专利名称：蓄水池全自动抽水控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及控制器，更具体地说是一种蓄水池全自动抽水控制器。
在机井供用水的团体、单位，或者水压不足的高层建筑，往往需设蓄水池用电泵抽水，这一工作大多要人工值守监控，既耽误时间又占用劳力。
本实用新型的目的是提供一种蓄水池全自动抽水控制器，它无需人工管理，能对蓄水限制在设定的范围内，缺水时自动开机抽水，抽满后自动停机，当水源被抽干时亦能自停，且设置有过电压、欠电压、断相保护，可实现抽水全自动化。
为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是该蓄水池全自动抽水控制器包括水泵、三相交流电动机、交流接触器，其特征在于，它还包括-一个驱动控制器，与交流接触器的电磁线圈K相串联，接在单相交流电源的两端，交流接触器的三对触点KA、KB、KC，一端分别连接三相电源A、B、C点相线，另一端分别连接电动机M的引出线A、B、C点，M的转轴与水泵Q机械连接；-一个触发电路与一个电子开关2相串联，连接在所述驱动控制器的受控端G与共地端之间；-一个电子开关1的一端通过隔离二极管VD2与所述电子开关2的受控端b连接，另一端与共地端连接；-一块安装在蓄水池内下部的水位下限极板a，连接在所述电子开关1的受控端b′上；-一块安装在蓄水池内上部的水位上限极板b，连接在所述电子开关2的受控端b点上；-一个电子开关3，并接在所述电子开关2的受控端b点与共地端之间，电子开关3的受控端c′连接水源缺水保护极板C，它安装在水源的底部；-一个电子开关4，并接在所述的电子开关2的受控端b与共地端之间；-一个过电压保护电路，其三个输入端连接三相电源A、B、C，输出端连接在所述电子开关4的受控端d点上；-一个欠电压、缺相保护电路，其三个输入端连接三个电源A、B、C，输出端连接在所述电子开关4的受控端d点上。
本实用新型的优点是1、结构简单，安装容易、使用方便，安全可靠，接入电路就可工作；2、设有水位上、下限位，水源缺水、电压过高过低及缺相保护，功能齐全，全自动完成抽水工作，不需人工管理。
图1是该蓄水池全自动抽水控制器的整体结构示意图。
图2是图1的电路图。
图3是原理框图。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细地描述。
在图1中，1是控制器小盒，元器件都安装在这个带罩的小盒内，2是条形散热孔，3是大底板，固装控制器小盒1和交流接触器5,4是接线柱，6是罩壳。
图2是图1的电路图。主要由水位控制电路、水源缺水保护电路、过压、欠压、断相保护电路以及触发器、驱动控制器、交流接触器构成。图中L是蓄水池，池内安装水位控制极板，a是下限极板，b是上限极板，限定位置可在垂直方向任意设定，但上、下限极板位置不能搞错，上限在上部，下限在下部。电子开关1由V1、VD1、R2构成。VD2是隔离二极管。电子开关2由V2、VD4、VD5、R3和交流接触器的辅助触点KD构成。VD3是整流二极管。触发器由VD7、C1、R5、R4、VD6、交流接触器的辅助触点KE构成。驱动控制器由VS3、交流接触器的电磁线圈K构成。R6是压敏电阻，用于保护可控硅VS3，防止感性负载反峰压击穿VS3。电子开关3为单向可控硅VS1。电子开关4为单向可控硅VS2。水源缺水保护电路由R1、S、VD27和极板C构成，极板C安装在水源，例如水井的底部。过电压保护电路由VD8-VD13、R7、R8构成。欠电压、缺相保护电路由VD14-VD25、R8-R15和V3构成。VD26是整流二极管。C2-C8为滤波电器。FU1-FU3为保险管。KA、KB、KC是交流接触器的三对触点，M是三相交流电动机。Q是水泵。
工作过程(参见图2、图3)一、蓄水池水位自动控制1、设蓄水池初始无水，下限位极板a和上限位极板b均处于脱水状态，此时V2基极为高电位，电流从电源～220V经VD3整流、再经R2、VD2向V2提供基极偏流Ib2,V2导通，另一路电流从电源～220 V经双向触发二极管VD7、R5 ∥C1、R4、V2集电极、发射极、VD5到地，对C1充电形成触发电流IC2，从而向VS3提供了触发电流，使VS3导通，VS3导通后，交流接触器的电磁线圈K获得工作电流，KA、KB、KC闭合，电动机M得电，开始运转，带动水泵Q抽水注入蓄水池。与此同时，交流接触器的辅助触点KD、KE也同时闭合，KD闭合后正半周电流经VD3、KD、R3向V2基极注入电流，使V2饱和度进时一步加深，保证可靠导通，KE闭合后负半周期间VD6导通，电流从公共地端经KE、VD6、R4、R5∥C1、VD7到～220V端，也提供触发电流以保证触发可靠。
2、当蓄水池水位上升至极板a浸入水后，一路电流经VD3、R2、V1发射极、基极、极板a、水接地。因为此时KD已吸合，另一路电流经VD3、KD、R3、V2基极、发射极、VD5到地构成回路。这时V1的基极为低电位，发射极也为低电位，且R2＞＞R3，所以，VD2正端的电位低于负端的电位，VD2反向截止，V2基极不受影响，仍为高电位，V2导通状态不变，VS3仍有触发电流维持，电动机M继续运行抽水。
3、随着蓄水池水位继续升高，当极板b也浸入水后，由于极板b连接在V2基极的b点上，所以V2基极由高电位跳变为低电位，V2马上截止，触发电流IC2被切断，VS3截止，交流接触器的电磁线圈K失电，触点KA、KB、KC、KD、KE合部释放，电动机跟着断电停转，抽水停止。
4、由于用水，蓄水池水位下降，当池内的水位下降到高于a极板而低于b极板时，电流经VD3、R2、V1发射极、基极、极板a、水到地，此时V1基极仍为低电位，发射极和VD2的正端亦为低电位，由于触点KD处于释放状态，VD2负端和V2基极仍为低电，电子开关2即V2截止，VS3仍处于截止状态，电动机M保持不工作。
5、当水位继续下降，至低于下限位极板a时，b、a两极板都脱离水面，V1和V2的基极均解除短路状态，电流又经VD3、R2、VD2、V2基极、发射极、VD5到地，重新启动M工作，重复1、2、3的抽水过程，从而实现抽水全过程的自动控制。
二、水源缺水控制在水源不足的地区，特别在冬季的枯水季节，井水有可能被抽干，为避免电动机空转，设有水源断水保护电路。水源缺水保护极板C安装在水井底部的适当位置，水水源充足时，极板C浸在水下，合上开关S，由于R1足够大，仅有微小电流经VD3、R1、极板C、水到地，这个电流以可以忽略不计。当水源枯竭时，极板C露出水面，电流从VD3经R1、S、VD27、C′、VS1到地，给VS1提供了电流使VS1导通，V2基极被短路，V2截止，电动机停转，从而保护了电动机。
三、过电压、欠电压及缺相保护电动机是在额定电压下运行的，电压过高过低或缺相，电动机将受损害，为了保护电动机本控制器设有三项保护措施。
1、过压保护。从A、B、C端分相输入VD8-VD10，整流后的电流经VD11在R7和R8上分压获得采样电压。设计上，正常工作时的采样电压低于触发电压，VS2不会导通，当供电相电压超出额定电压时，采样电压跟随升高，通过限压二极管VD12、VD13触发VS2导通，V2截止，切断电动机的供电电源。
2、欠电压及缺相保护。在三相电源中，每一相接入一个整流、限压、分压电路，A相是D14、D15、R8、R9,B相是VD17、VD18、R10、R11,C相是VD20、VD21、R12、R13。在开关管V3的基极通过VD16连接R8、R9的分压点，VD19连接R10、R11的分压点，VD22连接R12、R13的分压点。VD16、VD19、VD22的正端并接V3基极，负端分别连接各分压点。V3的基极偏置电流由单相电源220V经VD26、R14提供。设计上，当三相供电的电源电压正常时，VD16、VD19、VD22负端上的电位高于正端电位VD16、VD19、VD22反向截止，V3处于饱和导通状态，d点无触发电流输出。当三相供电电压过低时，流过R9、R11、R13的电流减少，其上的电压下降，VD16、VD19、VD22负端电位低于正端电位，而跳变为正向导通，V3失去偏置电流由饱合导通跳变为截止，电流经VD26、R15、VD24、VD25从d点输出向VS2提供触发电流使VS2导通，V2立即截止，从而切断电动机电源，使其停止运转。缺相保护与欠压保护原理相同，当由于某种原因出现断相故障时，设a相无电压，则R9两端电压为零，VD16正向导通，V3截止，集电极电压升高，有触发电流从d点输出，VS2导通，V2截止，VS3无触发电流而截止，交流接触器所有触点全部释放，切断电动机的电源。其余两相的断相保护情况相同。
权利要求1.一种蓄水池全自动抽水控制器，它包括水泵、三相交流电动机、交流接触器，其特征在于，它还包括-一个驱动控制器，与交流接触器的电磁线圈K相串联，接在单相交流电源的两端，交流接触器的三对触点KA、KB、KC，一端分别连接三相电源A、B、C相线，另一端分别连接电动机M的引出线A、B、C点M的转轴与水泵Q机械连接；-一个触发电路与一个电子开关2相串联，连接在所述驱动控制器的受控端G与共地端之间；-一个电子开关1的一端通过隔离二极管VD2与所述电子开关2的受控端b连接，另一端与共地端连接；-一块安装在蓄水池内下部的水位下限极板a，连接在所述电子开关1的受控端b′上；-一块安装在蓄水池的内上部的水位上限极板b，连接在所述电子开关2的受控端b点上；-一个电子开关3，并接在所述电子开关2的受控端b点与共地端之间，电子开关3的受控端c′连接水源缺水保护极板C，它安装在水源的底部；-一个电子开关4，并接在所述的电子开关2的受控端b与共地端之间；-一个过电压保护电路，其三个输入端连接三相电源A、B、C、输出端连接在所述电子开关4的受控端d点上；-一个欠电压、缺相保护电路，其三个输入端连接三相电源A、B、C，输出端连接在所述电子开关4的受控端d点上。
专利摘要本实用新型向公众提供一种蓄水池全自动抽水控制器,主要由水位限定极板、电子开关、触发、驱动控制器构成。它是利用蓄水池内水位变化引起电子开关启闭来控制电动机停转,从而实现抽水自动化,且设有水源缺水、电压过高过低、缺相自动保护。该控制器结构简单、功能齐全、工作稳定、安全可靠、安装容易、使用方便,接入电路就可工作,不用人工管理,非常适合机井供用水地区以及一切设有蓄水池的团体、单位使用。
文档编号G05D9/00GK2330004SQ9821132
公开日1999年7月21日 申请日期1998年2月5日 优先权日1998年2月5日
发明者蒋礼才 申请人:蒋礼才