Obvod ovládača vodného čerpadla tlakového spínača

Tlakový spínač je zariadenie, ktoré možno použiť na zisťovanie tlaku vody v nádrži a na prevádzkovanie motora vodného čerpadla, keď je tlak príliš nízky alebo voda v nádrži klesne pod požadovanú minimálnu hladinu.

Nasledujúci príspevok vysvetľuje obvod regulátora tlaku vody na udržanie optimálneho tlaku vody pre celý byt.

Koncept vzhľadu požadoval jeden z nadšených čitateľov tohto blogu, pán Jorge Lazcano. Podrobnosti je možné študovať z nasledujúcich údajov:

Hlavná požiadavka: Doska s plošnými spojmi, ktorá strieda a kombinuje činnosť 3 čerpadiel

Inštalujem paralelne 3 čerpadlá rovnakej kapacity určené na vytvorenie tlaku na moju budovu. Čerpadlá dodávajú vodu do tlakovej nádrže a na ovládanie systému budú 3 tlakové spínače:

1. tlakový spínač: Toto je „riadiaci“ alebo „vedúci“ tlakový spínač
Nastavenie: ZAPNUTÉ pri 30 PSI VYPNUTÉ pri 50 PSI.

“Na čo slúžia počítačové porty? ”

2. tlakový spínač: Zistí sa, či jedno čerpadlo nie je dostatočné, a teda bude to znamenať, že doska plošných spojov ZAPNE 2. čerpadlo.
Nastavenie: ZAPNUTÉ pri 28 PSI VYPNUTÉ pri 48 PSI.

3. tlakový spínač: Ak dve zapnuté čerpadlá nedokážu dodať potrebnú vodu, bude to znamenať, že je potrebné zapnúť 3. čerpadlo na doske plošných spojov.
Nastavenie: ZAPNUTÉ pri 26 PSI VYPNUTÉ pri 46 PSI.

Pretože spotreba vody sa líši po celý deň. Normálne jedno čerpadlo postačuje na uspokojenie potreby vody takmer po celý deň. Ale vyskytnú sa aj okamihy, keď jedno čerpadlo nestačí a potom je potrebné zapnúť druhé čerpadlo. A keď sa zvýši maximálny dopyt, sú potrebné 3 kombinované čerpadlá.

Aby sa zabránilo nadmernému opotrebovaniu niektorého z čerpadiel, musí sa obvodová doska postupne striedať s ďalším čerpadlom.

Toto by bola postupnosť operácie:
NÍZKA POPTÁVKA:
PS 1: Zapína čerpadlo 1: Zapína (čerpadlá 2 a 3 odpočívajú)
PS 1: Vypína čerpadlo 1: Vypína (všetky pumpy odpočívajú)
Ďalší cyklus:
PS 1: Zapne čerpadlo 2: Zapne (pumpy 1 a 3 odpočívajú)
PS 1: Vypne čerpadlo 2: Vypne (všetky pumpy odpočívajú)
Ďalší cyklus:
PS 1: Zapne čerpadlo 3: Zapne (pumpy 1 a 2 odpočívajú)
PS 1: Vypne čerpadlo 3: Vypne (všetky pumpy odpočívajú)

MID DEMAND (keď sú potrebné 2 čerpadlá):
PS 1 zostáva ZAPNUTÝ, PS 2 sa ZAPNE: Čerpadlo 1 a 2 ZAPNUTÉ (čerpadlo 3 spočíva)
Potom cyklus opakuje zapnutie pumpy, ktorá spočívala v predchádzajúcom cykle

MAXIMÁLNA DOPYT (keď sú potrebné 3 čerpadlá):
PS 1 zostáva ZAPNUTÝ, PS 2 zostáva ZAPNUTÝ, PS 3 sa ZAPNE: Čerpadlo 1, 2 a 3 sa ZAPNE (žiadne čerpadlo v pokoji)

Napájanie plošných spojov môže byť buď 115 V, alebo 230 V (jednofázové - 60 Hz). Bol by som teda rád, keby doska s plošnými spojmi mala vlastný napájací zdroj spolu s ďalšími komponentmi:

1. Vlastné napájanie: Vstup: 85-265VAC Výstup: 12VDC-1Amp.
2. 3 relé (na aktiváciu / deaktiváciu 3 výkonových relé, ktoré budú riadiť čerpadlá)
3. Detekcia prietoku na výstupe systému (na vypnutie čerpadiel, ak z prietoku nevychádza žiadny prietok na ochranu pomocou prietokového snímača)
4. 3 vstupné konektory (pre tlakové spínače).
5. Schopnosť prepojkami dať systému pokyn na použitie 2 z 3 čerpadiel, keď je potrebné jedno čerpadlo vypnúť kvôli údržbe.

Môžete mi láskavo pomôcť s dizajnom dosky plošných spojov pre túto aplikáciu?
Dúfam, že to pre vás nie je príliš komplikované ... o čom pochybujem

Vopred ďakujem.
George

Než začneme diskutovať o navrhovanej schéme zapojenia regulátora tlaku v nádrži na vodu, bolo by dôležité vedieť, ako funguje tlakový spínač.

Tlakový spínač

Je to vlastne jednoduché elektromechanické zariadenie, ktoré spája vnútorný elektrický kontakt, keď tlak vody v jeho tlakovej dýze prekročí nastavený bod. Interné kontakty sa uvoľnia alebo otvoria, keď tlak poklesne pod inú zadanú dolnú prednastavenú hodnotu.

Optimalizácia tlaku v nádrži na vodu pomocou tlakového spínača

Vyššie uvedený tlakový spínač je možné efektívne použiť pre zadanú požiadavku. Nasledujúce rozprávanie popisuje celý postup.

Potrebný okruh dodávky vody pre byt s trvalým tlakom je možné vizualizovať na nasledujúcom diagrame:

Spĺňa hlavnú požiadavku optimalizácie tlaku prívodu vody trvalou rýchlosťou postupným zapínaním prídavných vodných čerpadiel počas nízkeho tlaku vody a naopak.

Podľa diagramu vidíme 3 identické stupne, v ktorých sú konfigurované 3 tlakové spínače a 3 priradené stupne ovládača relé a kontakty relé pripojené k príslušným 3 vodným čerpadlám.

V štádiu budiča relé sme použili a PNP tranzistor pretože reakcia tlakového spínača je normálne vypnutá pri nízkom tlaku a ON, keď tlak dosiahne maximálnu prahovú hladinu.

To znamená, že keď je tlak nízky, vnútorný spínač tlakového zariadenia zostane nepripojený alebo vypnutý. To umožňuje, aby sa tranzistor pnp zapol cez odpor 1 k zemného predpätia. Relé sa tiež zapne a inicializuje motor. Táto základná prevádzka je rovnaká pre všetky 3 stupne motorového čerpadla.

Teraz, podľa požiadavky, predpokladajme, že tlak je veľmi nízky, čo spôsobí, že všetky 3 tlakové spínače odpoja svoje vnútorné kontakty.

Vo výsledku sa všetky 3 motorové čerpadlá zapnú súčasne. Vďaka tomu tlak prívodu vody rýchlo stúpa a dosiahne požadovaný optimálny bod, čo spôsobí zapnutie tlakového spínača 3 a tlaku 2. To následne vypne pripojené motorové čerpadlo číslo 3 a 2.

V tomto okamihu dodáva vodu do bytu iba motor 1.

V prípade, že potreba vody v budove náhle stúpne, spôsobí pokles tlaku vody, takže samotné motorové čerpadlo č. 1 nebude stačiť na splnenie potreby.

Situácia uvedie do činnosti tlakový spínač # 2, ktorý iniciuje motorové čerpadlo # 2 na pomoc požadovanej vysokej požiadavke na tlak vody.

Avšak v prípade, že spotreba vody stále stúpa a dopyt stále nie je uspokojený prvými 2 čerpadlami, tlakový spínač 3 to zistí a aktivuje motorové čerpadlo # 3.

Vyššie uvedené postupné zapínanie / vypínanie vodných čerpadiel v reakcii na zmeny tlaku v nádrži na vodu spĺňa základnú základnú požiadavku.

Prepínanie motorového čerpadla

Druhou požiadavkou je vzájomné premiešanie vodných čerpadiel, aby sa pracovný tlak na motorovom čerpadle 1, ktorý je väčšinou zapnutý, mohol občas zmierniť zdieľaním záťaže s motorom 2.

Takto je zaistené predĺženie životnosti motorov znížením ich opotrebenia.

Vyššie uvedený diagram ukazuje, ako je to možné dosiahnuť jednoduchým prepínaním relé DPDT zapojeným medzi príslušnými tlakovými spínačmi a stupňami budiča relé.

V tomto koncepte sa pre prestavenie uvažujú iba dva motory, tretí motor nie je zahrnutý, aby sa predišlo zložitosti konštrukcie. Okrem toho sa zdá, že zdieľanie dvoch motorov je dosť dosť na to, aby ich opotrebenie bolo pod nebezpečnou úrovňou.

The prepínacie relé robí jednu základnú prácu. Striedavo prepína budiče relé motora č. 1 a motora č. 2 cez tlakový spínač č. 1 a č. 2. Čas, po ktorý je každý motor udržiavaný v činnosti pre prívod tlakovej vody, je určený jednoduchým spôsobom Časovač IC 4060 ako obvod, ako je uvedené nižšie:

Časové oneskorenie, po ktorom sa zaháji prepnutie, je možné nastaviť vhodným nastavením potenciometra 1 M. Pri niektorých pokusoch a omyloch je možné odpor hrnca nahradiť rezistorom s pevnou hodnotou.

Napájanie všetkých elektronických stupňov je možné získať zo štandardného 12 V 1 zosilňovača.

Všetky relé sú 12 V 30 ampérové ​​relé.