Dispositivo para bombeamento de águas subterrâneas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O dispositivo oferecido à atenção dos leitores (seu diagrama é mostrado na figura) se distingue por um consumo de energia muito baixo, pequenas dimensões e peso, e não requer ajuste. Contém sensores de nível de água E1-EZ, um gatilho em um optoacoplador U2, uma chave eletrônica em um transistor VT1, uma unidade de controle de bomba em um optoacoplador U1 e uma fonte de alimentação chaveada de micropotência (elementos localizados à direita - conforme a figura - parte do circuito).

Fig. 1

O dispositivo funciona da seguinte maneira. Enquanto o nível do lençol freático está abaixo dos sensores E1-E3, o transistor de efeito de campo VT1 e o transistor do optoacoplador U2 estão fechados, os diodos emissores dos optoacopladores U2, U1 são desenergizados, portanto o optotriaco deste último está fechado e a bomba conectada aos terminais X1 e X2 é desenergizada. Quando o nível da água atinge os sensores E1 e EЗ (eles estão localizados no mesmo nível), a porta do transistor VT1 através da resistência da água entre eles e o resistor R1 recebe uma tensão de polaridade positiva da saída da fonte de alimentação e do O transistor abre, conectando o emissor do transistor optoacoplador U2 com um fio comum. Quando o nível de água subindo atinge o sensor E2, o transistor optoacoplador U2 abre (a corrente de base flui através da água e o resistor limitador de corrente R3) e os diodos emissores dos optoacopladores U1 e U2 ligam. Graças ao feedback óptico positivo, o flip-flop muda para um único estado ("latch"). O diodo emissor do optoacoplador U1 liga o opto-triac e a tensão de alimentação é aplicada à bomba.

Quando a água é bombeada, seu nível cai, mas a bomba, graças ao gatilho "travado", continua funcionando mesmo depois que a água cai abaixo do sensor E2. Com uma nova diminuição do nível, quando fica menor que os sensores E1 e E1, a bomba funciona por mais alguns segundos, pois o transistor VT1 permanece aberto devido ao capacitor C4 carregado. Depois que ele é descarregado através do resistor R1, o transistor VT2, e depois o transistor do optoacoplador UXNUMX, fecha, os diodos emissores dos optoacopladores são desenergizados e a bomba é desligada. No futuro, esse ciclo se repete.

A fonte de alimentação é feita com base em um gerador de relaxamento, um dinistor VS1 simétrico é usado como chave eletrônica. Capacitor C4 - lastro, C5 - armazenamento. A tensão de saída da fonte de alimentação é de 5,5 V, a corrente de saída é de 5 mA, a corrente de curto-circuito é de 8,5 mA.

O dispositivo é montado em um fragmento de uma breadboard universal com dimensões de 30x35 mm. Não há requisitos especiais para detalhes. Capacitores C1, C2 - cerâmica KM ou importados, C3 - óxido importado, C4 - supressão de ruído de filme, C5 - filme K73-17 com tensão nominal de 63 V ou KM (50 V). Resistores - qualquer um com a dissipação de potência indicada no diagrama. Dinistor simétrico DB3 (VS1) e diodos 1 N4007 (VD2-VD5) removidos do reator eletrônico de uma CFL com defeito. Dele também foi retirado um estrangulamento, cujo circuito magnético anular (tamanho K10x6x5) foi utilizado para enrolar o transformador T1. Seu enrolamento primário contém cinco e o secundário - dez voltas de fio MGTF 0,07. Diodo VD6 - qualquer silício de baixa potência (por exemplo, KD509A, KD510A), diodo zener VD1 - qualquer baixa potência com uma tensão de estabilização de 5 ... 7 V (por exemplo, KS162A, KS168A ou importado). Transistor VT1 - qualquer uma das séries KP504, KP505.

Optoacoplador 4N35 (U2) é substituível por qualquer um em que o optotransistor tenha uma saída de base (adequado 4N25-4N28, 4N35-4N37, OPTO611). Como U1, é desejável usar um optoacoplador com uma tensão de rede de detecção zero integrada ZCC (Zero Crossing Control), por exemplo, MOC3042, MOC3062, S21MD3, S21ME4, OPTO630 (eles são mais confiáveis ​​ao trabalhar em uma carga indutiva) .

A placa montada é colocada em uma caixa de plástico, na parte inferior da qual os sensores E1-E3 são fixados preliminarmente. São segmentos de arame inox com diâmetro de 1,9 mm, extraídos de arame grau AC 16/2,7, utilizados em linhas aéreas de transmissão de energia. Comprimento dos sensores E1 e E3 - 220, E2 - 70 mm. Os orifícios para eles são dispostos em uma fileira com um passo de 10 mm (o sensor E1 é fixado no meio). Levando em consideração as condições específicas de operação (alta umidade), a placa, após a soldagem dos fios que a conectam aos sensores e braçadeiras terminais X1-X4 (fixadas na parte superior da caixa com suportes), é preenchida com composto epóxi . Se você usar uma caixa de plástico transparente e um composto transparente para derramar, em vez do diodo zener VD1, poderá instalar uma cadeia de três LEDs AL307BM conectados em série, seu brilho no modo de espera sinalizará a presença de tensão de rede.

Para garantir o bombeamento eficiente de água do porão, o seguinte trabalho foi realizado. Betonilha de piso de concreto - com uma ligeira inclinação para um dos lados. Na parte mais baixa do subsolo, foi cavado um fosso de 0,5 m de profundidade e forrado com meio tijolo seco, sem argamassa. No poço é colocado um balde de plástico, na parte inferior e inferior do qual são feitos mais de 300 furos com diâmetro de 2,5 mm, fazendo o papel de um filtro fino. O espaço entre as paredes da fossa e a caçamba é preenchido com cascalho com fração de 10.20 mm, que atua como um filtro grosso de água.

Uma bomba de aquário é colocada no fundo do balde. Com um baixo consumo de energia (8 W), tem desempenho suficiente - cerca de 200 l / h. A água é descarregada em um cano de esgoto próximo, para o qual um encaixe é cortado. A caixa com o dispositivo é instalada livremente na tampa plástica do balde. Para a passagem dos sensores em sua parte central são feitos três furos com diâmetro de 3 mm.

Ao usar uma bomba com consumo de energia superior a 20 W, o optotriac U2 deve ser usado para acionar um triac mais potente.

Autor: K. Moroz

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