Ein Druckschalter ist ein Gerät, mit dem der Wasserdruck in einem Tank erfasst und ein Wasserpumpenmotor betrieben werden kann, wenn der Druck zu niedrig wird oder das Wasser im Tank unter einen gewünschten Mindeststand fällt.

Im folgenden Beitrag wird ein Wasserdruckregler erläutert, mit dem die Wasserversorgung für eine gesamte Wohnung auf einem optimalen Druck gehalten werden kann.

Das Designkonzept wurde von einem der begeisterten Leser dieses Blogs, Herrn Jorge Lazcano, angefordert. Die Details können anhand der folgenden Daten untersucht werden:

Hauptanforderung: Leiterplatte zum abwechselnden und kombinierten Betrieb von 3 Pumpen

Ich installiere 3 Pumpen gleicher Kapazität parallel, um mein Gebäude unter Druck zu setzen. Die Pumpen fördern Wasser in einen Drucktank und es gibt 3 Druckschalter zur Steuerung des Systems:
1. Druckschalter: Dies ist der Druckschalter „Steuerung“ oder „Führung“
Einstellung: EIN bei 30 PSI AUS bei 50 PSI.

“Unterschied zwischen Frequenz und Wellenlänge ”

2. Druckschalter: Hiermit wird erkannt, ob eine Pumpe nicht ausreicht, und es wird angezeigt, dass die Leiterplatte die 2. Pumpe einschaltet.
Einstellung: EIN bei 28 PSI AUS bei 48 PSI.
3. Druckschalter: Wenn zwei Pumpen nicht das benötigte Wasser fördern können, zeigt dies die Leiterplatte an, die die 3. Pumpe einschalten muss.
Einstellung: EIN bei 26 PSI AUS bei 46 PSI.
Da der Wasserverbrauch im Laufe des Tages variiert. Normalerweise reicht eine Pumpe aus, um den größten Teil des Tages den Wasserbedarf zu decken. Es wird aber auch Momente geben, in denen eine Pumpe nicht ausreicht und dann eine zweite Pumpe eingeschaltet werden muss. Und wenn der maximale Bedarf erreicht ist, werden die 3 Pumpen zusammen benötigt.
Um einen übermäßigen Verschleiß der Pumpen zu vermeiden, muss die Leiterplatte nacheinander zur nächsten Pumpe wechseln.
Das wäre also die Reihenfolge der Operationen:
GERINGE NACHFRAGE:
PS 1: Schaltet ein Pumpe 1: Schaltet sich ein (Pumpen 2 und 3 ruhen)
PS 1: Schaltet die Pumpe aus 1: Schaltet sich aus (alle Pumpen ruhen)
Nächster Zyklus:
PS 1: Schaltet ein Pumpe 2: Schaltet sich ein (Pumpen 1 und 3 ruhen)
PS 1: Schaltet die Pumpe aus 2: Schaltet sich aus (alle Pumpen ruhen)
Nächster Zyklus:
PS 1: Schaltet Pumpe 3 ein: Schaltet sich ein (Pumpen 1 und 2 ruhen)
PS 1: Schaltet die Pumpe aus 3: Schaltet sich aus (alle Pumpen ruhen)
MITTLERE NACHFRAGE (wenn 2 Pumpen benötigt werden):
PS 1 bleibt eingeschaltet, PS 2 schaltet sich ein: Pumpe 1 und 2 schalten sich ein (Pumpe 3 ruht)
Dann wiederholt der Zyklus das Einschalten der Pumpe, die im vorherigen Zyklus ruhte
MAX. NACHFRAGE (wenn 3 Pumpen benötigt werden):
PS 1 bleibt eingeschaltet, PS 2 bleibt eingeschaltet, PS 3 schaltet sich ein: Pumpe 1, 2 und 3 schalten sich ein (keine Pumpe in Ruhe)
Die Stromversorgung der Leiterplatte kann entweder mit 115 V oder 230 V (einphasig - 60 Hz) erfolgen. Daher möchte ich, dass die Leiterplatte zusammen mit anderen Komponenten über eine eigene Stromversorgung verfügt:
1. Eigene Stromversorgung: Eingang: 85-265VAC Ausgang: 12VDC-1Amp.
2. 3 Relais (zum Aktivieren / Deaktivieren von 3 Leistungsrelais, die die Pumpen steuern)
3. Durchflusserkennung am Systemauslass (zum Ausschalten der Pumpen, wenn zum Schutz über den Durchflusswandler kein Durchfluss austritt)
4. 3 Eingangsanschlüsse (für die Druckschalter).
5. Über Jumper kann das System angewiesen werden, 2 der 3 Pumpen zu verwenden, wenn eine Pumpe zur Wartung abgestellt werden muss.
Können Sie mir bitte bei der Entwicklung einer Leiterplatte für diese Anwendung helfen?
Ich hoffe, das ist nicht zu kompliziert für dich ... was ich bezweifle
Danke im Voraus.
George

Bevor wir das vorgeschlagene Schaltbild des Wassertank-Druckreglers diskutieren, ist es wichtig zu wissen, wie ein Druckschalter funktioniert.

Druckschalter

Es ist eigentlich ein einfaches elektromechanisches Gerät, das einen internen elektrischen Kontakt verbindet, wenn der Wasserdruck an seiner Druckdüse einen voreingestellten Punkt überschreitet. Die internen Kontakte lösen sich oder öffnen sich, wenn der Druck unter einen anderen festgelegten unteren voreingestellten Punkt fällt.

“So überprüfen Sie, ob der Kondensator funktioniert oder nicht ”

Optimierung des Wassertankdrucks mit dem Druckschalter

Der obige Druckschalter kann effektiv für die spezifizierte Anforderung angewendet werden. Die folgende Beschreibung beschreibt den gesamten Vorgang.

Der erforderliche Wasserversorgungskreislauf für eine Wohnung mit anhaltendem Druck kann in der folgenden Abbildung dargestellt werden:

Es erfüllt die Hauptanforderung, den Wasserversorgungsdruck dauerhaft zu optimieren, indem bei niedrigem Wasserdruck nacheinander zusätzliche Wasserpumpen eingeschaltet werden und umgekehrt.

Unter Bezugnahme auf das Diagramm sehen wir 3 identische Stufen, in denen 3 Druckschalter mit 3 zugeordneten konfiguriert sind Relaistreiberstufen und die Relaiskontakte, die mit den jeweiligen 3 Wasserpumpen verbunden sind.

In der Relaistreiberphase haben wir a verwendet PNP-Transistor weil die Druckschalterantwort normalerweise bei niedrigem Druck ausgeschaltet und eingeschaltet wird, wenn der Druck den maximalen Schwellenwert erreicht.

Dies bedeutet, dass bei niedrigem Druck der interne Schalter des Druckgeräts nicht angeschlossen oder ausgeschaltet bleibt. Dadurch kann der pnp-Transistor über den 1 k-Widerstand mit Erdungsvorspannung eingeschaltet werden. Das Relais schaltet ebenfalls ein und leitet den Motor ein. Diese Grundbedienung ist für alle 3 Motorpumpenstufen gleich.

Nehmen wir nun gemäß der Anforderung an, dass der Druck sehr niedrig ist, wodurch alle 3 Druckschalter ihre internen Kontakte trennen.

Dadurch schalten alle 3 Motorpumpen zusammen ein. Aufgrund dessen steigt der Wasserversorgungsdruck schnell an und erreicht den gewünschten optimalen Punkt, wodurch der Druckschalter 3 und der Druck 2 eingeschaltet werden. Dies schaltet folglich die angeschlossenen Motorpumpen Nr. 3 und 2 aus.

Zu diesem Zeitpunkt übernimmt nur Motor 1 die Wasserversorgung der Wohnung.

Wenn der Wasserbedarf im Gebäude plötzlich steigt, sinkt der Wasserdruck, so dass die Motorpumpe Nr. 1 allein nicht mehr ausreicht, um den Bedarf zu decken.

Die Situation löst den Druckschalter Nr. 2 aus, der die Motorpumpe Nr. 2 zur Unterstützung des erforderlichen hohen Wasserdruckbedarfs einleitet.

Falls jedoch der Wasserverbrauch weiter steigt und der Bedarf von den ersten beiden Pumpen immer noch nicht gedeckt wird, erkennt der Druckschalter 3 dies und aktiviert die Motorpumpe Nr. 3.

Das obige sequentielle Ein- und Ausschalten der Wasserpumpen als Reaktion auf Druckschwankungen des Wassertanks erfüllt die Hauptgrundanforderung.

Motorpumpenumschaltung

Die zweite Anforderung besteht darin, die Wasserpumpen miteinander zu mischen, damit der Arbeitsdruck an der Motorpumpe 1, der meistens eingeschaltet ist, von Zeit zu Zeit durch Teilen der Last mit Motor 2 entlastet werden kann.

Dies stellt sicher, dass die Lebensdauer der Motoren durch Reduzierung ihres Verschleißeffekts verlängert wird.

Das obige Diagramm zeigt, wie dies durch ein einfaches DPDT-Umschaltrelais erreicht werden kann, das zwischen den entsprechenden Druckschaltern und den Relaistreiberstufen angeschlossen ist.

Bei diesem Konzept werden nur zwei Motoren für die Umstellung berücksichtigt, der dritte Motor ist nicht enthalten, um die Komplexität der Konstruktion zu vermeiden. Darüber hinaus scheinen zwei Motorfreigaben völlig ausreichend zu sein, um ihren Verschleiß unter dem unsicheren Niveau zu halten.

Das Umschaltrelais macht einen grundlegenden Job. Es schaltet abwechselnd die Relaistreiber von Motor 1 und Motor 2 über die Druckschalter 1 und 2. Die Zeit, für die jeder Motor für die Druckwasserversorgung eingeschaltet bleibt, wird durch eine einfache Bestimmung bestimmt IC 4060 Timer als Schaltung wie unten dargestellt:

Die Zeitverzögerung, nach der die Umschaltung eingeleitet wird, kann durch entsprechende Einstellung des 1-M-Topfes eingestellt werden. Mit einigem Ausprobieren kann der Topfwiderstand durch einen Festwertwiderstand ersetzt werden.