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Circuito do controlador da bomba de água do interruptor de pressão

Um pressostato é um dispositivo que pode ser usado para detectar a pressão da água em um tanque e operar um motor de bomba de água quando a pressão fica muito baixa ou a água no tanque fica abaixo do nível mínimo desejado.

O post a seguir explica um circuito controlador de pressão de água para manter o abastecimento de água a uma pressão ideal para um apartamento inteiro.

O conceito de design foi solicitado por um dos ávidos leitores deste blog Sr. Jorge Lazcano , Os detalhes podem ser estudados a partir dos seguintes dados:

Requisito principal: placa de circuito para alternar e combinar a operação de 3 bombas

Estou instalando 3 bombas de igual capacidade em paralelo destinadas a fornecer pressão ao meu prédio. As bombas fornecerão água para um tanque de pressão e haverá 3 pressostatos para controlar o sistema:

1º pressostato: Este é o pressostato “controle” ou “principal”
Configuração: LIGADO a 30 PSI; DESLIGADO a 50 PSI.

2º pressostato: Isso detectará se uma bomba não é suficiente e, portanto, indicará a placa de circuito para ligar a 2ª bomba.
Configuração: ON a 28 PSI; DESLIGADO a 48 PSI.

3ª chave de pressão: Se duas bombas ligadas não puderem fornecer a água necessária, isso indicará a placa de circuito que a 3ª bomba precisa ligar.
Configuração: LIGADO a 26 PSI; DESLIGADO a 46 PSI.

Já que o consumo de água varia ao longo do dia. Normalmente, uma bomba ligada será suficiente para satisfazer as necessidades de água na maior parte do dia. Mas também haverá momentos em que uma bomba não é suficiente e uma segunda bomba precisa ser ligada. E, quando chega a demanda máxima, são necessárias as 3 bombas combinadas.

Além disso, para evitar desgaste excessivo em qualquer uma das bombas, a placa de circuito precisa alternar para a próxima bomba na sequência.

Então esta seria a sequência de operação:
DEMANDA FRACA:
PS 1: Liga; Bomba 1: Liga (Bombas 2 e 3 em repouso)
PS 1: Desliga; Bomba 1: Desliga (todas as bombas descansam)
Próximo ciclo:
PS 1: Liga; Bomba 2: Liga (Bombas 1 e 3 em repouso)
PS 1: Desliga; Bomba 2: Desliga (todas as bombas descansam)
Próximo ciclo:
PS 1: Liga; Bomba 3: Liga (Bombas 1 e 2 em repouso)
PS 1: Desliga; Bomba 3: Desliga (todas as bombas descansam)

MID DEMAND (quando são necessárias 2 bombas):
PS 1 permanece LIGADO, PS 2 liga: Bomba1 e 2 Ligam (Bomba 3 paradas)
Em seguida, o ciclo se repete ligando a bomba que descansou no ciclo anterior

DEMANDA MÁXIMA (quando são necessárias 3 bombas):
PS 1 permanece LIGADO, PS 2 permanece LIGADO, PS 3 LIGADO: Bomba 1, 2 e 3 LIGADO (sem bomba em repouso)

A energia para a placa de circuito pode vir em 115V ou 230V (monofásico – 60hz). Então, eu gostaria que a placa de circuito tivesse sua própria fonte de alimentação, junto com outros componentes:

1. Sua própria fonte de alimentação: Entrada: 85-265VAC; Saída: 12VDC-1Amp.
2. 3 relés (para ativar / desativar 3 relés de energia que controlarão as bombas)
3. Detecção de fluxo na descarga do sistema (para desligar as bombas se nenhum fluxo estiver saindo para proteção via transdutor de fluxo)
4. 3 conectores de entrada (para os pressostatos).
5. Capacidade através de jumpers para instruir o sistema a usar 2 das 3 bombas quando for necessário desligar uma bomba para manutenção.

Você pode gentilmente me ajudar com um projeto de placa de circuito para esta aplicação?
Espero que isso não seja muito complicado para você… o que duvido

Desde já, obrigado.
Jorge

Antes de discutirmos o diagrama de circuito do controlador de pressão do tanque de água proposto, seria importante saber como funciona um pressostato.

Interruptor de Pressão

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CIRCUITO DO CONTROLADOR DA BOMBA DE ÁGUA DO INTERRUPTOR DE PRESSÃO 9

Na verdade, é um dispositivo eletromecânico simples que conecta um contato elétrico interno quando a pressão da água em seu bocal de pressão excede um ponto predefinido. Os contatos internos liberam ou abrem quando a pressão diminui abaixo de outro ponto pré-ajustado inferior especificado.

Otimizando a pressão do tanque de água usando o interruptor de pressão

O pressostato acima pode ser aplicado efetivamente para o requisito especificado. A narração a seguir descreve todo o procedimento.

O circuito de abastecimento de água necessário para um apartamento com pressão sustentada pode ser visualizado no diagrama a seguir:

Ele cumpre o principal requisito de otimizar a pressão de abastecimento de água a uma taxa sustentada, ligando sequencialmente as bombas de água adicionais durante a baixa pressão da água e vice-versa.

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CIRCUITO DO CONTROLADOR DA BOMBA DE ÁGUA DO INTERRUPTOR DE PRESSÃO 10

Referindo-se ao diagrama, podemos ver 3 estágios idênticos em que 3 pressostatos são configurados com 3 estágios de driver de relé associados e os contatos de relé conectados com as respectivas 3 bombas de água.

No estágio do driver do relé, usamos um transistor PNP porque a resposta do pressostato é normalmente desligada durante a baixa pressão e ligada quando a pressão atinge o nível máximo de limite.

Isso implica que, quando a pressão está baixa, o interruptor interno do dispositivo de pressão permanece desconectado ou DESLIGADO. Isso permite que o transistor pnp seja ligado através do resistor de 1 k de polarização de terra. O relé também liga e inicia o motor. Esta operação básica é a mesma para todos os 3 estágios da motobomba.

Agora, conforme o requisito, vamos supor que a pressão esteja muito baixa, o que faz com que todos os 3 pressostatos desconectem seus contatos internos.

Como resultado, todas as 3 motobombas ligam juntas. Devido a isso, a pressão de abastecimento de água sobe rapidamente e atinge o ponto ideal desejado, o que faz com que o pressostato 3 e a pressão 2 liguem. Isso, consequentemente, DESLIGA a motobomba 3 e 2 anexada.

Neste ponto, apenas o motor 1 lida com o abastecimento de água ao apartamento.

Caso a demanda de água no prédio aumente repentinamente, faz com que a pressão da água caia de modo que a motobomba nº 1 sozinha se torne insuficiente para atender a necessidade.

A situação aciona o pressostato nº 2, que aciona a bomba motorizada nº 2 para auxiliar a demanda de alta pressão de água necessária.

No entanto, caso o uso de água continue aumentando e a demanda ainda não seja atendida pelas 2 primeiras bombas, o pressostato 3 detecta isso e aciona a motobomba nº 3.

O interruptor sequencial LIGADO/DESLIGADO acima das bombas de água em resposta às variações de pressão do tanque de água satisfaz o principal requisito básico.

Troca da bomba do motor

O segundo requisito é misturar as bombas de água umas com as outras para que a pressão de trabalho na motobomba 1, que é principalmente ligada, possa ser aliviada de tempos em tempos compartilhando a carga com o motor 2.

Isso garante que a vida útil dos motores seja aprimorada, reduzindo seu efeito de desgaste.

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CIRCUITO DO CONTROLADOR DA BOMBA DE ÁGUA DO INTERRUPTOR DE PRESSÃO 11

O diagrama acima demonstra como isso pode ser feito através de um relé DPDT de comutação simples conectado entre os pressostatos relevantes e os estágios de acionamento do relé.

Neste conceito apenas dois motores são considerados para a troca, o terceiro motor não está incluído para evitar a complexidade do projeto Além disso, o compartilhamento de dois motores parece ser suficiente para manter seu desgaste abaixo do nível inseguro.

O relé de comutação faz um trabalho básico. Ele alterna alternadamente os acionadores do relé do motor nº 1 e do motor nº 2 nos pressostatos nº 1 e nº 2. O tempo em que cada motor é mantido engatado para o abastecimento de água pressurizada é determinado por um simples temporizador IC 4060 como circuito conforme apresentado abaixo:

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CIRCUITO DO CONTROLADOR DA BOMBA DE ÁGUA DO INTERRUPTOR DE PRESSÃO 12

O atraso de tempo após o qual a comutação é iniciada pode ser definido ajustando o potenciômetro de 1 M adequadamente. Com alguma tentativa e erro, a resistência do potenciômetro pode ser substituída por um resistor de valor fixo.

A alimentação de todos os estágios eletrônicos pode ser obtida a partir de um adaptador padrão de 12 V 1 amp.

Todos os relés são relés de 12 V 30 amperes.

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FONTE


Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
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