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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Controle da válvula solenóide. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Casa, casa, passatempo As válvulas eletromagnéticas em sistemas de abastecimento de água, que evitam possíveis inundações de apartamentos, porões ou outras salas de serviço, infelizmente ainda não tiveram ampla utilização na vida cotidiana. Isso se explica em parte pelo fato de o tempo de operação de um eletroímã sob tensão não ser limitado, o que pode levar à sua falha ou até mesmo a um incêndio. Nesse sentido, é interessante o sistema eletrônico de controle da válvula solenóide proposto, que, segundo o autor do artigo, permite evitar tais problemas. Uma característica distintiva do dispositivo descrito é o seu baixíssimo consumo de corrente da fonte de alimentação no modo de operação quando a válvula está aberta. Isso possibilita o uso de uma fonte de energia autônoma por muito tempo. O diagrama do sistema de controle da válvula solenóide é mostrado na Fig. 1, e o projeto modificado da válvula é mostrado na Fig. 2. O princípio de funcionamento do sistema baseia-se na interação dos campos do eletroímã da válvula e do ímã permanente que a complementa.
O dispositivo é composto por quatro blocos funcionais: um alarme de umidade, um temporizador com relé eletromagnético na saída, um conversor de tensão de alimentação e uma unidade de controle de válvula solenóide. Para ligar a válvula, é necessário pressionar o botão SB1 e mantê-lo neste estado por 4...5 s. Neste momento, os contatos fechados SB1.1 do botão conectam um conversor de tensão montado nos elementos do microcircuito DD2 à fonte de alimentação. Da saída do multiplicador por 3, formado pelos diodos VD2 - VD5 e pelos capacitores C7-C10, a tensão, aumentada para 27 V, é fornecida através dos contatos SB1.4 ao capacitor C11 e o carrega. Após 4...5 s, quando o capacitor tiver acumulado energia suficiente para ligar a válvula solenóide Y1, o botão de partida deve ser liberado. O capacitor carregado C11 é descarregado para o solenóide da válvula através dos contatos SB1.3. Um campo magnético aparece ao seu redor, movendo o carretel na haste da válvula, e ela se abre. Quando a influência do campo eletromagnético cessa, o carretel será mantido no lugar pelo campo magnético do ímã permanente. No estado aberto, a válvula pode permanecer indefinidamente por muito tempo, sem consumir energia da fonte de alimentação, até que a umidade atinja os contatos do sensor conectado à entrada do alarme de umidade. Os elementos DD1.1 e DD1.2, um gerador de pulsos montado nos elementos DD1.3, DD1.4, tiristor VS1 e, claro, um sensor instalado no ponto de controle de umidade formam um alarme de umidade. O LED HL1, conectado à saída do gerador de pulsos, sinaliza a presença de umidade com flashes periódicos. Sua frequência (aproximadamente 1 Hz) depende dos valores do resistor R3 e do capacitor C2. Quando o alarme de umidade é acionado, a tensão da fonte de alimentação através do tiristor VS1 aberto e dos contatos SB1.2 do botão de partida é fornecida ao temporizador integrado DA1 e ao sensor de sinal de disparo, cuja função é executada pelo transistor VT1. Uma corrente surge no circuito base do transistor, que carrega o capacitor C3 e abre este transistor por um tempo determinado pelos parâmetros do circuito C3R5. Um pulso de polaridade negativa do coletor do transistor VT1 é fornecido à entrada do temporizador integral DA1 e o inicia. Neste caso, aparece uma tensão de alto nível na saída do temporizador, como resultado o LED HL2 acende, o transistor VT2 abre e o relé K1 é acionado por um tempo determinado pelas classificações do circuito de temporização C4R8. Agora, através dos contatos fechados do relé K1.1, a energia da fonte de alimentação é novamente fornecida ao conversor de tensão, mas o capacitor C12 é carregado através dos contatos SB1.3 do botão de partida, contatos K1.2 do relé e do enrolamento do solenóide da válvula. Após 4...5 s, o temporizador voltará ao seu estado original, o enrolamento do relé K1 será desenergizado e o capacitor C12 será descarregado para o eletroímã da válvula Y1 através dos contatos do relé K1.3, mas agora na direção oposta em relação à descarga do capacitor C11. Haverá contra-ação dos campos magnéticos e o carretel da haste da válvula desligará a água sob a influência de uma nascente. As partes dos blocos do dispositivo são montadas em quatro placas independentes medindo 40x40 mm (Fig. 3), feitas de folha laminada de fibra de vidro unilateral com 2 mm de espessura. Todos os resistores são MLT-0,125. Os capacitores C3, C4 e C7 - C12 são óxido K50-6 e C1, C2, C5 e C6 são KM, KLS. Diodos VD2 - VD5 - série de germânio D311, GD402. Relé K1 - RES9 (passaporte RS4.524.202). Chave SB1 - P2K sem fixação na posição pressionada.
É aconselhável usar uma válvula solenóide produzida industrialmente e projetada para uma tensão constante de 24 V, por exemplo, uma válvula de uma máquina de lavar automática Vyatka. Um projeto caseiro que abre a água quando a tensão é aplicada ao enrolamento do solenóide da válvula também é adequado. O refinamento da válvula eletromagnética acabada consiste em adicionar um sistema magnético a ela e fabricar um invólucro cilíndrico de parede fina feito de duralumínio ou outro material não magnético. O sistema magnético mostrado na Fig. 2, pode ser proveniente de uma cabeça dinâmica de radiação direta 1GD-48-140 (GOST 9010 - 78), previamente liberada do flange e do núcleo. O ímã com o garfo é fixado dentro da caixa com parafusos ou cola. Dois furos são feitos na carcaça para os condutores do enrolamento do eletroímã, após os quais a estrutura é instalada na haste da válvula. O sensor de umidade é composto por duas hastes metálicas de 10 mm de comprimento, isoladas uma da outra, que são conectadas à entrada de alarme com pedaços de fio fino trançado com isolamento de até 5 m de comprimento. É possível conectar vários sensores em paralelo ao alarme e coloque-os em lugares diferentes da sala. O capacitor C1 protege o dispositivo de sinalização contra interferências de radiação eletromagnética induzida nos fios de conexão do sensor com o dispositivo de sinalização. Para alimentar o dispositivo, você pode usar uma fonte de alimentação de baixa potência operando em conjunto com uma bateria Corindo ou uma bateria 7D-0,125 em modo buffer, ou duas baterias 3336, conectando-as em série. A corrente consumida pelo dispositivo é tão baixa que uma fonte de duas baterias 3336 durará enquanto estiverem armazenadas. A configuração do dispositivo se resume a selecionar o capacitor C4 e o resistor R8 no circuito de entrada do temporizador DA1 para que o capacitor C12 tenha tempo suficiente para acumular energia suficiente para desligar a válvula. Em 4...5 s ele deverá carregar até uma tensão de 20...22 V. Com peças reparáveis e instalação sem erros, o dispositivo está pronto para uso. E se após ligar a alimentação a válvula não abrir, isso indicará a necessidade de trocar a conexão dos condutores do eletroímã nos conectores X1 e X2. A válvula é instalada na tubulação na posição horizontal. Deve-se notar que uma válvula deste projeto pode ser usada para irrigação automática de canteiros em uma propriedade rural ou fazenda de jardinagem, ou um regulador de nível de água em um tanque de bombeamento de água pode ser criado com base nela. Autor: A. Burtsev, Novorossiysk
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