CN101539783A - 自动抽水控制器 - Google Patents

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Abstract

一种自动抽水控制器，属于自动控制领域。包括电源电路、变压器、整流滤波稳压电路、自动控制电路和水仓探头。所述电源电路包括三相电源总开关DK、总保险RD1、主接触器ZC和水泵电机M。在三相电源的任意两相上分别连接有主接触器线圈ZC和二次保险RD2。所述变压器B的输入端通过电源输入接线端③、④与三相电源的任意两相连接，变压器B的输出端与整流滤波稳压电路连接。该整流滤波稳压电路由整流二极管D1、D2、D3、D4，电容C1、C2，三端稳压块IC串并联组成。所述自动控制电路由继电器J1、J2，三极管Q1、Q3、Q4、Q5，可控硅Q2，电阻R1、R2、R3、R4、R5串并联构成。所述水仓探头A、B、C与自动控制电路连接。本发明的自动抽水控制器电路结构简单，使用安全可靠，不仅避免了溢水和空抽现象，而且还节约了电力资源。

Description

自动抽水控制器
技术领域
本发明属于自动控制领域，具体涉及一种水泵自动抽水、停水的自动抽水控制器。
背景技术
目前，在煤矿井下的主副水仓和工作面的临时水仓以及其它工程作业场所的临时水仓，溢水和空抽的现象时有发生。空抽时间过长不仅损耗水泵，同时也浪费电力资源。而发生溢水将给正常作业带来直接危害。此外，这些水仓都需要设专人看护与操作。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题，提供一种水泵自动抽水控制器。该自动抽水控制器的电路结构简单，使用安全可靠，不仅避免了溢水和空抽现象，而且还节约了电力资源。
本发明解决问题的技术方案是：一种自动抽水控制器包括电源电路、变压器、整流滤波稳压电路、自动控制电路和水仓探头。所述电源电路包括三相电源总开关、总保险、主接触器和水泵电机，在三相电源的任意两相上分别连接有主接触器线圈和二次保险。
所述变压器的输入端通过电源输入接线端与三相电源的任意两相连接，变压器的输出端与整流滤波稳压电路连接。该整流滤波稳压电路由整流二极管、电容、三端稳压块串并联而成。变压器的二次输出电压经整流二极管整流输出低压直流电，再经电容滤波，三端稳压块稳压在电容上形成一个稳定的低压直流电，供自动控制电路使用。
所述自动控制电路由继电器、三极管、可控硅、电阻串并联构成。其中继电器包括开关量控制继电器和可控硅控制继电器，所述开关量控制继电器的常开触点，通过开关量输出接线端与主接触器线圈和二次保险串联并与三相电源的任意两相连接。可控硅控制继电器的常开触点，其一端通过电阻连接于可控硅的阳极，另一端接电源正极。
所述水仓探头与自动控制电路连接。
附图说明
图1是自动抽水控制器的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的自动抽水控制器包括电源电路、变压器、整流滤波稳压电路、自动控制电路和水仓探头。所述电源电路包括三相电源总开关DK、总保险RD1、主接触器ZC和水泵电机M，在三相电源的任意两相上分别连接有主接触器线圈ZC和二次保险RD2。
本自动抽水控制器设计有七个接线端，①、②为开关量输出接线端，③、④为电源输入接线端，⑤、⑥、⑦为水苍探头接线端。
所述变压器B的输入端通过电源输入接线端③、④与三相电源的任意两相连接，变压器B的输出端与整流滤波稳压电路连接。该整流滤波稳压电路由整流二极管D1、D2、D3、D4，电容C1、C2，三端稳压块IC串并联组成。变压器B的二次输出电压经整流二极管D1、D2、D3、D4整流输出低压直流电，再经电容C1滤波，三端稳压块IC稳压在电容C2上形成一个稳定的低压直流电，供自动控制电路使用。
所述自动控制电路由继电器J1、J2，三极管Q1、Q3、Q4、Q5，可控硅Q2，电阻R1、R2、R3、R4、R5串并联构成。其中继电器包括开关量控制继电器J1和可控硅控制继电器J2。所述开关量控制继电器J1的常开触点通过开关量输出接线端①、②与主接触器线圈ZC和二次保险RD2串联并与三相电源的任意两相连接。所述可控硅控制继电器J 2的常开触点的一端通过电阻R1连接于可控硅Q2的阳极，另一端接电源正极。所述三极管Q1是开关量控制继电器J1的控制三极管，它的集电极与开关量控制继电器J1连接，发射极接于电源负极，基极接于可控硅Q2的阴极。电阻R1为三极管Q1的基极偏置电阻。所述继电器J2为可控硅Q2的控制继电器，所述三极管Q3为可控硅控制继电器J2的控制三极管，它的集电极与可控硅控制继电器J2连接，发射极接于电源负极，基极则连接于三极管Q4的发射极。所述三极管Q4为三极管Q3的基极驱动三极管，它的集电极连接有电阻R2，基极则与限流电阻R4连接。所述可控硅Q2为三极管Q1的基极供电控制可控硅，阳极通过电阻R1接于继电器J2的常开触点一端，阴极接于三极管Q1的基极，控制极接于三极管Q5的发射极。所述三极管Q5是可控硅Q2控制极的驱动管，它的集电极与电阻R3连接，发射极与可控硅Q2的控制极连接，基极则与限流电阻R5连接。
所述水仓探头接线端⑤的一端与低压直流电源的正极相连，水仓探头接线端⑥的一端与电阻R4连接，水仓探头接线端⑦的一端与电阻R5连接。而水仓探头接线端⑤、⑥、⑦的另一端则分别于水仓探头A、B、C连接。
本发明所述自动抽水控制器的工作原理是：正常工作时，合上总开关DK，自动抽水控制器首先通过检测水仓水位来判断水泵是否工作。如果水位在水仓探头A以下时，水泵处于断电状态不工作。水仓水位随着时间的延长开始上升，当水位上升到水仓探头A时，自动抽水控制器控制水泵开始通电抽水，水位开始下降。当水位下降到水仓探头B以下时，自动抽水控制器控制水泵断电停止抽水。待水位又一次上升到水仓探头A时，自动抽水控制器又控制水泵开始通电抽水，从而得到自动抽水的目的。具体电路工作原理如下。
电路通电后，当水位在水仓探头B以下时，水仓探头A、B、C三个触点相互之间都为开路状态，电阻值为无穷大，三极管Q4和三极管Q5得不到基极供电电压，都工作在截止状态。三极管Q3的基极得不到三极管Q4的供电电压，也工作在截止状态，可控硅控制继电器J2的触点此时在断开状态，三极管Q1因得不到基极供电电压工作于截止状态，开关量控制继电器J1的触点也相应处于断开状态，主接触器线圈ZC得不到工作电压主触点也处于断开状态，水泵电机M不工作。
当水位上升到水仓探头B时，由于水的导电作用，在水仓探头B和水仓探头C之间形成了一个电阻值。直流电源正电压就通过水仓探头B、C间水的阻值和电阻R4给三极管Q4提供一个基极供电电压，使得三极管Q4导通，从而驱动三极管Q3饱和导通，可控硅控制继电器J2的触点开始吸合。由于此时三极管Q5仍工作于截止状态，不能触发可控硅Q2导通，可控硅Q2工作于截止状态，三极管Q1仍得不到基极供电电压还工作于截止状态，水泵电机M仍不工作。
当水位上升到水仓探头A时，在水仓探头A、C间也形成了一个电阻值，电源正电压通过水仓探头A、C间水的阻值和电阻R5给三极管Q5提供一个基极供电电压，使得三极管Q5导通，从而触发可控硅Q2导通，可控硅Q2导通后三极管Q1就得到了基极供电电压，三极管Q1由截止状态立刻变为饱和导通状态，开关量控制继电器J1触点吸合，从而控制水泵电机M开始通电抽水。
当水位下降到水仓探头A以下时，断开了水仓探头A、C间的电阻值，三极管Q5由导通变为截止。但由于可控硅的特性，在导通后失去触发电压仍能继续导通，固此时的三极管Q5对可控硅Q2没有影响，可控硅Q2还处在导通状态，水泵仍处在通电抽水状态。
当水位继续下降到水仓探头B以下时，断开了水仓探头B、C之间的电阻值，三极管Q4固而得不到基极供电电压，由导通状态变为截止状态，从而三极管Q3也截止，可控硅控制继电器J2失电触点断开，三极管Q1因失去了基极供电电压，立刻由饱和导通状态变为截止状态，开关量控制继电器J1失电触点断开，从而控制水泵电机M断电，停止抽水。
当水仓水位又一次上升后，将重复以上的程序，从而得到水泵自动抽水停水的目的。

Claims (9)

1、一种自动抽水控制器，包括电源电路、变压器、整流滤波稳压电路、自动控制电路和水仓探头，所述电源电路包括三相电源总开关(DK)、总保险(RD1)、主接触器(ZC)和水泵电机(M)，在三相电源的任意两相上分别连接有主接触器线圈(ZC)和二次保险(RD2)；其特征在于：所述变压器(B)的输入端通过电源输入接线端(③、④)与三相电源的任意两相连接，变压器(B)的输出端与整流滤波稳压电路连接；该整流滤波稳压电路由整流二极管(D1、D2、D3、D4)，电容(C1、C2)，三端稳压块(IC)串并联组成；所述自动控制电路由继电器(J1、J2)，三极管(Q1、Q3、Q4、Q5)，可控硅(Q2)，电阻(R1、R2、R3、R4、R5)串并联构成；其中继电器包括开关量控制继电器(J1)和可控硅控制继电器(J2)；所述水仓探头(A、B、C)与自动控制电路连接。
2、根据权利要求1所述的自动抽水控制器，其特征在于：所述开关量控制继电器(J1)的常开触点通过开关量输出接线端(①、②)与主接触器线圈(ZC)和二次保险(RD2)串联并与三相电源的任意两相连接。
3、根据权利要求1所述的自动抽水控制器，其特征在于：所述可控硅控制继电器(J2)的常开触点的一端通过电阻(R1)连接于可控硅(Q2)的阳极，另一端接电源正极。
4、根据权利要求1所述的自动抽水控制器，其特征在于：所述三极管(Q1)是开关量控制继电器(J1)的控制三极管，它的集电极与开关量控制继电器(J1)连接，发射极接于电源负极，基极接于可控硅(Q2)的阴极，电阻(R1)为三极管(Q1)的基极偏置电阻。
5、根据权利要求1所述的自动抽水控制器，其特征在于：所述三极管(Q3)为可控硅控制继电器(J2)的控制三极管，它的集电极与可控硅控制继电器(J2)连接，发射极接于电源负极，基极则连接于三极管(Q4)的发射极。
6、根据权利要求1所述的自动抽水控制器，其特征在于：所述三极管(Q4)为三极管(Q3)的基极驱动三极管，它的集电极连接有电阻(R2)，基极则与限流电阻(R4)连接。
7、根据权利要求1所述的自动抽水控制器，其特征在于：所述可控硅(Q2)为三极管(Q1)的基极供电控制可控硅，阳极通过电阻(R1)接于继电器(J2)的常开触点一端，阴极接于三极管(Q1)的基极，控制极接于三极管(Q5)的发射极。
8、根据权利要求1所述的自动抽水控制器，其特征在于：所述三极管(Q5)是可控硅(Q2)控制极的驱动管，它的集电极与电阻(R3)连接，发射极与可控硅(Q2)的控制极连接，基极则与限流电阻(R5)连接。
9、根据权利要求1所述的自动抽水控制器，其特征在于：所述水仓探头接线端(⑤)的一端与低压直流电源的正极相连，水仓探头接线端(⑥)的一端与电阻(R4)连接，水仓探头接线端(⑦)的一端与电阻(R5)连接；而水仓探头接线端(⑤、⑥、⑦)的另一端则分别于水仓探头(A、B、C)连接。
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