Постът обяснява верига на механизма за безопасност, която може да се използва в подводници, задвижвани от човека, за защита на водолаза по време на аварийни ситуации. Идеята е поискана от г-н Marielle.

Технически спецификации

За (доброволен) проект на TU Delft в Холандия, ние изграждаме подводница, задвижвана от човек. В тази подводница се нуждаем от предпазна шамандура, която трябва да бъде от типа „превключвател на мъртвеца“. В момента проектираме електрическа система за това. Прочетох много статии във вашия блог и си помислих, че може би ще можете да ни помогнете с тази система.

Системата използва магнит за задържане на шамандурата в подводницата. Шамандурата трябва да се освободи, ако водачът пусне бутон (например освобождаване, когато е изключен). Тъй като искаме да предотвратим случайно протичане на забавянето (без аварийна ситуация, пръстът просто е плъзнал бутона по време на състезанието за секунда), бихме искали да изградим и закъснение от две секунди (няма нужда то да е точно 2 секунди , но е необходимо малко забавяне).

“как да направите DC към AC конвертор ”

Един от членовете на нашия екип е проектирал система за него, която можете да намерите в прикачения файл. Аз съм отговорен за окончателния дизайн, което означава, че и моята задача е да проверя тази система. Като студент по машиностроене обаче това всъщност не е моята сила.

Бихте ни помогнали много, ако можете да разгледате системата. Със сигурност се надявам, че съм намерил правилно всички английски термини в чертежа, но ако нещо не е ясно, моля попитайте.

Благодаря предварително за вашето време и знания,
Искрено Ваш,

Мариел ван ден Ход
Главен инженер на WASUB
Подводница с човешки двигател

Решаване на заявката

Скъпа Мариел,

От дадената информация разбирам, че вашето изискване е проста верига на таймера за забавяне.

Приставката показва схема, използваща микроконтролер, който изглежда ненужно сложен, също така не можах да разбера включването на толкова много регулатори, токоизправител, тъй като веригата използва 9V батерия, всичко това абсолютно не се изисква.

Има обаче няколко подробности, които бих искал да знам: 1) Какво е приблизителното съпротивление на електромагнитната намотка?

2) Искате ли релеен превключвател, управляван от MOSFET или превключвател с мощен транзистор?

3) След освобождаване на шамандурата се очаква веригата да се заключи в това положение или искате превключвателят да превключи електромагнита обратно в захранването, но очевидно това няма да работи, предполагам, защото след като буйът е освободен, единственият начин да се върнете го е с ръчно усилие.
За разбирането.

Обратна връзка:

Уважаеми Swagatam,

Нашата система наистина може да е ненужно сложна. Опитахме се да измислим по-проста система, но все още се борим с нея.

Терминът токоизправител е грешка, направена от мен. Опитах се да преведа холандски термин на английски и компютърът ми ми каза, че е или регулатор, или изправител.

Проверих и двата превода днес и стигнах до заключението, че правилният термин е регулатор.

Може би сте прав, че регулаторите са ненужни. Причината да ги използваме е заради различните компоненти.

Микроконтролерът използва 5V, а намотката 12V.

Искахме да използваме две 9V батерии, защото те са по-лесни за правене на водонепропускливи, отколкото 12V комбинация. След това трябваше да се намали до 12V за намотката (следователно регулатор

1) и до 5V за микроконтролера (следователно регулатор 2).

Не бяхме сигурни, че всички компоненти в системата ще работят на 9V без изгаряне / повреда / и т.н.

Анализиране на дизайна

По-долу отговорих на вашите въпроси:

1) Съпротивлението на електромагнитната намотка е 37,9 Ohm. Това се изчислява, като се използват спецификациите на уебсайта, от който го поръчваме (номинална мощност е 3,8W и номинално напрежение 12V) и лесната формула: P е U квадрат, разделен bij R.

2) С превключвател мисля, че имате предвид кръга в чертежа ми, който е казал „транзистор“ до него?

Ако е така, това е NPN транзистор. Ако сте имали предвид превключвателя, който водачът държи (бутон):

Този уебсайт е на холандски, но фишовете са на английски и са доста лесни за намиране. Въпреки това не можеше да разбере какво трябва да знаете за него, но ако този ключ е този, който имате предвид.

3) Всъщност няма значение какво се случва след пускането на шамандурата.

Това е така, както, както казахте, са необходими ръчни усилия, за да го върнете обратно. Ние обаче предпочитаме тя да остане изключена (заключване в това положение).

Това би спестило енергия (а смяната на батериите е трудна поради водонепропускливия калъф) и когато се включи отново бързо, рискуваме шамандурата да не излезе от подложката (пуснете накратко, отново се закачи). Това може да е малък риск и може да се предотврати, но трябва да убедим съдиите в нашата надпревара, че това е напълно безопасна система, така че никой риск не винаги е по-добър от малък риск.

Надявам се това да отговори на вашите въпроси. Все още работим много усилено по това и много ценим вашата помощ!

Очакваме вашите идеи,
Благодаря отново!

Мариел ван ден Ход
Главен инженер на WASUB
Подводница с човешки двигател

Проектиране на веригата

Използване на превключвател Push-To-OFF

Предложената схема за превключване на защитния буй на водолазите, показана по-долу, е основно верига с таймер за забавяне.

Както може да се види на дадената фигура, няколко 9V батерии са свързани последователно за придобиване на 18V, което е подходящо понижено до 12V чрез 7812 IC за захранване на съседното закъснение на етап на таймера.

Посоченият бутон за натискане-изключване, който трябва да се задържи от водолаза, докато лицето желае да остане потопено. Този превключвател трябва да е тип превключвател PUSH-TO-OFF.

Очаква се водолазът да получи вода, като този превключвател се държи натиснат.

В случай (какъвто и да е), ако горният превключвател бъде освободен, 12v се разрешава да премине към основата на T1 през R2. Въпреки това T1 се инхибира от необходимите 0,6 V за изчислен период от време (2 секунди), докато C2 се зарежда до тази граница.

Веднага след като Т1 проведе, Т2 също следва и включва електромагнита, освобождавайки шамандурата нагоре.

R5 / D4 се уверете, че веригата се фиксира в това положение, което прави трайно активиране на електромагнита, докато веригата се изтегли от водата.

T3 / R6 образува превключвател с активирана вода, като гарантира, че веригата се задейства само когато е потопена във вода и точките A и B са свързани с водно съдържание.

Само точките A и B трябва да бъдат изложени на вода, останалата част от веригата трябва да бъде херметично затворена във водонепроницаемо заграждение

Електрическа схема

Списък с части

R1 = 1M
R2 = 100K
R3, R4 = 10K
R5 = 100k
R6 = 100 ома
C2 = да бъде избран за придобиване на необходимото 2 секунди закъснение
D1 ---- D4 = 1N4007
T1 = BC547
T2 = BC557
T3 = TIP127

Използване на превключвател Push-to-ON

Следващата верига за безопасност на подводниците, задвижвана от човек, използва превключвател push-to-ON за идентична операция, както по-горе.

Веднага след като водолазът натисне бутона и се потопи във водата, точки A и B се свързват с вода, причинявайки захранването да тече във веригата.

Превключването, което се държи натиснато, кара T2 да се включва, като по този начин задържа щифт 14 на IC 4017 към земята.

Ярка моментна светкавица над светодиода гарантира, че веригата се нулира и е в положение за готовност за предупреждение.

Сега, в случай че водолазът под вода пусне бутона, това би довело до изключване на T2, но само след като C1 се разреди под нивото от 0.6V.

В този момент изключването на T2 би предоставило положителен потенциал на pin14 на IC 4017, причинявайки логиката високо на pin3 да премине към следващия изходен ред на пиновете, който е технически pin # 2, но от съображения за изключителна безопасност всички останали изходи имат са прекратени към основата на Т1 чрез отделни диоди.

Горното действие незабавно ще задейства T3 и електромагнита за предвидените изпълнения.

Електрическа схема

Списък с части

R1 = 100 ома
R2, R6 = 100K
R4, R3, R5, R7 = 10K
R8 = 1M
C1 = да се изчисли за придобиване на необходимите 2 секунди закъснение
C2 = 0.22uF
C3 = 0.5uF / 25V
D1 --- D10 = 1N4007
T1 = TIP127
T2, T3 = BC547
IC1 = IC 4017
IC2 = 7812
Превключвател = тип натискане за включване
EM = електромагнит

Отзиви от г-н Marielle

Marielle van den Hoed 18:24 (преди 16 часа) на мен