Posting tersebut menjelaskan sirkuit mekanisme keselamatan yang dapat digunakan di kapal selam bertenaga manusia untuk melindungi penyelam selama situasi darurat. Ide itu diminta oleh Pak Marielle.

Spesifikasi teknis

Untuk proyek (sukarela) TU Delft di Belanda, kami sedang membangun kapal selam bertenaga manusia. Di kapal selam ini kita membutuhkan pelampung pengaman, yang harus dari jenis 'sakelar mati'. Saat ini kami sedang merancang sistem kelistrikan untuk ini. Saya membaca banyak artikel di blog Anda dan berpikir bahwa Anda mungkin dapat membantu kami dengan sistem ini.

Sistem menggunakan magnet untuk menahan pelampung di kapal selam. Pelampung harus dilepaskan jika pengemudi melepaskan tombol (misalnya lepas saat mati). Karena kami ingin mencegah bouy pergi secara tidak sengaja (tidak ada keadaan darurat, jari hanya menyelipkan tombol selama balapan sebentar), kami juga ingin membuat penundaan dua detik (tidak perlu tepat 2 detik , tetapi diperlukan sedikit penundaan).

“proyek teknik listrik untuk siswa sekolah menengah ”

Salah satu anggota tim kami telah merancang sistem untuk itu, yang dapat Anda temukan di lampiran. Saya bertanggung jawab untuk desain akhir, yang berarti tugas saya juga untuk memeriksa sistem ini. Sebagai mahasiswa teknik mesin, ini bukanlah kekuatan saya.

Anda akan banyak membantu kami jika Anda dapat melihat sistemnya. Saya sangat berharap bahwa saya mendapatkan semua istilah bahasa Inggris dengan benar dalam gambar, tetapi jika ada sesuatu yang tidak jelas, harap tanyakan.

Terima kasih banyak sebelumnya atas waktu dan pengetahuan Anda,
Dengan hormat,

Marielle van den Hoed
Chief Engineer WASUB
Kapal Selam Bertenaga Manusia

Memecahkan Permintaan

Marielle sayang,

Dari info yang diberikan saya mengerti bahwa kebutuhan Anda adalah rangkaian timer ON delay sederhana.

Lampiran menunjukkan rangkaian menggunakan mikrokontroler yang tampaknya tidak perlu rumit, juga saya tidak dapat memahami masuknya begitu banyak regulator, penyearah, karena rangkaian menggunakan baterai 9V, semua ini sama sekali tidak diperlukan.

Namun ada beberapa detail yang ingin saya ketahui: 1) Berapa perkiraan resistansi koil elektromagnet?

2) Apakah Anda ingin sakelar yang dioperasikan relai, yang dioperasikan mosfet atau sakelar yang dioperasikan transistor daya?

3) Setelah pelampung dilepaskan adalah sirkuit diharapkan untuk mengunci pada posisi itu atau apakah Anda ingin sakelar untuk mengaktifkan elektromagnet kembali menjadi daya, tetapi jelas itu tidak akan berhasil saya kira, karena setelah pelampung dilepaskan satu-satunya cara untuk membawanya kembali dengan upaya manual.
Salam.

Umpan balik:

Swagatam yang terhormat,

Sistem kami mungkin memang terlalu rumit. Kami telah mencoba membuat sistem yang lebih sederhana, tetapi kami masih berjuang dengan itu.

Istilah penyearah adalah kesalahan yang saya buat. Saya mencoba menerjemahkan istilah Belanda dalam bahasa Inggris, dan komputer saya memberi tahu saya bahwa itu adalah regulator atau penyearah.

Saya memeriksa kedua terjemahan hari ini dan menyimpulkan bahwa istilah yang tepat adalah regulator.

Anda mungkin benar bahwa regulator tidak diperlukan. Alasan kami menggunakannya adalah karena komponen yang berbeda.

Mikrokontroler menggunakan 5V, dan kumparan 12V.

Kami ingin menggunakan dua baterai 9V karena lebih mudah dibuat kedap air daripada kombinasi 12V. Ini kemudian harus dikurangi menjadi 12V untuk koil (karenanya regulator

1), dan ke 5V untuk mikrokontroler (oleh karena itu regulator 2).

Kami tidak yakin bahwa semua komponen dalam sistem akan bekerja pada 9V tanpa terbakar / gagal / etc.

Menganalisis Desain

Di bawah ini saya telah menjawab pertanyaan Anda:

1) Hambatan koil elektromagnet adalah 37,9 Ohm. Ini dihitung menggunakan spesifikasi di situs web tempat kami memesannya (daya nominal 3,8W dan tegangan nominal 12V) dan rumus mudahnya: P adalah U kuadrat dibagi bij R.

2) Dengan sakelar, saya pikir maksud Anda lingkaran dalam gambar saya, yang bertuliskan 'transistor' di sebelahnya?

Jika ya, itu adalah transistor NPN. Jika yang Anda maksud adalah sakelar yang dipegang pengemudi (tombol):

Situs web ini berbahasa Belanda, tetapi lembar datanya dalam bahasa Inggris, dan cukup mudah ditemukan. Namun tidak dapat mengetahui apa yang perlu Anda ketahui tentang itu meskipun jika sakelar ini adalah yang Anda maksud.

3) Tidak masalah apa yang terjadi setelah pelampung dilepaskan.

Ini karena, seperti yang Anda katakan, dibutuhkan upaya manual untuk mengembalikannya. Namun kami lebih suka bahwa itu akan tetap lepas (kait di posisi itu).

Ini akan menghemat daya (dan mengganti baterainya sulit karena casing kedap air) dan ketika beralih kembali dengan cepat, kami berisiko bahwa pelampung tidak keluar dari kapal selam (lepas pendek, terpasang lagi). Ini mungkin risiko kecil, dan mungkin dapat dicegah, tetapi kita perlu meyakinkan para juri dalam perlombaan kita bahwa ini adalah sistem yang sangat aman, jadi tidak ada risiko yang selalu lebih baik daripada risiko kecil.

Saya harap ini menjawab pertanyaan anda. Kami masih bekerja sangat keras untuk ini, dan kami sangat menghargai bantuan Anda!

Kami menantikan ide Anda,
Terima kasih lagi!

Marielle van den Hoed
Chief Engineer WASUB
Kapal Selam Bertenaga Manusia

Mendesain Sirkuit

Menggunakan Sakelar Push-To-OFF

Rangkaian sakelar pelampung pengaman penyelam yang diusulkan yang ditunjukkan di bawah ini pada dasarnya adalah rangkaian pengatur waktu delay ON.

Seperti dapat dilihat pada gambar yang diberikan, sepasang baterai 9V digabungkan secara seri untuk memperoleh 18V yang secara tepat diturunkan ke 12V melalui IC 7812 untuk memberi makan tahap timer ON penundaan yang bersebelahan.

Tombol tekan-ke-OFF yang ditunjukkan yang harus dipegang oleh penyelam selama orang tersebut ingin tetap terendam. Sakelar ini harus jenis sakelar PUSH-TO-OFF.

Penyelam diharapkan terbawa air dengan tombol yang ditekan ini.

Dalam kasus (apa pun) jika sakelar di atas dilepaskan, 12v diizinkan untuk melewati ke dasar T1 melalui R2. Namun T1 dihambat dari 0,6V yang diperlukan untuk periode waktu yang dihitung (2 detik) hingga C2 mengisi hingga batas itu.

Segera setelah T1 bekerja, T2 juga mengikuti dan menyalakan elektromagnet yang melepaskan pelampung ke atas.

R5 / D4 pastikan, sirkuit terkunci pada posisi ini membuat aktivasi permanen ke elektromagnet sampai sirkuit ditarik keluar dari air.

T3 / R6 membentuk sakelar yang diaktifkan air, memastikan bahwa sirkuit hanya terpicu ketika direndam di dalam air dan titik A dan B dijembatani dengan kandungan air.

Hanya titik A dan B yang harus terkena air, sisa sirkuit harus ditutup rapat di dalam selungkup yang sesuai kedap air

Diagram Sirkuit

Daftar Bagian

R1 = 1M
R2 = 100K
R3, R4 = 10K
R5 = 100k
R6 = 100 ohm
C2 = dipilih untuk memperoleh penundaan 2 detik yang diperlukan
D1 ---- D4 = 1N4007
T1 = BC547
T2 = BC557
T3 = TIP127

Menggunakan Sakelar Push-to-ON

Sirkuit sakelar pengaman kapal selam bertenaga manusia berikutnya menggunakan sakelar push-to-ON untuk operasi yang sama seperti di atas.

Segera setelah penyelam menekan tombol tekan dan menyelam ke dalam air, titik A dan B akan dijembatani dengan air yang menyebabkan suplai mengalir di sirkuit.

Sakelar yang terus ditekan menyebabkan T2 menjadi ON sehingga menahan pin14 dari IC 4017 ke ground.

Lampu kilat sesaat yang terang di atas LED memastikan sirkuit disetel ulang dan berada dalam posisi siaga.

Sekarang jika penyelam di bawah air melepaskan tombol tekan, ini akan menyebabkan T2 mati tetapi hanya setelah C1 habis di bawah level 0.6V.

Pada titik ini T2 dimatikan akan memberikan potensi positif ke pin14 dari IC 4017, menyebabkan logika tinggi pada pin3 untuk melompat ke urutan pinout keluaran berikutnya yang secara teknis adalah pin # 2, tetapi untuk alasan keamanan yang ekstrim semua keluaran yang tersisa memiliki telah diakhiri ke dasar T1 melalui dioda individu.

Tindakan di atas akan langsung memicu T3 dan elektromagnet untuk implementasi yang dimaksudkan.

Diagram Sirkuit

Daftar Bagian

R1 = 100 Ohm
R2, R6 = 100K
R4, R3, R5, R7 = 10K
R8 = 1M
C1 = dihitung untuk mendapatkan penundaan 2 detik yang diperlukan
C2 = 0,22uF
C3 = 0,5uF / 25V
D1 --- D10 = 1N4007
T1 = TIP127
T2, T3 = BC547
IC1 = IC 4017
IC2 = 7812
Sakelar = tipe push-to-ON
EM = elektromagnet

Umpan balik dari Tn. Marielle

Marielle van den Hoed6: 24 PM (16 jam yang lalu) untuk saya