Controle automático de bomba d’água com indicador de caixa d’água cheia – muito simples

Olá amigos do TE1. O Toni criou no ano passado o artigo Circuito de controle automático de bomba d’água e nível de caixa d’água,  com  um circuito que, como o próprio artigo descreve, é um simples controle de nível de água em tanques e caixas, de grande utilidade para deixar de modo automático o desligamento de um bomba d’água.

O circuito que proponho também tem o mesmo objetivo, e algo mais:

  1.  O circuito possui um indicador visual de caixa cheia
  2. Dois modos de operação, automático e semi-automático
  3. Foi implementado sem componentes eletrônicos complexos, utilizando apenas componentes simples e baratos, ao ponto que qualquer pessoa que tenha algum conhecimento elétrico, seja um hobista, um eletricista, estudante ou técnico   possa montá-lo sem dificuldades.
  4. O mesmo pode ser montado em uma PCB, em uma ponte de terminais, em uma barra Sindal, em uma ripa de madeira com pregos, etc, o que torna a montagem ainda mais simples, versátil  e prática.

 

Descrição do Controle automático de bomba d’água com indicador de caixa d’água cheia

boia5 Controle automático de bomba dágua com indicador de caixa dágua cheia   muito simples Controle
Como já foi dito, o Controle automático de bomba d’água com indicador de caixa d’água cheia é um circuito bastante simples, fácil e prático de montar.

Este sistema funciona de seguinte forma:

1) Com a chave seletora CH1 em modo Automático:

  • Ao ligar o disjuntor , caso o reservatório esteja com nível de água baixo,   o mecanismo interno da eletrobóia  conduz o sinal elétrico de 12 Vdc para a bobina de RL1, que é um relé de contato seco que aciona o motor da bomba.
  • Quando o reservatório atinge o nível desejado, o mecanismo interno da eletrobóia corta o sinal elétrico de 12 Vdc de RL1 e ao mesmo tempo conduz o sinal para o led L1, que indica que o reservatório está cheio;
  • Uma vez que o reservatório esvazie novamente,  o  mecanismo interno da eletrobóia volta a conduzir o sinal elétrico para RL1, acionando novamente a bomba de modo automático e contínuo, até que o disjuntor seja desligado.

2) Com a chave seletora CH1 em modo Semi automático:

  • Ao ligar o disjuntor , caso o reservatório esteja com nível de água baixo,   o mecanismo interno da eletrobóia  conduz o sinal elétrico de 12 Vdc para a bobina do relé RL2.
  • A bobina do relé RL2 está conectada ao contato NA(Normalmente Aberto) do mesmo relé. Isto faz com que o sinal elétrico permaneça interrompido até que seja acionado o botão(Push Botton) CH2.
  • Com o acionamento de CH2, o sinal elétrico é conduzido pela bobina de RL2 e também pela bobina de RL1 que aciona o motor da motobomba. Ao despressionar o  botão CH2, ocorre um efeito interessante que é chamado selamento. A bobina do relé RL2 continua sendo acionada pelo seu contato NA até que a alimentação seja interrompida por algum motivo.
  • Quando o reservatório atinge o nível desejado, o mecanismo interno da eletrobóia corta o sinal elétrico de  RL2 e consequentemente de RL1. Ao mesmo tempo o mecanismo interno da eletrobóia  conduz o sinal para o led L1, que indica que o reservatório está cheio.
  • Uma vez que o reservatório esvazie novamente,  o  mecanismo interno da eletrobóia volta a conduzir o sinal elétrico para RL2.  Como a bobina de RL2 está conectada em seu contato NA, a motobomba somente será ligada novamente caso seja acionado o botão CH2.
  • Caso o reservatório esteja cheio, com o led L1 ligado, a bomba não ligará ao ser pressionado o Botão CH2.
  • Caso a bomba seja acionada com o botão CH2, mas por algum motivo seja necessário desligar a bomba antes de encher o reservatório totalmente, basta pressionar o botão CH3.

 

Esquema do  Controle automático de bomba d’água com indicador de caixa d’água cheia

comandodebombadagua1 Controle automático de bomba dágua com indicador de caixa dágua cheia   muito simples Controle

Lista de material para o Controle automático de bomba d’água com indicador de caixa d’água cheia

 

Componente Valor
Resistores 1/8 watt 5%
R1 e R2 680 – Azul, Cinza, Marrom, Ouro
Capacitores
C1 470µF/25v – Capacitor eletrolítico polarizado
C2 470n Capacitor cerâmico ou Poliéster
Semicondutores
D1 a D4 1N4004 – Diodo retificador
L1 e L2 Led 5mm qualquer cor
Diversos
RL1 e 2 Relé AY 1RC2 – 12VCC ou outro equivalente
CH1 Chave seletora  1 polo 2 posiçoes
CH2 Push Bottom NA
CH3 Push Bottom NF
 T1 Transformador 12+12 500 mA
 F1 Fusível 500 mA
 Eletrobóia Margirus CB 2000 ou outra equivalente


 

 Observações

  • Este circuito cobre as necessidades  de pessoas que querem uma automatização simples para reservatório superior(caixa d’água). Ele  foi desenvolvido para ser usado em motobombas elétricas  com motor monofásico de no máximo 1 HP em 127 V ou 1,5 HP em 220V. Caso tenha uma bomba com maior potência, é necessário usar  uma contatora.
  • Como a tensão de trabalho no fio que liga a eletrobóia é baixa (12 V), coloque o circuito o mais próximo possível da caixa d’água para evitar queda de tensão  devido a resistência do fio.
  • Quem se sentir a vontade para customizar o projeto, pode  utilizar uma fonte destas de eliminador de pilhas com 12 V 0,5 A para substituir os componentes da fonte do circuito, simplificando-o ainda mais.
  • O projeto proposto cobre apenas o controle automático de bomba d’água. Informe-se no site do fabricante de sua bomba e da sua eletrobóia a forma como devem ser ligadas.
Cuidado:

Disjuntor

  • A motobomba usa tensões perigosas (110 a 220 V). No esquema as ligações em vermelho mostram as áreas mais perigosas. Sempre aterre a carcaça do motor de sua bomba, da forma que o fabricante recomendar e sempre utilize disjuntor.
  • O fusível F1 é para proteção do transformador e circuito de baixa, mas cuidado pois o mesmo se encontra na área de tensão mais alta. Sempre que for trocá-lo, desligue o disjuntor antes.
  • Para a maioria dos casos, o disjuntor pode ser comum de 10 A, mas dê preferência a utilizar um disjuntor diferencial (DR) para melhor  proteção dos utilizadores da bomba (para isso é necessário ter um aterramento isolado).
  • Para  calcular a capacidade em ampere do disjuntor, uma vez que se tenha a potência da  bomba e a tensão da rede local, deve-se usar a seguinte fórmula:  I=P/V  +20 %(corrente = Potência em Watts dividida tensão em Volt + 20 % do resultado)
    Nota:1 HP=745,7 watts.
Nota em 15/05/2012:
O esquema foi publicado com erro, por isso estou publicando um outro esquema com a correção:
1)O rele RL2 deve ser de 2 contatos(como o Metaltex  JX2RC2), sendo um contato  ligado como selo e outro ligando a bobina do outro rele, que controla o motor da bomba.
Desta forma o projeto funciona da forma pretendida, pois  as duas bobinas não ficam em série, o que ocasionaria divisão de tensão
2) Muito obrigado ao colega Daniel pela gentileza em comentar sobre o erro.
esquema com correção
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Sobre o autor desse artigo

Este artigo foi escrito por Marcelino AJ em 9 abril 2012 .
Sobre o autor: Sou um Técnico em Eletrônica que atua em gerência de redes de telecomunicações. Também sou blogueiro e dedico parte do meu tempo a administração do site MAJTEC - O meu espaço em que partilho material ligado a motivação pessoal, empregabilidade, tecnologia e humor.
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18 Comentários

  1. Tó Santos

    Desculpem novamente, mas ja agora aproveito para falar nas sondas capacitivas ou ultrasónicas de nivel, como o nosso sistema tem duas entradas analogicas disponiveis e desde que o sinal seja de 4-20mA, podem além de controlar os niveis, saber exatamente a capacidade do deposito isto que dizer que em tempo real poderao saber quantos litros estao na caixa ou no deposito. Esta leitura pode ser feita diretamente em litros ou em %. Qualquer informaçao detalhada que seja necessário, digam…, obrigado e bem haja a todos, Tó Santos

  2. Tó Santos

    Estimados Amigos
    , é a 1ª vez que entrei neste site e vi o esquema inicial que tinha o lapso da ligaçao do relé nº2 mas agora com a correçao está funcional mas algo confuso e nao se justifica um 2º contato neste relé nº2, um só contato faz tudo isto. Nós por ca temos quadros ja prontos para montagem, ja com todo o sistema concluído, é muito parecido com o seu sistema, com exceçao do 2º contato e o nosso quadro tambem tem chave seletora para ligar a bomba em caso de avaria da boia, pressostato de segurança para tubagem em carga, etc….Os quadros novos ja vem com variadores que podem regular a velocidade das bombas através da alteraçao da frequência e garante um melhor controlo da bomba (motor), depois tem um pequeno PLC de 5 entrdas digitais, 5 saídas digitais e 2 entradas analógicas para eventuais ligaçoes de transdutoras de pressao ou outros instrumentos. Qualquer uma das versoes de quadros é razoávelmente económica, ja tentei exportar para aí mas os impostos e taxas de importaçao + uma ou outra burocracia, deixa tudo muito mais caro, infelizmente ainda é assim, mas tudo tem tendencias a melhorar, de qualquer modo se precisarem de alguma informaçao, dado ou equipamento daqui deste lado do Atlantico, estou disponivel. Abraço e bem haja, Tó Santos

  3. waldeci souza

    Muito legal o seu artigo. Me tira uma duvida para lgar uma eletro boia na cisterna e interligar em duas cxas de agua superior ao mesmo tempo como fazer? Obrigado.

  4. João Luiz

    Olá amigo, gostaria de um esquema elétrico para instalação de uma chave boia reservatório superior numa bomba 220v trifásico.

  5. Marcos

    Sou técnico em eletrônoc e estou com uma dúvida, como segue: Estou ligando duas bonbas de água 12 v independentes de marca shurflo com painel solar 140 w, e preciso de um circuito eletrônico bem simples para que não tenha perda de tenção.Tenho uma distãcia em torno de 600m entre as boias que informam os niveis de água e o motores, as boias acionam os reles e os reles acionam os motores, até ai tudo bem, só que no inícioo de manhã e final de tarde os reles ficam fazendo barulhos devido a voltagem ficar baixa, você teria algo para conmpartilhar comigo

  6. dalisio siqueira filho

    Ô marcelino cade alimentaçaõ de rl2-(+) do rele,onde fica

    • Oi Dalisio, tudo bem?
      Vou te explicar…
      O rele RL2 é o rele de selo, que possibilita o acionamento semi-automático da bomba.
      RL2 é alimentado pela chave seletora CH1 na posição semi-automático que está ligada a chave boia na posição de nível baixo que conduz o negativo da alimentação para a bobina de RL2.
      Porém, realmente existe um erro na ligação do segundo contato de RL2. O central deve ser ligado ao positivo da alimentação DC, pois do jeito que tá, ao acionar ch2, você liga a bobina do rele novamente ao negativo.
      Vou postar em breve uma correção do esquema e melhorar o texto, para tornar o artigo mais fácil de entender.

  7. Daniel

    Analise do circuito, nao compreendi quando na posicao semi-automatico, ambos reles estaram em serie, portanto como comutaram?

    • Concordo com você. Errei nesta parte do esquema mas tenho uma solução também muito simples.
      O rele RL2 deve ser de 2 contatos(como o Metaltex  JX2RC2), sendo um contato  ligado como selo e outro ligando a bobina do outro rele, que controla o motor da bomba.
      Desta forma o projeto funciona da forma pretendida, pois  as duas bobinas não ficam em série, o que ocasionaria divisão de tensão.
      Conforme o fabricante, a Tensão de Operação da bobina deste relé(menor tensão que ele trabalha) é de 9 volts, portanto, provavelmente ligado desta forma não comutarão.
      Estou trabalhando na correção do projeto.
      Obrigado pelo feedback.

      • José

        Marcelino, gostei do circuito. No entanto gostaria de uma opção bem simples. tenho dois automáticos, um na cisterna e outro na caixa de agua que acionam a bomba de 220 voltas. Na troca do automático da caixa de agua o contato interno está colando. Neste caso queria colocar um rele que seria acionado com 110 ou 220 e um contato deste rele acionaria a bomba. Teria a informação de um rele que pudesse fazer este critério. seria acionado com 220v e o contaton enviaria os 220 v para bomba dàgua, mas que o rele não venha a colar com a corrente. desde já obrigado.

      • Meu amigo José:
        Não entendi muito bem a sua dúvida, mas parece que seu problema só poderá ser resolvido com o auxílio de uma contatora.
        Como deixei claro no artigo do projeto, a solução apresentada é para ser usada em bombas caseiras de baixa potência, “no máximo 1 HP em 127 V ou 1,5 HP em 220V. Caso tenha uma bomba com maior potência, é necessário usar uma contatora.”, pois as bombas mais potentes solicitam correntes mais altas, o que pode estar provocando a “colagem” dos contatos das eletro boias(uma vez que sejam estes contatos).
        Mas, preciso que você me dê mais detalhes para que eu e nossos amigos leitores possamos analisar melhor seu problema.
        Por favor, envie dados como modelo e potência da bomba, dos “automáticos” usado, desenho do circuito, distância entre os elementos(fonte de energia, cisterna, caixa d’água, bomba), altura da caixa d’água, profundidade da cisterna e bitola dos fios usados.

    • Publicada a correção como prometida. Muito obrigado pelo feedback neste comentário.

  8. paulo

    Muito interessante este circuito.Utilizarei assim que estiver em minha nova residência.Um abraço Marcelo.Fique com Deus.

  9. Jonas Pedroso

    Sou eletricista e gostei muito desse projeto, com certeza vou aplicá-lo quando for necessário.
    Um abraço.

  10. Valeu Marcelino
    Muito interessante seu artigo, de grande utilidade!
    Parabéns!

  11. Daniel

    Caro Marcelino,

    Muito bom o seu circuito. Continue colocando a disposição dos leitores interessados, matérias como esta, de utilidade e aplicação prática.
    Grande abraço,
    Daniel

  12. gostei, parabéns, tb. tenho diversos materiais para download gratuítos, acessem http://wwwprofafc.wordpress.com

    abs. Prof. Antônio

  13. Oi galera do TE1. Este é o meu primeiro post de convidado e espero que goste. Estou a sua disposição para esclarecer qualquer dúvida que tiver. Não deixe de comentar!

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