CN102575679A

CN102575679A - 潜水泵机组

Info

Publication number: CN102575679A
Application number: CN2010800448164A
Authority: CN
Inventors: 延斯·安德烈森
Original assignee: Grundfos Nonox AS
Current assignee: Grundfos Management AS; Emitec Denmark AS
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2030-09-02
Also published as: CN102575679B; EP2309133A1; EP2309133B1; US9103344B2; US20120230852A1; WO2011042096A1

Abstract

本发明涉及一种潜水泵机组，其具有电驱动电机和用于控制该驱动电机的控制装置(14)，该驱动电机和控制装置被设计为可以浸没在待输送的液体(18)中；以及外部显示装置(26)和/或外部通讯装置(30)，它们被设置在待输送液体(18)之外并与控制装置(14)相连接，以传输信号。

Description

潜水泵机组

技术领域

本发明涉及一种具有电驱动电机的潜水泵机组。

背景技术

在现有技中，基本上公知有两种类型的潜水泵机组。一种潜水泵机组具有电驱动电机，具有用于运行电驱动电机的电气控制和调节装置，该装置直接设置在可浸没的电驱动电机上。这种潜水泵机组需要将电源线引入泵井中。但是它们不提供任何来自外部的控制或监控能力。

此外，还公知具有外部控制或调节装置的潜水泵机组，该装置设置在泵井的外面，并通过电力导线与浸没在泵井中的驱动电机相连接。在为了运行潜水泵机组而在泵井中需要传感器(例如液位传感器)时，同样必须通过电力导线将传感器与位于泵井外的控制或调节装置相连接，由此需要很多的导线连接。

发明内容

基于这些现有技术，本发明的目的在于提出一种简化的潜水泵机组，其可以仅具有很少的导线连接，此外还能够在地面水平(Grundniveau)之上，即在驱动电机浸没于其中的泵井或钻孔外面监控潜水泵机组的运行。

本发明的目的通过一种具有如权利要求1所述的特征的潜水泵机组得以实现。优选的实施方式由从属权利要求、下面的说明以及附图给出。

根据本发明的潜水泵机组具有电驱动电机和用于调节或控制驱动电机的控制装置。驱动电机和控制装置被设计为能够浸没在待输送的液体中。优选将控制装置直接设置在驱动电机上或与驱动电机一起集成在电动机壳体或泵壳体中。

此外，根据本发明设置外部显示装置和/或外部通讯装置，该装置被设置在地面水平之上，即位于待输送液体的外面。显示装置例如可以具有监测灯或显示屏，通过该监测灯或显示装置可以通报潜水泵机组的运行状态、特别是故障。外部通讯装置例如可连接设置在待输送液体外面的传感器，或将潜水泵机组与其他监控或调节系统相连接，以便例如能够将错误信息转发给中央监控系统。外部显示装置或外部通讯装置(也可以将其设计为一体化装置)特别可以通过导线与控制装置相连接，以传递信号。这意味着，根据本发明的用于控制或调节潜水泵机组的驱动电机的控制装置可以直接设置在驱动电机上，并与泵和驱动电机一起浸没在待输送的液体中。通过这种方式可以免除外部控制或调节装置和驱动电机之间的布线成本，而仅需要简单的向外引出的电源线就已然足够。但是为了能够与外界通讯，特别是能够在待输送液体的外面显示错误信息，该被浸没的控制装置与设置在待输送液体外面的显示装置或通讯装置相连接，以进行信号传输。

优选设置至少一个与控制装置相连接的传感器。优选该传感器同样浸没在待输送的液体中，并进一步优选同样集成在潜水泵机组的可浸没的部分中，也就是由潜水泵、驱动电机和控制装置组成的部分中。这种传感器例如可以是液位传感器，用于根据液位水平接通和/或关闭潜水泵机组。通过将控制装置和传感器设置在待输送的液体中，可以明显降低使这些元件彼此连接的成本，因为已经不再需要有导线从被浸没的传感器引向设置在液体外面的控制或调节装置。

优选将控制装置设计为，使其根据至少一个传感器的输出信号控制驱动电机。如上所述，该传感器可以是液位或浮动开关，其向控制装置提供表示液位状态的信号，驱动电机的控制装置据此接通和/或关闭。

优选显示装置具有至少一个信号装置，特别是信号灯。这样一种信号装置(例如也可以是声信号装置)可用于将泵机组的故障用信号通知到待输送液体的外面、地面水平之上。例如，信号灯可以在潜水泵机组不工作或不按照预期工作(例如当驱动电机发生故障或泵叶轮发生阻塞时)时闪烁。

优选外部显示装置和/或外部通信装置通过电缆与控制装置相连接。这种电缆可以纯用于信号传输，因此其也可以被实施为低压电缆。因此只要可能，这种电缆的实现在其电气安全性上没有特别高的要求。用于驱动电机运行的供电电源可以通过单独的电源电缆实现。

即使当电缆不是电源电缆时，也优选将控制装置以及显示装置和/或通讯装置设计为，通过控制装置和外部显示装置和/或外部通讯装置之间的电缆，按照通过电源线传输数据的方式(电力线通讯)进行数据传输。因此，可以将数据传输信号调制到载波信号上，以传输用于电缆的不同数据或信息，而这种电缆不必包含很多的电导线。由此可以实现简单的数据通信。由于这种数据传输不依赖于驱动电机的电源线，因此可以在电网中避免由于数据传输而产生的干扰。因此可以省去用于防止电网干扰的昂贵的附加电路。

根据另一种优选的实施方式，控制装置具有至少一个电气开关或电子开关，用以接通和关闭显示装置。显示装置在最简单的情况下例如可以是信号灯，其由控制装置通过开关接通和关闭，在此，控制装置与泵和驱动电机一起浸没在待输送的液体中。

根据另一种优选的实施方式，将控制装置和通讯装置设计为，通过电缆实现控制装置和通讯装置和/或通讯装置和控制装置之间的数据传输，该电缆同样将控制装置与显示装置相连接。例如在使用信号灯时，连接信号灯与控制装置或设置在控制装置中的开关的两个导线除了用于传输使信号灯运行的电能以外，还可通过该导线向通讯装置或从通讯装置向控制装置传输数据。由此可以将由用于信号的运行电压构成的载波信号调制成数据传输信号。

根据另一种优选的实施方式，通讯装置和/或显示装置可以与多个潜水泵机组的多个控制装置相连接。由此可以借助唯一的显示和/或通讯装置对多个潜水泵机组实施中央监控。但是，每一个潜水泵机组都具有各自的设置在驱动电机上的控制装置，用以控制驱动电机的运行。在此还可以通过共有的通讯装置使各个控制装置相互之间进行通讯，从而能够使多个潜水泵机组联网运行，例如根据需求接通或关闭潜水泵。

优选潜水泵机组不依赖于外部控制装置和/或传感器装置自动地运行。也就是说，优选将所需的传感器直接集成在控制装置中，或直接设置在潜水泵机组的可浸没的部件上，即优选直接设置在驱动电机上。这种传感器例如特别是压力传感器形式的液位开关，用以接通和关闭潜水泵机组。另外，不必再设置外部控制装置，特别是设置在待输送液体外面、地面水平之上的外部控制装置。因此，潜水泵机组可以在其浸入待输送的液体中时即投入运行，在此，仅有电源线从待输送的液体向外引出。这样，就仅还有通讯或显示装置设置在待输送液体的外面。

附图说明

下面参照附图对本发明做示例性的说明。其中：

图1示意性示出了根据现有技术的潜水泵机组，

图2示意性示出了根据本发明的第一种实施方式的潜水泵机组，

图3示意性示出了根据本发明的第二种实施方式的潜水泵机组，

图4示意性示出了根据本发明的具有共有的通讯装置的多个潜水泵机组的布置，

图5示意性示出了根据本发明的另一种实施方式的潜水泵机组，

图6示意性示出了用于根据本发明的潜水泵机组的数据传输装置。

具体实施方式

首先根据图1再次对现有技术进行说明。在现有技术中公知的是，潜水泵4设置在泵井2中，该潜水泵由驱动电机和实际的泵组成。潜水泵4通过导线8与设置在泵井2外面的外部控制装置6相连接。导线8用于向潜水泵4或其驱动电机供电。在此，通过控制装置6实现对潜水泵4的接通和关闭。此外，控制装置6还可以包括例如变频器，用以控制潜水泵4的驱动电机。另外，控制装置6通过导线12与泵井2中的传感器10相连接。传感器10例如可以是压力传感器、液位开关、温度传感器等等。控制装置6根据传感器10的输出信号控制潜水泵4，特别是控制装置6根据该信号接通和关闭潜水泵。可以看到，在此必须将多个导线8和12从泵井引向控制装置6。

与所述现有技术有所不同的是，在根据本发明的如图2所示的第一种实施例中，控制装置14直接设置在潜水泵16上，并与该潜水泵一起浸没在位于泵井20中的待输送液体l8中。在此控制装置14可以直接安装在潜水泵l6的电机壳体22上，或者也可以集成在潜水泵l6中。控制装置14控制在电机壳体22内部的驱动电机的运行，并且在潜水泵16中是独立的，不需要设置在泵井2O外面的外部控制装置。特别是可以将设置在泵井20中的传感器，例如压力传感器、温度传感器或液位传感器，与控制装置14相连接。还可以将这种传感器直接设置在潜水泵16上或其中。由于由此而不必通过电源线24传输其他的信号、开关脉冲等等，因此可以避免对电网的干扰性影响。

在如图2所示的实施例中，还配备有设置在泵井2O外面的信号灯26，其构成显示装置。该显示装置或信号灯26可以在泵井的外面显示潜水泵16的运行状态，例如当泵处于运行中时，该显示装置或信号灯会发生闪烁，或者为了表明潜水泵16出现故障(例如叶轮被阻塞)而闪烁或以其他的颜色闪烁。为此，信号灯26受控制装置14的控制，或特别是由控制装置14接通或关闭。为此通过电缆28连接信号灯26，在此该电缆为三线电缆。

在图3中示出了一种类似的替代实施方式。该实施方式与如图2所示的实施方式相对应，其区别在于，替代信号灯26使用通讯装置30通过电缆28与控制装置14相连接。在该实施例中，潜水泵16也独立地通过控制装置14来控制或调节，其中，控制装置14在必要时对传感器的信号进行处理，并根据这些信号来控制潜水泵16。该传感器例如可以检测温度、液位和/或压力，并且优选同样集成在潜水泵16中或直接设置在潜水泵16上。在通讯装置30上可以连接信号或显示装置，例如也可以连接如图2所示实施例中的信号灯。此外，通讯装置30可以构成用于外部监测或控制系统的接口，例如中央建筑物控制器

等。如下所述，控制装置14和通讯装置30之间的数据传输优选通过电缆28按照通过电源线传输数据的方式(电力线通讯)进行，在此，将数据传输信号调制成载波信号。

在如图2和图3所示的实施例中，每个信号灯26或通讯装置30都对应一个潜水泵16。但是如图4所示，也可以通过电缆28将多个潜水泵16与共有的通讯装置30相连接。在此需要指出的是：根据图2和图3，每个单独的潜水泵16都通过对应的控制装置14独立运行或控制。优选通过电缆28与各个潜水泵16相连接的通讯装置30仅用于控制装置14的对外通讯，例如与显示装置或家用自动化系统(Hausautomationssystemen)的通讯，以便能够显示各个潜水泵16的运行状态。

下面参照图5和图6描述本发明的另一实施方式，其中，通讯装置30与至少一个信号灯组合在一起使用。在该实施例中，控制装置14通过电气开关，例如继电器接通和关闭信号灯26。在此，电缆28中的电导体用于直接向信号灯26提供电压。同时通过这些电导体实现控制装置l4和通讯装置30的电力线通讯。因此，例如可以将用于信号灯26的工作电压作为载波信号使用，并且可以将数据传输信号调制到这种载波信号上。通过这种方式，可以利用非常少的从泵井20向外引出的连接导线完成多种任务。对潜水泵16的控制可以通过直接设置在潜水泵16上并因此而同样浸没在液体18中的控制装置14实现。控制装置14与同样集成在潜水泵16中的传感器32相连接，并根据该传感器的输出信号控制潜水泵16的驱动电机。这与如图2和图3所示的实施例是相同的。

为了借助于电力线通讯进行数据传输，在控制装置14和通讯装置30中设置通讯模块34和36。控制装置14的通讯模块34由实际控制潜水泵16运行的控制模块38控制，以通过电缆28向通讯装置30中的通讯模块36发送数据。另外，在控制装置14中还具有继电器40形式的电气开关，其能够使电缆28中的第三电导体42可选地与第一电导体44或第二电导体46相接触。根据应该显示谁的运行状态，可以将信号灯26连接在电缆28的接头48和50之间，或者连接在接头50和52之间。替代地也可以设置两个信号灯，一个位于电接头48和50之间，另一个位于电接头50和52之间。通过这种方式，可以非常简单地将通讯装置30作为例如信号灯形式的显示装置通过同一个连接电缆28与控制装置14相连接。在此，优选数据传输的实现与电源线24完全无关，从而不会在电网中产生信号干扰。此外，电网中的干扰也不会妨碍通过电缆28的通讯。

附图标记列表

2泵井

4潜水泵

6控制装置

8导线

10传感器

12导线

14控制装置

16潜水泵

18液体

20泵井

22电机壳体

24电源线

26信号灯

28电缆

30通讯装置

32传感器

34，36通讯模块

38控制模块

40继电器

42，44，46电导体

48，50，52接头。

Claims

1.一种潜水泵机组，具有电驱动电机和用于控制该驱动电机的控制装置(l4)，所述驱动电机和控制装置被构成为能够浸没在待输送的液体(18)中，其特征在于，具有外部显示装置(26)和/或外部通讯装置(30)，它们被设置在所述待输送的液体(18)之外，并与所述控制装置(14)相连接，以传输信号。

2.如权利要求1所述的潜水泵机组，其特征在于，具有至少一个与所述控制装置(14)相连接的传感器(32)。

3.如权利要求2所述的潜水泵机组，其特征在于，所述控制装置(14)根据所述至少一个传感器(32)的输出信号控制所述驱动电机。

4.如前面任一项权利要求所述的潜水泵机组，其特征在于，所述显示装置具有至少一个信号装置，特别是信号灯(26)。

5.如前面任一项权利要求所述的潜水泵机组，其特征在于，将所述通讯装置(30)构造为，与至少一个信号装置连接，特别是与信号灯连接。

6.如前面任一项权利要求所述的潜水泵机组，其特征在于，所述外部显示装置(26)和/或所述外部通讯装置(30)通过电缆(28)与所述控制装置(14)相连接。

7.如权利要求6所述的潜水泵机组，其特征在于，所述控制装置(14)和所述显示装置(26)和/或所述通讯装置(30)设计为，按照通过电源电缆传输数据的方式(电力线通讯)通过所述电缆(28)进行数据传输。

8.如前面任一项权利要求所述的潜水泵机组，其特征在于，所述控制装置(14)具有至少一个电气或电子开关(40)，用于接通和关闭所述显示装置(26)。

9.如权利要求7和8所述的潜水泵机组，其特征在于，所述控制装置(14)和所述通讯装置(30)设计为，通过电缆(28)进行数据传输，该电缆将所述控制装置(14)与所述显示装置(26)连接在一起。

10.如前面任一项权利要求所述的潜水泵机组，其特征在于，所述通讯装置(30)和/或所述显示装置(26)设计为，与多个潜水泵机组(16)的多个控制装置(14)相连接。

11.如前面任一项权利要求所述的潜水泵机组，其特征在于，该潜水泵机组(16)设计为，独立于外部控制装置或传感器装置运行。