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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Bomba de agua automática. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Hogar, hogar, hobby Nuestra revista ya ha publicado descripciones de varios dispositivos que le permiten automatizar el funcionamiento de una bomba al bombear agua desde el sótano o bombearla desde un pozo a un depósito. Sin embargo, todos ellos permitieron controlar el nivel del agua en un solo lugar, ya sea en su fuente o en un depósito para su almacenamiento. El autor de este artículo les dice a los lectores cómo hacer una máquina automática que controle simultáneamente los niveles en dos lugares. Cuando el flujo de agua al pozo es limitado, es aconsejable automatizar el funcionamiento de la bomba de tal forma que se pueda utilizar para bombear la máxima cantidad de agua posible, sin, por supuesto, permitir que el tanque se desborde. . El diagrama de circuito de la máquina que proporciona el modo de funcionamiento requerido de la bomba se muestra en la Fig. 1.
Cuatro sensores de nivel sumergidos en el agua están conectados a los contactos 1-5. Los sensores conectados a los pines 1 y 2 se instalan respectivamente a 10 y 100 mm por debajo del borde superior del tanque receptor. De manera similar, los sensores conectados a los contactos 4 y 3 están ubicados en el fondo del pozo: el primero está aproximadamente a 50 y el segundo está a 150 mm por encima del nivel de los orificios de entrada de la bomba vibratoria o válvula centrífuga. El contacto 5 está conectado al cuerpo del tanque receptor y a una tubería metálica a través de la cual se bombea agua fuera del pozo. Si los sensores están secos, se suministra una tensión de alimentación de +1 V a través de las resistencias R8-R1 a las entradas correspondientes del microcircuito DD9, pero tan pronto como se sumergen en agua, el voltaje en las entradas del microcircuito se acerca a cero debido a la conductividad del agua. Consideremos el funcionamiento de la máquina desde el momento en que se conecta a la red. Que haya mucha agua en el pozo y que el tanque receptor esté vacío. En este caso, hay un nivel lógico alto en las entradas 1 y 2 del elemento DD1.1, y un nivel lógico bajo en las entradas 3 y 4 del elemento DD1.2. Estos elementos son válvulas mayoritarias [1], cuya señal de salida corresponde a la mayoría de las señales de entrada. Por lo tanto, la salida del elemento DD1.1 será alta y la salida del DD1.2 será baja. Las dos entradas del elemento DD2.1 son altas, por lo que su salida es baja y la salida de DD2.3 es alta. Este nivel abre el transistor VT1, que enciende el optoacoplador trinistor U1, conectando el ánodo y el electrodo de control del triac VS1 entre sí a través de la resistencia R13. El triac se enciende y suministra voltaje al motor eléctrico de la bomba M1. Dado que el autor utilizó un motor trifásico, se suministra voltaje a uno de sus terminales a través de un condensador desfasador C8. Cuando se enciende la máquina, el condensador C5 se descarga. El nivel lógico bajo presente en la salida del elemento DD2.1 se transmite a través del condensador C5 a la entrada del elemento DD2.4, y aparece un nivel lógico alto en su salida, abriendo el transistor VT2. Después de lo cual se enciende el optoacoplador U2 y el triac VS2 conecta el capacitor de arranque C8 en paralelo con el capacitor C9, lo que asegura un arranque rápido del motor M1. El voltaje en la placa inferior del condensador C5 según el diagrama aumenta debido a la corriente que fluye a través de la resistencia R10. Después de aproximadamente 3 s, aumentará al umbral de conmutación del elemento DD2.4, aparecerá un nivel lógico bajo en su salida y el condensador de arranque C9 se apagará. El tiempo de subida de tensión en el condensador C5 se eligió con un amplio margen para garantizar el arranque del motor. Al mismo tiempo, no basta con sobrecalentarlo. A continuación, existen dos posibles opciones de funcionamiento del dispositivo. Supongamos que hay suficiente agua en el pozo para llenar el tanque receptor. Luego, algún tiempo después del inicio, el agua se acercará al sensor conectado al pin 2 y aparecerá un nivel bajo en la entrada 2 del elemento DD1.1. La salida de este elemento, sin embargo, no cambiará, ya que sus entradas 13 y 1 son altas. Cuando el tanque esté lleno, aparecerá un nivel bajo en la entrada 1 del elemento DD1.1. Ahora, como las dos entradas de este elemento están bajas, aparecerá la misma señal en su salida, por lo que el motor M1 se detendrá. Cuando se extrae agua del tanque, primero aparecerá un nivel alto en la entrada 1 del elemento DD1.1. Sin embargo, esto no cambiará su estado, ya que sus entradas 13 y 2 están bajas. Sólo cuando el nivel del agua esté por debajo del sensor conectado al pin 2 habrá un nivel alto en las dos entradas de este elemento y el motor de la bomba se encenderá nuevamente. Así, el elemento DD1.1 realiza las funciones de un disparador, puesto en estado único cuando se aplica un nivel alto a sus dos entradas y en estado cero cuando se les aplica un nivel bajo [2]. La histéresis del nivel de agua le permite evitar encender el motor con demasiada frecuencia. Del mismo modo, la máquina controla el funcionamiento de la bomba en caso de que no haya suficiente agua en el pozo para llenar el tanque. Lo apaga cuando el nivel del agua está por debajo del sensor conectado al pin 4 y lo enciende cuando el agua sube por encima del sensor conectado al pin 3. Las resistencias R5-R8 y los condensadores C1-C4 protegen las entradas del microcircuito DD1 de la electricidad estática y las interferencias inducidas en cables y sensores. La resistencia R9 limita la corriente de salida del elemento DD2.2 cuando se recarga el condensador C5. Las resistencias R11 y R12 ajustan la corriente a través de los LED de los optoacopladores U1 y U2, y R13 y R14 limitan la corriente a través de sus dinistores y los electrodos de control de los triacs VS1 y VS2 en el momento del encendido. La resistencia R16 asegura la descarga del condensador C9 después de desconectarlo del condensador C8, y R15 limita la corriente a través del triac VS2 en el momento en que se enciende nuevamente cuando el condensador C9 no está completamente descargado. El dispositivo utiliza una fuente de alimentación no estabilizada, ya que los microcircuitos utilizados en él de la serie K561 permanecen operativos cuando el voltaje de alimentación cambia de 3 a 15 V. Al instalar un motor monofásico en la bomba, que no requiere la conexión de un condensador adicional al momento del arranque, así como en el caso de utilizar una bomba vibratoria, todos los elementos, desde la resistencia R9 hasta la resistencia R16 , se puede eliminar. Solo es necesario conectar las entradas del elemento DD2.4 no utilizado al cable común o pin 14 de este microcircuito. El dispositivo se ensambla en forma de estante y se cubre con una tapa hecha de un recipiente de polietileno para aceite de automóvil. En la placa inferior, hecha de PCB de 6 mm de espesor, se instalan los condensadores C8 y C9, y a los terminales de este último se suelda la resistencia R16. El tablero superior está impreso con unas dimensiones de 80x180 mm, fabricado en laminado de fibra de vidrio de 1,5 mm de espesor. Todas las demás partes de la máquina se colocan sobre él. En la figura se muestra un dibujo de un fragmento de tablero. 2.
La placa está diseñada para instalar resistencias MLT de potencia adecuada, condensadores KM-6 (C1-C4, C6), K50-16 (C5) y K50-35 (C7). También puedes utilizar K7-50 o K6-50 como C16, pero al realizar una placa de circuito impreso debes tener en cuenta que la distancia entre sus pines es de 7,5 mm. En lugar de transistores KT315G, puede instalar cualquier transistor de estructura npn de potencia baja o media con un coeficiente de transferencia de corriente base de al menos 40 (con una corriente de colector de 30...50 mA). El microcircuito K561LP13 es reemplazable por el K561IK1 [3] siempre que sus entradas de control (pines 7 y 9) estén conectadas a un cable común. En lugar de puentes de diodos, puede utilizar cualquier diodo con una corriente operativa de al menos 100 mA, para reemplazar VD1 y VD2, son adecuados los diodos con una tensión operativa de al menos 300 V. Los optoacopladores Trinistor de la serie AOU103 pueden tener índices de letras B y V, y triacs KU208 - B y G. Transformador de potencia T1 - TPP220, todos sus devanados secundarios están conectados en serie. Está permitido instalar cualquier transformador que proporcione una tensión de 7...9 V en el devanado secundario a una corriente de hasta 100 mA, por ejemplo, un transformador de cualquier adaptador. Por cierto, desde el adaptador puede tomar un condensador para reemplazar C7 y diodos para reemplazar el puente VD3. La resistencia R15 es una resistencia bobinada de alambre vitrificado con una resistencia de 20...33 ohmios. La capacidad de los condensadores C8 y C9 está indicada para el caso de utilizar un motor AOL22-43F con una potencia de 400 W, cuyos devanados están conectados en forma de triángulo. Cuando se utiliza un motor de diferente potencia, se debe cambiar proporcionalmente su cilindrada. Condensadores C8 y C9: papel metálico MBGO, MBGT, MBGP para un voltaje de al menos 400 V o MBGCh, K42-19 para 250 V. Los sensores son espirales planas con un diámetro exterior de aproximadamente 25 mm, enrolladas firmemente desde los extremos desnudos de un cable de iluminación de cobre o aluminio en doble aislamiento con una sección transversal de 2x1,5 o 2x2,5 mm2. En la Fig. La Figura 3 muestra una posible opción de instalación. Aquí: 1 - una tubería a través de la cual se bombea agua desde el pozo; 2 - bomba vibratoria o válvula de bomba centrífuga; 3 - sensores en espiral; 4 - cable aislado.
Para reducir las derivaciones de los sensores, la longitud de los cables y el aislamiento desde el punto de separación hasta los sensores debe ser de al menos 200 mm. Si el flujo de agua hacia el pozo es lo suficientemente grande, la distancia entre los sensores se puede aumentar significativamente, lo que reducirá la frecuencia de activación de la bomba. Literatura
Autor: S. Biryukov, Moscú
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