Post objašnjava sklop sigurnosnog mehanizma koji se može koristiti u podmornicama na ljudski pogon za zaštitu ronioca tijekom izvanrednih situacija. Ideju je zatražio gospodin Marielle.

Tehničke specifikacije

Za (dobrovoljni) projekt TU Delft u Nizozemskoj gradimo podmornicu s ljudskim pogonom. U ovoj podmornici potrebna nam je zaštitna plutača koja mora biti tipa „prekidač za mrtve ljude“. Trenutno za to dizajniramo električni sustav. Pročitao sam mnogo članaka na vašem blogu i pomislio da biste nam mogli pomoći u vezi s ovim sustavom.

Sustav koristi magnet za držanje plutače u podrumu. Plutaču treba pustiti ako bi vozač pustio tipku (npr. Otpustio kad je isključen). Budući da želimo spriječiti slučajno odvijanje (bez nužde, prst je na sekundu samo skliznuo dugme tijekom utrke), željeli bismo napraviti i odgodu od dvije sekunde (nema potrebe da to bude točno 2 sekunde , ali potrebno je malo kašnjenja).

“dizajn analognog i digitalnog kruga ”

Jedan od članova našeg tima za to je osmislio sustav koji možete pronaći u privitku. Ja sam odgovoran za konačni dizajn, što znači da je i moj zadatak provjeriti ovaj sustav. Kao student strojarstva to u stvari i nije moja snaga.

Puno biste nam pomogli kad biste mogli pogledati sustav. Svakako se nadam da sam na crtežu pravilno dobio sve engleske izraze, ali ako nešto nije jasno, pitajte.

Unaprijed veliko hvala na vašem vremenu i znanju,
S poštovanjem,

Marielle van den Hoed
Glavni inženjer WASUB-a
Podmornica s ljudskim pogonom

Rješavanje zahtjeva

Draga Marielle,

Iz danih informacija razumijem da je vaš zahtjev jednostavan krug odbrojavanja UKLJ.

Privitak prikazuje sklop koji koristi mikrokontroler koji se čini nepotrebno složen, također nisam mogao razumjeti uključivanje toliko regulatora, ispravljača, jer krug koristi bateriju od 9 V, sve to apsolutno nije potrebno.

Međutim, nekoliko bih pojedinosti koje bih želio znati: 1) Koliki je približno otpor zavojnice elektromagneta?

2) Želite li prekidač s relejnim pogonom, MOSF-om ili prekidačem s tranzistorskim napajanjem?

3) Jednom kada se plutača pusti, očekuje li se da se krug zakači u tom položaju ili želite da prekidač vrati elektromagnet natrag u napajanje, ali očito to neće uspjeti, pretpostavljam, jer nakon puštanja plutače jedini način da se vratiti ga ručnim naporom.
Pozdrav.

Povratne informacije:

Dragi Svagatame,

Naš je sustav uistinu možda nepotrebno složen. Pokušali smo smisliti jednostavniji sustav, ali još uvijek se borimo s njim.

Pojam ispravljač je moja pogreška. Pokušao sam prevesti nizozemski pojam na engleski, a računalo mi je reklo da je to ili regulator ili ispravljač.

Danas sam provjerio oba prijevoda i zaključio da je pravi izraz regulator.

Mogli biste biti u pravu što su regulatori nepotrebni. Razlog zbog kojeg smo ih koristili bio je zbog različitih komponenata.

Mikrokontroler koristi 5V, a zavojnica 12V.

Željeli smo upotrijebiti dvije 9V baterije, jer ih je lakše učiniti vodonepropusnima od 12V kombinacije. To je tada trebalo smanjiti na 12V za zavojnicu (dakle regulator

1), a na 5V za mikrokontroler (dakle regulator 2).

Nismo bili sigurni da će sve komponente u sustavu raditi na 9V bez izgaranja / neuspjeha / itd.

Analizirajući dizajn

U nastavku sam odgovorio na vaša pitanja:

1) Otpor zavojnice elektromagneta je 37,9 Ohm. To se izračunava pomoću specifikacija na web mjestu odakle ga naručujemo (nominalna snaga je 3,8 W, a nominalni napon 12 V) i jednostavnoj formuli: P je U kvadrat podijeljen s bij R.

2) Pod prekidačem mislim da mislite na krug na mom crtežu, a uz njega je stajalo 'tranzistor'?

Ako je to, radi se o NPN tranzistoru. Ako ste mislili na prekidač koji vozač drži (gumb):

Ovo je web mjesto na nizozemskom, ali listovi s podacima na engleskom su jeziku i prilično ih je jednostavno pronaći. Međutim, nije bilo moguće shvatiti što o tome trebate znati ako je ovaj prekidač onaj na kojeg ste mislili.

3) Nije zapravo važno što se događa nakon puštanja plutače.

To je zato što, kao što ste rekli, potreban je ručni napor da biste ga vratili. Ipak više volimo da ostane isključena (zasun u tom položaju).

To bi uštedjelo energiju (a promjena baterija je teška zbog vodonepropusnog kućišta), a kad se brzo uključi, riskiramo da plutača ne izađe iz podnožja (pustite nakratko, ponovno se priključi). To bi mogao biti mali rizik i možda ga je moguće spriječiti, ali trebamo uvjeriti suce u našoj utrci da je to potpuno siguran sustav, tako da nijedan rizik nije uvijek bolji od malog rizika.

Nadam se da će ovo odgovoriti na vaša pitanja. Još uvijek jako radimo na tome i izuzetno cijenimo vašu pomoć!

Radujemo se vašim idejama,
Hvala još jednom!

Marielle van den Hoed
Glavni inženjer WASUB-a
Podmornica s ljudskim pogonom

Dizajniranje kruga

Korištenje prekidača Push-To-OFF

Predloženi donji prikaz sklopke sigurnosne plutače ronilaca u osnovi je krug odbrojavanja s odgodom UKLJ.

Kao što se može vidjeti na datoj slici, nekoliko 9V baterija spojeno je u seriju za stjecanje 18V, što je prikladno spušteno na 12V kroz 7812 IC za napajanje susjedne odgode na ON tajmeru.

Označena tipka push-to-OFF koju ronilac mora držati sve dok osoba želi ostati potopljena. Ovaj prekidač mora biti tip prekidača PUSH-TO-OFF.

Očekuje se da će ronilac imati vodu pod pritiskom ovog prekidača.

U slučaju (što god) ako se otpusti gornji prekidač, 12v smije proći do baze T1 kroz R2. Međutim, T1 je inhibiran od potrebnih 0,6 V tijekom izračunatog vremenskog razdoblja (2 sekunde) dok se C2 ne napuni do te granice.

Čim T1 provodi, T2 također slijedi i UKLJUČUJE elektromagnet otpuštajući plutaču prema gore.

R5 / D4, pobrinite se da se krug zakači u ovom položaju i čini trajno aktiviranje elektromagneta dok se krug ne izvuče iz vode.

T3 / R6 tvori prekidač koji se aktivira vodom, osiguravajući da se krug aktivira samo kada je uronjen u vodu i točke A i B premoštene sa sadržajem vode.

Samo točke A i B moraju biti izložene vodi, ostatak kruga mora biti dobro zapečaćen unutar vodootpornog kućišta

Kružni dijagram

Popis dijelova

R1 = 1M
R2 = 100K
R3, R4 = 10K
R5 = 100k
R6 = 100 ohma
C2 = za odabir za postizanje potrebnih 2 sekunde kašnjenja
D1 ---- D4 = 1N4007
T1 = BC547
T2 = BC557
T3 = TIP127

Korištenje prekidača Push-to-ON

Sljedeći krug sigurnosne sklopke podmornice koji koristi čovjek koristi prekidač push-to-ON za identičan postupak kao gore.

Čim ronilac pritisne tipku i zaroni u vodu, točke A i B premošćuju se vodom uzrokujući opskrbu protokom u krugu.

Ako se prekidač drži pritisnutim, T2 se uključuje, držeći tako pin14 IC 4017 na masi.

Jaka trenutna bljeskalica preko LED diode osigurava resetiranje kruga i stanje pripravnosti upozorenja.

U slučaju da ronilac pod vodom pusti tipku, to bi uzrokovalo isključivanje T2, ali tek nakon što se C1 isprazni ispod razine 0,6 V.

U ovom trenutku isključenje T2 donijelo bi pozitivan potencijal na pin14 IC 4017, uzrokujući da logika visoko na pin3 skoči na sljedeći redoslijed izlaza koji je tehnički pin # 2, ali iz krajnjih sigurnosnih razloga svi preostali izlazi imaju je prekinuta na bazu T1 preko pojedinih dioda.

Gore navedena radnja odmah bi pokrenula T3 i elektromagnet za predviđene izvedbe.

Kružni dijagram

Popis dijelova

R1 = 100 ohma
R2, R6 = 100K
R4, R3, R5, R7 = 10K
R8 = 1M
C1 = izračunava se za stjecanje potrebnih 2 sekunde kašnjenja
C2 = 0,22uF
C3 = 0,5 uF / 25V
D1 --- D10 = 1N4007
T1 = TIP127
T2, T3 = BC547
IC1 = IC 4017
IC2 = 7812
Prekidač = tipka za uključivanje
EM = elektromagnet

Povratne informacije od gospodina Marielle

Marielle van den Hoed6: 24 PM (prije 16 sati) meni