CN103688450B - 泵装置 - Google Patents
泵装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103688450B CN103688450B CN201280035234.9A CN201280035234A CN103688450B CN 103688450 B CN103688450 B CN 103688450B CN 201280035234 A CN201280035234 A CN 201280035234A CN 103688450 B CN103688450 B CN 103688450B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pump
- pump installation
- rotating machine
- electric rotating
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/18—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with ribs or fins for improving heat transfer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0066—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
- F04D29/5806—Cooling the drive system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
- F04D29/5813—Cooling the control unit
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
- H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/14—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
Abstract
本发明提供可靠地进行散热、能够以泵装置单体进行可变速运转控制的省空间泵装置。一种泵装置,其中,设置于泵壳内并具有叶轮的泵部和旋转驱动上述叶轮的旋转电机形成为一体,该泵装置中,该旋转电机包括:壳体,在其外周具有多个冷却散热片;定子,其安装于壳体;转子,其固定于旋转电机的旋转轴,圆筒状地配置多个永磁体而构成;支承旋转轴的轴承;安装轴承的端盖;风扇,其安装于与装设泵部的一侧相反侧的端盖的端部;覆盖壳体的罩;电力转换装置,其安装于壳体的一部分;和控制基板,其安装于壳体的其他部分。
Description
技术领域
本发明涉及例如作为工厂的供水线路(送水线)或产品的一部分而安装的泵装置。
背景技术
在现有技术中,泵装置使用在住宅供水、工厂内供水或向顾客组装产品安装等各种用途中。
其中,在工厂供水或安装于顾客组装产品时,由于需要安装在配管的中途,更换泵装置时需要与已设置的泵装置为同等的安装尺寸或者为同等的外形尺寸。进而,大部分用于工厂供水的泵装置利用商用电源以最大旋转速度的固定速度运转。如果采用根据用水量使泵可变速运转的可变速泵装置,虽可实现节能,但为了采用可变速泵装置,需要进行包含逆变器的控制盘的设置工作。
例如,根据以下的专利文献1,已知有能够在不改变设备配管的情况下安装的、恒压控制等的可变速运转控制的泵装置。在引用文献1的图1中,在设置于泵壳内并具有叶轮的泵部和旋转驱动叶轮11的电动机部形成为一体的泵装置中,将接收压力传感器的信号并使泵部可变速运转的控制部配置在电动机部的外侧。
此外,作为电动机,根据专利文献2已知有中容量以上的输出机型中的具有控制装置一体型构造的电动机。引用文献2的图1中公开了将控制部的控制装置盒分隔成多个单元盒(case,箱体)、单元盒层叠固定在负载相反侧的端盖(端架)或壳体的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-41500号公报
专利文献2:日本特开平11-27903号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而,在专利文献1中记载的技术中,虽然配管安装尺寸方面具有兼容性,但增加了将控制部安装到电动机部的外侧相应的大小的尺寸,对于另外设置控制盘的已设置的泵装置,在外形尺寸方面没有兼容性。此外,在设置空间狭小、组装到产品内部等安装条件严格的环境下,与已设置的泵装置的交换是不可能的。
此外,在将泵装置安装到工厂供水或顾客组装产品时,由于需要安装在配管的中途,因此在泵装置的重心较偏的情况下,对配管造成负担。此外,在更换泵装置时,会暂时性地单独放置泵装置,需要其能够稳定地自身保持平衡(自立,不倾倒)。
在专利文献1记载的技术中,重心与将控制部安装到电动机部外侧相应地偏移。虽然在泵部、旋转电机部的重量与控制部相比足够大的情况下能够自立,但由于控制部分相对于泵部、旋转电机部也具有相当的重量,不能认为其能够稳定自立,该专利文献中未针对该点考虑。
专利文献2中记载的电动机中,与旋转电机主体一起配备的各种部件中,尤其是电力转换装置中,构成逆变器的功率开关元件(例如IGBT等)其发热较大。因此,如上述专利文献2中所公开的那样,在安装到旋转电机的一个端部其旋转轴上层叠地配置的圆筒状箱体的内部的情况下,难以将该逆变器(即该功率开关元件)的发热可靠地散热到外部。
本发明鉴于上述事项而完成,其目的在于,提供可靠地进行散热并能够在不改变设备配管或产品构造的情况下进行安装的、能够以泵装置单体进行恒压控制等可变速运转控制等的省空间的驱动部控制装置一体型泵装置。并且,其目的在于,提供能够在不对设备配管或产品构造造成负担的情况下安装的、能够以泵装置单体进行恒压控制等可变速运转控制等的、能够稳定自立(自身保持平衡)的泵装置。
用于解决技术问题的技术方案
一种泵装置,其中,设置于泵壳内并具有叶轮的泵部和旋转驱动上述叶轮的旋转电机形成为一体,该泵装置的结构为:上述旋转电机包括:壳体,在其外周具有多个冷却散热片;定子,其安装于上述壳体;转子,其固定于上述旋转电机的旋转轴,圆筒状地配置多个永磁体而构成;支承旋转轴的轴承;安装上述轴承的端盖;风扇,其安装于与装设上述泵部的一侧相反侧的端盖的端部;覆盖上述壳体的罩;电力转换装置,其安装于上述壳体的一部分,向该旋转电机的电枢供给驱动电流;和控制基板,其安装于上述壳体的其他部分,进行与外部的输入输出并通过上述电力转换装置控制上述旋转电机的动作。
此外,本发明的泵装置,其中,设置于泵壳内并具有叶轮的泵部和旋转驱动上述叶轮的旋转电机部形成为一体,该泵装置的结构为:上述旋转电机部具有壳体,在该壳体的周围配置有:用于向上述旋转电机部供给驱动电流的逆变器主体;进行上述旋转电机的运转控制的控制基板;和构成逆变器电路的一部分的电容器,上述泵装置具备容纳上述壳体、上述逆变器、上述控制基板和上述电容器的至少一部分的箱体,上述逆变器主体和上述电容器配置于分离的位置。
发明的效果
根据本发明,能够提供散热良好的、适于与已有装置交换的、省空间的驱动部控制装置一体型泵装置。此外,对于旋转电机部和控制部分一体化的泵装置,能够实现自立性和平衡性良好的泵装置。
附图说明
图1是表示作为本实施例的一个实施例的泵装置的整体结构的外观立体图。
图2是图1所示的泵装置的截面图。
图3是表示作为本发明的一个实施例的泵装置的驱动用旋转电机组装体的整体结构的一个实施例的外观立体图。
图4是表示内置于上述泵装置的驱动用旋转电机组装体的罩内的旋转电机部分的整体结构的展开立体图。
图5是表示将图4所示的旋转电机容纳在罩内时的各部分的展开立体图。
图6是说明上述旋转电机组装体中安装在壳体的电力转换装置与定子(电枢)的位置关系的其它例子的局部切断立体图。
图7表示上述旋转电机组装体中构成定子(电枢)的铁芯的其它例子的立体图。
图8是表示作为本发明的其它实施例的泵装置的整体结构的外观立体图。
图9是图8所示的泵装置的截面图。
图10是将电力转换装置配置在电动机部的外侧的一体型泵装置的重心的示意图。
图11是说明图10的泵装置的倾倒容易程度的图。
图12是本发明的其它实施例的泵装置的重心的说明图。
图13是说明本发明的其它实施例的泵装置的倾倒容易程度的图。
图14是说明本发明的其它实施例的泵装置的期望重心位置的图。
图15是使用多台本发明的泵时的控制方法的流程图。
图16是本发明的泵装置与泵监视场所或同种泵装置的主机等的通信的示意图。
图17是表示多台泵装置的连接关系的框图。
具体实施方式
以下,针对本发明的实施方式的细节参考附图进行说明。
首先,图1是本发明的一个实施例,表示例如室外设置的泵装置的整体结构。在该图中,符号1表示泵壳,符号10表示覆盖旋转电机组装体的外周的罩。符号20表示冷却罩。符号40表示噪声滤波器内置端子箱,容纳上述泵壳、罩、噪声滤波器内置端子箱和电力转换装置的箱体的外形尺寸,限制为作为已经设置的泵装置的、安装有感应电动机的泵装置的外形尺寸的同等以下而构成。如后所述,本发明的电动机在其冷却构造和控制部分的部件配置构造上具有特征,散热效果高,并且在已经设置的泵装置为另外具备控制盘的安装有感应电动机的泵装置的情况下,可使其为该泵部分的外形尺寸的同等以下。能够在不影响输水管或产品的情况下更换为驱动部控制装置一体型泵装置。
图2表示泵装置的截面图。设置了考虑到空气流动的、与端盖一体化的壳罩或端盖,其中空气通过后述的离心风扇旋转从外部送入,经过罩并流过形成于壳体的外周表面的多个冷却散热片之间。此外,罩10的内部容纳了旋转电机主体,旋转电机的旋转轴(shaft)56以使得配置于泵壳内的叶轮旋转的方式连接。泵部中的叶轮的旋转轴与所述旋转电机部的旋转轴一致。
图3中表示上述图1、图2所使用的旋转电机组装体的整体结构。即,在该图中符号10表示覆盖旋转电机主体的外周的罩,具有大致圆筒形状的外形。该罩10将板状的共振抑制材料通过例如冲压加工等形成规定的形状。更具体地,可在罩的内侧安装吸音材料、隔音材料、减震材料、防震材料等抑制噪声或震动。
在上述圆筒形罩10的轴方向上的一个端部(图的内侧)上安装了内置后述的离心风扇21的冷却罩20,并且在其他(另一)端部(图的外侧)安装了下述的旋转电机的端盖11。进一步地,所述圆筒形罩10的外周面分别安装了容纳后述的电力转换装置的盒(箱体,电力转换装置用箱体)30和其内部内置了噪声滤波器(过滤器,filter)的端子箱(噪声滤波器内置端子箱)40。
接着,在图4中作为展开图展示了上述罩10中内置的旋转电机部分50的整体结构。在该图中,符号51表示大致圆筒状的壳体(或又称“框架”),该壳体51通过例如冲压导热性(热传导性)优良的铝等材料而形成。此外,如图所示,该壳体51在其外周表面的整体上形成有沿着圆筒形的旋转轴排列延伸的多个冷却散热片52L、52S。此外,在该壳体51的外周表面的一部分(图中上部)上形成有用于安装上述电力转换装置(即电力转换装置用盒)30的面积较大的平面53,其周围在水平方向上形成了较大(延伸较长)的冷却散热片52L。
此外,在该圆筒状的壳体51的内部插入并固定了构成上述永磁式旋转电机的定子(stator)54的电枢,并在该电枢54的圆筒状的内部空间中插入由多个永磁体圆筒状地配置而构成的转子(rotor)55,以可隔着规定的间隙自由旋转的方式安装。此外,图中的符号56为与所述转子(rotor)55一体地形成的旋转轴(shaft),旋转电机的旋转驱动力通过该轴传递到例如泵等被驱动设备。此外,图中的符号57为在上述端盖11的相反侧上安装在壳体51的端部的端盖,进一步地,图中的符号58表示在该端盖(端架)57的外侧安装在上述旋转轴(shaft)56的离心风扇。
进一步地,图5作为分解图展示了将上述旋转电机50容纳在上述图3所示的罩10内部时的各部分。即,旋转电机50其壳体51的外周表面的一部分上,例如在图例中下部周边形成有较短冷却散热片52的部分,安装(或固定)了其外形截面形成大致圆弧状的控制和I/F基板用盒60、平滑电容器用盒70,然后插入到所述罩10的内部(参考图中的箭头)。此外,在壳体51的平面53上,通过设置在罩10的一部分上的开口部511将在一部分中具备了作为构成逆变器的发热元件的功率开关元件(例如IGBT等)的电力转换装置31安装到形成在旋转电机50的壳体51的一部分上的平面53,之后,从外侧安装用于保护其的罩(电力转换装置用罩)30(参考图中的箭头)。进一步地,在壳体51的外周表面的一部分,安装有上述端子箱(噪声滤波器内置端子箱)40(参考图的箭头)。然后,在壳体51的其他(另一)端部(图的左端)安装有上述冷却罩20。此外,图中的符号21表示在该冷却罩20的壁面的大致中央部多个形成为网格状的、用于吸入外部空气的小孔。
即,通过包含上述旋转电机主体和其外围装置的旋转电机组装体,通过随着旋转电机的运转而旋转的旋转轴(shaft)56,安装在其前端的离心风扇58旋转,来自外部的空气被导入罩10的内部,流过壳体51的外周表面上形成的多个冷却散热片52之间,进行热交换(参考上述图4的镂空箭头)。之后,经过与其他端(另一端)的端盖11之间的间隙流出到外部。即,在其外周表面上形成有多个冷却散热片52的壳体51通过因离心风扇58的旋转产生的空气流冷却。
此外,如上所述,电力转换装置31由于构成逆变器,其内部具备了作为发热元件的功率开关元件,因此其发热量较大。而根据本发明,如上所述电力转换装置31直接被安装到壳体51的一部分上即其安装用平面部53上,其中壳体51一体地设置在用于将旋转电机的发热排出外部的的定子(stator)54的外周。由此,电力转换装置31的发热与旋转电机的发热(特别地,其电枢的发热)一起传递到该壳体51,在其外周表面的整体上通过由导热性良好的材料并列排列地形成的多个冷却散热片52高效地传递到外界空气中。即,电力转换装置31的发热能够与旋转电机的发热一起高效地排出到外部,因此,能够实现电力转换装置的良好的冷却效果。
特别地,在所述实施例中,由于在配置了电力转换装置31的、形成在圆筒状壳体51的上部的安装用平面53的周边上形成有水平方向上较大(延伸较长)的冷却散热片52,能够对电力转换装置31的发热与旋转电机的发热一起高效地冷却。
此外如上所述,根据本发明,对于控制和IF基板用盒60、电容器用盒70,由于被安装(固定)在壳体51的外周表面的一部分上,上述盒内部的发热也能够与上述同样地通过形成在壳体51的外周的冷却散热片52高效地排出到外部。
此外,该控制和I/F基板用盒60其内部内置了控制用的控制器(例如控制用微机)和通信用I/F基板,在其内部注入树脂材料等,耐环境性和耐冲击性良好。并且,通过将该控制和I/F基板用盒60安装在旋转电机的一部分上,使得室外设置的泵的驱动控制以及与外部基于无线/有线的通信功能变得可能。此外,由此通过例如在控制和I/F基板上安装压力传感器、流量传感器等,能够将这些量作为反馈信号进行自动控制,进一步地,通过向支持传感器传输(通信),也可实现集中管理或综合节能监视系统等。即,由此使室外设置的泵的运转管理或节能运转等变得可能,并且如下所述,也使得实现远程监控、集中管理甚至多个泵的系统化变得可能。
此外,电容器用盒70其内部容纳了构成所述电力转换装置31的逆变器电路的一部分(部件)的平滑电容器,与上述同样地通过在其内部注入树脂材料实现耐环境性和耐冲击性。此外,在本例中将构成逆变器的一部分的DC电抗器(直流电抗器)组装到上述电力转换装置31的一部分中进行说明,对于该DC电抗器,也可同样地可内置于专用盒内安装到壳体51的外周表面的一部分上。
在此基础上,作为上述实施例的替代,在本发明中例如可如图6所示,使电力转换装置31中的发热部分(图中的网格部)H在所述圆筒形状的壳体51的平面部53上偏离其旋转中心轴上的作为旋转电机侧的发热部分的定子(电枢)54的中心部(图中以虚线B表示)的位置,例如以靠近上述冷却罩20中内置的离心风扇21侧的方式来配置。由此通过不使发热部分集中地将其分散,使得高效的冷却变得可能。
进一步地,如图7所示,作为定子(电枢)54可采用将其外周的一部分、特别是靠近上述安装了电力转换装置30的壳体51的平面部的部分截去(切削部541)的所谓的切削(截割)铁芯。由此,通过切削部分使作为发热部的电力转换装置30与定子(电枢)54在导热上分离,使基于壳体51的热吸收各自分离,使得高效冷却变得可能。
从上述说明可知,通过如上的本发明的泵装置,将外周形成冷却用散热片的壳体直接利用作为逆变器等发热部件的冷却部,由此包括包含逆变器的电力转换装置、各种电路基板甚至噪声滤波器和电容器在内一体地构成。即,本发明中通过采用永磁式电动机,作为电动机的尺寸能够比感应电动机的尺寸更小。然后,通过如上所述地将电力转换装置和控制基板等部件配置在壳体的周围,能够提供其外形尺寸为安装具有同等输出性能、另外设置控制盘的感应电动机的泵装置的外形尺寸的同等以下的泵装置。即,不仅能够替换已有的安装有感应电动机的泵装置,并且不需控制盘,能够实现大幅度的省空间化。
此外,不仅在外形尺寸上,通过采用上述散热构造,对于作为现有技术的问题的散热也能够获得高散热效果,能够提供实用方面能够驱动的泵装置。
在本发明中,由于为具有上述特征的驱动部控制装置一体型泵装置,因此不需另外设置控制盘,能够从移动终端、泵监视场所或同种泵装置的主机等对多台泵装置简单地进行控制。
接着,在图8中表示作为本发明的其它实施例的例如室外设置的泵装置等立式直动型泵的整体结构。所使用的旋转电机组装体使用与图3~图7中所说明的相同的组装体。
在该图中,符号1表示泵壳,符号10表示覆盖旋转电机组装体的外周的罩。符号20表示冷却罩。符号30表示容纳电力转换装置的盒,符号40表示噪声滤波器内置端子箱。
图9表示泵装置的截面图。如后所述,空气通过离心风扇旋转从外部送入,经过罩并流过形成于壳体的外周表面的多个冷却散热片之间,经过与端盖之间的间隙流出外部。考虑到空气的流动,安装有符号2所示的壳罩。
此外,罩10的内部容纳有旋转电机主体,旋转电机的旋转轴(shaft)56以使配置于泵壳内的叶轮旋转的方式连接。泵部中的叶轮的旋转轴与所述旋转电机部的旋转轴一致,泵使用时,所述旋转轴相对于泵设置面为垂直方向。
接着,通过图10~图14的示意图说明本实施例的泵装置的平衡性和自立稳定性。
图10是针对将包含逆变器的电力转换装置设置在与现有技术的旋转电机组装体(电动机部)一体化后的泵装置时的重心位置的说明图(示意图)。图10中,相对于与泵部一体化后的电动机部分,在其外侧统一地配置电力转换装置。这种情况下,电力转换装置的重量大,如图10下侧所示,电力转换装置与电动机部组合后的重心位置大幅度偏离旋转电机(电动机)的旋转轴。
可知在这种状态下,即使在如图11所示的泵装置整体轻微倾斜的情况下,由于重心位置位于偏离电动机部的旋转轴的位置,因此立即倾倒,平衡性和自立稳定性不足。可知如果将这样的泵装置装入配管中途则给其它配管部位造成较大负担。
图12中表示本发明的泵装置的重心的说明图(示意图)。在本发明中与图10不同,将电力转换装置、控制基板和平滑电容器分离地配置,使得至少其一部分被容纳在旋转电机组装体的罩的内部。
具体地,如图5所示,将电力转换装置31配置在壳体51的上部,电容器用盒70配置在壳体51的下部内侧,控制和I/F基板用盒60配置在壳体51的下部的靠外侧(前侧)。各部件以旋转电机的旋转轴为中心大致120°分离。
特别地考虑到电力转换装置31和平滑电容器的重量比控制和I/F基板60的重量更大,本发明中至少需要将电力转换装置与平滑电容器配置在相对于旋转电机的旋转轴分离的位置(例如120°~180°)上。
另一方面,对于噪声滤波器,由于其重量相对于电力转换装置相对地较小,噪声滤波器用盒40虽然配置在罩10的外部,但对泵装置的重心位置的影响较小。
由此,如图12的下侧所示,电动机部和各电力转换装置、控制基板、电容器、泵部全部组合后的重心位于电动机部的旋转轴的附近。
如图13所示,在本发明的泵装置中,由于其重心位于电动机部的旋转轴的附近,即使发生一定程度的倾斜,泵也不会倾倒,能够确保平衡性和自立稳定性。由此,将本发明的泵装置设置在配管中途的情况下,能够在不对配管或其它部位造成较大负担的情况下稳定地设置。此外,在设置作业时,由于本发明的泵装置自立性良好,能够防止泵倾倒造成泵装置或其它部件损伤,且作业性良好。
图14中表示作为泵装置整体的重心的期望位置。由于重心位置越靠近中心轴则越难以倾倒,因此使其在中心轴附近。特别地,泵部中的叶轮的旋转轴与旋转电机部的旋转轴一致,可认为期望在以电动机部和泵部的旋转轴为中心电动机部直径的1/2的范围内。
进一步地,由于重心越低越难以倾倒,期望如图14的阴影区所示,期望在以电动机部的壳体的圆筒部分的上部底面的中心点为顶点、由电动机部的下部底面的直径的1/2的圆所定义的圆锥内部。此外,在此电动机的直径意为被罩覆盖的电动机部的最大直径。
在上述实施例中,对通过永磁式旋转电机构成室外设置的泵驱动用旋转电机组装体进行说明,但本发明并不限定于此,也可由其它形式的旋转电机构成,由其也可获得同样的效果,本领域技术人员能够清楚。进一步地,上述的实施例中,对罩10以几乎覆盖旋转电机部分50的整体的方式延长而形成进行了说明,但是对于该点,本发明并不限定于此,例如也可使罩10为旋转电机部分50的长边方向的大致一半的程度,这种情况下也能够获得与上述同样的效果。
针对发挥了上述特长的驱动部控制装置一体型泵装置的控制,利用图15~图17进行说明。
图15是使用多台同种的泵时的控制方法的流程图。在泵停止中(101),在水量增加超过规定基准或压力(压强)下降低于规定基准的情况下(102),判断为需要启动泵,启动1台泵(103)。另一方面,在水量减少的情况下(104),由于不需要启动泵,泵停止的状态持续(101)。
在1台泵运转中的情况下(201),在水量增加超过规定基准或压力下降低于规定基准的情况下(202),判断为需要启动更多的泵,另外启动1台泵(203)。另一方面,在水量减少的情况下(204),由于不需要启动泵,使1台泵停止(205)。
进一步地在2台泵运转中的情况下(301),在水量增加超过规定基准或压力下降低于规定基准的情况下(302),判断为需要启动更多的泵,另外启动1台泵(303)。另一方面,在水量减少的情况下(304),使1台泵停止(305)。对于3台以上也通过与上述相同的流程进行控制。
如图16所示,从泵监视场所或同种泵装置的主机等对多台驱动部控制装置一体型泵装置进行上述泵控制。
从泵监视场所或同种泵装置的主机等向各泵装置发送当前状态的确认、运转开始的指示、运转停止的指示等。这些指示通过泵装置的控制和I/F基板用内置的无线LAN或Bluetooth(蓝牙,注册商标)等无线通信或控制信号线(有线)进行。
在通信时给各泵装置分配识别编号。泵装置的控制基板上具备存储部,具有存储泵装置特有的识别编号的区域。将预定的某些数字(例如0000~0099)以外的、随机生成的数字作为识别编号,根据预先决定的通信格式发送数据。在从泵监视场所或同种泵装置的主机等向泵装置发送数据而没有回复的情况下,在随机确定的时间之后再次进行通信。在有回复(应答)的情况下,将回复数据中指定的识别编号(例如0000~0099)作为该泵装置的识别编号使用。为了使通信不冲突,分配了0000~0099的泵装置在各自进行通信后停止一定时间通信,使得0000~0099以外的通信能够进行。
泵装置故障时,从泵装置侧利用通信传递故障消息。泵监视场所或管理运转台数的泵装置主机在出现故障的泵装置时停止该泵装置,启动替代的泵装置。
此外,监视泵装置的监视装置或泵装置具有存储其它泵装置的运转状况(若在故障中则为故障内容)或故障原因、并列设置的同种泵装置的台数、同种泵装置可并列台数、当前运转中的泵装置台数、以及发生故障的泵装置台数的区域。通过将这些信息输出到移动终端,通过与一个监视装置或泵装置通信即可掌握全部泵装置的状况(整体状况)。
并且进一步地,在泵装置的控制基板上具有位置信息检测装置(例如GPS装置)的情况下,能够掌握泵装置的设置位置,能够按照泵装置的位置对多台泵装置进行成组控制。
图17是表示多台泵装置的连接关系的框图。图17中,1-1、1-4、2-1、2-4、3-1、3-4表示闸阀,1-2表示1号机泵部,2-2表示2号机泵装置部,3-2表示3号机泵装置部,1-3、2-3、3-3表示止回阀,1-5表示1号机电动机部,2-5表示2号机电动机部,3-5表示3号机电动机部,1-6表示1号机电力转换装置,2-6表示2号机电力转换装置,3-6表示3号机电力转换装置,1-7表示1号机控制基板,2-7表示2号机控制基板,3-7表示3号机控制基板,1-8表示1号机无线接口(界面,interface),2-8表示2号机无线接口,3-8表示3号机无线接口。
例如,从移动终端(未图示)发送要设定的数据(数据项和数据内容)后,通过泵装置的无线接口(1-8、2-8、3-8),将数据写入存储泵控制数据的存储部中。此时,为了明确发送数据的对象,与数据一起发送泵的识别编号。无线接口、存储部安装在泵装置的控制和I/F基板(1-8、2-8、3-8)中。
上述的移动终端期望具备显示装置,移动终端上的显示并非数据内容本身,而是将其转换后(例如0→泵停止,1→泵运转等)显示。在移动终端中,在获取运转状况或故障原因时,如果例如有表示故障内容的故障码,则以显示该故障码表示的内容(例如故障码“E1”如果为“过流”,则显示“过流”)的方式进行显示。
接着,从移动终端发出获取运转状况的指令后,通过泵装置的无线接口(1-8、2-8、3-8)从存储泵运转数据的存储部中读出运转状况数据,读出的数据通过无线接口发送到移动终端。
此外,从移动终端使泵运转的情况下,与进行数据设定相同,能够发送运转/停止的指令或设定运转的频率(电动机转数(转速))。在想要指定与泵装置的运转状态相关的数据项、而非“运转/停止的‘指令’”、使其运转的情况下,将数据设定为“运转”,在想要使其停止的情况下将数据设定为“停止”。
如图17所示,在泵装置为3台以上的情况下,可预先给泵装置指定优先级,将优先级最高的泵装置作为主导泵装置。或者可在泵装置进入工作状态后(通电后)在该装置中决定优先级,将优先级最高的泵装置作为主导泵装置(主机)。
如上所述,通过具有能够与外部通信的接口,能够在不设置控制盘的情况下简单地控制多台驱动部控制装置一体型泵。
符号说明
1……泵壳
2……壳罩
3……台(泵基座)
10……罩
20……冷却罩
21……离心风扇
30……电力转换装置用盒
31……电力转换装置
40……噪声滤波器内置端子箱
50……旋转电机(部分)
51……壳体
52L、52S……冷却散热片
54……定子(stator,电枢)
55……转子(rotor)
56……旋转轴(shaft)
60……控制和I/F基板用盒(箱体)
70……平滑电容器用盒
541……(铁芯的)切削部
H……发热部
B……电枢中心部
Claims (19)
1.一种泵装置,其中,设置于泵壳内并具有叶轮的泵部和旋转驱动所述叶轮的旋转电机形成为一体,该泵装置的特征在于:
所述旋转电机包括:
壳体,在其外周具有多个冷却散热片;
圆筒状的定子,其安装于所述壳体;
转子,其固定于所述旋转电机的旋转轴,圆筒状地配置多个永磁体而构成;
支承所述旋转轴的轴承;
安装所述轴承的端盖;
风扇,其安装于与装设所述泵部的一侧相反侧的端盖的端部;
覆盖所述壳体的罩;
安装于所述壳体的一部分,向该旋转电机的电枢供给驱动电流的电力转换装置的功率开关元件;和
控制基板,其安装于所述壳体的其他部分,进行与外部的输入输出并通过所述电力转换装置控制所述旋转电机的动作,
所述电力转换装置的功率开关元件安装在形成于所述壳体的平面部,形成在所述平面部的周围的所述冷却散热片,比形成在其它部分的冷却散热片大。
2.如权利要求1所述的泵装置,其特征在于:
来自所述风扇的空气经过位于所述罩的内侧的所述壳体的冷却散热片,从所述泵部与所述旋转电机的连接部向外部排出。
3.如权利要求1所述的泵装置,其特征在于:
所述罩的外形形成为大致圆筒状,并且所述冷却散热片沿着该圆筒的旋转轴延伸形成。
4.如权利要求1所述的泵装置,其特征在于:
内置有噪声滤波器的端子箱,安装于所述罩的一部分。
5.如权利要求1所述的泵装置,其特征在于:
所述电力转换装置,以其中心位置在所述壳体的旋转轴方向上偏离所述旋转电机的电枢的中心位置的方式,安装于所述平面部。
6.如权利要求1所述的泵装置,其特征在于:
构成所述旋转电机的电枢的铁芯,在安装所述电力转换装置的所述壳体的平面部附近具有切削部。
7.如权利要求1所述的泵装置,其特征在于:
所述控制基板具备存储部,该存储部具有存储泵装置特有的识别编号的区域。
8.如权利要求1所述的泵装置,其特征在于:
所述控制基板具备与外部进行输入输出的有线或无线接口,
通过所述有线或无线接口进行与泵监视场所或并列设置的同种泵装置的信息收发,决定所述泵装置的识别编号。
9.如权利要求7所述的泵装置,其特征在于:
所述存储部至少具有对并列设置的同种泵装置的台数、同种泵装置的可并列台数、现在运转中的泵装置的台数和发生故障的泵装置的台数中的任一个进行存储的区域。
10.如权利要求9所述的泵装置,其特征在于:
所述控制基板具备与外部进行输入输出的有线或无线接口,
通过所述有线或无线接口能够将保存在所述存储部中的信息输出至终端设备。
11.如权利要求1所述的泵装置,其特征在于:
所述控制基板具有位置信息检测装置,按照每个泵装置设置位置对多台泵装置成组进行控制。
12.一种泵装置,其中,设置于泵壳内并具有叶轮的泵部和旋转驱动所述叶轮的旋转电机部形成为一体,该泵装置的特征在于:
所述旋转电机部具有:由圆筒部分构成的壳体;圆筒状地配置在所述壳体内的定子;和在所述定子的内侧圆筒状地配置多个永磁体而构成的转子,
在该壳体的周围配置有:
用于向所述旋转电机部供给驱动电流的逆变器主体;
进行所述旋转电机的运转控制的控制基板;和
构成逆变器电路的一部分的电容器,
所述泵装置具备容纳所述壳体、所述逆变器、所述控制基板和所述电容器的至少一部分的箱体,
所述泵部中的叶轮的旋转轴与所述旋转电机的旋转轴一致,所述泵装置的重心位于以所述旋转轴为中心、所述旋转电机部的直径的1/2的范围内。
13.一种泵装置,其中,设置于泵壳内并具有叶轮的泵部和旋转驱动所述叶轮的旋转电机部形成为一体,该泵装置的特征在于:
所述旋转电机部具有:由圆筒部分构成的壳体;圆筒状地配置在所述壳体内的定子;和在所述定子的内侧圆筒状地配置多个永磁体而构成的转子,
在该壳体的周围配置有:
用于向所述旋转电机部供给驱动电流的逆变器主体;
进行所述旋转电机的运转控制的控制基板;和
构成逆变器电路的一部分的电容器,
所述泵装置具备容纳所述壳体、所述逆变器、所述控制基板和所述电容器的至少一部分的箱体,
所述泵部中的叶轮的旋转轴与所述旋转电机的旋转轴一致,所述泵装置的重心位于以所述旋转电机的壳体的圆筒部分的上部底面的中心点为顶点、所述旋转电机部的直径的1/2的圆所定义的圆锥的内部。
14.如权利要求12或13所述的泵装置,其特征在于:
所述泵部中的叶轮的旋转轴与所述旋转电机部的旋转轴一致,
在泵使用时,所述旋转轴相对于泵设置面为垂直方向。
15.如权利要求12或13所述的泵装置,其特征在于:
所述泵装置为立式直动型泵装置,所述泵装置的重心位于所述旋转电机部的旋转轴附近。
16.如权利要求12或13所述的泵装置,其特征在于:
在所述壳体的周围设置有电抗器。
17.如权利要求12或13所述的泵装置,其特征在于:
在所述壳体的周围设置有噪声滤波器。
18.如权利要求12或13所述的泵装置,其特征在于:
在所述泵壳内设置有压力传感器。
19.如权利要求12或13所述的泵装置,其特征在于:
所述逆变器主体、所述电容器和所述控制基板以所述旋转电机的旋转轴为中心配置在相互分离的位置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610841906.5A CN106953451B (zh) | 2011-07-22 | 2012-04-25 | 泵装置 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011160444A JP5792542B2 (ja) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | ポンプ装置 |
JP2011-160444 | 2011-07-22 | ||
JP2011160436A JP5509156B2 (ja) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | ポンプ装置 |
JP2011-160436 | 2011-07-22 | ||
PCT/JP2012/002821 WO2013014832A1 (ja) | 2011-07-22 | 2012-04-25 | ポンプ装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610841906.5A Division CN106953451B (zh) | 2011-07-22 | 2012-04-25 | 泵装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103688450A CN103688450A (zh) | 2014-03-26 |
CN103688450B true CN103688450B (zh) | 2016-10-26 |
Family
ID=47600710
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610841906.5A Active CN106953451B (zh) | 2011-07-22 | 2012-04-25 | 泵装置 |
CN201280035234.9A Active CN103688450B (zh) | 2011-07-22 | 2012-04-25 | 泵装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610841906.5A Active CN106953451B (zh) | 2011-07-22 | 2012-04-25 | 泵装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101531548B1 (zh) |
CN (2) | CN106953451B (zh) |
WO (1) | WO2013014832A1 (zh) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6100508B2 (ja) * | 2012-11-14 | 2017-03-22 | 日本電産サンキョー株式会社 | ドライバ一体型モータ |
CN103671992B (zh) * | 2013-12-18 | 2015-11-18 | 湖北泰和石化设备有限公司 | 一种复合散温盘阀盖深冷闸阀 |
CN105490462B (zh) * | 2015-12-23 | 2018-06-05 | 卧龙电气集团股份有限公司 | 一种带智能控制的一体式变频电机系统 |
CN106122039A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-16 | 苏州工业园区驿力机车科技股份有限公司 | 无刷调速磁力水泵 |
CN106401987A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-02-15 | 荆门市召铭液压科技有限公司 | 一种流量可调节消防泵 |
US10300609B2 (en) * | 2016-12-15 | 2019-05-28 | Boston Dynamics, Inc. | Motor and controller integration for a legged robot |
CN106907312B (zh) * | 2017-03-23 | 2018-10-26 | 张家港润盛科技材料有限公司 | 一种小型空气压缩机外壳 |
JP6655637B2 (ja) * | 2018-02-09 | 2020-02-26 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機ユニット |
KR102536589B1 (ko) * | 2018-05-15 | 2023-05-25 | 에이치엘만도 주식회사 | 전동 구동 제어 장치 |
CN109026826B (zh) * | 2018-09-18 | 2024-03-29 | 台州德基水泵科技有限公司 | 一种降噪自吸泵 |
JP7280721B2 (ja) * | 2019-03-12 | 2023-05-24 | 本田技研工業株式会社 | モータユニットおよびモータユニットの製造方法 |
CN110285063A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-27 | 盐城市远大环保设备有限公司 | 一种智能型环保排污节能水泵 |
JP7350625B2 (ja) * | 2019-11-05 | 2023-09-26 | 株式会社荏原製作所 | ポンプケーシングおよびポンプ装置 |
CN111706517A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-25 | 湖南耐普泵业股份有限公司 | 一种智能永磁无泄漏泵 |
CN111828034A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-10-27 | 侯小柱 | 一种隧道掘进机截割头 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101090216A (zh) * | 2006-05-12 | 2007-12-19 | 株式会社东芝 | 用于控制器集成电机的设备 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0574168U (ja) * | 1992-01-09 | 1993-10-08 | 株式会社明電舎 | 可変速装置組込回転電機 |
JPH09163681A (ja) * | 1995-12-12 | 1997-06-20 | Hitachi Ltd | 電気車用回転電機 |
JP3818213B2 (ja) * | 2002-05-01 | 2006-09-06 | 株式会社デンソー | 電動圧縮機 |
JP3996923B2 (ja) * | 2004-12-06 | 2007-10-24 | 株式会社日立産機システム | インバータ駆動電動機、及びインバータ駆動電動機で駆動される機器 |
WO2007072561A1 (ja) * | 2005-12-22 | 2007-06-28 | Yamamoto Electric Corporation | 偏平型ブラシレスモーターポンプ及び該偏平型ブラシレスモーターポンプを用いた車両用電動ウオーターポンプユニット |
JP4402057B2 (ja) * | 2006-02-21 | 2010-01-20 | 三菱電機株式会社 | 制御装置一体型回転電機 |
JP4874890B2 (ja) * | 2007-08-10 | 2012-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | 駆動装置 |
JP5107133B2 (ja) * | 2008-05-14 | 2012-12-26 | 三菱重工業株式会社 | インバータ一体型電動圧縮機 |
JP5215728B2 (ja) * | 2008-05-16 | 2013-06-19 | 株式会社荏原製作所 | モータ組立体およびポンプ装置 |
JP5312101B2 (ja) * | 2009-03-04 | 2013-10-09 | 住友重機械工業株式会社 | モータフィン付きのモータ |
-
2012
- 2012-04-25 CN CN201610841906.5A patent/CN106953451B/zh active Active
- 2012-04-25 KR KR1020137031749A patent/KR101531548B1/ko active IP Right Grant
- 2012-04-25 WO PCT/JP2012/002821 patent/WO2013014832A1/ja active Application Filing
- 2012-04-25 CN CN201280035234.9A patent/CN103688450B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101090216A (zh) * | 2006-05-12 | 2007-12-19 | 株式会社东芝 | 用于控制器集成电机的设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106953451A (zh) | 2017-07-14 |
CN106953451B (zh) | 2020-11-03 |
KR20140019440A (ko) | 2014-02-14 |
KR101531548B1 (ko) | 2015-07-06 |
CN103688450A (zh) | 2014-03-26 |
WO2013014832A1 (ja) | 2013-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103688450B (zh) | 泵装置 | |
CN105122606B (zh) | 旋转电机 | |
CN102624157B (zh) | 旋转电机组装体 | |
EP2549629B1 (en) | Rotating electrical machine | |
CN101988517A (zh) | 送风风扇 | |
US20070075598A1 (en) | Electric fan | |
JP5792542B2 (ja) | ポンプ装置 | |
CN204984999U (zh) | 风扇 | |
JP2006174541A (ja) | 回転電機 | |
US9890798B2 (en) | Axial fan | |
CN103338866A (zh) | 管磨机 | |
US20090162225A1 (en) | Pump for liquid cooling system | |
JP2014015908A (ja) | ブロワユニット | |
JP6739583B2 (ja) | ポンプ装置 | |
JP5509156B2 (ja) | ポンプ装置 | |
JP6518714B2 (ja) | ポンプ装置 | |
US20140341760A1 (en) | Fan structure with externally connected circuit | |
JP6133941B2 (ja) | ポンプ装置 | |
KR101311345B1 (ko) | 에어컨 실외기의 쿨링팬 구동장치 및 이를 이용한 쿨링팬 | |
JP6302023B2 (ja) | 回転電機 | |
JP6005771B2 (ja) | 回転電機組立体 | |
JP2007166787A (ja) | ファン付き偏心ロータと同ロータを備えた扁平ブラシレス型振動モータ | |
US20090155099A1 (en) | Pump for liquid cooling system | |
CN207968137U (zh) | 马达单元 | |
CN211093558U (zh) | 一种主动降噪结构及料理机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |