CN110469514A - 一种水泵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水泵装置，其中，包括：第一壳体；变频器，设置于所述第一壳体内；永磁同步电机，设置于所述第一壳体内，且位于所述变频器的下方且与所述永磁同步电机连接；第二壳体，位于所述第一壳体的下部，与所述第一壳体连接；水泵结构，设置于所述第二壳体内，所述水泵结构与所述永磁同步电机接。其技术方案的有益效果在于，过采用永磁同步电机驱动水泵结构的方式，彻底改变了目前传统采用交流异步电动机的方式存在的电机低速运转效率低下的问题保证了电机低速时的高效率，同时将变频器和永磁同步电动机结合，其具有运行稳定、维护方便、操作简单、效率高、节能效果显著、环保低碳等优点。
Description
技术领域
本发明涉及供水设备技术领域，尤其涉及一种水泵装置。
背景技术
在楼宇供水系统中，其加压供水或者恒压供水要求根据出水流量的变化，通过调整水泵的转速实现汇总管出口压力恒定，以满足高楼层的用户供水需求。具体控制流程利用变频器通过调整电动机的供电频率实现电动机的速度调整，进而实现水泵转速的调整，根据泵的特性曲线可知，水泵转速的变化，改变水泵的扬程，即出口的压力，利用PID控制算法，保证出口压力的稳定。
现有的恒压供水分为两种模式，一类是PLC+变频器+交流异步电动机+水泵的方式；另一类是利用变频器的简单控制功能，变频器+交流异步电动机+水泵，二者的区别在于有没有PLC控制器。上述的供水方式存在以下缺陷，二者都采用了普通的交流异步电动机驱动水泵，交流异步电动机在低转速时的效率低，而供水系统设计工作方式是按照最大供水模式设计的，而在正常工作时，设备的大部分时间工作在低转速，异步电动机的效率低，造成了大量能源的浪费，经济性差。变频器与水泵(带电机)独立、分离，变频器和水泵相对体积比较大，占用空间大，安装接线繁琐。
发明内容
针对现有技术中楼宇供水系统存在的上述问题，现提供一种旨在占用空间较小，安装方便，可有效提高电动机效率的水泵装置。
具体技术方案如下：
一种水泵装置，其中，包括：
第一壳体；
变频器，设置于所述第一壳体内；
永磁同步电机，设置于所述第一壳体内，且位于所述变频器的下方且与所述永磁同步电机连接；
第二壳体，位于所述第一壳体的下部，与所述第一壳体连接；
水泵结构，设置于所述第二壳体内，所述水泵结构与所述永磁同步电机接。
优选的，所述变频器设置有温度传感器接口，和/或振动传感器接口，和/或无水传感器接口。
优选的，所述变频器内包括一IGBT模块；
基板，固定设置于所述第一壳体的内部，且靠近所述第一壳体的顶部；
第一容腔，位于所述基板的下方；
散热结构，设置于所述第一容腔内，所述散热结构的顶部与所述基板连接，所述散热结构的四周与所述第一壳体的侧壁接触，所述IGBT模块设置于所述散热片结构内部；
风扇装置，所述风扇装置的底部与所述散热结构的底部连接；
第二容腔，与所述第一容腔连通，所述永磁同步电机设置于所述第二容腔内，所述风扇装置与所述永磁同步电机的底部设置有一预设间隙；
所述第二容腔对应的所述第一壳体的外围设置有一散热窗。
优选的，所述散热结构呈一矩形状，且所述散热结构由金属翅片组成。
优选的，所述第一壳体和所述第二壳体之间设置有法兰结构，通过所述法兰结构将所述第一壳体和所述第二壳体连接固定。
优选的，所述变频器中集成有一控制器；
所述水泵结构的出水口设置于背向所述第一壳体的一端；
所述水泵结构的出水口的内侧壁设置有一对无水传感器，一对所述无水传感器通过信号线与所述控制器的数字量输入接口连接。
优选的，一对所述无水传感器由设置在所述水泵结构的出水口的内侧壁上的一对防腐蚀电极构成。
优选的，所述变频器集成有一通信单元。
优选的，所述通信单元为NB-IOT模组。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过采用永磁同步电机驱动水泵结构的方式，彻底改变了目前传统采用交流异步电动机的方式存在的电机低速运转效率低下的问题保证了电机低速时的高效率，同时将变频器和永磁同步电动机结合，其具有运行稳定、维护方便、操作简单、效率高、节能效果显著、环保低碳等优点。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明一种水泵装置实施例的结构示意图。
附图标记表示：
1、第一壳体；2、变频器；3、永磁同步电机；4、第二壳体；5、水泵结构；11、基板；12、散热结构；13、风扇装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明的技术方案中包括一种水泵装置。
如图1所示，一种水泵装置的实施例，其中，包括：
第一壳体1；
变频器2，设置于第一壳体1内；
永磁同步电机3，设置于第一壳体1内，且位于变频器2的下方且与永磁同步电机3连接；
第二壳体4，位于第一壳体1的下部，与第一壳体1连接；
水泵结构5，设置于第二壳体4内，水泵结构5与永磁同步电机3接。
针对现有技术中，变频供水系统99％以上采用变频器2控制异步电动机的模式，然而这样的变频供水系统长期在水泵额定负载的0％—50％左右运行，变频异步电机离心泵在低负载运行时效率非常低，造成能源的浪费以及供水系统长期运行低效和控制系统容易产生干扰的问题。
本发明中采用永磁同步电机3驱动水泵结构5的方式，彻底改变了目前传统采用交流异步电动机的方式存在的电机低速运转效率低下的问题保证了电机低速时的高效率，同时第一壳体1和第二壳体4的结合可使水泵结构与电机之间形成一整体结构，克服了现有技术中变频器2与水泵(带电机)独立、分离，变频器2和水泵相对体积比较大，占用空间大，安装接线繁琐的问题。
在一种较优的实施方式中，变频器2设置有温度传感器接口。
在一种较优的实施方式中，变频器2设置有振动传感器接口。
在一种较优的实施方式中，变频器2设置有无水传感器接口。
上述技术方案中，变频器2通过设置的温度传感器接口可于外部接入的温度传感器连，通过设置的振动传感器接口可与外部接入的振动传感器连接，以及通过设置的无水传感器接与外部接入的无水传感器连接。
在一种较优的实施方式中，变频器2内包括一IGBT模块；
基板11，固定设置于第一壳体1的内部，且靠近第一壳体1的顶部；
第一容腔，位于基板11的下方；
散热结构12，设置于第一容腔内(未于图中示出)，散热结构12的顶部与基板11连接，散热结构12的四周与第一壳体1的侧壁接触，IGBT模块设置于散热片结构内部；
风扇装置13，风扇装置13的底部与散热结构12的底部连接；
第二容腔(未于图中示出)，与第一容腔连通，永磁同步电机3设置于第二容腔内，风扇装置13与永磁同步电机3的底部设置有一预设间隙；
第二容腔对应的第一壳体1的外围设置有一散热窗(未于图中示出)。
在一种较优的实施方式中，散热结构12呈一矩形状，且散热结构12由金属翅片组成。
上述技术方案中，变频器2的逆变部分IGBT模块(未于图中示出)设置在散热机构中，其中散热结构12可有效的将IGBT模块产生的热量导向第一壳体1，通过第一壳体1进行散热；
同时风扇装置13在工作状态下可以形成带动气流，以加速第一腔体和第二腔体内的空气通过散热窗向外排散，形成良好的空气交换，可有效降低第一容腔和第二容腔内的温度，，使得变频器2的热量不会集中，避免局部温度升高。
在一种较优的实施方式中，第一壳体1和第二壳体4之间设置有法兰结构，通过法兰结构将第一壳体1和第二壳体4连接固定。
在一种较优的实施方式中，变频器2中集成有一控制器，水泵结构5的出水口的内侧壁设置有一对无水传感器，一对无水传感器通过信号线与控制器的数字量输入接口连接。
在一种较优的实施方式中，一对无水传感器由设置在水泵结构5的出水口的内侧壁上的一对防腐蚀电极构成。
在一种较优的实施方式中，变频器2集成有一通信单元。
在一种较优的实施方式中，通信单元为NB-IOT模组。
上述技术方案中，集成物联网模组，物联网模块采用NB-IOT模组，使水泵装置具有通信和联网的能力。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种水泵装置，其特征在于，包括：
第一壳体；
变频器，设置于所述第一壳体内；
永磁同步电机，设置于所述第一壳体内，且位于所述变频器的下方且与所述永磁同步电机连接；
第二壳体，位于所述第一壳体的下部，与所述第一壳体连接；
水泵结构，设置于所述第二壳体内，所述水泵结构与所述永磁同步电机接。
2.根据权利要求1所述的水泵装置，其特征在于，所述变频器设置有温度传感器接口，和/或振动传感器接口，和/或无水传感器接口。
3.根据权利要求1所述的水泵装置，其特征在于，所述变频器内包括一IGBT模块；
基板，固定设置于所述第一壳体的内部，且靠近所述第一壳体的顶部；
第一容腔，位于所述基板的下方；
散热结构，设置于所述第一容腔内，所述散热结构的顶部与所述基板连接，所述散热结构的四周与所述第一壳体的侧壁接触，所述IGBT模块设置于所述散热片结构内部；
风扇装置，所述风扇装置的底部与所述散热结构的底部连接；
第二容腔，与所述第一容腔连通，所述永磁同步电机设置于所述第二容腔内，所述风扇装置与所述永磁同步电机的底部设置有一预设间隙；
所述第二容腔对应的所述第一壳体的外围设置有一散热窗。
4.根据权利要求3所述的水泵装置，其特征在于，所述散热结构呈一矩形状，且所述散热结构由金属翅片组成。
5.根据权利要求1所述的水泵装置，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体之间设置有法兰结构，通过所述法兰结构将所述第一壳体和所述第二壳体连接固定。
6.根据权利要求1所述的水泵装置，其特征在于，所述变频器中集成有一控制器；
所述水泵结构的出水口设置于背向所述第一壳体的一端；
所述水泵结构的出水口的内侧壁设置有一对无水传感器，一对所述无水传感器通过信号线与所述控制器的数字量输入接口连接。
7.根据权利要5所述的水泵装置，其特征在于，一对所述无水传感器由设置在所述水泵结构的出水口的内侧壁上的一对防腐蚀电极构成。
8.根据权利要1所述的水泵装置，其特征在于，所述变频器集成有一通信单元。
9.根据权利要8所述的水泵装置，其特征在于，所述通信单元为NB-IOT模组。
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