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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Pompe à eau automatique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Maison, ménage, passe-temps Notre magazine a déjà publié des descriptions de divers appareils permettant d'automatiser le fonctionnement d'une pompe lors du pompage de l'eau d'un sous-sol ou de son pompage d'un puits dans un réservoir. Cependant, tous ont permis de contrôler le niveau d'eau en un seul endroit - soit dans sa source, soit dans un réservoir pour son stockage. L'auteur de l'article porté à l'attention des lecteurs explique comment fabriquer un automate qui contrôle simultanément les niveaux à deux endroits. Avec un débit d'eau limité dans le puits, il est souhaitable d'automatiser le fonctionnement de la pompe de manière à ce qu'elle puisse être utilisée pour pomper le maximum d'eau possible, sans, bien entendu, faire déborder le réservoir. Le schéma de la machine qui fournit le mode de fonctionnement nécessaire de la pompe est illustré à la fig. 1.
Quatre capteurs de niveau descendus dans l'eau sont connectés aux contacts 1-5. Les capteurs reliés aux broches 1 et 2 sont implantés respectivement à 10 et 100 mm sous le bord supérieur de la cuve réceptrice. De même, les capteurs reliés aux broches 4 et 3 sont situés au fond du puits : le premier est à environ 50, et le second à 150 mm au-dessus du niveau des trous d'admission de la pompe vibrante ou de la vanne centrifuge. Le contact 5 est relié au corps du réservoir de réception et à un tuyau métallique à travers lequel l'eau est pompée hors du puits. Si les capteurs sont secs, à travers les résistances R1-R8, les entrées correspondantes du microcircuit DD1 sont alimentées en tension d'alimentation +9 V, mais dès qu'ils sont immergés dans l'eau, la tension aux entrées du microcircuit due à la conductivité de l'eau tend vers zéro. Considérez le fonctionnement de la machine à partir du moment où elle est connectée au réseau. Supposons qu'il y ait suffisamment d'eau dans le puits et que le réservoir de réception soit vide. Dans ce cas, aux entrées 1 et 2 de l'élément DD1.1 il y a un niveau logique haut, et aux entrées 3 et 4 de l'élément DD1.2 - bas. Ces éléments sont les vannes majoritaires [1] dont le signal de sortie correspond à la majorité de l'entrée. Par conséquent, la sortie de l'élément DD1.1 sera haute, la sortie de DD1.2 sera basse. Les deux entrées de l'élément DD2.1 sont hautes, donc sa sortie est basse et la sortie de DD2.3 est haute. Ce niveau ouvre le transistor VT1, qui rend passant l'optocoupleur trinistor U1, qui relie l'anode et l'électrode de commande du triac VS1 à travers la résistance R13. Le triac s'enclenche et alimente en tension le moteur de la pompe M1. L'auteur ayant utilisé un moteur triphasé, une tension est appliquée à l'une de ses sorties par l'intermédiaire d'un condensateur déphaseur C8. Lorsque la machine est connectée au réseau, le condensateur C5 est déchargé. Le niveau logique bas présent à la sortie de l'élément DD2.1 est transmis à travers le condensateur C5 à l'entrée de l'élément DD2.4, et un niveau logique haut apparaît à sa sortie, ouvrant le transistor VT2. Après cela, l'optocoupleur U2 est activé et le triac VS2 connecte le condensateur de démarrage C8 en parallèle avec le condensateur C9, ce qui assure un démarrage rapide du moteur M1. La tension sur la plaque inférieure du condensateur C5 selon le schéma est augmentée en raison du courant traversant la résistance R10. Après environ 3 secondes, il montera jusqu'au seuil de commutation de l'élément DD2.4, un niveau logique bas apparaîtra à sa sortie et le condensateur de démarrage C9 s'éteindra. Le temps de montée en tension sur le condensateur C5 est choisi avec une grande marge, ce qui garantit le démarrage du moteur. En même temps, il ne suffit pas de le surchauffer. Il existe deux options pour le fonctionnement de l'appareil. Supposons qu'il y ait suffisamment d'eau dans le puits pour remplir le réservoir de réception. Puis, quelque temps après le démarrage, l'eau s'approchera du capteur relié à la broche 2, un niveau bas apparaîtra à l'entrée 2 de l'élément DD1.1. La sortie de cet élément ne changera cependant pas, puisque ses entrées 13 et 1 sont au niveau haut. Lorsque le réservoir est plein, un niveau bas apparaîtra à l'entrée 1 de l'élément DD1.1. Maintenant, puisque les deux entrées de cet élément sont au niveau bas, le même signal apparaîtra à sa sortie, à la suite de quoi le moteur M1 s'arrêtera. Lors du prélèvement d'eau dans le réservoir, un niveau haut apparaîtra d'abord à l'entrée 1 de l'élément DD1.1. Cependant, cela ne changera pas son état, puisque ses entrées 13 et 2 sont au niveau bas. Ce n'est que lorsque le niveau d'eau est inférieur au capteur connecté à la broche 2 que les deux entrées de cet élément seront hautes et que le moteur de la pompe se rallumera. Ainsi, l'élément DD1.1 remplit les fonctions d'un déclencheur, qui est mis à un état unique lorsqu'un niveau haut est appliqué à ses deux entrées et à un état zéro lorsqu'un niveau bas leur est appliqué [2]. L'hystérésis du niveau d'eau évite au moteur de démarrer trop souvent. De même, la machine contrôle le fonctionnement de la pompe dans le cas où l'eau du puits n'est pas suffisante pour remplir le réservoir. Il l'éteint lorsque le niveau d'eau est en dessous du capteur connecté à la broche 4 et l'allume lorsque l'eau monte au-dessus du capteur connecté à la broche 3. Les résistances R5-R8 et les condensateurs C1-C4 protègent les entrées de la puce DD1 de l'électricité statique et du bruit induit dans les fils et les capteurs. La résistance R9 limite le courant de sortie de l'élément DD2.2 lors de la recharge du condensateur C5. Les résistances R11 et R12 fixent le courant à travers les LED des optocoupleurs U1 et U2, et R13 et R14 limitent le courant à travers leurs dinistors et les électrodes de commande des triacs VS1 et VS2 au moment de la mise sous tension. La résistance R16 assure la décharge du condensateur C9 après sa déconnexion du condensateur C8, et R15 limite le courant traversant le triac VS2 au moment où il se rallume lorsque le condensateur C9 n'est pas complètement déchargé. L'appareil utilise une alimentation non stabilisée, car les microcircuits de la série K561 qui y sont utilisés restent opérationnels lorsque la tension d'alimentation passe de 3 à 15 V. Lorsqu'un moteur monophasé est installé dans la pompe, ce qui ne nécessite pas la connexion d'un condensateur supplémentaire au moment du démarrage, ainsi que dans le cas d'une pompe vibrante, tous les éléments, de la résistance R9 à la résistance R16 , peut être exclu. Il suffit de connecter les entrées de l'élément inutilisé DD2.4 à un fil commun ou broche 14 de ce microcircuit. L'appareil est assemblé sous la forme d'une bibliothèque et recouvert d'un bouchon réalisé à partir d'un bidon en polyéthylène pour huile automobile. Les condensateurs C6 et C8 sont installés sur la carte inférieure, en textolite de 9 mm d'épaisseur, la résistance R16 est soudée aux bornes de cette dernière. Le panneau supérieur est imprimé aux dimensions 80x180 mm en fibre de verre de 1,5 mm d'épaisseur. Il contient toutes les autres parties de la machine. Un dessin d'un fragment de la planche est illustré à la fig. 2.
La carte est conçue pour l'installation de résistances MLT de puissance appropriée, condensateurs KM-6 (C1-C4, C6), K50-16 (C5) et K50-35 (C7). K7-50 ou K6-50 peuvent également être utilisés comme C16, mais lors de la fabrication d'une carte de circuit imprimé, il convient de tenir compte du fait que la distance entre leurs broches est de 7,5 mm. Au lieu des transistors KT315G, vous pouvez installer n'importe quel transistor de la structure npn de faible ou moyenne puissance avec un coefficient de transfert de courant de base d'au moins 40 (à un courant de collecteur de 30 ... 50 mA). Le microcircuit K561LP13 peut être remplacé par le K561IK1 [3], à condition que ses entrées de commande (broches 7 et 9) soient reliées à un fil commun. Au lieu de ponts de diodes, vous pouvez utiliser n'importe quelle diode avec un courant de fonctionnement d'au moins 100 mA ; les diodes avec une tension de fonctionnement d'au moins 1 V conviennent pour remplacer VD2 et VD300. Les optocoupleurs Trinistor de la série AOU103 peuvent avoir des indices de lettre B et C, et des triacs KU208 - B et G. Le transformateur de puissance T1 est TPP220, tous ses enroulements secondaires sont connectés en série. Il est permis d'installer tout transformateur fournissant une tension de 7 ... 9 V sur l'enroulement secondaire à un courant allant jusqu'à 100 mA, par exemple un transformateur de n'importe quel adaptateur. Au fait, vous pouvez prendre un condensateur de l'adaptateur pour remplacer C7 et des diodes pour remplacer le pont VD3. Résistance R15 - fil vitrifié, avec une résistance de 20 ... 33 ohms. La capacité des condensateurs C8 et C9 est indiquée pour le cas de l'utilisation d'un moteur AOL22-43F d'une puissance de 400 W, dont les enroulements sont connectés en triangle. Lors de l'utilisation d'un moteur d'une puissance différente, leur capacité doit être modifiée proportionnellement. Condensateurs C8 et C9 - métal-papier MBGO, MBGT, MBGP pour une tension d'au moins 400 V ou MBGCH, K42-19 pour 250V. Les capteurs sont des spirales plates d'un diamètre extérieur d'environ 25 mm, étroitement torsadées à partir des extrémités dénudées d'un fil d'éclairage en cuivre ou en aluminium à double isolation de section 2x1,5 ou 2x2,5 mm2. Sur la fig. La figure 3 montre une variante possible de leur installation. Ici: 1 - un tuyau à travers lequel l'eau est pompée hors du puits; 2 - pompe vibrante ou vanne de pompe centrifuge; 3 - capteurs en spirale ; 4 - fils isolés.
Pour réduire le shunt des capteurs, la longueur des fils et l'isolation du lieu de leur séparation aux capteurs doivent être d'au moins 200 mm. Si le débit d'eau dans le puits est suffisamment important, la distance entre les capteurs peut être considérablement augmentée, ce qui réduira la fréquence de mise en marche de la pompe. littérature
Auteur : S. Biryukov, Moscou
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