Eenvoudige pompcontroller en circuit - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Een recent project op het werk vereiste dat ik periodiek water uit twee tanks moest laten lopen. Aangezien beide tankafvoeren zich onder het niveau van alle afvoeren in de kamer bevinden, zou ik emmers vullen en het water handmatig naar de afvoeren overbrengen. Al snel realiseerde ik me dat ik gewoon een pomp in de emmer kon plaatsen om het water automatisch naar de afvoer te pompen wanneer de tanks leeg waren. Dit is het verhaal van hoe mijn broer en ik deze taak volbrachten.

Stap 1: Het systeem ontwerpen

Als pomp heb ik gekozen voor een zeer kleine fonteinpomp. Deze pompen werken prima, maar ze missen een controlesysteem om ze in te schakelen wanneer het waterniveau stijgt, en nog belangrijker, ze uit te schakelen wanneer het water uit de emmer wordt gepompt. Omdat de emmer die we gebruikten vrij klein was (2-3 gallon), waren de meeste in de handel verkrijgbare vlotterschakelaars te groot voor het systeem. Op amazon.com vond ik echter enkele kleine roestvrijstalen vlotterschakelaars en bestelde er een. We hebben de schakelaar op de pomp aangesloten en uitgeprobeerd. Het zette de pomp aan toen er water aan de emmer werd toegevoegd en het zette de pomp ook uit toen het waterpeil laag genoeg was. Wanneer de pomp echter uitschakelde, zou het water in de buis terug in de emmer stromen en de vlotter omhoog brengen, waardoor de pomp weer werd ingeschakeld. De pomp zou constant aan en uit gaan, wat hem zeer snel zou vernietigen.

Ik heb wat online gegraven en vond het relatief eenvoudige pompcontrollercircuit dat hierboven te zien is. Dit systeem maakt gebruik van twee niveaus van vlotterschakelaars, een 12V-relais en een 120V-relais om de pomp aan te drijven. 12V DC wordt geleverd aan de vlotterschakelaars, die normaal open zijn als ze niet worden gefloten. Als het waterniveau stijgt, tilt hij de onderste vlotter (Float 1) op en sluit deze. Deze stuurt stroom naar de gemeenschappelijke (COM) pin van het 12V-relais. Aangezien de stuurdraad naar het 120V-relais is aangesloten op de normaal open (NO) pin van het relais, gaat er geen stroom door het relais en op het 120V-relais (de pomp blijft uitgeschakeld). Wanneer het waterniveau verder stijgt en de bovenste vlotterschakelaar (Float 2) sluit, wordt er stroom geleverd aan de spoel van het 12V-relais, waardoor de verbinding tussen de COM- en NO-pinnen wordt gesloten. Er kan nu gratis stroom naar het 120V-relais vloeien, dat de pomp bekrachtigt. Op dit punt zou de pomp worden uitgeschakeld zodra het waterniveau zo laag was dat de bovenste vlotterschakelaar zou openen. Er wordt echter een feedbacklus toegevoegd tussen de NO-pin en de +-zijde van de relaisspoel. Als het waterniveau daalt en de bovenste vlotterschakelaar opent, blijft de stroom door de onderste vlotterschakelaar vloeien, door de COM- en NO-pinnen en terug naar de relaisspoel, waarbij het relais bekrachtigd blijft en de pomp ingeschakeld blijft. Wanneer het waterpeil laag genoeg is om de onderste vlotterschakelaar te openen, wordt dit circuit onderbroken en wordt de pomp uitgeschakeld. Omdat de twee vlotters zich op verschillende niveaus bevinden, zet het water in de buis de pomp niet aan wanneer deze terugstroomt in de tank, zelfs niet als de onderste vlotterschakelaar sluit.

Stap 2: Wat we hebben gebruikt

We hebben de volgende items gebruikt voor deze build:

(Als je mijn links gebruikt ontvang ik een kleine commissie. Bedankt)

1 printplaat met 4 afstandhouders met schroefdraad en 8 schroeven

1 diode

4 tweepolige schroefklemmen

1 12V relais

1 120V solid-state relais

1 vlotterschakelaar met twee niveaus

1 12V DC-voeding

1 Fonteinpomp

1 Grote projectbehuizing

Sommige kabelbinders

Twee 1/4 bouten met moeren en ringen

4 lengtes van draad (16 gauge zal werken)

Stap 3: Montage van de printplaat

De printplaat is het hart van dit systeem. Voordat er iets aan de printplaat wordt gedaan, worden de vier afstandhouders eraan bevestigd.

Begin met het boren van een klein gaatje direct tussen vier van de bestaande gaten in de printplaat (ergens in de buurt van het midden van de printplaat). Dit gat moet groot genoeg zijn voor de COM-pin van het 12V-relais.

Vervolgens moet de diode worden gebogen, gesneden en in de printplaat worden geplaatst, zodat deze over de spoelpennen van het relais wordt aangesloten. We ontdekten dat de spoelpinnen voor ons relais zich aan het uiteinde van het relais bevonden met de COM-pin er het dichtst bij. Nadat de diode in het bord is geduwd, kunnen de draden achter het bord worden gebogen, zodat ze de spoelpinnen bijna raken. Dit zal helpen om alles aan elkaar te solderen.

Ten slotte kunnen de vier schroefklemmen in het bord rond het relais worden geplaatst. De locaties van deze terminals zijn niet kritisch. We hebben de getoonde locaties gekozen omdat ze de aansluitingen op de achterkant van het bord zo netjes mogelijk maken.

Stap 4: Het bord solderen

Met alles op de voorkant van de printplaat gemonteerd, kan de hele print voorzichtig worden omgedraaid en de circuits op de print worden gesoldeerd. De eenvoudigste methode om de soldeer "lijnen" te maken, is door een kleine druppel soldeer toe te voegen aan elk verbindingspunt langs de "lijn" en ze vervolgens met elkaar te verbinden om het circuit te vormen.

Stap 5: De behuizing voorbereiden

De behuizing moet worden voorbereid om alle elektronica te huisvesten. Ten eerste kan een roterend gereedschap worden gebruikt om vier gaten te verbinden en een vierkant gat te vormen in de zijkant van de doos, waar het netsnoer doorheen gaat. We hebben ook acht gaten geboord in beide uiteinden van de behuizing. Deze gaten kunnen worden verbonden met behulp van een afsnijschijf om ventilatiesleuven in de behuizing te vormen. Deze slots zijn bedoeld om te voorkomen dat de behuizing oververhit raakt, aangezien deze zowel de 12V DC-voeding als het 120V-relais zal bevatten.

Stap 6: Zet de voeding vast in de behuizing

De 12V-voeding wordt aan de behuizing bevestigd door er kabelbinders omheen te halen en door gaten die strategisch in de bodem van de doos zijn geplaatst.

Stap 7: Voorzie de printplaat van stroom

Het snoer dat de 12V-voeding verlaat (het 12V DC-uiteinde) wordt doorgesneden (ongeveer 15 cm van de voedingskast) waarbij de twee draden worden blootgelegd, gestript en bevestigd aan hun respectieve schroefaansluitingen op de printplaat. Op dit punt, kan de printplaat aan de behuizing worden bevestigd door nog 4 schroeven door gaten in de behuizing en in de onderkant van de afstandhouders te schroeven.

Stap 8: Het solid-state relais toevoegen aan de behuizing

Het solid-state relais (120V-relais) is aan de behuizing bevestigd met twee 1/4" bouten (1" lang), die door de onderkant van de behuizing gaan en zijn bevestigd met moeren en ringen.

Stap 9: Stroom leveren aan het systeem

De voeding voor de 12V-voeding wordt afgenomen van het fonteinpompsnoer, zodat het hele systeem gebruik kan maken van een enkel netsnoer. Ongeveer 1,5 isolatie is teruggestript op het pompsnoer op ongeveer 30 cm van de pomp, waardoor de drie draden binnenin zichtbaar zijn. De witte draad wordt doorgesneden omdat deze wordt geschakeld door het solid-state relais. Een klein deel van de zwarte draad moet worden verwijderd (Merk op dat ik ook de groene draad heb gestript, maar dit niet hoefde te doen en het weer moest vastplakken.) Ik heb ook het snoer doorgesneden dat naar de 12V-voeding (het 120V-uiteinde van de voeding) ongeveer 30 cm van waar het aan de voeding zou worden bevestigd. De twee zwarte draden in dit snoer zijn gescheiden en gestript.

Zoals te zien is in de tweede afbeelding, is de ene zwarte draad die naar de voeding leidt, gesoldeerd aan het blootgestelde gedeelte van de zwarte draad van het pompsnoer. De tweede zwarte draad is gewikkeld rond de doorgesneden witte draad aan het uiteinde van het pompsnoer, weg van de pomp (de kant waar het rechtstreeks stroom kan krijgen van het stopcontact). Laat deze draad voorlopig ongesoldeerd.

Twee draden van 16 gauge met een lengte van ongeveer 1 voet worden gesneden, gestript en bevestigd aan de twee doorgesneden witte draden van het pompsnoer. Deze draden lopen naar de 120V-zijde van het solid-state relais. Al deze verbindingen kunnen nu worden gesoldeerd en alles wordt zo mooi mogelijk afgeplakt. Ik gebruik graag een rubberen elektrische tape aan de buitenkant van dergelijke verbindingen, omdat dit een zeer mooie weerbestendige afdichting creëert die er beter uitziet dan gewone elektrische tape.

Stap 10: Sluit het solid-state relais aan

De aansluitingen op het 120V solid state relais kunnen nu gemaakt worden. De twee draden van het netsnoer zijn verbonden met de 120V AC-zijde van het relais, waar elk snoer naar elk aansluitpunt kan lopen. Tussen de printplaat en het 120V-relais zijn twee extra draden aangesloten, waarbij de polariteit van deze aansluitingen belangrijk is.

Stap 11: De drijvers installeren en hun draden aan de printplaat bevestigen

De drijvers worden in de bodem van de emmer geïnstalleerd via een gat van 3/8 , dat is afgedicht met de o-ring die bij de drijvers is geleverd. De vier draden van de drijvers worden aangesloten op de vier klemschroeven op de printplaat. U moet misschien wat experimenteren om te bepalen welke vlotterdraden naar welke vlotter gaan. We ontdekten dat de twee zwarte draden voor de onderste vlotter waren, terwijl de rode voor de bovenste vlotter waren.

Stap 12: Pomp- en testsysteem installeren

Nadat de pomp is aangesloten en in de bodem van de tank is geplaatst, kan het systeem worden getest door de drijvers op te tillen. Wanneer de onderste vlotter wordt opgetild, moet de pomp uitgeschakeld blijven, maar wanneer zowel de onderste als de bovenste vlotter worden opgetild, moet de pomp beginnen te draaien. Wanneer de bovenste vlotter wordt losgelaten, moet de pomp blijven draaien totdat de onderste vlotter ook wordt losgelaten. Voer deze test snel uit, aangezien de pomp niet is ontworpen om te werken zonder water in de tank.

Stap 13: Conclusie

De voltooide pompcontroller werd in minder dan een dag gemonteerd en werkt zoals verwacht. Een vergelijkbare opstelling kan worden gebruikt voor elk drainagesysteem van het type opvangbak.