Наявність проточною і питної води - найважливіша складова комфортного проживання і відпочинку за містом. У ситуації, коли центральне водопостачання недоступно, єдиним вірним рішенням стає буріння свердловини або колодязя і подальша установка автоматичного насосу. Безперебійне функціонування агрегату залежить від системи управління, яка збирається за різними схемами.

1. Огляд блоків управління різних проізводітелейa
   • Прилад управління Овен САУ-М2

Управління занурювальним насосом - доцільність автоматики

Для облаштування в заміському будинку повнофункціональної системи водопостачання необхідна автоматизація процесу наповнення витратних ємностей. Управління насосом має бути надійним в роботі і простим по влаштуванню.

Автоматизація насосної установки дозволяє домогтися безперебійного і надійного водопостачання, скоротити експлуатаційні витрати і витрати праці, а також зменшити обсяги регулюючих резервуарів.

Для організації автоматичної роботи насоса крім стандартної апаратури загального застосування (магнітні пускачі, контактори, проміжних реле і перемикачів) використовують і спеціальні апарати контролю / управління. До таких елементів відносять:

• струменеві реле;
• реле контролю рівня і заливки;
• електродні реле рівня;
• датчики ємнісного типу;
• різні манометри;
• поплавковое реле і т.д.

Варіанти управління занурювальним насосом

Можна виділити три види приладів для управління занурювальним насосом:

• блок керування у вигляді пульта;
• прессконтроль;
• автоматичне керування з механізмом підтримки постійного тиску води в системі.

Перший варіант - найпростіший блок управління, здатний захистити насос від перепадів напруги і можливих коротких замикань. Автоматичний режим роботи досягається підключенням блоку управління до реле рівня або реле тиску. Іноді пульт управління під'єднується до поплавковому вимикача. На подібний блок автоматики ціна не перевищує 4000-5000 рублів. Однак доцільність використання такого управління без захисту насоса від сухого ходу і реле тиску немає.

Існують блоки з вбудованими системами, наприклад, «Водолій 4000" вартістю 4000-10000 р. Істотний плюс обладнання - простота монтажу. Установку можливо виконати самостійно без залучення фахівців.

Другий варіант - «прессконтроль» оснащений вбудованими системами пасивного захисту від сухого ходу і автоматизованої роботи насоса. Управління базується за орієнтуванням на ряд параметрів, серед яких обов'язково враховуються рівень протоки і тиску води. Наприклад, якщо витрата води вище 50 л / хв, то обладнання під коригуванням прессконтроля функціонує безперервно. У міру зменшення водяного потоку / підвищення тиску спрацьовує автоматика і прессконтроль відключає насос.

При витрачанні рідини менше 50 л / хв запуск насоса відбувається зі зниженням тиску в системі водопостачання до 1,5 атмосфер. Ця функція особливо важлива в умовах різкого стрибка тиску, коли потрібно скоротити кількість включень / виключень пристрою при мінімальному витраті води.

Вдалі моделі прессконтрольного обладнання: Brio-2000M і Водолій.

Третій варіант - блочне управління з підтримкою стабільного тиску по всій системі. Це пристрій доцільно встановлювати там, де вкрай небажані «стрибки» тиску.

Важливо! Стабільно завищені показники тиску збільшують витрата електроенергії, при цьому ККД насосного обладнання знижується

Шафа управління занурювальним насосом: необхідність і функції

Шафа управління - обов'язковий елемент автономної системи водопостачання, що працює на базі насоса погружного типу. У ньому інтегруються всі керуючі, контрольні вузли та запобіжні блоки.

За допомогою розподільчої шафи вийде вирішити ряд завдань:

1. Забезпечення плавного, безпечного пуску електродвигуна насоса.
2. Регулювання частотного перетворювача.
3. Відстеження експлуатаційних параметрів автономного водопостачання: температура води, тиск в трубах, рівень в свердловині.
4. Вирівнювання характеристик струму, який подається на клеми електродвигуна і регулює частоту обертання насосного валу.

Шафа управління, що обслуговує одночасно кілька агрегатів, має розширений функціонал:

1. Контроль періодичності роботи насосів. Блоки управління поперемінно забезпечують рівномірний знос машинної частини обладнання. Це збільшує майже в два рази термін експлуатації напірного обладнання.
2. Відстеження безперервності роботи агрегатів. Якщо один насос вийшов з ладу, то свердловина продовжить викачування води на другий (резервної) лінії.
3. Контроль функціональності насосного обладнання. Під час простою пристрою запобігає його замулювання.

Типова комплектація шафи управління

Розподільна шафа для насосу (водопровідного, дренажного, пожежного) складається з наступних елементів:

1. Корпус - металева коробка, розрахована для монтажу електротехнічного обладнання.
2. Лицьова панель - виготовляється на базі кришки корпусу, в яку вбудовані кнопки «Стоп» / «Пуск». На лицьовій стороні монтуються індикатори роботи датчиків і насосів, а також реле перемикання з ручного на автоматичний режим.
3. Блок контролю фаз складається з трьох датчиків, які відстежують навантаження по фазах. Пристрій встановлюється біля «входу» в апаратну частину розподільної шафи.
4. Контрактор - перемикач, що подає електрику на клеми насосної установки і відключає агрегат від мережі.
5. Запобіжник - спеціальне реле, нівелює наслідки короткого замикання в системі. У разі замикання перегорить плавкий елемент запобіжника, а не обмотка двигуна або вміст шафи.


6. Блок управління - контролює режим роботи агрегату. Складається з датчика відключення / включення насоса і датчика переповнення. Клеми датчиків вводяться в гидробак і в свердловину.
7. Частотний перетворювач керує оборотами валу асинхронного двигуна, скидаючи і нарощуючи частоту обертання в момент виключення і старту насоса.
8. Датчики тиску і температури підключаються до контрактору і блокують запуск агрегату в неналежних умовах експлуатації - обмерзання труб, підвищенні тиску та ін.

Подібна «начинка» шаф управління прийнята за основу багатьма виробниками. Але поряд з тим, деякі компанії впроваджують в типову схему інноваційні рішення, підвищуючи конкурентоспроможність продукту.

Огляд блоків управління різних виробників

Автоматична станція «Каскад»

Станція управління занурювальним насосом «Каскад» призначена для автоматичного управління / захисту трифазного електродвигуна агрегату, розрахованого на 380 В. Станція є металева шафа, що замикається на замок. У комплект входять:

• станція управління;
• датчик сухого ходу (кондуктометрический тип);
• датчик рівня;
• паспорт і керівництво по експлуатації.

Технічні та експлуатаційні характеристики станції «Каскад»:

• номінальний струм - до 250 А;
• робоче положення - вертикальне;
• харчування датчиків рівня змінним струмом;
• вимір струму по фазах навантаження;
• напругу живлення - 380 В;
• ступінь захисту - IP21, IP54.

випускаються моделі

Аварійне відключення в разі:

• перевантажень під час роботи і в момент запуску;
• обриву однієї / двох фаз;
• «Холостому» ході двигуна;
• перегрів електродвигуна;
• низького дебету свердловини;
• короткого замикання в ланцюзі електродвигуна.

Пристрій управління «Висота»

Пристрій захисту / управління занурювальним наосом «Висота» призначене для відцентрових скважних агрегатів потужністю 2,8-90 кВт. Основні функції:

• пуск / зупинка насоса залежно від рівня рідини в резервуарі;
• вимикання агрегату при коротких замиканнях;
• захист від сухого ходу;
• контроль опору ізоляції двигуна;
• контроль навантаження в фазі.

Важливо! Якщо не використовується датчик рівнів, то можлива робота пристрою в дистанційному режимі управління

Принцип роботи станції «Висота»

При відсутності в резервуарі води, нижній і верхній електронні датчики (КНУ, КВУ) розімкнуті, а реле К1 знеструмлено - відбувається запуск насосного обладнання. При верхньому рівні рідини контакт КВУ замикає ланцюг, спрацьовує реле К1 і розмикає ланцюг котушки пускача - насос відключається. Після зниження рівня води нижче КНУ відбувається повторне включення електронасоса.

Захист від короткого замикання електричного кола забезпечується вимикачем QF, ланцюги управління - запобіжником FU. Токове теплове реле КК захищає від перевантажень, при спрацьовуванні світитися лампочка з написом «Перевантаження».

Прилад управління Овен САУ-М2

Прилад для управління занурювальним насосом Овен САУ-М2 використовується для підтримки рівня води в накопичувальних ємностях, резервуарах, відстійниках і комплексах осушення.

Технічні характеристики і умови експлуатації:

• номінально напруга - 220В;
• допустимі відхилення від рівня рекомендованого напруги - + 10 ... -15%;
• максимально допустимий струм - 8 А;
• опір рідини, при якому спрацьовує датчик - до 500 кОм;
• ступінь захисту корпусу - IP44;
• температура навколишнього середовища - + 1 ... + 50 ° С;
• відносна вологість повітря - максимум 80% при температурі + 35 ° С;
• атмосферний тиск - близько 86-106,7 кПа.

Функціональна схема блоку управління занурювальним насосом САУ-М2

Коли рівень води в резервуарі досягає нижньої позначки, де встановлено довгий електрод датчика бака, ємність автоматично наповнюється до верхнього рівня, на якому монтований короткий електрод датчика бака. До пристрою підключені 2 трьохелектродних датчика:

• датчик рівня заповнюється ємності;
• датчик рівня в ємності, використовуваної для забору рідини (свердловина).

Компаратори 1-4 порівнюють значення сигналів з опорним значенням, після чого видають сигнал на включення / вимикання реле насоса, до якого приєднаний електропривод агрегату.

Реле «Насос» вимикається при затопленні короткого електрода датчика ємності і включається при осушенні довгого електрода (нижній рівень).

Проста схема управління занурювальним насосом

Для облаштування дачного водопостачання на невеликому підвищенні бажано розмістити ємність для накопичення води. З бака по водопровідних трубах вода буде подаватися в будинок і потрібні місця присадибної ділянки. На малюнку приведена схема найпростішого механізму управління насосом, яке можна організувати самостійно.

Схема складається з невеликої кількості елементів. Переваги такого управління - простота установки і надійність.

Принцип роботи:

1. Запуск і вимикання агрегату здійснюється нормально-замкнутим контактом реле К1.1.
2. Режим роботи вибирається перемикачем S2 (водопод'ем-дренаж).
3. Датчики F1 і F2 контролюють рівень води в резервуарі (як бака можна застосовувати звичайну дерев'яну бочку або пластмасову ємність).
4. Включення живлення за допомогою вимикача S1, в разі, коли рівень рідини нижче датчика F1 котушка реле знеструмлена - насос запускається через замкнуті контакти реле К1.1. Після того, як вода підніметься до датчика F1 транзистор VT1 відкриється і включить реле К1. Нормально-замкнуті контакти К1.1 роз'єднати і агрегат зупиниться.

В системі управління використовується малопотужний трансформатор від мовного приймача. При цьому важливо дотримуватися, щоб напруга на конденсаторі С1 було не менше 24 В. Діоди КД212А можна замінити будь-яким діодом з випрямленою струмом близько 1 А і зворотною напругою понад 100 В.

strport.ru

Доброго всім часу доби. Прошу допомоги в створенні прошивки для управління насосом тиску води.
Прошивку для дешевого МК таких як PIC12F675 або ATTiny13A.
Завдання блоку управління насосом.
1) Підтримка тиску води в системі водопроводу.
2) Захист від сухого ходу (відключення насоса під час відсутності води в системі)
3) Кнопка "примусова зупинка" насоса має пріоритет не залежно від показань датчиків.
4) Кнопка "Примусовий запуск" (необхідна після аварійної зупинки або для запуску системи після примусової зупинки)

І так все по порядку:
1)
Система запуску насоса (нижній поріг тиску води)
Планується використовувати звичайне найдешевше механічне реле включення насоса
таке як цей

Його завданням є лише запустити двигун насоса при досягненні нижнього порогу заданого тиску води в системі. Передбачається наявність нормально розімкнутих контактів які при досягненні нижнього порогу будуть переходити в замкнутий стан.
2)
Система відключення двигуна насоса при досягненні верхнього порогу тиску в системі а так само захист від сухого ходу двигуна під час відсутності води в системі водопроводу
Система відключення двигуна насоса планується виконати своїми руками що здешевлює його вартість і підвищує надійність системи (що вже було перевірено на своєму особистому досвіді шляхом пробних випробувань)
Система відключення є дві пластикові труби (діаметр кожен вибирає під свої потреби і можливості) розташовані в вертикальному положенні і запаралелить між собою.
На зображенні трубки показані блакитним кольором.

В одній з трубок буде знаходиться скляна капсула (колба) всередині якої розташований неодимовий магніт. Я використовував як капсули флакон від парфумів пробників. Поклавши туди неодимовий магніт і закривши капсулу почав експерементувати в тазику з водою. Мета експерименту полягає в тому, що б добитися максимально повільного занурення капсули під воду на дно. Капсула навіть з магнітом залишається на плаву і не тоне, необхідно покласти туди стільки магнітиків що б капсула ПОВІЛЬНО тонула. Я поклав 4-ре плоских кругленьких неодімових магнітів і додав чуть чуть піску. Загалом необхідно домогтися саме повільне занурення
під воду, але обов'язково що б капсула йшла на дно, так як в нижній частині трубки, де буде знаходиться капсула буде встановлено нормально розімкнутий геркон. Тим самим ми добиваємося відразу два завдання:
а) Захист від сухого ходу (без води в системі) так як без води капсула буде знаходиться постійно внизу і магніти капсули вплинуть на геркон перевівши його в замкнутий стан.
б) Відключення насоса при досягненні максимального тиску. Після досягнення нижнього порога тиску, механічне реле запустить двигун і піде процес нагнітання тиску і заповнення ресивера водою і весь цей час колба з магнітами буде знаходиться в верхньому положенні в видаленні від геркона. Як тільки система буде заповнена (включаючи ресивер) і всі крани споживачі будуть закриті рух води в трубці припиниться і капсула з магнітами опуститься до низу і відключить (за допомогою геркона) двигун насоса.

ПРИ ЦЬОМУ ПРІОРИТЕТ ДАТЧИКА ВІДКЛЮЧЕННЯ ПОВИНЕН БУТИ ВИЩЕ НІЖ У ДАТЧИКА ВКЛЮЧЕННЯ

Чим хороша саме ця система відключення двигуна і захист від сухого ходу?
1) В тому, що під час відсутності в системі води капсула з магнітами однозначно буде знаходиться в нижньому положенні, що викличе відключення двигуна.
2) В тому, що у всіх різні двигуни і насоси до них мають різну потужність і дана система відключення сама визначає максимальну можливу потужність насоса і відключить двигун при досягненні максимального верхнього значення тиску.

У мене встановлений китайський насос всередині якого є 5 крильчаток на одному валу. Коли все крильчатки справні і чисті насос набирає робочий тиск 6 атмосфер, але якщо зламається хоч одна з них тиск до 6-ти атмосфер не доходить і дана система без всяких коригувань відключить насос на можливе для насоса межі тиску, так як за відсутності протоку води капсула з магнітами опуститься до геркона.

Саму систему я вже зібрав і спробував у справі, працює відмінно без нарікань, але у мене немає мікроконтролерного керування до нього і використовую в управлінні мікросхему CD4013BE.

Але хотілося б використовувати МК з функціями описаними на початку.

Детальніше про прошивці.
На один вихід з МК буде подаватися сигнал запуску двигуна з механічного реле (припустимо GND)
На другий вихід МК подавати сигнал відключення рухається з геркона (і так само GND) при цьому даний сигнал повинен мати перевагу над сигналом включення двигуна, що означає, що якщо навіть механічне реле подає сигнал на включення двигуна то при включеному Геркон двигун насоса буде відключений АЛЕ ! на даний пріоритет має бути затримка в 5 секунд. Для чого потрібна затримка у 5 секунд?
При вимкненому стані двигуна насоса і набраному тиску геркон однозначно буде в замкнутому стані і при нижньому порозі тиску (і при постійному пріоритеті вимкненого стану) геркон просто не дасть включиться насосу.
Третій вихід МК - кнопка примусового відключення системи (відключить систему до тих пір, поки не буде натиснута кнопка примусово запуску двигуна.
Четвертий вихід МК - кнопка примусово запуску двигуна насоса (запустить систему або після аварійної зупинки в момент відсутності води в системі, або після примусової зупинки двигуна насоса, при цьому після натискання даної кнопки система повинна працювати в штатному режимі.
П'ятий вихід з МК - вихід на управління реле, для запуску двигуна насоса.

Загалом якщо можна напишіть прошивку на маленьку МК з 8 ногами PPIC12F675 або ATTiny13A
у якій наступний функціонал:
При подачі сигналу на запуск двигуна, запуск реле здійснюється на 5 секунд і якщо після закінчення 5 секунд геркон НЕ буде розімкнений то система піде в аварійний режим. Якщо протягом 5-ти секунд геркон розімкнеться то система буде працювати поки геркон при набраному тиску знову не замкнеться. Так само додати дві кнопки - "примусове включення" і "примусове відключення" для використання при поливі або тривалому використанні води не потребує хорошого тиску.

sxem.org

Кондуктометричний метод управління

Існує значно надійніший метод контролю і управління за рівнем рідини - це кондуктометрический метод. Підходить, правда, тільки для струмопровідних рідин, але переважна більшість завдань стосується регулювання рівня води, яка відмінно проводить струм.
Принцип заснований на тому, що в рідину занурюються електроди, між якими протікає малий струм з невеликим напругою. Спеціальний контролер, таким чином з абсолютною точністю відстежує рівень рідини. Метод має високу надійність, точністю регулювання і більш гнучкі режим, тому що можна довільно виставити рівні.

Наведемо приклад: існує свердловина з низьким дебітом, відповідно свердловинний насос потрібно захистити від роботи без води максимально надійно і забезпечити його комфортну роботу. Тільки кондуктометричним способом ми можемо забезпечити правильний режим експлуатації насоса і високу надійність спрацьовування.
Ми можемо поставити режим, при якому насос буде відключатися при неприпустимому рівні рідини, а включатися тільки при повному відновленні рівня води в свердловині. Це дозволить не тільки захистити насос, а й забезпечити рідкісний запуск насоса. В іншому випадку його ресурс сильно скоротиться, тому що невеликий підйом води включить насос, який в лічені секунди цю воду викачає і знову відключиться. І так короткими циклами. Це і некомфортно і швидко виведе насос з ладу.
Контролер - універсальне комутуюче виріб, якому можна знайти масу застосувань і розширити функціонал. Наприклад, ви хочете знати про аварійної ситуації - підключаємо модульний зумер або лампу, яка буде сигналізувати про несправності. Підключивши крани з сервоприводом, легко побудувати систему захисту від протікання води. І багато іншого.

Як електроди для кондуктометричної системи підійде будь-який струмопровідний металевий предмет. Але так, як багато матеріалів окислюються і іржавіють, то рекомендується в якості електродів використовувати елементи з латуні і неіржавіючої сталі.
Пропоновані заводські електроди можна подивитися тут

Як загальне (нижнього) електрода, так само можна використовувати корпус контрольованої ємності, якщо вона металева. При автоматизації погружного насоса в якості загального електрода може виступати корпус самого насоса, тоді просто підключаємо клему загального електрода на контакт землі кабелю насоса.

vodoprovod.ru

Необхідність використання автоматики

Щоб система водопостачання заміського будинку була автоматичною і працювала без вашого втручання, необхідний автомат (система автоматики), яка буде підтримувати певний тиск в системі і керувати запуском і зупинкою насосного обладнання.

Щоб управління насосом було простим і надійним, крім стандартної апаратури загального призначення (контакторів, магнітних пускачів, перемикачів і проміжних реле) використовуються спеціальні пристрої контролю та управління. До них можна віднести наступні вироби:

• струменеві реле;
• датчики контролю тиску і рівня рідини;
• електродні реле;
• ємнісні датчики;
• манометри;
• поплавкові датчики рівня.

Варіанти управління насосним обладнанням

Для управління занурювальним насосом використовуються наступні види приладів:

• пульт управління, що складається з блоку необхідних механізмів;
• прессконтроль;
• автомат для управління, який підтримує певний тиск в системі водопостачання.

Пульт управління - це досить простий блок, який дозволяє вберегти насосне виріб від перепадів напруги і коротких замикань. Автоматичний режим функціонування можна отримати, якщо підключити блок управління до реле тиску і рівня рідини. У деяких випадках пульт управління приєднують до поплавковому датчику. Ціна такого блоку управління невисока, але її ефективність без використання захисту насоса від роботи на суху і реле тиску під сумнівом.

Порада: для самостійного монтажу краще використовувати блок з вбудованою системою.

Блок управління у вигляді прессконтроля має вбудовану пасивний захист від роботи на суху, а також обладнання для автоматизованої роботи насоса. Для управління системою потрібно контролювати ряд параметрів, а саме тиск рідини і рівень потоку. Наприклад, якщо витрата води перевищує 50 літрів в хвилину, то насосне обладнання під керуванням прессконтроля працює без зупинки. Автомат спрацьовує і відключає насос, якщо водяний потік зменшується, а тиск в системі підвищується. Якщо витрата рідини менше 50 літрів в хвилину, то насосне виріб запускається при зниженні тиску в системі до 1,5 бар. Така робота автомата особливо важлива при різких скачках тиску, коли потрібно скоротити кількість запусків і зупинок насоса при мінімальному витраті.

Автомат для управління, який дозволяє підтримувати постійний тиск в системі, необхідно використовувати там, де будь-які скачки тиску вкрай небажані.

Увага: якщо показники тиску будуть постійно завищені, то витрата електроенергії збільшиться, а ККД насоса навпаки знизиться.

Шафа управління

Найбільш досконалий автомат для контролю над роботою насосного обладнання - це шафа управління. У цей пристрій вбудовано всі необхідні вузли та запобіжні блоки для управління занурювальним насосом.

За допомогою такого шафи можна вирішити безліч завдань:

1. Устаткування забезпечує безпечний плавний запуск двигуна.
2. Здійснюється регулювання роботи частотного перетворювача.
3. Пристрій відстежує експлуатаційні параметри системи автономного водопостачання, а саме тиск, температуру рідини, рівень води в свердловині.
4. Автомат вирівнює характеристики струму, що подається на клеми двигуна, а також регулює частоту обертання валу насосного обладнання.

Також є шафи управління, які можуть обслуговувати кілька насосів. Ці вироби можуть вирішувати ще більше завдань:

1. Вони контролюватимуть періодичність роботи насосів, що дозволить збільшити термін служби агрегатів, оскільки завдяки блоку управління може забезпечуватися рівномірне спрацьовування механічних частин.
2. Спеціальні реле відстежуватимуть безперервну роботу насосних виробів. При виході з ладу одного агрегату, робота буде перекладатися на друге виріб.
3. Також система автоматики може самостійно контролювати справність насосного обладнання. Під час тривалої бездіяльності насосів буде запобігати їх замулювання.

У стандартну комплектацію шафи управління входять такі вузли та елементи:

• Корпус у вигляді сталевої коробки з дверцятами.
• На основі кришки корпусу виготовляється лицьова панель. У неї вбудовані кнопки пуску і зупинки. На панелі встановлюються індикатори роботи насоса і датчиків, а також реле для вибору автоматичного і ручного режиму роботи.
• Біля входу в апаратний відсік шафи встановлюється пристрій контролю фаз, яке складається з 3-х датчиків. Цей блок відстежує навантаження по фазах.
• Контактор - це виріб для подачі електричного струму на клеми насоса і відключення агрегату від мережі.
• Запобіжний реле для захисту від короткого замикання. У разі замикання буде пошкоджений запобіжник, а не обмотка електродвигуна насоса або вузли та деталі шафи.
• Для контролю над роботою агрегату в шафі стоїть блок управління. Тут є датчики переповнення, запуску і зупинки насоса. При цьому клеми цих датчиків виводяться в свердловину або гидробак.
• Для управління обертанням вала електродвигуна використовується частотний перетворювач. Він дозволяє плавно скидати і нарощувати частоту обертання двигуна при запуску і зупинці насосного обладнання.
• Датчики температури і тиску приєднуються до контактора і запобігають запуску насоса в невідповідних умовах.

Найпростіша схема управління

Застосування простої схеми виправдано для облаштування водопостачання невеликого дачного будинку. У цьому випадку ємність для збору води краще розмістити на невеликому підвищенні. З накопичувального бака по системі трубопроводів вода буде поставлятися в різні місця присадибної ділянки і в будинок.

Порада: як накопичувальної ємності можна використовувати металеву, пластикову або дерев'яну бочку або бак.

Найпростішу схему управління насосним обладнанням нескладно реалізувати самостійно, оскільки вона складається з невеликого числа елементів. Головна перевага такої схеми - надійність і простота установки.

Принцип роботи даної схеми управління полягає в наступному:

1. Для включення і відключення насосного обладнання використовується контактна реле (К 1.1) нормально-замкнутого типу.
2. Схема передбачає два режими роботи - підйом води зі свердловини і дренаж. Вибір того чи іншого режиму здійснюється за допомогою перемикача (S2).
3. Для контролю рівня води в накопичувальній ємності використовуються реле F 1 і 2.
4. При зниженні води в баку нижче рівня розташування датчика F1 відбувається включення харчування через перемикач S При цьому котушка реле буде знеструмлена. Запуск насосного обладнання відбувається при замиканні контактів на реле К1.1.
5. Після підйому рівня рідини до датчика F1 відбудеться відкриття транзистора VT1 і включення реле К1. При цьому контакти нормально-замкнутого типу на реле К1.1 розімкнуться і насосне обладнання відключиться.

У даній системі управління використовується малопотужний трансформатор, який можна взяти в обертальному приймачі. При складанні системи важливо, щоб на конденсатор С1 подавалося напруга не менше 24 В. Якщо у вас немає діодів КД 212 А, то замість них можна використовувати будь-які діоди з випрямленою струмом в межах 1 А, при цьому зворотна напруга має бути більше 100 В.

vodakanazer.ru

Принцип дії поплавкового датчика

У рідину поміщається предмет, який в ній не тоне. Це може бути шматок дерева або пінопласту, порожниста герметична сфера з пластмаси або металу і багато іншого. При зміні рівня рідини цей предмет буде підніматися або опускатися разом з нею. Якщо поплавок з'єднати з виконавчим механізмом, то він буде виконувати функції датчика рівня води в ємності.

Класифікація обладнання

Поплавкові датчики можуть самостійно здійснювати контроль над рівнем рідини або подавати сигнал в схему контролю. За цим принципом їх можна розділити на дві великі групи: механічні і електричні.

механічні пристрої

До механічних відносяться найрізноманітніші поплавкові клапани рівня води в баку. Принцип їх дії полягає в тому, що поплавок з'єднаний з важелем, при зміні рівня рідини поплавок переміщує вгору або вниз цей важіль, А він, у свою чергу, впливає на клапан, який і перекриває (відкриває) подачу води. Такі клапани можна побачити в зливних бачках унітазів. Їх дуже зручно використовувати там, де потрібно постійно додавати воду з центральної системи водопостачання.

Механічні датчики мають ряд переваг:

• простота конструкції;
• компактність;
• безпеку;
• автономність - не вимагають ніяких джерел електроенергії;
• надійність;
• дешевизна;
• легкість установки і настройки.

Але у цих датчиків є один істотний недолік: вони можуть контролювати тільки один (верхній) рівень, який залежить від місця монтажу, і регулювати його, якщо і можна, то в дуже невеликих межах. У продажу такої клапан може називатися «кран поплавковий для ємностей».

електричні датчики

Електричний датчик рівня рідини (поплавковий), відрізняється від механічного тим, що сам він воду не перекриває. Поплавок, переміщаючись при зміні кількості рідини, впливає на електричні контакти, які включені в схему управління. На підставі цих сигналів автоматична система контролю приймає рішення про необхідність тих чи інших дій. У найпростішому випадку такий датчик має поплавок. Цей поплавок впливає на контакт, через який відбувається включення насоса.

Як контактів найчастіше застосовують геркони. Геркон - це скляна герметична колба з контактами всередині. Перемикання цих контактів відбувається під дією магнітного поля. Геркони мають мініатюрні розміри і легко розміщуються всередині тонкої трубки з магнітною (пластик, алюміній). За трубці під дією рідини вільно переміщається поплавець з магнітом, при наближенні якого контакти спрацьовують. Вся ця система встановлюється вертикально в резервуар. Змінюючи положення геркона всередині трубки, можна регулювати момент спрацьовування автоматики.

Якщо потрібно стежити за верхнім рівнем в резервуарі, то датчик встановлюють вгорі. Як тільки рівень опуститься нижче встановленого, контакт замкнеться, насос включиться. Вода почне збільшуватись, і коли рівень води дійде до верхньої межі, поплавок повернеться в початковий стан, і насос відключиться. Однак на практиці таку схему застосовувати не можна. Справа в тому, що датчик спрацьовує при щонайменшій зміні рівня, слідом за цим включається насос, рівень піднімається, і насос відключається. Якщо витрата води з ємності менше, Ніж подача, виникає ситуація, коли насос постійно включається і відключається, при цьому він швидко перегрівається і виходить з ладу.

Тому датчики рівня води для управління насосом працюють інакше. У ємності мають у своєму розпорядженні мінімум два контакти. Один відповідає за верхній рівень, він відключає насос. Другий визначає положення нижнього рівня, при досягненні якого насос включається. Таким чином, значно скорочується число пусків, що забезпечує надійну роботу всієї системи. Якщо різниця рівнів невелика, то зручно використовувати трубку з двома герконами всередині і один поплавок, який їх комутує. При різниці більше метра застосовують два окремих датчика, встановлених на потрібних висотах.

Незважаючи на більш складну конструкцію і необхідність схеми управління, електричні поплавкові датчики дозволяють повністю автоматизувати процес управління рівнем рідини.

Якщо через такі датчики підключити лампочки, То їх можна використовувати для візуального контролю кількості рідини в резервуарі.

Саморобний поплавковий вимикач

Якщо у вас є час і бажання, то найпростіший поплавковий датчик рівня води можна зробити своїми руками, і витрати на нього будуть мінімальні.

механічна система

Для того щоб максимально спростити конструкцію, як замикаючого пристрою використовуватимемо кульовий клапан (кран). Добре підійдуть найменші клапани (півдюймові і менше). Такий кран має ручку, якою він закривається. Для переробки його в датчик необхідно подовжити цю ручку смужкою металу. Смужка кріпиться до ручки через просвердлені в ній отвори відповідними гвинтами. Перетин цього важеля повинно бути мінімальним, але при цьому він не повинен згинатися під дією поплавка. Довжина його близько 50 см. Поплавок кріпиться на кінці цього важеля.

Як поплавка можна використовувати дволітрову пластикову пляшку від газованої води. Пляшка наполовину заповнюється водою.

Перевірити роботу системи можна, не встановлюючи її в резервуар. Для цього встановіть кран вертикально, а важіль з поплавцем поставте в горизонтальне положення. Якщо все зроблено правильно, то під дією маси води в пляшки, важіль почне рухатися вниз і займе вертикальне положення, разом з ним провернётся і ручка клапана. Тепер занурте пристрій в воду. Пляшка повинна спливти і повернути ручку клапана.

Так як клапани розрізняються розмірами і зусиллям, яке потрібно прикласти для їх перемикання, можливо, потрібно буде провести настройку системи. У разі якщо поплавок не може провернути клапан, можна збільшити довжину важеля або взяти пляшку більшого обсягу.

Монтуємо датчик в ємності на необхідному рівні в горизонтальному положенні, при цьому в вертикальному положенні поплавця клапан повинен бути відкритий, а в горизонтальному - закритий.

Датчик електричного типу

Для самостійного виготовлення датчика цього типу, крім звичайного інструмента, знадобиться:

Послідовність виготовлення наступна:

При зміні рівня рідини разом з нею переміщується і поплавок, який діє на електричний контакт для контролю рівня води в баку. Схема управління з таким датчиком може мати вигляд, представлений на малюнку. Точки 1, 2, 3 - це точки підключення проводу, який йде від нашого датчика. Точка 2 - це загальна точка.

Розглянемо принцип дії саморобного пристрою. Припустимо, в момент включення резервуар порожній, поплавок знаходиться в положенні нижнього рівня (НУ), цей контакт замикається і подає харчування на реле (Р).

Реле спрацьовує і замикає контакти Р1 і Р2. Р1 - це контакт самоблокировки. Він потрібен для того, щоб реле не відключилася (насос продовжував працювати), коли вода почне прибувати, і контакт НУ розімкнеться. Контакт Р2 підключає насос (Н) до джерела живлення.

Коли рівень підніметься до верхнього значення, спрацює геркон і розімкне свій контакт ВУ. Реле буде знеструмлено, воно розімкне свої контакти Р1 і Р2, і насос відключиться.

Зі зменшенням кількості води в резервуарі поплавок почне опускатися, але поки він не займе нижнє положення і не замкне контакт НУ, насос не увімкнеться. Коли це станеться, цикл роботи повториться заново.

Ось так працює поплавковий вимикач контролю рівня води.

В процесі експлуатації необхідно періодично очищати трубу і поплавок від забруднень. Геркони витримують величезну кількість перемикань, тому такий датчик прослужить довгі роки.

Безперебійне водопостачання приватного будинку - завдання цілком здійсненне. Для цього необхідно автоматизувати процес заповнення витрачається води в резервуарах. Оскільки більшість якісних автоматів досить дорогі, а доступні за ціною не задовольняють вимогам якості, то можна зробити саморобний пристрій для регулювання подачі води глибинним насосом зі свердловини або колодязя.

Зазвичай вода зі свердловини надходить в накопичувач, з якого через підключення крани вона використовується за призначенням. Коли ви будете витрачати рідини автоматично повинен включатися насос до наповнення ємності і своєчасно відключати його, запобігаючи переповнення або розрив.

Для цієї мети можна використовувати геркони, які представляють собою герметичний контакт, керований магнітом. Такі контакти зазвичай застосовуються в теле- і радіоапаратури. Вони надійні і довговічні. Геркони мають зазвичай три перемикаються контакту. Але можна використовувати і екземпляри з двома висновками, просто потрібно купувати два різних геркона - мають нормально - замкнуті і нормально - розімкнуті контакти.

Пускач насоса встановлюється в зручному місці приміщення. На його вхід підводиться напруга від мережі, а на вихідний контакт підключається електричний насос. Усередині резервуара до його кришці закріплюється пластикова трубка, всередині якої міститься циліндричний поплавець із закріпленим на ньому магнітиком. Як поплавка можна використовувати шматок пінопласту. У міру накопичення води в резервуарі, поплавок піднімається вгору, а при зниженні рівня води опускається.

На пластиковій трубці закріплюються геркони - верхній, який розмикає мережу, на максимальному рівні води, нижній, який замикає, на мінімальному рівні. При наборі води, магнітик на поплавці піднімається до рівня верхнього геркона. Під впливом магнітного поля геркон спрацьовує, відключаючи насос від мережі - набір води припиняється. При витраті води, магнітик опускається до нижнього геркона, і той замикає ланцюг - насос включається і качає воду зі свердловини до необхідного рівня. Завдяки надійності герконів, система автоматичного регулювання роботи насосу працює безвідмовно.

Збірка автомата управління глибинним насосом в приміщеннях з низькою стелею.

Якщо накопичувальний резервуар встановлений в приміщення таким чином, що відстань від його вірніше кромки до стелі занадто мало, то установка автомата управління насосом проводиться іншим способом.

Поплавок, опущений в ємність, з'єднується шпагатом через систему напрямних шківів з магнітом. Як шківів можна використовувати шпульки від швейної машинки. Пластикову трубку з магнітиком розміщують поза резервуара, в будь-якому зручному місці, але так, щоб не виникало перешкод для вільного переміщення шпагату. При цьому шпагат повинен бути злегка натягнутий, для чого можна додати маленькі важки до магніту.

До зовнішньої поверхні трубки прикріплюються геркони на потрібній висоті, яка відповідає рівню включення і відключення насоса. При цьому розмикає мережу геркон виявиться нижче замикає.

Управління роботою насоса звичайним вимикачем.

У деяких випадках організація автоматичного керування насосом за допомогою герконів може виявитися складним або неможливим. У цьому випадку існує варіант автоматизації включення і відключення системи з використанням простого настінного вимикача електрики. При своїй простоті даний вид управління насосом менш надійний і не довговічний. Багато що залежить і від якості самого електровимикача.

1. У накопичувальну ємність встановлюється поплавок (сантехнічний або пінопластовий). До нього прикріплюється неметаллический стрижень, який виводиться назовні.

2. До внутрішніх стінок резервуара кріпиться направляюча трубка, всередині якої з мінімальним опором буде переміщатися вгору - вниз стрижень від поплавка.

3. До стрижня прикріплюється магніт, який буде змінювати положення контактів вимикача на "Вкл." або "Викл.". При цьому магніт повинен бути досить потужним, щоб його магнітне поле могло подолати силу опору пружини всередині вимикача.

4. На клавіші вимикача необхідно надійно закріпити металеву пластинку або міцну дріт, кінцях якої рекомендується загнути у вигляді вусів - контактів.

5. Видаткова ємність і вимикач кріпляться на одну стіну, причому вимикач розташовується вище резервуара.

6. Для підключення насоса до вимикача фазний провід кабелю живлення розрізається, і кінці приєднуються до контактів вимикача. Вилка вставляється в розетку.

Як працює цей тип автомата.

1. При витрачанні води з накопичувальної ємності її рівень знижується, відповідно, магніт на стрижні рухається вниз. У той момент, коли він досягає рівня нижнього контактного вусики, той різко притягається до магніту, переводячи вимикач в положення "Вкл.". Насос включається, починається набір води.

Пристрій, зроблене своїми руками на одному транзисторі, може виготовити практично будь-який, хто цього захоче і докладе невеликі зусилля для закупівлі дуже недорогих і не численних комплектуючих і спаяні їх в схему. Застосовується вона для автоматичного поповнення води в витратних ємкостях будинку, на дачі і всюди, де присутня вода, без обмежень. А таких місць дуже багато. Для початку розглянемо схему цього пристрою. Простіше просто не буває.

Контроль рівня води в автоматичному режимі за допомогою найпростішого електронного Схема контролю рівня води.
Вся схема управління рівнем води складається з декількох простих деталей і якщо без помилок зібрана з хороших деталей, то не потребує налаштування і відразу почне працювати, як заплановано. У мене подібна схема без збоїв працює вже майже три роки, і я їй дуже задоволений.

Схема автоматичного управління рівнем води

список деталей

• Транзистор можна застосувати будь-який з цих: КТ815А або Б. TIP29A. TIP61A. BD139. BD167. BD815.
• ГК1 - геркон нижнього рівня.
• ГК2 - геркон верхнього рівня.
• ГК3 - геркон аварійного рівня.
• D1 - будь-який червоний світлодіод.
• R1 - резистор 3 кому 0.25 ват.
• R2 - резистор 300 Ом 0.125 ват.
• К1 - будь реле на 12 вольт з двома парами нормально роз'єднаними контактами.
• К2 - будь реле на 12 вольт з однією парою нормально розімкнутих контактів.
• Як джерела сигналу для поповнення води в ємність, я застосував поплавкові герконові контакти. На схемі позначаються ГК1, ГК2 і ГК3. Китайського виробництва, але дуже пристойної якості. Жодного поганого слова сказати не можу. У ємності, де вони стоять, у мене відбувається обробка води озоном і за роки роботи на них ні найменшого ушкодження. Озон є вкрай агресивним хімічним елементом і багато пластики він розчиняє абсолютно без залишку.

Тепер розглянемо роботу схеми в автоматичному режимі.
При подачі живлення на схему, спрацьовує поплавок нижнього рівня ГК1 і через його контакт і резистори R1і R2 подається харчування на базу транзистора. Транзистор відкривається і тим самим подає харчування на котушку реле К1. Реле включається і своїм контактом К1.1 блокує ГК1 (нижній рівень), а контактом К1.2 подає харчування на котушку реле К2, яке є виконавчим і включає своїм контактом К2.1 виконавчий механізм. Виконавчим механізмом може бути насос для води або електричний клапан, які подають воду в ємність.
Вода поповнюється і коли перевищить нижній рівень, вимкнеться ГК1, тим самим готуючи наступний цикл роботи. Досягнувши верхнього рівня, вода підніме поплавок і включить ГК2 (верхній рівень) тим самим замикаючи ланцюжок через R1, К1.1, ГК2. Харчування на базу транзистора перерветься, і він закриється, вимкнувши реле К1, яке своїми контактами розімкне К1.1 і вимкне реле К2. Реле, в свою чергу виключить виконавчий механізм. Схема підготовлена \u200b\u200bдо нового циклу роботи. ГК3 є поплавком аварійного рівня і служить страховкою, якщо раптом не спрацює поплавок верхнього рівня. Діод D1 є індикатором роботи пристрою в режимі наповнення води.
А тепер приступимо до виготовлення цього дуже корисного пристрою.

Розміщуємо деталі на плату.

Всі деталі розміщуємо на макетної платі, щоб не робити друковану. При розміщенні деталей, потрібно враховувати, щоб паяти якомога менше перемичок. Потрібно максимально використовувати провідники самих елементів для монтажу.

Остаточний вигляд.

Коли виникає необхідність контролю рівня рідини, багато виконують цю роботу вручну, а адже це вкрай неефективно, забирає багато часу і сил, а наслідки недогляду можуть обійтися дуже дорого: наприклад, затоплена квартира або згорілий насос. Цього можна легко уникнути, використовуючи поплавкові датчики рівня води. Це прості за конструкцією і принципом дії пристрої, доступні за ціною.

У домашніх умовах датчики цього типу дозволяють автоматизувати такі процеси, як:

• контроль рівня рідини в видатковому баку;
• відкачка грунтових вод з погреба;
• відключення насоса, коли рівень в колодязі падає нижче допустимого, і деякі інші.

Принцип дії поплавкового датчика

У рідину поміщається предмет, який в ній не тоне. Це може бути шматок дерева або пінопласту, порожниста герметична сфера з пластмаси або металу і багато іншого. При зміні рівня рідини цей предмет буде підніматися або опускатися разом з нею. Якщо поплавок з'єднати з виконавчим механізмом, то він буде виконувати функції датчика рівня води в ємності.

Класифікація обладнання

Поплавкові датчики можуть самостійно здійснювати контроль над рівнем рідини або подавати сигнал в схему контролю. За цим принципом їх можна розділити на дві великі групи: механічні і електричні.

механічні пристрої

До механічних відносяться найрізноманітніші поплавкові клапани рівня води в баку.
інципіт їх дії полягає в тому, що поплавок з'єднаний з важелем, при зміні рівня рідини поплавок переміщує вгору або вниз цей важіль, А він, у свою чергу, впливає на клапан, який і перекриває (відкриває) подачу води. Такі клапани можна побачити в зливних бачках унітазів. Їх дуже зручно використовувати там, де потрібно постійно додавати воду з центральної системи водопостачання.

Механічні датчики мають ряд переваг:

• простота конструкції;
• компактність;
• безпеку;
• автономність - не вимагають ніяких джерел електроенергії;
• надійність;
• дешевизна;
• легкість установки і настройки.

Але у цих датчиків є один істотний недолік: вони можуть контролювати тільки один (верхній) рівень, який залежить від місця монтажу, і регулювати його, якщо і можна, то в дуже невеликих межах. У продажу такої клапан може називатися «кран поплавковий для ємностей».

електричні датчики

Електричний датчик рівня рідини (поплавковий), відрізняється від механічного тим, що сам він воду не перекриває.
плавок, переміщаючись при зміні кількості рідини, впливає на електричні контакти, які включені в схему управління. На підставі цих сигналів автоматична система контролю приймає рішення про необхідність тих чи інших дій. У найпростішому випадку такий датчик має поплавок. Цей поплавок впливає на контакт, через який відбувається включення насоса.

Як контактів найчастіше застосовують геркони. Геркон - це скляна герметична колба з контактами всередині. Перемикання цих контактів відбувається під дією магнітного поля. Геркони мають мініатюрні розміри і легко розміщуються всередині тонкої трубки з магнітною (пластик, алюміній). За трубці під дією рідини вільно переміщається поплавець з магнітом, при наближенні якого контакти спрацьовують. Вся ця система встановлюється вертикально в резервуар. Змінюючи положення геркона всередині трубки, можна регулювати момент спрацьовування автоматики.

Якщо потрібно стежити за верхнім рівнем в резервуарі, то датчик встановлюють вгорі. Як тільки рівень опуститься нижче встановленого, контакт замкнеться, насос включиться. Вода почне збільшуватись, і коли рівень води дійде до верхньої межі, поплавок повернеться в початковий стан, і насос відключиться. Однак на практиці таку схему застосовувати не можна. Справа в тому, що датчик спрацьовує при щонайменшій зміні рівня, слідом за цим включається насос, рівень піднімається, і насос відключається. Якщо витрата води з ємності менше, Ніж подача, виникає ситуація, коли насос постійно включається і відключається, при цьому він швидко перегрівається і виходить з ладу.

Тому датчики рівня води для управління насосом працюють інакше. У ємності мають у своєму розпорядженні мінімум два контакти. Один відповідає за верхній рівень, він відключає насос. Другий визначає положення нижнього рівня, при досягненні якого насос включається. Таким чином, значно скорочується число пусків, що забезпечує надійну роботу всієї системи. Якщо різниця рівнів невелика, то зручно використовувати трубку з двома герконами всередині і один поплавок, який їх комутує. При різниці більше метра застосовують два окремих датчика, встановлених на потрібних висотах.

Незважаючи на більш складну конструкцію і необхідність схеми управління, електричні поплавкові датчики дозволяють повністю автоматизувати процес управління рівнем рідини.

Якщо через такі датчики підключити лампочки, То їх можна використовувати для візуального контролю кількості рідини в резервуарі.

Саморобний поплавковий вимикач

Якщо у вас є час і бажання, то найпростіший поплавковий датчик рівня води можна зробити своїми руками, і витрати на нього будуть мінімальні.

механічна система

Для того щоб максимально спростити конструкцію, як замикаючого пристрою використовуватимемо кульовий клапан (кран). Добре підійдуть найменші клапани (півдюймові і менше). Такий кран має ручку, якою він закривається. Для переробки його в датчик необхідно подовжити цю ручку смужкою металу. Смужка кріпиться до ручки через просвердлені в ній отвори відповідними гвинтами. Перетин цього важеля повинно бути мінімальним, але при цьому він не повинен згинатися під дією поплавка. Довжина його близько 50 см. Поплавок кріпиться на кінці цього важеля.

Як поплавка можна використовувати дволітрову пластикову пляшку від газованої води. Пляшка наполовину заповнюється водою.

Перевірити роботу системи можна, не встановлюючи її в резервуар. Для цього встановіть кран вертикально, а важіль з поплавцем поставте в горизонтальне положення. Якщо все зроблено правильно, то під дією маси води в пляшки, важіль почне рухатися вниз і займе вертикальне положення, разом з ним провернётся і ручка клапана. Тепер занурте пристрій в воду. Пляшка повинна спливти і повернути ручку клапана.

Так як клапани розрізняються розмірами і зусиллям, яке потрібно прикласти для їх перемикання, можливо, потрібно буде провести настройку системи. У разі якщо поплавок не може провернути клапан, можна збільшити довжину важеля або взяти пляшку більшого обсягу.

Монтуємо датчик в ємності на необхідному рівні в горизонтальному положенні, при цьому в вертикальному положенні поплавця клапан повинен бути відкритий, а в горизонтальному - закритий.

Датчик електричного типу

Для самостійного виготовлення датчика цього типу, крім звичайного інструмента, знадобиться:

Послідовність виготовлення наступна:

При зміні рівня рідини разом з нею переміщується і поплавок, який діє на електричний контакт для контролю рівня води в баку. Схема управління з таким датчиком може мати вигляд, представлений на малюнку. Точки 1, 2, 3 - це точки підключення проводу, який йде від нашого датчика. Точка 2 - це загальна точка.

Розглянемо принцип дії саморобного пристрою. Припустимо, в момент включення резервуар порожній, поплавок знаходиться в положенні нижнього рівня (НУ), цей контакт замикається і подає харчування на реле (Р).

Реле спрацьовує і замикає контакти Р1 і Р2. Р1 - це контакт самоблокировки. Він потрібен для того, щоб реле не відключилася (насос продовжував працювати), коли вода почне прибувати, і контакт НУ розімкнеться. Контакт Р2 підключає насос (Н) до джерела живлення.

Коли рівень підніметься до верхнього значення, спрацює геркон і розімкне свій контакт ВУ. Реле буде знеструмлено, воно розімкне свої контакти Р1 і Р2, і насос відключиться.

Зі зменшенням кількості води в резервуарі поплавок почне опускатися, але поки він не займе нижнє положення і не замкне контакт НУ, насос не увімкнеться. Коли це станеться, цикл роботи повториться заново.

Ось так працює поплавковий вимикач контролю рівня води.

В процесі експлуатації необхідно періодично очищати трубу і поплавок від забруднень. Геркони витримують величезну кількість перемикань, тому такий датчик прослужить довгі роки.

instrument.guru

Наявність проточною і питної води - найважливіша складова комфортного проживання і відпочинку за містом. У ситуації, коли центральне водопостачання недоступно, єдиним вірним рішенням стає буріння свердловини або колодязя і подальша установка автоматичного насосу. Безперебійне функціонування агрегату залежить від системи управління, яка збирається за різними схемами.

1. Огляд блоків управління різних проізводітелейa
   • Прилад управління Овен САУ-М2

Управління занурювальним насосом - доцільність автоматики

Для облаштування в заміському будинку повнофункціональної системи водопостачання необхідна автоматизація процесу наповнення витратних ємностей. Управління насосом має бути надійним в роботі і простим по влаштуванню.

Автоматизація насосної установки дозволяє домогтися безперебійного і надійного водопостачання, скоротити експлуатаційні витрати і витрати праці, а також зменшити обсяги регулюючих резервуарів.

Для організації автоматичної роботи насоса крім стандартної апаратури загального застосування (магнітні пускачі, контактори, проміжних реле і перемикачів) використовують і спеціальні апарати контролю / управління. До таких елементів відносять:

• струменеві реле;
• реле контролю рівня і заливки;
• електродні реле рівня;
• датчики ємнісного типу;
• різні манометри;
• поплавковое реле і т.д.

Варіанти управління занурювальним насосом

Можна виділити три види приладів для управління занурювальним насосом:

• блок керування у вигляді пульта;
• прессконтроль;
• автоматичне керування з механізмом підтримки постійного тиску води в системі.

Перший варіант - найпростіший блок управління, здатний захистити насос від перепадів напруги і можливих коротких замикань. Автоматичний режим роботи досягається підключенням блоку управління до реле рівня або реле тиску. Іноді пульт управління під'єднується до поплавковому вимикача. На подібний блок автоматики ціна не перевищує 4000-5000 рублів. Однак доцільність використання такого управління без захисту насоса від сухого ходу і реле тиску немає.

Існують блоки з вбудованими системами, наприклад, «Водолій 4000" вартістю 4000-10000 р. Істотний плюс обладнання - простота монтажу. Установку можливо виконати самостійно без залучення фахівців.

Другий варіант - «прессконтроль» оснащений вбудованими системами пасивного захисту від сухого ходу і автоматизованої роботи насоса. Управління базується за орієнтуванням на ряд параметрів, серед яких обов'язково враховуються рівень протоки і тиску води. Наприклад, якщо витрата води вище 50 л / хв, то обладнання під коригуванням прессконтроля функціонує безперервно. У міру зменшення водяного потоку / підвищення тиску спрацьовує автоматика і прессконтроль відключає насос.

При витрачанні рідини менше 50 л / хв запуск насоса відбувається зі зниженням тиску в системі водопостачання до 1,5 атмосфер. Ця функція особливо важлива в умовах різкого стрибка тиску, коли потрібно скоротити кількість включень / виключень пристрою при мінімальному витраті води.

Вдалі моделі прессконтрольного обладнання: Brio-2000M і Водолій.

Третій варіант - блочне управління з підтримкою стабільного тиску по всій системі. Це пристрій доцільно встановлювати там, де вкрай небажані «стрибки» тиску.

Важливо! Стабільно завищені показники тиску збільшують витрата електроенергії, при цьому ККД насосного обладнання знижується

Шафа управління занурювальним насосом: необхідність і функції

Шафа управління - обов'язковий елемент автономної системи водопостачання, що працює на базі насоса погружного типу. У ньому інтегруються всі керуючі, контрольні вузли та запобіжні блоки.

За допомогою розподільчої шафи вийде вирішити ряд завдань:

1. Забезпечення плавного, безпечного пуску електродвигуна насоса.
2. Регулювання частотного перетворювача.
3. Відстеження експлуатаційних параметрів автономного водопостачання: температура води, тиск в трубах, рівень в свердловині.
4. Вирівнювання характеристик струму, який подається на клеми електродвигуна і регулює частоту обертання насосного валу.

Шафа управління, що обслуговує одночасно кілька агрегатів, має розширений функціонал:

1. Контроль періодичності роботи насосів. Блоки управління поперемінно забезпечують рівномірний знос машинної частини обладнання. Це збільшує майже в два рази термін експлуатації напірного обладнання.
2. Відстеження безперервності роботи агрегатів. Якщо один насос вийшов з ладу, то свердловина продовжить викачування води на другий (резервної) лінії.
3. Контроль функціональності насосного обладнання. Під час простою пристрою запобігає його замулювання.

Типова комплектація шафи управління

Розподільна шафа для насосу (водопровідного, дренажного, пожежного) складається з наступних елементів:

1. Корпус - металева коробка, розрахована для монтажу електротехнічного обладнання.
2. Лицьова панель - виготовляється на базі кришки корпусу, в яку вбудовані кнопки «Стоп» / «Пуск». На лицьовій стороні монтуються індикатори роботи датчиків і насосів, а також реле перемикання з ручного на автоматичний режим.
3. Блок контролю фаз складається з трьох датчиків, які відстежують навантаження по фазах. Пристрій встановлюється біля «входу» в апаратну частину розподільної шафи.
4. Контрактор - перемикач, що подає електрику на клеми насосної установки і відключає агрегат від мережі.
5. Запобіжник - спеціальне реле, нівелює наслідки короткого замикання в системі. У разі замикання перегорить плавкий елемент запобіжника, а не обмотка двигуна або вміст шафи.
6. Блок управління - контролює режим роботи агрегату. Складається з датчика відключення / включення насоса і датчика переповнення. Клеми датчиків вводяться в гидробак і в свердловину.
7. Частотний перетворювач керує оборотами валу асинхронного двигуна, скидаючи і нарощуючи частоту обертання в момент виключення і старту насоса.
8. Датчики тиску і температури підключаються до контрактору і блокують запуск агрегату в неналежних умовах експлуатації - обмерзання труб, підвищенні тиску та ін.

Подібна «начинка» шаф управління прийнята за основу багатьма виробниками. Але поряд з тим, деякі компанії впроваджують в типову схему інноваційні рішення, підвищуючи конкурентоспроможність продукту.

Огляд блоків управління різних виробників

Автоматична станція «Каскад»

Станція управління занурювальним насосом «Каскад» призначена для автоматичного управління / захисту трифазного електродвигуна агрегату, розрахованого на 380 В. Станція є металева шафа, що замикається на замок. У комплект входять:

• станція управління;
• датчик сухого ходу (кондуктометрический тип);
• датчик рівня;
• паспорт і керівництво по експлуатації.

Технічні та експлуатаційні характеристики станції «Каскад»:

• номінальний струм - до 250 А;
• робоче положення - вертикальне;
• харчування датчиків рівня змінним струмом;
• вимір струму по фазах навантаження;
• напругу живлення - 380 В;
• ступінь захисту - IP21, IP54.

випускаються моделі

Аварійне відключення в разі:

• перевантажень під час роботи і в момент запуску;
• обриву однієї / двох фаз;
• «Холостому» ході двигуна;
• перегрів електродвигуна;
• низького дебету свердловини;
• короткого замикання в ланцюзі електродвигуна.

Пристрій управління «Висота»

Пристрій захисту / управління занурювальним наосом «Висота» призначене для відцентрових скважних агрегатів потужністю 2,8-90 кВт. Основні функції:

• пуск / зупинка насоса залежно від рівня рідини в резервуарі;
• вимикання агрегату при коротких замиканнях;
• захист від сухого ходу;
• контроль опору ізоляції двигуна;
• контроль навантаження в фазі.

Важливо! Якщо не використовується датчик рівнів, то можлива робота пристрою в дистанційному режимі управління

Принцип роботи станції «Висота»

При відсутності в резервуарі води, нижній і верхній електронні датчики (КНУ, КВУ) розімкнуті, а реле К1 знеструмлено - відбувається запуск насосного обладнання. При верхньому рівні рідини контакт КВУ замикає ланцюг, спрацьовує реле К1 і розмикає ланцюг котушки пускача - насос відключається. Після зниження рівня води нижче КНУ відбувається повторне включення електронасоса.

Захист від короткого замикання електричного кола забезпечується вимикачем QF, ланцюги управління - запобіжником FU. Токове теплове реле КК захищає від перевантажень, при спрацьовуванні світитися лампочка з написом «Перевантаження».

Прилад управління Овен САУ-М2

Прилад для управління занурювальним насосом Овен САУ-М2 використовується для підтримки рівня води в накопичувальних ємностях, резервуарах, відстійниках і комплексах осушення.

Технічні характеристики і умови експлуатації:

• номінально напруга - 220В;
• допустимі відхилення від рівня рекомендованого напруги - + 10 ... -15%;
• максимально допустимий струм - 8 А;
• опір рідини, при якому спрацьовує датчик - до 500 кОм;
• ступінь захисту корпусу - IP44;
• температура навколишнього середовища - + 1 ... + 50 ° С;
• відносна вологість повітря - максимум 80% при температурі + 35 ° С;
• атмосферний тиск - близько 86-106,7 кПа.

Функціональна схема блоку управління занурювальним насосом САУ-М2

Коли рівень води в резервуарі досягає нижньої позначки, де встановлено довгий електрод датчика бака, ємність автоматично наповнюється до верхнього рівня, на якому монтований короткий електрод датчика бака. До пристрою підключені 2 трьохелектродних датчика:

• датчик рівня заповнюється ємності;
• датчик рівня в ємності, використовуваної для забору рідини (свердловина).

Компаратори 1-4 порівнюють значення сигналів з опорним значенням, після чого видають сигнал на включення / вимикання реле насоса, до якого приєднаний електропривод агрегату.

Реле «Насос» вимикається при затопленні короткого електрода датчика ємності і включається при осушенні довгого електрода (нижній рівень).

Проста схема управління занурювальним насосом

Для облаштування дачного водопостачання на невеликому підвищенні бажано розмістити ємність для накопичення води. З бака по водопровідних трубах вода буде подаватися в будинок і потрібні місця присадибної ділянки. На малюнку приведена схема найпростішого механізму управління насосом, яке можна організувати самостійно.

Схема складається з невеликої кількості елементів. Переваги такого управління - простота установки і надійність.

Принцип роботи:

1. Запуск і вимикання агрегату здійснюється нормально-замкнутим контактом реле К1.1.
2. Режим роботи вибирається перемикачем S2 (водопод'ем-дренаж).
3. Датчики F1 і F2 контролюють рівень води в резервуарі (як бака можна застосовувати звичайну дерев'яну бочку або пластмасову ємність).
4. Включення живлення за допомогою вимикача S1, в разі, коли рівень рідини нижче датчика F1 котушка реле знеструмлена - насос запускається через замкнуті контакти реле К1.1. Після того, як вода підніметься до датчика F1 транзистор VT1 відкриється і включить реле К1. Нормально-замкнуті контакти К1.1 роз'єднати і агрегат зупиниться.

В системі управління використовується малопотужний трансформатор від мовного приймача. При цьому важливо дотримуватися, щоб напруга на конденсаторі С1 було не менше 24 В. Діоди КД212А можна замінити будь-яким діодом з випрямленою струмом близько 1 А і зворотною напругою понад 100 В.

strport.ru

Схема управління (відключення) насосом на відкачування води за ступенем

Почнемо ми з схеми по відкачці води, тобто коли перед вами стоїть завдання відкачувати воду до певного ступеня, а потім відключати насос, щоб він не працював на холостому ходу. Погляньте на схему нижче.

Власне така принципова електрична схема здатна забезпечити відкачку води, до заданого ступеня. Давайте розберемо принцип її роботи, що тут і навіщо. Отже, уявімо що вода поповнює наш резервуар, що не значно що це ваше приміщення, погріб або бак ... У підсумку, коли вода доходить до верхнього геркона SV1, то на котушку прабольшего реле Р1 подається напруга. Його контакти замикаються, і через них відбувається паралельне підключення геркона. Таким манером реле самоподхвативается. Також включається і силове реле Р2, яке комутує контакти насоса, тобто насос включається на відкачування. Далі рівень води починає знижуватися і доходить до геркона SV2, в цьому випадку замикається він і подає позитивний потенціал на обмотку котушки. У підсумку, на котушці з двох сторін виявляється позитивний потенціал, струм не йде, магнітне поле реле слабшає - реле Р1 відключається. При відключенні Р1 відключається і подача столи для реле Р2, тобто насос теж перестає відкачувати воду. У підневільності від потужності насоса, ви можете підібрати реле на необхідний вам ток.
Ми нічого не сказали про резистори 200 Ом. Він необхідно для того, щоб в процесі включення геркона SV2 не сталося короткого замикання з мінусом, через контакти реле. Резистор краще всього підібрати такий, щоб він дозволяв впевнено спрацьовувати реле Р1, але був при цьому максимально великій можливого потенціалу. У нашому випадку це було 200 Ом. Ще однією особливість схеми є застосування герконів. Їх плюс при застосуванні очевидний, вони не контактують з водою, а значить, на електричну схеми не будуть впливати можливі зміни струмів і потенціалів при різних життєвих ситуаціях, будь то вода солона або нечиста ... Схема буде працювати завжди стабільно і «без осічок».
Що ж, тепер подавайте розберемо зворотну ситуацію, коли необхідно воду навпаки закачувати в бак і відключати при росло рівні.

Схема управління (відключення) насосом на налив води за ступенем

Якщо ви охопите нашу статтю всю побіжно і разом своїм поглядом, то помітите, що другий схеми ми просто напросто в статті і не привели, крім тієї, що росли. На справді, це само собою зрозумілий факт, адже чим по суті виділяється схема відкачування від схеми накачування, хіба що тим, що геркони розташовані самісінький знизу другий внизу. Тобто якщо переставити місцями геркони, або перепідключити контакти до них, то одна схема звернутися в іншу. Тобто резюмуємо, що для того щоб переробити вишепріложенную схему в схему по накачуванні води, поміняйте пунктами геркони. У підсумку, насос буде включати від нижнього датчика - геркона SV1, а відключатися на верхньому ступені від геркона SV2.

Реалізація установки герконів як кінцевих датчиків для спрацьовування насоса в підневільності від рівня води

Крім електричної схеми, вам необхідно буде зробити і конструкцію забезпечує замикання герконів, в підневільності від рівня води. Ми зі свого боку можемо запропонувати вам парочку варіантів, які будуть задовольняти таким умовам. Погляньте на них нижче.

У першому випадку реалізована конструкція з використанням нитки, троса. У другому жорстка конструкція, коли магніти введені на стрижні, що плаває на поплавці. Описувати елементи кожної з конструкцій особливого резону неті, тут в принципі і так все гранично зрозуміло.

Підключення насоса за схемою спрацьовування в підневільності від рівня води в баку - підбиваючи підсумки

Найголовніше, це те, що ці схема дуже проста, не вимагає налагодження і повторити її може утилітарні будь-хто, навіть не маючи досвіду роботи з електронікою. Друге, схема досить надійна і споживає мінімальну потужність в режимі очікування, так як всі її ланцюга розімкнуті. Це означає, що споживання буде обмежуватися лише втратами струму в блоці живлення, не більше.

lux-dekor.ru

Необхідність використання автоматики

Щоб система водопостачання заміського будинку була автоматичною і працювала без вашого втручання, необхідний автомат (система автоматики), яка буде підтримувати певний тиск в системі і керувати запуском і зупинкою насосного обладнання.

Щоб управління насосом було простим і надійним, крім стандартної апаратури загального призначення (контакторів, магнітних пускачів, перемикачів і проміжних реле) використовуються спеціальні пристрої контролю та управління. До них можна віднести наступні вироби:

• струменеві реле;
• датчики контролю тиску і рівня рідини;
• електродні реле;
• ємнісні датчики;
• манометри;
• поплавкові датчики рівня.

Варіанти управління насосним обладнанням

Для управління занурювальним насосом використовуються наступні види приладів:

• пульт управління, що складається з блоку необхідних механізмів;
• прессконтроль;
• автомат для управління, який підтримує певний тиск в системі водопостачання.

Пульт управління - це досить простий блок, який дозволяє вберегти насосне виріб від перепадів напруги і коротких замикань. Автоматичний режим функціонування можна отримати, якщо підключити блок управління до реле тиску і рівня рідини. У деяких випадках пульт управління приєднують до поплавковому датчику. Ціна такого блоку управління невисока, але її ефективність без використання захисту насоса від роботи на суху і реле тиску під сумнівом.

Порада: для самостійного монтажу краще використовувати блок з вбудованою системою.

Блок управління у вигляді прессконтроля має вбудовану пасивний захист від роботи на суху, а також обладнання для автоматизованої роботи насоса. Для управління системою потрібно контролювати ряд параметрів, а саме тиск рідини і рівень потоку. Наприклад, якщо витрата води перевищує 50 літрів в хвилину, то насосне обладнання під керуванням прессконтроля працює без зупинки. Автомат спрацьовує і відключає насос, якщо водяний потік зменшується, а тиск в системі підвищується. Якщо витрата рідини менше 50 літрів в хвилину, то насосне виріб запускається при зниженні тиску в системі до 1,5 бар. Така робота автомата особливо важлива при різких скачках тиску, коли потрібно скоротити кількість запусків і зупинок насоса при мінімальному витраті.

Автомат для управління, який дозволяє підтримувати постійний тиск в системі, необхідно використовувати там, де будь-які скачки тиску вкрай небажані.

Увага: якщо показники тиску будуть постійно завищені, то витрата електроенергії збільшиться, а ККД насоса навпаки знизиться.

Шафа управління

Найбільш досконалий автомат для контролю над роботою насосного обладнання - це шафа управління. У цей пристрій вбудовано всі необхідні вузли та запобіжні блоки для управління занурювальним насосом.

За допомогою такого шафи можна вирішити безліч завдань:

1. Устаткування забезпечує безпечний плавний запуск двигуна.
2. Здійснюється регулювання роботи частотного перетворювача.
3. Пристрій відстежує експлуатаційні параметри системи автономного водопостачання, а саме тиск, температуру рідини, рівень води в свердловині.
4. Автомат вирівнює характеристики струму, що подається на клеми двигуна, а також регулює частоту обертання валу насосного обладнання.

Також є шафи управління, які можуть обслуговувати кілька насосів. Ці вироби можуть вирішувати ще більше завдань:

1. Вони контролюватимуть періодичність роботи насосів, що дозволить збільшити термін служби агрегатів, оскільки завдяки блоку управління може забезпечуватися рівномірне спрацьовування механічних частин.
2. Спеціальні реле відстежуватимуть безперервну роботу насосних виробів. При виході з ладу одного агрегату, робота буде перекладатися на друге виріб.
3. Також система автоматики може самостійно контролювати справність насосного обладнання. Під час тривалої бездіяльності насосів буде запобігати їх замулювання.

У стандартну комплектацію шафи управління входять такі вузли та елементи:

• Корпус у вигляді сталевої коробки з дверцятами.
• На основі кришки корпусу виготовляється лицьова панель. У неї вбудовані кнопки пуску і зупинки. На панелі встановлюються індикатори роботи насоса і датчиків, а також реле для вибору автоматичного і ручного режиму роботи.
• Біля входу в апаратний відсік шафи встановлюється пристрій контролю фаз, яке складається з 3-х датчиків. Цей блок відстежує навантаження по фазах.
• Контактор - це виріб для подачі електричного струму на клеми насоса і відключення агрегату від мережі.
• Запобіжний реле для захисту від короткого замикання. У разі замикання буде пошкоджений запобіжник, а не обмотка електродвигуна насоса або вузли та деталі шафи.
• Для контролю над роботою агрегату в шафі стоїть блок управління. Тут є датчики переповнення, запуску і зупинки насоса. При цьому клеми цих датчиків виводяться в свердловину або гидробак.
• Для управління обертанням вала електродвигуна використовується частотний перетворювач. Він дозволяє плавно скидати і нарощувати частоту обертання двигуна при запуску і зупинці насосного обладнання.
• Датчики температури і тиску приєднуються до контактора і запобігають запуску насоса в невідповідних умовах.

Найпростіша схема управління

Застосування простої схеми виправдано для облаштування водопостачання невеликого дачного будинку. У цьому випадку ємність для збору води краще розмістити на невеликому підвищенні. З накопичувального бака по системі трубопроводів вода буде поставлятися в різні місця присадибної ділянки і в будинок.

Порада: як накопичувальної ємності можна використовувати металеву, пластикову або дерев'яну бочку або бак.

Найпростішу схему управління насосним обладнанням нескладно реалізувати самостійно, оскільки вона складається з невеликого числа елементів. Головна перевага такої схеми - надійність і простота установки.

Принцип роботи даної схеми управління полягає в наступному:

1. Для включення і відключення насосного обладнання використовується контактна реле (К 1.1) нормально-замкнутого типу.
2. Схема передбачає два режими роботи - підйом води зі свердловини і дренаж. Вибір того чи іншого режиму здійснюється за допомогою перемикача (S2).
3. Для контролю рівня води в накопичувальній ємності використовуються реле F 1 і 2.
4. При зниженні води в баку нижче рівня розташування датчика F1 відбувається включення харчування через перемикач S При цьому котушка реле буде знеструмлена. Запуск насосного обладнання відбувається при замиканні контактів на реле К1.1.
5. Після підйому рівня рідини до датчика F1 відбудеться відкриття транзистора VT1 і включення реле К1. При цьому контакти нормально-замкнутого типу на реле К1.1 розімкнуться і насосне обладнання відключиться.

У даній системі управління використовується малопотужний трансформатор, який можна взяти в обертальному приймачі. При складанні системи важливо, щоб на конденсатор С1 подавалося напруга не менше 24 В. Якщо у вас немає діодів КД 212 А, то замість них можна використовувати будь-які діоди з випрямленою струмом в межах 1 А, при цьому зворотна напруга має бути більше 100 В.

vodakanazer.ru

Кондуктометричний метод управління

Існує значно надійніший метод контролю і управління за рівнем рідини - це кондуктометрический метод. Підходить, правда, тільки для струмопровідних рідин, але переважна більшість завдань стосується регулювання рівня води, яка відмінно проводить струм.
Принцип заснований на тому, що в рідину занурюються електроди, між якими протікає малий струм з невеликим напругою. Спеціальний контролер, таким чином з абсолютною точністю відстежує рівень рідини. Метод має високу надійність, точністю регулювання і більш гнучкі режим, тому що можна довільно виставити рівні.

Наведемо приклад: існує свердловина з низьким дебітом, відповідно свердловинний насос потрібно захистити від роботи без води максимально надійно і забезпечити його комфортну роботу. Тільки кондуктометричним способом ми можемо забезпечити правильний режим експлуатації насоса і високу надійність спрацьовування.
Ми можемо поставити режим, при якому насос буде відключатися при неприпустимому рівні рідини, а включатися тільки при повному відновленні рівня води в свердловині. Це дозволить не тільки захистити насос, а й забезпечити рідкісний запуск насоса. В іншому випадку його ресурс сильно скоротиться, тому що невеликий підйом води включить насос, який в лічені секунди цю воду викачає і знову відключиться. І так короткими циклами. Це і некомфортно і швидко виведе насос з ладу.
Контролер - універсальне комутуюче виріб, якому можна знайти масу застосувань і розширити функціонал. Наприклад, ви хочете знати про аварійної ситуації - підключаємо модульний зумер або лампу, яка буде сигналізувати про несправності. Підключивши крани з сервоприводом, легко побудувати систему захисту від протікання води. І багато іншого.

Як електроди для кондуктометричної системи підійде будь-який струмопровідний металевий предмет. Але так, як багато матеріалів окислюються і іржавіють, то рекомендується в якості електродів використовувати елементи з латуні і неіржавіючої сталі.
Пропоновані заводські електроди можна подивитися тут

Як загальне (нижнього) електрода, так само можна використовувати корпус контрольованої ємності, якщо вона металева. При автоматизації погружного насоса в якості загального електрода може виступати корпус самого насоса, тоді просто підключаємо клему загального електрода на контакт землі кабелю насоса.

vodoprovod.ru

Схема управління (відключення) насосом на відкачування води за рівнем

Почнемо ми з схеми по відкачці води, тобто коли перед вами стоїть завдання відкачувати воду до певного рівня, а потім відключати насос, щоб він не працював на холостому ходу. Погляньте на схему нижче.

Саме така принципова електрична схема здатна забезпечити відкачку води, до заданого рівня. Давайте розберемо принцип її роботи, що тут і навіщо. Отже, уявімо що вода поповнює наш резервуар, не важливо що це ваше приміщення, погріб або бак ... У підсумку, коли вода доходить до верхнього геркона SV1, то на котушку керуючого реле Р1 подається напруга. Його контакти замикаються, і через них відбувається паралельне підключення геркона. Таким чином реле самоподхвативается. Також включається і силове реле Р2, яке комутує контакти насоса, тобто насос включається на відкачування. Далі рівень води починає знижуватися і доходить до геркона SV2, в цьому випадку замикається він і подає позитивний потенціал на обмотку котушки. У підсумку, на котушці з двох сторін виявляється позитивний потенціал, струм не йде, магнітне поле реле слабшає - реле Р1 відключається. При відключенні Р1 відключається і подача харчування для реле Р2, тобто насос теж перестає відкачувати воду. Залежно від потужності насоса, ви можете підібрати реле на необхідний вам ток.
Ми нічого не сказали про резистори 200 Ом. Він необхідно для того, щоб в процесі включення геркона SV2 не відбулося короткого замикання з мінусом, через контакти реле. Резистор найкраще підібрати такий, щоб він дозволяв впевнено спрацьовувати реле Р1, але був при цьому максимально великого можливого потенціалу. У нашому випадку це було 200 Ом. Ще однією особливість схеми є застосування герконів. Їх плюс при застосуванні очевидний, вони не контактують з водою, а значить, на електричну схему не впливатимуть можливі зміни струмів і потенціалів при різних життєвих ситуаціях, будь то вода солона або брудна ... Схема буде працювати завжди стабільно і «без осічок». Не потрібно налаштування схеми, все працює відразу, при правильному з'єднанні.

Через 2 місяці ... Тепер про те, що було зроблено пару місяців по тому, виходячи з вимог до зменшення споживання харчування в режимі очікування. Тобто це вже друга версія всього того, про що ми розповіли вище.
Самі розумієте, що згідно схеми вище буде включений постійно блок живлення на 12 вольт, який між іншим теж споживає не безкоштовне електрику. А виходячи з цього було прийнято рішення зробити схему для спрацьовування насоса для відкачування або наливу води з струмом в режимі очікування рівним 0 мА. Насправді реалізувати це виявилося легко. Погляньте на схему нижче.

Спочатку в схемі всі ланцюги розімкнуті, а значить вона споживає наші заявлені 0 мА, тобто нічого. Коли ж замикається верхній геркон, то напруга через трансформатор і діодний місток включає реле Р1. Таким чином реле комутує через свої контакти і резистор 36 ом харчування на блок живлення і знову на саму себе ж, тобто самоподхвативается. Насос включається. Далі, коли рівень води доходить до низу і спрацьовує реле Р2, то воно розриває ту саму ланцюг самоподхвативанія реле Р1, таким чином знеструмлюючи всю схему і приводячи його в режим очікування. Резистор 36 ом служить для того, щоб під час включення верхнього геркона обмежити струм на насос, хоча б трохи. Тим самим знизивши індукційний струм на Геркон і продовживши його життя. Коли ж блок живлення буде запитан вже через реле Р1, після його спрацьовування, то такий опір без проблем забезпечить напругу для утримання реле, тобто буде не критично, а у других не буде грітися, так як через нього буде протікати не значний струм. Це лише струм від втрат в обмотці і ток на харчування реле Р1. Тому вимоги до резистору не критичні.
Залишилося сказати про те, що в будь-який з цих схем можуть використовуватися не тільки геркон, а й просто кінцеві датчики.

Що ж, тепер давайте розберемо зворотну ситуацію, коли необхідно воду навпаки закачувати в бак і відключати при високому рівні в ньому. Тобто насос включається при низькому рівні води, а вимикається при високому.

Схема управління (відключення) насосом на налив води за рівнем

Якщо ви охопите нашу статтю всю побіжно і разом своїм поглядом, то помітите, що другий схеми ми просто напросто в статті і не привели, крім тієї, що вище. На справді, це само собою зрозумілий факт, адже чим по суті відрізняється схема відкачування від схеми накачування, хіба що тим, що геркони розташовані один знизу другий внизу. Тобто якщо переставити місцями геркони, або перепідключити контакти до них, то одна схема перетворитися в іншу. Тобто резюмуємо, що для того щоб переробити вишепріложенную схему в схему по накачуванні води, поміняйте місцями геркони. У підсумку, насос буде включати від нижнього датчика - геркона SV1, а відключатися на верхньому рівні від геркона SV2.

Реалізація установки герконів як кінцевих датчиків для спрацьовування насоса в залежності від рівня води

Крім електричної схеми, вам необхідно буде зробити і конструкцію забезпечує замикання герконів, в залежності від рівня води. Ми зі свого боку можемо запропонувати вам парочку варіантів, які будуть задовольняти таким умовам. Погляньте на них нижче.

У першому випадку реалізована конструкція з використанням нитки, троса. У другому жорстка конструкція, коли магніти встановлені на стрижні, що плаває на поплавці. Описувати елементи кожної з конструкцій особливого сенсу неті, тут в принципі і так все гранично зрозуміло.

Підключення насоса за схемою спрацьовування в залежності від рівня води в баку - підбиваючи підсумки

Найголовніше, це те, що дані схема дуже проста, не вимагає налагодження і повторити її може практично будь-який, навіть не маючи досвіду роботи з електронікою. Друге, схема дуже надійна і споживає мінімальну потужність в режимі очікування, так як всі її ланцюга розімкнуті. Це означає, що споживання буде обмежуватися лише втратами струму в блоці живлення, не більше.

будівництво-обробка-ремонт.рф

Область застосування датчиків рівня води

• Просунуті дачні та фермерські господарства, які займаються вирощуванням плодоовочевої продукції, у своїй роботі використовують системи поливу на зразок крапельної. Для забезпечення автоматичної роботи поливального обладнання конструкція вимагає наявності великої місткості для збору і зберігання води. Її заповнення зазвичай виробляють зануреними водяними насосами в свердловині, при цьому потрібно відстежувати рівень тиску води для насоса і її кількість в водозбірному баку. В цьому випадку необхідно управляти роботою насоса, тобто включати його при досягненні певного рівня води в накопичувальній ємності і відключати у разі повного заповнення водяного бака. Ці функції можна реалізувати за допомогою поплавкових датчиків.

Мал. 1 Принцип дії поплавкового датчика рівня (ПДУ)

• Великий накопичувальний бак для води може знадобитися і для водопостачання будинку, якщо дебіт водозабірної ємності дуже малий або продуктивність самого насоса не може забезпечити споживання води, відповідне необхідному рівню. В цьому випадку пристрої контролю рівня рідини для автоматичної роботи системи водопостачання також необхідні.
• Систему контролю за рівнем рідини можна використовувати і при роботі з пристроями, в яких відсутній захист від сухого ходу свердловинного насоса, датчик тиску води або поплавковий вимикач при відкачуванні грунтових вод з підвалів та приміщень з рівнем нижче поверхні землі.

Всі датчики рівня води для управління насосом можна розділити на дві великі групи: контактні і безконтактні. Безконтактні способи в основному використовуються в промисловому виробництві і діляться на оптичні, магнітні, ємнісні, ультразвукові та т.п. види. Датчики встановлюються на стінки водяних баків або безпосередньо занурюються в контрольовані рідини, електронні компоненти поміщені в шафу управління.

Мал. 2 Види датчиків рівня

У побуті найбільше застосування знайшли недорогі контактні пристрої поплавкового типу, що відслідковує елемент яких виконано на герконах. Залежно від розташування в ємності з водою подібні пристрої діляться на дві групи.

Вертикальні. У подібному пристрої в вертикальному штоку розташовані герконові елементи, а сам поплавок з кільцевих магнітом переміщається уздовж трубки і включає або відключає геркони.

Горизонтальні. Кріпляться за верхній край збоку стіни резервуара, при наповненні ємності поплавок з магнітом піднімається на шарнірному важелі і підходить до геркона. Пристрій спрацьовує і комутує електричний ланцюг, вміщену в шафу управління, вона відключає харчування електронасоса.

Мал. 3 Вертикальні і горизонтальні герконові датчики

Пристрій герконового перемикача

Основний виконавчий елемент герконового датчика - герконовий вимикач. Пристрій являє собою маленький скляний балон, наповнений інертним газом або з відкачано повітря. Газ або вакуум перешкоджають утворенню іскор і окисленню контактної групи. Усередині колби знаходяться замкнуті контакти з феромагнітного сплаву прямокутного перетину (пермаллоєвого дріт) з золотим або срібним напиленням. При попаданні в магнітний потік контакти герконового перемикача намагнічуються і відштовхуються один від одного - відбувається розмикання ланцюга, по якій тече електричний струм.

Мал. 4 Зовнішній вигляд герконовий перемикачів

Самі поширене види герконовий вимикачів діє на замикання, тобто при намагнічуванні їх контакти з'єднуються один з одним і електричний ланцюг замикається. Герконові перемикачі можуть мати два висновки для замикання розмикання ланцюга або три, якщо працюють з перемиканням ланцюгів електричного струму. Низьковольтна схема, коммутирующая електроживлення насоса, зазвичай поміщається в шафу управління.

Схема підключення герконового датчика рівня води

Герконові перемикачі є малопотужними пристроями і нездатні коммутировать великі струми, тому вони не можуть бути використані безпосередньо для відключення і включення насоса. Зазвичай вони задіяні в низьковольтної схемою комутації роботи потужного реле насоса, вміщеній в шафу управління.

Мал. 5 Електрична схема управління електронасосом за допомогою герконового поплавкового датчика

На малюнку представлена \u200b\u200bнайпростіша схема з датчиком, що реалізує управління дренажним насосом в залежності від водного рівня при відкачці, що складається з двох герконів SV1 і SV2.

При досягненні рідиною верхнього рівня магніт з поплавком включає верхній геркон SV1 і на котушку реле P1 подається напруга. Її контакти замикаються, відбувається паралельне підключення до геркона і реле самозахвативается.

Функція самозахвативанія не дає можливість відключитися харчування котушки реле при розмиканні контактів включає кнопки (в нашому випадку це геркон SV1). Це відбувається в тому випадку, якщо навантаження реле і його котушка підключені в один ланцюг.

Напруга надходить на котушку потужного реле в ланцюзі електроживлення насоса, його контакти замикаються і електронасос починає працювати. При падінні рівня води і досягненні поплавка з магнітом нижнього геркона SV2 він включається і на котушку реле P1 з іншого боку також подається позитивний потенціал, струм перестає текти і реле P1 відключається. Це викликає відсутність струму в котушці силового реле P2 і як наслідок припинення подачі напруги харчування на електронасос.

Мал. 6 Поплавкові вертикальні датчики рівня води

Аналогічна схема управління насосом, вміщена в шафу управління, може бути використана при відстеженні рівня в ємності з рідиною, якщо геркони поміняти місцями, тобто SV2 буде знаходитися зверху і відключати насос, а SV1 в глибині бака з водою його включати.

Датчики рівня можуть бути використані в побуті для автоматизації процесу при заповненні великих ємностей водою за допомогою водяних електронасосів. Найбільш прості в установці і експлуатації герконові види, що випускаються промисловістю у вигляді вертикальних поплавців на штангах і горизонтальних конструкцій.

oburenie.ru

Управління насосом в автоматичному і ручному режимі, із застосуванням реле контролю рівня води NJYW1-NL1 і NJYW1-NL2 від CHINT Electrics

Вітаю, дорогі друзі!

Сьогодні, поговоримо про простенької електричній схемі - Управління насосом в автоматичному іручномурежимі, із застосуванням реле серії NJYW1 для контролю рівня води в резервуарі.

Днями, я подивився цікаве відео про те, як можна управляти глибинним насосом в автоматичному режимі і при цьому не переплачувати за сам електрощит. Мені відразу захотілося накреслити пару схем із застосуванням реле NJYW1 від компанії CHINT Electrics.

можливо, Я перший, хто представив вам допрацьовані, принципові електричні схеми керування насосом за рівнем, із застосуванням такого реле. Оскільки в інтернеті, крім практичного відео огляду, я нічого не знайшов.

реле NJYW1 дуже просте в застосуванні і не вимагає, ніяких додаткових налаштувань. Є тільки один перемикається контакт, який в залежності від налаштованих електродів в резервуарі, включає або відключає насос подачі або відкачування води.

Безліч дачних ділянок, через своє географічне розташування, не забезпечені центральним водопостачанням. І часто, дачники змушені викопувати власні колодязі і свердловини для забезпечення себе питною водою.

Якщо у вас така ділянка, згадайте, скільки разів в день, вам доводиться бігати за водою!

Схема управління наповнення води в накопичувальну ємність

Наведений приклад електричної схеми, можна застосувати для підключення глибинного насоса на дачній ділянці, для наповнення ємності c питною водою або водою для власних потреб.

Як тільки рівень води, доходить до мінімальної позначки в резервуарі, реле KL1 M1 і не відключає насос до тих пір, поки рівень води в резервуарі, не досягне максимального значення.

Приклад схеми з паспорта

Що, стосується відкачування води з резервуара, то можна застосувати, то ж саме реле NJYW1, Трохи змінивши електричну схему, після керуючого контакту KL1. Переключивши всього один дріт №8 з клеми Tb на клему Taна виконавчому контакті - реле KL1.

Схема управління відкачування води з накопичувальної ємності

Відкачування води в резервуарі, починається з досягнення верхнього рівня, а зупиняється насос, по нижньому рівню. Тим самим, запобігаючи перелив з резервуара.

При досягненні максимального рівня води в резервуарі, реле KL1 подає сигнал на включення насоса M1 і відключає його, тільки в тому випадку, якщо рівень доходить до мінімальної позначки.

Такий режим роботи, найбільше підходить для відкачування грунтових вод з підвальних приміщень.

Приклад схеми з паспорта

Як бачите, це реле, можна використовувати для різних випадків, як для подачі води, так і для її відкачування з резервуара.

Я трохи допрацював обидві принципові електричні схеми з паспорта виробника і додав до автоматичного режиму, ще й ручне включення, і відключення насоса.

Упевнений, що багатьом потрібен простий, надійний і легкий у виготовленні блок управління водяним насосом. Пропоную схему, якої в цьому плані важко знайти рівну, до того ж при самостійному виготовленні пристрій обійдеться майже даром, тому що не містить дефіцитних деталей, і всі потрібні деталі зазвичай є в наявності. Магазинний же аналог даного блоку «тягне» не на одну сотню рублів. Зазначу також, подібний пристрій може працювати і в системі водозабору, коли насос наповнює будь-яку ємність, і в дренажних системах при відкачці води з резервуара в міру його наповнення.

Простий пристрій для управління водяним насосом - саморобний блок управління насосом

Схема пристрою представлена \u200b\u200bна рис. 1. Про деталі схеми ми поговоримо нижче, а поки познайомимося з принципом дії датчиків рівня.

На рис. 2 приведена схема датчика для металевої ємності. Особливість її полягає в тому, що тут один провід підключений безпосередньо до баку, в результаті зменшується (на один) число необхідних проводів. Чутливі елементи датчика - два штиря (електрода) з нержавіючої дроту. У датчика для неметалевої ємності - дві пари пластин (рис. З.), про конструкції яких буде розказано нижче.

Принцип дії пристрою для управління водяним насосом досить простий. Розглянемо випадок водозабору в металевий бак, в якому встановлений датчик з двох штирів (див. Рис. 2). Для наочності контакти До 1.3 реле К1, наведеного на схемі на рис. 1, намальовані поруч з баком, насправді вони, звичайно, знаходяться всередині реле і підключені до датчиків проводами.

Поки води немає, контакту між корпусом бака і електродом F1 не буде, отже, на керуючий електрод тиристора VS1 напруга не подається, і він закритий, реле К1 знеструмлено і його контакт К1.3 розімкнути, а контакти К1.1 і К1.2 замкнуті . Коли вода піднімається до штиря F1, то між ним і корпусом бака піде струм, достатній для того, щоб відкрити тиристор VS1. В результаті спрацює реле К, яке відключить насос, розімкнувши контакти К1.1 і К1.2. Крім цього, реле замкне К1.3 і тим самим «подовжить» штир F1, підключивши до нього штир F2, що забезпечить необхідний робочий об'єм в баку, а значить, нормальну роботу всієї системи управління. Регульований об'єм води, зрозуміло, буде залежати від різниці рівнів нижніх кінців штирів F1 і F2. Цей обсяг бажано передбачити побільше, тоді насос стане рідше включатися. Насос буде знеструмлено, поки вода не опуститься нижче штиря F2, після чого насос знову включиться і весь цикл заповнення бака повториться.

Для періодичної відкачування води з резервуара (дренажу) буде потрібно у реле К1 замінити нормально замкнуті контакти К1.1 і К1.2 на нормально розімкнуті, як показано на рис. 4, при цьому інша частина схеми не змінюється.

Важлива перевага цієї схеми полягає в тому, що через контакти датчиків йде змінний струм. Адже при постійному струмі контакти корродируют, що призводить до нестабільної роботи та навіть повної відмови системи. На змінному ж струмі, як показує практика, такі пристрої працюють безвідмовно.

Тепер про деталі. Трансформатор Т1 - мережевий, малопотужний, підійде і малогабаритний. Обмотка I - мережева, на 220 В. Напруга на вторинній обмотці II приблизно вдвічі більше знамення постійного робочого напруги реле. Наприклад, якщо обмотка реле розрахована на постійну напругу 24 В, на вторинній обмотці II має бути 48 В (на практиці 40 ... 50 В). Якщо реле гріється, то послідовно з ним необхідно включати резистор, його опір підбирається досвідченим шляхом. При цьому напруга як на обмотці II, так і на обмотці III не повинно перевищувати безпечної межі в 70 В, так як в разі пробою тиристора і діодів воно може виявитися на електродах.

Напруга на вторинній обмотці III (5 ... 30 В) визначається наявною у трансформатора обмоткою.

Якщо є можливість, то спробуйте відмотати частина витків від наявної другий вторинної обмотки або намотати нову (приблизно 20 ... 40 витків) з майже будь-якого проводу. Обов'язково передбачте надійну ізоляційну прокладку (з фторопласта, склотканини, ПВХ, тканини, просоченої лаком), що відокремлює вторинну обмотку від мережевої, щоб на електроди не потрапило небезпечна напруга 220 В.

Тиристор VS1 - типу КУ201 або КУ202 з літерними індексами Д, Е, Ж, І, К і Л. При напрузі на вторинній обмотці III менше 50 В підійдуть також тиристори з буквений індексами В, Г, при напрузі менше 25 В - з індексами А і Б.

Резистор R1 обмежує керуючий струм тиристора, обезопасівая його від згоряння при замиканні електродів датчиків. При напрузі на вторинній обмотці III менше 20 В резистор не потрібен і його замінюють перемичкою, а взагалі опір резистора повинно бути таким, щоб при замиканні електродів датчиків струм, що проходить через керуючий електрод тиристора, був менше гранично допустимого для цього тиристора. При збільшенні напруги на вторинній обмотці III опір R1 пропорційно збільшують в порівнянні з номіналом, наведеними на схемі, при цьому відхилення допустимо приблизно на 40%.

Реле К1 підбирають відповідно до напругою на вторинній обмотці II (8 ... 30 В), контакти реле повинні бути розраховані на 220 В і струм вашого. Наприклад, для відцентрового насоса потужністю 500 Вт контакти зобов'язані витримувати струм більше 2 А.

В якості реле К1 підійдуть РЕМ 22 (24 В), рп21 (24 В) і ін. Якщо немає реле, що має потрібні замкнуті і розімкнуті групи, дозволяється застосувати два і навіть три паралельно включених реле. В цьому випадку підійдуть РЕС6, різні автомобільні реле та ін. З відповідними контактами. При використанні автомобільного реле, можливо, буде потрібно велика потужність трансформатора. Діодний міст VD1 - будь-яка збірка, наприклад КЦ401. Для цього місця підійдуть діоди Д226, Д7, КД105, Д522 та ін. (Струм моста не перевищує 20 мА).

Електроди - штирі (див. Рис. 2) встановлюють на ізоляторах. Електроди датчиків, наведених на рис. 5, зроблені з лез для гоління з хромовим покриттям, укріплених на П-образної пластині з діелектрика: поліетилену, ПХВ, фторопласту, оргскла. Леза кріплять будь-яким способом, дроти до них припаюють з кислотним флюсом, пайку бажано захистити лаком.

Датчики встановлюють в ємності на потрібному рівні. Зазор між електродами залежить від властивостей води, а також вимагати підгонки. Він повинен бути таким, щоб при зануренні електродів в воду реле чітко спрацьовувало. Це відноситься і до штирьовим електродів.