CN104806531A - 一种节能型潜油泵及其节能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能型潜油泵及其节能控制方法，所述潜油泵包含有一组接口装置，该接口装置连通加油枪的油路，所述潜油泵的控制电路的处理单元经光耦隔离电路和MOS管驱动电路或IGBT驱动电路后连接至直流无刷电动机的控制端，所述处理单元上连接有用于检测加油枪状态的多个开关量传感器，所述直流无刷电动机的转子轴上安装的位置传感器连接至处理单元，处理单元通过开关量传感器获取当前处于工作状态下的加油枪的数量；处理单元再根据加油枪的数量通过MOS管驱动电路或IGBT驱动电路控制直流无刷电动机的转速。本发明一种节能型潜油泵及其节能控制方法，具有节能效果好的优点。

Description

一种节能型潜油泵及其节能控制方法

技术领域

本发明涉及一种节能型潜油泵及其控制方法，尤其是涉及一种利用直流无刷电动机作为动力源的潜油泵形式的加油器及其节能控制方法，属于加油机技术领域。

背景技术

目前，常规潜油泵上采用交流异步电动机驱动油泵进行泵油作业，当采用交流异步电动机驱动方式时，仅存在启动和关停两种状态，也即意味着当操作人员提枪时，交流异步电动机即开始功率运作，而因此泵入的油还未加注到车辆内，均通过溢流通道回流，浪费了大量的电能；并且，该种方式应用于多个加油枪时，无论是一个加油枪动作，还是多个加油枪同时动作，交流异步电动机均为全功率运作，缺乏相应的功率调节能力，在整个加油过程中，浪费了大量电能；

同时，常规交流异步电动机需要对转子轴加工冷却流道（潜油泵工作形式），利用油对其进行冷却，但是常规的交流异步电动机在工作时产生的电磁力会对油内的铁屑等金属杂质产生吸附，使得其沉淀在冷却流道内，影响交流异步电动机的使用寿命；

并且，由于交流异步电动机无法对其功率进行调节，在安装时无法根据当地情况（如油压、容积、加油枪数量等等）选择功率匹配的交流异步电动机，为此对于潜油泵厂家而言需要生产各种不同规格的潜油泵，增加了资金、库存压力；对于售油企业而言，同样增加了使用成本和安装调试成本；

另外：常规的交流异步电动机仅有启动和关停两种状态，当加油枪频繁操作时，对交流异步电动机频繁启停瞬间产生的过流状态缺乏相应的保护，不但容易损坏交流异步电动机，而且具有一定的安全隐患；

为此，亟需一种能够解决上述问题的新型加油机的潜油泵及其加油控制方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种节能效果好的节能型潜油泵及其节能控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种节能型潜油泵，所述潜油泵包含有一组接口装置，该接口装置连通加油枪的油路，所述潜油泵由直流无刷电动机驱动；

所述潜油泵还包含有一控制电路，所述控制电路的处理单元经光耦隔离电路和MOS管驱动电路或IGBT驱动电路后连接至直流无刷电动机的控制端，所述处理单元上连接有用于检测加油枪状态的多个开关量传感器，所述直流无刷电动机的转子轴上安装的位置传感器（如霍尔传感器，当然具体实施过程中，也可通过监测电流、电压等信号对进行位置监测，无论何种方式，均在本专利的保护范围之内）连接至处理单元，所述处理单元经光耦隔离电路连通至外部控制信号输入电路，所述处理单元上连接有通讯模块；

本发明一种节能型潜油泵，所述直流无刷电动机驱动包含有外壳，所述外壳内套装有定子组件，所述定子组件内套装有转子组件，该转子组件的转子轴由稀土材质构成。

本发明一种节能型潜油泵，所述直流无刷电动机的供电线上安装有过流过压检测电路，且该过流过压检测电路连接至处理单元。

本发明一种节能型潜油泵的节能控制方法，所述方法为：

处理单元通过开关量传感器获取当前处于工作状态下的加油枪的数量；

处理单元再根据加油枪的数量通过MOS管驱动电路或IGBT驱动电路控制直流无刷电动机的转速。

本发明一种节能型潜油泵的节能控制方法，处理单元通过位置传感器对直流无刷电动机的转速进行监测，形成一闭环负反馈系统，从而使得直流无刷电动机稳定在与加油枪数量相匹配的某一转速。

优选的，本发明一种节能型潜油泵的节能控制方法，

所述方法包含有以下步骤：

步骤1：系统启动；

步骤2：直流无刷电动机低速转动；

步骤3：开关量传感器将加油枪的动作信号传递至处理单元，从而使得处理单元可以得知此时处于加油状态的加油枪的数量；

步骤4：根据加油枪的数量，处理单元通过驱动电路驱动直流无刷电动机的旋转速度；当增加处于加油状态的加油枪的数量时，提高直流无刷电动机的转速，当减少处于加油状态的加油枪的数量时，降低直流无刷电动机的转速，从而使得加油过程中，直流无刷电动机始终能够保持在与加油量需求合理匹配的转速上，保证了加油的正常操作，且降低了直流无刷电动机的能耗；

步骤5：在进行步骤4的同时，通过直流无刷电动机转子轴上的位置传感器对直流无刷电动机的转速进行监测，防止其转速偏离处理单元的限制值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明潜油泵电动机采用直流无刷电动机取代常规的交流异步电动机，且直流无刷电动机的转子轴采用稀土材料制成，因而其无需在转子轴内构建冷却流道，杜绝了常规交流异步电动机金属杂质的沉淀堵塞问题；且更为重要的是，通过对直流无刷电动机的输出功率的控制，使得本发明潜油泵能够根据实际情况输出合适的功率，驱动直流无刷电动机以合适的转速进行旋转，从而达到了节能效果；并且，由于功率可调，无需根据不同规格配置不同的潜油泵，通过一台直流无刷电动机即可利用功率调节配合不同情况进行使用；同时，通过直流无刷电动机的过流过压保护装置，有效防止频繁启停对电动机造成损伤，有助于延长电动机的使用寿命，提高潜油泵的安全性能。

附图说明

图1为本发明一种节能型潜油泵的应用示意图(A为直流无刷电动机)。

图2为本发明一种节能型潜油泵的直流无刷电动机的结构示意图。

图3为本发明一种节能型潜油泵的控制电路的电路框图。

其中：

外壳1、定子组件2、转子组件3。

具体实施方式

参见图1~3，本发明涉及的一种节能型潜油泵，所述潜油泵包含有一组接口装置，该接口装置连通加油枪的油路，该潜油泵由直流无刷电动机驱动；

所述直流无刷电动机驱动包含有外壳1，所述外壳1内套装有定子组件2，所述定子组件2内套装有转子组件3，该转子组件3的转子轴由稀土材质构成，从而使得该直流无刷电动机具有能耗低、启动转矩大其启动电流小的优点；

所述潜油泵还包含有一控制电路，所述控制电路的处理单元经光耦隔离电路和MOS管驱动电路或IGBT驱动电路后连接至直流无刷电动机的控制端，所述直流无刷电动机的供电线上安装有过流过压检测电路，且该过流过压检测电路连接至处理单元，所述处理单元上连接有用于检测加油枪状态的多个开关量传感器，所述直流无刷电动机的转子轴上安装的位置传感器连接至处理单元，所述处理单元经光耦隔离电路连通至外部控制信号输入电路，所述处理单元上连接有通讯模块；

一种节能型潜油泵的节能控制方法，所述方法为：

处理单元通过开关量传感器获取当前处于工作状态下的加油枪的数量；

处理单元再根据加油枪的数量通过MOS管驱动电路或IGBT驱动电路控制直流无刷电动机的转速；

在上述过程中，处理单元通过位置传感器对直流无刷电动机的转速进行监测，形成一闭环负反馈系统，从而使得直流无刷电动机稳定在与加油枪数量相匹配的某一转速；

并且，通过过流过压检测电路对直流无刷电动机进行监测，防止因加油枪的频繁启动和关闭而产生瞬时过流损毁电动机；

具体的讲，上述方法的控制流程为：

步骤1：系统启动；

步骤2：直流无刷电动机低速转动；

步骤3：开关量传感器将加油枪的动作信号传递至处理单元，从而使得处理单元可以得知此时处于加油状态的加油枪的数量；

步骤4：根据加油枪的数量，处理单元通过驱动电路驱动直流无刷电动机的旋转速度；当增加处于加油状态的加油枪的数量时，提高直流无刷电动机的转速，当减少处于加油状态的加油枪的数量时，降低直流无刷电动机的转速，从而使得加油过程中，直流无刷电动机始终能够保持在与加油量需求合理匹配的转速上，保证了加油的正常操作，且降低了直流无刷电动机的能耗；

步骤5：在进行步骤4的同时，通过直流无刷电动机转子轴上的位置传感器对直流无刷电动机的转速进行监测，防止其转速偏离处理单元的限制值；

另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种节能型潜油泵，所述潜油泵包含有一组接口装置，该接口装置连通加油枪的油路，其特征在于：所述潜油泵由直流无刷电动机驱动； 

所述潜油泵还包含有一控制电路，所述控制电路的处理单元经光耦隔离电路和MOS管驱动电路或IGBT驱动电路后连接至直流无刷电动机的控制端，所述处理单元上连接有用于检测加油枪状态的多个开关量传感器，所述直流无刷电动机的转子轴上安装的位置传感器连接至处理单元，所述处理单元经光耦隔离电路连通至外部控制信号输入电路，所述处理单元上连接有通讯模块。

2.如权利要求1所述一种节能型潜油泵，其特征在于：所述直流无刷电动机驱动包含有外壳（1），所述外壳（1）内套装有定子组件（2），所述定子组件（2）内套装有转子组件（3），该转子组件（3）的转子轴由稀土材质构成。

3.如权利要求1或2所述一种节能型潜油泵，其特征在于：所述直流无刷电动机的供电线上安装有过流过压检测电路，且该过流过压检测电路连接至处理单元。

4.一种节能型潜油泵的节能控制方法，其特征在于：所述方法为：

处理单元通过开关量传感器获取当前处于工作状态下的加油枪的数量；

处理单元再根据加油枪的数量通过MOS管驱动电路或IGBT驱动电路控制直流无刷电动机的转速。

5.如权利要求4所述一种节能型潜油泵的节能控制方法，其特征在于：处理单元通过位置传感器对直流无刷电动机的转速进行监测，形成一闭环负反馈系统，从而使得直流无刷电动机稳定在与加油枪数量相匹配的某一转速。

6.如权利要求4所述一种节能型潜油泵的节能控制方法，其特征在于：所述方法包含有以下步骤：

步骤1：系统启动；

步骤2：直流无刷电动机低速转动；

步骤3：开关量传感器将加油枪的动作信号传递至处理单元，从而使得处理单元可以得知此时处于加油状态的加油枪的数量；

步骤4：根据加油枪的数量，处理单元通过驱动电路驱动直流无刷电动机的旋转速度；当增加处于加油状态的加油枪的数量时，提高直流无刷电动机的转速，当减少处于加油状态的加油枪的数量时，降低直流无刷电动机的转速，从而使得加油过程中，直流无刷电动机始终能够保持在与加油量需求合理匹配的转速上，保证了加油的正常操作，且降低了直流无刷电动机的能耗；

步骤5：在进行步骤4的同时，通过直流无刷电动机转子轴上的位置传感器对直流无刷电动机的转速进行监测，防止其转速偏离处理单元的限制值。