圧力スイッチとは、タンク内の水圧を検知し、水圧が低すぎる場合やタンク内の水位が規定の最低水位を下回った場合にポンプモーターを作動させる装置です。.
提案するタンク圧力制御回路図について説明する前に、圧力スイッチの動作原理を理解することが重要です。.
これは実際にはシンプルな電気機械装置で、圧力ノズルの水圧が所定の値を超えると内部の電気接点が接続されます。水圧が別の所定の下限値を下回ると、内部接点が解放または切断されます。.
圧力スイッチを使用してタンク圧力を最適化する
上記で説明した圧力スイッチは、指定された要件に効果的に適用できます。以下に、その全プロセスについて説明します。.
定圧給水が可能なマンションに必要な給水回路は、以下の図で視覚的に理解できます。
このシステムは、水圧が低い期間には追加のポンプを順次作動させ、水圧が高い期間にはポンプを停止させることで、一定の速度で給水圧力を最適化するという主要な要件を満たしています。.
図を参照すると、3つの同一のステージがあり、それぞれのステージには3つの圧力スイッチが配置され、リレー接点が対応する3つのポンプに接続された3つのリレー駆動ステージが備えられていることがわかります。.
リレー駆動段では、圧力スイッチの応答が低圧時には通常閉じており、圧力が最大閾値レベルに達すると開くため、PNPトランジスタを使用しています。.
これは、圧力が低いときに圧力ユニットの内部スイッチが接続されていないか閉じていることを意味します。これにより、pnpトランジスタが接地バイアスされた1kΩ抵抗を介して導通します。リレーも開いてモーターを始動します。3つすべて
モーターポンプの各段は、基本的な動作原理は同じである。.
ここで、ご要望に応じて、圧力が非常に低いと仮定します。これにより、3つの圧力スイッチすべてが内部接点を開きます。.
その結果、3台の電動ポンプすべてが同時に作動します。これにより、給水圧力が急速に上昇し、必要な最適圧力に達すると、圧力スイッチ3と圧力スイッチ2が開きます。その結果、接続されている電動ポンプ3号機と2号機が停止します。.
電動ポンプ3号機と2号機は停止されています。.
現時点では、モーター1のみがアパートへの給水を担っています。.
建物内の水の需要が急激に増加すると、水圧が低下するため、モーターポンプ#1だけでは需要を満たすのに十分ではなくなります。.
この状況により圧力スイッチ#2が作動し、電動ポンプ#2が起動して、必要な高水圧需要を満たすのに役立ちます。.
しかし、水の使用量が増加し続け、最初の2台のポンプでは需要を満たせない場合、圧力スイッチ#3がこれを検知し、電動ポンプ#3を作動させます。.
上記ポンプの順次的なオン/オフ切り替えは、タンク圧力の変化に応じて作動し、主要な基本要件を満たします。.
電動ポンプの切り替え
2つ目の要件は、ポンプが互いに切り替わることで、モーターポンプ2にかかる開放運転圧力の大部分を、モーター1との負荷分担によって時折軽減することである。.
これにより、モーターの摩耗を軽減し、モーターの寿命を延ばすことができます。.
上の図は、関連する圧力スイッチとリレー駆動段の間に単純な変換DPDTリレーを接続することで、これを実現する方法を示しています。.
このコンセプトでは、スイッチングには2つのモーターのみを考慮し、設計の複雑さを避けるために3つ目のモーターは含めていません。さらに、2つのモーターが共有することで、摩耗を危険なレベル以下に抑えるのに十分であると考えられます。.
切替リレーは、基本的な役割を1つ果たします。圧力スイッチ#1と#2を介して、モータ#1とモータ#2のリレー駆動装置を交互に切り替えます。各モータが加圧水供給装置に接続するタイミングは、シンプルなICによって決定されます。
4060タイマーは以下に示すとおりです。
遷移を開始するまでの時間遅延は、1MΩのポテンショメータを適切に調整することで設定できます。試行錯誤を重ねることで、ポテンショメータの抵抗器を固定値の抵抗器に置き換えることも可能です。.
すべての電子回路への電源は、標準的な12V 1Aアダプターから供給されます。.
全てのリレーは12V 30Aのリレーです。.