這里介紹一種兩線式水位控制器,電路僅使用1 0個元器件,可直接焊在一小塊線路板上(業(yè)余條件下可直接搭焊),連同用作水位檢測的兩個干簧管,一起封裝在不銹鋼管內(nèi)。此控制器雖然體積小,但驅(qū)動功率大,不僅可直接驅(qū)動220V~380V各種功率的交流接觸器,還可省去交流接觸器,直接驅(qū)動功率小于400W的單相交流電動機(jī)。由于只有兩根連線串聯(lián)在負(fù)載回路中,因此最大限度的簡化了外圍連接,使整體結(jié)構(gòu)非常簡單。容易安裝,使用方便,不用調(diào)試,自身功耗非常小,空載時幾乎不耗電。此外根據(jù)需要,還可外接控制開關(guān),做“自動上水一停止上水一手動上水”三個不同工作狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換,使用更加靈活方便。
工作愿理
上圖是電路原理圖。圖中虛線框內(nèi)為控制電路,10個元件安裝在一小塊線路板上;K1、K2是兩個干簧管,安裝在長度適當(dāng)?shù)囊欢尾讳P鋼管的兩端,配合裝有永久磁鐵的浮子構(gòu)成浮子式水位檢測裝置,分別檢測上水位和下水位;K3是工作狀態(tài)控制開關(guān),分為“自動上水”、“停止上水”、“手動上水”三種工作狀態(tài);J是交流接觸器,也可以是上水電磁閥或小功率上水電動機(jī)。
下圖是兩線式水位控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。控制電路和兩個檢測開關(guān)封裝在一段兩端封閉的不銹鋼管內(nèi)。不銹鋼管外有一個可以上下活動的、裝有永久磁鐵的浮子和兩個限制浮子活動范圍的水位止擋器,僅用兩條引線和外圍連接。
現(xiàn)以J采用交流接觸器為例,說明工作過程。在K3置于“自動”位置時,交流220V電源經(jīng)過J1的線圈,經(jīng)D1~D4橋式整流輸出直流電壓,由R1、R3分壓,在C1上約有十余伏直流電壓作可控硅控制的觸發(fā)電壓。
當(dāng)水箱水位低于下水位檢測干簧管K2時,浮子內(nèi)的永久磁鐵使下水位檢測干簧管吸合接通。C1上的電壓經(jīng)R2供給可控硅V1觸發(fā)端觸發(fā)電壓,此時V1導(dǎo)通,交流接觸器J得到工作電壓吸合,J的觸點提供用于上水的水泵電動機(jī)工作電源,水箱水位開始上升;隨著水位的上升,浮子離開下水位干簧管,K2斷開,但V1仍維持導(dǎo)通狀態(tài)。這是由于V1導(dǎo)通以后,R2的電阻很小,有漏電流經(jīng)V1的陽極與門極通過R2向C1充電,使C1兩端仍維持一定電壓,也就維持V1的導(dǎo)通狀態(tài)不變,水泵繼續(xù)工作;當(dāng)水位達(dá)到上水位檢測開關(guān)K1時,浮子內(nèi)的永久磁鐵使上水位檢測干簧管吸合接通,可控硅觸發(fā)端接零,C1上的電壓降落為零,V1截止,交流接觸器J失去工作電壓斷開,水泵電動機(jī)停止工作。即使水位下降,浮子離開K1,V1仍保持?jǐn)嚅_狀態(tài),直至下一個工作周期開始,由此實現(xiàn)了水位的自動控制。
J也可是上水電磁閥,由控制器控制打開或關(guān)閉;也可是小功率交流電動、機(jī),由控制器直接控制水泵上水/停止上水。
如果需要,還可增加一個三位開關(guān)K3來設(shè)置上水水泵電動機(jī)的不同工作狀態(tài)。當(dāng)自動控制部分出現(xiàn)故障或需要隨時上水時以滿足需要。
器材選用
可控硅V1要用微觸發(fā)電流一類,例如2P4M參數(shù):Vdrm:400V,Ir:2A,Igt:0.2mA,T0220A封裝。驅(qū)動功率不大時可用T092封裝的2N6565等代替,以減小體積。2N6565參數(shù):Vdrm:
400V,Ir:0.51A,Igt:0.35mA。采用380V交流接觸器時,可用2P6M等,Vdrm:600V。二極管也要根據(jù)驅(qū)動功率選用。采用220V或380V交流接觸器、小功率時用1N4007。當(dāng)直接驅(qū)動電動機(jī)或大功率驅(qū)動輸出時選用1N5404或1 N5407。管材要用不銹鋼管等非磁性材料,長度根據(jù)水箱深度或要控制的水位差來定,最好用不銹鋼管材,PVC材質(zhì)也可以,但強(qiáng)度和使用壽命要差一些。管材內(nèi)徑取φ1 8~φ25毫米之間,以電路板體積大小決定,由于元件少,實際上電路板可以做得很小。浮子內(nèi)安裝永久磁鐵2對或4對,極性相背靠近鋼管面粘接牢靠,浮子材料選用成品球形不銹鋼浮球或不吸水發(fā)泡塑料成型、制作。
幾點注意問題
1.電源接線方向按圖1所示,由于電路直接采用220V或380V沒有隔離,220V時相線要連接接觸器一端,要注意做好絕緣處理。
2.接電動機(jī)時要有保險絲保護(hù),防止電動機(jī)過載、過流損壞控制器。
3.不銹鋼管兩端確保不滲水、不漏水。電路板要做絕緣處理,以防止漏電。
4.干簧管各種型號都可以,要適當(dāng)固定并作保護(hù)處理,防止振動破碎。
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