Enkel pumpestyring og kredsløb: 13 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Et nyligt projekt på arbejdet krævede, at jeg periodisk tømmer vand fra to tanke. Da begge tankafløb er placeret under niveauet for alle afløb i rummet, ville jeg fylde spande op og overføre vandet til afløbene manuelt. Snart indså jeg, at jeg simpelthen kunne sætte en pumpe i spanden for automatisk at pumpe vandet til afløbet, når tankene blev tømt. Dette er historien om, hvordan min bror og jeg udførte denne opgave.

Trin 1: Design af systemet

Til en pumpe valgte jeg en meget lille springvandspumpe. Disse pumper fungerer godt, men de mangler et kontrolsystem til at tænde dem, når vandstanden stiger, og endnu vigtigere, sluk dem, når vandet pumpes ud af spanden. Da den spand, vi brugte, var ganske lille (2-3 gallon), var de fleste kommercielle svømmerafbrydere for store til systemet. På amazon.com fandt jeg dog nogle små svømmerafbrydere i rustfrit stål og bestilte en. Vi sluttede kontakten til pumpen og prøvede den. Det tændte pumpen, da der blev tilsat vand til spanden, og den slukkede også for pumpen, når vandstanden faldt lavt nok. Men når pumpen lukkede, ville vandet i røret strømme tilbage i spanden og hæve flyderen og tænde pumpen igen. Pumpen ville konstant cykle til og fra, hvilket ville ødelægge den meget hurtigt.

Jeg gravede lidt online og fandt det relativt enkle pumpestyringskredsløb set ovenfor. Dette system anvender to niveauer af flydekontakter, et 12V relæ og et 120V relæ til at drive pumpen. 12V DC leveres til flydekontakterne, som normalt er åbne, når de ikke flyder. Når vandstanden stiger, løfter den bundflåden (Float 1) og lukker den. Dette sender strøm til den fælles (COM) pin på 12V relæet. Da styrekablet til 120V -relæet er forbundet til relæets normalt åbne (NO) pin, passerer der ikke strøm gennem relæet og til 120V -relæet (pumpen forbliver slukket). Når vandstanden stiger yderligere og lukker den øverste flydekontakt (Float 2), tilføres strøm til spolen på 12V -relæet, som lukker forbindelsen mellem COM- og NO -benene. Strømmen er nu fri til at strømme til 120V relæet, som giver pumpen energi. På dette tidspunkt ville pumpen slukke, så snart vandstanden faldt til det punkt, hvor den øverste flydekontakt ville åbne. Imidlertid tilføjes en feedback loop mellem NO pin og + siden af relæspolen. Efterhånden som vandstanden falder, og den øverste flydekontakt åbner, fortsætter strømmen gennem den nederste flydekontakt, gennem COM- og NO -stifterne og tilbage til relæspolen, hvilket holder relæet tilsluttet og pumpen tændt. Når vandstanden falder lavt nok til at åbne den nederste flydekontakt, afbrydes dette kredsløb, og pumpen slukker. Da de to flydere er placeret på forskellige niveauer, tænder vandet i røret ikke for pumpen, når den løber tilbage i tanken, selvom den nederste flydekontakt lukker.

Trin 2: Hvad vi brugte

Vi brugte følgende elementer til denne build:

(Hvis du bruger mine links, modtager jeg en lille provision. Tak)

1 printkort med 4 gevindafstande og 8 skruer

1 diode

4 skrueterminaler med to terminaler

1 12V relæ

1 120V solid state relæ

1 svømmerafbryder med to niveauer

1 12V DC strømforsyning

1 springvandspumpe

1 Stort projektkabinet

Nogle lynlåse

To 1/4 bolte med møtrikker og skiver

4 trådlængder (16 gauge fungerer)

Trin 3: Montering af printkortet

Kretskortet er hjertet i dette system. Inden man gør noget ved kredsløbskortet, er de fire standoffs knyttet til det.

Begynd med at bore et lille hul direkte mellem fire af de eksisterende huller i printkortet (et sted nær midten af brættet). Dette hul skal være stort nok til at rumme COM -pin på 12V -relæet.

Derefter skal dioden bøjes, skæres og placeres i kredsløbskortet, så det forbinder på tværs af relæets spolestifter. Vi fandt ud af, at spolestifterne til vores relæ var placeret i enden af relæet med COM -stiften tættest på det. Efter at have skubbet dioden ind i brættet, kan ledningerne bukkes bagved brættet, så de næsten rører spolestifterne. Dette hjælper med at lodde alt sammen.

Endelig kan de fire skrueterminaler placeres i brættet omkring relæet. Placeringen af disse terminaler er ikke kritiske. Vi valgte de viste placeringer, da de gør forbindelserne bag på tavlen så pæne som muligt.

Trin 4: Lodning af brættet

Med alt samlet på forsiden af printkortet, kan hele kortet omhyggeligt vendes og kredsløbene loddes på kortet. Den nemmeste metode til at oprette lodde "linjer" er at tilføje en lille dråbe loddemetal til hvert forbindelsespunkt langs "linjen" og derefter forbinde dem sammen for at danne kredsløbet.

Trin 5: Forberedelse af kabinettet

Kabinettet skal være forberedt til at rumme al elektronikken. For det første kan et roterende værktøj bruges til at forbinde fire huller og danne et firkantet hul i siden af boksen, hvorigennem strømforsyningsledningen passerer. Vi borede også otte huller i begge ender af kabinettet. Disse huller kan tilsluttes ved hjælp af en afskæringsskive for at danne ventilationsåbninger i kabinettet. Disse slots skal forhindre kabinettet i at blive overophedet, da det vil rumme både 12V DC strømforsyningen og 120V relæet.

Trin 6: Fastgør strømforsyningen i kabinettet

12V strømforsyningen er fastgjort til kabinettet ved at føre lynlåse rundt om det og gennem huller, der er strategisk placeret i bunden af kassen.

Trin 7: Giv strømkortet strøm

Ledningen, der forlader 12V -strømforsyningen (12V DC -enden) afbrydes (ca. 6 fra strømforsyningsboksen), hvor de to ledninger udsættes, fjernes og fastgøres til deres respektive skrueterminaler på printkortet. På dette tidspunkt, kan printkortet fastgøres til kabinettet ved at trække 4 flere skruer gennem huller i kabinettet og ind i bundene af afstandene.

Trin 8: Tilføjelse af Solid State -relæet til kabinettet

Solid state relæet (120V relæ) er fastgjort til kabinettet ved hjælp af to 1/4 "bolte (1" lange), som passerer gennem bunden af kabinettet og er fastgjort med møtrikker og skiver.

Trin 9: Forsyning af strøm til systemet

Strøm til 12V strømforsyningen vil blive taget fra springvandspumpens ledning, så hele systemet kan bruge en enkelt netledning. Cirka 1,5 isolering fjernes tilbage på pumpeledningen omkring 1 fod fra pumpen, og de tre ledninger udsættes inde. Den hvide ledning skæres, da dette vil blive skiftet af solid state -relæet. En lille del af sort ledning skal fjernes tilbage. (Bemærk, at jeg også fjernede den grønne ledning, men ikke behøvede at gøre dette og måtte tape den igen). Jeg klippede også ledningen til 12V strømforsyningen (120V enden af strømforsyningen) kl. omkring 1 fod fra, hvor den ville tilsluttes strømforsyningen. De to sorte ledninger inde i denne ledning er adskilt og fjernet.

Som det ses på det andet billede, er den ene sorte ledning, der fører til strømforsyningen, loddet til den udsatte del af pumpeledningens sorte ledning. Den anden sorte ledning er viklet omkring den afskårne hvide ledning i enden af pumpeledningen væk fra pumpen (den side, hvor den direkte kan modtage strøm fra stikkontakten). Lad denne ledning være usoldet i øjeblikket.

To 16 gauge ledninger omkring 1 fod i længden skæres, strippes og fastgøres til de to afskårne hvide ledninger i pumpeledningen. Disse ledninger kører til 120V -siden af solid state -relæet. Alle disse forbindelser kan nu loddes med alt, der er tapet op så pænt som muligt. Jeg kan godt lide at bruge et gummibelagt elektrisk tape på ydersiden af forbindelser som dette, da det skaber en meget flot vejrbestandig forsegling, der ser bedre ud end almindeligt elektrisk tape.

Trin 10: Tilslut Solid State Relay

Tilslutningerne til 120V solid state relæet kan nu foretages. De to ledninger fra netledningen er forbundet til 120V vekselstrømssiden af relæet, hvor begge ledninger kan løbe til begge forbindelsespunkter. To ekstra ledninger er forbundet mellem printkortet og 120V relæet, hvor polariteten af disse forbindelser er vigtig.

Trin 11: Installation af flydere og fastgørelse af deres ledninger til printkortet

Flådene installeres i bunden af spanden gennem et 3/8 hul, som forsegles ved hjælp af o-ringen, der fulgte med flyderne. De fire ledninger fra flyderne forbindes til de fire terminalskruer på printkortet. Du muligvis nødt til at eksperimentere lidt for at bestemme, hvilke floatwires der går til hvilke float. Vi fandt ud af, at de to sorte tråde var til den nederste float, mens de røde var til den øverste float.

Trin 12: Installation af pumpe- og testsystem

Efter at pumpen er tilsluttet og placeret i bunden af tanken, kan systemet testes ved at løfte op på flyderne. Når bundflåden løftes, skal pumpen forblive slukket, men når både bunden og den øverste flyder løftes, skal pumpen begynde at køre. Når den øverste flyder frigives, skal pumpen fortsætte med at køre, indtil bundflåden også frigøres. Sørg for at udføre denne test hurtigt, da pumpen ikke er designet til at fungere uden vand i tanken.

Trin 13: Konklusion

Den færdige pumpestyring blev samlet på mindre end et døgn og fungerer som forventet. En lignende opsætning kan bruges til ethvert afløbssystem af sump-type.