Site Loader

Содержание

Схема управления насосом откачки канализации. Управление насосами в зависимости от уровня жидкости. Прибор управления Овен САУ-М2

Устройство, сделанное своими руками на одном транзисторе, может изготовить практически любой, кто этого захочет и приложит небольшие усилия для закупки очень недорогих и не многочисленных комплектующих и спаяет их в схему. Применяется она для автоматического пополнения воды в расходных ёмкостях дома, на даче и везде, где присутствует вода, без ограничений. А таких мест очень много. Для начала рассмотрим схему этого устройства. Проще просто не бывает.

Контроль уровня воды в автоматическом режиме с помощью простейшего электронного Схема контроля уровня воды.
Вся схема управления уровнем воды состоит из нескольких простых деталей и если без ошибок собрана из хороших деталей, то не нуждается в настройке и сразу заработает, как запланировано. У меня подобная схема без сбоев работает уже почти три года, и я ей очень доволен.

Схема автоматического управления уровнем воды

Список деталей

  • Транзистор можно применить любой из этих: КТ815А или Б. TIP29A. TIP61A. BD139. BD167. BD815.
  • ГК1 – геркон нижнего уровня.
  • ГК2 – геркон верхнего уровня.
  • ГК3 – геркон аварийного уровня.
  • D1 – любой красный светодиод.
  • R1 – резистор 3Ком 0.25 ватт.
  • R2 – резистор 300 Ом 0.125 ватт.
  • К1 – любое реле на 12 вольт с двумя парами нормально разомкнутыми контактами.
  • К2 – любое реле на 12 вольт с одной парой нормально разомкнутых контактов.
  • В качестве источников сигнала для пополнения воды в ёмкость, я применил поплавковые герконовые контакты. На схеме обозначаются ГК1, ГК2 и ГК3. Китайского производства, но очень приличного качества. Ни одного плохого слова сказать не могу. В ёмкости, где они стоят, у меня происходит обработка воды озоном и за годы работы на них ни малейшего повреждения. Озон является крайне агрессивным химическим элементом и многие пластики он растворяет совершенно без остатка.


Теперь рассмотрим работу схемы в автоматическом режиме.
При подаче питания на схему, срабатывает поплавок нижнего уровня ГК1 и через его контакт и резисторы R1и R2 подаётся питание на базу транзистора. Транзистор открывается и тем самым подаёт питание на катушку реле К1. Реле включается и своим контактом К1.1 блокирует ГК1 (нижний уровень), а контактом К1.2 подаёт питание на катушку реле К2, которое является исполнительным и включает своим контактом К2.1 исполнительный механизм. Исполнительным механизмом может быть насос для воды или электрический клапан, которые подают воду в ёмкость.
Вода пополняется и когда превысит нижний уровень, выключится ГК1, тем самым подготавливая следующий цикл работы. Достигнув верхнего уровня, вода поднимет поплавок и включит ГК2 (верхний уровень) тем самым замыкая цепочку через R1, К1.1, ГК2. Питание на базу транзистора прервётся, и он закроется, выключив реле К1, которое своими контактами разомкнёт К1.1 и выключит реле К2. Реле, в свою очередь выключит исполнительный механизм. Схема подготовлена к новому циклу работы. ГК3 является поплавком аварийного уровня и служит страховкой, если вдруг не сработает поплавок верхнего уровня. Диод D1 является индикатором работы устройства в режиме наполнения воды.
А теперь приступим к изготовлению этого очень полезного устройства.

Размещаем детали на плату.


Все детали размещаем на макетной плате, чтобы не делать печатную. При размещении деталей, нужно учитывать, чтобы паять как можно меньше перемычек. Нужно максимально использовать проводники самих элементов для монтажа.


Окончательный вид.

Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня. Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы. Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.

Конструкция и принцип действия

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:

  • Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
  • Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
  • Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело — измерять высоту питьевой воды в баке, другое — проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

  • поплавочного типа;
  • использующие ультразвуковые волны;
  • устройства с емкостным принципом определения уровня;
  • электродные;
  • радарного типа;
  • работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Это наиболее простой, но, тем не менее, действенный и надежный способ измерения жидкости в баке или другой емкости. С примером реализации можно ознакомиться на рисунке 2.


Рис. 2. Поплавковый датчик для управления насосом

Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:

  • Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
  • Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.

Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.

Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.

Ультразвуковой

Этот тип измерителей может использоваться как для жидкой, так и сухой среды, при этом у него может быть аналоговый или дискретный выход. То есть, датчик может ограничивать заполнение по достижению определенной точки или отслеживать его постоянно. Устройство включает в себя ультразвуковой излучатель, приемник и контроллер обработки сигнала. Принцип работы сигнализатора продемонстрирован на рисунке 3.


Рис. 3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня

Работает система следующим образом:

  • излучается ультразвуковой импульс;
  • принимается отраженный сигнал;
  • анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).

Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.

Электродный

Электродные (кондуктометрические) сигнализаторы позволяют контролировать один или несколько уровней электропроводящей среды (то есть, для измерения наполнения бака дистиллированной водой они не подходят). Пример использования устройства приведен на рисунке 4.


Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.

Емкостной

При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).


Рис. 5. Емкостной датчик уровня

Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.

Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.

Радарный

Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.


Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.

Гидростатический

Эти сигнализаторы могут измерять как предельное, так и текущее заполнение резервуаров. Их принцип действия продемонстрирован на рисунке 7.


Рисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком

Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.

В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

  • Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
  • Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
  • Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
  • Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
  • Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
  • Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи. Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении. Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.


Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня — на замыкание, максимального — на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:

  • По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
  • Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
  • По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.

Без воды обойтись невозможно, а если у вас есть свое хозяйство или вы проживаете в частном доме то вам не обойтись без простой схемы управления насосом. Управление насосом должна работать хотя бы в двух режимах: дренаж – выкачивание воды из емкости, скважины или колодца и водоподъем — в режиме наполнения емкости. В случае наполнения водного резервуара возможен перелив, а в случае выкачивания воды из него насос может попасть под сухой ход и сгореть. Для избегания этих проблем и предназначена любая схема управления насосом.

В разработке применены два датчика: короткий стальной прут контролирует максимально разрешенный уровень воды и длинный металлический прут датчик минимального уровня. Сама резервуар металлический и подключен к минусовой шине. Если емкость сделана из диэлектрического материала тогда допускается применять дополнительный стальной прут во всю длину емкости. В случае контакта с водой длинным датчиком и с коротким датчиком, логический уровень на выводах микросхемы К561ЛЕ5 меняется с высокого на низкий, изменяя режим работы насоса.


Управление насосом схема на К561ЛЕ5

В случае если уровень воды ниже обоих датчиков, на десятом выводе микросхемы логический ноль. При плавном повышении уровня воды даже в случае, если вода будет контактировать с длинным датчиком, все равно будет логический ноль. Как только уровень воды дойдет до короткого датчика, появится логическая единица и транзистор включит реле управления насосом, который начнет откачивает воду из емкости.

Когда, уровень воды упадет, и короткий датчик не будет соприкасаться с водой, то на выводе 10 все равно будет логическая единица и насос продолжает работать. Но если уровень воды опустится ниже длинного датчика, то появится логический ноль и насос прекратит свою работу. Тумблер S1 используется для обратного действия.

В этой схеме Датчик уровня воды в резервуаре собран так, что контакты SF1 замыкаются, если уровень воды окажется ниже минимального, a геркона SF2 — замыкаются только тогда, когда вода достигнет максимального уровня.

Эту радиолюбительскую разработку я использовал на даче, для контроля и поддержания определенное количества уровня жидкости в поливальном баке.

Любой автомат подачи воды начинается с датчика. Чаще всего используют контактные датчики, погружаемые в воду и измеряющие сопротивление воды. Мне кажется что такой способ имеет серьезные недостатки. Вода постоянно находится под током. Да, этот ток мизерный, но каким бы он не был, он приводит к электрохимическим процессам в воде. Это не только усиливает коррозию металлического резервуара, контактов датчика, но и увеличивает в воде содержание солей металлов, что может быть неполезно для организма, конечно, кроме случая использования серебряных контактов и емкости из пищевой пластмассы. В таком случае добавление в воду ионов серебра может оказать и некоторую пользу организму. Но все же предпочтительно отказаться от Датчик уровня воды, используемый в этой разработке, представляет собой пластмассовую трубу, опущенную вертикально в бак с водой. Внутри трубы свободно перемещается поплавок, вырезанный из пенопласта, на котором закреплен магнит, взятый от старого динамика. Магнит расположен на поверхности поплавка и с водой не контактирует. Чтобы поплавок не выпадал из трубы при низком уровне воды нижнюю часть трубы перекрывают перемычкой, сделанной из корпуса старой шариковой авторучки (в стенках трубы напротив друг друга сверлят отверстия и с некоторым трением вставляют туда авторучку).


Управление насосом схема автомат

Снаружи на трубе закрепляют два геркона, место их установки подбирают экспериментально исходя из особенностей конкретного бака. Один геркон должен замыкаться под действием постоянного магнита поплавка при опустошении бака до минимального уровня, при котором нужно включать электронасос для пополнения бака. Второй геркон устанавливается в таком месте трубы, где он замыкается под действием магнита поплавка при максимальном заполнении бака, когда нансос нужно выключить. Для повышения надежности можно в месте установке каждого геркона установить несколько герконов, расположив их по кругу трубы и подключив параллельно друг другу. Дело в том, что в процессе движения датчик может поворачиваться, а геркон более чувствителен к перпендикулярному воздействию на него магнитного поля, поэтому при некотором положении магнита он может и не срабатывать.

Еще нужно учесть что расстояние между герконом (герконами) нижнего и верхнего уровня на трубе должно быть значительным чтобы ни в каком положении поплавка магнитное поле не могло приводить к замыканию обоих герконов (обоих групп герконов), так как одновременное замыкание герконов нижнего и верхнего уровня приводит к замыканию в цепи питания схемы. Герконы и идущие к ним провода необходимо тщательно изолировать от воды используя герметик.

Схема электронной части показана на рисунке выше. На элементах D1.1 и D1.2 построен триггер Шмитта с относительно небольшим входным сопротивлением (зависит от величины R1). Небольшое входное сопротивление приводит к минимальному уровню наводок на провод, идущий от геркона и снижает склонность схемы к повреждению статическим электричеством. Как известно, триггер Шмитта принимает состояние соответствующее состоянию на его входе. Входом являются соединенные вместе выводы элемента D1.1. Если на этот вход подать логическую единицу, то на выходе элемента D1.2 так же будет логическая единица, но если после этого вход триггера отключить, то он так и останется в единичном состояния за счет того, что на его вход будет поступать логическая единица с его же выхода через резистор R1. Аналогично и с установкой в нулевое состояние.

Геркон SG1 установлен в нижней части трубы и отвечает за включение насоса для наполнения бака. Геркон SG2 располагается в верхней части трубы и отвечает за выключение насоса. Один или другой герконы замыкаются только в верхнем и нижнем положении уровня воды. В среднем положении магнит не действует на них и они не замкнуты. Предположим схему включили, а уровень воды был средним. Триггер Шмитта при включении питания может установиться произвольно в любое положение. Если он установился в положение единицы, то включается насос и накачивает воду в бак до тех пор, пока не замкнется геркон SG2. Если триггер Шмитта установился в нулевое положение, то насос не включается до тех пор пока уровень воды не опустится до момента замыкания SG1. Предположим, уровень воды в баке минимальный. Тогда замыкается геркон SG1 и через него на вход триггера Шмитта поступает напряжение высокого уровня. На выходе D1.2 устанавливается логическая единица.

Соответственно, единица будет и на выходе D1.4. Транзистор VT3 открывается и подает питание на реле К1, если переключатель S1 находится в положении «АВТ», то это приведет к включению электронасоса. В таком состоянии схема будет находится до тех пор, пока поплавок не поднимется по трубе на столько, что его магнит замкнет геркон SG2. Теперь вход триггера Шмитта соединен с общим минусом, то есть, на нем низкий уровень. Соответственно низкий уровень будет и на выходе D1.2 и D1.4. Транзистор VT3 закрывается и если S1 в положении «АВТ» его контакты выключают электронасос. Светодиоды HL1 и HL2 служат для индикации состояния системы. Если насос включен горит HL1, а если выключен — HL2. По состоянию светодиодов можно следить за степенью заполнения резервуара и работой электронасоса. Переключатель S1 служит для перехода на ручное или автоматические управление. S1 -это тумблер с нейтральным положением. В нейтральном положении («ВЫК») электронасос выключен независимо от состояния датчиков.

В положении «ВК» насос включен независимо от состояния датчиков. А в положении «АВТ» происходит автоматическое управление насосом. Положения «ВК» и «ВЫК» нужны при проведении техобслуживания или ремонта водопровода, а так же, для ручного управления при неисправности датчиков. Микросхема К561ЛЕ5 или К561ЛА7 — логика работы входов инверторов не имеет значения, входы соединены вместе. Можно использовать любую микросхему серии К561, К176 или CD с числом инверторов не менее четырех. Например, К176ЛЕ5, К176ЛА7, К561ЛН2. Электромагнитное реле К1 с обмоткой на 12V и контактами на 230V при токе до ЗА. Можно использовать любое аналогичное реле или выбрать в зависимости от мощности насоса. Если мощность насоса не более 200W можно использовать реле КУЦ-1 от старого телевизора.

Цель данной разработки — сконструировать простую, но эффективную схему управления водяным насосом, для наполнения или опустошения резервуара с водой. Схема управления насосом построена на интегральной микросхеме К561ЛЕ5, состоящая из четырех логических элементов .

В устройстве используются два датчика: короткий стальной прут — является датчиком максимального уровня воды и длинный — датчик минимального уровня. Сама емкость металлическая и подключена к минусу схемы. Если емкость не металлическая тогда можно применить дополнительный стальной прут длинной равной глубине емкости.

Схема разработана так, что при соприкосновении воды с длинным датчиком, а также с коротким датчиком, логический уровень соответственно на выводах 9 и 1,2 микросхемы DD1 меняется с высокого на низкий, вызывая изменения в работе насоса.

Когда уровень воды ниже обоих датчиков, на выводе 10 микросхемы DD1 логический ноль. При постепенном повышении уровня воды даже когда вода соприкасается с длинным датчиком на выводе 10 также будет логический ноль. Как только уровень воды поднимется до короткого датчика, на выводе 10 появится логическая единица, в результате чего транзистор VT1 включает реле управления насосом, который в свою очередь откачивает воду из резервуара.

Теперь, уровень воды уменьшается, и короткий датчик больше не будет в контакте с водой, но на выводе 10 все равно будет логическая единица, таким образом, насос продолжает работать. Но когда уровень воды опустится ниже длинного датчика, на выводе 10 появится логический ноль и насос остановится.

Переключатель S1 обеспечивает обратное действие. Когда резистор R3 соединен с выводом 11 микросхемы DD1. насос будет работать, когда емкость пустая, и остановится, когда емкость наполнится, то есть в этом случае насос будет использован для наполнения, а не для опустошения емкости.

Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

Шагомер, расчет калорий, мониторинг сна, контроль сердечного ритма…

В хозяйстве, на даче обойтись без воды невозможно. В данной статье описывается надежная и простая в реализации схема управления электрическим насосом . Устройство может работать в двух режимах: дренаж – выкачивание воды из емкости, скважины или колодца и водоподъем — в режиме наполнения емкости. В случае наполнения емкости возможен перелив через край емкости, а в случае выкачивания воды из емкости — сухой ход насоса. Для насоса такой режим небезопасен тем, что без воды насос перегревается и мотор может выйти из строя. Для избежания этого и предназначена данная схема управления насосом.

Для дачного водоснабжения желательно на некотором возвышении установить бак для воды, т.е. емкость в которую будет подаваться вода насосом. С бака, подогретая летом солнечными лучами вода, с помощью водопроводных труб , будет подаваться для полива растений, кухни, душа.

Стандартная комплектация: краткое описание

Наличие тех или иных элементов зависит от количества и категории насосов, узких или более широких технических возможностей , наличия дополнительных функций.


Управление насосом Напор 3.3: функциональная схема устройства. Выполняется автоматическое выключение и фиксация аварийной ситуации при перегрузке, «сухом ходе», изменении уровня воды в резервуаре (+)

Базовая комплектация у большей части моделей, выставленных на продажу, выглядит следующим образом:

  • Прямоугольный металлический корпус с расположенной на лицевой стороне панелью управления. Конструкция панели может отличаться, но на ней обязательно присутствуют индикаторы и кнопки типа «Пуск» или «Стоп».
  • Переключатель (один или несколько), позволяющий включать/выключать насос в ручном режиме.
  • Предохранители и элементы защиты.
  • Узел контроля, регулирующий напряжение трех фаз.
  • Преобразователь частоты, необходимый для контроля над асинхронным двигателем.
  • Автоматический блок регулировки, отвечающий за плановое и аварийное отключение оборудования.
  • Комплект датчиков, показывающих давление и температуру воды.
  • Термическое реле.
  • Набор лампочек – световая сигнализация.

Основные функции, заложенные в блок управления, зависят от нескольких факторов. Например, при наличии 2 насосов, основного и дополнительного (резервного), устанавливается программа, позволяющая включать оба механизма поочередно.


Панель управления двумя насосами, работающими в режиме резервного использования. Преимущество интервального включения – равномерное распределение нагрузки и увеличение запланированного ресурса

Датчик температуры предохраняет технику от перегрева и работы в режиме сухого хода (вероятность возникновения подобной ситуации происходит часто в скважинах с недостаточным дебитом). Автоматика останавливает работу оборудования, а при наступлении благополучных условий для забора воды вновь включает двигатель подключенного насоса.

Галерея изображений

Приборы защиты от скачков напряжения, пропадания фаз, неверного подключения предохраняют механизмы и не позволяют им работать в аварийном режиме. Они корректируют параметры сети, и только после выравнивания показателей автоматически подключают оборудование.

Примерно так же функционирует защита от перегрузок. Например, существует запрет на одновременную активизацию двух насосов, что приводит к лишним расходам и нерациональному использованию оборудования.


Практически все отлаженные системы имеют возможность перехода с полностью автоматизированного управления на ручное. Это необходимо для технического обслуживания , ремонтных работ , замены изношенных или перегоревших деталей

Предположим, если вышел из строя один насос, его можно беспрепятственно извлечь и отправить в ремонт, отключив автоматику и используя ручное управление.

Дополнительные опции и возможности

Различные производители включают в основной комплект дополнительные функции , расширяющие возможности управления. Например, компания Alta Group предлагает систему АВР – включение резервного питания в автоматическом режиме. Необходимость этой функции объясняется тем, что работа насосной станции является частью системы жизнеобеспечения дома, следовательно, сеть должна работать в постоянном режиме.

Принцип работы АВР следующий: как только происходит остановка основного электропитания, автоматически вводится резервная сеть. Она действует до возобновления работы основного источника. При его включении интеллектуальная система проверяет оптимальность параметров, и только при положительном отклике вновь подключает основную сеть. Если анализ тестов неудовлетворительный, система продолжит работу от резервного источника.

Низкие температуры и высокая влажность – враги электронной начинки шкафа, поэтому производители предлагают услугу дополнительного утепления. Она актуальная для северных регионов и для любых областей, если оборудование находится на улице.


Так называемый «теплый пакет» — это слой утеплителя, проложенный с внутренней стороны . Теплоизолированные ШУНы эксплуатируются при достаточно широком температурном диапазоне – от -40ºС до +55 ºС

Довольно распространенное дополнение, позволяющее защитить двигатели насосов от перегрузки, — система плавного пуска . Она заключается в аккуратном, постепенно нарастающем режиме подачи напряжения, благодаря которому двигатель предохраняется от резкого старта, вводится в работу медленно и бережно.

Современная функция диспетчеризации позволяет управлять насосными станциями на расстоянии. Системы дистанционного оповещения постоянно подключены к GPRS, радиомодему или Интернету, благодаря чему в аварийной ситуации незамедлительно включается система блокировки, а сигнал передается на принимающее устройство (телефон или ноутбук).

Удобная опция, позволяющая задавать определенную программу, возможна благодаря использованию контроллера. Он в автоматическом режиме способен самостоятельно повлиять на работу насосов, подключить дополнительные приборы, оптимизировать функционирование системы в целом.


Индикация подразумевает расположение на крышке шкафа электронного табло с показаниями напряжения и силы тока, а также статистических данных: количества пусков, рабочих часов двигателей, объема воды

Еще одна удачная опция, позволяющая получить информацию об остановке системы или возникновении аварийной ситуации, — установка световой сигнализации и сирены. При наступлении форс-мажорных обстоятельств проблесковый маячок загорается ярким светом, а специальное звуковое устройство подает громкий повторяющийся сигнал.

Образцы электронно-технических схем подключения

Сборка оборудования происходит в производственных условиях , там же составляются принципиальные схемы шкафа управления насосами. Наиболее простыми являются схемы подключения одного насоса, хотя комплект дополнительных приборов может усложнить установку.

В качестве образца возьмем ШУН-0.18-15 (компания Рубеж), предназначенный для ручного и автоматического управления электроприводами насосной станции. Схема управления выглядит следующим образом:


На крышке корпуса расположены кнопки включения/выключения, тумблер, отвечающий за выбор режима работы, комплект индикаторов, сигнализирующих об исправности системы (+)

Производитель реализует 19 базовых исполнений, которые отличаются мощностью электродвигателя насосной станции – от 0,18 кВт до 55-110 кВт. Внутри металлического корпуса находятся следующие элементы:

  • автоматический включатель;
  • реле защиты;
  • контактор;
  • источник резервного питания;
  • контроллер.

Для подключения необходим кабель с сечением 0,35-0,4 мм².


Образец подключения модели ШУН-0.18-15 (для дренажного или пожарного насоса) от производителя Рубеж с одним приводом и контроллером, регулирующим работу оборудования (+)

ШУНы Грантор, предназначенные для дренажных работ, управляют асинхронным двигателями и имеют два варианта управления: ручной и автоматический. Ручная регулировка производится с лицевой панели корпуса, автоматическая действует от внешних сигналов реле (электродных или поплавковых).


Тройная схема с изображением работы шкафа на 1, 2 и 3 насоса с поплавковой автоматикой. При наличии 2 и более насосов предлагается распределение нагрузки между рабочим и резервным оборудованием

Принцип работы ШУНа в автоматическом режиме: с критическим понижением уровня воды и срабатыванием поплавка №1 останавливается работа всех насосов. При нормальном состоянии уровня жидкости срабатывает поплавок №2 и запускается один из насосов. При срабатывании других поплавков, находящихся на более высоких уровнях , вводятся остальные агрегаты.

Особенности установки станций контроля

Все без исключения исполнения ШУН являются сложными устройствами, работающими от электрической сети , а это значит, что устанавливать, вводить в эксплуатацию, обслуживать и ремонтировать оборудование необходимо согласно инструкции производителя. Правила, изложенные в инструкциях различных моделей , могут отличаться, так как конструкции механизмов и технические характеристики также различны.


Схема электрических соединений шкафа управления насосным оборудованием ОВЕН ШУН 1. Благодаря использованию фирменных частотных преобразователей ОВЕН экономия электроэнергии достигает 35%

Несколько общих важных правил:

  • Монтаж производится в зоне, защищенной от взрывов.
  • Температура и влажность в помещении должны соответствовать параметрам, обозначенным производителем (например, температура от 0ºС до +30ºС).
  • Подключение электрооборудования должно производиться лицом, имеющим специальный допуск.
  • Параметры ШУН должны совпадать с параметрами всего подключаемого оборудования.
  • Монтаж выполняется согласно принципиальным схемам , приведенным в приложении к инструкции.
  • Сечение кабеля должно совпадать с данными, указанными в инструкции.

Бытовые станции управления, расположенные в частном секторе, подчиняются тем же требованиям, что и производственные пункты контроля. Их необходимо установить в сухом и теплом месте, удобном для обслуживания. Это может быть цокольный этаж , специально отведенное помещение, пристройка к дому или защищенная подсобка.


В отличие от больших промышленных шкафов, бытовые модели компактны и легки, поэтому чаще всего они выпускаются в настенном исполнении

Подключение следует производить после того, как полностью установлена система водоснабжения, подведен напорный трубопровод, проложены кабели, собраны узлы, проведена изоляция всех электрических элементов . Подключив ШУН, следует проверить его работу и в ручном, и в автоматическом режиме.

Техническая поддержка и сервисное обслуживание

Некоторые компании по производству шкафов управления заявляют, что технического обслуживания не требуется. Это действительно так, однако необходима регулярная проверка блока управления эксплуатирующей организацией. Существует периодичность, установленная производителем, и для правильной работы всех устройств ее необходимо придерживаться в обязательном порядке.

Перед осмотром или заменой каких-либо деталей необходимо отключить напряжение и заблокировать оборудование от повторного включения. Самостоятельно можно проверить надежность соединений. Список потенциальных неисправностей, как и возможные способы их устранения, обычно также указывается производителем.


Шкаф управления скважинным или погружным насосом с частотным преобразователем для применения в производственных котельных, коммунальных службах или частных домах, выполненный на заказ по индивидуальному ТЗ

Например, простейшая неисправность – не загорается лампочка, сигнализирующая о подключении системы к электрическому кабелю . Возможны три причины: отсутствует напряжение в сети, сломался автоматический выключатель или перегорела лампа. Соответственно, решением проблемы будет подача напряжения, замена выключателя или лампы.

Если возникла неисправность, которую самостоятельно не устранить, необходимо обратиться к специалистам в сервисный центр.

Краткий обзор популярных моделей

Хотя существует возможность изготовления ШУН на заказ, многие компании предлагают базовые модели. Их сборку производят, ориентируясь на потребительский спрос. Предлагаем краткое описание шкафов, которые можно приобрести или заказать на официальных сайтах компаний или в интернет-магазинах.

Шкафы управления Grundfos Control MP204 рассчитаны на автоматическое функционирование и защиту одного насоса. Параметры могут настраиваться в ручном и автоматическом режиме, причем существует два пороговых значения: первое – предупреждение, второе – аварийное отключение. Журнал отключений с перечислением причин реагирования хранится в памяти.

Технические характеристики:

  • Напряжение – 380 В, 50 Гц
  • Мощность двигателей подключаемого оборудования – от 1,1 до 110 кВт
  • Температурный диапазон – от -30°С до +40 °С
  • Степень защиты: IP54

Преимуществом является возможность передачи данных CIU и регулировка параметров через Grundfos GO.

Станции управления насосными агрегатами (СУН) от компании НПО СТОИК. Предназначены для автоматического управления погружными, скважинными, дренажными насосами , способны обслуживать от 1 до 8 подключений.


Образец исполнения шкафа СУН 30 кВт в металлическом навесном корпусе с устройством плавного пуска Aucom и преобразователем частоты Delta

Технические характеристики:

  • Напряжение – 380 В, 50 Гц
  • Мощность двигателей подключаемого оборудования – от 0.75 до 220 кВт
  • Температурный диапазон – от -10°С до +35 °С
  • Степень защиты: IP54

Среди базовых функций – автоматическое включение вентиляции, если показатель температуры внутри шкафа поднимается выше нормы.

Многофункциональные шкафы марки Грантор предназначены для обслуживания циркуляционных и дренажных систем . Возможные режимы работы: циркуляция и дренаж по аналоговому датчику или по реле давления. Два варианта алгоритма работы предполагают совместное или поочередное включение насосов.

Технические характеристики:

  • Напряжение – 1х220 В или 3х380 В, 50 Гц
  • Мощность двигателей подключаемого оборудования – до 7,5 кВт на каждый двигатель
  • Температурный диапазон – от 0°С до +40 °С
  • Степень защиты: IP65

При возникновении аварийной ситуации и поломки электродвигателя насоса (по причине короткого замыкания, перегрузки, перегрева) происходит автоматическое отключение оборудования и подключение резервного варианта.

Линейки SK-712, SK-FC, SK-FFS марки Wilo предназначены для управления несколькими насосами – от 1 до 6 штук. Несколько автоматических схем упрощают работу насосных станций.

Технические характеристики:

  • Напряжение –380 В, 50 Гц
  • Мощность двигателей подключаемого оборудования – от 0,37 до 450 кВт
  • Температурный диапазон – от +1°С до +40 °С
  • Степень защиты: IP54

В процессе эксплуатации все технологические параметры отображаются на дисплее. В случае возникновения аварийной ситуации высвечивается код ошибки.

Видео по теме

Подробнее узнать о том, как функционируют шкафы управления насосами, вы можете из следующих видеороликов.

Видео-обзор шкафов марки Вектор:

Как сделать простейший ШУН своими руками:

Работа модуля Danfoss в составе ШУН:

Применение шкафов управления насосами позволяет эффективно использовать ресурсы скважинного или дренажного оборудования и экономить электроэнергию. Зная технические характеристики своей насосной станции, вы можете приобрести базовую модель

Простейшая схема автоматического управления уровнем воды

Устройство, сделанное своими руками на одном транзисторе, может изготовить практически любой, кто этого захочет и приложит небольшие усилия для закупки очень недорогих и не многочисленных комплектующих и спаяет их в схему. Применяется она для автоматического пополнения воды в расходных ёмкостях дома, на даче и везде, где присутствует вода, без ограничений. А таких мест очень много. Для начала рассмотрим схему этого устройства. Проще просто не бывает.

Контроль уровня воды в автоматическом режиме с помощью простейшего электронного Схема контроля уровня воды.
Вся схема управления уровнем воды состоит из нескольких простых деталей и если без ошибок собрана из хороших деталей, то не нуждается в настройке и сразу заработает, как запланировано. У меня подобная схема без сбоев работает уже почти три года, и я ей очень доволен.

Схема автоматического управления уровнем воды



Список деталей


  • Транзистор можно применить любой из этих: КТ815А или Б. TIP29A. TIP61A. BD139. BD167. BD815.
  • ГК1 – геркон нижнего уровня.
  • ГК2 – геркон верхнего уровня.
  • ГК3 – геркон аварийного уровня.
  • D1 – любой красный светодиод.
  • R1 – резистор 3Ком 0.25 ватт.
  • R2 – резистор 300 Ом 0.125 ватт.
  • К1 – любое реле на 12 вольт с двумя парами нормально разомкнутыми контактами.
  • К2 – любое реле на 12 вольт с одной парой нормально разомкнутых контактов.
  • В качестве источников сигнала для пополнения воды в ёмкость, я применил поплавковые герконовые контакты. На схеме обозначаются ГК1, ГК2 и ГК3. Китайского производства, но очень приличного качества. Ни одного плохого слова сказать не могу. В ёмкости, где они стоят, у меня происходит обработка воды озоном и за годы работы на них ни малейшего повреждения. Озон является крайне агрессивным химическим элементом и многие пластики он растворяет совершенно без остатка.



Теперь рассмотрим работу схемы в автоматическом режиме.
При подаче питания на схему, срабатывает поплавок нижнего уровня ГК1 и через его контакт и резисторы R1и R2 подаётся питание на базу транзистора. Транзистор открывается и тем самым подаёт питание на катушку реле К1. Реле включается и своим контактом К1.1 блокирует ГК1 (нижний уровень), а контактом К1.2 подаёт питание на катушку реле К2, которое является исполнительным и включает своим контактом К2.1 исполнительный механизм. Исполнительным механизмом может быть насос для воды или электрический клапан, которые подают воду в ёмкость.
Вода пополняется и когда превысит нижний уровень, выключится ГК1, тем самым подготавливая следующий цикл работы. Достигнув верхнего уровня, вода поднимет поплавок и включит ГК2 (верхний уровень) тем самым замыкая цепочку через R1, К1.1, ГК2. Питание на базу транзистора прервётся, и он закроется, выключив реле К1, которое своими контактами разомкнёт К1.1 и выключит реле К2. Реле, в свою очередь выключит исполнительный механизм. Схема подготовлена к новому циклу работы. ГК3 является поплавком аварийного уровня и служит страховкой, если вдруг не сработает поплавок верхнего уровня. Диод D1 является индикатором работы устройства в режиме наполнения воды.
А теперь приступим к изготовлению этого очень полезного устройства.

Размещаем детали на плату.



Все детали размещаем на макетной плате, чтобы не делать печатную. При размещении деталей, нужно учитывать, чтобы паять как можно меньше перемычек. Нужно максимально использовать проводники самих элементов для монтажа.







Окончательный вид.

Схема управления уровнем воды запаяна.


Схема готова к испытаниям.

Подключаем к аккумулятору и имитируем срабатывание поплавков.

Всё работает нормально. Смотрите видео об испытаниях в работе этой системы.

Смотрите видео испытаний


Схема управления количество жидкости воды и насосом. Автоматика для насоса: типы оборудования и схема установки. «Водолей»

Недавно наткнулся в интернете на один видеоролик, где воплотили мою детскую мечту в реальность На видео продемонстрировали, как можно собрать устройство автоматического наполнения емкости водой. Всю работу очень наглядно продемонстрировали, однако схему не показали.

Дело в том, что в детстве в летнее время мне часто приходилось поливать огород и у меня всегда появлялись идеи по автоматизации данного процесса, но воплотить в реальность свои мысли так и не получилось. Сегодня я исполню часть своей мечты, правда, пока только теоретически.

Представим такую ситуацию: у вас на даче или дома есть емкость с водой, для полива огорода или еще для каких-то целей. В эту емкость вы закачиваете воду с помощью насоса. Чтобы закачать воду, каждый раз приходится включать насос и следить пока емкость не заполнится водой. Заполнение емкости водой можно очень легко и достаточно дешево автоматизировать.

Ниже представлена структурная картинка нашего устройства.

Для автоматизации наполнения емкости водой нам придется немного доработать емкость. На верхней части бочки устанавливается стержень высотой не менее глубины емкости, на котором закрепляются два геркона. К стержню также крепится подвижный шток с поплавком, который перемещается в зависимости от уровня воды в емкости. На штоке закреплен постоянный магнит, для управления герконами.

На следующей картинке можно увидеть пример выполнения стержня и подвижного штока.

А сейчас самое интересное: схема автоматического наполнения емкости водой.

Для реализации данного устройства нам понадобится автоматический выключатель для защиты насоса, электромагнитный контактор для включения и отключения насоса и два геркона (контакт магнитоуправляемый герметизированный) для управления контактором.

Нижний геркон должен быть замыкающий, верхний – размыкающий. К примеру, нам вполне подойдет геркон МКС-27103, т.к. он имеет переключающий контакт. Для сигнализации нижнего уровня в схеме используется нормально разомкнутый контакт, для сигнализации верхнего уровня – нормально замкнутый контакт геркона. В момент когда уровень воды в емкости достигнет критического значения, магнит расположится в одном уровне с нижним герконом, который под действием магнитного поля переключит контакт и тем самым отправит сигнал на включение насоса. После этого поплавок начнет подниматься до верхнего уровня, где верхний геркон отключит насос.

В данной схеме не реализован ручной режим, хотя следовало бы предусмотреть на случай выхода из строя наших уровнемеров. Проще всего взять кнопку с фиксацией для ручного управления насосом. Я думаю, как включить кнопку в полученную схему, у вас не составит труда.

Разумеется можно купить готовые уровнемеры и не изобретать велосипед, тем боле что промышленностью они выпускаются. Однако, один такой уровнемер вам обойдется не менее 30$, а один геркон МКС-27103 стоит 2-3$.

Вот так можно сделать автоматическое наполнение емкости водой. Еще у меня идея была, чтобы с этой емкости вода уходила на полив (например помидоров, огурцов) через дренажные трубки. Возможно в теплицах так и делают.

Надеюсь и у меня когда-нибудь появится дача, где я смогу воплотить полностью свою мечту, не потому что я люблю в огороде копаться, просто я люблю, чтобы за меня другие работали, я имею ввиду устройства

Когда возникает необходимость контроля уровня жидкости, многие выполняют эту работу вручную, а ведь это крайне неэффективно, отнимает уйму времени и сил, а последствия недосмотра могут обойтись очень дорого: например, затопленная квартира или сгоревший насос. Этого можно легко избежать, используя поплавковые датчики уровня воды. Это простые по конструкции и принципу действия устройства, доступные по цене.

В домашних условиях датчики этого типа позволяют автоматизировать такие процессы, как:

  • контроль уровня жидкости в расходном баке;
  • откачка грунтовых вод из погреба;
  • отключение насоса, когда уровень в колодце падает ниже допустимого, и некоторые другие.

Принцип действия поплавкового датчика

В жидкость помещается предмет, который в ней не тонет. Это может быть кусок дерева или пенопласта, полая герметичная сфера из пластмассы или металла и многое другое. При изменении уровня жидкости этот предмет будет подниматься или опускаться вместе с ней. Если поплавок соединить с исполнительным механизмом, то он будет выполнять функции датчика уровня воды в ёмкости.

Классификация оборудования

Поплавковые датчики могут самостоятельно осуществлять контроль над уровнем жидкости или подавать сигнал в схему контроля. По этому принципу их можно разделить на две большие группы: механические и электрические.

Механические устройства

К механическим относятся самые разнообразные поплавковые клапаны уровня воды в баке. Принцип их действия состоит в том, что поплавок соединён с рычагом, при изменении уровня жидкости поплавок перемещает вверх или вниз этот рычаг , а он, в свою очередь, воздействует на клапан, который и перекрывает (открывает) подачу воды. Такие клапаны можно увидеть в сливных бачках унитазов. Их очень удобно использовать там, где нужно постоянно добавлять воду из центральной системы водоснабжения.

Механические датчики обладают рядом преимуществ:

  • простота конструкции;
  • компактность;
  • безопасность;
  • автономность — не требуют никаких источников электроэнергии;
  • надёжность;
  • дешевизна;
  • лёгкость установки и настройки.

Но у этих датчиков есть один существенный недостаток: они могут контролировать только один (верхний) уровень, который зависит от места монтажа, и регулировать его, если и можно, то в очень небольших пределах. В продаже такой клапан может называться «кран поплавковый для ёмкостей».

Электрические датчики

Электрический датчик уровня жидкости (поплавковый), отличается от механического тем, что сам он воду не перекрывает. Поплавок, перемещаясь при изменении количества жидкости, воздействует на электрические контакты, которые включены в схему управления. На основании этих сигналов автоматическая система контроля принимает решение о необходимости тех или иных действий. В простейшем случае такой датчик имеет поплавок. Этот поплавок воздействует на контакт, через который происходит включение насоса.

В качестве контактов чаще всего применяют герконы . Геркон — это стеклянная герметичная колба с контактами внутри. Переключение этих контактов происходит под действием магнитного поля. Герконы имеют миниатюрные размеры и легко размещаются внутри тонкой трубки из немагнитного материала (пластик, алюминий). По трубке под действием жидкости свободно перемещается поплавок с магнитом, при приближении которого контакты срабатывают. Вся эта система устанавливается вертикально в резервуар . Меняя положение геркона внутри трубки, можно регулировать момент срабатывания автоматики.

Если нужно следить за верхним уровнем в резервуаре, то датчик устанавливают вверху. Как только уровень опустится ниже установленного, контакт замкнётся, насос включится. Вода начнёт прибавляться, и когда уровень воды дойдёт до верхнего предела, поплавок вернётся в исходное состояние, и насос отключится. Однако на практике такую схему применять нельзя. Дело в том, что датчик срабатывает при малейшем изменении уровня, вслед за этим включается насос, уровень поднимается, и насос отключается. Если расход воды из ёмкости меньше , чем подача, возникает ситуация, когда насос постоянно включается и отключается, при этом он быстро перегревается и выходит из строя.

Поэтому датчики уровня воды для управления насосом работают иначе. В ёмкости располагают минимум два контакта. Один отвечает за верхний уровень, он отключает насос. Второй определяет положение нижнего уровня, при достижении которого насос включается. Таким образом, значительно сокращается число пусков, что обеспечивает надёжную работу всей системы. Если разница уровней небольшая, то удобно использовать трубку с двумя герконами внутри и один поплавок, который их коммутирует. При разнице больше метра применяют два отдельных датчика, установленных на требуемых высотах.

Несмотря на более сложную конструкцию и необходимость схемы управления, электрические поплавковые датчики позволяют полностью автоматизировать процесс управления уровнем жидкости.

Если через такие датчики подключить лампочки , то их можно использовать для визуального контроля количества жидкости в резервуаре.

Самодельный поплавковый выключатель

Если у вас есть время и желание, то простейший поплавковый датчик уровня воды можно сделать своими руками, и расходы на него будут минимальны.

Механическая система

Для того чтобы максимально упростить конструкцию, в качестве запирающего устройства будем использовать шаровый клапан (кран). Хорошо подойдут самые маленькие клапаны (полудюймовые и меньше). Такой кран имеет ручку, которой он закрывается. Для переделки его в датчик необходимо удлинить эту ручку полоской металла. Полоска крепится к ручке через просверлённые в ней отверстия соответствующими винтами. Сечение этого рычага должно быть минимальным, но при этом он не должен изгибаться под действием поплавка. Длина его около 50 см. Поплавок крепится на конце этого рычага.

В качестве поплавка можно использовать двухлитровую пластиковую бутылку от газировки. Бутылка наполовину заполняется водой.

Проверить работу системы можно, не устанавливая её в резервуар. Для этого установите кран вертикально, а рычаг с поплавком поставьте в горизонтальное положение. Если все сделано правильно, то под действием массы воды в бутылки, рычаг начнёт двигаться вниз и займёт вертикальное положение, вместе с ним провернётся и ручка клапана. Теперь погрузите устройство в воду. Бутылка должна всплыть и повернуть ручку клапана.

Так как клапаны различаются размерами и усилием, которое нужно приложить для их переключения, возможно, нужно будет провести настройку системы. В случае если поплавок не может провернуть клапан, можно увеличить длину рычага или взять бутылку большего объёма .

Монтируем датчик в ёмкости на необходимом уровне в горизонтальном положении, при этом в вертикальном положении поплавка клапан должен быть открыт, а в горизонтальном — закрыт.

Датчик электрического типа

Для самостоятельного изготовления датчика этого типа, кроме обычного инструмента, понадобится:

Последовательность изготовления следующая:

При изменении уровня жидкости вместе с ней перемещается и поплавок, который действует на электрический контакт для контроля уровня воды в баке. Схема управления с таким датчиком может иметь вид, представленный на рисунке. Точки 1, 2, 3 — это точки подключения провода, который идёт от нашего датчика. Точка 2 — это общая точка.

Рассмотрим принцип действия самодельного устройства. Допустим, в момент включения резервуар пуст, поплавок находится в положении нижнего уровня (НУ), этот контакт замыкается и подаёт питание на реле (Р).

Реле срабатывает и замыкает контакты Р1 и Р2. Р1 — это контакт самоблокировки. Он нужен для того, чтобы реле не отключилось (насос продолжал работать), когда вода начнёт прибывать, и контакт НУ разомкнётся. Контакт Р2 подключает насос (Н) к источнику питания.

Когда уровень поднимется до верхнего значения, сработает геркон и разомкнёт свой контакт ВУ. Реле будет обесточено, оно разомкнёт свои контакты Р1 и Р2, и насос отключится.

С уменьшением количества воды в резервуаре поплавок начнёт опускаться, но пока он не займёт нижнее положение и не замкнёт контакт НУ, насос не включится. Когда это произойдёт, цикл работы повторится заново.

Вот так работает поплавковый выключатель контроля уровня воды .

В процессе эксплуатации необходимо периодически очищать трубу и поплавок от загрязнений. Герконы выдерживают огромное количество переключений, поэтому такой датчик прослужит долгие годы.

Владельцы индивидуальных строений возводят около своих жилищ колодцы или артезианские скважины, которые обеспечивают их водой.

Еще несколько десятков лет назад ее носили ведрами. Однако мы живем в то время, когда система автоматизации стала доступной для простого человека.

Она способна значительно облегчить тяжелый физический труд, высвободить время для продуктивной интеллектуальной деятельности.

В публикуемой статье подобраны советы домашнему мастеру по изготовлению простого автомата управления водяным насосом на основе доступной микросхемы К561ЛА7. Он хорошо справляется с водоснабжением частного дома. Его несложно изготовить своими руками. Излагаемый материал дополняется поясняющими картинками, схемами и видеороликом.


Микросхема К561ЛА7 в качестве основного элемента логики

Ее производство было широко налажено во времена СССР. Конструктивным исполнение стал пластмассовый корпус с двумя рядами четырнадцати выводов: по 7 штук с каждой стороны.

В основу работы логики управления микросхемы КМОП структуры заложены четыре одинаковых элемента с двумя входами, работающими по принципу «И-НЕ».

Как сделать автоматику насосной станции

В статье рассматривается вопрос, когда водоснабжение дома уже организовано, то есть имеется колодец с водой и в нем смонтирован электрический насос, способный создавать необходимый напор для водоподъема.

Нам остается спланировать схему его управления в автоматическом режиме и выполнить ее монтаж отдельным блоком. Для этого потребуется и небольшой комплект электронных деталей.

Основные принципы работы силовой части

Управление насосом может проводиться двумя способами:

  1. в ручном режиме;
  2. автоматически.
Особенности подключения питания

Предлагаемый автомат предусматривает изготовление блока автоматики в виде отдельного корпуса, подключаемого в разрыв питания силовой цепи ручного режима.

Это означает, что обычный водяной насос, например, бюджетная модель «Ручеек», включается в работу после того, как вилка шнура его питания вставляется в розетку и на нее подается напряжение включением .

На блоке автоматики тоже делается шнур питания с вилкой и выходная розетка, от которой будет подаваться напряжение на насос. Это позволяет в любой момент перевести схему на работу в ручном режиме для того, чтобы выполнить профилактику или ремонт схемы управления.

Как контролируется уровень воды

Логическая часть микросхемы автоматики постоянно сканирует состояние датчиков. Они выполнены простыми металлическими электродами в виде стержней из проволоки со слоем изоляции для НП и ВП (внизу она снята), а для ОП — оголенный металл: нержавейка или алюминий. Их располагают на разных уровнях.

Нижнее положение воды в резервуаре оценивает датчик НП, а верхнее — ВП. Общий электрод ОП расположен так, что охватывает всю контролируемую область работы.

Подобное размещение позволяет микросхеме логики автомата определять наличие воды в резервуаре по прохождению токов, создаваемых приложенными потенциалами к электродам через жидкость. За счет этого судят об уровне:

  • верхнем — когда токи протекают между НП-ОП и ВП-ОП;
  • среднем — ток имеется только в цепи НП-ОП;
  • нижнем — тока нет нигде.
Особенности крепления блока

Подобную схему я собрал соседу в гараж. У него там сделана яма для хранения овощей. Место расположения около горы оказалось не совсем удачным. Весной при таянии снега, летом и осенью в дождь вода способна затопить подвальное помещение и ему приходится ее откачивать.

Собранная схема автоматики значительно облегчила управление насосом. Она смонтирована в корпусе от старого электронного блока с возможностью установки на столе, стеллаже или стационарном креплении на стене. Хозяин просто поставил прибор на полку, расположенную на двухметровой высоте и подключил его в сеть.

Автоматика успешно работала два года. Затем хозяин случайно задел за корпус и уронил прибор на бетонный пол. Внутри блока произошло короткое замыкание, сгорел понижающий трансформатор и микросхема К561ЛА7.

Монтаж системы автоматики и ее крепление выполняйте надежно. Сразу исключайте возможность случайного падения и повреждения оборудования любыми способами. Обращайте внимание на .

Электронная схема

Для ее реализации используется микросхема К561ЛА7. Под нее создаются цепи:

  • питания;
  • контроля уровней воды датчиками;
  • светодиодной индикации;
  • управления коммутационным аппаратом.

Схема питания

Обратим внимание на:

  • трансформатор;
  • диодный мост;
  • стабилизатор напряжения.
Трансформатор

Для питания электроники потребуется понижающий трансформатор 220/10-15 вольт с током от 60 мА или выше. Его можно намотать самостоятельно по методике, расписанной мной » или взять от старого лампового телевизора марки ТВК110Л. Также подобные модели не сложно купить через интернет в Китае или другой стране.

Диодный мост

Выбор КЦ405Е с допустимым током выпрямления 1000 мА в схеме приведен как пример. Вполне можно обойтись мостиком с уменьшенными номиналами или спаять диодную сборку из других доступных полупроводников с меньшей мощностью. Микросхема К561ЛА7 и подключенные к ней цепи управления не создают больших нагрузок.

Стабилизатор напряжения

Полупроводниковая сборка КРЕН8Б предназначена для стабилизации питания логической микросхемы на 12 вольт. Она выпускается в едином корпусе, широко применяется в радиоэлектронных устройствах.

Ее вполне можно заменить самодельным стабилизированным блоком питания на биполярных транзисторах, но особого смысла заниматься этим вопросом я не вижу.

Схема контроля уровня воды
Способ подключения

Соединение электродных датчиков с входами логической микросхемы осуществляется проводами. Для их прокладки удобно монтировать две цепи:

  1. внутреннюю в корпусе блока автоматики;
  2. внешнюю к электродам.

Чтобы их соединить на корпусе прибора устанавливают клеммник любой доступной конструкции. Во внешней цепи необходимо хорошо выполнить изоляцию проводов, защитить места пайки от попадания влаги и воздействия коррозии.

Откачивание воды из резервуара

Положение перемычки J1, выделенной на электронной схеме автоматики коричневым цветом, определяет логику откачивания насосной станции. Ставим ее в позицию 1-2.

Не стану полностью описывать работу электроники, а на возникающие вопросы отвечу в комментариях. Просто кратко укажу, что при уровне воды выше верхнего положения логика подает сигнал на откачку, а насос будет работать до тех пор, пока не уберет воду так, что осушит, разорвет цепь между нижним и общим датчиками.

Когда вода снова заполнит резервуар, дойдя до верхнего уровня, то насос автоматически повторит только что описанный цикл.

Закачивание воды внутрь резервуара

Перемычка J1 устанавливается в позицию 2-3. Насос работает на заполнение емкости от сухого состояния до верхнего уровня и прекращает закачку на нем. При осушении емкости цикл возобновляется.

Силовая схема подключения напорной и сливной магистрали насоса должна соответствовать выбранному режиму управления и положению перемычки J1 в блоке автоматики.

Схема светодиодной индикации

Светодиоды можно монтировать любые, однако выбранные с более ярким свечением будут заметнее.

Горение светодиода HL1 свидетельствует о подаче напряжения на насос, то есть о его включении, а HL2 — на схему питания всего блока.

Схема управления силовым выходным контактом

Оптопара U1 обеспечивает гальваническую развязку цепей управления, воды и симистора VS1, подающего питание 220 вольт на насос. Технические характеристики КУ208Г обеспечивают управление электродвигателями мощностью до двух киловатт, что обычно достаточно для бытовых целей.

Варианты изменения силового каскада

Для подключения более мощных электродвигателей потребуется применять симисторы, выдерживающие повышенные нагрузки.

Альтернативным решением схемы является отказ от симистора и применение реле или магнитного пускателя. С этой целью необходимо заменить транзисторный ключ VT1 более мощным. Например, допустимо собрать составной транзистор из двух: КТ315 + КТ815 или их аналогов. Для такого подключения используют схему Дарлингтона.

Она станет управлять обмоткой реле, подавать на нее напряжение.

Выходной контакт реле будет пропускать через себя ток нагрузки электродвигателя насоса. Чтобы увеличить его работоспособность рекомендуется все свободные контакты подключить параллельно, обеспечить их одновременное срабатывание.

При задействовании в схеме электроснабжения реле или пускателя необходимо уточнить мощность блока питания и характеристики понижающего трансформатора: возможно, его придется заменять усиленной моделью.

Стоит заметить, что собранная по любому из вариантов схема автоматики насоса работает сразу без необходимости сложной наладки. Главное условие: исключить ошибки при ее монтаже. Сборку блока автоматики допустимо выполнять навесным методом. Но лучше использовать печатную плату.

Автоматизация насосных установок позволяет повышать надежность и бесперебойность водоснабжения, уменьшать затраты труда и эксплуатационные расходы, размеры регулирующих резервуаров.

Для автоматизации насосных установок кроме аппаратуры общего применения ( , переключателей, промежуточных реле) применяются специальные аппараты управления и контроля, например, реле контроля заливки центробежных насосов, струйные реле, поплавковое реле, электродные реле уровня, различные манометры, датчики емкостного типа и др.

Комплектное устройство до 1 кВ, предназначенное для дистанционного управления электроустановками или их частями с автоматизированным выполнением функций управления, регулирования, зашиты и сигнализации. Конструктивно станция управления представляет собой блок, панель, шкаф, щит.

Блок управления — станция управления, все элементы которого монтируют на отдельной плите или каркасе.

Панель управления — станция управления, все элементы которой монтируют на щитах, рейках или других конструктивных элементах, собранных на общей раме или металлическом листе.

Щит управления (щит станций управления ЩСУ) — это сборка из нескольких панелей или блоков на объемном каркасе.

Шкаф управления — станция управления, защищенная со всех сторон таким образом, что при закрытых дверях и крышках исключается доступ к токоведущим частям.


Автоматизация насосов и насосных станций , как правило, сводится к управлению погружным электронасосом по уровню воды в баке или давлению в напорном трубопроводе.

Рассмотрим примеры автоматизации насосных установок.

На рис. 1, а показана схема автоматизации простейшей насосной установки — дренажного насоса 1, а на рис. 1, б приведена электрическая схема этой установки. Автоматизация насосной установки осуществляется с помощью поплавкового реле уровня. Ключ управления КУ имеет два положения: для ручного и автоматического управления.

Рис. 1. Конструкция дренажной насосной установки (а) и ее электрическая схема автоматизации (б)

На рис. 2 приведена схема автоматизации управления погружным насосом по уровню воды в баке водонапорной башни, реализованная на релейно-контактных элементах .

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема автоматизации погружным насосом по уровню воды в баке- водонапорной башни

Режим работы схемы автоматизации насосом задается переключателем S А1. При установке его в положение «А» и включении автоматического выключателя QF подается напряжение на электрическую схему управления. Если уровень воды в напорном баке находится ниже электрода нижнего уровня датчика ДУ, то контакты SL 1 и SL 2 в схеме разомкнуты, реле КV 1 обесточено и его контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ замкнуты. В этом случае магнитный пускатель включит электродвигатель насоса, одновременно погаснет сигнальная лампа НL 1 и загорится лампа НL 2. Насос будет подавать воду в напорный бак.

Когда вода заполнит пространство между электродом нижнего уровня SL 2 и корпусом датчика, подключенным к нулевому проводу, цепь SL 2 замкнется, но реле K V1 не включится, так как его контакты, включенные последовательно с SL 2, разомкнуты.

Когда вода достигнет электрода верхнего уровня, цепь SL 1 замкнется, реле КV 1 включится и, разомкнув свои контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ, отключит последний, а замкнув замыкающие контакты, станет на самопитание через цепь датчика SL 2. Электродвигатель насоса отключится, погаснет сигнальная лампа НL 2 и загорится лампа НL 1. Повторное включение электродвигателя насоса произойдет при понижении уровня воды до положения, когда разомкнётся цепь SL 2 и реле КV 1 будет отключено.

Включение насоса в любом режиме возможно только в том случае, если замкнута цепь датчика «сухого хода» ДСХ (SL 3), контролирующего уровень воды в скважине.

Основным недостатком управления по уровню является подверженность обмерзанию электродов датчиков уровня в зимнее время, из-за чего насос не выключается и происходит переливание воды из бака. Бывают случаи разрушения водонапорных башен из-за намерзания большой массы льда на их поверхности.

При управлении работой насоса по давлению электроконтактный манометр или реле давления можно смонтировать на напорном трубопроводе в помещении насосной. Это облегчает обслуживание датчиков и исключает воздействие низких температур.

На рис. 3 приведена принципиальная электрическая схема управления башенной водоснабжающей (насосной) установкой по сигналам электроконтактного манометра (по давлению) .

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема управления башенной водоснабжающей установкой от электроконтактного манометра

При отсутствии воды в баке контакт манометра S Р1 (нижний уровень) замкнут, а контакт S Р2 (верхний уровень) разомкнут. Реле КV1 срабатывает, замыкая контакты КV1.1 и КV1.2, в результате чего включается магнитный пускатель КМ, который подключает электронасос к трехфазной сети (на схеме силовые цепи не показаны).

Насос подает воду в бак, давление растет до замыкания контакта манометра S Р2, настроенного на верхний уровень воды. После замыкания контакта S Р2 срабатывает реле КV 2, которое размыкает контакты КV 2.2 в цепи катушки реле КV1 и КV2.1 в цепи катушки магнитного пускателя КМ; электродвигатель насоса отключается.

При расходе воды из бака давление снижается, S Р2 размыкается, отключая КV 2, но включение насоса не происходит, так как контакт манометра S Р1 разомкнут и катушка реле КV1 обесточена. Таким образом, включение насоса происходит, когда уровень воды в баке снизится до замыкания контакта манометра S Р1.

Питание цепей управления производится через понижающий трансформатор напряжением 12 В, что повышает безопасность обслуживания схемы управления и электроконтактного манометра.

Для обеспечения работы насоса при неисправности электроконтактного манометра или схемы управления предназначен тумблер S А1. При его включении шунтируются управляющие контакты КV1.2, КV2.1 и катушка магнитного пускателя КМ непосредственно подключается к сети напряжением 380 В.

В разрыв фазы L1 в цепь управления включен контакт РОФ (реле обрыва фазы), который размыкается при неполнофазном или несимметричном режиме питающей сети. В этом случае цепь катушки КМ разрывается и насос автоматически отключается до устранения повреждения.

Защита силовых цепей в данной схеме от перегрузок и коротких замыканий осуществляется автоматическим выключателем.

На рис. 4 приведена схема автоматизации водонасосной установки, которая содержит электронасосный агрегат 7 погружного типа , размещенный в скважине 6. В напорном трубопроводе установлены обратный клапан 5 и расходомер 4.

Насосная установка имеет напорный бак 1 (водонапорная башня или воздущно-водяной котел) и (или уровня) 2, 3, причем датчик 2 реагирует на верхнее давление (уровень) в баке, а датчик 3 — на нижнее давление (уровень) в баке. Управление насосной станцией обеспечивает блок управления 8.

Рис. 4. Схема автоматизации водонасосной установки с частотно-регулируемым электроприводом

Управление насосной установкой происходит следующим образом. Предположим, что насосный агрегат отключен, а давление в напорном баке уменьшается и становится ниже Рmin . В этом случае от датчика поступает сигнал на включение электронасосного агрегата. Происходит его запуск путем плавного увеличения частоты f тока, питающего электродвигатель насосного агрегата.

Когда частота вращения насосного агрегата достигнет заданного значения, насос выйдет на рабочий режим. Программированием режима работы можно обеспечить нужную интенсивность разбега насоса, его плавный пуск иостанов.

Применение регулируемого электропривода погружного насоса позволяет реализовать прямоточные системы водоснабжения с автоматическим поддержанием давления в водопроводной сети.

Станция управления, обеспечивающая плавный пуск и останов электронасоса, автоматическое поддержание давления в трубопроводе, содержит преобразователь частоты А1, датчик давления ВР1, электронное реле А2, схему управления и вспомогательные элементы, повышающие надежность работы электронного оборудования (рис. 5).

Схема управления насосом и преобразователь частоты обеспечивают выполнение следующих функций :

Плавный пуск и торможение насоса;

Автоматическое управление по уровню или давлению;

Защиту от «сухого хода»;

Автоматическое отключение электронасоса при неполнофазном режиме, недопустимом снижении напряжения, при аварии в водопроводной сети;

Защиту от перенапряжений на входе преобразователя частоты А1;

Сигнализацию о включении и выключении насоса, а также об аварийных режимах;

Обогрев шкафа управления при отрицательных температурах в помещении насосной.

Плавный пуск и плавное торможение насоса осуществляют с помощью преобразователя частоты А1 типа FR -Е-5,5к-540ЕС.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема автоматизации погружным насосом с устройством плавного пуска и автоматического поддержания давления

Электродвигатель погружного насоса подключается к выводам U , V и W преобразователя частоты. При нажатии кнопки S В2 «Пуск» срабатывает реле К1, контакт которого К1.1 соединяет входы STF и РС преобразователя частоты, обеспечивая плавный пуск электронасоса по программе, заданной при настройке частотного преобразователя.

При аварии частотного преобразователя или цепей электродвигателя насоса замыкается цепь А-С преобразователя, обеспечивая срабатывание реле К2. После срабатывания К2 замыкаются его контакты К2.1, К2.2, а контакт К2.1 в цепи К1 размыкается. Происходит отключение выхода частотного преобразователя и реле К2. Повторное включение схемы возможно только после устранения аварии и сброса защиты кнопкой 8В3.1.

Датчик давления ВР1 с аналоговым выходом 4…20 мА подключен к аналоговому входу частотного преобразователя (контакты 4, 5), обеспечивая отрицательную обратную связь в системе стабилизации давления.

Функционирование системы стабилизации обеспечивается ПИД-регулятором преобразователя частоты. Требуемое давление задается потенциометром К1 или с пульта управления частотного преобразователя. При «сухом ходе» насоса в цепи катушки реле КЗ замыкается контакт 7-8 электронного реле сопротивления А2, к контактам которого 3-4 подключен датчик «сухого хода».

После срабатывания реле КЗ замыкаются его контакты К3.1 и КЗ.2, в результате чего срабатывает реле защиты К2, обеспечивая отключение электродвигателя насоса. Реле КЗ при этом становится на самопитание через контакт К3.1.

При всех аварийных режимах зажигается лампа НL1; лампа НL2 зажигается при недопустимом снижении уровня воды (при «сухом ходе» насоса). Подогрев шкафа управления в холодное время года осуществляется с помощью электронагревателей ЕК1…ЕК4, которые включаются контактором КМ1 при срабатывании термореле ВК1. Защита входных цепей преобразователя частоты от коротких замыканий и перегрузок осуществляется автоматическим выключателем QF1.

В статье использованы материалы книги Дайнеко В.А Электрооборудование сельскохозяйственных предприятий.

Насосные установки , используемые для нормализации подачи водоснабжения имеют определенный гарантийный срок, но, чтобы его продлить целесообразно использовать автоматическое управление водяным насосом. Такое оборудование представляет собой установку, предотвращающую поломку закачивающего прибора при недостаточном уровне воды в источнике.

Если насосная подстанция работает без соответствующего датчика, повышается риск выхода ее из строя, так как не предназначены для работы «в сухую». В условиях дефицита жидкости оборудование начинает портиться и перегорать. Если установить датчик уровня воды, можно предотвратить подобные неприятности. Эта статья посвящена решению вопроса выбора защитного устройства, его принципа работы и особенностей.

Подбор реле для защиты насосной станции от холостого хода и поддержания оптимального уровня воды в домашних условиях требует не меньшего внимания, чем . В первую очередь вы должны учесть характеристики собственной скважины, а также воспользоваться косвенными советами:

  • монтаж должен быть удобным и доступным. Поэтому не следует приобретать слишком массивные установки. Также они должны соответствовать характеристикам самого насоса;
  • идеально, если ваш датчик обладает упрощенной автоматической регулировкой. Другими словами, устройство имеет способность самостоятельно отключаться от сети, пока вода в скважине не придет к прежнему уровню;
  • следите за тем, чтобы защитное реле было хорошо гидроизолировано, так как попадание влаги на корпус выведет механизм из строя, если произойдет увеличение уровня жидкости;
  • уточните у продавца, насколько деталь для насоса долговечна и надежна. Не помешает узнать, как влияет частая пропажа уровня воды в скважине на работу защиты;
  • цена должна соответствовать оптимальным параметрам независимо от фирмы производителя. Варьироваться стоимость может из-за различного диапазона давления и общих технических характеристик.

Важно! Если вами был правильно сделан выбор и проведен монтаж, реле сможет самостоятельно остановить прибор без вреда для рабочего механизма насосного оборудования.

Рабочий механизм датчика. Как ведет себя конструкция во включенном виде?

Обычное реле холостого хода для насоса настроено на работу давления в диапазоне от 1 до 8 бар, при этом оно ориентируется по уровню жидкости. Внутренний механизм датчика представляет собой блок с настроенными пружинами, которые отвечают за двухсторонние пределы давления. Регулируются они специальными установленными гайками. Показатель давления контролирует мембранная пластина, при помощи которой пружина ослабляется при минимальном давлении и напрягается при достижении максимального значения.

Пружина датчика давления срабатывает при размыкании и смыкании контактов цепи. Если давление падает, происходит смыкание контактов, которое осуществляет датчик защиты и насос приходит в рабочее положение. В противоположном случае, насос отключается и не действует до тех пор, пока давление не нормализуется до оптимальных отметок.

Чтобы настроить правильную работу датчика понадобиться схема управления насосом. С целью точной настройки необходимо привести насосный агрегат в рабочее состояние — это позволит поднять давление воды в скважине. Регулировать работоспособность установки можно при помощи специально выведенных винтов под крышкой, которая защищает автоматику датчика.

Вы можете самостоятельно настроить пределы срабатывания защитного устройства. Для этого выполняем следующие действия последовательно.

  1. Фиксируем максимальный и минимальный предел давления по уровню жидкости в емкости, при которых насос находится в рабочем состоянии. Обязательно снимите показания с манометра.
  2. Отключаем насосную установку от электричества и разбираем защитный прибор.
  3. Снимаем крышку корпуса и немного отпускаем гайку, удерживающую маленькую пружину.
  4. Затем настраиваем минимальное давление: подтягиваем или отпускаем большую пружину также при помощи фиксирующей гайки.
  5. Открываем кран с целью снизить давление в системе трубопровода. При этом не забывайте контролировать срабатывание насоса.
  6. Обращаем внимание на показания манометра, если они оптимальны для вашего случая оставляем реле в таком состоянии, если нет — регулируем дальше.

Внимание! При настройке контролирующего датчика холостого хода вы должны учитывать возможности насосного агрегата. Например, если его заводское значение с потерями составляет порядка 3,5 бар, настраивать реле нужно на 3 бара. В противном случае есть вероятность перегрузки оборудования.

Несколько слов об автоматическом управлении насосом на воду

Устройства, основанные на схеме «автомат», могут пригодиться в домашних и фермерских условиях. Особенно важно наличие подобного оборудования в системах, где обязателен контроль уровня воды и ее давления.

Датчики, основанные на автоматической схеме управления, считаются полезными и не требующими постоянного наблюдения за оборудованием скважины, колодца или другого источника водоснабжения. Также подобные конструкции часто используются многофункционально.

Обратите внимание на схему автоматического управления насосом, она никак не связана с общим резервуаром, откуда поступает вода через насос.

Схема слежения уровня воды и отключения насоса. Особенности использования автоматики для дренажных насосов

Регулятор уровня воды в баке.

Предлагаемый регулятор уровня воды применяется для автоматического поддержания насосом определенного уровня воды в емкости. Это может быть заполнение как бака отопления,так и накопительной емкости на даче для полива и душа, рис.1.

Рис.1

Работа регулятора уровня воды основана на свойстве электропроводности воды между датчиками, при помощи которых запускается и останавливается подкачивающий насос.
Обычно на баках имеется верхняя крышка на которой и монтируются три датчики. Лучше всего их изготовить из полосок или прутьев из нержавеющей стали, закрепленных на диэлектрическом материале не поглощающим влагу. Таким материалом может быть фторопласт, полиэтилен, резина и др.
Датчик Е1 самый длинный и доходит почти до дна емкости. Он является как бы базовым, на который подается постоянное напряжение от диода VD1. Датчики Е2 и Е3 определяют нижний и верхний уровень воды.

Двигатель насоса регулятора уровня воды управляется контактами двух реле — К1 и К2. Почему?

Если в баке нет воды, тогда тринистор VS1 будет закрыт, т.к. на его управляющем электроде нет напряжения для открытия. Реле К1 обесточено и своим постоянно замкнутым контактом К1.2 подает сетевое питание 220 вольт на катушку К2. Оно срабатывает и через контакт К2.1 запускает электродвигатель. Носос начинает заполнять бак до момента, когда вода не достигнет электрода верхнего уровня Е2.
Ток с Е1 через воду проходит до Е2 и открывает тринистор. К1 срабатывает, отключая контактом К1.2 насос, и включая К1.1 датчик нижнего уровня Е3, который и будет удерживать реле К1 в этом состоянии за счет тока протекающего между Е1 и Е3.
Регулятор уровня воды будет находиться в таком режиме до тех пор, пока уровень воды не будет ниже электрода Е3. Ток через воду прекращается и К1 отключается до следующего наполнения бака.

Трансформатор Т1 — мощностью 5…6 ватт с напряжением на вторичной обмотке 15 вольт.
Расстояние между электродами подбирается так, чтобы при нахождении их в воде уверенно срабатывало К1.
Реле К2 для регулятора уровня воды выбирается с катушкой на напряжение 220 вольт и коммутирующими контактами на ток равный или превышающий рабочий ток электродвигателя насоса.

Устройство для перекачки воды и охраны местности

Автомат, схема которого показана на рис.2, адресован фермерам и владельцам дач с автономной системой водоснабжения, ключевыми узлами которой являются водный источник (река, озеро, колодец или скважина), электронасос да водонапорный бак. От аналогов данная разработка отличается тем, что помимо выполнения основной функции — управления электронасосом — позволяет довольно успешно решать еще задачи по охране объектов. Столь необычная универсальность достигается за счет быстрой смены датчиков, в качестве которых выступают не только погружные разноуровневые электроды, но и тонкая, работающая на разрыв проволока.


Рис.2

Действия автомата в системе местного водоснабжения сводятся к срабатыванию электромагнитного реле К1. Ведь именно оно, получая питание от трансформатора Т1 (через диодный мост VD1 — VD4 и тиристор VS1, который управляется датчиком SL1 уровня воды), включает или отключает электронасос.

Допустим, воды в баке настолько мало, что при переключении тумблера SA2 в положение «Насос» все электроды датчика SL1 оказываются разомкнутыми. Цепь управления тиристором, по сути, бездействует. Значит, ток через VS1 и обмотку реле К1 не течет, а на розетку ХS1 через нормально замкнутые контакты К1.1 подаются сетевые 220 В, заставляя систему пополнять емкость водой. Продолжается это до тех пор, пока уровень последней не дойдет до электрода В датчика SL1. Это максимум, по достижению которого тиристор открывается — и ток, протекающий через VS1 и обмотку К1, вызывает срабатывание реле. Размыкаясь, контакты К1.1 отключают электронасос. Одновременно с этим замыкаются К1.2, вводя в цепь управления тиристором электродную пару А-С датчика SL1 и обеспечивая автоматическое поддержание требуемого уровня воды в баке.

Действительно, с падением уровня воды ниже минимально допустимого разомкнется электродная пара А-С. Это вызовет моментальное закрывание тиристора и обесточивание реле, которое своими нормально замкнутыми контактами подаст напряжение питания электронасосу. Включившись в работу, тот пополнит бак. И вновь система перейдет в режим ожидания очередного понижения уровня воды. Датчиком уровня воды в баке служат три Г-образные металлические пластины, укрепленные на поплавке — изолированном основании.

При переключении тумблера SА2 в положение «Охрана» датчиком служит натянутый тонкий, скрытый от непосвященных провод (шлейф) между клеммами ХТ1 и ХТ2. Неповрежденный провод обеспечивает подачу управляющего напряжения для открывания тиристора VS1 и срабатывания реле, которое удерживает разомкнутыми контакты К1.1 в цепи электропитания нагрузки. В качестве последней выступает уже не насос, а световой или звуковой сигнализатор (например, лампочка, сирена или звонок). То есть, когда на охраняемых объектах все в порядке, напряжение в розетке XS1 отсутствует — и тревожный сигнал не поступает. С обрывом же шлейфа прохождение тока через тиристор и обмотку реле прекращается, и через нормально замкнутые контакты К1.1 включается сигнализатор.

Шлейфом, как уже упоминалось, служит тонкий изолированный или голый провод соответствующей длинны, располагаемый скрытно.

Ю. Кочкин

г. Нижнии Новгород

Схема управления водяным насосом

Цель данной разработки — сконструировать простую, но эффективную схему управления водяным насосом для наполнения или опустошения резервуара с водой, рис.3.


Рис.3

Основа схемы — интегральная микросхема К561ЛЕ5, состоящая из четырех логических элементов 2ИЛИ-НЕ.

В устройстве используются два датчика: короткий стальной прут — является датчиком максимального уровня воды и длинный — датчик минимального уровня. Сама емкость металлическая и подключена к минусу схемы. Если емкость не металлическая, тогда можно применить дополнительный стальной прут длинной, равной глубине емкости. Схема разработана так, что при соприкосновении воды с длинным датчиком, а также с коротким датчиком, логический уровень соответственно на выводах 9 и 1,2 микросхемы DD 1 меняется с высокого на низкий, вызывая изменения в работе насоса.

Когда уровень воды ниже обоих датчиков, на выводе 10 микросхемы DD 1 логический ноль. При постепенном повышении уровня воды, даже когда вода соприкасается с длинным датчиком на выводе 10, также будет логический ноль. Как только уровень воды поднимется до короткого датчика, на выводе 10 появится логическая единица, в результате чего транзистор VT 1включает реле управления насосом, который, в свою очередь, откачивает воду из резервуара.

Теперь уровень воды уменьшается, и короткий датчик больше не будет в контакте с водой, но на выводе 10 все равно будет логическая единица, таким образом, насос продолжает работать. Но когда уровень воды опустится ниже длинного датчика, на выводе 10 появится логический ноль и насос остановится.

Переключатель S 1 обеспечивает обратное действие. Когда резистор R 3 соединен с выводом 11 микросхемы DD 1, насос будет работать, когда емкость пустая, и остановится, когда емкость наполнится, то есть в этом случае насос будет использован для наполнения, а не для опустошения емкости.

«Мир самоделок»

Автомат «Бездонная бочка»

Несложную автоматику можна приспособить к насосу для поддержания заданного уровня воды в резервуаре. Принципиальная схема устройства на рис.4.


Рис.4

Уровень воды задается тремя электродами, один из которых является общим (Е1), два других (Е2) и (Е3) управляющими. При включении тумблера, если уровень воды не достигает датчика Е2, реле обесточено, и через его нормально замкнутые контакты К1.2 включится электродвигатель насоса. Как только уровень воды достигнет датчика Е2, реле сработает и контакт К1.2 разорвет цепь питания насоса. Одновременно контактная пара К1.1 подсоединяет к базе транзистора датчик Е3, обеспечивая открытое состояние полупроводникового прибора до тех пор, пока уровень не опустится ниже датчика Е3 (или Е1) и цикл закачки повторится. При выключении тумблера Q1 регулятор обесточится, насос закачку воды прекратит.

В устройстве применено электромагнитное реле с достаточно мощными контактами и сопротивлением обмотки 90 Ом, ток срабатывания — 90 Ом. Напряжение срабатывания 12 — 15 В.

Транзистор П213 допустимо заменить на П217, КТ814 с любым буквенным индексом. Радиатором для него служит отрезок алюминиевого уголка с шириной полки 40 мм.

Диодный мостик можно использовать типа КЦ402Г, или же собрать выпрямитель по мостовой схеме из диодов серии Д226, КД105.

Подстроечным резистором регулируется четкость срабатывания автомата, поскольку вода в разной местности имеет разную электропроводимость. Вместо подстроечного резистора подойдет и постоянный на 1 — 2 кОм мощностью не менее 0,5 Вт.

Трансформатор Т1 — маломощный, с напряжением вторичной обмотки 12 — 15 В.

Выключатель используется на коммутирующий ток не менее 2 А.

Регулятор монтируют в пластмассовом корпусе и устанавливают в сухом, защищенном от атмосферного воздействия месте, желательно ближе к силовой электропроводке.

Датчики Е1 — Е3 изготовлены из нержавеющих сварочных електродов, диаметром 4 мм. Длина Е2 меньше остальных на 40 — 50 мм. Они закреплены на эпоксидном клее в пластмассовом кронштейне, который крепится к внутренней стенке резервуара. Хвостовую часть датчиков необходимо загерметизировать клеем или герметиком.

Если бак для воды изготовлен из металла, можно обойтись без датчика Е1. В таком случае проводник, идущий от резистора R 1, подключают к корпусу бака с помощью винта с шайбой.

Устройство несложно превратить в сигнализатор уровня воды. Для этого вместо реле включают лампу накаливания на напряжение 12 В или светодиод с гасящим сопротивлением порядка 2 кОм. Индикатор будет светиться, когда уровень воды достигнет датчика Е2. Датчик Е3 в таком случае не нужен.

А. Молчанов,

Автоматизация насосных установок позволяет повышать надежность и бесперебойность водоснабжения, уменьшать затраты труда и эксплуатационные расходы, размеры регулирующих резервуаров.

Для автоматизации насосных установок кроме аппаратуры общего применения ( , переключателей, промежуточных реле) применяются специальные аппараты управления и контроля, например, реле контроля заливки центробежных насосов, струйные реле, поплавковое реле, электродные реле уровня, различные манометры, датчики емкостного типа и др.

Комплектное устройство до 1 кВ, предназначенное для дистанционного управления электроустановками или их частями с автоматизированным выполнением функций управления, регулирования, зашиты и сигнализации. Конструктивно станция управления представляет собой блок, панель, шкаф, щит.

Блок управления — станция управления, все элементы которого монтируют на отдельной плите или каркасе.

Панель управления — станция управления, все элементы которой монтируют на щитах, рейках или других конструктивных элементах, собранных на общей раме или металлическом листе.

Щит управления (щит станций управления ЩСУ) — это сборка из нескольких панелей или блоков на объемном каркасе.

Шкаф управления — станция управления, защищенная со всех сторон таким образом, что при закрытых дверях и крышках исключается доступ к токоведущим частям.


Автоматизация насосов и насосных станций , как правило, сводится к управлению погружным электронасосом по уровню воды в баке или давлению в напорном трубопроводе.

Рассмотрим примеры автоматизации насосных установок.

На рис. 1, а показана схема автоматизации простейшей насосной установки — дренажного насоса 1, а на рис. 1, б приведена электрическая схема этой установки. Автоматизация насосной установки осуществляется с помощью поплавкового реле уровня. Ключ управления КУ имеет два положения: для ручного и автоматического управления.

Рис. 1. Конструкция дренажной насосной установки (а) и ее электрическая схема автоматизации (б)

На рис. 2 приведена схема автоматизации управления погружным насосом по уровню воды в баке водонапорной башни, реализованная на релейно-контактных элементах .

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема автоматизации погружным насосом по уровню воды в баке- водонапорной башни

Режим работы схемы автоматизации насосом задается переключателем S А1. При установке его в положение «А» и включении автоматического выключателя QF подается напряжение на электрическую схему управления. Если уровень воды в напорном баке находится ниже электрода нижнего уровня датчика ДУ, то контакты SL 1 и SL 2 в схеме разомкнуты, реле КV 1 обесточено и его контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ замкнуты. В этом случае магнитный пускатель включит электродвигатель насоса, одновременно погаснет сигнальная лампа НL 1 и загорится лампа НL 2. Насос будет подавать воду в напорный бак.

Когда вода заполнит пространство между электродом нижнего уровня SL 2 и корпусом датчика, подключенным к нулевому проводу, цепь SL 2 замкнется, но реле K V1 не включится, так как его контакты, включенные последовательно с SL 2, разомкнуты.

Когда вода достигнет электрода верхнего уровня, цепь SL 1 замкнется, реле КV 1 включится и, разомкнув свои контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ, отключит последний, а замкнув замыкающие контакты, станет на самопитание через цепь датчика SL 2. Электродвигатель насоса отключится, погаснет сигнальная лампа НL 2 и загорится лампа НL 1. Повторное включение электродвигателя насоса произойдет при понижении уровня воды до положения, когда разомкнётся цепь SL 2 и реле КV 1 будет отключено.

Включение насоса в любом режиме возможно только в том случае, если замкнута цепь датчика «сухого хода» ДСХ (SL 3), контролирующего уровень воды в скважине.

Основным недостатком управления по уровню является подверженность обмерзанию электродов датчиков уровня в зимнее время, из-за чего насос не выключается и происходит переливание воды из бака. Бывают случаи разрушения водонапорных башен из-за намерзания большой массы льда на их поверхности.

При управлении работой насоса по давлению электроконтактный манометр или реле давления можно смонтировать на напорном трубопроводе в помещении насосной. Это облегчает обслуживание датчиков и исключает воздействие низких температур.

На рис. 3 приведена принципиальная электрическая схема управления башенной водоснабжающей (насосной) установкой по сигналам электроконтактного манометра (по давлению) .

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема управления башенной водоснабжающей установкой от электроконтактного манометра

При отсутствии воды в баке контакт манометра S Р1 (нижний уровень) замкнут, а контакт S Р2 (верхний уровень) разомкнут. Реле КV1 срабатывает, замыкая контакты КV1.1 и КV1.2, в результате чего включается магнитный пускатель КМ, который подключает электронасос к трехфазной сети (на схеме силовые цепи не показаны).

Насос подает воду в бак, давление растет до замыкания контакта манометра S Р2, настроенного на верхний уровень воды. После замыкания контакта S Р2 срабатывает реле КV 2, которое размыкает контакты КV 2.2 в цепи катушки реле КV1 и КV2.1 в цепи катушки магнитного пускателя КМ; электродвигатель насоса отключается.

При расходе воды из бака давление снижается, S Р2 размыкается, отключая КV 2, но включение насоса не происходит, так как контакт манометра S Р1 разомкнут и катушка реле КV1 обесточена. Таким образом, включение насоса происходит, когда уровень воды в баке снизится до замыкания контакта манометра S Р1.

Питание цепей управления производится через понижающий трансформатор напряжением 12 В, что повышает безопасность обслуживания схемы управления и электроконтактного манометра.

Для обеспечения работы насоса при неисправности электроконтактного манометра или схемы управления предназначен тумблер S А1. При его включении шунтируются управляющие контакты КV1.2, КV2.1 и катушка магнитного пускателя КМ непосредственно подключается к сети напряжением 380 В.

В разрыв фазы L1 в цепь управления включен контакт РОФ (реле обрыва фазы), который размыкается при неполнофазном или несимметричном режиме питающей сети. В этом случае цепь катушки КМ разрывается и насос автоматически отключается до устранения повреждения.

Защита силовых цепей в данной схеме от перегрузок и коротких замыканий осуществляется автоматическим выключателем.

На рис. 4 приведена схема автоматизации водонасосной установки, которая содержит электронасосный агрегат 7 погружного типа , размещенный в скважине 6. В напорном трубопроводе установлены обратный клапан 5 и расходомер 4.

Насосная установка имеет напорный бак 1 (водонапорная башня или воздущно-водяной котел) и (или уровня) 2, 3, причем датчик 2 реагирует на верхнее давление (уровень) в баке, а датчик 3 — на нижнее давление (уровень) в баке. Управление насосной станцией обеспечивает блок управления 8.

Рис. 4. Схема автоматизации водонасосной установки с частотно-регулируемым электроприводом

Управление насосной установкой происходит следующим образом. Предположим, что насосный агрегат отключен, а давление в напорном баке уменьшается и становится ниже Рmin . В этом случае от датчика поступает сигнал на включение электронасосного агрегата. Происходит его запуск путем плавного увеличения частоты f тока, питающего электродвигатель насосного агрегата.

Когда частота вращения насосного агрегата достигнет заданного значения, насос выйдет на рабочий режим. Программированием режима работы можно обеспечить нужную интенсивность разбега насоса, его плавный пуск иостанов.

Применение регулируемого электропривода погружного насоса позволяет реализовать прямоточные системы водоснабжения с автоматическим поддержанием давления в водопроводной сети.

Станция управления, обеспечивающая плавный пуск и останов электронасоса, автоматическое поддержание давления в трубопроводе, содержит преобразователь частоты А1, датчик давления ВР1, электронное реле А2, схему управления и вспомогательные элементы, повышающие надежность работы электронного оборудования (рис. 5).

Схема управления насосом и преобразователь частоты обеспечивают выполнение следующих функций :

Плавный пуск и торможение насоса;

Автоматическое управление по уровню или давлению;

Защиту от «сухого хода»;

Автоматическое отключение электронасоса при неполнофазном режиме, недопустимом снижении напряжения, при аварии в водопроводной сети;

Защиту от перенапряжений на входе преобразователя частоты А1;

Сигнализацию о включении и выключении насоса, а также об аварийных режимах;

Обогрев шкафа управления при отрицательных температурах в помещении насосной.

Плавный пуск и плавное торможение насоса осуществляют с помощью преобразователя частоты А1 типа FR -Е-5,5к-540ЕС.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема автоматизации погружным насосом с устройством плавного пуска и автоматического поддержания давления

Электродвигатель погружного насоса подключается к выводам U , V и W преобразователя частоты. При нажатии кнопки S В2 «Пуск» срабатывает реле К1, контакт которого К1.1 соединяет входы STF и РС преобразователя частоты, обеспечивая плавный пуск электронасоса по программе, заданной при настройке частотного преобразователя.

При аварии частотного преобразователя или цепей электродвигателя насоса замыкается цепь А-С преобразователя, обеспечивая срабатывание реле К2. После срабатывания К2 замыкаются его контакты К2.1, К2.2, а контакт К2.1 в цепи К1 размыкается. Происходит отключение выхода частотного преобразователя и реле К2. Повторное включение схемы возможно только после устранения аварии и сброса защиты кнопкой 8В3.1.

Датчик давления ВР1 с аналоговым выходом 4…20 мА подключен к аналоговому входу частотного преобразователя (контакты 4, 5), обеспечивая отрицательную обратную связь в системе стабилизации давления.

Функционирование системы стабилизации обеспечивается ПИД-регулятором преобразователя частоты. Требуемое давление задается потенциометром К1 или с пульта управления частотного преобразователя. При «сухом ходе» насоса в цепи катушки реле КЗ замыкается контакт 7-8 электронного реле сопротивления А2, к контактам которого 3-4 подключен датчик «сухого хода».

После срабатывания реле КЗ замыкаются его контакты К3.1 и КЗ.2, в результате чего срабатывает реле защиты К2, обеспечивая отключение электродвигателя насоса. Реле КЗ при этом становится на самопитание через контакт К3.1.

При всех аварийных режимах зажигается лампа НL1; лампа НL2 зажигается при недопустимом снижении уровня воды (при «сухом ходе» насоса). Подогрев шкафа управления в холодное время года осуществляется с помощью электронагревателей ЕК1…ЕК4, которые включаются контактором КМ1 при срабатывании термореле ВК1. Защита входных цепей преобразователя частоты от коротких замыканий и перегрузок осуществляется автоматическим выключателем QF1.

В статье использованы материалы книги Дайнеко В.А Электрооборудование сельскохозяйственных предприятий.

Зачастую случается мало иметь только насос дл откачки или пополнения воды, еще необходимо и править им, то есть включать и включать вовремя. Все бы ничего если подобные процессы у вас запланированы, а если нет, то как же быть? Произнесём, у вас есть погреб, где вода прибывает… Или обратная ситуация. Есть бак, какой должен быть всегда полный, готов для полива. В течение дня вода согревается, а вечерком вы поливаете. Так вот, за тем и другим необходимо постоянно следить, а это все время, заботы, ваши труды. Но наш век, такие задачи уже решаются на раз-два, то есть можно автоматизировать процесс. В итоге, автоматика будет все выполнять за вас, накачивать или откачивать воду, а вам лишь останется весьма редко следить за ней, проверять ее работоспособность. Что же, наша статья как раз и будет отдана такой теме как реализация схемы по откачки или накачке воды, дальше мы поговорим об этом более подробно и предметно.

Схема управления (отключения) насосом на откачку воды по степени

Начнем мы со схемы по откачке воды, то есть когда перед вами стоит задача откачивать воду до определенного степени, а затем отключать насос, чтобы он не работал на холостом ходу. Взгляните на схему ниже.

Собственно такая принципиальная электрическая схема способна обеспечить откачку воды, до заданного степени. Давайте разберем принцип ее работы, что здесь и зачем. Итак, представим что вода пополняет наш резервуар, не значительно что это ваше помещение, погреб или бак… В итоге, когда вода доходит до верхнего геркона SV1, то на катушку прабольшего реле Р1 подается напряжение. Его контакты замыкаются, и через них происходит параллельное подключение геркону. Таким манером реле самоподхватывается. Также включается и силовое реле Р2, которое коммутирует контакты насоса, то есть насос включается на откачку. Далее уровень воды начинает понижаться и доходит до геркона SV2, в этом случае замыкается он и подает позитивный потенциал на обмотку катушки. В итоге, на катушке с двух сторон оказывается позитивный потенциал, ток не идет, магнитное поле реле ослабевает — реле Р1 отключается. При отключении Р1 отключается и подача столы для реле Р2, то есть насос тоже перестает откачивать воду. В подневольности от мощности насоса, вы можете подобрать реле на необходимый вам ток.
Мы ничего не произнесли о резисторе 200 Ом. Он необходимо для того, чтобы в процессе включения геркона SV2 не случилось короткого замыкания с минусом, через контакты реле. Резистор лучше итого подобрать такой, чтобы он позволял уверенно срабатывать реле Р1, но был при этом максимально большенного возможного потенциала. В нашем случае это было 200 Ом. Еще одной особенность схемы является применение герконов. Их плюс при применении очевиден, они не контактируют с водой, а значит, на электрическую схему не будут воздействовать возможные изменения токов и потенциалов при различных жизненных ситуациях, будь то вода соленая или нечистая… Схема будет работать всегда стабильно и «без осечек».
Что же, теперь подавайте разберем обратную ситуацию, когда необходимо воду наоборот закачивать в бак и отключать при рослом уровне.

Схема управления (отключения) насосом на налив воды по степени

Если вы охватите нашу статью всю бегло и разом своим взором, то заметите, что второй схемы мы просто напросто в статье и не привели, кроме той, что рослее. На само деле, это само собой разумеющийся факт, ведь чем по сути выделяется схема откачивания от схемы накачивания, разве что тем, что герконы расположены одинешенек снизу второй внизу. То есть если переставить местами герконы, или переподключить контакты к ним, то одна схема обратиться в другую. То есть резюмируем, что для того чтобы переделать вышеприложенную схему в схему по накачке воды, поменяйте пунктами герконы. В итоге, насос будет включать от нижнего датчика – геркона SV1, а отключаться на верхнем степени от геркона SV2.

Реализация установки герконов в качестве концевых датчиков для срабатывания насоса в подневольности от уровня воды

Кроме электрической схемы, вам необходимо будет сделать и конструкцию обеспечивающую замыкание герконов, в подневольности от уровня воды. Мы со свой стороны можем предложить вам парочку вариантов, какие будут удовлетворять таким условиям. Взгляните на них ниже.

В первом случае реализована конструкция с использованием нити, троса. Во втором жесткая конструкция, когда магниты введены на стержне, плавающем на поплавке. Описывать элементы каждой из конструкций особого резона нети, здесь в принципе и так все предельно понятно.

Подключение насоса по схеме срабатывания в подневольности от уровня воды в баке – подводя итоги

Самое главное, это то, что эти схема очень проста, не требует наладки и повторить ее может утилитарны любой, даже не имея опыта работы с электроникой. Второе, схема весьма надежная и потребляет минимальную мощность в режиме ожидания, так как все ее цепи разомкнуты. Это значит, что потребление будет ограничиваться лишь утратами тока в блоке питания, не более.

Диммер, схемы подключения и его разновидности Таблица соответствия мощностей по освещенности светодиодных, люминесцентных, галогенных и ламп накаливания Как найти и изменить, удалить программы из Автозагрузки в Windows 8 Соотношения сторон телевизора Программа для записи телефонных разговоров для устройств Android

Владельцы индивидуальных строений возводят около своих жилищ колодцы или артезианские скважины, которые обеспечивают их водой.

Еще несколько десятков лет назад ее носили ведрами. Однако мы живем в то время, когда система автоматизации стала доступной для простого человека.

Она способна значительно облегчить тяжелый физический труд, высвободить время для продуктивной интеллектуальной деятельности.

В публикуемой статье подобраны советы домашнему мастеру по изготовлению простого автомата управления водяным насосом на основе доступной микросхемы К561ЛА7. Он хорошо справляется с водоснабжением частного дома. Его несложно изготовить своими руками. Излагаемый материал дополняется поясняющими картинками, схемами и видеороликом.


Микросхема К561ЛА7 в качестве основного элемента логики

Ее производство было широко налажено во времена СССР. Конструктивным исполнение стал пластмассовый корпус с двумя рядами четырнадцати выводов: по 7 штук с каждой стороны.

В основу работы логики управления микросхемы КМОП структуры заложены четыре одинаковых элемента с двумя входами, работающими по принципу «И-НЕ».

Как сделать автоматику насосной станции

В статье рассматривается вопрос, когда водоснабжение дома уже организовано, то есть имеется колодец с водой и в нем смонтирован электрический насос, способный создавать необходимый напор для водоподъема.

Нам остается спланировать схему его управления в автоматическом режиме и выполнить ее монтаж отдельным блоком. Для этого потребуется и небольшой комплект электронных деталей.

Основные принципы работы силовой части

Управление насосом может проводиться двумя способами:

  1. в ручном режиме;
  2. автоматически.
Особенности подключения питания

Предлагаемый автомат предусматривает изготовление блока автоматики в виде отдельного корпуса, подключаемого в разрыв питания силовой цепи ручного режима.

Это означает, что обычный водяной насос, например, бюджетная модель «Ручеек», включается в работу после того, как вилка шнура его питания вставляется в розетку и на нее подается напряжение включением .

На блоке автоматики тоже делается шнур питания с вилкой и выходная розетка, от которой будет подаваться напряжение на насос. Это позволяет в любой момент перевести схему на работу в ручном режиме для того, чтобы выполнить профилактику или ремонт схемы управления.

Как контролируется уровень воды

Логическая часть микросхемы автоматики постоянно сканирует состояние датчиков. Они выполнены простыми металлическими электродами в виде стержней из проволоки со слоем изоляции для НП и ВП (внизу она снята), а для ОП — оголенный металл: нержавейка или алюминий. Их располагают на разных уровнях.

Нижнее положение воды в резервуаре оценивает датчик НП, а верхнее — ВП. Общий электрод ОП расположен так, что охватывает всю контролируемую область работы.

Подобное размещение позволяет микросхеме логики автомата определять наличие воды в резервуаре по прохождению токов, создаваемых приложенными потенциалами к электродам через жидкость. За счет этого судят об уровне:

  • верхнем — когда токи протекают между НП-ОП и ВП-ОП;
  • среднем — ток имеется только в цепи НП-ОП;
  • нижнем — тока нет нигде.
Особенности крепления блока

Подобную схему я собрал соседу в гараж. У него там сделана яма для хранения овощей. Место расположения около горы оказалось не совсем удачным. Весной при таянии снега, летом и осенью в дождь вода способна затопить подвальное помещение и ему приходится ее откачивать.

Собранная схема автоматики значительно облегчила управление насосом. Она смонтирована в корпусе от старого электронного блока с возможностью установки на столе, стеллаже или стационарном креплении на стене. Хозяин просто поставил прибор на полку, расположенную на двухметровой высоте и подключил его в сеть.

Автоматика успешно работала два года. Затем хозяин случайно задел за корпус и уронил прибор на бетонный пол. Внутри блока произошло короткое замыкание, сгорел понижающий трансформатор и микросхема К561ЛА7.

Монтаж системы автоматики и ее крепление выполняйте надежно. Сразу исключайте возможность случайного падения и повреждения оборудования любыми способами. Обращайте внимание на .

Электронная схема

Для ее реализации используется микросхема К561ЛА7. Под нее создаются цепи:

  • питания;
  • контроля уровней воды датчиками;
  • светодиодной индикации;
  • управления коммутационным аппаратом.

Схема питания

Обратим внимание на:

  • трансформатор;
  • диодный мост;
  • стабилизатор напряжения.
Трансформатор

Для питания электроники потребуется понижающий трансформатор 220/10-15 вольт с током от 60 мА или выше. Его можно намотать самостоятельно по методике, расписанной мной » или взять от старого лампового телевизора марки ТВК110Л. Также подобные модели не сложно купить через интернет в Китае или другой стране.

Диодный мост

Выбор КЦ405Е с допустимым током выпрямления 1000 мА в схеме приведен как пример. Вполне можно обойтись мостиком с уменьшенными номиналами или спаять диодную сборку из других доступных полупроводников с меньшей мощностью. Микросхема К561ЛА7 и подключенные к ней цепи управления не создают больших нагрузок.

Стабилизатор напряжения

Полупроводниковая сборка КРЕН8Б предназначена для стабилизации питания логической микросхемы на 12 вольт. Она выпускается в едином корпусе, широко применяется в радиоэлектронных устройствах.

Ее вполне можно заменить самодельным стабилизированным блоком питания на биполярных транзисторах, но особого смысла заниматься этим вопросом я не вижу.

Схема контроля уровня воды
Способ подключения

Соединение электродных датчиков с входами логической микросхемы осуществляется проводами. Для их прокладки удобно монтировать две цепи:

  1. внутреннюю в корпусе блока автоматики;
  2. внешнюю к электродам.

Чтобы их соединить на корпусе прибора устанавливают клеммник любой доступной конструкции. Во внешней цепи необходимо хорошо выполнить изоляцию проводов, защитить места пайки от попадания влаги и воздействия коррозии.

Откачивание воды из резервуара

Положение перемычки J1, выделенной на электронной схеме автоматики коричневым цветом, определяет логику откачивания насосной станции. Ставим ее в позицию 1-2.

Не стану полностью описывать работу электроники, а на возникающие вопросы отвечу в комментариях. Просто кратко укажу, что при уровне воды выше верхнего положения логика подает сигнал на откачку, а насос будет работать до тех пор, пока не уберет воду так, что осушит, разорвет цепь между нижним и общим датчиками.

Когда вода снова заполнит резервуар, дойдя до верхнего уровня, то насос автоматически повторит только что описанный цикл.

Закачивание воды внутрь резервуара

Перемычка J1 устанавливается в позицию 2-3. Насос работает на заполнение емкости от сухого состояния до верхнего уровня и прекращает закачку на нем. При осушении емкости цикл возобновляется.

Силовая схема подключения напорной и сливной магистрали насоса должна соответствовать выбранному режиму управления и положению перемычки J1 в блоке автоматики.

Схема светодиодной индикации

Светодиоды можно монтировать любые, однако выбранные с более ярким свечением будут заметнее.

Горение светодиода HL1 свидетельствует о подаче напряжения на насос, то есть о его включении, а HL2 — на схему питания всего блока.

Схема управления силовым выходным контактом

Оптопара U1 обеспечивает гальваническую развязку цепей управления, воды и симистора VS1, подающего питание 220 вольт на насос. Технические характеристики КУ208Г обеспечивают управление электродвигателями мощностью до двух киловатт, что обычно достаточно для бытовых целей.

Варианты изменения силового каскада

Для подключения более мощных электродвигателей потребуется применять симисторы, выдерживающие повышенные нагрузки.

Альтернативным решением схемы является отказ от симистора и применение реле или магнитного пускателя. С этой целью необходимо заменить транзисторный ключ VT1 более мощным. Например, допустимо собрать составной транзистор из двух: КТ315 + КТ815 или их аналогов. Для такого подключения используют схему Дарлингтона.

Она станет управлять обмоткой реле, подавать на нее напряжение.

Выходной контакт реле будет пропускать через себя ток нагрузки электродвигателя насоса. Чтобы увеличить его работоспособность рекомендуется все свободные контакты подключить параллельно, обеспечить их одновременное срабатывание.

При задействовании в схеме электроснабжения реле или пускателя необходимо уточнить мощность блока питания и характеристики понижающего трансформатора: возможно, его придется заменять усиленной моделью.

Стоит заметить, что собранная по любому из вариантов схема автоматики насоса работает сразу без необходимости сложной наладки. Главное условие: исключить ошибки при ее монтаже. Сборку блока автоматики допустимо выполнять навесным методом. Но лучше использовать печатную плату.

Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня. Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы. Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.

Конструкция и принцип действия

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:

  • Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
  • Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
  • Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело — измерять высоту питьевой воды в баке, другое — проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

  • поплавочного типа;
  • использующие ультразвуковые волны;
  • устройства с емкостным принципом определения уровня;
  • электродные;
  • радарного типа;
  • работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Это наиболее простой, но, тем не менее, действенный и надежный способ измерения жидкости в баке или другой емкости. С примером реализации можно ознакомиться на рисунке 2.


Рис. 2. Поплавковый датчик для управления насосом

Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:

  • Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
  • Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.

Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.

Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.

Ультразвуковой

Этот тип измерителей может использоваться как для жидкой, так и сухой среды, при этом у него может быть аналоговый или дискретный выход. То есть, датчик может ограничивать заполнение по достижению определенной точки или отслеживать его постоянно. Устройство включает в себя ультразвуковой излучатель, приемник и контроллер обработки сигнала. Принцип работы сигнализатора продемонстрирован на рисунке 3.


Рис. 3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня

Работает система следующим образом:

  • излучается ультразвуковой импульс;
  • принимается отраженный сигнал;
  • анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).

Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.

Электродный

Электродные (кондуктометрические) сигнализаторы позволяют контролировать один или несколько уровней электропроводящей среды (то есть, для измерения наполнения бака дистиллированной водой они не подходят). Пример использования устройства приведен на рисунке 4.


Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.

Емкостной

При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).


Рис. 5. Емкостной датчик уровня

Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.

Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.

Радарный

Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.


Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.

Гидростатический

Эти сигнализаторы могут измерять как предельное, так и текущее заполнение резервуаров. Их принцип действия продемонстрирован на рисунке 7.


Рисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком

Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.

В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

  • Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
  • Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
  • Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
  • Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
  • Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
  • Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи. Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении. Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.


Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня — на замыкание, максимального — на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:

  • По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
  • Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
  • По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.

типы оборудования и схема установки

В хозяйстве, на даче обойтись без воды невозможно. В данной статье описывается надежная и простая в реализации схема управления электрическим насосом . Устройство может работать в двух режимах: дренаж – выкачивание воды из емкости, скважины или колодца и водоподъем — в режиме наполнения емкости. В случае наполнения емкости возможен перелив через край емкости, а в случае выкачивания воды из емкости — сухой ход насоса. Для насоса такой режим небезопасен тем, что без воды насос перегревается и мотор может выйти из строя. Для избежания этого и предназначена данная схема управления насосом.

Для дачного водоснабжения желательно на некотором возвышении установить бак для воды, т.е. емкость в которую будет подаваться вода насосом. С бака, подогретая летом солнечными лучами вода, с помощью водопроводных труб , будет подаваться для полива растений, кухни, душа.

Стандартная комплектация: краткое описание

Наличие тех или иных элементов зависит от количества и категории насосов, узких или более широких технических возможностей , наличия дополнительных функций.


Управление насосом Напор 3.3: функциональная схема устройства. Выполняется автоматическое выключение и фиксация аварийной ситуации при перегрузке, «сухом ходе», изменении уровня воды в резервуаре (+)

Базовая комплектация у большей части моделей, выставленных на продажу, выглядит следующим образом:

  • Прямоугольный металлический корпус с расположенной на лицевой стороне панелью управления. Конструкция панели может отличаться, но на ней обязательно присутствуют индикаторы и кнопки типа «Пуск» или «Стоп».
  • Переключатель (один или несколько), позволяющий включать/выключать насос в ручном режиме.
  • Предохранители и элементы защиты.
  • Узел контроля, регулирующий напряжение трех фаз.
  • Преобразователь частоты, необходимый для контроля над асинхронным двигателем.
  • Автоматический блок регулировки, отвечающий за плановое и аварийное отключение оборудования.
  • Комплект датчиков, показывающих давление и температуру воды.
  • Термическое реле.
  • Набор лампочек – световая сигнализация.

Основные функции, заложенные в блок управления, зависят от нескольких факторов. Например, при наличии 2 насосов, основного и дополнительного (резервного), устанавливается программа, позволяющая включать оба механизма поочередно.


Панель управления двумя насосами, работающими в режиме резервного использования. Преимущество интервального включения – равномерное распределение нагрузки и увеличение запланированного ресурса

Датчик температуры предохраняет технику от перегрева и работы в режиме сухого хода (вероятность возникновения подобной ситуации происходит часто в скважинах с недостаточным дебитом). Автоматика останавливает работу оборудования, а при наступлении благополучных условий для забора воды вновь включает двигатель подключенного насоса.

Галерея изображений

Приборы защиты от скачков напряжения, пропадания фаз, неверного подключения предохраняют механизмы и не позволяют им работать в аварийном режиме. Они корректируют параметры сети, и только после выравнивания показателей автоматически подключают оборудование.

Примерно так же функционирует защита от перегрузок. Например, существует запрет на одновременную активизацию двух насосов, что приводит к лишним расходам и нерациональному использованию оборудования.


Практически все отлаженные системы имеют возможность перехода с полностью автоматизированного управления на ручное. Это необходимо для технического обслуживания , ремонтных работ , замены изношенных или перегоревших деталей

Предположим, если вышел из строя один насос, его можно беспрепятственно извлечь и отправить в ремонт, отключив автоматику и используя ручное управление.

Дополнительные опции и возможности

Различные производители включают в основной комплект дополнительные функции , расширяющие возможности управления. Например, компания Alta Group предлагает систему АВР – включение резервного питания в автоматическом режиме. Необходимость этой функции объясняется тем, что работа насосной станции является частью системы жизнеобеспечения дома, следовательно, сеть должна работать в постоянном режиме.

Принцип работы АВР следующий: как только происходит остановка основного электропитания, автоматически вводится резервная сеть. Она действует до возобновления работы основного источника. При его включении интеллектуальная система проверяет оптимальность параметров, и только при положительном отклике вновь подключает основную сеть. Если анализ тестов неудовлетворительный, система продолжит работу от резервного источника.

Низкие температуры и высокая влажность – враги электронной начинки шкафа, поэтому производители предлагают услугу дополнительного утепления. Она актуальная для северных регионов и для любых областей, если оборудование находится на улице.


Так называемый «теплый пакет» — это слой утеплителя, проложенный с внутренней стороны . Теплоизолированные ШУНы эксплуатируются при достаточно широком температурном диапазоне – от -40ºС до +55 ºС

Довольно распространенное дополнение, позволяющее защитить двигатели насосов от перегрузки, — система плавного пуска . Она заключается в аккуратном, постепенно нарастающем режиме подачи напряжения, благодаря которому двигатель предохраняется от резкого старта, вводится в работу медленно и бережно.

Современная функция диспетчеризации позволяет управлять насосными станциями на расстоянии. Системы дистанционного оповещения постоянно подключены к GPRS, радиомодему или Интернету, благодаря чему в аварийной ситуации незамедлительно включается система блокировки, а сигнал передается на принимающее устройство (телефон или ноутбук).

Удобная опция, позволяющая задавать определенную программу, возможна благодаря использованию контроллера. Он в автоматическом режиме способен самостоятельно повлиять на работу насосов, подключить дополнительные приборы, оптимизировать функционирование системы в целом.


Индикация подразумевает расположение на крышке шкафа электронного табло с показаниями напряжения и силы тока, а также статистических данных: количества пусков, рабочих часов двигателей, объема воды

Еще одна удачная опция, позволяющая получить информацию об остановке системы или возникновении аварийной ситуации, — установка световой сигнализации и сирены. При наступлении форс-мажорных обстоятельств проблесковый маячок загорается ярким светом, а специальное звуковое устройство подает громкий повторяющийся сигнал.

Образцы электронно-технических схем подключения

Сборка оборудования происходит в производственных условиях , там же составляются принципиальные схемы шкафа управления насосами. Наиболее простыми являются схемы подключения одного насоса, хотя комплект дополнительных приборов может усложнить установку.

В качестве образца возьмем ШУН-0.18-15 (компания Рубеж), предназначенный для ручного и автоматического управления электроприводами насосной станции. Схема управления выглядит следующим образом:


На крышке корпуса расположены кнопки включения/выключения, тумблер, отвечающий за выбор режима работы, комплект индикаторов, сигнализирующих об исправности системы (+)

Производитель реализует 19 базовых исполнений, которые отличаются мощностью электродвигателя насосной станции – от 0,18 кВт до 55-110 кВт. Внутри металлического корпуса находятся следующие элементы:

  • автоматический включатель;
  • реле защиты;
  • контактор;
  • источник резервного питания;
  • контроллер.

Для подключения необходим кабель с сечением 0,35-0,4 мм².


Образец подключения модели ШУН-0.18-15 (для дренажного или пожарного насоса) от производителя Рубеж с одним приводом и контроллером, регулирующим работу оборудования (+)

ШУНы Грантор, предназначенные для дренажных работ, управляют асинхронным двигателями и имеют два варианта управления: ручной и автоматический. Ручная регулировка производится с лицевой панели корпуса, автоматическая действует от внешних сигналов реле (электродных или поплавковых).


Тройная схема с изображением работы шкафа на 1, 2 и 3 насоса с поплавковой автоматикой. При наличии 2 и более насосов предлагается распределение нагрузки между рабочим и резервным оборудованием

Принцип работы ШУНа в автоматическом режиме: с критическим понижением уровня воды и срабатыванием поплавка №1 останавливается работа всех насосов. При нормальном состоянии уровня жидкости срабатывает поплавок №2 и запускается один из насосов. При срабатывании других поплавков, находящихся на более высоких уровнях , вводятся остальные агрегаты.

Особенности установки станций контроля

Все без исключения исполнения ШУН являются сложными устройствами, работающими от электрической сети , а это значит, что устанавливать, вводить в эксплуатацию, обслуживать и ремонтировать оборудование необходимо согласно инструкции производителя. Правила, изложенные в инструкциях различных моделей , могут отличаться, так как конструкции механизмов и технические характеристики также различны.


Схема электрических соединений шкафа управления насосным оборудованием ОВЕН ШУН 1. Благодаря использованию фирменных частотных преобразователей ОВЕН экономия электроэнергии достигает 35%

Несколько общих важных правил:

  • Монтаж производится в зоне, защищенной от взрывов.
  • Температура и влажность в помещении должны соответствовать параметрам, обозначенным производителем (например, температура от 0ºС до +30ºС).
  • Подключение электрооборудования должно производиться лицом, имеющим специальный допуск.
  • Параметры ШУН должны совпадать с параметрами всего подключаемого оборудования.
  • Монтаж выполняется согласно принципиальным схемам , приведенным в приложении к инструкции.
  • Сечение кабеля должно совпадать с данными, указанными в инструкции.

Бытовые станции управления, расположенные в частном секторе, подчиняются тем же требованиям, что и производственные пункты контроля. Их необходимо установить в сухом и теплом месте, удобном для обслуживания. Это может быть цокольный этаж , специально отведенное помещение, пристройка к дому или защищенная подсобка.


В отличие от больших промышленных шкафов, бытовые модели компактны и легки, поэтому чаще всего они выпускаются в настенном исполнении

Подключение следует производить после того, как полностью установлена система водоснабжения, подведен напорный трубопровод, проложены кабели, собраны узлы, проведена изоляция всех электрических элементов . Подключив ШУН, следует проверить его работу и в ручном, и в автоматическом режиме.

Техническая поддержка и сервисное обслуживание

Некоторые компании по производству шкафов управления заявляют, что технического обслуживания не требуется. Это действительно так, однако необходима регулярная проверка блока управления эксплуатирующей организацией. Существует периодичность, установленная производителем, и для правильной работы всех устройств ее необходимо придерживаться в обязательном порядке.

Перед осмотром или заменой каких-либо деталей необходимо отключить напряжение и заблокировать оборудование от повторного включения. Самостоятельно можно проверить надежность соединений. Список потенциальных неисправностей, как и возможные способы их устранения, обычно также указывается производителем.


Шкаф управления скважинным или погружным насосом с частотным преобразователем для применения в производственных котельных, коммунальных службах или частных домах, выполненный на заказ по индивидуальному ТЗ

Например, простейшая неисправность – не загорается лампочка, сигнализирующая о подключении системы к электрическому кабелю . Возможны три причины: отсутствует напряжение в сети, сломался автоматический выключатель или перегорела лампа. Соответственно, решением проблемы будет подача напряжения, замена выключателя или лампы.

Если возникла неисправность, которую самостоятельно не устранить, необходимо обратиться к специалистам в сервисный центр.

Краткий обзор популярных моделей

Хотя существует возможность изготовления ШУН на заказ, многие компании предлагают базовые модели. Их сборку производят, ориентируясь на потребительский спрос. Предлагаем краткое описание шкафов, которые можно приобрести или заказать на официальных сайтах компаний или в интернет-магазинах.

Шкафы управления Grundfos Control MP204 рассчитаны на автоматическое функционирование и защиту одного насоса. Параметры могут настраиваться в ручном и автоматическом режиме, причем существует два пороговых значения: первое – предупреждение, второе – аварийное отключение. Журнал отключений с перечислением причин реагирования хранится в памяти.

Технические характеристики:

  • Напряжение – 380 В, 50 Гц
  • Мощность двигателей подключаемого оборудования – от 1,1 до 110 кВт
  • Температурный диапазон – от -30°С до +40 °С
  • Степень защиты: IP54

Преимуществом является возможность передачи данных CIU и регулировка параметров через Grundfos GO.

Станции управления насосными агрегатами (СУН) от компании НПО СТОИК. Предназначены для автоматического управления погружными, скважинными, дренажными насосами , способны обслуживать от 1 до 8 подключений.


Образец исполнения шкафа СУН 30 кВт в металлическом навесном корпусе с устройством плавного пуска Aucom и преобразователем частоты Delta

Технические характеристики:

  • Напряжение – 380 В, 50 Гц
  • Мощность двигателей подключаемого оборудования – от 0.75 до 220 кВт
  • Температурный диапазон – от -10°С до +35 °С
  • Степень защиты: IP54

Среди базовых функций – автоматическое включение вентиляции, если показатель температуры внутри шкафа поднимается выше нормы.

Многофункциональные шкафы марки Грантор предназначены для обслуживания циркуляционных и дренажных систем . Возможные режимы работы: циркуляция и дренаж по аналоговому датчику или по реле давления. Два варианта алгоритма работы предполагают совместное или поочередное включение насосов.

Технические характеристики:

  • Напряжение – 1х220 В или 3х380 В, 50 Гц
  • Мощность двигателей подключаемого оборудования – до 7,5 кВт на каждый двигатель
  • Температурный диапазон – от 0°С до +40 °С
  • Степень защиты: IP65

При возникновении аварийной ситуации и поломки электродвигателя насоса (по причине короткого замыкания, перегрузки, перегрева) происходит автоматическое отключение оборудования и подключение резервного варианта.

Линейки SK-712, SK-FC, SK-FFS марки Wilo предназначены для управления несколькими насосами – от 1 до 6 штук. Несколько автоматических схем упрощают работу насосных станций.

Технические характеристики:

  • Напряжение –380 В, 50 Гц
  • Мощность двигателей подключаемого оборудования – от 0,37 до 450 кВт
  • Температурный диапазон – от +1°С до +40 °С
  • Степень защиты: IP54

В процессе эксплуатации все технологические параметры отображаются на дисплее. В случае возникновения аварийной ситуации высвечивается код ошибки.

Видео по теме

Подробнее узнать о том, как функционируют шкафы управления насосами, вы можете из следующих видеороликов.

Видео-обзор шкафов марки Вектор:

Как сделать простейший ШУН своими руками:

Работа модуля Danfoss в составе ШУН:

Применение шкафов управления насосами позволяет эффективно использовать ресурсы скважинного или дренажного оборудования и экономить электроэнергию. Зная технические характеристики своей насосной станции, вы можете приобрести базовую модель

Автоматизация насосных установок позволяет повышать надежность и бесперебойность водоснабжения, уменьшать затраты труда и эксплуатационные расходы, размеры регулирующих резервуаров.

Для автоматизации насосных установок кроме аппаратуры общего применения ( , переключателей, промежуточных реле) применяются специальные аппараты управления и контроля, например, реле контроля заливки центробежных насосов, струйные реле, поплавковое реле, электродные реле уровня, различные манометры, датчики емкостного типа и др.

Комплектное устройство до 1 кВ, предназначенное для дистанционного управления электроустановками или их частями с автоматизированным выполнением функций управления, регулирования, зашиты и сигнализации. Конструктивно станция управления представляет собой блок, панель, шкаф, щит.

Блок управления — станция управления, все элементы которого монтируют на отдельной плите или каркасе.

Панель управления — станция управления, все элементы которой монтируют на щитах, рейках или других конструктивных элементах, собранных на общей раме или металлическом листе.

Щит управления (щит станций управления ЩСУ) — это сборка из нескольких панелей или блоков на объемном каркасе.

Шкаф управления — станция управления, защищенная со всех сторон таким образом, что при закрытых дверях и крышках исключается доступ к токоведущим частям.


Автоматизация насосов и насосных станций , как правило, сводится к управлению погружным электронасосом по уровню воды в баке или давлению в напорном трубопроводе.

Рассмотрим примеры автоматизации насосных установок.

На рис. 1, а показана схема автоматизации простейшей насосной установки — дренажного насоса 1, а на рис. 1, б приведена электрическая схема этой установки. Автоматизация насосной установки осуществляется с помощью поплавкового реле уровня. Ключ управления КУ имеет два положения: для ручного и автоматического управления.

Рис. 1. Конструкция дренажной насосной установки (а) и ее электрическая схема автоматизации (б)

На рис. 2 приведена схема автоматизации управления погружным насосом по уровню воды в баке водонапорной башни, реализованная на релейно-контактных элементах .

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема автоматизации погружным насосом по уровню воды в баке- водонапорной башни

Режим работы схемы автоматизации насосом задается переключателем S А1. При установке его в положение «А» и включении автоматического выключателя QF подается напряжение на электрическую схему управления. Если уровень воды в напорном баке находится ниже электрода нижнего уровня датчика ДУ, то контакты SL 1 и SL 2 в схеме разомкнуты, реле КV 1 обесточено и его контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ замкнуты. В этом случае магнитный пускатель включит электродвигатель насоса, одновременно погаснет сигнальная лампа НL 1 и загорится лампа НL 2. Насос будет подавать воду в напорный бак.

Когда вода заполнит пространство между электродом нижнего уровня SL 2 и корпусом датчика, подключенным к нулевому проводу, цепь SL 2 замкнется, но реле K V1 не включится, так как его контакты, включенные последовательно с SL 2, разомкнуты.

Когда вода достигнет электрода верхнего уровня, цепь SL 1 замкнется, реле КV 1 включится и, разомкнув свои контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ, отключит последний, а замкнув замыкающие контакты, станет на самопитание через цепь датчика SL 2. Электродвигатель насоса отключится, погаснет сигнальная лампа НL 2 и загорится лампа НL 1. Повторное включение электродвигателя насоса произойдет при понижении уровня воды до положения, когда разомкнётся цепь SL 2 и реле КV 1 будет отключено.

Включение насоса в любом режиме возможно только в том случае, если замкнута цепь датчика «сухого хода» ДСХ (SL 3), контролирующего уровень воды в скважине.

Основным недостатком управления по уровню является подверженность обмерзанию электродов датчиков уровня в зимнее время, из-за чего насос не выключается и происходит переливание воды из бака. Бывают случаи разрушения водонапорных башен из-за намерзания большой массы льда на их поверхности.

При управлении работой насоса по давлению электроконтактный манометр или реле давления можно смонтировать на напорном трубопроводе в помещении насосной. Это облегчает обслуживание датчиков и исключает воздействие низких температур.

На рис. 3 приведена принципиальная электрическая схема управления башенной водоснабжающей (насосной) установкой по сигналам электроконтактного манометра (по давлению) .

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема управления башенной водоснабжающей установкой от электроконтактного манометра

При отсутствии воды в баке контакт манометра S Р1 (нижний уровень) замкнут, а контакт S Р2 (верхний уровень) разомкнут. Реле КV1 срабатывает, замыкая контакты КV1.1 и КV1.2, в результате чего включается магнитный пускатель КМ, который подключает электронасос к трехфазной сети (на схеме силовые цепи не показаны).

Насос подает воду в бак, давление растет до замыкания контакта манометра S Р2, настроенного на верхний уровень воды. После замыкания контакта S Р2 срабатывает реле КV 2, которое размыкает контакты КV 2.2 в цепи катушки реле КV1 и КV2.1 в цепи катушки магнитного пускателя КМ; электродвигатель насоса отключается.

При расходе воды из бака давление снижается, S Р2 размыкается, отключая КV 2, но включение насоса не происходит, так как контакт манометра S Р1 разомкнут и катушка реле КV1 обесточена. Таким образом, включение насоса происходит, когда уровень воды в баке снизится до замыкания контакта манометра S Р1.

Питание цепей управления производится через понижающий трансформатор напряжением 12 В, что повышает безопасность обслуживания схемы управления и электроконтактного манометра.

Для обеспечения работы насоса при неисправности электроконтактного манометра или схемы управления предназначен тумблер S А1. При его включении шунтируются управляющие контакты КV1.2, КV2.1 и катушка магнитного пускателя КМ непосредственно подключается к сети напряжением 380 В.

В разрыв фазы L1 в цепь управления включен контакт РОФ (реле обрыва фазы), который размыкается при неполнофазном или несимметричном режиме питающей сети. В этом случае цепь катушки КМ разрывается и насос автоматически отключается до устранения повреждения.

Защита силовых цепей в данной схеме от перегрузок и коротких замыканий осуществляется автоматическим выключателем.

На рис. 4 приведена схема автоматизации водонасосной установки, которая содержит электронасосный агрегат 7 погружного типа , размещенный в скважине 6. В напорном трубопроводе установлены обратный клапан 5 и расходомер 4.

Насосная установка имеет напорный бак 1 (водонапорная башня или воздущно-водяной котел) и (или уровня) 2, 3, причем датчик 2 реагирует на верхнее давление (уровень) в баке, а датчик 3 — на нижнее давление (уровень) в баке. Управление насосной станцией обеспечивает блок управления 8.

Рис. 4. Схема автоматизации водонасосной установки с частотно-регулируемым электроприводом

Управление насосной установкой происходит следующим образом. Предположим, что насосный агрегат отключен, а давление в напорном баке уменьшается и становится ниже Рmin . В этом случае от датчика поступает сигнал на включение электронасосного агрегата. Происходит его запуск путем плавного увеличения частоты f тока, питающего электродвигатель насосного агрегата.

Когда частота вращения насосного агрегата достигнет заданного значения, насос выйдет на рабочий режим. Программированием режима работы можно обеспечить нужную интенсивность разбега насоса, его плавный пуск иостанов.

Применение регулируемого электропривода погружного насоса позволяет реализовать прямоточные системы водоснабжения с автоматическим поддержанием давления в водопроводной сети.

Станция управления, обеспечивающая плавный пуск и останов электронасоса, автоматическое поддержание давления в трубопроводе, содержит преобразователь частоты А1, датчик давления ВР1, электронное реле А2, схему управления и вспомогательные элементы, повышающие надежность работы электронного оборудования (рис. 5).

Схема управления насосом и преобразователь частоты обеспечивают выполнение следующих функций :

Плавный пуск и торможение насоса;

Автоматическое управление по уровню или давлению;

Защиту от «сухого хода»;

Автоматическое отключение электронасоса при неполнофазном режиме, недопустимом снижении напряжения, при аварии в водопроводной сети;

Защиту от перенапряжений на входе преобразователя частоты А1;

Сигнализацию о включении и выключении насоса, а также об аварийных режимах;

Обогрев шкафа управления при отрицательных температурах в помещении насосной.

Плавный пуск и плавное торможение насоса осуществляют с помощью преобразователя частоты А1 типа FR -Е-5,5к-540ЕС.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема автоматизации погружным насосом с устройством плавного пуска и автоматического поддержания давления

Электродвигатель погружного насоса подключается к выводам U , V и W преобразователя частоты. При нажатии кнопки S В2 «Пуск» срабатывает реле К1, контакт которого К1.1 соединяет входы STF и РС преобразователя частоты, обеспечивая плавный пуск электронасоса по программе, заданной при настройке частотного преобразователя.

При аварии частотного преобразователя или цепей электродвигателя насоса замыкается цепь А-С преобразователя, обеспечивая срабатывание реле К2. После срабатывания К2 замыкаются его контакты К2.1, К2.2, а контакт К2.1 в цепи К1 размыкается. Происходит отключение выхода частотного преобразователя и реле К2. Повторное включение схемы возможно только после устранения аварии и сброса защиты кнопкой 8В3.1.

Датчик давления ВР1 с аналоговым выходом 4…20 мА подключен к аналоговому входу частотного преобразователя (контакты 4, 5), обеспечивая отрицательную обратную связь в системе стабилизации давления.

Функционирование системы стабилизации обеспечивается ПИД-регулятором преобразователя частоты. Требуемое давление задается потенциометром К1 или с пульта управления частотного преобразователя. При «сухом ходе» насоса в цепи катушки реле КЗ замыкается контакт 7-8 электронного реле сопротивления А2, к контактам которого 3-4 подключен датчик «сухого хода».

После срабатывания реле КЗ замыкаются его контакты К3.1 и КЗ.2, в результате чего срабатывает реле защиты К2, обеспечивая отключение электродвигателя насоса. Реле КЗ при этом становится на самопитание через контакт К3.1.

При всех аварийных режимах зажигается лампа НL1; лампа НL2 зажигается при недопустимом снижении уровня воды (при «сухом ходе» насоса). Подогрев шкафа управления в холодное время года осуществляется с помощью электронагревателей ЕК1…ЕК4, которые включаются контактором КМ1 при срабатывании термореле ВК1. Защита входных цепей преобразователя частоты от коротких замыканий и перегрузок осуществляется автоматическим выключателем QF1.

В статье использованы материалы книги Дайнеко В.А Электрооборудование сельскохозяйственных предприятий.

Регулятор уровня воды в баке.

Предлагаемый регулятор уровня воды применяется для автоматического поддержания насосом определенного уровня воды в емкости. Это может быть заполнение как бака отопления,так и накопительной емкости на даче для полива и душа, рис.1.

Рис.1

Работа регулятора уровня воды основана на свойстве электропроводности воды между датчиками, при помощи которых запускается и останавливается подкачивающий насос.
Обычно на баках имеется верхняя крышка на которой и монтируются три датчики. Лучше всего их изготовить из полосок или прутьев из нержавеющей стали, закрепленных на диэлектрическом материале не поглощающим влагу. Таким материалом может быть фторопласт, полиэтилен, резина и др.
Датчик Е1 самый длинный и доходит почти до дна емкости. Он является как бы базовым, на который подается постоянное напряжение от диода VD1. Датчики Е2 и Е3 определяют нижний и верхний уровень воды.

Двигатель насоса регулятора уровня воды управляется контактами двух реле — К1 и К2. Почему?

Если в баке нет воды, тогда тринистор VS1 будет закрыт, т.к. на его управляющем электроде нет напряжения для открытия. Реле К1 обесточено и своим постоянно замкнутым контактом К1.2 подает сетевое питание 220 вольт на катушку К2. Оно срабатывает и через контакт К2.1 запускает электродвигатель. Носос начинает заполнять бак до момента, когда вода не достигнет электрода верхнего уровня Е2.
Ток с Е1 через воду проходит до Е2 и открывает тринистор. К1 срабатывает, отключая контактом К1.2 насос, и включая К1.1 датчик нижнего уровня Е3, который и будет удерживать реле К1 в этом состоянии за счет тока протекающего между Е1 и Е3.
Регулятор уровня воды будет находиться в таком режиме до тех пор, пока уровень воды не будет ниже электрода Е3. Ток через воду прекращается и К1 отключается до следующего наполнения бака.

Трансформатор Т1 — мощностью 5…6 ватт с напряжением на вторичной обмотке 15 вольт.
Расстояние между электродами подбирается так, чтобы при нахождении их в воде уверенно срабатывало К1.
Реле К2 для регулятора уровня воды выбирается с катушкой на напряжение 220 вольт и коммутирующими контактами на ток равный или превышающий рабочий ток электродвигателя насоса.

Устройство для перекачки воды и охраны местности

Автомат, схема которого показана на рис.2, адресован фермерам и владельцам дач с автономной системой водоснабжения, ключевыми узлами которой являются водный источник (река, озеро, колодец или скважина), электронасос да водонапорный бак. От аналогов данная разработка отличается тем, что помимо выполнения основной функции — управления электронасосом — позволяет довольно успешно решать еще задачи по охране объектов. Столь необычная универсальность достигается за счет быстрой смены датчиков, в качестве которых выступают не только погружные разноуровневые электроды, но и тонкая, работающая на разрыв проволока.


Рис.2

Действия автомата в системе местного водоснабжения сводятся к срабатыванию электромагнитного реле К1. Ведь именно оно, получая питание от трансформатора Т1 (через диодный мост VD1 — VD4 и тиристор VS1, который управляется датчиком SL1 уровня воды), включает или отключает электронасос.

Допустим, воды в баке настолько мало, что при переключении тумблера SA2 в положение «Насос» все электроды датчика SL1 оказываются разомкнутыми. Цепь управления тиристором, по сути, бездействует. Значит, ток через VS1 и обмотку реле К1 не течет, а на розетку ХS1 через нормально замкнутые контакты К1.1 подаются сетевые 220 В, заставляя систему пополнять емкость водой. Продолжается это до тех пор, пока уровень последней не дойдет до электрода В датчика SL1. Это максимум, по достижению которого тиристор открывается — и ток, протекающий через VS1 и обмотку К1, вызывает срабатывание реле. Размыкаясь, контакты К1.1 отключают электронасос. Одновременно с этим замыкаются К1.2, вводя в цепь управления тиристором электродную пару А-С датчика SL1 и обеспечивая автоматическое поддержание требуемого уровня воды в баке.

Действительно, с падением уровня воды ниже минимально допустимого разомкнется электродная пара А-С. Это вызовет моментальное закрывание тиристора и обесточивание реле, которое своими нормально замкнутыми контактами подаст напряжение питания электронасосу. Включившись в работу, тот пополнит бак. И вновь система перейдет в режим ожидания очередного понижения уровня воды. Датчиком уровня воды в баке служат три Г-образные металлические пластины, укрепленные на поплавке — изолированном основании.

При переключении тумблера SА2 в положение «Охрана» датчиком служит натянутый тонкий, скрытый от непосвященных провод (шлейф) между клеммами ХТ1 и ХТ2. Неповрежденный провод обеспечивает подачу управляющего напряжения для открывания тиристора VS1 и срабатывания реле, которое удерживает разомкнутыми контакты К1.1 в цепи электропитания нагрузки. В качестве последней выступает уже не насос, а световой или звуковой сигнализатор (например, лампочка, сирена или звонок). То есть, когда на охраняемых объектах все в порядке, напряжение в розетке XS1 отсутствует — и тревожный сигнал не поступает. С обрывом же шлейфа прохождение тока через тиристор и обмотку реле прекращается, и через нормально замкнутые контакты К1.1 включается сигнализатор.

Шлейфом, как уже упоминалось, служит тонкий изолированный или голый провод соответствующей длинны, располагаемый скрытно.

Ю. Кочкин

г. Нижнии Новгород

Схема управления водяным насосом

Цель данной разработки — сконструировать простую, но эффективную схему управления водяным насосом для наполнения или опустошения резервуара с водой, рис.3.


Рис.3

Основа схемы — интегральная микросхема К561ЛЕ5, состоящая из четырех логических элементов 2ИЛИ-НЕ.

В устройстве используются два датчика: короткий стальной прут — является датчиком максимального уровня воды и длинный — датчик минимального уровня. Сама емкость металлическая и подключена к минусу схемы. Если емкость не металлическая, тогда можно применить дополнительный стальной прут длинной, равной глубине емкости. Схема разработана так, что при соприкосновении воды с длинным датчиком, а также с коротким датчиком, логический уровень соответственно на выводах 9 и 1,2 микросхемы DD 1 меняется с высокого на низкий, вызывая изменения в работе насоса.

Когда уровень воды ниже обоих датчиков, на выводе 10 микросхемы DD 1 логический ноль. При постепенном повышении уровня воды, даже когда вода соприкасается с длинным датчиком на выводе 10, также будет логический ноль. Как только уровень воды поднимется до короткого датчика, на выводе 10 появится логическая единица, в результате чего транзистор VT 1включает реле управления насосом, который, в свою очередь, откачивает воду из резервуара.

Теперь уровень воды уменьшается, и короткий датчик больше не будет в контакте с водой, но на выводе 10 все равно будет логическая единица, таким образом, насос продолжает работать. Но когда уровень воды опустится ниже длинного датчика, на выводе 10 появится логический ноль и насос остановится.

Переключатель S 1 обеспечивает обратное действие. Когда резистор R 3 соединен с выводом 11 микросхемы DD 1, насос будет работать, когда емкость пустая, и остановится, когда емкость наполнится, то есть в этом случае насос будет использован для наполнения, а не для опустошения емкости.

«Мир самоделок»

Автомат «Бездонная бочка»

Несложную автоматику можна приспособить к насосу для поддержания заданного уровня воды в резервуаре. Принципиальная схема устройства на рис.4.


Рис.4

Уровень воды задается тремя электродами, один из которых является общим (Е1), два других (Е2) и (Е3) управляющими. При включении тумблера, если уровень воды не достигает датчика Е2, реле обесточено, и через его нормально замкнутые контакты К1.2 включится электродвигатель насоса. Как только уровень воды достигнет датчика Е2, реле сработает и контакт К1.2 разорвет цепь питания насоса. Одновременно контактная пара К1.1 подсоединяет к базе транзистора датчик Е3, обеспечивая открытое состояние полупроводникового прибора до тех пор, пока уровень не опустится ниже датчика Е3 (или Е1) и цикл закачки повторится. При выключении тумблера Q1 регулятор обесточится, насос закачку воды прекратит.

В устройстве применено электромагнитное реле с достаточно мощными контактами и сопротивлением обмотки 90 Ом, ток срабатывания — 90 Ом. Напряжение срабатывания 12 — 15 В.

Транзистор П213 допустимо заменить на П217, КТ814 с любым буквенным индексом. Радиатором для него служит отрезок алюминиевого уголка с шириной полки 40 мм.

Диодный мостик можно использовать типа КЦ402Г, или же собрать выпрямитель по мостовой схеме из диодов серии Д226, КД105.

Подстроечным резистором регулируется четкость срабатывания автомата, поскольку вода в разной местности имеет разную электропроводимость. Вместо подстроечного резистора подойдет и постоянный на 1 — 2 кОм мощностью не менее 0,5 Вт.

Трансформатор Т1 — маломощный, с напряжением вторичной обмотки 12 — 15 В.

Выключатель используется на коммутирующий ток не менее 2 А.

Регулятор монтируют в пластмассовом корпусе и устанавливают в сухом, защищенном от атмосферного воздействия месте, желательно ближе к силовой электропроводке.

Датчики Е1 — Е3 изготовлены из нержавеющих сварочных електродов, диаметром 4 мм. Длина Е2 меньше остальных на 40 — 50 мм. Они закреплены на эпоксидном клее в пластмассовом кронштейне, который крепится к внутренней стенке резервуара. Хвостовую часть датчиков необходимо загерметизировать клеем или герметиком.

Если бак для воды изготовлен из металла, можно обойтись без датчика Е1. В таком случае проводник, идущий от резистора R 1, подключают к корпусу бака с помощью винта с шайбой.

Устройство несложно превратить в сигнализатор уровня воды. Для этого вместо реле включают лампу накаливания на напряжение 12 В или светодиод с гасящим сопротивлением порядка 2 кОм. Индикатор будет светиться, когда уровень воды достигнет датчика Е2. Датчик Е3 в таком случае не нужен.

А. Молчанов,

Цель данной разработки — сконструировать простую, но эффективную схему управления водяным насосом, для наполнения или опустошения резервуара с водой. Схема управления насосом построена на интегральной микросхеме К561ЛЕ5, состоящая из четырех логических элементов .

В устройстве используются два датчика: короткий стальной прут — является датчиком максимального уровня воды и длинный — датчик минимального уровня. Сама емкость металлическая и подключена к минусу схемы. Если емкость не металлическая тогда можно применить дополнительный стальной прут длинной равной глубине емкости.

Схема разработана так, что при соприкосновении воды с длинным датчиком, а также с коротким датчиком, логический уровень соответственно на выводах 9 и 1,2 микросхемы DD1 меняется с высокого на низкий, вызывая изменения в работе насоса.

Когда уровень воды ниже обоих датчиков, на выводе 10 микросхемы DD1 логический ноль. При постепенном повышении уровня воды даже когда вода соприкасается с длинным датчиком на выводе 10 также будет логический ноль. Как только уровень воды поднимется до короткого датчика, на выводе 10 появится логическая единица, в результате чего транзистор VT1 включает реле управления насосом, который в свою очередь откачивает воду из резервуара.

Теперь, уровень воды уменьшается, и короткий датчик больше не будет в контакте с водой, но на выводе 10 все равно будет логическая единица, таким образом, насос продолжает работать. Но когда уровень воды опустится ниже длинного датчика, на выводе 10 появится логический ноль и насос остановится.

Переключатель S1 обеспечивает обратное действие. Когда резистор R3 соединен с выводом 11 микросхемы DD1. насос будет работать, когда емкость пустая, и остановится, когда емкость наполнится, то есть в этом случае насос будет использован для наполнения, а не для опустошения емкости.

Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

Шагомер, расчет калорий, мониторинг сна, контроль сердечного ритма…

Реле контроля уровня | Электротехническая Компания Меандр

 Реле выпускаются в пластмассовом корпусе с передним присоединением проводов питания и коммутируемых электрических цепей. Крепление осуществляется на монтажную рейку-DIN шириной 35мм (ГОСТ Р МЭК 60715-2003) или на ровную поверхность. Для установки реле на ровную поверхность фиксаторы замков необходимо переставить в крайние положения. Конструкция клемм обеспечивает надёжный зажим проводов сечением до 2,5мм2. На лицевой панели расположены: регулятор задержки включения насоса «tз» обеспечивающий установку времени для режима наполнение или для режима откачки, регулятор «чувствительность» в цепи датчиков, индикатор наличия питания «U», индикатор состояния контактов встроенного реле «», аварийные индикаторы короткого замыкания цепи термисторов «КЗ» и срабатывания тепловой защиты «перегрев», два индикатора состояния датчиков уровня жидкости «Мин», «Мах». При работе реле с насосами без встроенных термодатчиков необходимо установить перемычку между клеммами Т1 и Т2. Возможно применение реле в качестве реле термозащиты для защиты от перегрева оборудования, имеющего встроенные термодатчики (термисторы или биметаллические контакты). Знакопеременное напряжение подаваемое на датчики уровня исключает диффузию металлов датчиков, что значительно увеличивает ресурс их работы.

РАБОТА РЕЛЕ

 Реле обеспечивает работу насоса в режимах наполнение или откачка в зависимости от положения регулятора задержки включения насоса.


 Работа в режиме наполнения. Режим предназначен для контроля заданного уровня жидкости и его автоматического поддержания в балластных ёмкостях исключая переполнение ёмкости. Уровень жидкости определяется сопротивлением цепи датчиков «Max», «Min». При высоком сопротивлении датчика «Мin», после подачи питания, отрабатывается задержка «tз» и включается встроенное исполнительное реле запуская двигатель насоса. При этом включается индикатор «». Наклон характеристики (время заполнения балластной ёмкости) определяется производительностью насоса и расходом, если он производится в момент наполнения. При достижении уровня жидкости датчика «Мax» сопротивление цепи датчика падает, включается таймер задержки «tз» и после отработки времени задержки отключается встроенное реле и двигатель насоса. Индикатор «» выключается. Реле контролирует сопротивление цепей датчиков. При увеличении сопротивления датчика «Min» включает встроенное реле. Цикл наполнения балластной ёмкости повторяется.

 

 Работа в режиме откачки. Режим предназначен для контроля уровня жидкости в скважине или технологической ёмкости. Режим позволят отключать насос при опорожнении ёмкости до заданного уровня, исключая холостой ход насоса.

 После подачи питания определяется уровень жидкости по показаниям датчиков «Max» «Min» и включается таймер задержки «tз». После отработки таймера «tз», если сопротивление цепи датчика «Max» низкое включается встроенное реле и насос включается, производится откачка жидкости. При увеличении сопротивления датчика «Min» включается таймер задержки «tз», после отработки времени задержки встроенное реле отключается и насос выключается. Скважина или ёмкость заполняется до момента падения сопротивления датчика «Мах», после чего процесс откачки повторяется.

 Задержка на отключение/включение насоса (tз) обеспечивает возможность корректировки уровня жидкости в балластной ёмкости без перемещения датчика уровня, а также исключает частое включение/выключение насоса при волнении жидкости.
 Настройка срабатывания встроенного реле в зависимости от электропроводности жидкости производится переключением диапазона чувствительности и регулированием глубины погружения верхнего и нижнего электродов. Для жидкостей имеющих высокую электропроводность (морская вода, растворы кислот или щелочей) необходимо устанавливать меньший коэфф. сопротивления, для жидкостей с малой электропроводностью более высокий коэфф. сопротивления. Допускается использование контактных (поплавковых) датчиков при установке минимального коэффициента сопротивления.

 

 Порядок настройки. Заполнить балластную ёмкость, отрегулировать верхний электрод «Max» до включения индикатора «», при установленном коэффициенте сопротивления. Установить время задержки «tз» из расчёта объёма балластной ёмкости и производительности насоса. Подключить электродвигатель насоса к контактам встроенного реле или к промежуточному реле. Провести пробный цикл наполнения или откачки и откорректировать коэфф. сопротивления регулятором «чувствительность» или перемещением электродов датчиков относительно желаемого уровня жидкости.

 Подключение защитной цепи производится в зависимости от типа защиты асинхронного двигателя насоса. При использовании двигателя оборудованного встроенным термореле контакты термореле подключаются к клеммам Т1-Т2. При использовании двигателя оборудованного термисторной защитой (встроенные позисторы) измерительная цепь подключается к клеммам Т2-Т0, Если тепловая защита не используется на контакты Т1-Т2 устанавливается перемычка. Контакты встроенного реле и цепи защиты двигателя имеют гальваническую развязку от цепей датчиков. Допускается вместо датчика Е0 использовать корпус ёмкости.


 ВНИМАНИЕ: При срабатывании защиты двигатель насоса отключается за 0,5 с.
 В таблице ниже представлена работа индикаторов реле в зависимости от режима работы насоса.

 

Показания индикаторов

Режим работы реле

Индикатор «Мах» — мигает

Достигнут верхний уровень заполнения ёмкости. Отрабатывается задержка «tз». Насос включён

Индикатор «Мах» — включён

Достигнут верхний уровень заполнения ёмкости. Задержка «tз» отработала. Насос выключен

Индикатор «Min» — мигает

Достигнут нижний уровень заполнения ёмкости. Отрабатывается задержка «tз». Насос включён

Индикатор «Min» — включён

Достигнут нижний уровень заполнения ёмкости. Задержка «tз» отработала. Насос выключен

Попеременное включение «Мах» «Min»

Перепутаны линии подключения датчиков. Обрыв линии датчиков. Включение насоса невозможно

Индикатор «КЗ» — включён

Короткое замыкание в цепи термодатчиков. Включение насоса невозможно

Индикатор «перегрев» — включён

Температура обмоток двигателя превышает допустимую. Включение насоса невозможно

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РКУ-1М
Параметр Ед.изм. РКУ-1М
Номинальное напряжение питания В AC230
Допустимое напряжение питания В AC170-270
Потребляемая мощность ВА 2
Количество каналов измерения уровня жидкости шт. 2
Чувствительность канала кОм 5, 8, 12, 20, 30, 50, 80, 120, 200, 300
Задержка отключения/включения насоса с 0,5, 1, 2, 4, 7, 10
Количество позисторов в измерительной цепи электромотора, не более шт. 6
Функция контроля КЗ   есть
Сопротивление Rнагр. (выключение реле) кОм 3,6 ± 5%
Сопротивление Rохл. (включение реле) кОм 1,5 ± 5%
Сопротивление Rкз при КЗ позисторов (выключение реле), менее Ом 40
Сопротивление в измерительной цепи в холодном состоянии Ом 60 ± 5%
Максимальная длина проводки для распознавания КЗ м 2х100 (при 0,75мм2), 2х400 (при 2,5мм2)
Время реакции, не более с 0,5
Максимальный коммутируемый ток: АС250В 50Гц (АС1)/DC30В (DC1) А 3
Максимальное коммутируемое напряжение В 250
Максимальное коммутируемая мощность: АС250В 50Гц (АС1)/DC30В (DC1) Вт/ВА 750/90
Максимальное напряжение между цепями питания и контактами реле В AC2000 (50Гц — 1мин)
Механическая износостойкость, не менее циклов 10х106
Электрическая износостойкость, не менее циклов 100000
Количество и тип контактов   1 переключающий

Диапазон рабочих температур

0C

-25…+55 (УХЛ4)

Температура хранения 0C -40…+70
Помехоустойчивость от пачек импульсов в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.4-99 (IEC/EN 61000-4-4)   уровень 3 (2кВ/5кГц)
Помехоустойчивость от перенапряжения в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.5-99 (IEC/EN 61000-4-5)   уровень 3 (2кВ А1-А2)
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69   УХЛ4
Степень защиты по корпусу/по клеммам в соответствии с ГОСТ 14254-96   IP40/IP20
Степень загрязнения в соответствии с ГОСТ 9920-89   2
Относительная влажность воздуха % до 80 (при 25 0C)
Высота над уровнем моря м 2000
Режим работы   круглосуточный
Рабочее положение в пространстве   произвольное
Габаритные размеры мм 35х90х63
Масса кг 0,2

ELV1: регулятор уровня жидкости ELHART

1. Подключаем катушку соленоидного клапана к релейному выходу регулятора уровня ELV1. LED индикатор выхода включается, а клапан не открывается. В чем может быть причина?

Проверьте схему подключения. Выходы регулятора уровня ELV1 — э/‍м реле и не являются источниками напряжения. Они выполняют роль ключей, замыкающих и размыкающих цепь питания исполнительного механизма.

Пример схемы подключения катушки соленоидного клапана, как и любой другой нагрузки, к э/‍м реле первого выхода регулятора уровня ELV1 представлен на рисунке.

Схема подключения ELV1

2. Можно ли несколько регуляторов уровня ELV1 подключать к одним и тем же датчикам уровня?

Нет, нельзя.

Входы регуляторов уровня серии ELV являются генераторами переменного напряжения ~2,5 В 25 Гц. В случае асинхронной работы генераторов, входы разных приборов могут работать в противофазе друг с другом и подавлять сигнал друг друга.

3. Можно ли объединять «общие» клеммы нескольких регуляторов уровня ELV1? (Например, при установке нескольких приборов ELV1 на одну ёмкость)

Да, можно.

Пример подключения представлен на рисунке

Схема подключения нескольких приборов ELV1

4. Можно ли один регулятор уровня ELV1 использовать для контроля уровня в двух разных резервуарах?

Да, можно.

Специально для контроля и поддержания уровня в двух независимых резервуарах прибор имеет два набора «общих» и сигнальных клемм (0-1-2 и 3-4-0), два выхода, а так же Алгоритм работы №3, позволяющий осуществлять наполнение или осушение в двух разных, независимых друг от друга резервуарах.

5. Можно ли подключать к ELV1 кондуктометрические датчики проводами длиной до 1 км?

Да, можно.

Однако это может уменьшить диапазон чувствительности кондуктометрических датчиков.

Эквивалентная схема представлена на рисунке.

Эквивалентная схема ELV1

Где:
Rпр — сопротивление провода подключающего общий и сигнальный электрод к прибору;
Xc — реактивное емкостное сопротивление двухжильного провода;
Rводы — сопротивление воды (жидкости) между общим и сигнальным электродами.

Измерительная схема ELV1 питает датчики переменным напряжением частотой 25 Гц и измеряет полное сопротивление, образуемое кондуктометрическими датчиками, соединительными проводами и контролируемой жидкостью.

На длинных проводах к активному сопротивлению проводов и датчиков Rпр добавляется паразитное емкостное сопротивление между проводами Xc.

Активное сопротивление Rпр не оказывает особого влияния на измерительную схему даже при использовании длинных проводов. Так, активное сопротивление медного провода длиной 1км с сечением 0,5 мм2 равно 35 Ом. Соответственно, сопротивление двух проводов составляет 70 Ом, что намного меньше общего сопротивления измерительного контура ELV1 (до 500 кОм для версии  1.0/‍1.1 и до 1 МОм для версии 1.2).

Емкостное сопротивление Xc зависит от длины проводов: чем длиннее провода, тем сопротивление Xc ниже. Может сложиться ситуация, что даже при отсутствии жидкости (осушенных кондуктометрических датчиках), прибор будет фиксировать на входе сопротивление ниже порогового значения, заданного параметром чувствительности датчика, что приведет к ложному срабатыванию.

Например, при работе ELV1 с водопроводной водой, имеющей проводимость 76,9 мкСм/‍см (13 кОм/‍см), зададим чувствительность датчика равной 45% и воспользуемся кабелем длиной 1 км с рабочей емкостью 0,15 мкФ.

Согласно графику чувствительности, представленному в Сводной таблице параметров ELV1 v1.2, при чувствительности равной 45%, пороговое сопротивление будет равным примерно 60 кОм.

График чувствительности ELV1

При емкости кабеля равной 0,15 мкФ, сопротивление Хс будет равным:

Xc=12⋅π⋅ƒ⋅C=12⋅3,14⋅25⋅0,15⋅10−6=42 462[Ом]=42, 462[кОм]Xc = {1} over {2 * 3.14 * f * C}

Таким образом, при чувствительности 45% (~ 60 кОм) и при использовании данного кабеля, прибор будет фиксировать наличие жидкости даже при ее отсутствии. Соответственно, для корректной работы прибора с данным кабелем необходимо уменьшить значение чувствительности входа или использовать кабель с меньшей емкостью. В данном примере, при работе с водой, имеющей проводимость 76,9 мкСм/‍см (13 кОм/‍см), чувствительность можно снизить до 20%.

Однако, разные жидкости имеют разный состав и уровень минерализации. Так, уменьшение чувствительности входов сужает перечень жидкостей и растворов, с которыми ELV1 может корректно работать кондуктометрическим методом. При невозможности применения кондуктометрических датчиков, рекомендуется заменить их поплавковыми.

Для справки:

Кабели типа МКЭШ и Герда имеют рабочую емкость не более 0,15 мкФ/‍км, ПВС и ШВВП — не более 0,1 мкФ/км, а зоновые высокочастотные типа ЗКП и прочие — не более 0,037 мкФ/‍км.

6. Может ли ELV1 работать с дистиллированной водой?

Да, может.

Дистиллированная вода не является идеальным диэлектриком. Согласно ГОСТ Р 58144-2018, величина удельной электрической проводимости дистиллированной воды не должна превышать 5,1 мкСм/‍см при температуре 25 °С.

При работе ELV1 c поплавковыми датчиками, прибору не важна проводимость контролируемой жидкости. При использовании кондуктометрических датчиков, регулятор уровня ELV1 версии 1.2 так же может работать с дистиллированной водой с удельной электрической проводимостью до 1 мкСм/‍см, так как имеет чувствительность входов до 1 МОм.

Для увеличения надежности работы ELV1 c дистиллированной следует увеличить чувствительность кондуктометрических датчиков до 90…100 %, располагать общий и сигнальные электроды на расстоянии не более 1-2 см друг от друга, а так же использовать в качестве кондуктометрических датчиков стержни диаметром не менее 4 мм.

Следует так же учесть, что удельная электрическая проводимость дистиллированной воды увеличивается с ростом температуры.

7. Могут ли кондуктометрические датчики при работе с ELV1 не реагировать на пивную пену?

Да, могут.

Широкий диапазон задания чувствительности кондуктометрических датчиков позволяет настроить ELV1 на работу как только с пивом, так и на пиво с пеной.

8. При включении ELV1 выходы не работают, а на экране отображается StP. Что это за ошибка?

StP — это режим ожидания (сокращение от STOP), в котором все выходы прибора отключены. Данный режим автоматически активируется при сбросе параметров прибора на заводские настройки, а так же при смены алгоритма работы прибора в параметре Alх.

Для запуска прибора необходимо последовательно нажать кнопки: ВВЕРХPВВЕРХР.

Цепь автоматического включения-выключения водяного насоса с таймером 555

Описание

В этом проекте по электронике я объяснил, как сделать автоматический переключатель водяного насоса с помощью таймера 555 IC. Насос автоматически включается и выключается в зависимости от уровня воды в баке.

Связанная статья: Контроллер водяного насоса с автоматикой подземного и наземного резервуара

Насос автоматически включится, если уровень воды в резервуаре уменьшится (пересеките зеленый провод).И насос остановится, когда уровень воды коснется красного провода.

Схема автоматического выключателя водяного насоса

Схема очень проста. Вы можете легко сделать этот проект с некоторыми основными электронными компонентами.

Вы должны выбрать реле в соответствии с номинальным напряжением и током насоса .

Напряжение катушки реле: 12 В пост. тока
Номинальные характеристики контактов реле: В соответствии с номиналом насоса

Схема печатной платы для автоматического переключения насоса

Загрузите схему печатной платы, а затем распечатайте ее на странице формата A4.

Проверьте размер печатной платы при печати, он должен совпадать с указанным

Требуемые компоненты:

  1. 555 ИС таймера (1 шт.)
  2. BC547 Транзистор NPN (1 шт.) R7) (2 шт.)
  3. Резисторы 22 кОм 0,25 Вт (R1, R2) (2 шт.)
  4. Резистор 180 кОм 0,25 Вт (R6) (1 шт.)
  5. 1M резисторы 0,25 Вт (R3, R4) (2 шт.)
  6. Светодиод 1,5 В, 5 мм (1 шт.)
  7. 1N4007 Диод (D6) (1 шт.)
  8. 100 нФ (104) Конденсатор (C4) (1 шт.)
  9. Реле SPDT 12 В (1 шт.)
  10. Разъемы и основание ИС (4 контакта)
  11. Нулевая печатная плата или картонная плата

Учебное видео по автоматическому выключателю водяного насоса

В этом обучающем видео я показал все шаги по созданию схемы автоматического отключения водяного насоса.Поэтому, пожалуйста, посмотрите видео для лучшего понимания.

Как сделать печатную плату автоматического водяного насоса

Этапы изготовления схемы автоматического зарядного устройства на печатной плате:

  1. Распечатайте макет печатной платы и наклейте ее на картон или Акриловый лист .

    При печати учитывайте размер печатной платы, указанный в топологии печатной платы.

  2. Просверлите отверстия для компонентов, как показано на схеме печатной платы

  3. Подсоедините все компоненты, как показано на схеме печатной платы ПК

    Теперь поместите все компоненты на плату затем припаяйте все компоненты по схеме.

Теперь печатная плата для схемы автоматического включения-выключения водяного насоса готова.

Подключение водяного насоса

Теперь подключите водяной насос и подачу, как показано на рисунке выше.

Соблюдайте меры безопасности при работе с источником питания 220/110 В.

Наконец-то готов автоматический выключатель водяного насоса

Пожалуйста, поделитесь своим мнением об этом мини-проекте, а также дайте мне знать, если у вас есть какие-либо вопросы.

Вы также можете подписаться на нашу рассылку, чтобы получать по электронной почте больше таких полезных проектов в области электроники.

Надеюсь, вам понравились эти проекты. Спасибо за ваше время.

5 Простые схемы контроллера уровня воды

Автоматический контроллер уровня воды — это устройство, которое определяет нежелательный низкий и высокий уровень воды в баке и соответственно включает или выключает водяной насос для поддержания оптимального содержания воды в баке.

В статье описаны 5 простых схем автоматического регулятора уровня воды, которые можно использовать для эффективного контроля уровня воды в резервуаре для воды путем включения и выключения двигателя насоса.Контроллер реагирует в зависимости от соответствующего уровня воды в резервуаре и положения точек погруженного датчика.

Я получил следующую статью о простой транзисторной схеме от г-на Виниша, который является одним из активных читателей и подписчиков этого блога.

Он также является активным любителем, которому нравится изобретать и создавать новые электронные схемы. Давайте узнаем больше о его новой схеме, которую мне прислали по электронной почте.

1) Простой автоматический регулятор уровня воды на транзисторах

Пожалуйста, найдите прилагаемую схему очень простого и дешевого регулятора уровня воды.Эта конструкция является лишь базовой частью моего собственного продаваемого продукта, имеющего небезопасное отключение напряжения, отключение при пробном запуске, светодиоды и аварийную индикацию , а также общую защиту.

В любом случае, данная концепция включает в себя автоматический контроль уровня воды и отключение высокого/низкого напряжения.

Это не новый дизайн, так как мы можем найти сотни схем для контроллера переполнения на многих сайтах и ​​в книгах.

Но этот СКТ упрощен как минимум из дешевых компонентов.определение уровня воды и определение высокого напряжения выполняются с помощью одного и того же транзистора.

Я наблюдал за всеми своими СКТ в течение нескольких месяцев и обнаружил, что с этим СКТ все в порядке. но недавно некоторые проблемы были отмечены некоторыми клиентами, которые я обязательно запишу в конце этого письма.

ОПИСАНИЕ ЦЕПИ

Когда уровень воды в напорном баке достаточен, точки B и C закрыты из-за воды и удерживают T2 в состоянии ON, поэтому T3 будет выключен, что приведет к отключению двигателя.

Когда уровень воды опускается ниже B и C, T2 выключается, а T3 включается, что включает реле и насос (соединения насоса не показаны на схеме). Насос выключается только тогда, когда вода поднимается и касается только точки А, потому что точка С становится нейтральной, когда включается Т3.

Насос снова включается только тогда, когда уровень воды опускается ниже B и C. Предустановки VR2 должны быть настроены на отключение по высокому напряжению, скажем, 250 В, когда напряжение поднимается выше 250 В при включенном насосе, Т2 включается и реле выключается.

Предустановка VR1 должна быть настроена на отключение при низком напряжении, скажем, 170 В. T1 будет включен до тех пор, пока стабилитрон z1 не потеряет напряжение пробоя, когда напряжение упадет до 170 В, Z1 не будет проводить, а T1 останется в выключенном состоянии, что подает базовое напряжение на T2, в результате чего реле отключается.

T2 выполняет главную роль в этом ckt. (платы отключения высокого напряжения, доступные на рынке, могут быть легко интегрированы в этот блок)

Электронные компоненты в этой схеме работали очень хорошо, но в последнее время наблюдались некоторые проблемы:

1) Незначительные отложения на проводе датчика из-за электролиза в воде, требуется чистка через 2-3 месяца ( сейчас эта проблема сведена к минимуму за счет подачи переменного напряжения на провод датчика с помощью дополнительной схемы, которая будет отправлена ​​вам позже)

2) Из-за искрения контактов реле, возникающих каждый раз при начальном токе насоса постепенно изнашиваются контакты.

Это приводит к нагреву насоса из-за недостаточного тока, подаваемого на насос (наблюдается, новые насосы работают нормально. Старые насосы нагреваются больше). Чтобы избежать этой проблемы, необходимо использовать дополнительный пускатель двигателя, чтобы ограничить функцию реле. только для управления пускателем двигателя, а насос никогда не нагревается.

6

  • Список деталей
  • R1, R11 = 100K
  • R2, R4, R7, R9, = 1.2K
  • R3 -10KR5 = 47K
  • R6 = 47K
  • R8, R10 = 10E
  • R8, R10 = 10E
  • R12 = 100E
  • C1 = 4.7 мкФ/16 В
  • C2 = 220 мкФ/25 В
  • D1,D2,D3,D4 = 1N 4007
  • T1,T2 = BC 547
  • T3 = BC 639 (попробуйте 187 = ) 9023 Zener,

    Z

    ,VR1,

  • VR2 = 10K ПРЕДУСТАНОВКА
  • RL = Реле 12 В 200E, > 5 А ПОСТОЯННЫЙ (согласно мощности насоса)

2) Схема автоматического контроллера уровня воды на основе IC 555

Следующая конструкция включает в себя универсальную рабочую лошадку IC 555 для реализации намеченной функции контроля уровня воды довольно простым и в то же время эффективным способом.

Ссылаясь на приведенную выше иллюстрированную схему, работу IC 555 можно понять по следующим пунктам:

Мы знаем, что когда напряжение на контакте № 2 IC 555 падает ниже 1/3 Vcc, выходной контакт № 3 отключается. становится высоким или активным при напряжении питания.

Мы также можем заметить, что булавка № 2 удерживается на дне резервуара для определения нижнего порога уровня воды.

Пока 2-контактная вилка остается погруженной в воду, контакт № 2 удерживается на уровне питания Vcc, что гарантирует, что контакт № 3 остается низким.

Однако, как только уровень воды опускается ниже нижнего положения 2-контактного разъема, напряжение Vcc на контакте №2 исчезает, в результате чего на контакте №2 генерируется более низкое напряжение, чем 1/3 Vcc.

Мгновенно активирует вывод №3 микросхемы, включающей каскад управления транзисторным реле.

Реле, в свою очередь, включает двигатель водяного насоса, который начинает наполнять резервуар для воды.

Теперь, когда вода начинает поступать, через некоторое время вода снова погружает нижнюю двухконтактную заглушку, однако это не меняет ситуацию с IC 555 из-за внутреннего гистерезиса IC.

Вода продолжает подниматься, пока не достигает верхней двухконтактной заглушки, перекрывая воду между двумя ее штифтами. Это немедленно включает BC547, подключенный к выводу № 4 микросхемы, и заземляет вывод № 4 с отрицательной линией.

Когда это происходит, микросхема IC 555 быстро сбрасывается, вызывая низкий уровень на выводе №3 и, следовательно, отключая драйвер транзисторного реле, а также водяной насос.

Теперь контур возвращается в исходное состояние и ждет, пока вода не достигнет нижнего порога, чтобы начать цикл.

3) Контроль уровня жидкости с помощью IC 4093

В этой схеме мы используем логическую IC 4093. Как мы все знаем, вода (в нечистом виде), которую мы получаем в наши дома через нашу домашнюю систему водоснабжения, имеет низкое сопротивление к электрической энергии.

Проще говоря, вода проводит электричество, хотя и очень незначительно. Обычно сопротивление водопроводной воды может быть в диапазоне от 100 К до 200 К.

Этого значения сопротивления вполне достаточно для электроники, чтобы использовать ее для проекта, описанного в этой статье, то есть для простой схемы регулятора уровня воды.

Здесь мы использовали четыре вентиля NAND для требуемого измерения, всю операцию можно понять с помощью приведенных ниже точек:

IC 4093 Распиновка

Как расположены датчики

Ссылаясь на приведенную выше диаграмму, мы видим эту точку В, находящийся под положительным потенциалом, находится где-то в нижней части резервуара.

Точка C расположена на дне бака, а точка A закреплена в самой верхней части бака.

Пока вода остается под точкой B, потенциалы в точках A и C остаются отрицательными или на уровне земли.Это также означает, что входы соответствующих вентилей И-НЕ также фиксируются на низком логическом уровне из-за резисторов 2M2.

Выходы N2 и N4 также остаются на низком уровне логики, оставляя реле и двигатель выключенными. Теперь предположим, что вода внутри резервуара начинает наполняться и достигает точки B, она соединяет точки C и B, вход ворот N1 становится высоким, что делает выход N2 также высоким.

Однако из-за наличия D1 положительный сигнал с выхода N2 не имеет никакого значения для предыдущей схемы.

Теперь, когда вода достигает точки A, вход N3 становится высоким, как и выход N4.

N3 и N4 фиксируются из-за резистора обратной связи между выходом N4 и входом N3. Высокий уровень на выходе N4 включает реле, и насос начинает опорожнять бак.

По мере опорожнения резервуара положение воды в какой-то момент времени опускается ниже точки А, однако это не влияет на N3 и N4, поскольку они защелкиваются, и двигатель продолжает работать.

Однако, как только уровень воды опускается ниже точки B, точки C и вход N1 возвращается к низкому логическому уровню, выход N2 также становится низким.

Здесь диод смещается в прямом направлении и переводит вход N3 также в низкий логический уровень, что, в свою очередь, делает низкий уровень на выходе N4, после чего реле и двигатель насоса выключаются.

Список запчастей

  • R1 = 100K,
  • R2, R3 = 2M2,
  • R4, R5 = 1K,
  • T1 = BC547,
  • D1, D2 = 1N4148,
  • Relay = 12 В, 400 OHMS,
  • Переключатель SPDT
  • N1, N2, N3, N4 = 4093

Изображения прототипа

Вышеупомянутая схема была успешно построена и протестирована г-ном С.Аджай Дусса, следующие изображения, присланные г-ном Аджаем, подтверждают процедуры.

4) Автоматический контроллер уровня воды с использованием IC 4017

Описанная выше концепция может быть также разработана с использованием IC 4017 и нескольких вентилей НЕ, как показано ниже. Рабочая идея этого 4-го контура была запрошена г-ном Яном Кларком

Вот требование к контуру:

«Я только что обнаружил этот сайт с этими контурами и хотел бы знать, не могли бы вы мне помочь….. У меня очень похожая потребность .
Мне нужен контур для предотвращения работы погружного скважинного насоса (1100 Вт) всухую, т.е. истощения запаса воды. Мне нужно, чтобы насос выключался, когда уровень воды достигает примерно 1 м над впускным отверстием насоса, и снова включается, как только он достигает примерно 3 м над впускным отверстием.

Корпус насоса с потенциалом земли, скорее всего, является типичным эталоном. Зонды и связанная с ними проводка к поверхности находились на этих расстояниях.

Будем признательны за любую помощь, которую вы можете оказать.Схемы монтировать смогу, но вряд ли разберусь в конкретной схеме. Большое спасибо в нетерпении.»

Вырезка видео:

Обратите внимание, что принципиальная схема, показанная в следующем видео, немного отличается от схемы, показанной выше. Однако принцип работы аналогичен.

Работа цепи

Предположим, установка точно такая, как показано на рисунке выше. На самом деле эту цепь необходимо инициировать в существующем положении, показанном на рисунке.

Здесь мы видим три щупа, один из которых имеет общий потенциал земли, присоединенный к дну резервуара и постоянно контактирующий с водой.

Второй датчик находится на высоте около 1 метра над уровнем дна резервуара.

Самый верхний зонд на высоте 3 метра над дном уровня резервуара.

В показанном положении оба щупа находятся под положительным потенциалом через соответствующие резисторы 2M2, что делает выход N3 положительным, а выход N1 отрицательным.

Оба этих выхода подключены к контакту № 14 микросхемы IC 4017, которая используется в качестве последовательного логического генератора для этого приложения.

Однако при первом включении питания начальный положительный выход N3 не оказывает никакого влияния на последовательность IC 4017, потому что при включении IC сбрасывается через C2, и логика не может переключиться с исходного вывода № 3 IC .

Теперь давайте представим, что вода начинает заполнять резервуар и достигает первого датчика, что приводит к тому, что выход N3 становится отрицательным, что опять же не влияет на выход IC 4017.

Когда вода наполняется и, наконец, достигает самый верхний датчик, это приводит к тому, что выход N1 становится положительным.Теперь это влияет на IC 4017, который переключает свою логику с вывода № 3 на вывод № 2.

Контакт № 2, подключенный к каскаду привода реле, активирует его, а затем активирует насос двигателя.

Теперь мотопомпа начинает забирать воду из бака и продолжает опорожнять ее до тех пор, пока уровень в баке не начнет снижаться и не опустится ниже верхнего зонда.

Это возвращает выход N1 на ноль, что не влияет на выход IC 4017, и двигатель продолжает работать и опорожнять бак, пока, наконец, вода не опустится ниже нижнего датчика.

Когда это происходит, выход N3 становится положительным, и это влияет на выход IC 4017, который переключается с контакта № 2 на контакт № 4, где он сбрасывается через контакт № 15 обратно на контакт № 3.

Здесь мотор останавливается навсегда… до того момента, пока вода снова не начнет наполнять бак и ее уровень снова не поднимется и не достигнет самого верхнего уровня.

5) Контроллер уровня воды с использованием IC 4049

Еще одна простая схема контроллера уровня воды, которая является 5-й в нашем списке для контроля переполнения резервуара, может быть построена с использованием одной IC 4049 и использоваться по назначению.

Схема, представленная ниже, выполняет двойную функцию, она включает в себя функции контроля уровня воды над головой, а также показывает различные уровни воды, когда вода заполняет бак.

Принципиальная схема

Принцип работы контура

Как только вода достигает самого верхнего уровня резервуара, последний датчик, расположенный в соответствующей точке, запускает реле, которое, в свою очередь, переключает двигатель насоса для запуска необходимого действия по откачке воды .

Схема настолько проста, насколько это возможно.Использование всего одной ИС делает всю конфигурацию очень простой в сборке, установке и обслуживании.

Тот факт, что неочищенная вода из-под крана, которую мы получаем в наших домах, имеет относительно низкое сопротивление электричеству, был эффективно использован для достижения намеченной цели.

Здесь используется одна микросхема CMOS IC 4049 для необходимого обнаружения и выполнения функции управления.

Еще один интересный факт, связанный с КМОП-ИС, помог очень легко реализовать настоящую концепцию.

Именно высокое входное сопротивление и чувствительность КМОП-затворов делают работу устройства совершенно простой и беспроблемной.

Как показано на рисунке выше, мы видим, что шесть вентилей НЕ внутри IC 4049 расположены на одной линии с их входами, непосредственно введенными внутрь резервуара для требуемого определения уровня воды.

Заземление или отрицательная клемма источника питания вводится прямо в нижнюю часть бака, так что она становится первой клеммой, соприкасающейся с водой внутри бака.

Это также означает, что предыдущие датчики, размещенные внутри бака, а точнее входы вентилей НЕ, последовательно входят в контакт или перемыкаются с отрицательным потенциалом по мере постепенного подъема воды внутри бака.

Мы знаем, что вентили НЕ представляют собой простые потенциальные или логические инверторы, то есть их выход создает потенциал, прямо противоположный тому, который подается на их вход.

Здесь это означает, что когда отрицательный потенциал со дна воды входит в контакт с входами вентилей НЕ через сопротивление воды, выходы соответствующих вентилей НЕ последовательно начинают давать противоположный отклик, то есть их выходы начинают становиться логика высока или становится при положительном потенциале.

Это действие немедленно включает светодиоды на выходах соответствующих вентилей, показывая пропорциональные уровни воды внутри бака.

Еще один момент, на который следует обратить внимание, это то, что все входы затворов подключены к положительному источнику питания через большое сопротивление.

Это важно для того, чтобы входы вентилей изначально были зафиксированы на высоком логическом уровне, а затем их выходы генерировали низкий логический уровень, удерживая все светодиоды выключенными, когда в баке нет воды.

Вход последней заслонки, отвечающей за запуск мотопомпы, расположен прямо у края резервуара.

Это означает, что когда вода достигает верхней части бака и шунтирует отрицательную подачу на этот вход, выход затвора становится положительным и срабатывает транзистор T1, который, в свою очередь, переключает питание на мотопомпу через проводные контакты реле.

Мотопомпа запускается и начинает откачивать или выпускать воду из бака в другое место.

Это предохраняет резервуар для воды от переполнения и разлива, другие соответствующие светодиоды, которые контролируют уровень воды по мере ее подъема, также обеспечивают важную индикацию и информацию о мгновенных уровнях поднимающейся воды внутри резервуара.

Список запчастей

  • R1 до R6 = 2M2,
  • R7 до R12 = 1K,
  • Все светодиоды = красный 5 мм,
  • D1 = 1N4148,
  • Relay = 12 В, SPDT,
  • T1 = BC547B
  • N1 до N5 = IC 4049

Все точки датчика представляют собой обычные латунные винтовые клеммы, надетые на пластиковую палочку на требуемом измеренном расстоянии друг от друга и подключенные к цепи с помощью гибких проводящих изолированных проводов (14/36).

Модернизация релейной схемы

Рассмотренная выше схема имеет один серьезный недостаток. Здесь работа реле может постоянно включать и выключать двигатель, как только уровень воды достигает порога перелива, а также сразу же, когда верхний уровень опускается немного ниже самой верхней точки датчика.

Это действие может быть нежелательным для любого пользователя.

Недостаток можно устранить, модернизировав схему тиристором и транзисторной схемой, как показано ниже:

Как это работает

Вышеупомянутая интеллектуальная модификация обеспечивает включение двигателя, как только уровень воды достигает точки «F». «, и после этого двигатель продолжает работать и откачивать воду, даже когда уровень воды падает ниже точки «F»…. пока он, наконец, не опустится ниже точки «D».

Первоначально, когда уровень воды поднимается выше точки «D», транзисторы BC547 и BC557 включаются, однако реле по-прежнему не включается, поскольку SCR в это время выключен.

ПО мере того, как бак наполняется и уровень воды поднимается до точки «F», выход ворот N1 включает SCR, после чего реле и двигатель также включаются.

Водяной насос начинает откачивать воду из бака, в результате чего бак постепенно опорожняется.Уровень воды теперь падает ниже точки «F», отключая N1, но тиристор продолжает работать, находясь в заблокированном состоянии.

Насос продолжает работать, в результате чего уровень воды постоянно падает, пока не опустится ниже отметки «D». Это мгновенно выключает сеть BC547/BC557, лишая положительное питание реле и, в конечном итоге, выключая реле, SCR и двигатель насоса. Схема возвращается в исходное положение.

ULN2003 Схема контроллера уровня воды

ULN2003 представляет собой 7-ступенчатую сеть транзисторов Дарлингтона внутри одной микросхемы.Darlingtons рассчитаны на ток до 500 мА и напряжение до 50 В. ULN2003 можно эффективно использовать для создания полноценного автоматического 7-ступенчатого регулятора уровня воды с индикатором, как показано ниже:

1) ПОЖАЛУЙСТА, ДОБАВЬТЕ 1 мкФ /25V КОНДЕНСАТОР НА ОСНОВЕ/ЭМИТТЕРЕ BC547, В ИНАЧЕ ЦЕПЬ БУДЕТ АВТОМАТИЧЕСКИ ЗАЩЕЛКАЕТСЯ ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ ПИТАНИЯ.
2) ПОЖАЛУЙСТА, НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ СВЕТОДИОДЫ НА КОНТАКТАХ 10 И 16, В ИНАЧЕ НАПРЯЖЕНИЕ ОТ СВЕТОДИОДОВ МОЖЕТ ПОМЕХАТЬ И ВЫЗВАТЬ ПОСТОЯННУЮ ЗАЩЕЛКУ РЕЛЕ
Как это работает

схема сброса, которая соединена с самым нижним и самым верхним контактами ИС для требуемого набора действий сброса реле и двигателя насоса.

Если предположить, что уровень воды ниже датчика контакта 7, выходной контакт 10 остается деактивированным, что, в свою очередь, позволяет положительному источнику питания достигать базы BC547 через резистор 10 кОм.

Это немедленно включает PNP BC557, который мгновенно запирает два транзистора посредством обратной связи 100K между коллектором BC557 и базой BC547. Это действие также блокирует реле, включающее мотопомпу. Вода насоса начинает заполнять бак, и вода постепенно поднимается выше уровня датчика pin7.Pin7 пытается заземлить смещение 10K для BC547, но это не влияет на переключение реле, так как BC547/BC557 фиксируются через резистор 100K.

По мере того, как вода наполняет резервуар и поднимается вверх, она, наконец, достигает уровня самого верхнего штырька 1 датчика ULN2003. Как только это происходит, соответствующий контакт 16 переходит в низкий уровень, и это заземляет смещение защелки обратной связи базы BC547, которая, в свою очередь, выключает реле и мотопомпу.

Изготовление индивидуального регулятора уровня воды

Идея этой индивидуальной схемы идеального регулятора перелива в резервуаре была предложена и запрошена мной г-ном М.Билал Инамдар.

Разработанная схема представляет собой попытку улучшить описанную выше простую схему в более персонализированной форме.

Схема разработана и нарисована исключительно мной.

Цель схемы

Ну просто я хочу добавить акриловый лист ниже моего аквариума, который будет содержать ламповые лампы. Короче акриловый потолок. Уровень бака не может наблюдаться из-за листа. Это также необходимо для террасного бака на 1500 литров, чтобы следить за уровнем в помещении, не выходя на улицу.

Как это поможет

Это поможет во многих случаях, таких как наблюдение за уровнем резервуара на террасе, наблюдение и управление уровнем верхнего резервуара, а также наблюдение за уровнем воды в подземном резервуаре и управление двигателем. Кроме того, это убережет драгоценную воду от потери из-за перелива (озеленение). И снимите напряжение, вызванное человеческим фактором (забыв включить насос и налив воды, также выключите двигатель).
бак используется для питья, мытья и купания.
Резервуар находится на высоте 7 футов над полом.
Резервуар хранится в ванной.
Материал бака – пластик (или ПВХ, или волокно, не проводящее электричество).
Бак имеет три патрубка.
Вход 1/2″, выход 1/2″ и водоворот (перелив) 1″.
Вода наполняется через вход. вода поступает из выпускного отверстия для использования.Соединение перелива предотвращает перелив воды на бак и направляет ее в дренаж
Отверстие выхода ниже, а перелив и вход выше на баке (см. высота)

Сценарий:-

Датчики бака и уровень
|_A датчик (перелив)
|__ok уровень
|_D датчик (средний)
|__низкий уровень
|_B датчик
|__очень низкий уровень
|_C общий датчик

По сценарию я сейчас объясните, как должна работать схема

Примечания к схеме:-

1) Вход схемы 6В AC/DC (для резервного) до 12 AC/DC (для резервного)
2) Схема должна в основном работать на переменном токе (моя сеть составляет 220-240 В переменного тока) с использованием трансформатора или адаптера это предотвратит коррозию зонда, которая возникает из-за к положительным отрицательным вещам.
3) Постоянный ток будет работать от легко доступной батареи 9 В или от батареи типа АА или ААА.
4) У нас много отключений электроэнергии, поэтому, пожалуйста, рассмотрите резервное решение постоянного тока.
5) в качестве зонда используется алюминиевая проволока 6 мм.
6) Сопротивление воды меняется в зависимости от места, поэтому схема должна быть универсальной.
7) Звук должен быть музыкальным, а также разным для очень высоких и очень низких. Это может испортиться, поэтому следующий звук предпочтительнее. Зуммер не подходит для большой комнаты 2000 кв.м.
8) Выключатель сброса должен быть обычным выключателем дверного звонка, который можно вставить в существующий электрический щит.
9) Должно быть не менее 6 светодиодов
Очень высокий, очень низкий, нормально, низкий, средний, мотор вкл/выкл. Середина должна быть рассмотрена для будущих расширений.
10) Схема должна показывать, что светодиод не горит при отсутствии переменного тока.
И переключиться на постоянный ток обратно. или добавить два светодиода для индикации питания от сети и от батареи.

Функции цепи.

1) Зонд B – если уровень воды ниже этого значения, должен загореться индикатор очень низкого уровня. Мотор должен запуститься. Сигнал тревоги должен звучать. Звук должен быть уникальным для очень низкого уровня.
2) если нажат переключатель сброса, то звук должен исчезнуть, все остальное остается прежним (цепь включена, светодиод горит, двигатель)
3) если датчик прикосновения к воде B, звук должен быть отключен автоматически. Светодиод индикации очень низкого уровня выключается Светодиод индикации низкого уровня больше не включается
4) Датчик D — если датчик касается воды Индикатор низкого уровня выключается. Загорается светодиод нормального уровня
5) Зонд А — если вода касается этого зонда, мотор выключается.

Индикатор нормального уровня гаснет, и загорается индикатор очень высокого уровня.

Звонок/динамик включается с другой мелодией для очень высоких. Кроме того, если в этом случае нажата кнопка сброса, то также не должно быть никакого другого эффекта, кроме отключения звука.

И последнее, но не менее важное: электрическая схема должна быть расширяемой до E, F, G и т. д. для очень большого резервуара (как у меня на террасе)

Еще одна вещь, которую я не знаю, как должен быть указан средний уровень.

Слишком устал, чтобы писать больше, извините. Название проекта (просто предложение) Автоматизация уровня Perfect Water Tank или идеальный контроллер уровня воды в баке.

Перечень деталей 
R1 = 10K,
R2 = 10M,
R3 = 10M,
R4 = 1K,
T1 = BC557,
Диод = 1N4148
Номинальный ток реле, контакты 12 вольт.
Все вентили Nand взяты из микросхемы 4093

Работа схемы вышеприведенной конфигурации

Предполагая, что содержание воды находится в точке A, положительный потенциал от точки «C» в резервуаре достигает входа N1 через воду, делая выход N2 идут вверх. Это запускает N3, N4, транзистор/реле и звуковой сигнал №2.

При спуске воды ниже точки «А» затворы N3, N4 удерживают положение за счет запирающего действия (обратная связь с его выхода на вход).

Поэтому сирена №2 остается включенной.

Однако при нажатии верхнего переключателя сброса защелка переворачивается и поддерживается в отрицательном положении, отключая звуковой сигнал.

Тем временем, поскольку точка «B» также находится под положительным потенциалом, поддерживает низкий уровень на выходе среднего одиночного затвора, оставляя соответствующий транзистор/реле и звуковой сигнал №1 выключенными.

Выход двух нижних затворов высокий, но не влияет на транзистор/реле и звуковой сигнал №1 из-за диода на базе транзистора.

Теперь предположим, что уровень воды падает ниже точки «B», положительный сигнал от точки «C» блокируется, и теперь эта точка переходит в низкий логический уровень через резистор 10M (требуется коррекция на диаграмме, которая показывает 1M).

Выход среднего одиночного затвора немедленно становится высоким и включает транзистор/реле и звуковой сигнал №1.

Эта ситуация сохраняется до тех пор, пока порог воды ниже точки B.

Однако сирена №1 может быть выключена нажатием на нижнюю кнопку PB, которая возвращает защелку, сделанную из нижней пары ворот N5, N6. Выход двух нижних затворов становится низким, притягивая базу транзистора к земле через диод.

Транзисторное реле выключается и, следовательно, сирена №1.

Ситуация сохраняется до тех пор, пока уровень воды снова не поднимется выше точки B.

Перечень деталей для вышеуказанного контура приведен на схеме.

Работа схемы вышеприведенной конфигурации

Предполагая, что уровень воды находится в точке A, можно наблюдать следующее: через воду.

Это создает логический низкий уровень на выходе верхнего правого затвора, что, в свою очередь, делает выход верхнего левого затвора высоким, включая светодиод (яркое свечение, показывающее, что бак полон)

Входные контакты нижний правый затвор также имеет высокий уровень, что делает его выход низким, и поэтому светодиод с пометкой LOW выключается.

Однако это сделало бы нижний левый выходной сигнал высоким, включив светодиод, отмеченный OK, но из-за диода 1N4148 он поддерживает низкий уровень на выходе, так что светодиод «ОК» остается ВЫКЛЮЧЕННЫМ.

Теперь предположим, что уровень воды падает ниже точки A, две верхние заслонки меняют свое положение, выключая светодиод с пометкой HIGH.

Через 1N4148 не проходит напряжение, поэтому нижняя левая заслонка включает светодиод с пометкой «ОК». .

Однако в тот момент, когда вода опускается ниже точки B, нижний правый вентиль меняет свой выход, потому что теперь оба его входа находятся на низком логическом уровне.

Это включает светодиод с пометкой LOW и выключает светодиод с пометкой OK.

Список деталей для вышеуказанной схемы приведен на схеме

IC 4093 Схема выводов

Примечание:
Пожалуйста, не забудьте заземлить входной контакт оставшихся трех затворов, которые не используются.

Во всех трех микросхемах потребуется 16 вентилей, только 13 будут использоваться, а 3 останутся неиспользованными, с этими неиспользуемыми вентилями необходимо соблюдать вышеуказанную меру предосторожности.

Все соответствующие точки датчиков, выходящие из разных цепей, должны быть соединены вместе и подключены к соответствующим точкам датчиков резервуара.

Подведение итогов

На этом мы завершаем наши статьи о 5 лучших автоматических регуляторах уровня воды, которые можно настроить для автоматического включения/выключения двигателя насоса в ответ на верхний и нижний пороги воды. Если у вас есть другие идеи или сомнения, поделитесь ими в поле для комментариев ниже

Автоматический контроллер водяного насоса | Полная схема доступна

Вот цепь автоматического контроллера водяного насоса, которая управляет двигателем водяного насоса.Двигатель автоматически включается, когда вода в верхнем баке (ОНТ) падает ниже нижнего предела. Точно так же он отключается, когда бак заполнен. Построенная всего на одной микросхеме вентиля И-НЕ (CD4011), схема проста, компактна и экономична. Он работает от источника питания постоянного тока 12 В и потребляет очень мало энергии.

Схема может быть разделена на две части: схема контроллера и схема индикатора.

Цепь контроллера автоматического водяного насоса

На рис. 1 показана схема контроллера.Рассмотрим два эталонных датчика «А» и «В» внутри резервуара, где «А» — датчик нижнего предела, а «В» — датчик верхнего предела. Питание 12 В постоянного тока подается на датчик C, что является пределом минимального количества воды, всегда хранящейся в резервуаре.

Рис. 1: Схема контроллера автоматического водяного насоса

Нижний предел «А» подключен к базе транзистора Т1 (BC547), коллектор которого подключен к источнику питания 12 В, а эмиттер подключен к реле RL1. Реле RL1 подключено к выводу 13 логического элемента И-НЕ N3.

Аналогично щуп верхнего предела «В» подключен к базе транзистора Т2 (BC547), коллектор которого подключен к источнику питания 12В, а эмиттер подключен к контактам 1 и 2 логического элемента И-НЕ N1 и массе через резистор R3. Выходной контакт 4 логического элемента И-НЕ N2 подключен к контакту 12 логического элемента И-НЕ N3. Выход N3 подключен к входному контакту 6 N2 и базе транзистора T3 через резистор R4. Реле RL2, подключенное к эмиттеру транзистора Т3, используется для привода двигателя.

Работа цепи

Если бак заполнен ниже уровня датчика А, транзисторы Т1 и Т2 не работают, и на выходе N3 устанавливается высокий уровень. Этот высокий выходной сигнал активирует реле RL2, чтобы запустить двигатель, и он начинает закачивать воду в бак.

Когда резервуар наполняется выше датчика A, но ниже датчика B, вода внутри резервуара обеспечивает базовое напряжение для управления транзистором T1, и реле RL1 возбуждается, чтобы перевести контакт 13 затвора N3 в высокий уровень. Однако вода внутри резервуара не подает базовое напряжение на транзистор T2, поэтому он не проводит, и логика, построенная на вентилях И-НЕ N1 и N2, выдает низкий уровень на вывод 12 вентиля N3.Чистый эффект заключается в том, что выход N3 остается высоким, а двигатель продолжает закачивать воду в бак.

Когда бак заполнен до уровня датчика B, вода внутри бака по-прежнему подает базовое напряжение на транзистор T1, и реле RL1 срабатывает, чтобы перевести контакт 13 затвора N3 в высокий уровень. В то же время вода внутри резервуара также обеспечивает базовое напряжение для управления транзистором T2, а логика, построенная на вентилях NAND N1 и N2, выводит высокий уровень на вывод 12 вентиля N3. Чистый эффект заключается в том, что выход на контакте 11 N3 становится низким, и двигатель перестает закачивать воду в бак.

Когда уровень воды падает ниже датчика B, но выше датчика A, вода внутри резервуара по-прежнему подает базовое напряжение на транзистор T1, а реле RL1 остается включенным, чтобы перевести контакт 13 логического элемента N3 в состояние высокого уровня. Однако транзистор T2 не проводит, и логика, построенная на вентилях И-НЕ N1 и N2, выдает высокий уровень на вывод 12 N3. В результате выход N3 остается низким, а двигатель останавливается.

Когда уровень воды падает ниже датчика A, оба транзистора T1 и T2 не проводят ток. Логический элемент И-НЕ N3 подает высокий уровень на реле RL2, и двигатель перезапускает закачку воды в бак.

Индикатор

Рис. 2: Автоматический контроллер водяного насоса: схема индикатора/контроля

На рис. 2 показана схема индикатора/контроля. Он состоит из пяти светодиодов, которые светятся, показывая уровень воды в верхнем баке. Поскольку питание 12 В подается на воду в основании резервуара, транзисторы с T3 по T7 получают базовое напряжение и проводят для включения светодиодов (LED5 вниз через LED1).

Когда уровень воды в бачке достигает минимального уровня C, транзистор T7 открывается, и LED1 светится.Когда уровень воды поднимается до одной четверти резервуара, транзистор T6 открывается, и светодиоды LED1 и LED2 светятся. Когда уровень воды поднимается до половины резервуара, транзистор Т5 открывается, и светодиоды LED1, LED2 и LED3 светятся. Когда уровень воды поднимается до трех четвертей емкости, транзистор Т4 открывается, и светодиоды LED1–LED4 светятся. Когда бак полный, транзистор Т3 открыт, и все пять светодиодов светятся. Так, по свечению светодиодов можно узнать уровень воды в баке (см. таблицу). Светодиоды могут быть установлены в любом месте для удобства наблюдения.

Примечание

Пользователь может отрегулировать уровень, до которого вода должна быть заполнена в баке, регулируя высоту зондов A и B. Подставка и регулировочные винты должны быть изолированы во избежание короткого замыкания.


Эта статья была впервые опубликована 3 октября 2004 г. и обновлена ​​10 июня 2019 г.

%PDF-1.6 % 113 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 113 70 0000000016 00000 н 0000002554 00000 н 0000002692 00000 н 0000002774 00000 н 0000002902 00000 н 0000003135 00000 н 0000003161 00000 н 0000003820 00000 н 0000004217 00000 н 0000005392 00000 н 0000005631 00000 н 0000186636 00000 н 0000187144 00000 н 0000187536 00000 н 0000187612 00000 н 0000188321 00000 н 0000188934 00000 н 0000188970 00000 н 0000189020 00000 н 0000189560 00000 н 0000191113 00000 н 0000192964 00000 н 0000193269 00000 н 0000193519 00000 н 0000193593 00000 н 0000193897 00000 н 0000194131 00000 н 0000195894 00000 н 0000196103 00000 н 0000196344 00000 н 0000197839 00000 н 0000198435 00000 н 0000198833 00000 н 0000199144 00000 н 0000200454 00000 н 0000202137 00000 н 0000204666 00000 н 0000206893 00000 н 0000209136 00000 н 0000212851 00000 н 0000213198 00000 н 0000216748 00000 н 0000228296 00000 н 0000228480 00000 н 0000229081 00000 н 0000229386 00000 н 0000238675 00000 н 0000253971 00000 н 0000264934 00000 н 0000266474 00000 н 0000270548 00000 н 0000294265 00000 н 0000294592 00000 н 0000295492 00000 н 0000295815 00000 н 0000297534 00000 н 0000297871 00000 н 0000299199 00000 н 0000299540 00000 н 0000301366 00000 н 0000307567 00000 н 0000322446 00000 н 0000323295 00000 н 0000326846 00000 н 0000331453 00000 н 0000332052 00000 н 0000332928 00000 н 0000334805 00000 н 0000337498 00000 н 0000001734 00000 н трейлер ]>> startxref 0 %%EOF 182 0 объект>поток ڳk}\qj»Dc;^[email protected]֫ G8iش|m6o?X8d1|’C]X

?G4cc/z.Ӭм:GEhOfk/ ?/wv+BnX|{z;#_9Ne+ț\V=0/Yyb(p!wOp_z,Š»DsDdMǚ6?!nc&uh.(Mɜ_8a 5doqF xCK6f

Ʒw(/Wǔ2N賃!Խ4]0q*ӹD x6G/piE[sSh nѷi/7#dEf~g!Ȣ=

Автоматический регулятор уровня воды | 2 контура на выбор

Это проект контура автоматического контроллера водяного насоса. Вода является ценным ресурсом. Воды в нас до 70%. Нам нужна вода, иначе мы умрем.

Мы обычно держим воду в таком высоком баке. Затем пустите воду внизу через водопроводную трубу.

Иногда в баке нет воды.Нужно накачать воду в бак.

Неудобно. Если нужно дождаться полного бака. Затем выключите насос. Не волнуйся! Эта схема автоматического регулятора уровня воды может вам помочь.

Зачем делать автоматическое управление насосом?

Это сделает вас более комфортным, потому что позволяет автоматически открывать и закрывать водяной насос. Когда наполнился водой, было приказано выйти из воды. Но когда уровень постепенно снизился до необходимого, тогда включили полностью воду. Так что нам больше не нужно беспокоиться о переливе и вытекании воды.

У нас есть 2 контура. Во-первых, с использованием транзисторного варианта. Во-вторых, с помощью знаменитого таймера 555.

Узнайте больше ниже!

Использование транзисторов версии

Принцип работы

На рисунке 1 показана схема автоматического включения-выключения водяного насоса.

В начальных состояниях без воды на ведре. Оба транзистора Q1 и Q2 не будут работать.

Потому что база обоих транзисторов не срабатывает от общей точки. Которые по-прежнему подключают положительное напряжение через R1.


Рис. 1 Схема простого автоматического регулятора уровня воды

В результате оба транзистора не имеют проводимости. Таким образом, ток через R5 и D1 запускает базу Q3, потому что Q3 проводит ток, поэтому транзистор Q4 также работает.

Когда Q4 проводит ток, LED1 смещается в прямом направлении. Так оно светится. И реле-RY1 будет постоянно контактировать с водяным насосом с сетью переменного тока 220 вольт.

До низкого уровня воды (L). Таким образом, он работает как проводник электричества к основанию Q1.Чтобы получить смещение и провести ток на коллекторе. Таким образом, есть напряжение, подобное земле.

Но Q3 и Q4 имеют напряжение на коллекторе. Таким образом, есть напряжение, такое же положительное питание.

Ток будет течь через D1, чтобы запускать базу транзистора-Q3. Итак, начните рабочий цикл заново.

Как это сделать

Поскольку этот проект небольшой и требует меньшего количества оборудования, его легко построить, вы можете собрать его на универсальной печатной плате.

Или сделаю печатную плату как на рисунке 2 (прошу прощения за отсутствие медной разводки).

Вам необходимо поместить все детали в правильное положение и совместить клеммы в соответствии с рисунком 3.


Рисунок 2 Печатная плата


Рисунок 3 Расположение компонентов.

Внешние провода должны большего размера В частности 220 вольт для нагрузки мощность должна выдерживать минимум 600 ватт.

Внешний адаптер питания 12 В можно использовать где угодно, но он должен обеспечивать ток до 300 мА.

В реальной эксплуатации необходимо довести их до крепления в коробке аккуратно и надежно.Потому что цепь представляет собой напряжение переменного тока 220 вольт на печатной плате, которая легко может быть повреждена.

Помещать его в коробку необходимо стальную или пластиковую. Но должен быть прочным.

Тестирование


Рисунок 4 Полностью этот проект готов к тестированию.

Помните, что в тестовой схеме не подключайте вход и выход к AC220V в этом проекте, потому что это может быть опасно при их тестировании.

Только что подключил 12 В пост. тока в качестве источника питания к положительной точке или точке +12 В и отрицательной точке к точке 0 В.Если не составляют какой-либо части ошибки, результат следует.

Читать дальше: Цепь измерителя солености продуктов питания и воды

Во-первых, при подаче питания 12 В в цепь. Светодиод LED1 загорится, и реле сработает. Затем, когда мы соединяем точки «H» и «COM» вместе.

Затем светодиод 1 погаснет, а реле перестанет работать. Уберите точку «Н» из точки «СОМ», чтобы светодиод 1 загорелся и реле снова включилось.

Во-вторых, замыкание контактов «L» и «COM», LED1 будет светиться, а реле все еще работает.

Затем замкните «H» на «COM» еще на одну точку.

Теперь все три терминала подключены к каждому концу.

В результате перестает работать реле и гаснет LED1.

При снятии клеммы «H» теперь реле не будет работать и LED1 не будет светиться.

При снятии клеммы «L» с клеммы «COM» теперь загорается реле со светодиодом 1.

Как показано на видео ниже, я тестирую этот проект.

Список деталей

Q1-Q3: 2SC1815 или 2SC1740 — транзисторы NPN или аналогичные
Q4: CS9012 — транзисторы PNP или аналогичные
D1, D2: 1N4148 — 200 В 0.15а диоды
LED1: Как вам нравится
1 0.25W резисторы
R1: 2k
R2, R3: 5k
R4, R5, R8 : 10K
R6: 1,5 к
R7: 3K
R9: 1k
C1: 2,2 мкФ 25 В—Electrolytic
RY1: реле тока 12 В-1C 3 А
Провода, печатная плата и прочее.

Заявка

Возьмите три линии, подключенные к клеммам «L», «H» и «COM», это будет обычный медный провод, и отрежьте их на нужном вам уровне, но не закорачивайте. Мы можем установить его в пруд или резервуар для воды.

Примечание: Не используйте точечный детектор в масле или опасных химикатах. Потому что это может быть искра провода может вызвать взрыв.

Контроллер автоматического насоса с использованием таймера 555

Это принципиальная схема контроллера автоматического водяного насоса с использованием таймера NE555.

В сельской местности вода очень важна. Максимально использовать подземные воды для рытья как пруда, так и для удобства.

Они часто используют насос автоматически. Но тратить много электроэнергии.


Схема контроллера автоматического водяного насоса

В некоторых домах установлен большой резервуар для воды на высоком уровне, после чего откачка откладывается. Когда вы хотите использовать, просто включите кран внизу.

Не требует постоянного электричества и высокого давления воды.

Система резервуаров для воды. Удобно и экономно, но…

Но у меня контроль уровня воды в баке фиксируется, вода не должна вытекать или переливаться, а это пустая трата времени смотреть на насос.

У меня есть идеал для создания этого проекта автоматического контроллера водяного насоса.

Основные идеи

Когда вода полный бак. Эта схема управления перестала работать насосом. Затем используем воду. Насос снова начнет работать. Этот способ всегда автоматически

Примерное описание

IC1 № 555 работает в нестабильных мультивибраторах. Для генераторов сигналов для активации транзистора, который используется для управления реле, – выключение насоса.

Допуск уровня затопления к контрольной точке C.(Будет залито все время.) Но уровень воды не достиг контрольной точки B. Детали IC1, Q1, Q2 (2SD882) и RY1 не подойдут. Таким образом, контакты RY1a и RY1b должны быть подключены к клемме NC, к насосу может быть подведено электричество 220 вольт переменного тока. Водяной насос начинает закачивать воду в бак.

Части цепи

Q1: BC547, 45V 100 мА NPN транзистор
Q2: 2SD882, 30V 3A NPN транзистор
D1: 1N4148,75V 150 мА Диоды
D1-D5: 1N4007, диод
RY1: RELAY 2 CONTROCTS 12V
0.25 Вт 5% резистор
R1, R5: 1k
R1: 56 Ом
R2: 56 Ом
R3: 10 Ом
R4: 100K

R4: 100k

1 Конденсаторы


C1: 0.1UF 63V Полиэстер
C2: 0,01UF 63V полиэстер
C3, C4: 4.7UF 25V Электролитический

Пока уровень воды не поднимется до точки датчика А, В результате точка датчика А соединяется с контрольной точкой С. Работает IC1 и генератор импульсных сигналов.

Затем через диоды D1 и C4 подается постоянное напряжение на ток смещения на Q1, После Q1 и Q2 (2SD882) проходит ток.

В результате через катушку RY1 протекает ток. Таким образом, два набора контактов (RY1) переместятся на полюса NO, насос перестанет работать.

Контакты наборов RY1b будут соединять обе контрольные точки A – B вместе. Хотя уровень воды опускается ниже контрольной точки А, насос все равно не работает.

До тех пор, пока уровень воды не упадет ниже уровня детектора B. Таким образом, водяные насосы снова запустятся. Который будет кружить, как продолжить?

Ознакомьтесь также с этими статьями по теме:

ПОЛУЧИТЕ ОБНОВЛЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь, чтобы электроника Обучение было легким .

Если хотите поблагодарить,
Буду признателен за кофе 🙂

Схема автоматического контроллера водяного насоса для погружного двигателя с использованием 555

 

 

Автоматический регулятор уровня воды

Контроллер водяного насоса автоматически останавливает насос, когда бак заполнен.

Описание.

 

Часто, когда бак для воды пуст, мы запускаем мотор для хранения воды в баке и занимаемся другими делами.Затем мы забываем выключить двигатель водяного насоса после полного бака. В этом случае вода переливается из бака и расходуется необычно большое количество воды. Эта схема автоматического контроллера водяного насоса лучше всего подходит для насоса с погружным двигателем .

 

Нам нужно сохранить воду от потерь путем перелива. Электричество также больше потребляется двигателем, когда двигатель работает после полного резервуара, поэтому трудно остановить двигатель вручную в точное время, когда резервуар полон, если ваш резервуар для воды находится так далеко от жилой комнаты.

Здесь показана простая, но очень надежная и эффективная схема автоматического контроллера водяного насоса, которая способна автоматически останавливать моторный насос при заполнении бака. В схеме используется 1 транзистор, 1 таймер NE555 IC , реле и несколько пассивных компонентов. Схема полностью автоматическая, двигатель насоса останавливается, когда уровень воды в верхнем резервуаре достигает заданного (верхнего) уровня. Выключает насос, когда уровень воды в верхнем баке достигает уровня провода верхнего уровня, установленного в баке i.е полный уровень.
Читайте также Контроллер автоматического водяного насоса без ИС

Подключите электрическую схему, как показано на рис., и используйте источник питания постоянного тока от батареи или адаптера для работы этой цепи. Эта схема хорошо работает с питанием 12 В постоянного тока. Два провода, расположенные в качестве датчика, один на нижнем уровне резервуара, а другой — на верхнем верхнем уровне, где требуется перед переливом. Используйте реле 12 В с минимальной нагрузкой 25 ампер. Схема проста в построении и экономична, высоконадежна.

Рабочий

, когда уровень воды становится высоким, чтобы достичь верхних проводных контактов, напряжение на контакте 6 ic становится высоким, а затем внутренний S-R триггер ic переходит в наборы, и его выход становится низким.Этот низкий уровень на выводе 3 выключает транзистор, обесточивает реле и отключает питание двигателя

.

Когда уровень воды в резервуаре опускается ниже нижнего уровня, напряжение на контакте 2 ic становится низким. Внутренний триггер микросхемы сбрасывается, и на его выходе устанавливается высокий уровень. Этот высокий уровень на выводе 3 включает транзистор во включенном состоянии, а затем реле активирует реле.

детали

Резистор

33к-1

1М-2

100к-1

1К-1

ic- 555-1

Реле

12В 25А-1

Транзистор –  BC547 (для реле с небольшим монтажом на печатной плате), 2N2222 для сильноточного реле нагрузки

Диод 1N4007

Принципиальная схема 2 Двигатель запустится только тогда, когда уровень воды опустится ниже среднего провода, что означает, что двигатель не запустится снова, пока уровень не опустится ниже половины.Эта схема работает в бистабильном режиме таймера 555.

Схема печатной платы 2

АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВОДЫ. — Спонсор

Привет Pcbway Все участники

Сегодня я вернулся с другим проектом под названием

АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВОДЫ за 1 доллар.

Это схема автоматического переключения, которая используется для управления водяным насосом переменного тока. Работа этой схемы проста. Когда уровень воды опускается ниже предела, датчик нижнего уровня обнаружит это и активирует водяной насос.Когда уровень воды достигает верхнего предела, датчик верхнего предела обнаруживает это и включает водяной насос.

Шаг 1: Моя цель

«Сделать дешевый, но эффективный контроллер уровня воды с бюджетом в 1 доллар для управления водяным насосом переменного тока КОНТРОЛЛЕР УРОВНЯ ВОДЫ.

Чтобы сделать эту схему, вам понадобится

BC 547 Транзистор X 3

220 кОм и 5.Резистор 4 кОм

1N4007 Диод

Реле 12 В

Один 3-контактный разъем для печатной платы и два 2-контактных разъема для печатной платы

Провода

Плата

реле с 7Amp или больше. Я использую реле на 12 В. Оно может выдерживать 7 ампер переменного тока при 240 В.

Датчик

Для изготовления датчика ничего особенного не нужно. Возьмите три провода и назовите их как НИЗКИЙ, ВЫСОКИЙ И ГЛАВНЫЙ. Поместите «ГЛАВНЫЙ» на дно резервуара.Затем поместите «LOW» над розеткой. Наконец, поместите «HIGH» на верхнюю часть резервуара для воды

[ ~~~~~~~~~~~~~] ———————- —————- «ВЫСОКИЙ»

[~~~ВОДА~~~ ]

[ ~~ БАК ~~~~~]

[~~~~~ ~~~~~~~ ]

[~~~~~~~~~~~~ ] —————————- ————- «НИЗКИЙ»

[______________]————— ———- «ГЛАВНЫЙ»

Это порядок размещения датчиков

Соедините их все

Спецификация материалов, используемых в этом проекте

Реле 5

1

4 1

5

Bc547

3

220 кОм и 5.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.