專利名稱：蓄水池全自動抽水控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及控制器，更具體地說是一種蓄水池全自動抽水控制器。
在機(jī)井供用水的團(tuán)體、單位，或者水壓不足的高層建筑，往往需設(shè)蓄水池用電泵抽水，這一工作大多要人工值守監(jiān)控，既耽誤時間又占用勞力。
本實(shí)用新型的目的是提供一種蓄水池全自動抽水控制器，它無需人工管理，能對蓄水限制在設(shè)定的范圍內(nèi)，缺水時自動開機(jī)抽水，抽滿后自動停機(jī)，當(dāng)水源被抽干時亦能自停，且設(shè)置有過電壓、欠電壓、斷相保護(hù)，可實(shí)現(xiàn)抽水全自動化。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是該蓄水池全自動抽水控制器包括水泵、三相交流電動機(jī)、交流接觸器，其特征在于，它還包括-一個驅(qū)動控制器，與交流接觸器的電磁線圈K相串聯(lián)，接在單相交流電源的兩端，交流接觸器的三對觸點(diǎn)KA、KB、KC，一端分別連接三相電源A、B、C點(diǎn)相線，另一端分別連接電動機(jī)M的引出線A、B、C點(diǎn)，M的轉(zhuǎn)軸與水泵Q機(jī)械連接；-一個觸發(fā)電路與一個電子開關(guān)2相串聯(lián)，連接在所述驅(qū)動控制器的受控端G與共地端之間；-一個電子開關(guān)1的一端通過隔離二極管VD2與所述電子開關(guān)2的受控端b連接，另一端與共地端連接；-一塊安裝在蓄水池內(nèi)下部的水位下限極板a，連接在所述電子開關(guān)1的受控端b′上；-一塊安裝在蓄水池內(nèi)上部的水位上限極板b，連接在所述電子開關(guān)2的受控端b點(diǎn)上；-一個電子開關(guān)3，并接在所述電子開關(guān)2的受控端b點(diǎn)與共地端之間，電子開關(guān)3的受控端c′連接水源缺水保護(hù)極板C，它安裝在水源的底部；-一個電子開關(guān)4，并接在所述的電子開關(guān)2的受控端b與共地端之間；-一個過電壓保護(hù)電路，其三個輸入端連接三相電源A、B、C，輸出端連接在所述電子開關(guān)4的受控端d點(diǎn)上；-一個欠電壓、缺相保護(hù)電路，其三個輸入端連接三個電源A、B、C，輸出端連接在所述電子開關(guān)4的受控端d點(diǎn)上。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、結(jié)構(gòu)簡單，安裝容易、使用方便，安全可靠，接入電路就可工作；2、設(shè)有水位上、下限位，水源缺水、電壓過高過低及缺相保護(hù)，功能齊全，全自動完成抽水工作，不需人工管理。


圖1是該蓄水池全自動抽水控制器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的電路圖。
圖3是原理框圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
在圖1中，1是控制器小盒，元器件都安裝在這個帶罩的小盒內(nèi)，2是條形散熱孔，3是大底板，固裝控制器小盒1和交流接觸器5,4是接線柱，6是罩殼。
圖2是圖1的電路圖。主要由水位控制電路、水源缺水保護(hù)電路、過壓、欠壓、斷相保護(hù)電路以及觸發(fā)器、驅(qū)動控制器、交流接觸器構(gòu)成。圖中L是蓄水池，池內(nèi)安裝水位控制極板，a是下限極板，b是上限極板，限定位置可在垂直方向任意設(shè)定，但上、下限極板位置不能搞錯，上限在上部，下限在下部。電子開關(guān)1由V1、VD1、R2構(gòu)成。VD2是隔離二極管。電子開關(guān)2由V2、VD4、VD5、R3和交流接觸器的輔助觸點(diǎn)KD構(gòu)成。VD3是整流二極管。觸發(fā)器由VD7、C1、R5、R4、VD6、交流接觸器的輔助觸點(diǎn)KE構(gòu)成。驅(qū)動控制器由VS3、交流接觸器的電磁線圈K構(gòu)成。R6是壓敏電阻，用于保護(hù)可控硅VS3，防止感性負(fù)載反峰壓擊穿VS3。電子開關(guān)3為單向可控硅VS1。電子開關(guān)4為單向可控硅VS2。水源缺水保護(hù)電路由R1、S、VD27和極板C構(gòu)成，極板C安裝在水源，例如水井的底部。過電壓保護(hù)電路由VD8-VD13、R7、R8構(gòu)成。欠電壓、缺相保護(hù)電路由VD14-VD25、R8-R15和V3構(gòu)成。VD26是整流二極管。C2-C8為濾波電器。FU1-FU3為保險管。KA、KB、KC是交流接觸器的三對觸點(diǎn)，M是三相交流電動機(jī)。Q是水泵。
工作過程(參見圖2、圖3)一、蓄水池水位自動控制1、設(shè)蓄水池初始無水，下限位極板a和上限位極板b均處于脫水狀態(tài)，此時V2基極為高電位，電流從電源～220V經(jīng)VD3整流、再經(jīng)R2、VD2向V2提供基極偏流Ib2,V2導(dǎo)通，另一路電流從電源～220 V經(jīng)雙向觸發(fā)二極管VD7、R5 ∥C1、R4、V2集電極、發(fā)射極、VD5到地，對C1充電形成觸發(fā)電流IC2，從而向VS3提供了觸發(fā)電流，使VS3導(dǎo)通，VS3導(dǎo)通后，交流接觸器的電磁線圈K獲得工作電流，KA、KB、KC閉合，電動機(jī)M得電，開始運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動水泵Q抽水注入蓄水池。與此同時，交流接觸器的輔助觸點(diǎn)KD、KE也同時閉合，KD閉合后正半周電流經(jīng)VD3、KD、R3向V2基極注入電流，使V2飽和度進(jìn)時一步加深，保證可靠導(dǎo)通，KE閉合后負(fù)半周期間VD6導(dǎo)通，電流從公共地端經(jīng)KE、VD6、R4、R5∥C1、VD7到～220V端，也提供觸發(fā)電流以保證觸發(fā)可靠。
2、當(dāng)蓄水池水位上升至極板a浸入水后，一路電流經(jīng)VD3、R2、V1發(fā)射極、基極、極板a、水接地。因?yàn)榇藭rKD已吸合，另一路電流經(jīng)VD3、KD、R3、V2基極、發(fā)射極、VD5到地構(gòu)成回路。這時V1的基極為低電位，發(fā)射極也為低電位，且R2＞＞R3，所以，VD2正端的電位低于負(fù)端的電位，VD2反向截止，V2基極不受影響，仍為高電位，V2導(dǎo)通狀態(tài)不變，VS3仍有觸發(fā)電流維持，電動機(jī)M繼續(xù)運(yùn)行抽水。
3、隨著蓄水池水位繼續(xù)升高，當(dāng)極板b也浸入水后，由于極板b連接在V2基極的b點(diǎn)上，所以V2基極由高電位跳變?yōu)榈碗娢?，V2馬上截止，觸發(fā)電流IC2被切斷，VS3截止，交流接觸器的電磁線圈K失電，觸點(diǎn)KA、KB、KC、KD、KE合部釋放，電動機(jī)跟著斷電停轉(zhuǎn)，抽水停止。
4、由于用水，蓄水池水位下降，當(dāng)池內(nèi)的水位下降到高于a極板而低于b極板時，電流經(jīng)VD3、R2、V1發(fā)射極、基極、極板a、水到地，此時V1基極仍為低電位，發(fā)射極和VD2的正端亦為低電位，由于觸點(diǎn)KD處于釋放狀態(tài)，VD2負(fù)端和V2基極仍為低電，電子開關(guān)2即V2截止，VS3仍處于截止?fàn)顟B(tài)，電動機(jī)M保持不工作。
5、當(dāng)水位繼續(xù)下降，至低于下限位極板a時，b、a兩極板都脫離水面，V1和V2的基極均解除短路狀態(tài)，電流又經(jīng)VD3、R2、VD2、V2基極、發(fā)射極、VD5到地，重新啟動M工作，重復(fù)1、2、3的抽水過程，從而實(shí)現(xiàn)抽水全過程的自動控制。
二、水源缺水控制在水源不足的地區(qū)，特別在冬季的枯水季節(jié)，井水有可能被抽干，為避免電動機(jī)空轉(zhuǎn)，設(shè)有水源斷水保護(hù)電路。水源缺水保護(hù)極板C安裝在水井底部的適當(dāng)位置，水水源充足時，極板C浸在水下，合上開關(guān)S，由于R1足夠大，僅有微小電流經(jīng)VD3、R1、極板C、水到地，這個電流以可以忽略不計(jì)。當(dāng)水源枯竭時，極板C露出水面，電流從VD3經(jīng)R1、S、VD27、C′、VS1到地，給VS1提供了電流使VS1導(dǎo)通，V2基極被短路，V2截止，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，從而保護(hù)了電動機(jī)。
三、過電壓、欠電壓及缺相保護(hù)電動機(jī)是在額定電壓下運(yùn)行的，電壓過高過低或缺相，電動機(jī)將受損害，為了保護(hù)電動機(jī)本控制器設(shè)有三項(xiàng)保護(hù)措施。
1、過壓保護(hù)。從A、B、C端分相輸入VD8-VD10，整流后的電流經(jīng)VD11在R7和R8上分壓獲得采樣電壓。設(shè)計(jì)上，正常工作時的采樣電壓低于觸發(fā)電壓，VS2不會導(dǎo)通，當(dāng)供電相電壓超出額定電壓時，采樣電壓跟隨升高，通過限壓二極管VD12、VD13觸發(fā)VS2導(dǎo)通，V2截止，切斷電動機(jī)的供電電源。
2、欠電壓及缺相保護(hù)。在三相電源中，每一相接入一個整流、限壓、分壓電路，A相是D14、D15、R8、R9,B相是VD17、VD18、R10、R11,C相是VD20、VD21、R12、R13。在開關(guān)管V3的基極通過VD16連接R8、R9的分壓點(diǎn)，VD19連接R10、R11的分壓點(diǎn)，VD22連接R12、R13的分壓點(diǎn)。VD16、VD19、VD22的正端并接V3基極，負(fù)端分別連接各分壓點(diǎn)。V3的基極偏置電流由單相電源220V經(jīng)VD26、R14提供。設(shè)計(jì)上，當(dāng)三相供電的電源電壓正常時，VD16、VD19、VD22負(fù)端上的電位高于正端電位VD16、VD19、VD22反向截止，V3處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，d點(diǎn)無觸發(fā)電流輸出。當(dāng)三相供電電壓過低時，流過R9、R11、R13的電流減少，其上的電壓下降，VD16、VD19、VD22負(fù)端電位低于正端電位，而跳變?yōu)檎驅(qū)ǎ琕3失去偏置電流由飽合導(dǎo)通跳變?yōu)榻刂?，電流?jīng)VD26、R15、VD24、VD25從d點(diǎn)輸出向VS2提供觸發(fā)電流使VS2導(dǎo)通，V2立即截止，從而切斷電動機(jī)電源，使其停止運(yùn)轉(zhuǎn)。缺相保護(hù)與欠壓保護(hù)原理相同，當(dāng)由于某種原因出現(xiàn)斷相故障時，設(shè)a相無電壓，則R9兩端電壓為零，VD16正向?qū)?，V3截止，集電極電壓升高，有觸發(fā)電流從d點(diǎn)輸出，VS2導(dǎo)通，V2截止，VS3無觸發(fā)電流而截止，交流接觸器所有觸點(diǎn)全部釋放，切斷電動機(jī)的電源。其余兩相的斷相保護(hù)情況相同。
權(quán)利要求1.一種蓄水池全自動抽水控制器，它包括水泵、三相交流電動機(jī)、交流接觸器，其特征在于，它還包括-一個驅(qū)動控制器，與交流接觸器的電磁線圈K相串聯(lián)，接在單相交流電源的兩端，交流接觸器的三對觸點(diǎn)KA、KB、KC，一端分別連接三相電源A、B、C相線，另一端分別連接電動機(jī)M的引出線A、B、C點(diǎn)M的轉(zhuǎn)軸與水泵Q機(jī)械連接；-一個觸發(fā)電路與一個電子開關(guān)2相串聯(lián)，連接在所述驅(qū)動控制器的受控端G與共地端之間；-一個電子開關(guān)1的一端通過隔離二極管VD2與所述電子開關(guān)2的受控端b連接，另一端與共地端連接；-一塊安裝在蓄水池內(nèi)下部的水位下限極板a，連接在所述電子開關(guān)1的受控端b′上；-一塊安裝在蓄水池的內(nèi)上部的水位上限極板b，連接在所述電子開關(guān)2的受控端b點(diǎn)上；-一個電子開關(guān)3，并接在所述電子開關(guān)2的受控端b點(diǎn)與共地端之間，電子開關(guān)3的受控端c′連接水源缺水保護(hù)極板C，它安裝在水源的底部；-一個電子開關(guān)4，并接在所述的電子開關(guān)2的受控端b與共地端之間；-一個過電壓保護(hù)電路，其三個輸入端連接三相電源A、B、C、輸出端連接在所述電子開關(guān)4的受控端d點(diǎn)上；-一個欠電壓、缺相保護(hù)電路，其三個輸入端連接三相電源A、B、C，輸出端連接在所述電子開關(guān)4的受控端d點(diǎn)上。
專利摘要本實(shí)用新型向公眾提供一種蓄水池全自動抽水控制器,主要由水位限定極板、電子開關(guān)、觸發(fā)、驅(qū)動控制器構(gòu)成。它是利用蓄水池內(nèi)水位變化引起電子開關(guān)啟閉來控制電動機(jī)停轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)抽水自動化,且設(shè)有水源缺水、電壓過高過低、缺相自動保護(hù)。該控制器結(jié)構(gòu)簡單、功能齊全、工作穩(wěn)定、安全可靠、安裝容易、使用方便,接入電路就可工作,不用人工管理,非常適合機(jī)井供用水地區(qū)以及一切設(shè)有蓄水池的團(tuán)體、單位使用。
文檔編號G05D9/00GK2330004SQ9821132
公開日1999年7月21日 申請日期1998年2月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月5日
發(fā)明者蔣禮才 申請人:蔣禮才