自动水泵。方案、说明

自动水泵。无线电电子电气工程百科全书

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我们的杂志已经发表了各种设备的描述，这些设备允许您在从地下室抽水或从井抽水到水库时自动操作泵。然而，所有这些都使得仅在一个地方控制水位成为可能——无论是在水源还是在水库中。引起读者注意的文章作者讲述了如何制作一个同时控制两个地方关卡的自动机。

在进入井的水流量有限的情况下，需要使泵的操作自动化，以便泵能够泵出最大可能量的水，当然不会溢出水库。提供泵必要操作模式的机器方案如图 1 所示。 XNUMX.

（点击放大）

放入水中的四个液位传感器连接至触点 1-5。连接到引脚 1 和 2 的传感器分别安装在接收罐上边缘下方 10 和 100 mm 处。同样，连接到引脚 4 和 3 的传感器位于井底：第一个传感器约为 50 mm，第二个传感器位于振动泵或离心阀进气孔水平面上方 150 mm。触点 5 连接到接收罐的主体和一根金属管，通过该金属管将水从井中抽出。

如果传感器是干燥的，则通过电阻R1-R8向DD1微电路的相应输入端提供+9V电源电压，但一旦传感器浸入水中，微电路输入端的电压就接近于零由于水的电导率。

从机器连接到网络的那一刻起就考虑机器的操作。假设井里有足够的水，而接收水箱是空的。在这种情况下，在元件DD1的输入2和1.1处存在高逻辑电平，并且在元件DD3的输入4和1.2处存在低逻辑电平。这些元件是多数阀 [1]，其输出信号对应于大部分输入。因此，元件DD1.1的输出将为高电平，DD1.2的输出将为低电平。 DD2.1元件的两个输入为高电平，因此其输出为低电平，而DD2.3元件的输出为高电平。该电平打开晶体管VT1，从而打开三极管光耦合器U1，U1通过电阻器R13将双向可控硅VS1的阳极和控制电极彼此连接。三端双向可控硅开关元件开启并向泵电机M8提供电压。由于作者使用了三相电机，因此通过移相电容器 CXNUMX 将电压施加到其输出之一。

当机器接入网络时，电容器C5放电。 DD2.1元件输出端出现的低逻辑电平通过电容器C5传输到DD2.4元件的输入端，并且其输出端出现高逻辑电平，从而打开晶体管VT2。之后，光耦U2导通，双向可控硅VS2将启动电容C8与电容C9并联，保证M1发动机的快速启动。

根据该方案，电容器C5下极板上的电压由于流过电阻器R10的电流而增加。约3秒后，将上升至DD2.4元件的开关阈值，其输出将出现低逻辑电平，并且启动电容器C9将关闭。电容器C5上的电压上升时间选择有较大余量，保证了发动机的启动。同时，还不足以让它过热。

该设备的操作有两种选择。假设井中有足够的水来填充接收池。然后，启动一段时间后，水将接近连接到引脚2的传感器，DD2元件的输入1.1处将出现低电平。然而，该元件的输出不会改变，因为其输入 13 和 1 为高电平。当水箱已满时，元件 DD1 的输入 1.1 处将出现低液位。现在，由于该元件的两个输入均为低电平，因此在其输出处将出现相同的信号，从而电机 M1 将停止。

当从水箱取水时，元件 DD1 的入口 1.1 首先会出现高液位。然而，这不会改变其状态，因为其输入 13 和 2 为低电平。只有当水位低于连接到引脚2的传感器时，该元件的两个输入才会为高电平，水泵电机才会再次打开。

因此，DD1.1 元件执行触发器的功能，当向其两个输入施加高电平时，触发器设置为单一状态；当向两个输入施加低电平时，触发器设置为零状态 [2]。水位迟滞可防止电机频繁启动。

同样，当井里的水不足以注满水箱时，机器控制泵的运行。当水位低于连接到引脚 4 的传感器时，它会关闭它；当水位高于连接到引脚 3 的传感器时，它会打开它。

电阻器 R5-R8 和电容器 C1-C4 保护 DD1 芯片的输入免受电线和传感器中感应的静电和噪声的影响。当对电容器C9再充电时，电阻器R2.2限制元件DD5的输出电流。电阻器R11和R12设置流过光耦合器U1和U2的LED的电流，R13和R14限制在导通时刻流过其电阻器以及双向可控硅VS1和VS2的控制电极的电流。电阻R16保证电容C9与电容C8断开后的放电，R15限制电容C2未完全放电时再次导通时流过可控硅VS9的电流。

该器件使用不稳定的电源，因为当电源电压从 561 V 变为 3 V 时，其中使用的 K15 系列微电路仍保持运行。

当单相电机安装在泵中时，在启动时不需要连接额外的电容器，以及振动泵的情况，所有元件，从电阻器 R9 到电阻器 R16 ，可以排除。只需将未使用的元件 DD2.4 的输入连接到该微电路的公共线或引脚 14。

该装置组装成书柜的形式，并覆盖有由汽车油聚乙烯罐制成的盖子。电容器C6和C8安装在底板上，由9毫米厚的textolite制成，电阻器R16焊接到后者的端子上。顶板印刷尺寸为 80x180 毫米，由 1,5 毫米厚的玻璃纤维制成。它包含机器的所有其他部件。电路板片段的图如图所示。 2.

自动泵站

该板设计安装了适当功率的 MLT 电阻器、电容器 KM-6（C1-C4、C6）、K50-16（C5）和 K50-35（C7）。 K7-50或K6-50也可以用作C16，但在制造印刷电路板时，应考虑到它们的引线之间的距离为7,5毫米。您可以安装基极电流传输系数至少为 315（集电极电流为 40 ... 30 mA 时）的任何中低功率 npn 结构晶体管，而不是 KT50G 晶体管。 K561LP13 微电路可以用 K561IK1 [3] 代替，前提是其控制输入（引脚 7 和 9）连接到公共电线。

您可以使用工作电流至少为 100 mA 的任何二极管来代替二极管电桥；工作电压至少为 1 V 的二极管适合代替 VD2 和 VD300。

AOU103 系列 Trinistor 光耦合器可具有字母索引 B 和 C，以及双向可控硅 KU208 - B 和 G。

电源变压器T1为TPP220，其次级绕组全部串联。允许安装在次级绕组上提供 7 ... 9 V 电压、电流高达 100 mA 的任何变压器，例如任何适配器的变压器。顺便说一下，您可以从适配器上取下一个电容来代替C7，用二极管来代替VD3桥。

电阻器R15——玻璃丝，阻值为20…33欧姆。电容器C8和C9的电容值是针对使用功率为22W的AOL43-400F电机的情况，其绕组呈三角形连接。当使用不同功率的发动机时，其容量必须按比例改变。电容器 C8 和 C9 - 金属纸 MBGO、MBGT、MBGP（电压至少为 400 V）或 MBGCH、K42-19（电压为 250 V）。

传感器为外径约 25 mm 的扁平螺旋状，由横截面为 2x1,5 或 2x2,5 mm2 的双重绝缘的铜或铝照明线的裸露端部紧密绞合而成。上图。图 3 显示了其安装的可能变体。这里： 1 - 将水从井中抽出的管道； 2——振动泵或离心泵阀； 3-螺旋传感器； 4 - 隔离线。

自动泵站

为了减少传感器分流，从其分离位置到传感器的电线和绝缘层的长度必须至少为 200 mm。如果进入井的水流量足够大，传感器之间的距离可以显着增加，这将减少水泵的开关频率。

文学

Alekseev S. 基于 CMOS 结构微电路的整形器和发生器。 - 广播，1985 年，第 8 期，第 31 页35-XNUMX。
Alekseev S. KR1533 系列微电路的使用。 - 广播，1991 年，第 2 期，p。 64、65。
Alekseev S. K561 系列微电路的使用。 - 广播，1990 年，第 6 期。 54-57。 60.

作者：S. Biryukov，莫斯科

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