ARDUINO Автоматика для водяного насоса

EvgenV

✩✩✩✩✩✩✩
16 Авг 2020
2
0
Здравствуйте, в ARDUINO я новичок. повторил пару проектов Алекса (Лампу и метеостанцию) и загорелся идеей. Я живу в частном доме, вода из скважины качается в емкость, а оттуда еще одним насосом с механическим реле подается в дом потребителям. у насоса есть ресивер не больной. Проблема в том, что газовая водогрейка чувствительна к перепадам давления (реле насоса дает настроить гистерезис например от 2 до 3 атмосфер, то есть на 2х насос включается, на 3х выключается, давление падает до 2х - оять насос включился) в водогрейке это приводит к перепадам температуры... Пробовал покупать электронное реле, которое просто включает насос при появлении расхода воды, но там проблема в том, что у меня есть фильтр очистки воды 3х ступенчатый и когда я его открываю реле не видит маленького расхода воды и не включает насос. То же самое происходит при запуске капельного полива. Есть датчик YF-S201 (работает по принципу датчика Холла и дает 4.5 импульса (как в инете написано) при прохождении через него 1 л воды и видит расход от 1 л в минуту, что достаточно), есть датчик давления 0-1,2 мПа который выдает на выходе от 0 до 4.5в в зависимости от давления, есть модуль тиристорный YYAC-3S который посредством ШИМ сигнала может управлять оборотами мотора (после перепайки более мощного тиристора он вполне потянет насос мощностью 650Вт). Логика работы: при появлении расхода воды по датчику включается насос и данными от датчика давления через ПИД регулятор система удерживает давление, снижая обороты насоса, на некотором уровне который можно настроить. как только краны закрыты - насос выключается. ну и добавить защиту от сухого хода- если насос работает, а давление не растет например в течении 15 секунд, значит нет воды на входе. и скажем раз в 15 минут пытается опять включиться. Можно еще добавить учет расхода воды, т.к. данные с расходомера будут поступать все время, пока воде течет. Это конечно не полноценный частотник, но, думаю, вполне работоспособный будет проект. Ну и еще, предусмотреть перевод на режим работы насоса включен/выключен по верхнему-нижнему регулируемому давлению с тем же твердотельным или обычным реле, если в режиме регулировки мощности насоса что то пойдет не так... Я понимаю, что у той же метеостанции код гораздо сложнее, но не хватает знаний в программировании. Может кого то заинтересует эта идея и поможете в реализации программной части. Думаю проект будет актуальный, кроме того, его можно будет масштабировать, например прикрутить к нему управление скважинным насосом с контролем уровня воды в баке, сделать передачу на второй экран состояния и режима работы системы по радиоканалу, чтобы повесить в доме беспроводной блок контроля и настройки режимов, да много еще чего можно добавить..
 
Изменено:

Fleshdeck

★★★✩✩✩✩
19 Янв 2019
349
176
Киев
@EvgenV, Для насосов можно использовать только частотный преобразователь, например Sirio Entry 230, ШИМ не подходит, и не нужно изобретать велосипед, ничего хорошего из этого не выйдет.
 
  • Лойс +1
Реакции: ТехнарьКто

EvgenV

✩✩✩✩✩✩✩
16 Авг 2020
2
0
@EvgenV, Для насосов можно использовать только частотный преобразователь, например Sirio Entry 230, ШИМ не подходит, и не нужно изобретать велосипед, ничего хорошего из этого не выйдет.
Вот такой фирмы у меня реле валяется, оно как раз и не видит маленького расхода... :) Я читал много статей по частотники.. дело в том что в принципе шимом можно уменьшать мощность на моторе, да, мотор работает не в оптимальном режиме, он греется и т.д. Я конечно попробую что и как, тиристорный модуль уже заказал. попробую его запустить просто от сервотестера... на сколько я понял из того что прочитал - все зло с шим регулировкой у моторов происходит на малых оборотах например когда мотору надо работать долго на 50% или на 30% . а исходя из производительности моего насоса он от силы со 100% до 80% будет снижать мощность и то периодически...ну и потом ни кто не помешает перевести в обычный режим вкл/выкл,я так и задумал, если что-то пойдет не так и мотор будет греться например.. Да. надо будет ограничить снизу мощность, например 70 процентов... Кроме того у меня обычный центробежный водяной насос, не конвейерная лента мотором движется....

Цитата:

Регулирование скорости этим способом связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя - разностью между скоростью вращения магнитного поля, создаваемого неподвижным статором двигателя и его движущимся ротором:
S=(n1-n2)/n2
n1 - скорость вращения магнитного поля
n2 - скорость вращения ротора
При этом обязательно выделяется энергия скольжения - из-за чего сильнее нагреваются обмотки двигателя.
Данный способ имеет небольшой диапазон регулирования, примерно 2:1, а также может осуществляться только вниз - то есть, снижением питающего напряжения.
При регулировании скорости таким способом необходимо устанавливать двигатели завышенной мощности.
Но несмотря на это, этот способ используется довольно часто для двигателей небольшой мощности с вентиляторной нагрузкой.
На практике для этого применяют различные схемы регуляторов.

Тиристорный регулятор оборотов двигателя
В данной схеме используются ключи - два тиристора, включённых встречно-параллельно (напряжение переменное, поэтому каждый тиристор пропускает свою полуволну напряжения) или симистор.
Схема управления регулирует момент открытия и закрытия тиристоров относительно фазового перехода через ноль, соответственно "отрезается" кусок вначале или, реже в конце волны напряжения.
Таким образом изменяется среднеквадратичное значение напряжения.
Данная схема довольно широко используется для регулирования активной нагрузки - ламп накаливания и всевозможных нагревательных приборов (так называемые диммеры).
Ещё один способ регулирования - пропуск полупериодов волны напряжения, но при частоте в сети 50 Гц для двигателя это будет заметно - шумы и рывки при работе.
Для управления двигателями регуляторы модифицируют из-за особенностей индуктивной нагрузки:
  • устанавливают защитные LRC-цепи для защиты силового ключа (конденсаторы, резисторы, дроссели)
  • добавляют на выходе конденсатор для корректировки формы волны напряжения
  • ограничивают минимальную мощность регулирования напряжения - для гарантированного старта двигателя
  • используют тиристоры с током в несколько раз превышающим ток электромотора
Достоинства тиристорных регуляторов:
  • низкая стоимость
  • малая масса и размеры
Недостатки:
  • можно использовать для двигателей небольшой мощности
  • боте возможен шум, треск, рывки двигателя
  • при использовании симисторов на двигатель попадает постоянное напряжение
 
Изменено:

ТехнарьКто

★★★★★✩✩
13 Янв 2020
270
437
... на сколько я понял из того что прочитал - все зло с шим регулировкой у моторов происходит на малых оборотах например когда мотору надо работать долго на 50% или на 30% .
Тиристорный регулятор не ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Это СИФУ (система импульсно-фазового управления). ШИМ для постоянки, а у Вас судя по всему мотор для однофазной переменки (как в розетке) и тиристорный регулятор конечно же можно приляпать. Вариантов как это сделать миллион. Другой вопрос, что это мягко говоря баловство. Надо надежно, тогда частотный преобразователь для однофазных моторов. И далее уже приделывать управление на ардуино. Ну или баловаться с тиристорными регуляторами. Тогда зачем мы будем Вам мешать. Пишите, что получается.

PS Можете каким либо двигателем (шаговым или любым другим) вращать резистор тиристорного регулятора. Можете сделать на семисторном регуляторе. Можете переменный резистор заменить на цифровой переменный резистор (выглядит как микросхема). Можете выбросить резисторы и подавать импульсы на тиристоры исключив из управления переменные резисторы. В конце концов можете сделать свой простейший частотный преобразователь с управлением от ардуинки. Вариантов как уже говорил миллион.
Welcome

PPS Сам обычно ляпаю из того что есть в хламе, а в хламе у меня американские, японские и европейские сгоревшие железяки под разбор на запчасти. Замучаетесь искать детали и выпучивать глаза сколько они стоят новые, чтобы повторить.
 

ВовкаБ

✩✩✩✩✩✩✩
28 Сен 2020
1
2
Для реализации о теме водогрейки - проще перед ней поставить редуктор и забыть о скачках давления.
Для себя я это так решил.

У себя на даче реализовывал (вероятно криво и не оптимально) на ардуино управление скважным насосом и долго думал над этой темой.
Как итог управление насосом повесил на Акваконтроль, поскольку там много уже реализовано и проект уменьшился.
Главная идея была - реализация слива воды в скважину, т.к. дом не постоянного проживания, с частыми обрывами электрических проводов зимой (и не факт что я там буду). Что и реализовал. Поставил мото краны на трубопровод, при низких температурах и отключении электричества происходит сброс воды в скважину (запитано от аккума).
Паралельно мониторится давление в системе, включается греющий кабель при необходимости.
 

AZM

✩✩✩✩✩✩✩
17 Сен 2023
22
5
сразу со скважины подавать на газовую колонку не вариант?