Управление расходом насоса посредством постоянного тока

[Pavel Kostrov]

Добрый день, коллеги!

Стоит передо мной задача непростая (для меня, по крайней мере), ибо я больше по механике, а электротехника - только в общих чертах.

Есть у меня маломощный насос (24 VDC, 3.6 л/мин), специальный (может кипяток прокачивать) для моих нужд.

Так вот его расход зависит от величины тока (см. рис). Мне необходимо управлять его расходом. Точнее даже, не управлять, а иметь возможность его работы в трех режимах: номинал (3.6 л/мин, ток 170 мА), средний расход (0,6 л/мин, ток 130 мА) и минимум (0,4 л/мин, ток 110 мА). 

Управление будет посредством контроллера (есть стандартные все выходы управления: реле, 0-10В, 4-20 мА).

Вопрос: возможно ли сконструировать что-нибудь, для решения моей задачи. Нужно тупо подавать в трех случаях три разных тока на насос. Ну и иметь возможность подстроить величину тока в каждом случае для корректировки.

ps Можно, наверное, тупо сделать три блока питания с ограничением тока (хотя я и в этом не силен). Но это как то варварски, как мне кажется.

pps Эту задачу я могу решить с помощью механики (поставить регулирующий кран с приводом, который будет ограничивать расход воды). Но приводы слишком медленные.

 

Спасибо

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Borodach]

Можно собрать один источник тока с разными токозадающими резисторами и переключателем или установить переменный резистор и им вручную регулировать ток.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Vascom]

Если с доступом к LM317 проблема, то можно соорудить аналог из TL431 и транзистора:

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[alend]

1 час назад, Pavel Kostrov сказал:

Управление будет посредством контроллера (есть стандартные все выходы управления: реле, 0-10В, 4-20 мА).

Вопрос: возможно ли сконструировать что-нибудь, для решения моей задачи. Нужно тупо подавать в трех случаях три разных тока на насос. Ну и иметь возможность подстроить величину тока в каждом случае для корректировки.

Если ты имеешь возможность взять три разных напряжения с какого то там своего контроллера,ну и соответственно я так предполагаю что и подкорректировать ты их там сможешь в контроллере программно кнопками.

Тогда эти управляющие напряжения можно подавать в ШИМ регулятор.

Лет 5 назад я баламутил с управлением вентилятором радиатора авто,там конечно вентилятор с током в 10 ампер,но не важно.

На плату управления я подавал напряжение с датчика температуры охлаждающей жидкости, от 3 до 4,5 вольт,чем больше напряжение на вход подаёшь тем меньше скорость.

выглядело это так.

Биполярный транзистор внизу не помню какой был,в принципе можно "любой" типа кт315, полевик вверху был такой,который тебе точно не нужно,ибо было мощно и дорого, поставь какой нибудь  N-канальный  подобный IRF540    и т.п

 

[Borodach]

Вот так проще ..

 

[Pavel Kostrov]

Коллеги, спасибо за быстрые и по делу ответы.

К сожалению, немного далек от конкретики (то, что вы мне прислали), поэтому буду разбираться.

Самое главное, что реализовать это, как я понял, можно.

1 hour ago, Borodach said:

Можно собрать один источник тока с разными токозадающими резисторами и переключателем или установить переменный резистор и им вручную регулировать ток.

Если я правильно понял, то делаем ограничитель тока, к которому на выходе через управляющие реле подбираем 3 сопротивления нужного номинала, чтобы был заданный ток. Мой контроллер включает нужное реле, через которое течет нужный мне ток. Я правильно понял? 

 

2 hours ago, Vascom said:

Если с доступом к LM317 проблема, то можно соорудить аналог из TL431 и транзистора:

Спасибо. Думаю, найти не проблема LM317.

 

28 minutes ago, alend said:

Если ты имеешь возможность взять три разных напряжения с какого то там своего контроллера,ну и соответственно я так предполагаю что и подкорректировать ты их там сможешь в контроллере программно кнопками.

Тогда эти управляющие напряжения можно подавать в ШИМ регулятор.

Лет 5 назад я баламутил с управлением вентилятором радиатора авто,там конечно вентилятор с током в 10 ампер,но не важно.

На плату управления я подавал напряжение с датчика температуры охлаждающей жидкости, от 3 до 4,5 вольт,чем больше напряжение на вход подаёшь тем меньше скорость.

выглядело это так.

Биполярный транзистор внизу не помню какой был,в принципе можно "любой" типа кт315, полевик вверху был такой,который тебе точно не нужно,ибо было мощно и дорого, поставь какой нибудь  N-канальный  подобный IRF540    и т.п

 

Спасибо. Не уверен, что смогу взять управляющие напряжения с контроллера. Датчиков как таковых у меня не будет. Режимы работы (разный ток) будет выбираться на основе некой программы (кнопочку нажал-режим 1, другая кнопка-режим 2...)

Про ШИМ много слышал, но не осилил еще что это такое. Понимаю, что это азы, но просто не было времени еще.

[Pavel Kostrov]

16 minutes ago, Borodach said:

Вот так проще ..

 

у меня 24 VDC. А что в данном случае U управления? У меня не могут быть использованы ручные регулировки (потенциометры, регуляторы). 

Сейчас больше склоняюсь к релейному выбору 3 режимов (3 токов). Ведь есть же блоки питания, где устанавливается макс ток потребления - настроить их и выбирать. Или один блок с тремя выходами.

Сорри, если чего не так - я пока на уровне логических рассуждений только могу.

[Borodach]

Если питание 24 вольта, то таймер  и резистор регулировки надо запитать через стабилизатор.

А управление происходит через пятый вывод микросхемы. При разном напряжении на этом выводе, меняется скважность и частота выходного сигнала.

Можно установить три релюшки, которые будут переключать три подстроечных резистора, которыми, в свою очередь, будут выставлены определённые режимы работы насоса ...

Да, параллельно моторчику надо обязательно установить диод.

[Pavel Kostrov]

1 час назад, Borodach сказал:

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

 

Спасибо. Пойду читать, поэтому пропаду на какое то время. Потом вернусь)

Изменено 18 декабря, 2018 пользователем Borodach
не цитируйте предыдущие посты.

[Yurkin2015]

5 часов назад, Pavel Kostrov сказал:

есть стандартные все выходы управления: реле, 0-10В, 4-20 мА

Если запользовать токовый 4-20мА выход, то можно сделать простой усилитель тока и управлять насосом с этого выхода.

Вот, на схеме примерные значения: 

при управляющем токе 4мА мотор выключен,

при 12мА ток насоса 110мА,

при 15мА - ток насоса 170мА.

[avv_rem]

6 часов назад, Pavel Kostrov сказал:

Эту задачу я могу решить с помощью механики

Ага, как же. Держи карман шире. Задача стабилизации потока лопастного насоса намного сложнее, чем кажется на первый взгляд. Слишком уж резкая и нелинейная зависимость потока жидкости от частоты вращения турбины. И это прекрасно видно из предоставленных Вами графиков. Чуть позднее, Вы и на практике убедитесь, что параметрическая стабилизация не получится. Тут нужен замкнутый контур регулирования, который непрерывно будет корректировать частоту вращения турбины.

По-нормальному понадобятся ПИ-регулятор и расходомер, скорее всего, электромагнитный.
Контур регулирования настраивается примерно так. Смотреть с 5 минут 45 секунд.

 

Изменено 18 декабря, 2018 пользователем avv_rem

[Grig96]

6 часов назад, Pavel Kostrov сказал:

Управление будет посредством контроллера (есть стандартные все выходы управления: реле, 0-10В, 4-20 мА).

так стандартные цифровые или реле? Если реле то можно вообще резисторами ограничится - как в тролейбусах совецких

[Pavel Kostrov]

43 minutes ago, Yurkin2015 said:

Если запользовать токовый 4-20мА выход, то можно сделать простой усилитель тока и управлять насосом с этого выхода.

Да, я думал об этом. Но в итоге, здесь как такового управления нет: просто выбор 3 величин (трех токов). 

9 minutes ago, avv_rem said:

Ага, как же. Держи карман шире.

Основная задача будет получение конечного заданного количества воды (30 мл, 90 мл). Этого буду добиваться регулированием времени работы насоса. Вопрос регулирования расхода стоит для того, чтобы избавить себя от излишней скорости воды из крана. Каким образом там будет распределяться поток - вторично. Но вы правы - для точного регулирования ПИД регулятор и расходомер нужны. Просто для такой прецизионной задачи, да еще и с температурой 95С, ОЧЕНЬ ДОРОГО.

11 minutes ago, Grig96 said:

так стандартные цифровые или реле? Если реле то можно вообще резисторами ограничится - как в тролейбусах совецких

Это теперь основная моя схема на сегодняшнюю минуту) Мне теперь осталось до конца уяснить, будет ли это работать. Скоро насос придет и блок из Китая заказал, который может выставить напряжение и ток с высокой точностью. Посмотрю на практике - верна ли идея. Если да, то можно к схемотехнике перейти. 

[IMXO]

45 минут назад, Pavel Kostrov сказал:

Основная задача будет получение конечного заданного количества воды (30 мл, 90 мл).

если это дозатор для разливки по флаконам то насос там на не нать , нужен трехходовой кран и гидроцилиндр с пневмо или электроприводом

[Pavel Kostrov]

25 minutes ago, IMXO said:

если это дозатор для разливки по флаконам то насос там на не нать , нужен трехходовой кран и гидроцилиндр с пневмо или электроприводом

Нет, это кофемашина)

[IMXO]

ну тогда у меня к вам вопрос , как получены эти данные:

8 часов назад, Pavel Kostrov сказал:

Точнее даже, не управлять, а иметь возможность его работы в трех режимах: номинал (3.6 л/мин, ток 170 мА), средний расход (0,6 л/мин, ток 130 мА) и минимум (0,4 л/мин, ток 110 мА). 

в их тупо взяли из приведенной вами диаграммы?

[Pavel Kostrov]

13 minutes ago, IMXO said:

их тупо взяли из приведенной вами диаграммы?

да. Что то не так?

[IMXO]

"канешно дарагой"   вы путаете причину и следствие ,  вас в школе не учили, что по горизонтали откладывается аргумент функции , а по вертикали ее значение? нет ? ну тогда применительно к вашему случаю объясняю: на графике приведена зависимость потребления тока двигателем от расхода жидкости при разных напряжениях питания   , а не наоборот. я понятно излагаю?

[Pavel Kostrov]

22 minutes ago, IMXO said:

"канешно дарагой"

То есть при 24 VDC при расходе 3.6 л/мин насос будет потреблять 170 мА.

Но если при том же напряжении подать на него 170 мА, то он не будет выдавать 3,6 л/мин?

[Pavel Kostrov]

1 hour ago, IMXO said:

а не наоборот

Впрочем, вы правы. Вы, наверное, хотели сказать, что это неправильный график. По оси абсцисс должна располагаться сила тока, поскольку она является первопричиной работы насоса и, как следствие, расхода воды.

[IMXO]

нет , график правильный,  первопричиной как раз является расход. тк он является активной нагрузкой двигателя , нет потока двигатель работает на токе холостого хода  , есть расход соответственно растет ток.

если вы застабилизируете ток двигателя падение напряжения на нем будет соответствовать расходу.

[Pavel Kostrov]

On ‎18‎.‎12‎.‎2018 at 11:26 AM, Borodach said:

 

Коллеги, привет. Начал разбираться с этой схемой и сразу понял, что есть проблема. Для того, чтобы получить ток 110 мА-170 мА, резистор должен быть номиналом 141-218 Ом (при 24 VDC).  Все говорят, что желателен проволочный, но хочется переменный. Вообще, бывают такие? И какая мощность у него должна быть.

 

зы Нашел вот 3540S-1-101L прецизионный. Подойдет?

Изменено 19 декабря, 2018 пользователем Pavel Kostrov

[IMXO]

54 минуты назад, Pavel Kostrov сказал:

Для того, чтобы получить ток 110 мА-170 мА, резистор должен быть номиналом 141-218 Ом (при 24 VDC). 

1. кто вам сказал такую глупость? резистор считается как Rш=1.25/In   = 7.35..11,36ом мощность 0,5Вт для постоянного резистора и 3..5Вт для переменного

2. для нормальной работы стабилизатора на LM317 напряжение питания должно быть на 4..4,5в выше максимального  расчетного напряжения на нагрузке , у вас блок питания обеспечит нужное питание?

в вашем случае стабилизатор нужен на транзисторе и ОУ , типа такого http://forum.cxem.net/index.php?/topic/205951-велотрек/&do=findComment&comment=3078286

 

[Pavel Kostrov]

1.Да, сглупил. Не туда посмотрел. А переменные резисторы бывают такого номинала?

2.Об этом не подумал. Спасибо. Блок 24 VDC, видимо, придется доработать.

3.Где можно почитать про это? Вы говорили, что ее минус в том, что тяжело настроить.

[IMXO]

1. да, бывают ряд Е6

3. вы не внимательно читали , речь шла о настройке непосредственно к рассматриваемой задаче. читать в гугле:"стабилизатор тока на ОУ"