智能高效管道泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種管道泵，包括用離心式葉輪的管道泵和采用漩渦式葉輪的管道泵。管道泵的電機采用受控制器控制的直流無刷電機，使管道泵按設(shè)定的程序在某一高的速度范圍內(nèi)工作。管道泵流道體內(nèi)裝有壓力傳感器，在控制器的控制下可以實現(xiàn)變頻恒壓供水。與現(xiàn)有的管道泵相比，本實用新型具有運行速度高，體積比同樣揚程流量的離心式管道泵要少很多，效率也比普通管道泵高，在體積、重量、效率、智能控制等方面得到了更進一步的提升和優(yōu)化，做到智能高效。
【專利說明】智能高效管道泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種管道泵，尤其是涉及一種單位或家庭自來水供水管道增壓和實現(xiàn)恒壓的智能高效管道泵。
【背景技術(shù)】
[0002]由于供水管道水壓力的不穩(wěn)定，單位和家庭的自來水供水通常都要用管道泵增壓補充，采用的電機大多是單相或三相異步電機。因此目前的管道泵受單相或三相異步電機的限制，存在著體積重量大，效率低等諸多問題。目前使用的管道泵，特別是小型的管道泵都不具備恒壓供水的功能，使用起來有很多不便。
[0003]又因為泵的揚程和流量由葉輪外徑和流道決定，要使泵實現(xiàn)高效，在機件許可的范圍內(nèi)要盡可能提高轉(zhuǎn)速。而普通單相交流電機因電網(wǎng)電源頻率的限制，國內(nèi)是50HZ，兩極電機的同步轉(zhuǎn)速是3000轉(zhuǎn)/分，但實際異步是2850轉(zhuǎn)/分。把泵的轉(zhuǎn)速提高一倍，同樣的葉輪按理論計算揚程將提高四倍，流量提高一倍。雖然，用普通異步電機加裝控制器的管道泵可以實現(xiàn)變速高速，但效率不高，控制不便，且較為笨重。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種智能高效管道泵，使管道泵在體積、重量、效率、智能控制等方面得到進一步提升和優(yōu)化。
[0005]本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:該智能高效管道泵，包括有電機，其特征在于:所述的電機采用直流無刷電機，所述的直流無刷電機配有控制管道泵運行狀態(tài)的控制器。該直流無刷電機與控制器配套使用，管道泵通過控制器而在高的速度范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)時又按控制器設(shè)定的可控程序工作。
[0006]所述的控制器包括微處理器、功率驅(qū)動模塊和電流整流，所述的微處理器接收輸入信號，并對各輸入信號進行分析、比較和處理后輸出控制信號，所述的功率驅(qū)動模塊受控于所述的微處理器并驅(qū)動所述的直流無刷電機工作，所述的電流整流將市電整流濾波成直流后為控制器提供電源。電機配合控制器使用，在控制器的微處理器上編入管道泵所要的各種控制程序，從而來實現(xiàn)泵的智能化工作。在管道泵的流道內(nèi)安裝有壓力傳感器，所述的壓力傳感器檢測到流道內(nèi)部的作為微處理器輸入信號的壓力信號，從而在控制器的控制下可以實現(xiàn)變頻恒壓供水。
[0007]所述的直流無刷電機由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。定子槽數(shù)是3的倍數(shù)，電機的轉(zhuǎn)子和普通的轉(zhuǎn)子不一樣，轉(zhuǎn)子軸外有磁鋼，可由轉(zhuǎn)子外表面貼磁鋼或轉(zhuǎn)子表層內(nèi)嵌磁鋼。所述的磁鋼采用釹鐵硼磁鋼或其他永磁體。為了磁鋼的制作和使用方便，磁極數(shù)常取4、6、8極，定子材料用冷扎矽鋼片，線圈按高速設(shè)計。常用Y形接法，在接入控制器輸出的三相交變脈沖的電流后，隨著電機的定子線圈三相旋轉(zhuǎn)磁場的變化，轉(zhuǎn)子上的磁體也跟相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)變化，不同于異步電機那樣的籠型繞組或鋁環(huán)作切割磁力線而異步，它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)跟著定子磁場旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的速度根據(jù)控制器的頻率設(shè)定，不會像異步電機轉(zhuǎn)子那樣慢一些，轉(zhuǎn)子是“同步”旋轉(zhuǎn)。所述的管道泵采用離心葉輪的管道泵或者離心葉輪的自吸式管道泵或者漩渦式的管道
泵
[0008]與現(xiàn)有采用變頻而成高速的交流異步電機的管道泵相比，本實用新型提供的管道泵由于采用直流無刷電機，具有了性能高效、可智能化程序控制、體積小、重量輕的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本實用新型實施例的控制面板的平面示意圖。
[0011]圖3為本實用新型實施例的系統(tǒng)原理框圖。
[0012]圖4為本實用新型實施例的直流無刷電機的斷面剖視圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0014]如圖1和圖2所示，管道泵包括有水泵總成5、功率驅(qū)動模塊2、直流無刷電機3和控制面板6。控制器裝在管道泵體上，壓力傳感器裝在泵的流道內(nèi)，壓力傳感器檢測到的流道內(nèi)部的壓力信號，壓力信號作為輸入信號送到控制器的微處理器進行處理，從而在控制器的控制下可以實現(xiàn)變頻恒壓供水。在控制面板6上設(shè)有多個功能按鍵7，可以對壓力、轉(zhuǎn)速等參數(shù)進行設(shè)定，微處理器按設(shè)定程序工作。
[0015]如圖3所示，管道泵的控制器包括有電源整流4、微處理器I以及功率驅(qū)動模塊2等，其中電源整流4是將市電經(jīng)整流濾波成直流，為控制器提供電源。微處理器I用于接收外界的輸入信號(如面板按鈕輸入信號、流量信號、壓力信號等)，并對各輸入信號進行分析、比較和處理，以輸出各種控制信號。功率驅(qū)動模塊2受控于微處理器，用于驅(qū)動直流無刷電機3工作。
[0016]如圖4所示，直流無刷電機的定子11槽數(shù)為3的倍數(shù)，轉(zhuǎn)子軸14外有磁鋼，電機的轉(zhuǎn)子12表面貼磁鋼13或轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌磁鋼13。磁鋼采用釹鐵硼磁鋼或其他永磁體。磁極數(shù)常取4、6、8極，定子用的材料上用冷扎矽鋼片，線圈按高速設(shè)計。本電機在輸入三相脈沖交變電流后，隨著電機的定子旋轉(zhuǎn)磁場的變化，轉(zhuǎn)子也跟著定子磁場旋轉(zhuǎn)，不同于異步電機那樣的籠型繞組或鋁環(huán)作切割磁力線而異步，不會像異步電機轉(zhuǎn)子那樣慢很多，轉(zhuǎn)子是根據(jù)控制器設(shè)定的磁場的“同步”旋轉(zhuǎn)。如在圖3所示的控制器的微處理器I上編入泵所要求的各種控制程序，泵就實現(xiàn)智能化工作。
[0017]直流無刷電機3的工作狀態(tài)等由微處理器I控制功率驅(qū)動模塊2，功率驅(qū)動模塊2推動直流無刷電機3，同時將電機的相位、電壓、電流、溫度等信號反饋至微處理器進行處理，再控制功率模塊工作。在控制器面板上有多組顯示窗，用來顯示壓力、轉(zhuǎn)速以及當時工作狀態(tài)下的電源電壓和工作電流等。另外面板上還有工作指示燈和故障代碼，方便維修。本控制器還有功率因數(shù)校正等功能，保證本產(chǎn)品具備良好的功率因數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能高效管道泵，包括有電機，其特征在于:所述的電機采用直流無刷電機，所述的直流無刷電機配有控制管道泵運行狀態(tài)的控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能高效管道泵，其特征在于:所述的控制器包括微處理器、功率驅(qū)動模塊和電流整流，所述的微處理器接收輸入信號，并對各輸入信號進行分析、比較和處理后輸出控制信號，所述的功率驅(qū)動模塊受控于所述的微處理器并驅(qū)動所述的直流無刷電機工作，所述的電流整流將市電整流濾波成直流后為控制器提供電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能高效管道泵，其特征在于:在管道泵的流道內(nèi)安裝有壓力傳感器，所述的壓力傳感器檢測到流道內(nèi)部的作為微處理器輸入信號的壓力信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的智能高效管道泵，其特征在于:所述的直流無刷電機的轉(zhuǎn)子軸外部設(shè)有磁鋼，所述的磁鋼貼在轉(zhuǎn)子表面或嵌在轉(zhuǎn)子內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能高效管道泵，其特征在于:所述的磁鋼采用鋁鐵硼磁鋼或其他永磁體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的智能高效管道泵，其特征在于:所述的管道泵采用離心葉輪的管道泵或者離心葉輪的自吸式管道泵或者漩渦式的管道泵。
【文檔編號】F04D15/00GK203441777SQ201320497655
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】金可友, 周有根 申請人:浙江創(chuàng)美機電有限公司