專利名稱：一種高效離心式水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種離心式水泵，包括采用離心葉輪的深井泵，各類潛水泵，單級或多級離心泵。
背景技術(shù)：
流體機械中離心泵是液體輸送用得最多的泵，采用的電機大多是單相或三相異步電機。因此目前的離心泵受單相或三相異步電機的限制，很難實現(xiàn)智能化、高效率和自動化控制。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，普通三相電機加裝變頻器可以實現(xiàn)高速，但效率不高，控制不便，笨重。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種高效離心式水泵，使離心泵在體積、重量、效率、智能控制等方面得到進一步提升和優(yōu)化。本實用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種高效離心式水泵，其特征是離心式水泵的電機采用高速三相同步電機，該電機和變頻器配套使用，使離心式水泵通過變頻器而在高的速度范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)時又按設(shè)定的可控程序工作。所述的高速三相同步電機的定子結(jié)構(gòu)與普通三相異步電機基本一樣，定子片槽形和槽數(shù)，以及線圈形狀，連接方式都和普通三相異步電機一樣。但電機的轉(zhuǎn)子不一樣，這轉(zhuǎn)子軸外有磁鋼，可在轉(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永磁鐵氧體。為了磁鋼的制作和使用方便，磁極數(shù)常取4、6、8極，線包按正弦波分布，單鏈、交叉或疊式根據(jù)槽數(shù)或極數(shù)來決定，定子材料用冷扎矽鋼片，線圈按高速設(shè)計?；\型繞組按各種設(shè)計可以帶也可以不帶，不帶的就只有表面磁鋼，帶的話就有啟動功能。本電機在接入變頻器輸出的三相交流電后，隨著電機的定子線圈三相旋轉(zhuǎn)磁場的變化，轉(zhuǎn)子也跟相應(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)，不會像異步電機轉(zhuǎn)子那樣慢很多，轉(zhuǎn)子是“同步”旋轉(zhuǎn)。這樣電機配合變頻器使用，在變頻器的微處理器上編入泵所要求的各種控制程序。與現(xiàn)有采用變頻而成高速的交流異步電機和直流高速電機的離心泵相比，本實用新型提供的離心式水泵由于采用高速三相同步電機，具有了性能高效、可智能化程序控制、體積小，重量輕等優(yōu)點。

[0009]圖I是本實用新型實施例的系統(tǒng)原理框圖。圖2是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是高速三相同步電機的斷面剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細(xì)描述本實施例以深井泵為例，如圖I所示，井泵的變頻器包括有電源整流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，為變頻器提供電源。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)動高速三相同步電機3工作。如圖2所示，上述變頻器裝在室內(nèi)或機房，通過輸出電纜線5連接井泵(離心泵)，壓力傳感器裝在水塔水箱9 (采用負(fù)壓傳感器8)或管道10 (采用正壓傳感器7)中，流量傳感器6裝在井泵出水口或水管道中其他位置，把檢測到的壓力、流量等信號用RS485數(shù)字協(xié)議傳輸至相應(yīng)的信號輸入端中，由微處理器進行處理；在操作面板上設(shè)有多個功能按鍵，可以對壓力、流量、轉(zhuǎn)速等參數(shù)進行設(shè)定，使微處理器按設(shè)定程序工作。如圖3所示，高速三相同步電機的定子11結(jié)構(gòu)與普通三相異步電機基本一樣，電機的轉(zhuǎn)子體12表面貼磁鋼或轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌磁鋼13。磁鋼采用釹鐵硼磁鋼或永磁鐵氧體。為了磁鋼的制作和使用方便，磁極數(shù)常取4、6、8極，線包按正弦波分布，單鏈、交叉或疊式根據(jù)槽數(shù)或極數(shù)來決定，定子用的材料上用冷扎矽鋼片，線圈按高速設(shè)計?；\型繞組按各種設(shè)計可以帶也可以不帶，不帶的就只有表面磁鋼，帶的話就有異步啟動功能。本電機在輸入三相交流電后，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“同步”旋轉(zhuǎn)。如在圖I所示在變頻器的微處理器上編入泵所要求的各種控制程序，泵就實現(xiàn)智能化工作。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，驅(qū)動模塊2推動電機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。在變頻器面板上有多組顯示窗，用來顯示壓力、流量、轉(zhuǎn)速以及當(dāng)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。本變頻器還有功率因數(shù)校正等功能，保證本產(chǎn)品具備電磁兼容及良好的功率因數(shù)。本離心式水泵除了上述的深井泵外，還包含采用離心式葉輪的潛水泵、單級或多
級離心泵等。
權(quán)利要求1.一種高效離心式水泵，其特征在于離心式水泵的電機采用高速三相同步電機，且該高速三相同步電機配套有變頻器，使離心式水泵在變頻器設(shè)定的程序下高速工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心式水泵，其特征在于所述的高速三相同步電機的定子結(jié)構(gòu)與普通三相異步電機基本一樣，線包按正弦波分布，但電機的轉(zhuǎn)子軸外部有磁鋼，磁鋼貼在轉(zhuǎn)子表面或嵌在轉(zhuǎn)子內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的離心式水泵，其特征在于所述的磁鋼采用釹鐵硼磁鋼或永磁鐵氧體。
4.如權(quán)利要求I所述的離心式水泵，其特征在于所述的離心式水泵包含采用離心式葉輪的潛水泵、深井泵，單級或多級離心泵。
專利摘要本實用新型涉及一種離心式水泵，包括用離心式葉輪的各類潛水泵、深井泵，單級或多級離心泵。離心式水泵的電機采用變頻器正弦波信號控制的高速三相同步電機，使離心式水泵按設(shè)定的程序在某一高的速度范圍內(nèi)工作。它與現(xiàn)有的離心泵相比，具有速度高，體積比同樣揚程流量的離心泵要少一半，效率也比普通離心泵高。在體積、重量、效率、智能控制等方面得到了更進一步的優(yōu)化，做到更智能高效。
文檔編號F04D13/06GK202768413SQ20122042239
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者金可友 申請人:金可友