Сервопривод для шарового крана своими руками – Левше на заметку: Электрический привод крана.

Содержание

Левше на заметку: Электрический привод крана.

Приветствую всех Левшей (и Правшей)!

В процессе борьбы с инженерными системами для Домика-В-Деревне возникла у меня потребность управлять водопроводными кранами. Поискав по обзорам разные моторизованные краны я обнаружил только описания интегрированных моделей. Те тех, где мотор поставляется вместе с краном.

В основном предлагают фирменные — хорошие, но с ценой плоскости стабилизатора от хвоста от самолета (вот такой к примеру). Перемножение количество точек управления на цену крана (да еще 3/4″ или 1″) сильно огорчило мою жабу и она пошла искать дальше.

И китайские модели (вроде таких). Здесь с ценой все получше, но имеются существенные претензии:
— Мало моделей с удобным переходом на ручное управление
— И самое главное — имеется большой вопрос к составу металла крана. Хотя я использую девиз “Слабоумие и Отвага” чаще, чем это требуется для спокойной жизни, но все же моей отваги (или слабоумия?) не хватает на использование такого крана в горячем контуре системы отопления дома. Моя отвага разрешает использовать его максимум в системе полива — да и то при условии что объем разлитой при аварии воды разумный. Те насос не будет фигачить до опустошения скважины 🙂

Так что же делать?
Неужели нет ничего, что бы подошло левше?
Оказалось все же — есть.
Это вот такой привод крана.

Китайцы запихали его в свой магазин под названием «запорный клапан» — поди догадайся что это! Я бы искал по такому сочетанию слов электромагнитный клапан. А в поиске по «электрическим управляемым кранам» или «моторизованным кранам» этот привод появляется в хз какой по счету странице.
Изучив отзывы и фото я решил — надо брать!
И заказал 3 шт по удачно подвернувшейся распродаже.

В целом этот привод оправдал мои ожидания.
— Шестерни привода крана сделаны из металла.

Внутри металлического редуктора шестерни все же пластиковые.
Все или нет — не знаю, не разбирал. Но через технологические отверстия мелкие пластиковые шестеренки видны.

UPD: В обсуждении пришли к выводу, что есть модели где эта шестерня все-таки силумин.
Но в любом случае это лучше чем вторичный пластик.

UPD2: Камрад Taleks63 не поленился и разобрал привод мотора — фото внизу в обсуждении.

— Есть кольцо, потянув за которое расцепляется механизм привода и ручку крана можно быстро повернуть рукой. Причем внутренняя шестерня привода повернется как надо и при подаче управляющего напряжения действие будет отработано правильно.

UPD: Кольцо подпружинено довольно сильной пружиной.
Те его надо оттянуть и удерживая в вытянутом состоянии повернуть кран рукой.
Когда кольцо отпустите — оно вернется в первоначальное состояние.

Даже если зубцы упрутся — они станут на место как мотор включится.

— Пластик корпуса так себе, но в принципе достаточно прочный. Хотелось бы чтобы ухо, за которое привод крепится к крану было помассивнее.

— Внутри есть микрики ограничения хода и транзисторы для плавного старта мотора.

Товарищ bergovin предоставил схему крана — салют Мальчишу!

Кран управляется напряжением 12в. Открытие\закрытие выбирается сменой полярности.
Управлять приводом с микроконтроллера я планирую через вот такой H-Bridge L9110S.
Либо можно использовать более громоздкий L298N с радиатором. Они позволяют работать с 12в.
Обратите внимание: на Ali есть многоL298N в SOIC корпусах — но у них питание максимум 10v.

На 10v привод не сможет развить полное усилие и есть вероятность, что не сможет довернуть\стронуть кран. А при подаче 12в на такой H-Bridge есть вероятность выхода из него дыма, на котором работает вся электроника.

Несколько экспериментов с приводом:
При повороте не слишком тугого крана 1/2″ (как на моих фото) привод потребляет ~250-300ma При питании от 12,6в.
!!! Не забываем про стартовый ток — он наверняка раза в 2-3 больше, но по идее, должен быть сглажен транзисторами плавного старта.
Время открытия\закрытия ~12 сек.

Я пробовал вешать привод на тугой кран 3\4 — привод кран провернул.

Предположим, что вы собирали водопровод и совершенно случайно забыли в водопроводе отвертку, которую тут же засосало в кран. В этом случае кран конечно заклинит. При заклинивании привод потребляет ~500ma согласно блоку питания. (На тестере ошибка — не в то гнездо кабель воткнул. В нормальном режиме на БП и тестере были одни и те же показания ~250ma)

Я держал его в заклиненном состоянии ~5 минут — привод пережил такое издевательство нормально. Чуть нагрелся транзистор — до горячего не дошел. Мотор стал теплым — не горячим.
В любом случае я планирую управлять краном импульсом около минуты.
Так что даже если привод заклинит — сгореть он не успеет.

Размер привода позволяет с легкостью обернуть вокруг него котика — вот только зачем?

Кроме того, привод можно подключить к котику напрямую и он будет продолжать работать. Включенные красные индикаторы свидетельствуют о том, что система под напряжением и прикасаться к ней опасно!

mysku.ru

Краны с сервоприводом Gidrolock Ultimate. Разборка, выводы.

Всем доброго времени суток!

Не сочтите за рекламу — в обзоре управляемые шаровые краны российского производителя Gidrolock. Немного фото внутренностей, анализ особенностей конструкции.

Долгое время вынашивал идею реализации самодельной системы защиты от протечек на базе Arduino. Один из ключевых элементов в подобной системе — это управляемые краны, которые позволят автоматически перекрыть воду при обнаружении утечки. Интеграция кранов была завязана на глобальную переделку системы водоснабжения в квартире и ремонт в санузлах. Так уж вышло, что на тот момент, когда все закрутилось, оказалось что не так-то просто взять и купить хорошие краны. В итоге пришлось пойти на компромисс с самим собой, и таки выбрать решение от Gidrolock. Хотя изначально были планы поставить краны от Far или Danfoss. Еще надо заметить что у последних и цена с учетом курса, мягко-говоря, кусается.

Причиной написания обзора, также является тот факт, что в сети я не нашел особо детальной информации об устройстве этих кранов, об алгоритме управления. Надеюсь кому-то, кто тоже находится в нелегком поиске качественного варианта информация будет полезной. А краны, имхо, действительно стоят внимания.

Краны специально выбирал низковольтные, с прицелом на бóльшее удобство по автономному питанию в нештатной ситуации. Эти на 12 вольт и, как оказалось, с микропроцессорным управлением.

Блок сервопривода можно демонтировать для замены. В моем случае пока для экспериментов, разборки и отладки DIY решения.
Шаровый кран остается в системе, с возможностью вращать механически вручную:

Понравилось что все честно герметизировано — прокладка под крышкой, сальник на выводном валу, муфта для кабеля:

В тазике не купал, вдруг пузыри пойдут:)

Отдельного внимания заслуживает выходной вал. Массивный, стальной, законтрен винтом:

На ось надет пластиковый диск с двумя окрашенными секторами по 90 градусов. Используется для контроля положения привода с помощью оптического датчика:

С одной стороны решение без механических контактов это хорошо, потенциально имеет бóльший ресурс нежели «аналогово-механический» вариант с концевиками. А с другой электроника может выйти из строя, диск с секторами пожелтеть, контроллер зависнуть и т.п.

Блок дивигателя с редуктором к сожалению не имеет никаких опознавательных надписей. В рекламе заявляют металлические шестерни и бесщеточный двигатель — надеюсь все так и есть:

Могу ошибаться, но судя по четырем идущим к нему проводам и 8-ми ключам на плате контроллера, двигатель шаговый. Хотя лично мне не ясно зачем здесь такой… С инерцией бороться и смочь остановить в нужный момент времени?

Плата электроники. Аккуратная. Я на плате разглядел микроконтроллер pic16f629 в корпусе soic8, четыре сборки по два полевых транзистора fw4604. Линейный стабилизатор на 78l05, видимо для запитки «мозгов», оптический датчик по центру:

Наличие нераспаянных выводов сбоку платы сначало поселило надежду на то, что блок можно легко проапгрейдить до версии с отдельными выводами обратной связи о текущем состоянии. Однако, это вероятнее просто «разъем» для прошивки МК. На практике проверить уже не выйдет, все собрано назад, а разбирать лень:)

Управляется блок следующим образом. Имеется два питающих вывода: GND и 12v, один управляющий, один заземление двигателя с редуктором. При подаче питания, если кран находится в промежуточном положении он переводиться в состояние «Открыто». Притягивание управляющего провода к земле (и оставление в таком состоянии) приводит к повороту оси на 90 градусов, т.е. закрытию крана. При отсоединении управляющего от земли — ось продолжает вращение еще на 90 градусов, тем самым снова открывая кран. В дежурном режиме привод потребляет 12ма. В момент движения — 420ма. Если управлять без внешнего контроллера, просто кнопкой, видимо требуется дополнительная защита от дребезга, было пару раз что привод уезжал не в то состояние которое ожидается.

В планах сделать свой блок управления, однако помимо классических подходов к контролю утечки, типа датчиков воды на полу, использовать еще контроль расхода по счетчику, контроль падения давления в системе. Плюс возможность дистанционно считывать показания, собирать статистику потребления воды, дистанционно перекрывать краны.

Напоследок, вид водоразборного узла, куда это все интегрировано:

Такой вот топик добра в отношении отечественного производителя.

Добавлено:
Т.к. как минимум пару человек в комментариях интересовалось устройством системы с последней картинки, привожу более детальное описание. Для магистрали холодной воды, последовательно начиная от стояка цепочка состоит из:

Обычный шаровый кран 1/2” Itap
Управляемый шаровый кран Gidrolock Ultimate
Грязевой сетчатый фильтр (грязевик) Itap, 300 микрон
Счетчик воды с импульсным выходом Valtec VLF-R-I
Обратный клапан Itap (под кронштейном)
Самопромывной фильтр Itap 189, 100 микрон (манометры для контроля чистоты фильтра)
Редуктор давления Watts DRVN 15
Магистральный фильтр, колба Aquafilter Fh20B1-B-WB, BigBlue 10, Картридж 5 микрон.

Горячая вода разводится похожим образом, разница в отсутствии магистрального фильтра, и том что на редукторе стоит термоманометр (термометр + манометр в одном корпусе). Линии горячей и холодной соединены перемычкой с краном для возможности промывки фильтров противотоком. Слив в канализацию напрямую, сухой сифон не используется. Вертикальные трубы это задел на подключение бойлера. Четыре металлические заглушки на них же — места для установки компенсаторов гидроударов и электронных датчиков давления.

mysku.ru

Своїми руками – Самодельный электропривод для шарового крана – Электрика и освещение

Присвоїти номінацію темі можна тут
_____________________________________________________________________________________

После создания дровяной системы отопления, которая состоит из печи с двумя теплообменниками, бака-теплоаккумулятора и расширительного бака, было принято решение об автоматизации работы системы. Автоматизировать систему можно с помощью комнатных термостатов и шаровых кранов с электроприводами. Цена магазинных кранов с приводами убивает наповал – 2-2,5 тыс грн за 3/4 или 1 дюйм краники. Идея создания электропривода для существующих шаровых кранов на системе гуляла в голове давно уже. И вот приступил к созданию, и даже пытался модернизировать. Но пока модернизация не удалась. Выкладываю первый рабочий вариант привода для крана 1″.

Основной частью электропривода является мотор-редуктор стеклоподъёмника автомобиля 1117, 1118, 1119, 2123 левый LSA.

Вспомогательными деталями для привода, которые также необходимо приобретать, являются два 5-ти контактных реле автомобильных на 12 вольт, 2 концевых выключателя так же автомобильных, хомуты на трубу, диаметром 3/4. Пара болтов М8х45 и гаек. Остальное мелочёвка, которая будет видна на фото в процессе сборки.

Итак, приступаем к изготовлению корпуса-станины для привода и механизма, передающего вращение на шток шарового крана. Механизм должен иметь разрыв, чтобы краном можно было управлять вручную. Станина делается из жести 1 мм толщиной. К станине крепим мотор стеклоподъёмника через самодельные втулки из трубки 10 мм диаметром. Станину крепим к трубе, на которой установлен шаровый кран через болты и хомуты. Получаем вот такую конструкцию

Далее изготавливаем детали для механизма передающего. Кстати длина болтов к хомутам учитывала размеры будущих деталей механизма передачи. Детали из квадратной трубы 10х10, из трубы 1/2 дюйма и из полосы металла 4 мм. Взята также шайба 10 мм и пружина подходящего размера. Изготовлено при помощи болгарки, гравера, дрели, надфилей и сварки!

Собираем в кучу и получаем конструкцию –

Механизм имеет зацепление, которое можно убрать нажав вот так на детали –

Механизм работает. Теперь необходимо установить вот эти концевики с возможностью регулировки их положения. Для этого из пластика делаем крепления для концевиков.

Монтируем концевики.

При попытке включения мотора с такими концевиками возникли проблемы – концевик терял контакт, потом опять контакт возобновлялся, на концевике искрило, мотор дёргался на месте. Так дело не пойдёт, Было принято решение ставить микропереключатели, которые щёлкают при размыкании. Микрики одним словом. Приобретаем микрики и начинаем их крепить.
— добавлено: 11 бер 2016 у 23:34 —
Микрики на 3 ампера и крепления микриков видны на фото

Также составил электрическую схему подключения деталей.

Или в вот таком виде –

Крепим микрики на место, собираем привод согласно электрической схеме.

Привод имеет две выходные колодки подключения – БП – блок питания и Т – термостат (можно комнатный , а можно просто термостат нагрева воды).
Пока вместо термостата буду использовать обычный тумблер, который размыкает или замыкает контакт, при этом привод либо закрывает кран либо открывает.

Монтирую привод на уже установленный кран 1″

Подключаю блок питания самодельный на 12 вольт и испытую – всё работает. И в ручном режиме тоже. Снимаю видео. Привод закрывается очень быстро – 1 сек. Это его недостаток. Мощности вполне хватает для закрытия крана 1 “. Смотрим видео.

Корпус для привода я уже нашёл, но не успел поставить, так как придумал привод с другим моторор-редуктором. Для испытания другого мотора я разобрал этот привод И использовал станину существующую. Но об этом далее. А поэтому пока что фото с ником есть с разобранными деталями вышеописанного привода, а на станине другой привод.

— добавлено: 11 бер 2016 у 23:35 —
Хочу заметить – стоимость деталей для вышеописанного привода составляет около 400 грн! В отличие от готовых магазинных кранов с приводами , стоящих 2000-2500 грн есть ощутимая разница!

krainamaystriv.com

Электропривод на шаровый кран своими руками

Шаровые краны в далеком прошлом зарекомендовали себя как надежная запорная арматура. В последнее же время, благодаря применению сервоприводов и других видов дистанционных приводов, функциональность этих устройств была существенно расширена. К примеру, трехходовой кран с сервоприводом отыскал широкое использование в самых различных системах автоматического управления потоками жидкости и газа.

В данной статье мы детально рассмотрим, что являются данные устройства и для каких целей они используются.

Особенности кранов с приводом

Неспециализированные сведения

Итак, как уже было сказано выше, шаровые краны относятся к запорной арматуре. В отличие от других типов вентилей они предназначены только для полного перекрытия потоков жидкостей либо газов (читайте кроме этого статью “Шаровой компрессионный кран – изюминки и назначение”).

Шаровыми эти устройства именуют вследствие того что их запорный механизм имеет форму шара, через который проходит отверстие. При повороте шара на 90 градусов, т.е. размещении его перпендикулярно оси трубопровода, происходит перекрытие потока.

Герметизацию устройства снабжают два кольца, выполненные из мягкого материала, каковые хорошо прилегают к запорному шару. Благодаря простоте механизма, эти изделия отличаются надежностью и долговечностью.

Использование же приводов разрешило автоматизировать работу устройств либо обеспечить управление ими дистанционно, к примеру, шаровой кран с пневмоприводом используется в промышленных трубопроводах с целью управления потоками жидкостей и газов на опасных производствах. Кроме этого он употребляется там, где не рекомендуется использование электрических двигателей.

направляться подчернуть, что пневмогидропривод шарового крана снабжает громадной крутящий момент при маленьких габаритах самого привода, чем и заслужил популярность на производстве. Но, в бытовых целях эти устройства не используются.

Но запорная шаровая арматура с сервоприводом отыскала широкое использование в системах защиты жилья от затопления. Помимо этого, она употребляется в системах кондиционирования, где в зависимости от температуры, машинально перекрывает либо открывает поток охлаждающей жидкости.

Обратите внимание! В продаже существуют вентили с сервоприводами, вычисленными на различное напряжение – от 12 до 220 В. На данный параметр нужно обращать внимание при покупке изделия.

Устройство сервоприводов

Сервоуправление состоит всего из двух элементов:

Электродвигателя;
Шестеренчатого редуктора, который поворотом на 90 градусов открывает и закрывает подачу воды.

Привод шарового крана открывает и закрывает его при трансформации направления вращения электромотора. Так, устройство сервопривода достаточно простое.

Совет! Сделать электропривод для шарового вентиля возможно самостоятельно. Для этих целей подойдет мотор от заднего стеклоочистителя ВАЗ-2109, который делает оборот только на 100 градусов (с учетом люфта рычагов получается именно 90 градусов).

В большинстве случаев, электромотор находится в герметичном корпусе, отделенном от самого вентиля рядом уплотнителей. Исходя из этого прибор есть надёжным.

На корпусе механизма имеется кнопка либо рычаг, который разрешает руководить краном своими руками, к примеру, в случае если отключено электричество. Помимо этого, электрические приводы владеют внутренним вспомогательным микровыключателем, который разрешает руководить работой насоса, бойлера либо другого оборудования, связанного с водоснабжением.

В настоящее время на рынке имеется широкий ассортимент разглядываемых изделий, как от зарубежных, так и отечественных производителей. Причем, последние не уступают качеством, но наряду с этим, цена на них ниже.

Использование

Прежде всего нужно заявить, что электропривод только меняет положение запорного механизма. Управление же данным устройством реализовывают термостаты, термостатические таймеры либо другие устройства, каковые отправляют электрический ток на электромотор механизма.

Как пример рассмотрим работу данного устройства в системе защиты от затопления, которая может использоваться как для водоснабжения, так и отопления.

Итак, кроме запорной арматуры, она в себя включает:

Датчики протечки.
Контроллер.

Работает подобная система следующим образом:

Датчики находятся в местах, где имеется громаднейшая возможность скопления воды в случае затопления. Принцип работы данного устройства основан на том, что вода замыкает два контакта, в следствии чего отправляется импульс на контроллер.
Контроллер по окончании получения сигнала с датчика отправляет электрический ток на электромотор.
Электрический привод со своей стороны перекрывает вентиль и тем самым блокирует водоснабжение. Включить подачу воды затем возможно самостоятельно, надавив кнопку на корпусе привода.

По данному принципу работают и другие системы с применением запорной арматуры с приводом.

Обратите внимание! Кран с приводом в системах защиты от затопления, устанавливается по окончании запорной арматуры, перекрывающей воду на входе в дом либо квартиру. Применять устройство вместо механических вентилей не разрещаеться.

Вот, пожалуй, и все основные изюминки запорной арматуры с приводом.

Вывод

Приводы для шаровых кранов разрешают не только руководить ими дистанционно, но и применять их в системах автоматического управления потоками. В частности, громадной популярностью в последнее время пользуются системы защиты жилья от затопления. Исходя из этого их возможно назвать перспективным изобретением (см.кроме этого статью “Радиаторный кран – все, что необходимо знать о данной запорной и регулировочной арматуре”).

Из видео в данной статье возможно взять дополнительную некоторые сведенья по обозначенной теме.

Шаровые краны давно зарекомендовали себя как надежная запорная арматура. В последнее же время, благодаря применению сервоприводов и других видов дистанционных приводов, функциональность этих устройств была существенно расширена. К примеру, трехходовой кран с сервоприводом нашел широкое применение в самых разных системах автоматического управления потоками жидкости и газа.

В данной статье мы подробно рассмотрим, что представляют собой данные устройства и для каких целей они применяются.