Automazione completa del dispositivo di controllo dell'elettropompa. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il dispositivo descritto viene utilizzato per il controllo automatico di qualsiasi elettropompa, comprese le pompe centrifughe di sollevamento dell'acqua da pozzo con motori elettrici sommergibili con una potenza di 1...11 kW e il controllo del livello dell'acqua nel serbatoio pieno e nel pozzo.

Il dispositivo è una versione ampliata del dispositivo "Controllo automatico di una pompa elettrica" ​​descritto da A. Kalinsky. In confronto, il dispositivo proposto consente di rispondere automaticamente non solo al raggiungimento di un livello d'acqua superiore a quello consentito nel serbatoio da riempire, ma anche a una caduta d'acqua al di sotto del livello consentito nel pozzo. Ciò sarà molto utile quando si posiziona una pompa elettrica in un pozzo o in un pozzo con un livello dell'acqua basso o quando si pompa l'acqua da un serbatoio all'altro durante l'irrigazione da un serbatoio. Inoltre, fornisce il controllo del livello dell'acqua nel pozzo e nel serbatoio, nonché la protezione del motore della pompa dalla perdita di fase dei motori elettrici trifase.

Il diagramma schematico del dispositivo è mostrato in Fig.1.

(clicca per ingrandire)

Il dispositivo contiene elementi di protezione termica del motore elettrico della pompa: interruttore automatico tripolare SF1; resistenze 1RT, 2RT e contatti di interruzione K1.1RT, relè termico K1.2RT; avviatore elettromagnetico K1, accensione della pompa; alimentatore che converte la tensione "220 V (tra il filo di fase C e i fili neutri N) in 9 V costanti; sensori dell'acqua che controllano il funzionamento del dispositivo in modalità automatica e contengono un trigger Schmitt sugli elementi DD3.1 - DD3.2, un trigger RS ​​sugli elementi DD3.3 - DD3.4, un attuatore sui transistor VT3 VT4 e relè K2; sensori (elettrodi) del livello dell'acqua inferiore (DNU) e superiore (TLD). I condensatori C4 - C7 e un trigger Schmitt sono progettato per aumentare l'immunità al rumore del dispositivo.

Il dispositivo utilizza un avviatore magnetico con una bobina per una tensione di ~ 380 V, cioè Se la fase A o B viene a mancare, la pompa si spegne. Se viene a mancare la fase C non ci sarà la tensione di 9 V, quindi rilascerà il relè K2 e con i suoi contatti K1.1 e K1.2 interromperà il circuito di alimentazione della bobina di avviamento e la pompa girerà spento.

Quando l'interruttore SF1 è acceso e l'interruttore SA1 è in posizione neutra, l'elettropompa è spenta (il relè K2 è diseccitato). Se è necessario operare in modalità manuale, l'interruttore SA1 è impostato sulla posizione "Manuale". (in alto secondo lo schema). In questo caso il relè K2 viene attivato ed i suoi contatti K1.1 e K1.2 accendono l'avviatore magnetico.

Per passare alla modalità operativa automatica, l'interruttore SA1 è impostato sulla posizione inferiore secondo lo schema e l'alimentatore è acceso, che fornisce + 9 V ai sensori del livello dell'acqua.

1. Se l'acqua nel serbatoio da riempire è al di sotto della DPU, il valore di resistenza tra DPU, DPU e il corpo del serbatoio è elevato e sugli ingressi 1 DD2.1 e 8 DD2.2 è presente una tensione logaritmica. "1".

2. Se l'acqua nel pozzo è al di sopra della TDU, la resistenza tra TDU, DDU e terra è 1 ... 10 kOhm (a seconda della conduttività elettrica dell'acqua, che a sua volta dipende dal contenuto di sali e impurità varie nell'acqua). Sugli ingressi 8 e 9 DD1.3 e 12 e 13DD1.4 è presente una tensione logaritmica. "0".

3. Se sono presenti le condizioni dei passi 1 e 2, il livello logaritmico “13” arriva all'ingresso S del trigger RS ​​(pin 3.3 di DD0), il livello logico “8” arriva all'ingresso R (pin 3.4 del DD1). Il trigger è impostato su un singolo stato, l'uscita 1 di DD3.3 è impostata su log "1", i transistor VT3, VT4 sono aperti, il relè K2 è attivato, che con i suoi contatti K2.1 e K2.2 chiude il circuito di alimentazione della bobina dell'avviatore magnetico K1, che attiva il funzionamento dell'elettropompa.

4. La pompa inizia a pompare l'acqua dal pozzo al serbatoio. Durante il processo di riempimento, l'acqua raggiunge il livello inferiore del serbatoio, oppure il livello dell'acqua nel pozzo è impostato al di sotto del livello inferiore, oppure entrambe queste condizioni sono soddisfatte contemporaneamente: log "4" appare sull'uscita 2.3 di DD0, e RS- appare sull'ingresso S (pin 13 di DD3.3). registro trigger "1", ma lo stato del trigger non cambia, la pompa continua a pompare acqua.

5. Se l'acqua nel serbatoio raggiunge il TLD o nel pozzo scende al di sotto del DLL, un log "8" viene inviato all'ingresso R (pin 3.4 di DD0) del trigger RS, il trigger viene impostato a zero e sull'uscita 11 di DD3.3 "0" appare un livello di registro che chiude i transistor VT3, VT4. Il relè K2 si attiva, la bobina di avviamento K1 è diseccitata e la pompa è scollegata dalla rete.

6. Quando si utilizza l'acqua del serbatoio, l'acqua viene impostata al di sotto del TDL, oppure nel pozzo sale al di sopra del TDL, oppure entrambe queste condizioni sono soddisfatte: il grilletto RS non cambia il suo stato e la pompa rimane accesa spento.

7. Solo se l'acqua nel serbatoio raggiunge un livello inferiore al DNL e nel pozzo superiore al DLV, la pompa viene automaticamente accesa (RStrigger è impostato su un singolo stato di registro "0" sull'ingresso S (pin 13 DD3.3. XNUMX).

Se durante il funzionamento dell'elettropompa la corrente attraverso gli elementi riscaldanti 1PT, 2PT scorre oltre il limite consentito, il relè termico si attiva e i contatti K1.1RT, K1.2RT diseccitano l'avviatore K1. In caso di cortocircuito negli avvolgimenti del motore della pompa, interviene l'interruttore automatico SF1 che scollega l'elettropompa dalla rete.

Costruzione e dettagli. Un motore sommergibile di sollevamento dell'acqua PEDV-8 con una potenza di 8 kW viene utilizzato come elettropompa, commutato dai contatti di un avviatore elettromagnetico con una bobina da 380 V, nell'alloggiamento del quale si trova un relè termico TRN-25U3.

Gli elementi riscaldanti di questo relè sono collegati a due fili di fase che alimentano l'elettropompa e i contatti di interruzione sono collegati in serie con l'avvolgimento del motorino di avviamento.

Interruttore automatico tipo 1-AP50-3MU3. È invece possibile utilizzare A3124 con una corrente operativa di almeno 25 A.

Per collegare il motore elettrico, utilizzare un filo o un cavo con una sezione del nucleo di almeno 2,5 mm2. Interruttore SA1 tipo P2T-1. Trasformatore T1 con potenza di almeno 5 W con tensione sul secondario di 13...15 V. Diodi VD1-VD4 tipo KTs405 con qualsiasi indice di lettere. Condensatori C1, C4 - C7 tipo K73-17, C2, C3 tipo K50-35. Resistori del tipo OMPT o MPT. I chip della serie K176 possono essere sostituiti con i chip della serie K561. Transistor VT1-VT4 con qualsiasi indice di lettere. Al posto di KT315B (VT1, VT3) è possibile utilizzare KT503, KT3102, al posto di KT805BM (VT2, VT4) - KT819 con qualsiasi indice di lettere. Relè K2-RES9 (passaporto RS4.5241203, RS4.524.214, RS.524.216, RS4.524.219, RS4.524.229, RS4.524.232). Il circuito stampato della centralina è mostrato in Fig. 2.

Attenzione! Sul circuito stampato è presente una tensione di ~ 220 V. Durante l'installazione e la riparazione, dissaldare i fili “K1.2RT” e “fase B”.

Dopo la regolazione o la riparazione, coprire il circuito stampato con vernice tsapon. Sul coperchio anteriore dell'alloggiamento sono installati l'interruttore SA1, il fusibile FU1 e i LED HL1 - HL4, il cui bagliore indica che l'acqua ha raggiunto il livello del sensore corrispondente. Il corpo del dispositivo è collegato al filo comune dell'alimentazione e al filo neutro della rete. Il filo neutro è messo a terra.

Anche il corpo del serbatoio è collegato a terra. Se il serbatoio non è metallico, viene installato un terzo elettrodo e messo a terra sulla stessa striscia con i sensori di livello. Dovrebbe essere più lungo del sensore di livello inferiore. L'acqua in un pozzo o in un pozzo è collegata a terra in modo affidabile e non è necessario adottare misure di messa a terra.

Come sensori di livello, è possibile utilizzare strutture realizzate con metalli resistenti alla corrosione: zincato, acciaio inossidabile, alluminio. Non utilizzare metalli che hanno un effetto dannoso sull'acqua, come il rame (questo vale anche per i cavi di alimentazione).

Configurazione del dispositivo. Senza alimentare la centralina, utilizzare la resistenza R1 per selezionare la corrente attraverso il diodo zener VD5 entro 5...10 mA. Utilizzando il resistore R2, impostare la tensione sull'emettitore VT2 su +9 V e applicarla al dispositivo.

La configurazione del dispositivo prevede la selezione delle resistenze dei resistori R4 - R7. Per la configurazione è necessario: alimentare i sensori di livello, saldare un resistore con una resistenza di 4...3 kOhm (equivalente in acqua) in parallelo al condensatore C10, modificare la resistenza R4, assicurarsi che la caduta di tensione ai capi la resistenza equivalente all'acqua è 0,5...0,7, 1,2 V, scollegare la resistenza equivalente all'acqua - la tensione sui pin 1.1 di DD9 dovrebbe essere di circa 5 V. Selezionare le resistenze R7 - RXNUMX allo stesso modo.

Durante il funzionamento del dispositivo, si consiglia di eseguire l'ispezione preventiva e la pulizia dei sensori di livello due volte all'anno.

Autore: AN Mankovsky

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