Защита электродвигателя насоса. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания

 Комментарии к статье

Электродвигатели насосов для воды могут выходить из строя и связано это с тем, что при работе насоса уровень воды должен находиться на определенном уровне. В случае понижения уровня воды насос работает на холостом ходу, электродвигатель перегревается, и насос выходит из строя.

Для защиты электродвигателя предлагается устройство, электрическая схема которого приведена на рисунке.

Устройство содержит датчик, закрепленный на корпусе насоса, электронное реле на транзисторе VT1, источник питания и тиристорный ключ на тиристорах VS1 и VS2. Устройство работает следующим образом. Как только контакты датчика коснутся воды, срабатывает электронное реле и контактами К1.1 включает тиристорный ключ и электродвигатель насоса. Индикаторная лампа HL1 сигнализирует, что работа насоса идет нормально. В случае понижения уровня воды ниже уровня электродов датчика электронное реле отключает тиристорный ключ.

Детали. Трансформатор Т1 - ТПП230-50 мощностью 9 Вт, можно также использовать любой трансформатор мощностью 10 Вт 220 В - 12 В. Реле РЭС-10 паспорт РС4.524.303. Конденсатор С1 К50-35 470 мкФ х 40 В.

Конструкция. Устройство собирается в подходящем корпусе и устанавливается в удобном для наблюдения месте.

Налаживания устройство не требует.

Автор: В.Ф.Яковлев

Замечания по статье

Первая недоработка схемы защиты электродвигателя заключается в следующем: с проводом и электродом, касающимся воды, соединен вывод транзистора - база, а минус питания через резистор соединен с водой.

Проанализируем устойчивость схемы. База кремниевого транзистора пробивается напряжением отрицательной полярности несколько вольт. Наводка от сети через емкость между обмотками бывает существенной, особенно при неправильном монтаже.

При повреждениях насоса (вибрация, влага и другие факторы) на его корпусе оказывается мощный сигнал, который повреждает провода, блок питания схемы через резистор.

При еще работающем двигателе насоса транзистор легко пробивается, что влечет за собой постоянное включение схемы - отсутствие защиты!

А как нужно построить схему? Фрагмент улучшенной схемы показан на рис.1.

Нужно соединить коллектор транзистора с "массой" конструкции (в том числе и с длинным до дна электродом), за потенциалом воды (пусть даже с наводкой 50 Гц) будет следовать потенциал общей точки схемы автоматики, короткий электрод соединить с базой транзистора через RC-фильтр. Переход Б-Э транзистора защитить обратно включенным диодом.

Заблокировать обмотку реле встречно включенным диодом, чтобы ЭДС самоиндукции, возникающая в момент обесточивания обмотки, не прикладывалась к закрытому транзистору и не пробила его. Следует также помнить, что отбрасывание якоря в момент прохождения небольшого тока также вызывает всплеск ЭДС самоиндукции.

В такой схеме сетевая наводка заземлена, общий вывод схемы соединен с "землей". Можно дополнительно уменьшить наводку фазированием сетевой вилки. Переменная составляющая сигнала ослаблена фильтром. Постоянный сигнал воздействует на транзистор с некоторым запаздыванием, то есть на выход не проходят кратковременные воздействия на электрод (схема должна содержать пару уровней воды).

Вторая недоработка схемы защиты: применение для коммутации двигателя тиристоров, включенных в разрыв одного провода! Возможен вариант, при котором на обмотке двигателя всегда будет фаза, а иногда (при его работе) на одном из выводов обмотки появится "земля" (через тиристор). Конечно, в ждущем режиме неоновая лампочка не будет сигнализировать о наличии напряжения.

Проще "усилить" сигнал реле посредством электромагнитного пускателя, который бы коммутировал оба питающих провода.

Замечания. Соединять управляющие электроды тиристоров без ограничительного резистора нежелательно. Выпрямительный мост между управляющими электродами не влияет на прохождение тока в электродах тиристоров, а только обеспечивает подачу на контакты реле тока одной полярности. По опытным данным питание контактной пары выпрямленным током в 3-7 раз хуже для контактов, чем питание переменным током. Другими словами, выпрямительный мостик в цепи тиристоров не нужен.

Хотелось бы, чтобы автор не вносил в схемы лишние узлы. Параллельно соединенные тиристоры и так же соединенные двигатель и цепь неоновой лампочки выглядят трудно узнаваемыми.

"Распутанный" участок схемы показан на рис.2. В таких схемах необходим резистор в цепях управляющих электродов тиристоров.

Дополнение. Не хотелось сильно менять схему, но можно привести пример. В [1] автор включает тиристоры через ограничительный резистор и, кроме того, шунтирует отрицательную полуволну напряжения на управляющих электродах при помощи диодов. Человек учел опасные воздействия на тиристор и предотвратил их последствия.

Литература:

1. Брайченко В.Г. Автоматический выключатель радиоаппаратуры с защитой от несанкционированного включения//Электрик. - 2000. - №5.

Автор: Н.П. Горейко

Смотрите другие статьи раздела Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Гены и любовь к кофе 19.10.2014 Есть люди, которые дня не могут пожить без кофе, а есть такие, которые к нему вполне равнодушны или вообще терпеть не могут. Конечно, причина такой разницы вкусов может крыться в разном воспитании, разной культурной среде и т. д. - можно предположить, что если взрослые в семье все пьют кофе, то и дети привыкнут к нему, а там, глядишь, и полюбят. Но нет ли здесь еще и генетической подоплеки? В журнале Molecular Psychiatry появилась статья, авторы которой - несколько десятков исследователей из разных научных центров - рассказывают про гены, от которых зависит любовь к кофе. Такой интерес к кофе со стороны ученых вполне понятен: с одной стороны, он один из самых популярных продуктов, с другой стороны, у кофе и кофеина есть множество интересных физиологических свойств. Известно, например, что потребление кофе снижает риск диабета второго типа, болезней печени и синдрома Паркинсона; есть подозрения, что кофе также влияет на вероятность онкологических и сердечнососудистых заболеваний, но как и в чем это влияние проявляется, пока не вполне ясно. Интриги в кофейные дела добавляет также и то, что не всегда понятно, на чей счет отнести тот или иной эффект: то ли причина в кофеине, то ли в каких-то других веществах, поскольку, как оказалось, декофеинизированный кофе тоже может оказывать благоприятное действие на физиологию. Чтобы узнать, почему некоторые любят кофе, а некоторые - нет, Мэрилин Корнелис (Marilyn Cornelis) из Отделения здравоохранения Гарвардского университета (США) и ее коллеги проанализировали гены более чем 120 тысяч человек, европейцев и афроамериканцев. Они обнаружили в геноме восемь локусов, от которых зависела любовь к кофе; единичные нуклеотидные замены в них приводили к тому, что потребление кофе увеличивалось или уменьшалось. Какие же гены соответствуют обнаруженным зонам "кофейной любви"? Во-первых, авторам работы удалось таким образом найти два новых гена, вовлеченных в метаболизм кофеина - POR и ABCG2. Модификации в них сильно влияли на количество потребляемого кофе. Другие два гена, от которых это зависит, BDNF и SLC6A4, связаны с работой мозга, а точнее, с работой центра удовольствия и системы подкрепления. Некоторые генетические модификации уменьшают синтез белка BDNF (или нейротрофического фактора мозга), и тогда человек становится равнодушен к кофе - очевидно, из-за того, что не получает от него удовольствия. С другой стороны, изменения в гене SLC6A4, от которого зависит транспорт нейромедиатора серотонина, повышают тягу к кофе. Еще одна пара генов "любви или нелюбви к кофе" - GCKR и MLXIPL. Они не имеют отношения ни к метаболизму кофеина, ни к нейромедиаторам, но участвуют в обмене жиров и углеводов. Модификации в гене GCKR повышают чувствительность мозга к глюкозе, и, вероятно, тем самым влияя на тягу человека к популярному напитку. (Здесь, наверно, надо бы собрать больше сведений о том, чем отличаются любители кофе с сахаром и те, кто любит кофе в любом виде, хоть с сахаром хоть без.) Что же до гена MLXIPL, то в его случае приходится просто констатировать связь между ним и любовью к кофе - о механизме этой связи пока даже догадок никаких нет. Конечно, на наше отношение к кофе должны влиять и вкусовые рецепторы (и их гены), но, как видим, дело не только и, возможно, не столько в них: любовь к кофе зависит не только от собственно вкусовых ощущений. Здесь можно вспомнить про похожую работу, вышедшую недавно в журнале Alcoholism: Clinical and Experimental Research - в ней исследователи из Университета штата Пенсильвания (США) сообщают, что любовь к алкоголю зависит от чувствительности к горькому. Пристрастие к выпивке происходит от множества причин, в том числе и от воздействия алкоголя на центры удовольствия, однако роль сугубо вкусовых ощущений здесь долго недооценивали. А между тем именно вкусовые впечатления от спиртного у разных людей могут разительно отличаться: для кого-то водка - это вкусно, для кого-то - невыносимая горечь. И понятно, почему Джон Хейз (John E. Hayes) и его коллеги сосредоточились в первую очередь на рецепторах горького вкуса. У человека есть 25 генов для таких рецепторов, и, как оказалось, некоторые из них влияют на восприятие алкоголя на вкус. Например, если у человека было две копии гена TAS2R38 , он становился более чувствительным к горькому, тогда как присутствие гена TAS2R13, наоборот, уменьшало чувствительность к горечи. И, что самое главное, такие генетические вариации действительно влияли на вкусовые ощущения и на потребление алкоголя, подтверждение чему нашли как в статистике, так и в экспериментальных данных. Теперь осталось только понять, насколько вкусовые ощущения вносят вклад в появление алкогольной зависимости - то есть действительно ли у человека с ослабленным чувством горечи больше шансов "запить горькую", чем у того, кто к такому вкусу особенно чувствителен.

Другие интересные новости:

▪ Передатчики сигнала скоростью до 1,5 Гбит/с

▪ Стресс может влиять на пол ребенка

▪ Монитор разрешением 8K Dell UltraSharp UP3218K

▪ На Юпитере найдена вода

▪ Магнитная система охлаждения на сплавах с памятью формы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Индикаторы, датчики, детекторы. Подборка статей

▪ статья Министерская чехарда. Крылатое выражение

▪ статья Как много воздуха на Земле? Подробный ответ

▪ статья Менеджер контакт-центра. Должностная инструкция

▪ статья Если изображение на экране монитора неустойчиво. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы приемо-сдаточных испытаний. Подвесные и опорные изоляторы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026