Circuito y controlador de bomba simple: 13 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Un proyecto reciente en el trabajo requería que drene el agua de dos tanques periódicamente. Dado que ambos desagües del tanque están ubicados por debajo del nivel de todos los desagües de la habitación, llenaría baldes y transferiría el agua a los desagües manualmente. Pronto me di cuenta de que simplemente podía poner una bomba en el balde para bombear automáticamente el agua al desagüe cada vez que se drenan los tanques. Esta es la historia de cómo mi hermano y yo logramos esta tarea.

Paso 1: diseñar el sistema

Para una bomba, elegí una bomba de fuente muy pequeña. Estas bombas funcionan muy bien, pero carecen de un sistema de control para encenderlas cuando sube el nivel del agua y, lo que es más importante, apagarlas cuando se bombea el agua del balde. Dado que el balde que estábamos usando era bastante pequeño (2-3 galones), la mayoría de los interruptores de flotador disponibles comercialmente eran demasiado grandes para el sistema. Sin embargo, en amazon.com encontré algunos interruptores de flotador pequeños de acero inoxidable y pedí uno. Conectamos el interruptor a la bomba y lo probamos. Encendió la bomba cuando se agregó agua al balde y también apagó la bomba cuando el nivel del agua bajó lo suficiente. Sin embargo, cuando la bomba se apaga, el agua en el tubo fluye de regreso al balde y levanta el flotador, encendiendo la bomba nuevamente. La bomba se enciende y apaga constantemente, lo que la destruye muy rápidamente.

Investigué un poco en línea y encontré el circuito controlador de bomba relativamente simple que se ve arriba. Este sistema utiliza dos niveles de interruptores de flotador, un relé de 12 V y un relé de 120 V para impulsar la bomba. Se suministran 12 V CC a los interruptores de flotador, que normalmente están abiertos cuando no están flotando. A medida que sube el nivel del agua, levanta el flotador inferior (Flotador 1) y lo cierra. Esto envía corriente al pin común (COM) del relé de 12V. Dado que el cable de control al relé de 120 V está conectado al pin normalmente abierto (NO) del relé, la corriente no pasa a través del relé y al relé de 120 V (la bomba permanece apagada). Cuando el nivel del agua sube más y cierra el interruptor de flotador superior (Float 2), se suministra corriente a la bobina del relé de 12V, que cierra la conexión entre los pines COM y NO. La corriente ahora puede fluir libremente al relé de 120 V, que energiza la bomba. En este punto, la bomba se apagaría tan pronto como el nivel del agua cayera hasta el punto en que se abriera el interruptor del flotador superior. Sin embargo, se agrega un bucle de retroalimentación entre el pin NO y el lado + de la bobina del relé. A medida que cae el nivel del agua y se abre el interruptor de flotador superior, la corriente continúa fluyendo a través del interruptor de flotador inferior, a través de los pines COM y NO y de regreso a la bobina del relé, manteniendo el relé energizado y la bomba encendida. Cuando el nivel del agua desciende lo suficiente como para abrir el interruptor de flotador inferior, este circuito se interrumpe y la bomba se apaga. Dado que los dos flotadores están ubicados en diferentes niveles, el agua en el tubo no enciende la bomba cuando se drena de nuevo al tanque, incluso si el interruptor del flotador inferior se cierra.

Paso 2: lo que usamos

Usamos los siguientes elementos para esta compilación:

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1 placa de circuito con 4 separadores roscados y 8 tornillos

1 diodo

4 terminales de tornillo de dos terminales

1 relé 12V

1 relé de estado sólido de 120 V

1 interruptor de flotador de doble nivel

1 fuente de alimentación de 12 V CC

1 bomba de fuente

1 Recinto de proyecto grande

Algunas bridas

Dos pernos de 1/4 con tuercas y arandelas

4 longitudes de cable (el calibre 16 funcionará)

Paso 3: Montaje de la placa de circuito

La placa de circuito es el corazón de este sistema. Antes de hacer nada con la placa de circuito, se le adjuntan los cuatro separadores.

Comience perforando un pequeño orificio directamente entre cuatro de los orificios existentes en la placa de circuito (en algún lugar cerca del centro de la placa). Este orificio debe ser lo suficientemente grande para acomodar el pin COM del relé de 12V.

A continuación, el diodo debe doblarse, cortarse y colocarse en la placa de circuito de manera que se conecte a través de los pines de la bobina del relé. Descubrimos que los pines de la bobina para nuestro relé estaban ubicados en el extremo del relé con el pin COM más cercano a él. Después de empujar el diodo en la placa, los cables se pueden doblar detrás de la placa de modo que casi toquen los pines de la bobina. Esto ayudará a soldar todo junto.

Finalmente, los cuatro terminales de tornillo se pueden colocar en la placa alrededor del relé. Las ubicaciones de estas terminales no son críticas. Elegimos las ubicaciones que se muestran ya que hacen que las conexiones en la parte posterior de la placa sean lo más ordenadas posible.

Paso 4: Soldar la placa

Con todo ensamblado en la parte frontal de la placa de circuito, toda la placa se puede voltear con cuidado y los circuitos se pueden soldar a la placa. El método más fácil para crear las "líneas" de soldadura es agregar una pequeña gota de soldadura a cada punto de conexión a lo largo de la "línea" y luego conectarlos para formar el circuito.

Paso 5: preparación del gabinete

El gabinete debe estar preparado para albergar todos los componentes electrónicos. Primero, se puede usar una herramienta rotativa para conectar cuatro orificios y formar un orificio cuadrado en el costado de la caja, a través del cual pasa el cable de alimentación. También perforamos ocho agujeros en ambos extremos del recinto. Estos orificios se pueden conectar mediante un disco de corte para formar ranuras de ventilación en el gabinete. Estas ranuras son para evitar que el gabinete se sobrecaliente, ya que albergará tanto la fuente de alimentación de 12 V CC como el relé de 120 V.

Paso 6: Asegure la fuente de alimentación en el gabinete

La fuente de alimentación de 12 V se conecta al gabinete pasando bridas alrededor y a través de orificios colocados estratégicamente en la parte inferior de la caja.

Paso 7: proporcione energía a la placa de circuito

El cable que sale de la fuente de alimentación de 12 V (el extremo de 12 V CC) se corta (aproximadamente a 6 de la caja de la fuente de alimentación) con los dos cables expuestos, pelados y conectados a sus respectivos terminales de tornillo en la placa de circuito. En este punto, la placa de circuito se puede unir al gabinete enroscando 4 tornillos más a través de los orificios en el gabinete y en la parte inferior de los separadores.

Paso 8: agregar el relé de estado sólido al gabinete

El relé de estado sólido (relé de 120 V) se fija al gabinete mediante dos pernos de 1/4 "(1" de largo), que pasan por la parte inferior del gabinete y se fijan con tuercas y arandelas.

Paso 9: Suministro de energía al sistema

La energía para la fuente de alimentación de 12 V se tomará del cable de la bomba de la fuente para permitir que todo el sistema utilice un solo cable de alimentación. Alrededor de 1.5 de aislamiento se retira en el cable de la bomba alrededor de 1 pie de la bomba, exponiendo los tres cables en el interior. El cable blanco se corta ya que este será conmutado por el relé de estado sólido. Se debe pelar una pequeña sección de cable negro (Tenga en cuenta que también quité el cable verde, pero no tuve que hacer esto y tuve que pegarlo con cinta adhesiva). También corté el cable que conduce a la fuente de alimentación de 12 V (el extremo de la fuente de alimentación de 120 V) en aproximadamente a 1 pie de donde se conectaría a la fuente de alimentación Los dos cables negros dentro de este cable están separados y pelados.

Como se ve en la segunda imagen, el único cable negro que conduce a la fuente de alimentación está soldado a la sección expuesta del cable negro del cable de la bomba. El segundo cable negro se envuelve alrededor del cable blanco cortado en el extremo del cable de la bomba lejos de la bomba (el lado donde puede recibir energía directamente del tomacorriente). Deje este cable sin soldar por el momento.

Dos cables de calibre 16 de alrededor de 1 pie de largo se cortan, pelan y unen a los dos cables blancos cortados del cable de la bomba. Estos cables se extenderán hasta el lado de 120 V del relé de estado sólido. Todas estas conexiones ahora se pueden soldar y todo se puede pegar con cinta adhesiva lo mejor posible. Me gusta usar una cinta aislante de goma en el exterior de conexiones como esta, ya que crea un sello hermético muy agradable que se ve mejor que la cinta aislante normal.

Paso 10: conecte el relé de estado sólido

Ahora se pueden realizar las conexiones al relé de estado sólido de 120V. Los dos cables del cable de alimentación están conectados al lado de 120 VCA del relé, donde cualquiera de los cables puede llegar a cualquier punto de conexión. Se conectan dos cables adicionales entre la placa de circuito y el relé de 120 V, siendo importante la polaridad de estas conexiones.

Paso 11: Instalación de los flotadores y conexión de sus cables a la placa de circuito

Los flotadores se instalan en el fondo del balde a través de un orificio de 3/8 , que se sella con la junta tórica que viene con los flotadores. Los cuatro cables de los flotadores se conectan a los cuatro tornillos terminales en la placa de circuito. Es posible que deba experimentar un poco para determinar qué cables del flotador van a qué flotador. Descubrimos que los dos cables negros eran para el flotador inferior, mientras que los rojos eran para el flotador superior.

Paso 12: Instalación de la bomba y el sistema de prueba

Después de enchufar la bomba y colocarla en el fondo del tanque, se puede probar el sistema levantando los flotadores. Cuando se levanta el flotador inferior, la bomba debe permanecer apagada, pero cuando se levantan tanto el flotador inferior como el superior, la bomba debe comenzar a funcionar. Cuando se suelta el flotador superior, la bomba debe seguir funcionando hasta que también se suelte el flotador inferior. Asegúrese de realizar esta prueba rápidamente, ya que la bomba no está diseñada para funcionar sin agua en el tanque.

Paso 13: Conclusión

El controlador de bomba completo se ensambló en menos de un día y funciona como se esperaba. Se podría utilizar una configuración similar para cualquier sistema de drenaje de tipo sumidero.