Prosty sterownik pompy i obwód: 13 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Ostatni projekt w pracy wymagał ode mnie okresowego spuszczania wody z dwóch zbiorników. Ponieważ oba odpływy ze zbiornika znajdują się poniżej poziomu wszystkich odpływów w pomieszczeniu, napełniłbym wiadra i ręcznie przelałem wodę do odpływów. Wkrótce zdałem sobie sprawę, że mogę po prostu umieścić pompę w wiadrze, aby automatycznie pompować wodę do odpływu, gdy zbiorniki zostaną opróżnione. Oto opowieść o tym, jak mój brat i ja wykonaliśmy to zadanie.

Krok 1: Projektowanie systemu

Jako pompę wybrałem bardzo małą pompę fontannową. Te pompy działają świetnie, ale brakuje im systemu sterowania, który włączałby je, gdy poziom wody się podnosi, a co ważniejsze, wyłączają je, gdy woda jest wypompowywana z wiadra. Ponieważ wiadro, którego używaliśmy, było dość małe (2-3 galony), większość dostępnych na rynku przełączników pływakowych była zbyt duża dla systemu. Jednak na amazon.com znalazłem kilka małych przełączników pływakowych ze stali nierdzewnej i zamówiłem jeden. Podłączyliśmy przełącznik do pompy i wypróbowaliśmy. Włączył pompę, gdy woda została dodana do wiadra, a także wyłączała pompę, gdy poziom wody spadł wystarczająco nisko. Jednak gdy pompa się wyłączy, woda w rurce spłynie z powrotem do wiadra i podniesie pływak, ponownie włączając pompę. Pompa stale włączała się i wyłączała, co bardzo szybko ją zniszczyło.

Pogrzebałem trochę w Internecie i znalazłem stosunkowo prosty obwód sterownika pompy widoczny powyżej. Ten system wykorzystuje dwa poziomy łączników pływakowych, przekaźnik 12 V i przekaźnik 120 V do napędzania pompy. Do łączników pływakowych, które są normalnie otwarte, gdy nie są unoszone, dostarczane jest napięcie 12 V DC. Gdy poziom wody się podnosi, podnosi dolny pływak (pływak 1) i zamyka go. To wysyła prąd do wspólnego pinu (COM) przekaźnika 12V. Ponieważ przewód sterujący przekaźnika 120V jest podłączony do styku normalnie otwartego (NO) przekaźnika, prąd nie przepływa przez przekaźnik i na przekaźnik 120V (pompa pozostaje wyłączona). Gdy poziom wody dalej się podnosi i zamyka górny łącznik pływakowy (Float 2), do cewki przekaźnika 12V podawany jest prąd, który zamyka połączenie pomiędzy pinami COM i NO. Prąd może teraz przepływać do przekaźnika 120 V, który zasila pompę. W tym momencie pompa wyłączy się, gdy tylko poziom wody spadnie do punktu, w którym otwiera się górny wyłącznik pływakowy. Jednak pętla sprzężenia zwrotnego jest dodawana między stykiem NO a stroną + cewki przekaźnika. Gdy poziom wody spada, a górny łącznik pływakowy otwiera się, prąd nadal przepływa przez dolny łącznik pływakowy, przez styki COM i NO iz powrotem do cewki przekaźnika, utrzymując przekaźnik pod napięciem i pompę. Gdy poziom wody spadnie na tyle nisko, aby otworzyć dolny łącznik pływakowy, obwód ten zostaje przerwany, a pompa wyłącza się. Ponieważ dwa pływaki znajdują się na różnych poziomach, woda w rurce nie włącza pompy, gdy spływa z powrotem do zbiornika, nawet jeśli dolny wyłącznik pływakowy jest zamknięty.

Krok 2: Co użyliśmy

Do tej konfiguracji użyliśmy następujących przedmiotów:

(Jeśli użyjesz moich linków otrzymuję niewielką prowizję. Dzięki)

1 płytka drukowana z 4 gwintowanymi wspornikami i 8 śrubami

1 dioda

4 dwuzaciskowe zaciski śrubowe

1 przekaźnik 12 V

1 przekaźnik półprzewodnikowy 120 V

1 dwupoziomowy przełącznik pływakowy

1 zasilacz 12 V DC

1 pompa fontannowa

1 Duża obudowa projektu

Niektóre opaski na suwak

Dwie śruby 1/4 z nakrętkami i podkładkami

4 odcinki drutu (wskaźnik 16 będzie działać)

Krok 3: Montaż płytki drukowanej

Płytka drukowana jest sercem tego systemu. Zanim cokolwiek zrobisz na płytce drukowanej, przymocowane są do niej cztery wsporniki.

Zacznij od wywiercenia małego otworu bezpośrednio między czterema istniejącymi otworami w płytce drukowanej (w pobliżu środka płytki). Ten otwór musi być wystarczająco duży, aby pomieścić pin COM przekaźnika 12V.

Następnie diodę należy wygiąć, przyciąć i umieścić w płytce drukowanej w taki sposób, aby łączyła się z pinami cewki przekaźnika. Odkryliśmy, że piny cewki dla naszego przekaźnika znajdowały się na końcu przekaźnika z pinem COM najbliżej niego. Po wepchnięciu diody do płytki, przewody można wygiąć za płytką tak, aby prawie dotykały pinów cewki. Pomoże to w lutowaniu wszystkiego razem.

Na koniec cztery zaciski śrubowe można umieścić na płytce wokół przekaźnika. Lokalizacje tych terminali nie są krytyczne. Wybraliśmy pokazane lokalizacje, ponieważ sprawiają, że połączenia z tyłu planszy są jak najdokładniejsze.

Krok 4: Lutowanie płytki

Gdy wszystko jest zmontowane z przodu płytki drukowanej, całą płytkę można ostrożnie odwrócić, a obwody przylutować do płytki. Najłatwiejszą metodą tworzenia „linii” lutowia jest dodanie małej kropli lutowia do każdego punktu połączenia wzdłuż „linii”, a następnie połączenie ich ze sobą w celu utworzenia obwodu.

Krok 5: Przygotowanie obudowy

Obudowa musi być przygotowana, aby pomieścić całą elektronikę. Najpierw za pomocą narzędzia obrotowego można połączyć cztery otwory i uformować kwadratowy otwór w boku puszki, przez który przechodzi przewód zasilający. Wywierciliśmy również osiem otworów na obu końcach obudowy. Otwory te można połączyć za pomocą tarczy odcinającej, tworząc szczeliny wentylacyjne w obudowie. Gniazda te mają zapobiegać przegrzaniu obudowy, ponieważ mieści zarówno zasilacz 12 V DC, jak i przekaźnik 120 V.

Krok 6: Zabezpiecz zasilacz w obudowie

Zasilacz 12 V jest przymocowany do obudowy, przeciągając wokół niego opaski zaciskowe i przez otwory strategicznie umieszczone w dolnej części pudełka.

Krok 7: Dostarcz zasilanie do płytki drukowanej

Przewód wychodzący z zasilacza 12 V (koniec 12 V DC) jest odcięty (około 6 cali od skrzynki zasilającej) z dwoma przewodami odsłoniętymi, odizolowanymi i przymocowanymi do odpowiednich zacisków śrubowych na płytce drukowanej. W tym momencie, płytkę drukowaną można przymocować do obudowy, wkręcając 4 dodatkowe śruby przez otwory w obudowie i do spodu wsporników.

Krok 8: Dodawanie przekaźnika półprzewodnikowego do obudowy

Przekaźnik półprzewodnikowy (przekaźnik 120V) jest przymocowany do obudowy za pomocą dwóch śrub 1/4" (długości 1"), które przechodzą przez spód obudowy i są przymocowane za pomocą nakrętek i podkładek.

Krok 9: Zasilanie systemu

Zasilanie dla zasilacza 12 V będzie pobierane z przewodu pompy fontanny, aby cały system mógł korzystać z jednego przewodu zasilającego. Około 1,5 izolacji jest ściągane z powrotem na przewodzie pompy około 1 stopy od pompy, odsłaniając trzy przewody wewnątrz. Biały przewód jest przecięty, ponieważ będzie on przełączany przez przekaźnik półprzewodnikowy. Mały odcinek czarnego przewodu powinien zostać usunięty (Zauważ, że zdjąłem również zielony przewód, ale nie musiałem tego robić i musiałem go zakleić taśmą). Przeciąłem również przewód prowadzący do zasilacza 12 V (koniec 120 V zasilacza) w około 1 stopę od miejsca, w którym podłączyłby się do zasilacza. Dwa czarne przewody wewnątrz tego przewodu są oddzielone i pozbawione izolacji.

Jak widać na drugim zdjęciu, jeden czarny przewód prowadzący do zasilacza jest przylutowany do odsłoniętej części czarnego przewodu przewodu pompy. Drugi czarny przewód jest owinięty wokół przeciętego białego przewodu na końcu przewodu pompy z dala od pompy (strona, po której może bezpośrednio pobierać energię z gniazdka). Na razie zostaw ten przewód nielutowany.

Dwa 16-metrowe przewody o długości około 1 stopy są cięte, usuwane i mocowane do dwóch przeciętych białych przewodów przewodu pompy. Te przewody będą biegły po stronie 120 V przekaźnika półprzewodnikowego. Wszystkie te połączenia mogą być teraz lutowane, a wszystko jest zaklejone tak ładnie, jak to możliwe. Lubię używać gumowanej taśmy elektrycznej na zewnątrz takich połączeń, ponieważ tworzy ona bardzo ładne uszczelnienie odporne na warunki atmosferyczne, które wygląda lepiej niż zwykła taśma elektryczna.

Krok 10: Podłącz przekaźnik półprzewodnikowy

Teraz można wykonać połączenia z przekaźnikiem półprzewodnikowym 120 V. Dwa przewody z przewodu zasilającego są podłączone do strony przekaźnika 120 V AC, gdzie każdy przewód może prowadzić do dowolnego punktu połączenia. Dwa dodatkowe przewody są połączone między płytką drukowaną a przekaźnikiem 120 V, przy czym ważna jest polaryzacja tych połączeń.

Krok 11: Instalowanie pływaków i mocowanie ich przewodów do płytki drukowanej

Pływaki są instalowane na dnie wiadra przez otwór 3/8 , który jest uszczelniony za pomocą o-ringu dostarczonego z pływakami. Cztery przewody od pływaków łączą się z czterema śrubami zaciskowymi na płytce drukowanej. być może trzeba trochę poeksperymentować, aby określić, które przewody pływaka trafiają do którego pływaka. Odkryliśmy, że dwa czarne przewody były dla dolnego pływaka, a czerwone dla górnego pływaka.

Krok 12: Instalacja pompy i systemu testowania

Po podłączeniu pompy i umieszczeniu jej na dnie zbiornika, system można przetestować, podnosząc pływaki. Gdy dolny pływak jest podniesiony, pompa powinna pozostać wyłączona, ale gdy oba dolny i górny pływak zostaną podniesione, pompa powinna zacząć działać. Po zwolnieniu górnego pływaka pompa powinna nadal pracować, aż do zwolnienia dolnego pływaka. Pamiętaj, aby przeprowadzić ten test szybko, ponieważ pompa nie jest przeznaczona do pracy bez wody w zbiorniku.

Krok 13: Wniosek

Gotowy sterownik pompy został zmontowany w niecały dzień i działa zgodnie z oczekiwaniami. Podobną konfigurację można zastosować do dowolnego systemu odwadniającego typu studzienkowego.