Een drukschakelaar is een apparaat dat kan worden gebruikt om de waterdruk in een tank te detecteren en een waterpompmotor te bedienen wanneer de druk te laag wordt of het water in de tank lager wordt dan een gewenst minimumniveau.
In het volgende bericht wordt een circuit van de waterdrukregelaar uitgelegd om de watertoevoer op een optimale druk voor een heel appartement te houden.
Het ontwerpconcept is aangevraagd door een van de fervente lezers van deze blog, de heer Jorge Lazcano, De details kunnen worden bestudeerd aan de hand van de volgende gegevens:
Belangrijkste vereiste: printplaat om de werking van 3 pompen af te wisselen en te combineren
Ik installeer 3 pompen van gelijke capaciteit parallel bedoeld om mijn gebouw onder druk te zetten. De pompen leveren water aan een druktank en er zullen 3 drukschakelaars zijn om het systeem te regelen:
1e drukschakelaar: Dit is de “controle” of “leidende” drukschakelaar
Instelling: AAN bij 30 PSI UIT bij 50 PSI.2e drukschakelaar: Deze detecteert of één pomp niet voldoende is en geeft dus aan dat de printplaat de 2e pomp AAN moet zetten.
Instelling: AAN bij 28 PSI UIT bij 48 PSI.3e drukschakelaar: Als twee pompen niet het benodigde water kunnen leveren, geeft dit de printplaat aan die de 3e pomp moet inschakelen.
Instelling: AAN bij 26 PSI UIT bij 46 PSI.Omdat het waterverbruik gedurende de dag varieert. Normaal gesproken is één pomp aan voldoende om het grootste deel van de dag aan de waterbehoefte te voldoen. Maar er zullen ook momenten zijn dat één pomp niet voldoende is en dan moet een tweede pomp worden ingeschakeld. En als de maximale vraag naar boven komt, zijn de 3 pompen gecombineerd nodig.
Om overmatige slijtage van een van de pompen te voorkomen, moet de printplaat ook op volgorde worden afgewisseld naar de volgende pomp.
Dus dit zou de volgorde van de operatie zijn:
WEINIG VRAAG:
PS 1: schakelt in pomp 1: schakelt in (pompen 2 en 3 rusten)
PS 1: schakelt UIT Pomp 1: schakelt UIT (alle pompen rusten)
Volgende cyclus:
PS 1: schakelt pomp 2 in: schakelt in (pomp 1 en 3 rusten)
PS 1: schakelt UIT Pomp 2: schakelt UIT (alle pompen rusten)
Volgende cyclus:
PS 1: schakelt pomp 3 in: schakelt in (pomp 1 en 2 rusten)
PS 1: schakelt UIT Pomp 3: schakelt UIT (alle pompen rusten)MIDDENVRAAG (wanneer 2 pompen nodig zijn):
PS 1 blijft AAN, PS 2 gaat AAN: pomp 1 en 2 gaan AAN (pomp 3 rust)
Vervolgens herhaalt de cyclus het inschakelen van de pomp die in de vorige cyclus rustteMAX VRAAG (wanneer 3 pompen nodig zijn):
PS 1 blijft AAN, PS 2 blijft AAN, PS 3 gaat AAN: Pomp 1, 2 en 3 gaan AAN (geen pomp in rust)De stroom naar de printplaat kan 115V of 230V (eenfasig - 60Hz) zijn. Dus ik zou willen dat de printplaat zijn eigen voeding heeft, samen met andere componenten:
1. Zijn eigen voeding: Input: 85-265VAC Output: 12VDC-1Amp.
2. 3 relais (om 3 vermogensrelais te activeren / deactiveren die de pompen aansturen)
3. Stroomdetectie bij de systeemafvoer (om de pompen uit te schakelen als er geen stroom naar buiten komt ter bescherming via een stroomtransducer)
4. 3 ingangsconnectoren (voor de drukschakelaars).
5. Mogelijkheid om via jumpers het systeem te instrueren om 2 van de 3 pompen te gebruiken wanneer één pomp moet worden uitgeschakeld voor onderhoud.Kunt u mij vriendelijk helpen met een printplaatontwerp voor deze toepassing?
Ik hoop dat dit niet te ingewikkeld voor je is ... dat betwijfel ikBij voorbaat bedankt.
George
Voordat we het voorgestelde schakelschema van de watertankdrukregelaar bespreken, zou het belangrijk zijn om te weten hoe een drukschakelaar werkt.
Drukschakelaar
Het is eigenlijk een eenvoudig elektromechanisch apparaat dat een intern elektrisch contact verbindt wanneer de waterdruk bij zijn drukmondstuk een vooraf ingesteld punt overschrijdt. De interne contacten worden vrijgegeven of geopend wanneer de druk daalt tot onder een ander gespecificeerd lager vooraf ingesteld punt.
Optimalisatie van de watertankdruk met behulp van een drukschakelaar
De bovenstaande drukschakelaar kan effectief worden toegepast voor de gespecificeerde vereiste. De volgende vertelling beschrijft de hele procedure.
Het vereiste watertoevoercircuit voor een appartement met aanhoudende druk kan in het volgende diagram worden weergegeven:
Het voldoet aan de belangrijkste eis om de watertoevoerdruk aan een constante snelheid te optimaliseren door achtereenvolgens extra waterpompen in te schakelen bij lage waterdruk, en vice versa.
Verwijzend naar het diagram, kunnen we 3 identieke fasen zien waarin 3 drukschakelaars zijn geconfigureerd met 3 bijbehorende relais driver stadia , en de relaiscontacten die zijn bevestigd met de respectievelijke 3 waterpompen.
In de fase van de estafettestuurprogramma hebben we een PNP-transistor omdat de reactie van de drukschakelaar normaal gesproken UIT staat tijdens lage druk en AAN wanneer de druk het maximale drempelniveau bereikt.
Dit houdt in dat, wanneer de druk laag is, de interne schakelaar van het drukapparaat niet aangesloten of UIT blijft. Hierdoor kan de pnp-transistor worden ingeschakeld via de aardingsvoorspanning van 1 k-weerstand. Het relais schakelt ook AAN en start de motor. Deze basiswerking is hetzelfde voor alle 3 motorpomptrappen.
Laten we nu, volgens de vereiste, aannemen dat de druk erg laag is, waardoor alle 3 de drukschakelaars de interne contacten loskoppelen.
Hierdoor schakelen alle 3 motorpompen samen AAN. Hierdoor stijgt de watertoevoerdruk snel en bereikt het gewenste optimale punt, waardoor de drukschakelaar 3 en druk 2 AAN gaan. Hierdoor worden de aangesloten motorpomp nummer 3 en 2 uitgeschakeld.
Op dit moment verzorgt alleen motor 1 de watertoevoer naar het appartement.
In het geval dat de watervraag in het gebouw plotseling toeneemt, daalt de waterdruk zodat alleen motorpomp # 1 onvoldoende wordt om aan de behoefte te voldoen.
De situatie zet drukschakelaar # 2 in werking, die motorpomp # 2 inschakelt om te voorzien in de vereiste hoge waterdrukvraag.
Als het waterverbruik echter blijft stijgen en de vraag nog steeds niet wordt vervuld door de eerste 2 pompen, detecteert drukschakelaar 3 dit en activeert motorpomp # 3.
De bovenstaande sequentiële AAN / UIT-schakelaar van de waterpompen in reactie op drukvariaties in de watertank voldoet aan de belangrijkste basisvereiste.
Omschakeling motorpomp
De tweede vereiste is het met elkaar schudden van de waterpompen zodat de werkdruk op motorpomp 1, die meestal AAN staat, van tijd tot tijd kan worden ontlast door de belasting te delen met motor 2.
Dit zorgt ervoor dat de levensduur van de motoren wordt verlengd door hun slijtage-effect te verminderen.
Het bovenstaande diagram laat zien hoe dit kan worden gedaan door middel van een eenvoudig DPDT-wisselrelais dat is aangesloten tussen de relevante drukschakelaars en de relaisstuurtrappen.
In dit concept komen slechts twee motoren in aanmerking voor de omschakeling, de derde motor is niet inbegrepen om de complexiteit van het ontwerp te vermijden. Bovendien lijkt het delen van twee motoren voldoende om hun slijtage onder het onveilige niveau te houden.
De omschakelrelais doet een basistaak. Het schakelt afwisselend de motor # 1 en motor # 2 relaisstuurprogramma's over drukschakelaar # 1 en # 2. De tijd gedurende welke elke motor ingeschakeld blijft voor de toevoer van water onder druk wordt bepaald door een eenvoudige IC 4060-timer als circuit zoals hieronder weergegeven:
De tijdsvertraging waarna de omschakeling wordt gestart, kan worden ingesteld door de 1 M pot op de juiste manier aan te passen. Met wat vallen en opstaan kan de potweerstand worden vervangen door een weerstand met vaste waarde.
De voeding voor alle elektronische trappen kan worden verkregen via een standaard 12 V 1 amp-adapter.
Alle relais zijn 12 V 30 ampère relais.
Een paar: 2 eenvoudige snelste eerste vingercircuits uitgelegd Volgende: Gereguleerd auto-acculadercircuit voor garagemechanica
