Bộ điều khiển và mạch bơm đơn giản: 13 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Một dự án gần đây đang làm việc yêu cầu tôi phải xả nước từ hai bể chứa theo định kỳ. Vì cả hai cống thoát nước của bể chứa đều nằm dưới mức của tất cả các cống thoát nước trong phòng, tôi sẽ đổ đầy các xô và chuyển nước vào cống theo cách thủ công. Ngay sau đó tôi nhận ra rằng tôi có thể chỉ cần đặt một máy bơm vào xô để tự động bơm nước ra cống bất cứ khi nào các bể được rút hết nước. Đây là câu chuyện về cách mà tôi và anh trai tôi đã hoàn thành nhiệm vụ này.

Bước 1: Thiết kế hệ thống

Đối với một máy bơm, tôi đã chọn một máy bơm đài phun nước rất nhỏ. Những máy bơm này hoạt động tốt, nhưng chúng thiếu hệ thống điều khiển để bật chúng khi mực nước tăng, và quan trọng hơn là tắt chúng khi nước được bơm ra khỏi xô. Vì thùng chúng tôi đang sử dụng khá nhỏ (2-3 gallon), hầu hết các công tắc phao trên thị trường đều quá lớn đối với hệ thống. Tuy nhiên, trên amazon.com, tôi đã tìm thấy một số công tắc phao bằng thép không gỉ nhỏ và đặt mua một chiếc. Chúng tôi đã kết nối công tắc với máy bơm và dùng thử. Nó đã bật máy bơm khi nước được thêm vào xô và nó cũng tắt máy bơm khi mực nước xuống đủ thấp. Tuy nhiên, khi máy bơm tắt, nước trong ống sẽ chảy ngược vào xô và nâng phao lên, làm máy bơm hoạt động trở lại. Máy bơm sẽ liên tục bật và tắt, điều này sẽ phá hủy nó rất nhanh.

Tôi đã tìm kiếm trên mạng một chút và tìm thấy mạch điều khiển máy bơm tương đối đơn giản đã thấy ở trên. Hệ thống này sử dụng hai mức công tắc phao, một rơ le 12V và một rơ le 120V để điều khiển máy bơm. Nguồn điện một chiều 12V được cung cấp cho các công tắc phao thường mở khi không được cấp nổi. Khi mực nước tăng, nó sẽ nâng phao đáy (Phao 1) và đóng nó lại. Điều này gửi dòng điện đến chân chung (COM) của rơ le 12V. Vì dây điều khiển đến rơ le 120V được nối với chân thường mở (NO) của rơ le nên dòng điện không đi qua rơ le và lên rơ le 120V (Máy bơm vẫn tắt). Khi mực nước tăng hơn nữa và đóng công tắc phao trên cùng (Phao 2), dòng điện được cung cấp cho cuộn dây của rơ le 12V, cuộn dây này sẽ đóng kết nối giữa các chân COM và NO. Dòng điện bây giờ tự do chạy đến rơ le 120V, cung cấp năng lượng cho máy bơm. Tại thời điểm này, máy bơm sẽ tắt ngay khi mực nước giảm đến mức công tắc phao trên cùng sẽ mở. Tuy nhiên, một vòng phản hồi được thêm vào giữa chân NO và phía + của cuộn dây rơ le. Khi mực nước giảm và công tắc phao trên cùng mở ra, dòng điện tiếp tục chạy qua công tắc phao dưới, qua các chân COM và NO và quay trở lại cuộn dây rơ le, giữ cho rơ le được cung cấp năng lượng và máy bơm hoạt động. Khi mực nước xuống đủ thấp để mở công tắc phao đáy, mạch này bị ngắt và máy bơm sẽ tắt. Vì hai phao nằm ở các tầng khác nhau nên nước trong ống không bật máy bơm khi thoát trở lại bể, ngay cả khi công tắc phao ở đáy đóng lại.

Bước 2: Những gì chúng tôi đã sử dụng

Chúng tôi đã sử dụng các mục sau cho bản dựng này:

(Nếu bạn sử dụng các liên kết của tôi, tôi sẽ nhận được một khoản hoa hồng nhỏ. Cảm ơn)

1 bảng mạch với 4 chân đế có ren và 8 vít

1 diode

4 đầu cuối vít hai đầu

1 rơ le 12V

1 rơ le trạng thái rắn 120V

1 công tắc phao cấp kép

1 nguồn điện DC 12V

1 máy bơm đài phun nước

1 Bao vây dự án lớn

Một số dây buộc

Hai bu lông 1/4 với đai ốc và vòng đệm

4 chiều dài của dây (16 gauge sẽ hoạt động)

Bước 3: Lắp ráp bảng mạch

Bảng mạch là trái tim của hệ thống này. Trước khi làm bất cứ điều gì với bảng mạch, bốn chân cắm được gắn vào nó.

Bắt đầu bằng cách khoan một lỗ nhỏ trực tiếp giữa bốn trong số các lỗ hiện có trên bảng mạch (ở đâu đó gần trung tâm của bảng). Lỗ này cần đủ rộng để chứa chân COM của rơ le 12V.

Tiếp theo, diode cần được uốn, cắt và đặt vào bảng mạch sao cho nó kết nối qua các chân cuộn dây của rơle. Chúng tôi thấy rằng các chân cuộn dây cho rơle của chúng tôi nằm ở cuối rơle với chân COM gần nó nhất. Sau khi đẩy diode vào bảng, các dây có thể được uốn cong phía sau bảng sao cho chúng gần chạm vào các chân cuộn dây. Điều này sẽ giúp hàn mọi thứ lại với nhau.

Cuối cùng, bốn đầu nối vít có thể được đặt vào bảng xung quanh rơ le. Vị trí của các thiết bị đầu cuối này không quan trọng. Chúng tôi đã chọn các vị trí được hiển thị vì chúng làm cho các kết nối ở mặt sau của bảng gọn gàng nhất có thể.

Bước 4: Hàn bảng

Với mọi thứ được lắp ráp ở mặt trước của bảng mạch, toàn bộ bảng có thể được lật lại cẩn thận và các mạch được hàn vào bảng. Phương pháp dễ nhất để tạo "đường" hàn là thêm một giọt nhỏ chất hàn vào mỗi điểm kết nối dọc theo "đường" và sau đó kết nối chúng với nhau để tạo thành mạch.

Bước 5: Chuẩn bị Bao vây

Cần chuẩn bị bao vây để chứa tất cả các thiết bị điện tử. Đầu tiên, một công cụ quay có thể được sử dụng để kết nối bốn lỗ và tạo thành một lỗ hình vuông ở mặt bên của hộp, qua đó dây cấp điện đi qua. Chúng tôi cũng đã khoan tám lỗ ở cả hai đầu của thùng loa. Các lỗ này có thể được kết nối bằng cách sử dụng đĩa cắt để tạo thành các khe thông gió trong vỏ bọc. Các khe này để ngăn không cho vỏ bọc quá nóng vì nó sẽ chứa cả nguồn điện DC 12V và rơ le 120V.

Bước 6: Đảm bảo nguồn điện trong vỏ

Nguồn điện 12V được gắn vào hộp bằng cách luồn dây buộc quanh nó và thông qua các lỗ được đặt một cách chiến lược ở dưới cùng của hộp.

Bước 7: Cung cấp nguồn cho bảng mạch

Dây rời khỏi nguồn điện 12V (đầu 12V DC) bị cắt (cách hộp nguồn điện khoảng 6 ) với hai dây được tiếp xúc, rút lại và được gắn vào các đầu cuối vít tương ứng của chúng trên bảng mạch. Tại thời điểm này, bảng mạch có thể được gắn vào vỏ bằng cách luồn thêm 4 vít qua các lỗ trên vỏ và vào đáy của standoffs.

Bước 8: Thêm Rơ le trạng thái rắn vào Vỏ

Rơ le trạng thái rắn (rơ le 120V) được cố định vào vỏ bằng hai bu lông 1/4 "(dài 1"), đi qua đáy của vỏ và được gắn bằng đai ốc và vòng đệm.

Bước 9: Cung cấp nguồn cho hệ thống

Nguồn điện cho nguồn điện 12V sẽ được lấy từ dây của máy bơm đài phun nước để cho phép toàn bộ hệ thống sử dụng một dây nguồn duy nhất. Khoảng 1,5 cách điện được rút lại trên dây máy bơm cách máy bơm 1 foot, để lộ ba dây bên trong. Dây màu trắng bị cắt vì dây này sẽ được chuyển mạch bằng rơle trạng thái rắn. Một đoạn nhỏ của dây màu đen nên được cắt bỏ quay lại. (Lưu ý là mình cũng tước dây xanh, nhưng không cần làm và phải băng lại) Mình cũng cắt dây dẫn vào nguồn 12V (đầu 120V của nguồn) tại khoảng 1 foot so với nơi nó sẽ gắn vào nguồn điện. Hai dây màu đen bên trong dây này được tách ra và loại bỏ.

Như đã thấy trong hình thứ hai, một dây màu đen dẫn đến nguồn điện được hàn vào phần tiếp xúc của dây màu đen của máy bơm. Dây đen thứ hai quấn quanh dây trắng đã cắt ở đầu dây bơm cách xa máy bơm (phía mà nó có thể trực tiếp nhận điện từ ổ cắm). Để lại dây này chưa bán trong thời điểm này.

Hai dây 16 khổ dài khoảng 1 feet được cắt, tước và gắn vào hai dây trắng đã cắt của dây bơm. Các dây này sẽ chạy về phía 120V của rơle trạng thái rắn. Tất cả các kết nối này giờ đây có thể được hàn với mọi thứ được dán chặt chẽ nhất có thể. Tôi thích sử dụng một băng dính điện cao su bọc bên ngoài các kết nối như thế này vì nó tạo ra một lớp niêm phong rất đẹp và bền với thời tiết, trông đẹp hơn so với băng dính điện thông thường.

Bước 10: Kết nối Rơ le trạng thái rắn

Bây giờ có thể thực hiện kết nối với rơle trạng thái rắn 120V. Hai dây từ dây nguồn được kết nối với phía AC 120V của rơle, nơi một trong hai dây có thể chạy đến một trong hai điểm kết nối. Hai dây bổ sung được kết nối giữa bảng mạch và rơ le 120V, với cực tính của các kết nối này là quan trọng.

Bước 11: Lắp đặt phao & gắn dây vào bảng mạch

Phao được lắp vào đáy thùng thông qua một lỗ 3/8 , được bịt kín bằng vòng chữ o đi kèm với phao. Bốn dây từ phao nối với bốn vít đầu cuối trên bảng mạch. Bạn có thể cần phải thử nghiệm một chút để xác định dây phao nào đi đến phao nào. Chúng tôi nhận thấy rằng hai dây màu đen dành cho phao dưới cùng, trong khi dây đỏ dành cho phao trên.

Bước 12: Lắp đặt hệ thống bơm & kiểm tra

Sau khi máy bơm được cắm vào và đặt vào đáy bể, hệ thống có thể được kiểm tra bằng cách nhấc lên trên các phao. Khi phao đáy được nâng lên, máy bơm vẫn ở trạng thái tắt, nhưng khi cả phao đáy và phao trên cùng được nâng lên, máy bơm sẽ bắt đầu chạy. Khi phao trên cùng được thả ra, máy bơm sẽ tiếp tục chạy cho đến khi phao dưới cũng được thả. Đảm bảo tiến hành kiểm tra này nhanh chóng vì máy bơm không được thiết kế để hoạt động mà không có nước trong bể.

Bước 13: Kết luận

Bộ điều khiển máy bơm hoàn thành đã được lắp ráp trong vòng chưa đầy một ngày và hoạt động như mong đợi. Một thiết lập tương tự có thể được sử dụng cho bất kỳ hệ thống thoát nước kiểu bể phốt nào.