Steuerung des Magnetventils. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Elektromagnetische Ventile in Wasserversorgungssystemen, die eine mögliche Überflutung von Wohnungen, Kellern oder anderen Wirtschaftsräumen verhindern, haben im Alltag leider noch keine weite Verbreitung gefunden. Dies erklärt sich teilweise dadurch, dass die Betriebszeit eines Elektromagneten unter Spannung nicht begrenzt ist, was zu dessen Ausfall oder sogar zu einem Brand führen kann. In diesem Zusammenhang ist das vorgeschlagene elektronische Magnetventil-Steuerungssystem von Interesse, das es laut dem Autor des Artikels ermöglicht, solche Probleme zu vermeiden.

Eine Besonderheit des beschriebenen Gerätes ist seine sehr geringe Stromaufnahme aus der Stromquelle im Betriebsmodus bei geöffnetem Ventil. Dadurch ist es möglich, eine autonome Energiequelle über einen langen Zeitraum zu nutzen.

Das Diagramm des Magnetventil-Steuerungssystems ist in Abb. dargestellt. Die geänderte Ventilkonstruktion ist in Abb. 1 dargestellt. 2. Das Funktionsprinzip des Systems basiert auf der Wechselwirkung der Felder des Ventilelektromagneten und des ihn ergänzenden Permanentmagneten.

(zum Vergrößern klicken)

Das Gerät besteht aus vier Funktionsblöcken: einem Feuchtigkeitsalarm, einem Timer mit einem elektromagnetischen Relais am Ausgang, einem Spannungswandler für die Stromversorgung und einer Magnetventilsteuereinheit. Um das Ventil einzuschalten, müssen Sie die Taste SB1 drücken und in diesem Zustand 4...5 s lang gedrückt halten. Zu diesem Zeitpunkt verbinden die geschlossenen Kontakte SB1.1 des Tasters einen auf den Elementen der DD2-Mikroschaltung montierten Spannungswandler mit der Stromquelle. Vom Ausgang des Multiplizierers um 3, gebildet aus den Dioden VD2 - VD5 und den Kondensatoren C7-C10, wird die auf 27 V erhöhte Spannung über die Kontakte SB1.4 dem Kondensator C11 zugeführt und lädt diesen auf. Nach 4...5 s, wenn der Kondensator genug Energie angesammelt hat, um das Magnetventil Y1 einzuschalten, muss der Startknopf losgelassen werden.

Der geladene Kondensator C11 wird über die Kontakte SB1.3 zum Ventilmagneten entladen. Um ihn herum entsteht ein Magnetfeld, das die Spule im Ventilschaft bewegt und dieses öffnet. Wenn der Einfluss des elektromagnetischen Feldes aufhört, wird die Spule durch das Magnetfeld des Permanentmagneten an Ort und Stelle gehalten. Im geöffneten Zustand kann das Ventil unbegrenzt lange bleiben, ohne Energie aus der Stromquelle zu verbrauchen, bis Feuchtigkeit die Kontakte des Sensors erreicht, der an den Eingang des Feuchtigkeitsalarms angeschlossen ist.

Die Elemente DD1.1 und DD1.2, ein auf den Elementen DD1.3, DD1.4 aufgebauter Impulsgenerator, der Thyristor VS1 und natürlich ein am Feuchtigkeitskontrollpunkt installierter Sensor bilden einen Feuchtigkeitsalarm. Die an den Ausgang des Impulsgebers angeschlossene HL1-LED signalisiert durch periodisches Blinken das Vorhandensein von Feuchtigkeit. Ihre Frequenz (ca. 1 Hz) hängt von den Werten des Widerstands R3 und des Kondensators C2 ab.

Wenn der Feuchtigkeitsalarm ausgelöst wird, wird die Spannung der Stromquelle über den offenen Thyristor VS1 und die Kontakte SB1.2 des Startknopfes dem integrierten Timer DA1 und dem Auslösesignalsensor zugeführt, dessen Funktion der Transistor VT1 übernimmt. Im Basiskreis des Transistors entsteht ein Strom, der den Kondensator C3 auflädt und diesen Transistor für eine durch die Parameter der Schaltung C3R5 bestimmte Zeit öffnet. Ein Impuls negativer Polarität vom Kollektor des Transistors VT1 wird dem Eingang des Integralzeitgebers DA1 zugeführt und startet diesen. In diesem Fall erscheint am Ausgang des Timers eine hohe Spannung, wodurch die HL2-LED aufleuchtet, der VT2-Transistor öffnet und das K1-Relais für eine Zeit aktiviert wird, die durch die Nennwerte des C4R8-Timerkreises bestimmt wird. Über die geschlossenen Kontakte des Relais K1.1 wird nun wieder Energie von der Stromquelle dem Spannungswandler zugeführt, der Kondensator C12 wird jedoch über die Kontakte SB1.3 des Startknopfes, die Kontakte K1.2 des Relais usw. aufgeladen Wicklung des Ventilmagneten.

Nach 4...5 s schaltet der Timer in den Ausgangszustand, die Wicklung des Relais K1 wird stromlos und der Kondensator C12 wird über die Kontakte des Relais K1 zum Elektromagneten des Ventils Y1.3 entladen, aber jetzt in entgegengesetzter Richtung zur Entladung des Kondensators C11. Es kommt zu einer Gegenwirkung durch Magnetfelder und der Ventilschaftschieber stoppt das Wasser unter dem Einfluss der Feder.

Die Teile der Geräteblöcke sind auf vier unabhängigen Platten mit den Maßen 40x40 mm (Abb. 3) aus einseitigem Folien-Glasfaserlaminat mit einer Dicke von 2 mm montiert. Alle Widerstände sind MLT-0,125. Die Kondensatoren C3, C4 und C7 – C12 sind Oxid K50-6 und C1, C2, C5 und C6 sind KM, KLS. Dioden VD2 - VD5 - Germaniumserie D311, GD402. Relais K1 - RES9 (Pass RS4.524.202). Schalter SB1 - P2K ohne Fixierung in der gedrückten Position.

(zum Vergrößern klicken)

Es empfiehlt sich, ein industriell gefertigtes Magnetventil zu verwenden, das für eine konstante Spannung von 24 V ausgelegt ist, beispielsweise ein Ventil aus einem Vyatka-Waschautomaten. Geeignet ist auch eine selbstgebaute Konstruktion, die Wasser öffnet, wenn Spannung an die Wicklung des Ventilmagneten angelegt wird. Die Verfeinerung des fertigen elektromagnetischen Ventils besteht darin, ihm ein Magnetsystem hinzuzufügen und ein zylindrisches dünnwandiges Gehäuse aus Duraluminium oder einem anderen nichtmagnetischen Material herzustellen. Das in Abb. dargestellte Magnetsystem 2, kann aus einem dynamischen Direktstrahlungskopf 1GD-48-140 (GOST 9010 - 78) stammen, der zuvor von Flansch und Kern befreit wurde. Der Magnet mit Joch wird mit Schrauben oder Kleber im Gehäuse befestigt. In das Gehäuse werden zwei Löcher für die Leiter der Elektromagnetwicklung gebohrt, wonach die Struktur am Ventilschaft montiert wird.

Der Feuchtigkeitssensor besteht aus zwei voneinander isolierten Metallstäben von 10 mm Länge, die mit bis zu 5 m langen, dünnen Litzen in Isolation mit dem Alarmeingang verbunden sind. Es ist möglich, mehrere Sensoren parallel an den Alarm anzuschließen und platzieren Sie sie an verschiedenen Stellen im Raum.

Der Kondensator C1 schützt das Signalgerät vor Störungen durch elektromagnetische Strahlung, die in den Verbindungsdrähten des Sensors mit dem Signalgerät induziert wird.

Um das Gerät mit Strom zu versorgen, können Sie ein Netzteil mit geringem Stromverbrauch in Verbindung mit einer Korundbatterie oder einer 7D-0,125-Batterie im Puffermodus oder zwei 3336-Batterien verwenden, die in Reihe geschaltet werden.

Der Stromverbrauch des Geräts ist so gering, dass eine Versorgung mit zwei 3336-Batterien so lange reicht, wie sie gelagert werden.

Beim Einrichten des Geräts kommt es darauf an, den Kondensator C4 und den Widerstand R8 im Eingangskreis des Timers DA1 so auszuwählen, dass der Kondensator C12 genügend Zeit hat, genügend Energie zu sammeln, die zum Ausschalten des Ventils erforderlich ist. In 4...5 s soll es auf eine Spannung von 20...22 V aufgeladen werden.

Mit wartungsfähigen Teilen und fehlerfreier Installation ist das Gerät einsatzbereit. Wenn sich das Ventil nach dem Einschalten der Stromversorgung nicht öffnet, weist dies darauf hin, dass der Anschluss der Elektromagnetleiter an den Anschlüssen X1 und X2 vertauscht werden muss.

Das Ventil wird in horizontaler Position in die Rohrleitung eingebaut.

Es ist zu beachten, dass ein Ventil dieser Bauart zur automatischen Bewässerung von Beeten auf einem Gehöft oder einem Gartenbauernhof verwendet werden kann oder auf seiner Basis ein Wasserstandsregler in einem Wasserpumptank geschaffen werden kann.

Autor: A. Burtsev, Noworossijsk

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