CN104265653B - 新型电动水泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型电动水泵，包括电机和水泵，所述的电机与水泵固定连接，所述的电机包括驱动部分和控制部分，所述的控制部分包括固定壳，所述的固定壳内部设有芯片板，所述的芯片板与固定壳固定连接，所述的芯片板上设有集成芯片，所述的集成芯片与芯片板固定连接，所述的驱动部分包括无刷定子和无刷转子，所述的无刷定子套设在无刷转子外部。本发明结构紧凑，使用可靠简单，具有低噪音，节能环保，智能控制，可编程的特点，并且有无水保护、过载保护、防反接保护和调速等功能，减少泵的故障率，提高新型泵的使用效率和可靠性，能够有效保护水泵和电机。

Description

新型电动水泵
技术领域
本发明涉及机电领域，更具体的说，本发明涉及一种新型电动水泵。
背景技术
目前，水泵是一种输送液体介质的通用机械，是各类机械设备的液体输送的心脏，也是能源消耗的大户，现有技术泵的使用过程中，存在如下问题：（1）水泵运行的噪音大；（2）水泵如果存在泵扬程不够或出水量不够时(相差不多时)，无法在原来的基础上加以修正，只能是更换叶轮或更换水泵；（3）水泵在运行初期时，往往易将泵的旋转方向搞错，对于不允许反转的泵来说是大大不利，在外部不能察看水泵的转向反向引起水泵性能过低而判断水泵不能正常工作的故障也屡有发生；（4）在泵的运行过程中，如果出现泵的运行电流超出电机的额定电流时，现在的处理方法一般是将电机外部接保险丝，保护电机，如果超出额定电流，保险丝熔断，保护电机；或电机在制作过程中，将原来电机的功率制作略超出原来的设计电机的功率，这对现在社会要求节能减排来说，是非常不合的；（5）在无人值班的泵如果空载运行时，由于无人监控，泵会一直在运行，也就是泵一直在做无用功，浪费电力，同时由于泵内无水，泵里面的旋转零件产生干磨，损坏泵的零件，使泵产生故障。
发明内容
本发明的目的在于解决现有上述的问题，提供了一种新型电动水泵。
为实现以上目的，本发明的技术方案是一种新型电动水泵，包括电机和水泵，其特征是，所述的电机与水泵固定连接，所述的电机包括驱动部分和控制部分，所述的控制部分包括固定壳，所述的固定壳内部设有芯片板，所述的芯片板与固定壳固定连接，所述的芯片板上设有集成芯片，所述的集成芯片与芯片板固定连接，所述的驱动部分包括无刷定子和无刷转子，所述的无刷定子套设在无刷转子外部，所述的芯片板上设有无水过载保护器、防反接保护器和自动调速器，所述的无水过载保护器、防反接保护器和自动调速器均与芯片板固定连接，所述的无水过载保护器包括若干MOS管和检测电阻，两个相互串联的第一MOS管和第二MOS管为一个控制臂，所述的控制臂的数量为三个，三个控制臂上的三个第二MOS管均接收外部的控制信号，所述的检测电阻分别与每一控制臂串联。通过控制部分的集成芯片对驱动部分的无刷转子进行控制，从而控制泵的旋转状态，泵的工作状态参数反馈到集成芯片上，以电流的大小来控制泵的工作运行状态，从而达到调节水泵运行和保护水泵和电机的目的。通过检测电阻的压降来判断芯片板的电流，当集成芯片检测到压降异常增大时，就会切断控制器输出，停止水泵运行；通过检测电阻的压降来判断控制器的电流，与无水电流比较，从而判断水泵是否处于无水状态。
作为优选，所述的防反接保护器包括分压电阻、MOS管和稳压二极管，所述的MOS管分别与分压电阻和稳压二极管电连接。在正、负极接反时，MOS管承受的反向耐压为电源电压，即使在电源电压比较高时，MOS管所承受的电压也远小于其自身能承受的耐压值，MOS管在这种电路中是安全、可靠的。
作为优选，所述的自动调速器包括MOS管和调速电容，所述的MOS管与调速电容并联。调速的原理是调节电压，而且这个电压是有效值电压，当MOS管高频率开关动作时，实质就是对绕组进行高频率地通断电，从而实现调速功能。
作为优选，所述的驱动部分与控制部分之间设有中间隔板，所述的中间隔板与控制部分和驱动部分均固定连接。中间隔板用于隔开驱动部分和控制部分。
作为优选，所述的电机与水泵之间设有联轴器，所述的联轴器一端与水泵固定连接，所述的联轴器的另一端与电机固定连接。联轴器方便水泵与电机之间维修或者更换。
作为优选，所述的水泵包括泵壳和叶轮，所述的叶轮设置在泵壳内部，所述的叶轮上设有叶轮轴，所述的叶轮轴与叶轮固定连接，所述的叶轮轴上设有轴承，所述的泵壳上设有轴承座，所述的轴承设置在轴承座内部。
作为优选，所述的控制部分设有上设有电机引出线，所述的电机引出线与控制部分电连接。电机引出线方便与电源连接。
本发明具有以下有益效果：结构紧凑，使用可靠简单，具有低噪音，节能环保，智能控制，可编程的特点，并且有无水保护、过载保护、防反接保护和调速等功能，减少泵的故障率，提高新型泵的使用效率和可靠性，能够有效保护水泵和电机。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是芯片板的一种结构示意图；
图3是无水过载保护器的一种电路图；
图4是防反接保护器的一种电路图；
图5是自动调速器的一种电路图；
图6是自动调速器的一种信号图。
1、泵壳，2、叶轮，3、轴承座，31、轴承，4、联轴器，5、电机；51、无刷转子，52、无刷定子，53、中间隔板，54、电机引出线，6、芯片板，61、集成芯片，62、无水过载保护器，63、防反接保护器，64、自动调速器，7、叶轮轴，8、固定壳，9、MOS管，10、检测电阻，11、分压电阻，12、稳压二极管，13、调速电容。
具体实施方式
下面结合具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明：
实施例：包括电机5和水泵，所述的电机5与水泵固定连接，所述的电机包括驱动部分和控制部分，所述的控制部分包括固定壳8，所述的固定壳8内部设有芯片板6，所述的芯片板6与固定壳8固定连接，所述的芯片板6上设有集成芯片61，所述的集成芯片61与芯片板6固定连接，所述的驱动部分包括无刷定子52和无刷转子51，所述的无刷定子52套设在无刷转子51外部，所述的芯片板6上设有无水过载保护器62、防反接保护器63和自动调速器64，所述的无水过载保护器62、防反接保护器63和自动调速器64均与芯片板6固定连接，所述的无水过载保护器62包括若干MOS管9和检测电阻10，两个相互串联的第一MOS管和第二MOS管为一个控制臂，所述的控制臂的数量为三个，三个控制臂上的三个第二MOS管9均接收外部的控制信号，所述的检测电阻10分别与每一控制臂串联，所述的防反接保护器63包括分压电阻11、MOS管9和稳压二极管12，所述的MOS管9分别与分压电阻11和稳压二极管12电连接，所述的自动调速器64包括MOS管9和调速电容13，所述的MOS管9与调速电容13并联，所述的驱动部分与控制部分之间设有中间隔板53，所述的中间隔板53与控制部分和驱动部分均固定连接，所述的电机5与水泵之间设有联轴器4，所述的联轴器4左端与水泵固定连接，所述的联轴器4的右端与电机5固定连接，所述的水泵包括泵壳1和叶轮2，所述的叶轮2设置在泵壳1内部，所述的叶轮2上设有叶轮轴7，所述的叶轮轴7与叶轮2固定连接，所述的叶轮轴7上设有轴承31，所述的泵壳1上设有轴承座3，所述的轴承31设置在轴承座3内部，所述的控制部分设有上设有电机引出线54，所述的电机引出线54与控制部分电连接。
芯片板在工作的时候，有电流通过各个MOS管，各MOS管的电流最终都会流过采样电阻R1，通过检测R1电阻上的压降，就可以判断流过芯片板的电流。当水泵异常时，流过芯片板的电流异常增大，电阻R1上的压降也异常增大，MCU检测到此异常电压，迅速切断控制器的输出，停止水泵的运行，整个过程在几个微秒内完成，不会损坏芯片板，起到保护水泵运行的功能；水泵芯片板在工作的时候，有电流通过各个MOS管，各MOS管的电流最终都会流过采样电阻R1，通过检测R1电阻上的压降，就可以判断流过控制器的电流。与控制器有水、无水时的电流比较，就可以判断控制器是否工作在无水状态；在正常使用中，通过电阻R19，R20分压，给MOS管提供一个开启电压，使MOS管导通。为防止直流电源的电压波动比较大，对MOS管造成损伤，在分压电阻R20两端，并联一个稳压二极管。当控制器的正、负极接反时，MOS不导通，整个控制器没有电通过。MOS管选用耐压100V的，在正、负极接反时，MOS管承受的反向耐压为电源电压24V，即使在电源电压比较高时，MOS管所承受的电压也远小于其自身能承受的耐压值，MOS管在这种电路中是安全、可靠的；调速的原理是调节电压，而且这个电压是有效值电压，当MOS管高频率开关动作时，实质就是对绕组进行高频率地通断电，从而达到调速的目的；取消了异步电动机，采用了新型无刷电机，使泵运行时更加可靠，泵运行的噪音更低，泵运行更加经济和可靠，增加了泵的使用寿命，无刷电机由于运转摩擦力小，主要摩擦在轴承上磨损，运行顺畅，产生的噪音小，采用无刷电机与芯片板控制器结合，比无刷电机更加可控和智能化，即有无刷电机的优点，又有无刷电机没有的功能；结合水泵的常发生的故障，利用芯片板控制器的可控性，本发明可以排除上述故障，使新型水泵成为泵行业中的亮点，减少泵的故障率，提高新型泵的使用效率和可靠性，节电减排，有无水保护、过载保护、防反接保护和调速等功能。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种新型电动水泵，包括电机和水泵，其特征是，所述的电机与水泵固定连接，所述的电机包括驱动部分和控制部分，所述的控制部分包括固定壳，所述的固定壳内部设有芯片板，所述的芯片板与固定壳固定连接，所述的芯片板上设有集成芯片，所述的集成芯片与芯片板固定连接，所述的驱动部分包括无刷定子和无刷转子，所述的无刷定子套设在无刷转子外部，所述的芯片板上设有无水过载保护器、防反接保护器和自动调速器，所述的无水过载保护器、防反接保护器和自动调速器均与芯片板固定连接，所述的无水过载保护器包括若干MOS管和检测电阻，两个相互串联的第一MOS管和第二MOS管为一个控制臂，所述的控制臂的数量为三个，三个控制臂上的三个第二MOS管均接收外部的控制信号，所述的检测电阻分别与每一控制臂串联。
2.根据权利要求1所述的新型电动水泵，其特征是，所述的防反接保护器包括分压电阻、MOS管和稳压二极管，所述的MOS管分别与分压电阻和稳压二极管电连接。
3.根据权利要求1所述的新型电动水泵，其特征是，所述的自动调速器包括MOS管和调速电容，所述的MOS管与调速电容并联。
4.根据权利要求1所述的新型电动水泵，其特征是，所述的驱动部分与控制部分之间设有中间隔板，所述的中间隔板与控制部分和驱动部分均固定连接。
5.根据权利要求4所述的新型电动水泵，其特征是，所述的电机与水泵之间设有联轴器，所述的联轴器一端与水泵固定连接，所述的联轴器的另一端与电机固定连接。
6.根据权利要求5所述的新型电动水泵，其特征是，所述的水泵包括泵壳和叶轮，所述的叶轮设置在泵壳内部，所述的叶轮上设有叶轮轴，所述的叶轮轴与叶轮固定连接，所述的叶轮轴上设有轴承，所述的泵壳上设有轴承座，所述的轴承设置在轴承座内部。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的新型电动水泵，其特征是，所述的控制部分设有上设有电机引出线，所述的电机引出线与控制部分电连接。
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