Повторитель сопротивления

[MiniBizon]

Повторитель сопротивления

Предстоит мне весной делать такую вещь:
Имея насос в скважине и датчик давления, заставить насос плавно менять обороты в определенном интервале давления в трубе. К примеру, при 2 атмосферах обороты насоса 0%, при 1 атм 100%, а в промежутке обороты должны плавно меняться.
Имею регулятор мощности ( который задает обороты насосу), регулируется переменным сопротивлением(в диапазоне M1-M2 Ом), и датчик давления, который меняет свое сопротивление(в диапазоне D1-D2 Ом), в зависимости от давления в трубе.

Вопрос: Как согласовать сопротивление с датчика с сопротивлением на регуляторе мощности, т.е. что бы изменения интервалов сопротивлений совпадали. когда на датчике D1 Ом на регуляторе было бы M1 Ом, когда D2 - M2, а в промежутке пропорционально менялось.

Вопрос 2: не знаю как меняется сопротивление датчика (не купил еще), но рассматриваю 2 варианта: будет падать или расти с повышением давления. Соответственно нужно 2 варианта, M и D растут одновременно, или меняют свои значения противоположно по направлению.

заранее спасибо за участие в теме.

 

[yarishNEW]

Самое легкое - это поставить электроконтактный манометр который с легкостью подаст сигнал на реле которое включит нужный номинал сопротивления и как следствие изменит скорость вращения двигателя.

 

[MiniBizon]

похоже немного сложно вышло, попробую уточнить: нужно сделать регулятор тока, допустим имеем диапазон сопротивления R1-R2, нужно получить регулировку по току I1-I2

вроде как через транзистор PNP, это делают, но как сделать что бы точно попадало в интервалы?

 

[MiniBizon]

Самое легкое - это поставить электроконтактный манометр

действительно просто и сердито, тогда нужно что бы контактов шт 10 было, такие бывают? И по цене вроде мономеры дешевле датчиков.

 

[MiniBizon]

еще как вариант через цифровые технологии сделать, но хотелось бы пока аналоговый вариант разобрать

 

[ИгорьМ]

Можно поинтересоваться , что за надобность такого сложного управления скважинного насоса?

 

[MiniBizon]

Можно поинтересоваться , что за надобность такого сложного управления скважинного насоса?

Увидел в интернете иностранные разработки ( забыл как называются), туда входит: все виды защиты насоса, плавный пуск-остановка и регулировка оборотов. Автоматическое изменение оборотов в зависимости от давления, по моему мнению, дает много плюсов: насос меньше изнашиваеться, т.к. на полную мощность выходит реже, нет гидроударов, как следствие 8л аккумулятора давления хватает вполне, убирает эффект чередования холоной/горячей воды в душе. Но стоит такое чуда 15тр но не это печально, если сломается то считай покупать новое.

Я уже со всем разобрался, все это стоит копейки и ремонт тоже будет дешевый, осталось сделать регулировку оборотов. В их системе она цифровая, но мне кажется, можно сделать аналоговую.

ПС наши Кулибины, начали делать подобные системы и недорого, но регулировку оборотов не хотят добавить почему то.
ППС забыл сказать что экономия эектричества еще ощутимая

 

[yarishNEW]

Манометры больше чем на 4 контакта не встречал - да собственно это и ненужно - один минимальный, один максимальный и 2 промежуточных - вполне приемлемо по 33% от номинала сопротивления разбили и всё нормально.

 

[Cruzzz]

заставить насос плавно менять обороты в определенном интервале

Это задача для частотного преобразователя (если насос асинхронный). Придется найти/подобрать подходящий по мощности с аналоговым регулятором оборотов (переменный резистор). Вместо переменника собрать узел измерения давления (например, с тензодатчиком) и калибровать. Но это вряд ли будет и дешево (частотник $120-200+, узел датчика пока оценить не берусь), и времязатратно.

Для однофазного насоса регулировка в узком диапазоне в принципе возможна симисторным ключом (это попроще), но сопряжение с тензодатчиком вызовет дополнительные трудности (гальваноразвязка в частности). Потеря КПД насоса в этом случае будет более существенной.

 

[Cruzzz]

*почитал тут еще, освежил познания:

Менее затратным (и геморройным) может оказаться такое решение: связка из 1) готового датчика давления (с аналоговым выходом), 2) универсального измерителя регулятора (с аналоговым входом и выходом) и 3) исполнительного устройства (П (ПИ, ПИД)-регулятора или симисторного с возможностью опторазвязки управления и попадающего в нужный диапазон)

Беглый просмотр цен в инете показал датчики 1500-3000р, двухканальный регулятор - 2500-3000р, узел регулировки и питание не считал.

 

[MiniBizon]

Вот точно, частотный преобразователь это. SIRIO ENTRY 230 частотный преобразователь для насосов Италия - YouTube

Вот его то я и пытаюсь повторить по функционалу. Регулятор оборотов уже проверял, на симисторе, работает хорошо. Ну а датчик давления придется купить, но они не ломаются часто вроде. На схеме где переменный резистор, надо прикрутить датчик. Вот только пока не знаю как это правильно сделать.

 

[MiniBizon]

... 2) универсального измерителя регулятора (с аналоговым входом и выходом)

похоже это то что нужно сделать.

 

[MiniBizon]

может через токовое зеркало?

 

[Cruzzz]

Вопрос сопряжения напрямую датчика и фазоимпульсного регулятора вызывает одно сомнение, заключающееся в том, что связка "фазовая отсечка симистора - обороты/момент - результирующее давление насоса" может оказаться далеко не линейной, в отличии от ВАХ датчика. Плюс гальваноразвязка их будет обязательной.

 

[MiniBizon]

... может оказаться далеко не линейной...

Я об этом задумывался, и вы меня окончательно убедили в мысли, что надо делать шаговую регулировку. Это будет даже проще по исполнению. Поставлю 5-6 подстроечных резисторов и по манометру настрою их включение. Как, кстати это делается, а то мой опыт невелик, боюсь нагородить лишнего?

А по поводу гальванической развязки даже не знаю, это надо ставить трансформатор, сомневаюсь что ее делают в современном оборудовании.Что бы фаза не попала на трубу, достаточно деф защиты, но это мое мнение.

 

[Cruzzz]

Вы про тип насоса еще не упомянули. Однофазный роторный или вибрационный?

*понятно, что частотник для однофазного (конденсаторного) привода будет значительно дороже, а перейти на трехфазный может оказаться сложно по конструкции.

Но если суть задачи заключается в плавном поддержании давления и потока, то можно пойти другим путем - регулируемый клапан на магистрали, управляемый от датчика давления с аналоговым выходом. Это позволит избежать лишних пульсаций от ступенчатой регулировки (ну и ударов) и выйдет явно дешевле. А насос управлять отдельно от обычного порогового реле давления + поставить датчик потока (защита от "сухого хода").

 

[MiniBizon]

Насос циркуляционный, от сети 220 с конденсатором. Суть вопроса комплексная: создание комфортной среды для работы насоса, убрать перепады в давлении, практика в электронике и вообще люблю делать все своими руками и поменьше зависеть от обстоятельств.

Вот думаю чем замыкать выключатель, транзистор вроде открывается плавно, не подходит, остается релюшки, оптроны, вобщем нужен механизм который имеет четко 2 положения закрыто/открыто, без промежуточных положений. Желательно что б в одном корпусе были все 5-6 выключателей.

 

[Cruzzz]

остается релюшки, оптроны, вобщем нужен механизм который имеет четко 2 положения закрыто/открыт

Это довольно просто - твердотельное реле (заодно закрывает вопрос гальваноразвязки от датчика давления). Также решит проблему обгорания контактов.

Но двигатель все равно будет трудиться в старт-стоповом режиме со всеми вытекающими отсюда...

 

[MiniBizon]

Это довольно просто - твердотельное реле...

У таких реле нету промежуточного состояния полу открытия (все таки полупроводниковые)? И цена на них вроде не совсем бросовая. Коммутация 3В и 1мА примерно, вроде перебор ставить такие штуки тут.

Еще я думал об полевых транзисторах, там вроде ток через базу не идет, и он включается сразу на полную если на базе возникло поле, или поле должно набрать какую то силу? И вообще тема транзисторов мне кажется тут перспективнее, эх придется купить набор разных видов и провести исследования.ivo:

...Но двигатель все равно будет трудиться в старт-стоповом режиме ...

На моей схеме изменения оборотов в обе стороны идут очень плавно, количество старт-стопов не играет роли. Единственно что критично это време работы на максимальных оборотах. Но тут я поставлю ограничение на 90%. В теории насос должен пережить меня. :x:

 

[Cruzzz]

придется купить набор разных видов и провести исследования

Видимо, с этого и придется начать.

Симисторное (фазоимпульсное) управление вообще мало подходит для асинхронного однофазного привода, особенно в режиме нагруженного ротора. Причин основных две: 1)слабый момент при значительной отсечке от полупериода (что заметно увеличивает пусковой ток мотора) и 2)емкость фазосдвигающего конденсатора перестает соответствовать требуемой величине.

И цена на них вроде не совсем бросовая

Зависит от мощности. Твердотелки на 6А можно приобрести в р-не $10, например.

Коммутация 3В и 1мА примерно, вроде перебор ставить такие штуки тут.

Смотря какой датчик давления будете применять. У логических = 5В, у аналоговых, = 0...10В, например.

В итоге мне видится такая картинка: если хотим обойтись без частотника, но получить относительно плавную ступенчатую регулировку по давлению/потоку, на 5-6 (N) ступеней, то потребуется:
1. Аналоговый датчик давления.
2. Компараторный узел с минимальным гистерезисом и четким переключением на N секций.
3. N групп парных (гальваноразвязанных) коммутаторов (реле/ключи), одна пара коммутирует набор резисторов для регулятора фазной обмотки, другая - подобранные емкости для вспомогательной обмотки.
3.1. Увлекательный процесс подбора значений резисторов регулятора + емкостей на нагруженном роторе насоса в рабочих условиях, ибо потребуется контроль тока вспомогательной обмотки.

Получаются изрядные "костыли", как можно заметить. Логичнее конечно было бы уйти от нагромождения переключателей/секций и поставить ПИД-регулировку, но её "на коленке" собрать вряд ли получится - т.е. возвращаемся к готовым изделиям.