CN109555708B - 一种节能水泵电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能水泵电机，包括电机、储液腔、控制器、转动部、推动部、过水腔、入水管和出水管，所述电机设置在储液腔内部，电机的外层设置有一层换热铜，换热铜与储液腔中的液体进行热交换，所述控制器设置在储液腔外壳上，所述转动部与电机卡接，转动部设置在过水腔内，转动部与控制器连接，转动部的转动扇叶可调节长度，所述过水腔设置在电机输出端的前侧位置，所述过水腔通过固定外壳与储液腔固定连接，所述入水管和出水管是设在过水腔上，入水管与出水管的管径大小可调节。

Description

一种节能水泵电机

技术领域

本发明涉及电机节能领域，尤其是一种节能水泵电机。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能。

转换或传递的一种电磁装置。在电路中用字母M（旧标准用D）表示。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。发电机在电路中用字母G 表示。它的主要作用是利用机械能转化为电能，目前最常用的是，利用热能、水能等推动发电机转子来发电。

水泵电机是依靠电机扇叶对水或者其他流质物体进抽离的装置，现有技术，在对不同密度的液体使用相同功率的水泵进行抽离，在抽离粘稠度较大的溶液时候，电动机功率就会过小,就会出现“小马拉大车”现象,造成电动机长期过载，一方面不仅会耗费电力，抽离效果不好,另一方面还会使其绝缘因发热而损坏,导致电动机被烧毁，

在粘稠度低的液体也使用相同的功率进行抽水，此时电动机功率会过大,就会出现“大马拉小车”现象.其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利而且还会造成电能浪费。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述问题，提供一种节能水泵电机，对于不同密度的流质进行抽离的时候，合理使用机械的输出功率，减少水泵过载耗电的情况发生，并且能自动降温的。

一种节能水泵电机，包括电机、储液腔、控制器、转动部、推动部、过水腔、入水管和出水管，所述电机设置在储液腔内部，电机的外层设置有一层换热铜，所述换热铜与电机紧密贴合，换热铜与储液腔中的液体进行热交换，使电机自动进行降温，控制器设置在储液腔外壳上，所述转动部与电机卡接，转动部设置在过水腔内，转动部与控制器连接，转动部的转动扇叶可调节，所述过水腔设置在电机输出端的前侧位置，所述过水腔通过固定外壳与储液腔固定连接，所述入水管和出水管是设在过水腔上，入水管与出水管的管径大小可调节。

当对不同粘稠度的液体进行抽离或者运输的时候，水泵电机的电机对于粘稠度不同进行调节，但是通常情况下，人工不容易进行调节；就会导致在粘稠度低的液体也使用相同的功率进行抽水，此时电动机功率会过大,就会出现“大马拉小车”现象.其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利而且还会造成电能浪费。

在抽离粘稠度较大的溶液时候，电动机功率就会过小,就会出现“小马拉大车”现象,造成电动机长期过载，一方面不仅会耗费电力，抽离效果不好,另一方面还会使其绝缘因发热而损坏,导致电动机被烧毁。

本发明的转动扇叶可根据抽离液体的粘稠度和密度进行相应的调节，在抽离粘稠度大、密度大的液体的时候，将转动扇叶缩短，在电机功率不变的情况下使输出的力度增大，保护了电机，并且节约了电能，在抽离粘稠的小、密度小的液体时，将转动扇叶伸长，提升了输出功率，节约了电能。

优选的，所述储液腔包括进液管、出液管和固定外壳，所述进液管与进水管贯通连接，所述出液管与过水腔贯通连接，所述进液管的管径为进水管管径的十分之一；所述出液管的管径小于进液管的管径，在储液腔中出液的速度小于进液的速度，可以使液体在储液腔中充分与电机外壳的换热铜进行热交换，降低电机的温度，不需要额外的散热装置就可实现对电机的降温；所述固定外壳与过水腔和储液腔固定连接。

优选的，所述控制器设置在储液腔外壳的外部，控制器控制各装置的运行，具体为PLC可编程逻辑控制器3，型号为SIMATIC S7-300。

优选的，所述转动部与电机的输出轴固定连接，所述转动部包括多个电动扇叶，电动扇叶成线性设置在电机的输出轴上，电动扇叶与电机输出轴固定连接，电动扇叶包括伸缩部和固定腔，所述伸缩部可在固定腔内进行径向滑动，所述伸缩部与控制器电连接。

优选的，所述入水管设置在过水腔的顶部，入水管与过水腔贯通，所述入水管内设置有密度检测器和压力检测器，密度检测器和压力检测器分别检测进入到过水腔液体的密度和入水管中的压强，所述密度检测器和压力检测器均与控制器电连接，当密度检测器检测到进入到过水腔的液体密度小的时候，将电信号传递给控制器，控制器控制电动扇叶进行伸长，提高输出的机械功率，减少出处功率的浪费，当密度检测器检测到液体的密度较大的时候，将电信号传递给控制器，控制器控制电动扇叶进行缩短，在相同输出功率的时候，增加输出的力度，减少电机过载的发生，减少电力的消耗,保护了电机性能。所述密度检测器为DMF-1-CR 插入式密度计。

优选的，所述密度检测器设置为多个，在水流动方向上线性设置，当所有密度检测器检测出的平均密度增大或者减小的时候，控制器才对电动扇叶进行控制。

优选的，所述压力检测器将检测的信号传递给控制器，控制器控制推动部对入水管和出水管的管径大小进行调节，缓解液体的压力，保证了电机和转动部的安全。

优选的，所述推动部包括第一推动气缸和第二推动气缸，所述第一推动气缸设置入水管的一侧，第一推动气缸的活塞杆与入水管固定连接，所述设置有第一推动气缸的侧壁端靠近入液口的位置设置有伸缩壁，当第一推动气缸推动入水管改变管径大小的时候，伸缩壁同步进行移动，所述第一推动气缸与控制器电连接，当压力检测器检测到入液管中压力过大的时候，压力检测器将电信号传递给控制器，控制器控制第一推动气缸动作，将入液管的管径增大，当压力检测器检测到入液管中压力过小的时候，压力检测器将电信号传递给控制器，控制器控制第一推动气缸动作，将入液管的管径减小。可以保证在抽水的时候减少空转，提高机械功率，节约电能。

优选的，所述第二推动气缸设置出水管的一侧，第二推动气缸的活塞杆与出水管固定连接，所述设置有第二推动气缸的侧壁端靠近出液口的位置设置有伸缩壁，当第二推动气缸推动出水管改变管径大小的时候，伸缩壁同步进行移动，所述第二推动气缸与控制器电连接，当压力检测器检测到出液管中压力过大的时候，压力检测器将电信号传递给控制器，控制器控制第二推动气缸动作，将出液管的管径增大，当压力检测器检测到出液管中压力过小的时候，压力检测器将电信号传递给控制器，控制器控制第二推动气缸动作，将出液管的管径减小。可以调节输出水的压强和调节过水腔中的压强，保证了电动扇叶的安全。同时调节电动扇叶转动时候的水压阻力，减少过载费电的情况发生，不仅节约了电机，还保证了电动扇叶的安全。

优选的，所述出水管与过水腔贯通连接，液体通过出水管排除，所述出水管内壁上设置有压力检测器，压力检测器与控制器电连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明采用密度检测器和电动扇叶结合，自动识别入液管中流质的密度，自动调节电动扇叶的长度，使机械功率充分利用，减少电机过载的发生，保护了电机的安全，节约了维护成本，节省了电力资源。

2.本发明的第一推动气缸和第二推动气缸可以配合出水管和入水管的管径大小，从而控制过水腔中的压强大小，减小水压阻力，减少过载费电的情况发生，不仅节约了电机，还保证了电动扇叶的安全。

3.本发明的储液腔与入水管和过水腔连接，可以实现自动进水，自动降温，不需要单独设置散热器对电机进行散热。

附图说明

图1是本发明的电动扇叶收缩时整体结构示意图；

图2是本发明的电动扇叶伸长时整体结构示意图；

图中标记：1、电机；2、储液腔；3、控制器；4、转动部；5、推动部；6、过水腔；7、入水管；8、出水管；9、换热铜；21、进液管；22、出液管；23、固定外壳；41、电动扇叶；411、伸缩部；412、固定腔；51、第一推动气缸；52、第二推动气缸；53、伸缩壁；71、密度检测器；72、压力检测器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1~2所示，一种节能水泵电机，包括电机1、储液腔2、控制器、转动部4、推动部5、过水腔6、入水管7和出水管8，所述电机1设置在储液腔2内部，电机1的外层设置有一层换热铜9，所述换热铜9与电机1紧密贴合，换热铜9与储液腔2中的液体进行热交换，使电机1自动进行降温，控制器设置在储液腔2外壳上，所述转动部4与电机1卡接，转动部4设置在过水腔6内，转动部4与控制器连接，转动部4的转动扇叶可调节，所述过水腔6设置在电机1输出端的前侧位置，所述过水腔6通过固定外壳23与储液固定连接，所述入水管7和出水管8是设在过水腔6上，入水管7与出水管8的管径大小可调节。

当对不同粘稠度的液体进行抽离或者运输的时候，水泵电机1的电机1对于粘稠度不同进行调节，但是通常情况下，人工不容易进行调节；就会导致在粘稠度低的液体也使用相同的功率进行抽水，此时电动机功率会过大,就会出现“大马拉小车”现象.其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利而且还会造成电能浪费。

在抽离粘稠度较大的溶液时候，电动机功率就会过小,就会出现“小马拉大车”现象,造成电动机长期过载，一方面不仅会耗费电力，抽离效果不好,另一方面还会使其绝缘因发热而损坏,导致电动机被烧毁。

本发明的转动扇叶可根据抽离液体的粘稠度和密度进行相应的调节，在抽离粘稠度大、密度大的液体的时候，将转动扇叶缩短，在电机1功率不变的情况下使输出的力度增大，保护了电机1，并且节约了电能，在抽离粘稠的小、密度小的液体时，将转动扇叶伸长，提升了输出功率，节约了电能。

所述储液腔2包括进液管21、出液管22和固定外壳23，所述进液管21与进水管贯通连接，所述出液管22与过水腔6贯通连接，所述进液管21的管径为进水管管径的十分之一；所述出液管22的管径小于进液管21的管径，在储液腔2中出液的速度小于进液的速度，可以使液体在储液腔2中充分与电机1外壳的换热铜9进行热交换，降低电机1的温度，不需要额外的散热装置就可实现对电机1的降温；所述固定外壳23与过水腔6和储液腔2固定连接。

所述控制器设置在储液腔2外壳的外部，控制器控制各装置的运行，具体为PLC可编程逻辑控制器3，型号为SIMATIC S7-300。

所述转动部4与电机1的输出轴固定连接，所述转动部4包括多个电动扇叶41，电动扇叶41成线性设置在电机1的输出轴上，电动扇叶41与电机1输出轴固定连接，电动扇叶41包括伸缩部411和固定腔412，所述伸缩部411可在固定腔412内进行径向滑动，所述伸缩部411与控制器电连接。

所述入水管7设置在过水腔6的顶部，入水管7与过水腔6贯通，所述入水管7内设置有密度检测器71和压力检测器72，密度检测器71和压力检测器72分别检测进入到过水腔6液体的密度和入水管7中的压强，所述密度检测器71和压力检测器72均与控制器电连接，当密度检测器71检测到进入到过水腔6的液体密度小的时候，将电信号传递给控制器，控制器控制电动扇叶41进行伸长，提高输出的机械功率，减少出处功率的浪费，当密度检测器71检测到液体的密度较大的时候，将电信号传递给控制器，控制器控制电动扇叶41进行缩短，在相同输出功率的时候，增加输出的力度，减少电机1过载的发生，减少电力的消耗,保护了电机1性能。所述密度检测器71为DMF-1-CR 插入式密度计。

所述密度检测器71设置为多个，在水流动方向上线性设置，当所有密度检测器71检测出的平均密度增大或者减小的时候，控制器才对电动扇叶41进行控制。

所述压力检测器72将检测的信号传递给控制器，控制器控制推动部5对入水管7和出水管8的管径大小进行调节，缓解液体的压力，保证了电机1和转动部4的安全。

所述推动部5包括第一推动气缸51和第二推动气缸52，所述第一推动气缸51设置入水管7的一侧，第一推动气缸51的活塞杆与入水管7固定连接，设置有第一推动气缸51的入水管侧壁端靠近入液口的位置设置有伸缩壁53，当第一推动气缸51推动入水管7改变管径大小的时候，伸缩壁53同步进行移动，所述第一推动气缸51与控制器电连接，当压力检测器72检测到入液管中压力过大的时候，压力检测器72将电信号传递给控制器，控制器控制第一推动气缸51动作，将入液管的管径增大，当压力检测器72检测到入液管中压力过小的时候，压力检测器72将电信号传递给控制器，控制器控制第一推动气缸51动作，将入液管的管径减小。可以保证在抽水的时候减少空转，提高机械功率，节约电能。

所述第二推动气缸52设置出水管8的一侧，第二推动气缸52的活塞杆与出水管8固定连接，设置有第二推动气缸52的出水管侧壁端靠近出液口的位置设置有伸缩壁53，当第二推动气缸52推动出水管8改变管径大小的时候，伸缩壁53同步进行移动，所述第二推动气缸52与控制器电连接，当压力检测器72检测到出液管22中压力过大的时候，压力检测器72将电信号传递给控制器，控制器控制第二推动气缸52动作，将出液管22的管径增大，当压力检测器72检测到出液管22中压力过小的时候，压力检测器72将电信号传递给控制器，控制器控制第二推动气缸52动作，将出液管22的管径减小。可以调节输出水的压强和调节过水腔6中的压强，保证了电动扇叶41的安全。同时调节电动扇叶41转动时候的水压阻力，减少过载费电的情况发生，不仅节约了电机1，还保证了电动扇叶41的安全。

所述出水管8与过水腔6贯通连接，液体通过出水管8排除，所述出水管8内壁上设置有压力检测器72，压力检测器72与控制器电连接。

在另一个实施例中，所述入液管和出液管22上分别设置有开关阀门，当对热的液体进行抽离的时候，关闭开关阀门。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种节能水泵电机，其特征在于，包括电机、储液腔、控制器、转动部、推动部、过水腔、入水管和出水管，所述电机设置在储液腔内部，电机的外层设置有一层换热铜，换热铜与储液腔中的液体进行热交换，所述控制器设置在储液腔外壳上，所述转动部与电机卡接，转动部设置在过水腔内，转动部与控制器连接，转动部的转动扇叶可调节长度，所述过水腔设置在电机输出端的前侧位置，所述过水腔通过固定外壳与储液腔固定连接，所述入水管和出水管是设在过水腔上，入水管与出水管的管径大小可调节；所述储液腔包括进液管、出液管和固定外壳，所述进液管与进水管贯通连接，所述出液管与过水腔贯通连接；所述出液管的管径小于进液管的管径；所述入水管设置在过水腔的顶部，入水管与过水腔贯通，所述入水管内设置有密度检测器和压力检测器，所述密度检测器和压力检测器均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种节能水泵电机，其特征在于，所述转动部与电机的输出轴固定连接，所述转动部包括多个电动扇叶，电动扇叶成线性设置在电机的输出轴上，电动扇叶与电机输出轴固定连接，电动扇叶包括伸缩部和固定腔，所述伸缩部可在固定腔内进行径向滑动，所述伸缩部与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种节能水泵电机，其特征在于，所述密度检测器设置为多个，在水流动方向上线性设置。

4.根据权利要求1所述的一种节能水泵电机，其特征在于，所述推动部包括第一推动气缸和第二推动气缸，所述第一推动气缸设置入水管的一侧，第一推动气缸的活塞杆与入水管固定连接，设置有第一推动气缸入水管的侧壁端靠近入液口的位置设置有伸缩壁，所述第一推动气缸与控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的一种节能水泵电机，其特征在于，所述出水管与过水腔贯通连接，所述出水管内壁上设置有压力检测器，压力检测器与控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的一种节能水泵电机，其特征在于，所述第二推动气缸设置出水管的一侧，第二推动气缸的活塞杆与出水管固定连接，设置有第二推动气缸出水管的侧壁端靠近出液口的位置设置有伸缩壁，所述第二推动气缸与控制器电连接。

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