Jednoduchý ovladač čerpadla a obvod: 13 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Nedávný projekt v práci vyžadoval, abych pravidelně vypouštěl vodu ze dvou nádrží. Vzhledem k tomu, že oba odtoky nádrže jsou umístěny pod úrovní všech odtoků v místnosti, naplnil bych kbelíky a vodu bych do odtoků přenesl ručně. Brzy jsem si uvědomil, že mohu jednoduše do kbelíku vložit čerpadlo, které automaticky pumpuje vodu do odtoku, kdykoli jsou nádrže vypuštěny. Toto je příběh o tom, jak jsme s bratrem splnili tento úkol.

Krok 1: Navrhování systému

Pro čerpadlo jsem zvolil velmi malé fontánové čerpadlo. Tato čerpadla fungují skvěle, ale chybí jim řídicí systém, který by je zapnul, když hladina vody stoupne, a co je důležitější, vypnul je, když byla voda čerpána z kbelíku. Protože kbelík, který jsme používali, byl docela malý (2-3 galony), většina komerčně dostupných plovákových spínačů byla pro systém příliš velká. Na amazon.com jsem však našel nějaké malé nerezové plovákové spínače a jeden jsem si objednal. Přepínač jsme připojili k čerpadlu a vyzkoušeli. Zapínalo čerpadlo, když byla do nádoby přidána voda, a také vypínalo čerpadlo, když hladina vody klesla dostatečně nízko. Když se však čerpadlo vypnulo, voda v trubici stékala zpět do kbelíku a zvedla plovák, čímž čerpadlo znovu zapla. Čerpadlo by se neustále zapínalo a vypínalo, což by ho velmi rychle zničilo.

Trochu jsem kopal online a našel jsem relativně jednoduchý obvod ovladače čerpadla, jak je vidět výše. Tento systém využívá k pohonu čerpadla dvě úrovně plovákových spínačů, relé 12V a relé 120V. 12V DC je dodáváno do plovákových spínačů, které jsou normálně rozepnuty, když nejsou plovoucí. Jak hladina vody stoupá, zvedá spodní plovák (plovák 1) a zavírá jej. To odešle proud na společný (COM) pin 12V relé. Protože je ovládací vodič k relé 120 V připojen k normálně otevřenému (NO) kolíku relé, proud neprochází relé a na relé 120 V (čerpadlo zůstává vypnuté). Když hladina vody dále stoupne a sepne horní plovákový spínač (Float 2), proud je dodáván do cívky relé 12V, které uzavírá spojení mezi piny COM a NO. Nyní může proud proudit do relé 120 V, které napájí čerpadlo. V tomto okamžiku se čerpadlo vypne, jakmile hladina vody klesne do bodu, kdy se otevře horní plovákový spínač. Mezi pinem NO a stranou + cívky relé je však přidána zpětnovazební smyčka. Jak hladina vody klesá a horní plovákový spínač se otevírá, proud nadále protéká spodním plovákovým spínačem, piny COM a NO a zpět do cívky relé, přičemž relé zůstává pod napětím a čerpadlo je zapnuté. Když hladina vody klesne natolik, že je možné otevřít spodní plovákový spínač, tento okruh se přeruší a čerpadlo se vypne. Protože jsou dva plováky umístěny na různých úrovních, voda v trubici nezapne čerpadlo, když odtéká zpět do nádrže, i když se spodní plovákový spínač sepne.

Krok 2: Co jsme použili

Pro toto sestavení jsme použili následující položky:

(Pokud použijete mé odkazy, dostávám malou provizi. Děkuji)

1 deska s plošnými spoji se 4 podpěrami se závitem a 8 šrouby

1 dioda

4 šroubové svorky se dvěma svorkami

1 relé 12V

1 polovodičové relé 120V

1 dvouúrovňový plovákový spínač

1 12V DC napájecí zdroj

1 Fontánové čerpadlo

1 Velká projektová skříň

Nějaký zip

Dva 1/4 šrouby s maticemi a podložkami

4 délky drátu (16 měřidel bude fungovat)

Krok 3: Sestavení desky plošných spojů

Deska s obvody je srdcem tohoto systému. Než s deskou plošných spojů něco uděláte, připojí se k ní čtyři patky.

Začněte tím, že vyvrtáte malou díru přímo mezi čtyři ze stávajících otvorů na desce s plošnými spoji (někde poblíž středu desky). Tento otvor musí být dostatečně velký, aby se do něj vešel pin COM relé 12V.

Dále musí být dioda ohnuta, řezána a umístěna na desku s obvody tak, aby se připojila přes cívky relé. Zjistili jsme, že piny cívky pro naše relé byly umístěny na konci relé s pinem COM nejblíže k němu. Po zatlačení diody do desky lze dráty ohnout za desku tak, aby se téměř dotýkaly kolíků cívky. To pomůže při pájení všeho dohromady.

Nakonec lze do desky kolem relé umístit čtyři šroubové svorky. Umístění těchto terminálů není kritické. Vybrali jsme zobrazená místa, protože spoje na zadní straně desky jsou co nejčistší.

Krok 4: Pájení desky

Se vším, co je sestaveno na přední straně desky s plošnými spoji, lze celou desku opatrně převrátit a obvody na desku připájet. Nejjednodušší metodou pro vytvoření „linek“pájky je přidat malou kapku pájky do každého spojovacího bodu podél „čáry“a poté je spojit dohromady a vytvořit obvod.

Krok 5: Příprava přílohy

Skříň musí být připravena pro uložení veškeré elektroniky. Nejprve lze pomocí rotačního nástroje spojit čtyři otvory a vytvořit na boku krabice čtvercový otvor, kterým prochází napájecí kabel. Také jsme vyvrtali osm otvorů na obou koncích skříně. Tyto otvory lze spojit pomocí uzavíracího kotouče a vytvořit větrací otvory v krytu. Tyto sloty mají zabránit přehřátí skříně, protože bude obsahovat napájecí zdroj 12V DC i relé 120V.

Krok 6: Zajistěte napájecí zdroj v krytu

Napájecí zdroj 12V je připojen ke skříni tím, že kolem ní prochází zipy a skrz otvory strategicky umístěné ve spodní části krabice.

Krok 7: Zajistěte napájení obvodové desky

Kabel opouštějící napájecí zdroj 12V (konec 12 V DC) je odstřižen (asi 6 palců od napájecího zdroje), přičemž dva vodiče jsou odhaleny, odizolovány a připojeny k příslušným šroubovým svorkám na desce s obvody. V tomto bodě desku s obvody lze připevnit ke skříni provlečením dalších 4 šroubů skrz otvory v krytu a do spodní části distančních sloupků.

Krok 8: Přidání polovodičového relé do skříně

Polovodičové relé (relé 120 V) je připevněno ke skříni pomocí dvou šroubů 1/4 "(1" dlouhých), které procházejí dnem skříně a jsou připevněny maticemi a podložkami.

Krok 9: Napájení systému

Napájení 12V napájecím zdrojem bude odebíráno z kabelu fontánového čerpadla, aby celý systém mohl využívat jeden napájecí kabel. Přibližně 1,5 izolace je odizolováno zpět na šňůře pumpy asi 1 stopu od pumpy, čímž jsou odhaleny tři vodiče uvnitř. Bílý vodič je přerušen, protože to bude spínáno polovodičovým relé. Malá část černého vodiče by měla být odizolována zpět. (Všimněte si, že jsem také odizoloval zelený vodič, ale nemusel jsem to dělat a musel jsem to páskovat zpět). Také jsem přestřihl kabel vedoucí k napájení 12 V (konec zdroje 120 V) asi 1 stopu od místa, kde by se připojil k napájecímu zdroji. Dva černé vodiče uvnitř tohoto kabelu jsou odděleny a odizolovány.

Jak je vidět na druhém obrázku, jeden černý vodič vedoucí k napájecímu zdroji je připájen k odkryté části černého vodiče kabelu čerpadla. Druhý černý vodič je omotán kolem odstřiženého bílého vodiče na konci kabelu pumpy směrem od pumpy (strana, kde může přímo přijímat energii ze zásuvky). Nechte tento drát prozatím nepájený.

Dva 16 měřicí vodiče o délce přibližně 1 stopu jsou uříznuty, odizolovány a připevněny ke dvěma odstřiženým bílým vodičům kabelu pumpy. Tyto vodiče budou vedeny na 120V stranu polovodičového relé. Všechna tato připojení lze nyní pájet se vším, co je možné lepit tak pěkně, jak je to jen možné. Rád používám pogumovanou elektrickou pásku na vnější straně těchto spojů, protože vytváří velmi pěkné těsnění odolné vůči povětrnostním vlivům, které vypadá lépe než běžná elektrická páska.

Krok 10: Připojte polovodičové relé

Nyní lze navázat připojení k polovodičovému relé 120 V. Dva vodiče z napájecího kabelu jsou připojeny ke straně 120 V AC relé, kde každý kabel může vést do kteréhokoli bodu připojení. Mezi desku s obvody a relé 120 V jsou připojeny dva další vodiče, přičemž důležitá je polarita těchto připojení.

Krok 11: Instalace plováků a připojení jejich vodičů k desce plošných spojů

Plováky jsou instalovány do spodní části lopaty otvorem 3/8 , který je utěsněn pomocí O-kroužku, který byl dodán s plováky. Čtyři vodiče z plováků se připojují ke čtyřem šroubům svorek na desce s obvody. možná budeme muset trochu experimentovat, abychom zjistili, které plovoucí dráty jdou na jaký plovák. Zjistili jsme, že dva černé dráty byly pro spodní plovák, zatímco červené byly pro horní plovák.

Krok 12: Instalace čerpadla a testovacího systému

Poté, co je čerpadlo zapojeno a umístěno na dno nádrže, lze systém vyzkoušet zvednutím na plováky. Když je spodní plovák zvednutý, čerpadlo by mělo zůstat vypnuté, ale když jsou zvednuty spodní i horní plováky, čerpadlo by mělo začít běžet. Když se uvolní horní plovák, čerpadlo by mělo pokračovat v chodu, dokud se neuvolní i spodní plovák. Tento test proveďte rychle, protože čerpadlo není určeno k provozu bez vody v nádrži.

Krok 13: Závěr

Dokončený ovladač čerpadla byl sestaven za méně než jeden den a funguje podle očekávání. Podobné nastavení by bylo možné použít pro jakýkoli drenážní systém.