專利名稱：一種帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵及其控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型一種帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵及其控制電路。
背景技術(shù)：
潛水泵由于其具有密封性能良好，使用方便、安全、高效等特點，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，有著很廣泛的應(yīng)用范圍。
目前潛水泵動力電機(jī)，有直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類。其中包括功能較為單一，自身不具備保護(hù)功能的有刷直流電機(jī)、單相交流同步電機(jī)、單相交流異步電機(jī)、三相交流電機(jī)等，還有自身具有多重保護(hù)功能的無刷直流電機(jī)、磁阻電機(jī)、變頻電機(jī)等，都得到廣泛采用。當(dāng)潛水泵在抽水時，水池的水位會慢慢低于潛水泵的工作水位，使?jié)撍贸榭?，這時潛水泵的葉輪、轉(zhuǎn)子、軸承、主軸等，得不到水的散熱和潤滑，在電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)下，造成磨擦發(fā)熱以至損壞潛水泵，同時也消耗電能，不利于能源節(jié)約。
傳統(tǒng)潛水泵為解決抽空時自動停機(jī)保護(hù)，在潛水泵外部安裝一只浮子開關(guān)，或者獨(dú)立加裝一只電子水位控制開關(guān)。如圖1中的FK，浮子開關(guān)是重錘式機(jī)械開關(guān)，利用水的浮力作用，隨水位的升降使重錘移動控制接觸開關(guān)進(jìn)行打開和關(guān)閉，達(dá)到抽空保護(hù)作用。由于浮子開關(guān)是機(jī)械式開關(guān)，里面的金屬觸點容易燒焦、燒死，使保護(hù)失效，且使用壽命短，故障率高，且為外置式，部份場合無法使用。圖2中采用了電子水位控制開關(guān)，雖然改進(jìn)了浮子開關(guān)的缺點，但使用安裝困難，控制潛水泵水位精度不準(zhǔn)，密封性能差，也不方便于潛水泵在不同區(qū)域的移動使用，多數(shù)安裝在固定地方進(jìn)行打開和關(guān)閉控制。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全性高的帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，包括電機(jī)、潛水泵工作電路，所述潛水泵工作電路與電機(jī)相連，用于控制所述電機(jī)的工作狀態(tài)，其特征在于包括置于最低水位線上的水位探測探針，和與所述水位探測探針相連的水位控制電路，所述水位控制電路同時與所述潛水泵工作電路相連，通過水的導(dǎo)電作用，由所述水位探測探針檢測到水位，并由水位控制電路控制潛水泵進(jìn)行開關(guān)控制。
還可包括連接在水位控制電路和電源之間的低壓變換電路，所述低壓變換電路用于將電源輸入轉(zhuǎn)換為給所述水位控制電路提供的低壓直流工作電源。
所述水位控制電路可包括一個光電隔離器和一個邏輯門。
所述潛水泵工作電路可包括一個功率驅(qū)動電路，所述水位控制電路的輸出端與所述功率驅(qū)動電路相連。
所述潛水泵工作電路可包括位置檢測電路、處理電路、功率驅(qū)動電路、控制保護(hù)電路和轉(zhuǎn)速控制電路，所述轉(zhuǎn)速控制器與所述控制保護(hù)電路相連，所述控制保護(hù)電路分別與處理電路和功率驅(qū)動電路相連，所述處理電路還分別與位置檢測電路和功率驅(qū)動電路相連，所述水位控制電路的輸出與所述控制保護(hù)電路相連。
所述水位控制電路中，所述邏輯門的輸入端可分別與一個水位探測探針經(jīng)過電阻和地端相連，輸出端與所述光電隔離器的一個輸入端相連，所述光電隔離器的另一輸入端分別與另一個水位探測探針和低壓變換電路的輸出端相連，所述光電隔離器的輸出端與所述潛水泵工作電路相連。
所述低壓變換電路可包括一個低壓電源變換隔離電路。
一種帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵，包括外殼、電機(jī)和控制電路，所述電機(jī)包括繞線、葉輪和進(jìn)水口，其特征在于所述控制電路中包括至少兩個水位探測探針，所述葉輪、進(jìn)水口和水位探測探針設(shè)置在所述外殼的底部，其它部分密閉在所述外殼中，所述水位探測探針的最低端高度高于所述葉輪底端的高度。
在本實用新型中通過設(shè)置有位于最低水位線上的水位探測探針，和與所述水位探測探針相連的水位控制電路，所述水位控制電路同時與所述潛水泵工作電路相連，通過水的導(dǎo)電作用，由所述水位探測探針檢測到水位，并由水位控制電路控制潛水泵進(jìn)行開關(guān)控制，從而實現(xiàn)對潛水泵抽水水位進(jìn)行實時探測控制，達(dá)到打開和關(guān)閉潛水泵作用，由于采用電子功率器件做開關(guān)控制，其特點有開關(guān)速度快，壽命長，無電火花發(fā)生等優(yōu)點。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中帶有浮子開關(guān)的電路原理圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中帶有電子水位控制開關(guān)的電路原理圖；圖3為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型中實施例1、2的電路框圖；圖5為本實用新型中實施例3的電路框圖；圖6為本實用新型中實施例1的電路原理圖；圖7為本實用新型中實施例2的電路原理圖；圖8為本實用新型中實施例3的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型如圖3中所示，包括外殼1、電機(jī)和控制電路5，所述電機(jī)包括繞線2、葉輪3和進(jìn)水口4，所述控制電路5中包括至少兩個水位探測探針A、B，所述葉輪、進(jìn)水口和水位探測探針設(shè)置在所述外殼的底部，其它部分密閉在所述外殼中，所述水位探測探針的最低端高度即為最低進(jìn)水水位線的高度，且此高度高于所述葉輪底端的高度。
實施例1中，如圖4中所示，所述控制電路中包括功率驅(qū)動器、低壓電源變換隔離器、水位控制電路，所述水位控制電路與所述水位探測探針A、B和低壓電源變換隔離器分別相連，并同時與所述功率驅(qū)動器相連，如圖6中所示，所述水位控制電路包括一個邏輯門U1A和一個光電隔離器U2，所述邏輯門U1A的輸入端分別與一個水位探測探針A經(jīng)過電阻R1和地端相連，輸出端與所述光電隔離器U2的一個輸入端相連，所述光電隔離器U2的另一輸入端分別與另一個水位探測探針B和低壓電源變換隔離器的輸出端VDD+端相連，所述光電隔離器U2的一個輸出端與所述功率驅(qū)動電路相連，另一輸出端經(jīng)過電阻R4連接到電源端。所述電機(jī)MG1為單項交流電機(jī)，所述電機(jī)MG1的一個輸入端直接與交流電源的一端相連，另一端經(jīng)過所述功率驅(qū)動器與所述電源的另一端。所述低壓電源變換隔離器的一個輸入端直接與一個電源端直接相連，另一個輸入端依次經(jīng)過反相連接的二極管D1和電阻R3與電源的另一電源端相連，輸出端VDD+端與所述水位控制電路相連。所述低壓變換電路為低壓變換隔離器，用于將交流電源輸入轉(zhuǎn)換為給所述水位控制電路提供的低壓直流工作電源，使水位探測探針能在安全電壓范圍內(nèi)工作。
在工作過程中，當(dāng)抽水時水位高于潛水泵的最低進(jìn)水水位線時，水位探測探針A與B在水的導(dǎo)電作用下，相當(dāng)于電路A與B接通，同時連接于潛水泵電機(jī)殼體內(nèi)的水位控制電路檢測到由探針A與B送來的電信號進(jìn)行識別，確認(rèn)水位高于潛水泵的最低進(jìn)水水位線，控制電路發(fā)送開機(jī)指令，控制功率驅(qū)動電路打開，驅(qū)動潛水泵工作，達(dá)到抽水目的。在潛水泵的抽水作用下，水位會慢慢下降到潛水泵的最低進(jìn)水水位線以下，這時水位探測探針A與B失去水的導(dǎo)電作用，相當(dāng)于電路斷開，同時連接于潛水泵電機(jī)殼體內(nèi)的水位控制電路檢測不到探針A與B送來的電信號，確認(rèn)水位低于潛水泵的最低進(jìn)水水位線，控制電路發(fā)送關(guān)機(jī)指令，控制功率驅(qū)動電路關(guān)閉，潛水泵失去驅(qū)動停止工作，達(dá)到抽空保護(hù)目的。
實施例2中，如圖4中所示，所述控制電路中包括功率驅(qū)動器、低壓電源變換隔離器、水位控制電路，所述水位控制電路與所述水位探測探針A、B和低壓電源變換隔離器分別相連，并同時與所述功率驅(qū)動器相連，如圖7中所示，所述水位控制電路包括一個邏輯門U1A和一個光電隔離器U2，所述邏輯門U1A的輸入端分別與一個水位探測探針A經(jīng)過電阻R1和地端相連，輸出端與所述光電隔離器U2的一個輸入端相連，所述光電隔離器U2的另一輸入端分別與另一個水位探測探針B和低壓電源變換隔離器的輸出端VDD+端相連，所述光電隔離器U2的一個輸出端與所述功率驅(qū)動電路相連，另一輸出端經(jīng)過電阻R4連接到電源端VCC+端相連。所述電機(jī)MG1為直流有刷電機(jī)，所述電機(jī)MG1的一個輸入端直接與直流電源的VCC-端相連，另一端經(jīng)過所述功率驅(qū)動器與所述電源的另一端VCC+端。所述低壓電源變換隔離器的一個輸入端直接與一個電源端VCC-端直接相連，另一個輸入端電阻R3與電源的另一電源端VCC+端相連，輸出端VDD+端與所述水位控制電路相連。所述低壓變換電路為低壓變換隔離器，用于將高壓直流電源輸入轉(zhuǎn)換為給所述水位控制電路提供的低壓直流工作電源，使水位探測探針能在安全電壓范圍內(nèi)工作。
在工作過程中，當(dāng)抽水時水位高于潛水泵的最低進(jìn)水水位線時，水位探測探針A與B在水的導(dǎo)電作用下，相當(dāng)于電路A與B接通，同時連接于潛水泵電機(jī)殼體內(nèi)的水位控制電路檢測到由探針A與B送來的電信號進(jìn)行識別，確認(rèn)水位高于潛水泵的最低進(jìn)水水位線，控制電路發(fā)送開機(jī)指令，控制功率驅(qū)動電路打開，驅(qū)動潛水泵工作，達(dá)到抽水目的。在潛水泵的抽水作用下，水位會慢慢下降到潛水泵的最低進(jìn)水水位線以下，這時水位探測探針A與B失去水的導(dǎo)電作用，相當(dāng)于電路斷開，同時連接于潛水泵電機(jī)殼體內(nèi)的水位控制電路檢測不到探針A與B送來的電信號，確認(rèn)水位低于潛水泵的最低進(jìn)水水位線，控制電路發(fā)送關(guān)機(jī)指令，控制功率驅(qū)動電路關(guān)閉，潛水泵失去驅(qū)動停止工作，達(dá)到抽空保護(hù)目的。
實施例3中，如圖5中所示，所述控制電路中包括位置檢測電路、處理電路、功率驅(qū)動電路、控制保護(hù)電路和轉(zhuǎn)速控制電路，所述轉(zhuǎn)速控制器與所述控制保護(hù)電路相連，所述控制保護(hù)電路分別與處理電路和功率驅(qū)動電路相連，所述處理電路還分別與位置檢測電路和功率驅(qū)動電路相連，所述水位控制電路的輸出與所述控制保護(hù)電路相連。所述水位控制電路與所述水位探測探針A、B和低壓電源變換隔離器分別相連，并同時與所述控制保護(hù)電路相連，如圖8中所示，(圖中省略了包括位置檢測電路、處理電路、轉(zhuǎn)速控制電路的部分)，所述水位控制電路包括一個邏輯門U1A和一個光電隔離器U2，所述邏輯門U1A的輸入端分別與一個水位探測探針A經(jīng)過電阻R1和地端相連，輸出端與所述光電隔離器U2的一個輸入端相連，所述光電隔離器U2的另一輸入端分別與另一個水位探測探針B和低壓電源變換隔離器的輸出端VDD+端相連，所述光電隔離器U2的兩輸出端與所述控制保護(hù)電路相連。所述電機(jī)MG1為直流無刷電機(jī)或變頻電機(jī)，所述電機(jī)MG1的輸入端通過功率驅(qū)動電路與直流電源端相連。所述低壓電源變換隔離器的一個輸入端直接與一個電源端VCC-端直接相連，另一個輸入端電阻R3與電源的另一電源端VCC+端相連，輸出端VDD+端與所述水位控制電路相連。所述低壓變換電路為低壓變換隔離器，用于將高壓直流電源輸入轉(zhuǎn)換為給所述水位控制電路提供的低壓直流工作電源，使水位探測探針能在安全電壓范圍內(nèi)工作。
在工作過程中，當(dāng)抽水時水位高于潛水泵的最低進(jìn)水水位線時，水位探測探針A與B在水的導(dǎo)電作用下，相當(dāng)于電路A與B接通，同時連接于潛水泵電機(jī)殼體內(nèi)的水位控制電路檢測到由探針A與B送來的電信號進(jìn)行識別，確認(rèn)水位高于潛水泵的最低進(jìn)水水位線，控制電路發(fā)送開機(jī)指令，控制功率驅(qū)動電路打開，驅(qū)動潛水泵工作，達(dá)到抽水目的。在潛水泵的抽水作用下，水位會慢慢下降到潛水泵的最低進(jìn)水水位線以下，這時水位探測探針A與B失去水的導(dǎo)電作用，相當(dāng)于電路斷開，同時連接于潛水泵電機(jī)殼體內(nèi)的水位控制電路檢測不到探針A與B送來的電信號，確認(rèn)水位低于潛水泵的最低進(jìn)水水位線，控制電路發(fā)送關(guān)機(jī)指令，控制功率驅(qū)動電路關(guān)閉，潛水泵失去驅(qū)動停止工作，達(dá)到抽空保護(hù)目的。
本裝置的水位控制電路利用水位探測探針A與B送來的電信號進(jìn)行識別，同時輸出(1或0)或(0或1)電平，可跟據(jù)不同電路設(shè)計特點選擇輸出(1或0)或(0或1)電平，對功率驅(qū)動電路實行打開和關(guān)閉控制。水位探測探針采用防腐蝕導(dǎo)電材料制成，一端直接與水接觸，一端嵌入電機(jī)殼體內(nèi)連接于控制電路U1輸入端，當(dāng)U1輸入端接收到水位探測探針A與B送來的電信號時，所述邏輯門U1A對電信號進(jìn)行識別，同時邏輯門U1A的輸出端輸出(1或0)或(0或1)電平，驅(qū)動隔離器U2對功率驅(qū)動電路實行打開和關(guān)閉控制。控制電路包括水位探測探針A與B的電源供給，由低壓電源變換隔離器變換在安全電壓范圍內(nèi)，如VDD+等于+5V提供，使水位探測探針A與B與水接觸一端處于安全狀態(tài)。
本裝置安裝于潛水泵內(nèi)，輸入電源與潛水泵輸入電源并聯(lián)共用，如果潛水泵的額定工作電壓在國家規(guī)定的安全電壓范圍內(nèi)，本裝置的電源供給設(shè)計，可省略電源隔離器和驅(qū)動隔離器U2，直接由本裝置的控制電路U1輸出端驅(qū)動功率驅(qū)動電路實行打開和關(guān)閉控制。
以上對本實用新型所提供的帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵及其控制電路進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，包括電機(jī)、潛水泵工作電路，所述潛水泵工作電路與電機(jī)相連，用于控制所述電機(jī)的工作狀態(tài)，其特征在于包括置于最低水位線上的水位探測探針，和與所述水位探測探針相連的水位控制電路，所述水位控制電路同時與所述潛水泵工作電路相連，通過水的導(dǎo)電作用，由所述水位探測探針檢測到水位，并由水位控制電路控制潛水泵進(jìn)行開關(guān)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，其特征在于還包括連接在水位控制電路和電源之間的低壓變換電路，所述低壓變換電路用于將電源輸入轉(zhuǎn)換為給所述水位控制電路提供的低壓直流工作電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，其特征在于所述水位控制電路包括一個光電隔離器和一個邏輯門。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，其特征在于所述水位控制電路中，所述邏輯門的輸入端分別與一個水位探測探針和地端相連，輸出端與所述光電隔離器的一個輸入端相連，所述光電隔離器的另一輸入端分別與另一個水位探測探針和低壓變換電路的輸出端相連，所述光電隔離器的輸出端與所述潛水泵工作電路相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，其特征在于所述潛水泵工作電路包括一個功率驅(qū)動電路，所述水位控制電路的輸出端與所述功率驅(qū)動電路相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，其特征在于所述潛水泵工作電路包括位置檢測電路、處理電路、功率驅(qū)動電路、控制保護(hù)電路和轉(zhuǎn)速控制電路，所述轉(zhuǎn)速控制器與所述控制保護(hù)電路相連，所述控制保護(hù)電路分別與處理電路和功率驅(qū)動電路相連，所述處理電路還分別與位置檢測電路和功率驅(qū)動電路相連，所述水位控制電路的輸出與所述控制保護(hù)電路相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，其特征在于所述低壓變換電路包括一個低壓電源變換隔離電路。
8.一種帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵，包括外殼、電機(jī)和控制電路，所述電機(jī)包括繞線、葉輪和進(jìn)水口，其特征在于所述控制電路中包括至少兩個水位探測探針，所述葉輪、進(jìn)水口和水位探測探針設(shè)置在所述外殼的底部，其它部分密閉在所述外殼中，所述水位探測探針的最低端高度高于所述葉輪底端的高度。
專利摘要本實用新型一種帶有抽空自動保護(hù)裝置的潛水泵及其控制電路。在本實用新型中通過設(shè)置有位于最低水位線上的水位探測探針，和與所述水位探測探針相連的水位控制電路，所述水位控制電路同時與所述潛水泵工作電路相連，通過水的導(dǎo)電作用，由所述水位探測探針檢測到水位，并由水位控制電路控制潛水泵進(jìn)行開關(guān)控制，從而實現(xiàn)對潛水泵抽水水位進(jìn)行實時探測控制，達(dá)到打開和關(guān)閉潛水泵作用，由于采用電子功率器件做開關(guān)控制，其特點有開關(guān)速度快，壽命長，無電火花發(fā)生等優(yōu)點。
文檔編號G05D9/12GK2807315SQ200520113560
公開日2006年8月16日 申請日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者陳俊平 申請人:陳俊平