Contrôleur de pompe simple et circuit : 13 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Un projet récent au travail exigeait que je vidange périodiquement l'eau de deux réservoirs. Étant donné que les deux drains du réservoir sont situés en dessous du niveau de tous les drains de la pièce, je remplissais des seaux et transférais l'eau vers les drains manuellement. Bientôt, j'ai réalisé que je pouvais simplement mettre une pompe dans le seau pour pomper automatiquement l'eau vers le drain chaque fois que les réservoirs étaient vidangés. C'est l'histoire de la façon dont mon frère et moi avons accompli cette tâche.

Étape 1: Conception du système

Pour une pompe, j'ai choisi une toute petite pompe de fontaine. Ces pompes fonctionnent très bien, mais il leur manque un système de contrôle pour les allumer lorsque le niveau d'eau augmente et, plus important encore, les éteindre lorsque l'eau est pompée hors du seau. Étant donné que le seau que nous utilisions était assez petit (2 à 3 gallons), la plupart des interrupteurs à flotteur disponibles dans le commerce étaient trop grands pour le système. Cependant, sur amazon.com, j'ai trouvé de petits interrupteurs à flotteur en acier inoxydable et j'en ai commandé un. Nous avons connecté l'interrupteur à la pompe et l'avons essayé. Il a mis la pompe en marche lorsque de l'eau a été ajoutée au seau et il a également arrêté la pompe lorsque le niveau d'eau est tombé suffisamment bas. Cependant, lorsque la pompe s'arrêtait, l'eau dans le tube refluait dans le seau et soulevait le flotteur, rallumant la pompe. La pompe s'allumerait et s'arrêterait constamment, ce qui la détruirait très rapidement.

J'ai creusé un peu en ligne et j'ai trouvé le circuit de contrôleur de pompe relativement simple vu ci-dessus. Ce système utilise deux niveaux d'interrupteurs à flotteur, un relais 12 V et un relais 120 V pour entraîner la pompe. 12 V CC est fourni aux interrupteurs à flotteur, qui sont normalement ouverts lorsqu'ils ne sont pas flottants. Au fur et à mesure que le niveau de l'eau monte, il soulève le flotteur inférieur (Float 1) et le ferme. Cela envoie du courant à la broche commune (COM) du relais 12V. Étant donné que le fil de commande du relais 120 V est connecté à la broche normalement ouverte (NO) du relais, le courant ne passe pas par le relais et sur le relais 120 V (la pompe reste éteinte). Lorsque le niveau d'eau monte davantage et ferme l'interrupteur à flotteur supérieur (Float 2), le courant est fourni à la bobine du relais 12V, qui ferme la connexion entre les broches COM et NO. Le courant peut maintenant circuler librement vers le relais 120 V, qui alimente la pompe. À ce stade, la pompe s'arrêtait dès que le niveau d'eau descendait au point où l'interrupteur à flotteur supérieur s'ouvrirait. Cependant, une boucle de rétroaction est ajoutée entre la broche NO et le côté + de la bobine du relais. Lorsque le niveau d'eau baisse et que l'interrupteur à flotteur supérieur s'ouvre, le courant continue de circuler à travers l'interrupteur à flotteur inférieur, à travers les broches COM et NO et revient à la bobine du relais, maintenant le relais sous tension et la pompe allumée. Lorsque le niveau d'eau baisse suffisamment pour ouvrir l'interrupteur à flotteur inférieur, ce circuit est interrompu et la pompe s'arrête. Étant donné que les deux flotteurs sont situés à des niveaux différents, l'eau dans le tube n'allume pas la pompe lorsqu'elle retourne dans le réservoir, même si l'interrupteur à flotteur inférieur se ferme.

Étape 2: ce que nous avons utilisé

Nous avons utilisé les éléments suivants pour cette construction:

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1 circuit imprimé avec 4 entretoises filetées et 8 vis

1 diode

4 bornes à vis à deux bornes

1 relais 12V

1 relais statique 120V

1 interrupteur à flotteur double niveau

1 alimentation 12V CC

1 pompe à fontaine

1 grand boîtier de projet

Quelques attaches zippées

Deux boulons 1/4 avec écrous et rondelles

4 longueurs de fil (calibre 16 fonctionnera)

Étape 3: Assemblage du circuit imprimé

Le circuit imprimé est le cœur de ce système. Avant de faire quoi que ce soit sur le circuit imprimé, les quatre entretoises y sont fixées.

Commencez par percer un petit trou directement entre quatre des trous existants dans la carte de circuit (quelque part près du centre de la carte). Ce trou doit être suffisamment grand pour accueillir la broche COM du relais 12V.

Ensuite, la diode doit être pliée, coupée et placée dans le circuit imprimé de manière à ce qu'elle se connecte aux broches de la bobine du relais. Nous avons constaté que les broches de la bobine de notre relais étaient situées à l'extrémité du relais avec la broche COM la plus proche. Après avoir poussé la diode dans la carte, les fils peuvent être pliés derrière la carte de sorte qu'ils touchent presque les broches de la bobine. Cela aidera à souder le tout ensemble.

Enfin, les quatre bornes à vis peuvent être placées dans la carte autour du relais. Les emplacements de ces terminaux ne sont pas critiques. Nous avons choisi les emplacements indiqués car ils rendent les connexions à l'arrière de la carte aussi nettes que possible.

Étape 4: Souder la carte

Avec tout assemblé à l'avant de la carte de circuit imprimé, la carte entière peut être soigneusement retournée et les circuits soudés sur la carte. La méthode la plus simple pour créer les "lignes" de soudure est d'ajouter une petite goutte de soudure à chaque point de connexion le long de la "ligne", puis de les connecter ensemble pour former le circuit.

Étape 5: Préparation du boîtier

Le boîtier doit être préparé pour abriter tous les composants électroniques. Tout d'abord, un outil rotatif peut être utilisé pour connecter quatre trous et former un trou carré sur le côté de la boîte, à travers lequel passe le cordon d'alimentation. Nous avons également percé huit trous aux deux extrémités de l'enceinte. Ces trous peuvent être connectés à l'aide d'un disque de coupure pour former des fentes de ventilation dans le boîtier. Ces fentes servent à empêcher la surchauffe du boîtier car il abritera à la fois l'alimentation 12 V CC et le relais 120 V.

Étape 6: Fixez le bloc d'alimentation dans le boîtier

L'alimentation 12V est fixée au boîtier en passant des attaches autour de celui-ci et à travers des trous stratégiquement placés dans le fond du boîtier.

Étape 7: alimentez le circuit imprimé

Le cordon sortant de l'alimentation 12 V (l'extrémité 12 V CC) est coupé (à environ 6 du boîtier d'alimentation) avec les deux fils exposés, dénudés et attachés à leurs bornes à vis respectives sur le circuit imprimé. À ce stade, la carte de circuit imprimé peut être fixée au boîtier en vissant 4 vis supplémentaires dans les trous du boîtier et dans le bas des entretoises.

Étape 8: Ajout du relais statique au boîtier

Le relais à semi-conducteurs (relais 120V) est fixé au boîtier à l'aide de deux boulons 1/4" (1" de long), qui traversent le bas du boîtier et sont fixés avec des écrous et des rondelles.

Étape 9: Alimentation du système

L'alimentation de l'alimentation 12 V sera prise à partir du cordon de la pompe de fontaine pour permettre à l'ensemble du système d'utiliser un seul cordon d'alimentation. Environ 1,5 d'isolant est dénudé sur le cordon de la pompe à environ 1 pied de la pompe, exposant les trois fils à l'intérieur. Le fil blanc est coupé car il sera commuté par le relais à semi-conducteurs. Une petite section de fil noir doit être dénudée (Notez que j'ai également dénudé le fil vert, mais que je n'ai pas eu besoin de le faire et que j'ai dû le scotcher.) J'ai également coupé le cordon menant à l'alimentation 12V (l'extrémité 120V de l'alimentation) à environ 1 pied de l'endroit où il se connecterait à l'alimentation. Les deux fils noirs à l'intérieur de ce cordon sont séparés et dénudés.

Comme le montre la deuxième photo, le fil noir menant à l'alimentation est soudé à la section exposée du fil noir du cordon de la pompe. Le deuxième fil noir est enroulé autour du fil blanc coupé à l'extrémité du cordon de la pompe éloigné de la pompe (le côté où il peut directement recevoir l'alimentation de la prise). Laissez ce fil dessoudé pour le moment.

Deux fils de calibre 16 d'environ 1 pied de longueur sont coupés, dénudés et attachés aux deux fils blancs coupés du cordon de la pompe. Ces fils iront du côté 120V du relais à semi-conducteurs. Toutes ces connexions peuvent maintenant être soudées, tout étant scotché aussi bien que possible. J'aime utiliser un ruban électrique caoutchouté à l'extérieur de connexions comme celle-ci, car il crée un très bon joint étanche aux intempéries qui a meilleure apparence que le ruban électrique ordinaire.

Étape 10: connectez le relais à semi-conducteurs

Les connexions au relais statique 120V peuvent maintenant être effectuées. Les deux fils du cordon d'alimentation sont connectés au côté 120 V CA du relais, où l'un ou l'autre des cordons peut aller à l'un ou l'autre des points de connexion. Deux fils supplémentaires sont connectés entre le circuit imprimé et le relais 120V, la polarité de ces connexions étant importante.

Étape 11: Installation des flotteurs et fixation de leurs fils au circuit imprimé

Les flotteurs sont installés dans le fond du seau à travers un trou de 3/8 , qui est scellé à l'aide du joint torique fourni avec les flotteurs. Les quatre fils des flotteurs se connectent aux quatre vis de borne sur le circuit imprimé. Vous il faudra peut-être expérimenter un peu pour déterminer quels fils de flotteur vont à quel flotteur. Nous avons constaté que les deux fils noirs étaient pour le flotteur inférieur, tandis que les rouges étaient pour le flotteur supérieur.

Étape 12: Installation de la pompe et du système de test

Une fois la pompe branchée et placée au fond du réservoir, le système peut être testé en soulevant les flotteurs. Lorsque le flotteur inférieur est levé, la pompe doit rester éteinte, mais lorsque les flotteurs inférieur et supérieur sont levés, la pompe doit commencer à fonctionner. Lorsque le flotteur supérieur est relâché, la pompe doit continuer à fonctionner jusqu'à ce que le flotteur inférieur soit également relâché. Assurez-vous d'effectuer ce test rapidement car la pompe n'est pas conçue pour fonctionner sans eau dans le réservoir.

Étape 13: Conclusion

Le contrôleur de pompe terminé a été assemblé en moins d'une journée et fonctionne comme prévu. Une configuration similaire pourrait être utilisée pour tout système de drainage de type puisard.