ההודעה מסבירה מעגל מנגנון בטיחות בו ניתן להשתמש בצוללות המופעלות על ידי בני אדם לצורך שמירה על הצולל במצבי חירום. הרעיון התבקש על ידי מר מריאל.

מפרט טכני

עבור פרויקט (התנדבותי) של TU Delft בהולנד, אנו בונים צוללת המופעלת על ידי בני אדם. בצוללת זו אנו זקוקים למצוף בטיחות, שעליו להיות מסוג 'מתג מת'. נכון לעכשיו אנו מתכננים מערכת חשמל לכך. קראתי מאמרים רבים בבלוג שלך וחשבתי שאולי תוכל לעזור לנו במערכת זו.

המערכת משתמשת במגנט כדי להחזיק את המצוף בתת. יש לשחרר את המצוף אם הנהג היה מרפה מכפתור (למשל שחרור כשהוא כבוי). מכיוון שאנו רוצים למנוע את ההתרחשות בטעות (ללא מצב חירום, האצבע רק החליקה מהכפתור במהלך המירוץ לשנייה), נרצה גם לבנות בעיכוב של שתי שניות (אין צורך שיהיה בדיוק 2 שניות. , אבל יש צורך בשיהוי קטן).

“ההבדל בין חיווט חד פאזי לתלת פאזי ”

אחד מחברי הצוות שלנו תכנן עבורה מערכת שתוכל למצוא בקובץ המצורף. אני אחראי על התכנון הסופי, מה שאומר שזו גם המשימה שלי לבדוק את המערכת הזו. כסטודנט להנדסת מכונות זה אולם לא ממש כוחי.

היית עוזר לנו מאוד אם היית יכול להסתכל במערכת. אני בהחלט מקווה שקיבלתי נכון את כל המונחים באנגלית, אבל אם משהו לא ברור, שאל.

תודה רבה מראש על הזמן והידע שלך,
שלך בקרב לב,

מריאל ואן דן חוד
מהנדס ראשי של WASUB
צוללת מונעת אנושית

פתרון הבקשה

מריאל יקרה,

מהמידע הנתון אני מבין שהדרישה שלך היא עיכוב טיימר פשוט.

הקובץ המצורף מראה מעגל המשתמש במיקרו-בקר שנראה מורכב שלא לצורך, כמו כן לא הצלחתי להבין הכללה של כל כך הרבה רגולטורים, מיישר, מכיוון שהמעגל משתמש בסוללת 9 וולט כל אלה אינם נדרשים לחלוטין.

עם זאת ישנם כמה פרטים שהייתי רוצה לדעת: 1) מהי ההתנגדות המשוערת של סליל האלקטרומגנט?

2) האם אתה רוצה מתג המופעל על ידי ממסר, מופעל על ידי mosfet או מתג המופעל על ידי טרנזיסטור כוח?

3) לאחר שהמצוף משוחרר, המעגל צפוי להינעל במצב זה או שאתה רוצה שהמתג יחליף את האלקטרומגנט לחשמל, אבל ברור שזה לא יעבוד אני מניח, כי ברגע שהמצוף ישוחרר הדרך היחידה להחזיר אותו על ידי מאמץ ידני.
בברכה.

מָשׁוֹב:

סוואגאטאם היקר,

המערכת שלנו עשויה להיות מורכבת שלא לצורך. ניסינו להמציא מערכת פשוטה יותר, אך אנו עדיין נאבקים בה.

המונח מיישר היה טעות שביצעתי. ניסיתי לתרגם מונח הולנדי באנגלית, והמחשב שלי אמר לי שזה רגולטור או מיישר.

בדקתי את שני התרגומים היום והסקתי שהמונח הנכון הוא הרגולטור.

יכול להיות שאתה צודק שהרגולטורים מיותרים. הסיבה שהשתמשנו בהם הייתה בגלל המרכיבים השונים.

המיקרו-בקר משתמש ב -5 וולט, ובסליל 12 וולט.

רצינו להשתמש בשתי סוללות של 9 וולט מכיוון שקל יותר להפוך אותן למים מאשר שילוב של 12 וולט. זה היה צריך להיות מופחת ל 12V עבור סליל (ומכאן הרגולטור

1), ו- 5V עבור המיקרו-בקר (ומכאן הרגולטור 2).

לא היינו בטוחים שכל הרכיבים במערכת יעבדו על 9 וולט בלי לשרוף / להיכשל / וכו '.

ניתוח העיצוב

להלן עניתי לשאלותיך:

1) ההתנגדות של סליל האלקטרומגנט היא 37,9 אוהם. זה מחושב באמצעות המפרט באתר שממנו אנו מזמינים אותו (הספק נומינלי הוא 3,8 וולט והמתח הנומינלי הוא 12 וולט) והנוסחה הקלה: P מחולק U בריבוע ביו ר '.

2) באמצעות מתג אני חושב שאתה מתכוון לעיגול שבציור שלי, שאמר 'טרנזיסטור' לידו?

אם כן, זהו טרנזיסטור NPN. אם התכוונת למתג שהנהג מחזיק (כפתור):

אתר זה נמצא בהולנדית, אך גליונות הנתונים באנגלית, והם די קלים למצוא. עם זאת לא הצליח להבין מה עליכם לדעת על כך אם מתג זה הוא זה שהתכוונתם אליו.

3) לא ממש משנה מה יקרה לאחר שחרור המצוף.

הסיבה לכך היא שכפי שאמרת נדרש מאמץ ידני כדי להחזיר אותו. אולם אנו מעדיפים שהוא יישאר כבוי (תפס במצב זה).

זה יחסוך בחשמל (והחלפת הסוללות קשה בגלל המקרה אטום למים) וכאשר הוא מתחלף במהירות, אנו מסתכנים בכך שהמצוף לא יוצא מהמשנה (שחרור לקצר, מתחבר שוב). זה עשוי להיות סיכון קטן, ואפשר למנוע אותו, אבל עלינו לשכנע את השופטים במירוץ שלנו שמדובר במערכת בטוחה לחלוטין, ולכן שום סיכון אינו תמיד טוב יותר מאשר סיכון קטן.

אני מקווה שזה יענה על שאלותיך. אנחנו עדיין עובדים קשה מאוד על זה ואנו מעריכים את עזרתך מאוד!

אנו מצפים לרעיונות שלך,
שוב תודה!

מריאל ואן דן חוד
מהנדס ראשי של WASUB
צוללת מונעת אנושית

תכנון המעגל

באמצעות מתג לדחוף כיבוי

מעגל מתגי מצוף הבטיחות הצוללני המוצג להלן הוא בעצם מעגל טיימר ON.

כפי שניתן לראות באיור הנתון, כמה סוללות של 9 וולט מחוברות בסדרה לרכישת 18 וולט אשר יורדות כראוי ל -12 וולט באמצעות כבל 7812 להזנת שלב העיכוב הצמוד של טיימר.

כפתור הלחיצה-לכיבוי המצוין הנדרש להחזיק על ידי הצוללן כל עוד האדם מעוניין להישאר שקוע. מתג זה חייב להיות מתג מסוג PUSH-TO-OFF.

הצולל צפוי להיסחב עם מתג זה מוחזק בדיכאון.

במקרה (בכלל) אם המתג שלמעלה משתחרר מותר לעבור ל- 12v לבסיס T1 דרך R2. עם זאת T1 מונע מ- 0.6 וולט הנדרש לפרק זמן מחושב (2 שניות) עד ש- C2 נטען עד לגבול זה.

ברגע שמתנהל T1, גם T2 עוקב ומפעיל את האלקטרומגנט המשחרר את המצוף כלפי מעלה.

R5 / D4 וודא שהמעגל ננעל במצב זה והופך הפעלה קבועה לאלקטרומגנט עד שהמעגל נשלף מהמים.

T3 / R6 יוצר מתג המופעל על ידי מים, ומבטיח שהמעגל יופעל רק כאשר הוא טובל בתוך מים והנקודות A ו- B מגושרות בתכולת מים.

יש לחשוף רק את הנקודות A ו- B למים, את שאר המעגל יש לאטום היטב בתוך מתחם מתאים למים.

תרשים מעגלים

רשימת חלקים

R1 = 1 מיליון
R2 = 100K
R3, R4 = 10K
R5 = 100k
R6 = 100 אוהם
C2 = להיבחר לקבלת העיכוב הנדרש של 2 שניות
D1 ---- D4 = 1N4007
T1 = BC547
T2 = BC557
T3 = TIP127

שימוש במתג לדחיפה

מעגל מתגי הבטיחות הצוללת המופעל על ידי האדם הבא משתמש במתג לדחיפה למצב ON להפעלה זהה כאמור לעיל.

ברגע שהצוללן לוחץ על כפתור הלחיצה וצולל במים, נקודות A ו- B מגושרות במים מה שגורם לאספקה לזרום במעגל.

המתג שנשמר לחוץ גורם ל- T2 להדליק ובכך להחזיק את pin14 של ה- IC 4017 לקרקע.

הבזק רגעי בוהק מעל הנורית מבטיח כי המעגל מאופס ונמצא במצב המתנה התראה.

כעת במקרה והצולל מתחת למים ישחרר את כפתור הלחיצה, הדבר יגרום לכיבוי T2 אך רק לאחר ש- C1 השתחרר מתחת לרמת 0.6V.

בשלב זה כיבוי T2 יהפוך פוטנציאל חיובי לפין 14 של ה- IC 4017, ויגרום ללוגיקה הגבוהה בפין 3 לקפוץ לסדר פינוי הפלט הבא שהוא מבחינה טכנית סיכה מספר 2, אך מסיבות בטיחות קיצוניות לכל הפלטים שנותרו הופסק לבסיס ה- T1 באמצעות דיודות בודדות.

הפעולה שלעיל תפעיל באופן מיידי את T3 ואת האלקטרומגנט ליישומים המיועדים.

תרשים מעגלים

רשימת חלקים

R1 = 100 אוהם
R2, R6 = 100K
R4, R3, R5, R7 = 10K
R8 = 1 מיליון
C1 = לחישוב עבור השגת העיכוב הנדרש של 2 שניות
C2 = 0.22uF
C3 = 0.5uF / 25V
D1 --- D10 = 1N4007
T1 = TIP127
T2, T3 = BC547
IC1 = IC 4017
IC2 = 7812
מתג = סוג לדחוף למצב ON
EM = אלקטרומגנט

משוב ממר מריאל

מריאל ואן דן חוד 18:24 (לפני 16 שעות) לי