自動送水ポンプ。スキーム、説明

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自動ウォーターポンプ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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私たちの雑誌では、地下から水を汲み上げたり、井戸から貯水池に水を汲み上げたりする際のポンプの動作を自動化できるさまざまな装置の説明をすでに掲載しています。しかし、それらはすべて、水源または貯水池のいずれか一か所でのみ水位を制御することを可能にしました。この記事の著者は、XNUMX か所のレベルを同時に制御する自動マシンの作り方を読者に伝えます。

井戸への水の流入が制限されている場合は、タンクから溢れ出ることなく、可能な限り最大量の水を汲み出すことができるようにポンプの動作を自動化することをお勧めします。。ポンプに必要な動作モードを提供する機械の回路図を図に示します。 1.

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水中に下げられた 1 つのレベルセンサーは接点 5 ～ 1 に接続されています。ピン 2 とピン 10 に接続されたセンサーは、それぞれ受水槽の上端から 100 mm と 4 mm に取り付けられています。同様に、接点 3 と 50 に接続されたセンサーはウェルの底にあり、最初のセンサーは振動ポンプまたは遠心バルブの吸気穴のレベルから約 150 mm、5 番目のセンサーは XNUMX mm 上にあります。接点 XNUMX は、受入タンクの本体と、井戸から水が汲み出される金属パイプに接続されています。

センサーが乾いている場合、+1 V の電源電圧が抵抗 R8 ～ R1 を介して DD9 マイクロ回路の対応する入力に供給されますが、センサーが水に浸かるとすぐに、マイクロ回路の入力の電圧はゼロに近づきます。水の導電率。

ネットワークに接続された瞬間からのマシンの動作を考えてみましょう。井戸に大量の水があり、受水槽は空になります。この場合、高論理レベルが要素ＤＤ１．１の入力１および２に存在し、低論理レベルが要素ＤＤ１．２の入力３および４に存在する。これらの要素は多数決バルブ [1] であり、その出力信号は入力信号の大部分に対応します。したがって、要素 DD2 の出力はハイになり、DD1.1 の出力はローになります。要素 DD3 の 4 つの入力はハイなので、その出力はローとなり、DD1.2 の出力はハイになります。このレベルによりトランジスタ VT1 が開き、トリニスタ型フォトカプラ U1.1 がオンになり、トライアック VS1.2 のアノードと制御電極が抵抗 R2.1 を介して互いに接続されます。トライアックがオンになり、ポンプ M2.3 の電動モーターに電圧を供給します。著者は三相モーターを使用しているため、電圧は移相コンデンサ C1 を介してその端子の 1 つに供給されます。

機械の電源がオンになると、コンデンサ C5 が放電されます。要素ＤＤ２．１の出力に存在する低論理レベルはコンデンサＣ５を介して要素ＤＤ２．４の入力に伝達され、高論理レベルがその出力に現れ、トランジスタＶＴ２を開く。その後、フォトカプラ U2.1 がオンになり、トライアック VS5 が起動コンデンサ C2.4 をコンデンサ C2 と並列に接続し、モータ M2 の素早い起動が保証されます。

図によると、コンデンサ C5 の下側プレートの電圧は、抵抗 R10 を流れる電流によって増加します。約 3 秒後、要素 DD2.4 のスイッチングしきい値まで上昇し、その出力に低論理レベルが表示され、始動コンデンサ C9 がオフになります。コンデンサ C5 の電圧上昇時間は、エンジンの始動を保証するために大きなマージンを持って選択されました。同時に、過熱するだけでは十分ではありません。

次に、デバイスには 2 つの可能な操作オプションがあります。井戸には受水槽を満たすのに十分な水があると仮定します。その後、開始からしばらくして、水がピン 2 に接続されたセンサーに近づき、エレメント DD1.1 の入力 13 に低レベルが表示されます。ただし、この要素の入力 1 と 1 が High であるため、この要素の出力は変化しません。タンクが満杯になると、要素 DD1.1 の入力 1 に低レベルが表示されます。ここで、この要素の XNUMX つの入力が Low であるため、同じ信号が出力に現れ、その結果、モーター MXNUMX が停止します。

タンクから水が取り出されるとき、最初に要素 DD1 の入力 1.1 に高レベルが現れます。ただし、入力 13 と 2 が Low であるため、状態は変わりません。水位がピン 2 に接続されたセンサーを下回った場合にのみ、この要素の XNUMX つの入力で高レベルになり、ポンプモーターが再びオンになります。

したがって、要素 DD1.1 はトリガーの機能を実行し、その 2 つの入力にハイレベルが印加されると単一状態に設定され、ローレベルが入力されるとゼロ状態に設定されます [XNUMX]。水位ヒステリシスにより、エンジンを頻繁にオンにする必要がなくなります。

同様に、井戸内にタンクを満たすのに十分な水がない場合、機械はポンプの動作を制御します。水位がピン 4 に接続されたセンサーを下回るとオフになり、水位がピン 3 に接続されたセンサーを超えるとオンになります。

抵抗 R5 ～ R8 とコンデンサ C1 ～ C4 は、ワイヤーやセンサーに誘発される静電気や干渉から DD1 マイクロ回路の入力を保護します。抵抗 R9 は、コンデンサ C2.2 を再充電するときに素子 DD5 の出力電流を制限します。抵抗 R11 と R12 はフォトカプラ U1 と U2 の LED に流れる電流を設定し、R13 と R14 はスイッチオンの瞬間にそれらのダイニスタとトライアック VS1 と VS2 の制御電極に流れる電流を制限します。抵抗 R16 はコンデンサ C9 から切り離された後のコンデンサ C8 の放電を確実にし、R15 はコンデンサ C2 が完全に放電されていないときにトライアック VS9 が再びオンになった瞬間にトライアック VSXNUMX を流れる電流を制限します。

このデバイスで使用されている K561 シリーズマイクロ回路は、電源電圧が 3 V から 15 V に変化しても動作し続けるため、このデバイスは非安定化電源を使用しています。

単相モータをポンプに取り付ける場合は、起動時に追加のコンデンサを接続する必要がありません。また、振動ポンプを使用する場合は、抵抗 R9 から抵抗 R16 までのすべての要素が必要です。 , を解消することができます。未使用の要素 DD2.4 の入力をこのマイクロ回路の共通ワイヤまたはピン 14 に接続することだけが必要です。

この装置は棚の形に組み立てられ、自動車オイル用のポリエチレン製のキャニスターで作られたキャップで覆われています。厚さ 6 mm の PCB で作られた底板には、コンデンサ C8 と C9 が取り付けられ、抵抗 R16 が後者の端子にはんだ付けされます。天板は寸法 80x180 mm で印刷されており、厚さ 1,5 mm のグラスファイバーラミネートで作られています。機械の他のすべての部品はその上に配置されます。基板の一部の図を図に示します。 2.

自動送水ポンプ

このボードは、適切な電力の MLT 抵抗、コンデンサ KM-6 (C1-C4、C6)、K50-16 (C5)、および K50-35 (C7) を取り付けるように設計されています。 C7 として K50-6 または K50-16 を使用することもできますが、プリント基板を作成する場合は、ピン間の距離が 7,5 mm であることを考慮する必要があります。 KT315G トランジスタの代わりに、ベース電流伝達係数が少なくとも 40 (コレクタ電流 30 ～ 50 mA の場合) を持つ、低または中出力の npn 構造のトランジスタを取り付けることができます。 K561LP13 マイクロ回路は、その制御入力 (ピン 561 と 1) が共通のワイヤに接続されている限り、K3IK7 [9] と置き換えることができます。

ダイオードブリッジの代わりに、動作電流が少なくとも 100 mA の任意のダイオードを使用できます。VD1 と VD2 の代わりには、動作電圧が少なくとも 300 V のダイオードが適しています。

AOU103 シリーズの Trinistor フォトカプラには、文字インデックス B および V、およびトライアック KU208 - B および G を付けることができます。

電源トランス T1 - TPP220、そのすべての二次巻線は直列に接続されています。二次巻線に最大 7 mA の電流で 9 ～ 100 V の電圧を供給する任意の変圧器 (たとえば、任意のアダプタの変圧器) を取り付けることができます。ちなみに、アダプターから、C7を置き換えるコンデンサと、VD3ブリッジを置き換えるダイオードを取り出すことができます。

抵抗器 R15 は、抵抗値が 20 ～ 33 オームのビトリファイド巻線抵抗器です。コンデンサ C8 と C9 の容量は、巻線が三角形に接続された出力 22 W の AOL43-400F モータを使用した場合に示されています。異なる出力のエンジンを使用する場合、その容量も比例して変更する必要があります。コンデンサC8およびC9 - 少なくとも400 Vの電圧の場合は金属紙MBGO、MBGT、MBGP、または42 Vの場合はMBGCh、K19-250。

センサーは外径約 25 mm の平坦なスパイラルで、断面 2x1,5 または 2x2,5 mm2 の二重絶縁の銅またはアルミニウム照明線の裸端からしっかりと巻き付けられています。図では、図 3 は、考えられるインストールオプションを示しています。ここで： 1 - 井戸から水が汲み上げられるパイプ。 2 - 振動ポンプまたは遠心ポンプのバルブ; 3 - スパイラルセンサー。 4 - 絶縁ワイヤー。

自動送水ポンプ

センサーのシャントを減らすには、ワイヤーと絶縁体の分離点からセンサーまでの長さは少なくとも 200 mm である必要があります。井戸への水の流れが十分に大きい場合、センサー間の距離が大幅に増加する可能性があり、これによりポンプの作動頻度が減少します。

文学

Alekseev S. CMOS マイクロ回路上のシェイパーとジェネレーター。 - ラジオ、1985 年、第 8 号、p. 31-35。
Alekseev S. KR1533 シリーズのマイクロ回路の使用。 - ラジオ、1991 年、No. 2、p. 64、65。
Alekseev S. K561 シリーズ超小型回路の応用。 - ラジオ、1990 年、第 6 頁。 54-57。 60.

著者: S. Biryukov、モスクワ

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