Jednoduchý ovládač pumpy a obvod: 13 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Nedávny projekt v práci vyžadoval, aby som pravidelne vypúšťal vodu z dvoch nádrží. Pretože obidva odtoky nádrže sú umiestnené pod úrovňou všetkých odtokov v miestnosti, naplnil by som vedrá a vodu by som do odtokov preniesol ručne. Čoskoro som zistil, že do vedra môžem jednoducho vložiť čerpadlo na automatické čerpanie vody do odtoku vždy, keď sa nádrže vypustia. Toto je príbeh o tom, ako sme s bratom túto úlohu splnili.

Krok 1: Navrhovanie systému

Pre čerpadlo som vybral veľmi malé fontánové čerpadlo. Tieto čerpadlá fungujú skvele, ale chýba im riadiaci systém, ktorý by ich zapol, keď hladina vody stúpne, a čo je dôležitejšie, vypne ich, keď sa voda čerpá z vedra. Pretože vedro, ktoré sme používali, bolo dosť malé (2-3 galóny), väčšina komerčne dostupných plavákových spínačov bola pre systém príliš veľká. Na amazon.com som však našiel niekoľko malých plavákových spínačov z nehrdzavejúcej ocele a objednal som si ich. Pripojili sme vypínač k pumpe a vyskúšali sme si to. Zapínalo čerpadlo, keď sa do vedra pridávala voda, a tiež ho vypínalo, keď hladina vody klesla dostatočne nízko. Keď sa však čerpadlo vypne, voda v trubici stečie späť do vedra a zdvihne plavák, čím čerpadlo opäť zapne. Čerpadlo by sa neustále zapínalo a vypínalo, čo by ho veľmi rýchlo zničilo.

Trochu som kopal online a našiel som relatívne jednoduchý obvod ovládača čerpadla, ktorý je vidieť vyššie. Tento systém využíva na pohon čerpadla dve úrovne plavákových spínačov, relé 12 V a 120 V. 12V DC je dodávané do plavákových spínačov, ktoré sú normálne otvorené, keď nie sú plávané. Keď hladina vody stúpa, zdvíha spodný plavák (plavák 1) a zatvára ho. To vysiela prúd na spoločný (COM) pin relé 12V. Pretože je riadiaci vodič k relé 120 V pripojený k normálne otvorenému (NO) kolíku relé, prúd neprechádza cez relé a na relé 120 V (čerpadlo zostáva vypnuté). Keď hladina vody ďalej stúpa a zatvára horný plavákový spínač (Float 2), prúd je dodávaný do cievky relé 12V, ktorá uzatvára spojenie medzi kolíkmi COM a NO. Prúd teraz môže voľne prúdiť do relé 120 V, ktoré napája čerpadlo. V tomto mieste sa čerpadlo vypne, akonáhle hladina vody klesne do bodu, kde by sa otvoril horný plavákový spínač. Medzi kolíkom NO a + stranou cievky relé je však pridaná spätnoväzbová slučka. Keď hladina vody klesne a horný plavákový spínač sa otvorí, prúd pokračuje v prúdení cez spodný plavákový spínač, cez kolíky COM a NO a späť do cievky relé, pričom relé zostáva pod napätím a čerpadlo je zapnuté. Keď hladina vody klesne natoľko, že je možné otvoriť spodný plavákový spínač, tento okruh sa preruší a čerpadlo sa vypne. Pretože sú obidva plaváky umiestnené na rôznych úrovniach, voda v trubici nezapne čerpadlo, keď odteká späť do nádrže, aj keď sa spodný plavákový spínač zatvorí.

Krok 2: Čo sme použili

Na túto zostavu sme použili nasledujúce položky:

(Ak použijete moje odkazy, dostávam malú províziu. Ďakujem)

1 doska plošných spojov so 4 závitovými podperami a 8 skrutkami

1 dióda

4 skrutkové svorky s dvoma svorkami

1 relé 12V

1 polovodičové relé 120 V

1 dvojúrovňový plavákový spínač

1 12V DC napájací zdroj

1 Fontánové čerpadlo

1 Veľká príloha projektu

Niektoré zapínanie na zips

Dva 1/4 skrutky s maticami a podložkami

4 dĺžky drôtu (rozchod 16 bude fungovať)

Krok 3: Zostavenie dosky plošných spojov

Doska s plošnými spojmi je srdcom tohto systému. Predtým, ako urobíte čokoľvek s doskou s plošnými spojmi, sú k nej pripevnené štyri stojky.

Začnite vŕtaním malého otvoru priamo medzi štyri z existujúcich otvorov na doske plošných spojov (niekde v blízkosti stredu dosky). Tento otvor musí byť dostatočne veľký na to, aby sa do neho zmestil pin COM relé 12V.

Ďalej je potrebné diódu ohnúť, odstrihnúť a umiestniť na dosku s plošnými spojmi tak, aby sa spájala cez cievkové piny relé. Zistili sme, že kolíky cievok pre naše relé boli umiestnené na konci relé s pinom COM, ktorý je k nemu najbližšie. Po zatlačení diódy do dosky je možné drôty ohnúť za doskou tak, aby sa takmer dotýkali vývodov cievky. Pomôže to pri spájkovaní všetkého dohromady.

Nakoniec môžu byť štyri skrutkové svorky umiestnené do dosky okolo relé. Umiestnenie týchto terminálov nie je kritické. Vybrali sme zobrazené polohy, aby spoje na zadnej strane dosky boli čo najčistejšie.

Krok 4: Spájkovanie dosky

So všetkým, čo je zostavené na prednej strane dosky plošných spojov, je možné celú dosku opatrne prevrátiť a obvody spájkovať na dosku. Najľahšou metódou na vytvorenie spájkovacích „liniek“je pridať malú kvapku spájky do každého spojovacieho bodu pozdĺž „čiary“a potom ich spojiť dohromady a vytvoriť obvod.

Krok 5: Príprava krytu

Skriňa musí byť pripravená na umiestnenie všetkej elektroniky. Najprv je možné pomocou rotačného nástroja spojiť štyri otvory a na boku škatule vytvoriť štvorcový otvor, cez ktorý prechádza napájací kábel. Na oboch koncoch krytu sme vyvŕtali aj osem otvorov. Tieto otvory je možné spojiť pomocou oddeľovacieho kotúča a vytvoriť vetracie otvory v kryte. Tieto sloty majú zabrániť prehriatiu krytu, pretože bude obsahovať napájanie 12V DC aj 120V relé.

Krok 6: Zaistite napájací zdroj v kryte

Napájanie 12 V je k puzdru pripevnené prevlečením zipsov okolo neho a otvormi strategicky umiestnenými v spodnej časti škatule.

Krok 7: Zabezpečte napájanie obvodovej dosky

Kábel opúšťajúci napájací zdroj 12 V (koniec 12 V DC) je odstrihnutý (asi 6 palcov od napájacej skrinky) s tým, že dva vodiče budú odhalené, odizolované a pripevnené k príslušným skrutkovým svorkám na doske plošných spojov. V tomto mieste je možné obvodovú dosku pripevniť k skrini prevlečením ďalších 4 skrutiek cez otvory v kryte a do spodnej časti stojok.

Krok 8: Pridanie polovodičového relé do skrinky

Polovodičové relé (relé 120 V) je pripevnené k skrini pomocou dvoch skrutiek 1/4 "(1" dlhých), ktoré prechádzajú dnom skrine a sú pripevnené maticami a podložkami.

Krok 9: Napájanie systému

Napájanie 12 V sa bude odoberať z kábla fontánového čerpadla, aby celý systém mohol využívať jeden napájací kábel. Na kábli pumpy sa asi 1 stopu od pumpy odstráni asi 1,5 palca izolácie, čím sa odhalia tri vodiče vo vnútri. Biely vodič je prerušený, pretože sa bude prepínať pomocou polovodičového relé. Malú časť čierneho drôtu by ste mali odizolovať. späť. (Všimnite si toho, že som tiež odizoloval zelený vodič, ale nepotreboval som to urobiť a musel som ho zalepiť páskou). Tiež som prestrihol kábel vedúci k napájaniu 12 V (koniec napájania 120 V) na asi 1 stopu od miesta, kde by sa pripájal k napájaciemu zdroju. Dva čierne vodiče vo vnútri tohto kábla sú oddelené a odizolované.

Ako je vidieť na druhom obrázku, jeden čierny vodič vedúci k napájaciemu zdroju je spájkovaný s odkrytou časťou čierneho vodiča kábla pumpy. Druhý čierny vodič je omotaný okolo odstrihnutého bieleho drôtu na konci kábla pumpy smerom od pumpy (strana, kde môže priamo dostávať energiu zo zásuvky). Tento drôt nechajte zatiaľ nespájkovaný.

Dva drôty s priemerom 16 približne 1 stopu sú nastrihané, odizolované a pripevnené k dvom odstrihnutým bielym drôtom kábla pumpy. Tieto vodiče budú vedené na 120V stranu polovodičového relé. Všetky tieto spojenia je teraz možné spájkovať so všetkým, čo je možné čo najlepšie oblepiť. Rád používam pogumovanú elektrickú pásku na vonkajšej strane týchto spojov, pretože vytvára veľmi pekné tesnenie odolné voči poveternostným vplyvom, ktoré vyzerá lepšie ako bežná elektrická páska.

Krok 10: Pripojte polovodičové relé

Teraz je možné nadviazať spojenie s polovodičovým relé 120 V. Dva vodiče z napájacieho kábla sú pripojené k 120 V striedavej strane relé, kde každý kábel môže viesť do ktoréhokoľvek bodu pripojenia. Medzi dosku s obvodmi a relé 120 V sú zapojené ďalšie dva vodiče, pričom je dôležitá polarita týchto spojení.

Krok 11: Inštalácia plavákov a pripojenie káblov k obvodovej doske

Plaváky sú inštalované do spodnej časti vedra cez 3/8 otvor, ktorý je utesnený pomocou O-krúžku, ktorý bol dodaný s plavákmi. Štyri vodiče z plavákov sa pripájajú k štyrom skrutkám svorkovnice na doske plošných spojov. možno bude treba trocha experimentovať, aby ste zistili, ktoré plavákové vodiče smerujú do ktorého plaváka. Zistili sme, že dva čierne drôty boli pre spodný plavák, zatiaľ čo červené boli pre horný plavák.

Krok 12: Inštalácia čerpadla a testovacieho systému

Potom, čo je čerpadlo zapojené a umiestnené na dno nádrže, je možné systém otestovať zdvihnutím na plaváky. Keď je spodný plavák zdvihnutý, čerpadlo by malo zostať vypnuté, ale keď sa zdvihne spodný aj horný plavák, čerpadlo by malo začať pracovať. Keď sa horný plavák uvoľní, čerpadlo by malo pokračovať v prevádzke, kým sa neuvoľní aj spodný plavák. Tento test vykonajte rýchlo, pretože čerpadlo nie je určené na prevádzku bez vody v nádrži.

Krok 13: Záver

Kompletný regulátor pumpy bol zostavený za menej ako jeden deň a funguje podľa očakávania. Podobné nastavenie by bolo možné použiť pre akýkoľvek drenážny systém typu žumpa.