Obvod řídicí jednotky vodního čerpadla tlakového spínače

Tlakový spínač je zařízení, které lze použít k detekci tlaku vody v nádrži a k ​​ovládání motoru vodního čerpadla, když je tlak příliš nízký nebo voda v nádrži klesne pod požadovanou minimální hladinu.

Následující příspěvek vysvětluje obvod regulátoru tlaku vody pro udržování optimálního tlaku vody pro celý byt.

Koncept designu si vyžádal jeden z vášnivých čtenářů tohoto blogu pan Jorge Lazcano. Podrobnosti lze studovat z následujících údajů:

Hlavní požadavek: Deska plošných spojů pro střídavý a kombinovaný provoz 3 čerpadel

Paralelně instaluji 3 čerpadla stejné kapacity, která mají zajistit tlak na moji budovu. Čerpadla dodávají vodu do tlakové nádrže a k ovládání systému budou 3 tlakové spínače:

1. tlakový spínač: Toto je „ovládací“ nebo „přední“ tlakový spínač
Nastavení: ZAPNUTO při 30 PSI VYPNUTO při 50 PSI.

“co se rozumí rychlostí driftu? ”

2. tlakový spínač: Toto detekuje, zda jedno čerpadlo není dostatečné, a bude tak indikovat desku plošných spojů pro zapnutí 2. čerpadla.
Nastavení: ZAPNUTO při 28 PSI VYPNUTO při 48 PSI.

3. tlakový spínač: Pokud dvě zapnutá čerpadla nemohou dodávat potřebnou vodu, bude to znamenat, že je třeba zapnout 3. čerpadlo na desce s plošnými spoji.
Nastavení: ZAPNUTO při 26 PSI VYPNUTO při 46 PSI.

Protože spotřeba vody se mění po celý den. Normálně bude jedno čerpadlo stačit k uspokojení potřeby vody po většinu dne. Existují však také okamžiky, kdy jedno čerpadlo nestačí a pak je třeba zapnout druhé čerpadlo. A když se objeví maximální poptávka, jsou zapotřebí 3 kombinovaná čerpadla.

Aby se zabránilo nadměrnému opotřebení některého z čerpadel, musí se obvodová deska střídat s dalším čerpadlem v pořadí.

Toto by byla sled operací:
NÍZKÁ POPTÁVKA:
PS 1: Zapne čerpadlo 1: Zapne (čerpadla 2 a 3 odpočívají)
PS 1: Vypíná čerpadlo 1: Vypíná (všechna čerpadla odpočívají)
Další cyklus:
PS 1: Zapne čerpadlo 2: Zapne (čerpadla 1 a 3 odpočívají)
PS 1: Vypíná čerpadlo 2: Vypíná (všechna čerpadla odpočívají)
Další cyklus:
PS 1: Zapne čerpadlo 3: Zapne (čerpadla 1 a 2 odpočívají)
PS 1: Vypíná čerpadlo 3: Vypíná (všechna čerpadla odpočívají)

STŘEDNÍ POPTÁVKA (jsou-li zapotřebí 2 pumpy):
PS 1 zůstane zapnutý, PS 2 se zapne: Pump1 a 2 se zapnou (čerpadlo 3 odpočívá)
Poté se cyklus opakuje a zapne čerpadlo, které odpočívalo v předchozím cyklu

MAXIMÁLNÍ POPTÁVKA (když jsou potřeba 3 čerpadla):
PS 1 zůstane ZAPNUTO, PS 2 zůstane ZAPNUTO, PS 3 ZAPNUTO: Čerpadlo 1, 2 a 3 ZAPNUTO (žádné čerpadlo v klidu)

Napájení desky plošných spojů může být buď 115 V, nebo 230 V (jednofázové - 60 Hz). Chtěl bych tedy, aby deska s obvody měla vlastní napájení spolu s dalšími součástmi:

1. Vlastní napájení: Vstup: 85-265VAC Výstup: 12VDC-1Amp.
2. 3 relé (pro aktivaci / deaktivaci 3 výkonových relé, která budou ovládat čerpadla)
3. Detekce průtoku na výstupu systému (k vypnutí čerpadel, pokud nevychází žádný průtok kvůli ochraně přes snímač průtoku)
4. 3 vstupní konektory (pro tlakové spínače).
5. Schopnost pomocí propojek nařídit systému, aby používal 2 ze 3 čerpadel, když je zapotřebí jedno čerpadlo pro údržbu.

Můžete mi laskavě pomoci s návrhem desky s plošnými spoji pro tuto aplikaci?
Doufám, že to pro vás není příliš komplikované ... o čemž pochybuji

Díky předem.
Jiří

Než projdeme navrhované schéma zapojení regulátoru tlaku ve vodní nádrži, bylo by důležité vědět, jak funguje tlakový spínač.

Tlakový spínač

Je to vlastně jednoduché elektromechanické zařízení, které spojuje vnitřní elektrický kontakt, když tlak vody v jeho tlakové trysce překročí nastavenou hodnotu. Interní kontakty se uvolní nebo rozepnou, když tlak poklesne pod jinou zadanou spodní přednastavenou hodnotu.

Optimalizace tlaku vodní nádrže pomocí tlakového spínače

Výše uvedený tlakový spínač lze účinně použít pro specifikovaný požadavek. Následující vyprávění popisuje celý postup.

Potřebný okruh přívodu vody pro byt se stálým tlakem lze vizualizovat na následujícím schématu:

Splňuje hlavní požadavek trvalé optimalizace tlaku přívodu vody postupným zapínáním dalších vodních čerpadel při nízkém tlaku vody a naopak.

S odkazem na diagram vidíme 3 identické stupně, kde jsou 3 tlakové spínače konfigurovány s 3 přidruženými stupně reléového ovladače a kontakty relé připojené k příslušným 3 vodním čerpadlům.

Ve fázi reléového ovladače jsme použili a PNP tranzistor protože odezva tlakového spínače je normálně vypnuta při nízkém tlaku a zapnuta, když tlak dosáhne maximální prahové úrovně.

To znamená, že když je tlak nízký, zůstane vnitřní spínač tlakového zařízení nepřipojený nebo VYPNUTÝ. To umožňuje, aby se tranzistor pnp zapnul přes odpor 1 k zemního předpětí. Relé se také zapne a inicializuje motor. Tato základní operace je stejná pro všechny 3 stupně motorového čerpadla.

Nyní podle požadavku předpokládejme, že tlak je velmi nízký, což způsobí, že všechny 3 tlakové spínače odpojí své vnitřní kontakty.

Ve výsledku se všechna 3 motorová čerpadla zapnou společně. Díky tomu tlak přívodu vody rychle stoupá a dosáhne požadovaného optimálního bodu, což způsobí zapnutí tlakového spínače 3 a tlaku 2. Tím se vypne připojené motorové čerpadlo číslo 3 a 2.

V tomto okamžiku zajišťuje přívod vody do bytu pouze motor 1.

V případě, že se spotřeba vody v budově náhle zvýší, způsobí pokles tlaku vody, takže samotné motorové čerpadlo č. 1 nebude dostatečné pro splnění potřeby.

Situace aktivuje tlakový spínač # 2, který inicializuje motorové čerpadlo # 2, aby pomohl požadované vysoké potřebě tlaku vody.

V případě, že spotřeba vody stále stoupá a poptávka stále není uspokojena prvními 2 čerpadly, tlakový spínač 3 to detekuje a aktivuje motorové čerpadlo # 3.

Výše uvedené postupné zapnutí / vypnutí vodních čerpadel v reakci na změny tlaku ve vodní nádrži splňuje hlavní základní požadavek.

Přepínání motorového čerpadla

Druhým požadavkem je vzájemné míchání vodních čerpadel, aby bylo možné čas od času uvolnit pracovní tlak na motorovém čerpadle 1, který je většinou zapnutý, sdílením zátěže s motorem 2.

Tím je zajištěno prodloužení životnosti motorů snížením jejich opotřebení.

Výše uvedený diagram ukazuje, jak toho lze dosáhnout pomocí jednoduchého přepínacího relé DPDT připojeného mezi příslušnými tlakovými spínači a stupni budiče relé.

V této koncepci se pro přepnutí berou v úvahu pouze dva motory, třetí motor není zahrnut, aby se zabránilo složitosti konstrukce. Navíc se zdá, že sdílení dvou motorů je dost na to, aby jejich opotřebení zůstalo pod nebezpečnou úrovní.

The přepínací relé dělá jednu základní práci. Střídavě přepíná ovladače relé motoru č. 1 a motoru č. 2 přes tlakový spínač č. 1 a č. 2. Čas, po který je každý motor udržován v záběru pro zásobování tlakovou vodou, je určen jednoduchým způsobem Časovač IC 4060 jako obvod, jak je uvedeno níže:

Časovou prodlevu, po které je přepnutí zahájeno, lze nastavit vhodným nastavením potenciometru 1 M. U některých pokusů a omylů lze odpor hrnce nahradit rezistorem s pevnou hodnotou.

Napájení pro všechny elektronické stupně lze získat ze standardního 12 V 1 zesilovače.

Všechna relé jsou 12 V 30 ampérová relé.