CN201332347Y - 一种无刷电机水泵 - Google Patents

一种无刷电机水泵 Download PDF

Info

Publication number
CN201332347Y
CN201332347Y CNU2008201801153U CN200820180115U CN201332347Y CN 201332347 Y CN201332347 Y CN 201332347Y CN U2008201801153 U CNU2008201801153 U CN U2008201801153U CN 200820180115 U CN200820180115 U CN 200820180115U CN 201332347 Y CN201332347 Y CN 201332347Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
water pump
electric machine
circuit
rotor
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CNU2008201801153U
Other languages
English (en)
Inventor
杨庆利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HONCA HI-TECH Co Ltd
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CNU2008201801153U priority Critical patent/CN201332347Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201332347Y publication Critical patent/CN201332347Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本实用新型提供一种无刷电机水泵，包括稀土永磁无刷电机、无刷电机控制器、无刷电机霍尔传感器、水泵组件、外壳，霍尔元件位于无刷电机的下部感知转子位置，无刷电机驱动板位于无刷电机的尾部，驱动电路运算后给出相应的电流给电机定子绕组，产生磁场驱动转子，带动水泵叶片旋转。

Description

一种无刷电机水泵
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，特别是一种无刷电机水泵。
背景技术
目前水泵的驱动电机大多是感应电机，小功率感应电机多为单相，效率低，功率密度低，电机调整困难，在目前能源供应越来越紧张的情况下，提高电机的效率是一个当务之急，而可调整性是无刷电机相对于普通感应电机的一大优势。稀土无刷永磁电机具有功率密度高，体积小，效率高的优点，便于控制，所以将无刷电机应用到水泵上面是有前途的。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种无刷电机水泵。
本实用新型，是将无刷电机和水泵组合在一起，形成一体化单元系统，使之具有高效，易于调整控制，体积小的目的。
为实现上述目的，本实用新型提供的电机系统包括高性能稀土永磁电机，电机控制器及水泵系统。
一种无刷电机水泵，包括稀土永磁无刷电机、无刷电机控制器、无刷电机霍尔传感器、水泵组件、外壳，霍尔元件位于无刷电机的下部感知转子位置，无刷电机驱动板位于无刷电机的尾部，驱动电路运算后给出相应的电流给电机定子绕组，产生磁场驱动转子，带动水泵叶片旋转，将水泵出。
所述水泵组件包括：转子前盖、电机转子、密封圈、电机外壳、电机定子、定子绕组、磁钢、电机后盖、无刷电机驱动板、电机主轴、轴承、轴承挡圈、霍尔元件固定件、O形圈、霍尔元件、槽绝缘、内六角圆柱头螺栓、进水口、出水口，上述器件组装后安装在无刷电机水泵内部。
所述电机转子，前盖，电机外壳，电机后盖，及水泵进、出水口均为塑料注射件，电机转子采用稀土永磁材料，与水泵叶片一体注塑而成，磁钢被塑料包裹，防止生锈，同时也可防止磁钢在高速运转时被甩出，转子中心安装有高硬度滑动轴承，电机轴采用钛合金制造，防止在水中锈蚀，电机定子和转子部分采用塑料密封元件隔开，保证定子绕组部分和驱动控制部分没有水进入，电机采用霍尔元件做转子位置检测，霍尔元件将检测到的磁场信号输出到驱动控制版，控制板输出相应的定子绕组电流驱动电机转子，带动水泵叶片旋转，水因为旋转而作离心运动，使得水从出水口排出。
所述转子采用高硬度无油滑动轴承，和磁钢，水泵叶片一次注射成型。
所述电机采用钛合金轴，配合高硬度无油滑动轴承。
所述电机采用霍尔元件做转子位置检测，霍尔元件的空间安装角度符合Pa＝K*360deg+/-120deg，这里P是电机极对数，a是安装霍尔元件的空间夹角，K是自然数。
所述电机转子和电机定子用隔离套隔离，转子浸泡于水中，定子部分干燥，隔离套与水泵壳体之间采用密封件密封防水。
所述无刷电机控制器，包括其结构特征如图4，无刷电机驱动器内置，所述无刷电机控制器包括：电源电路、起动/停止电路、调速电路、电机控制电路、速度反馈电路、固定位置霍尔位置传感器、MOSFET开关电路，电源电路、起动停止电路、调速电路、速度反馈电路连接于电机控制电路，电机控制电路连接于MOSFET开关电路，固定位置霍尔位置传感器的信号输入到速度反馈电路。
所述电机控制电路采用安森美半导体公司的第二代单片无刷直流电机芯片MC33035与MOSFET组成直流无刷电机电路，利用三个固定位置的霍尔传感器实现三相有位置传感器的控制，并实现电机的调速，无刷电机控制使用PWM控制方式，采用逐周期的限流方式实现电机驱动器的过流保护。
所述用MC33039实现闭环的无刷电机控制速度反馈电路，实现稳定的速度控制及良好的负载性能，外加起动/停止电路，实现方便的电机起动/停止控制性能。
水泵驱动器额定参数为：
工作电压：24V，可工作在20-27V；调速范围：0-8000RPM；具有：起动/停止功能，具有：0-5V调速功能。
有益效果
电机采用稀土永磁材料，剩磁高，矫顽力高，磁能积高，有效的减小了电机体积，提高效率，功率密度高，噪声低，电机运行震动小。电机转子与水泵叶片组合在一起，具有工序少，零件数少，结构简单的特点。同时电机采用高硬度无油滑动轴承，配合钛合金轴，具有耐腐蚀，长寿命，免维护的特点。转子与定子采用隔离套隔离，转子浸没在水中，定子和控制电路保持干燥。
附图说明
图1是本实用新型无刷电机水泵左视图。
图2是本实用新型无刷电机水泵主视图。
图3是本实用新型无刷电机水泵剖视图。
图4是本实用新型无刷电机控制器电路框图。
图5是本实用新型无刷电机驱动器外形图。
具体实施方式
水泵外形及外形尺寸参照图1，2。
水泵内部结构参照图3。图3是图1AA方向的剖视图。
电机主要部件包括：转子前盖1，转子2，密封圈3，电机外壳4，电机定子5，定子绕组6，磁钢7，电机后盖8，无刷电机驱动板9，电机主轴10，轴承11，轴承挡圈12，霍尔元件固定件13，O形圈14，霍尔元件15，槽绝缘16，内六角圆柱头螺栓17(图1)，进水口18，出水口19(图1)。上述器件组装后安装在无刷电机水泵内部。本电机转子前盖，电机外壳，电机后盖，及水泵进出水口均为塑料注射件。电机转子采用稀土永磁材料，与水泵叶片一体注塑而成，磁铁被塑料包裹，防止生锈，同时也可防止磁铁在高速运转时被甩出。转子中心安装有高硬度无油滑动轴承，电机轴采用钛合金制造，防止在水中锈蚀。电机定子和转子部分采用隔离套隔离，并采用密封元件防水，保证定子绕组部分和驱动控制部分干燥。电机采用霍尔元件做转子位置检测，霍尔元件的空间安装角度符合Pa＝K*360deg+/-120deg，这里P是电机极对数，a是安装霍尔元件的空间夹角，K是自然数。霍尔元件将检测到的磁场信号输出到驱动控制版，控制板输出相应的定子绕组电流驱动电机转子，带动水泵叶片旋转，水因为旋转而作离心运动，使得水从出水口排出。霍尔元件15位于无刷电机的下部感知转子位置，无刷电机驱动板9位于无刷电机的尾部。
图4是本实用新型无刷电机控制器电路框图。
控制器工作原理：电源电路给其它电路提供电源。电机控制电路跟据电机霍尔传感器给出的电机转子位置，产生合适的MOSFET驱动信号，使电机运转。电机控制电路跟据调速电路的信号调节MOSFET的驱动信号就可以实现电机的平稳调速。起动/停止电路给控制信号，此信号发至电机控制电路，电机控制电路通过开通/关闭MOSFET驱动信号控制电机的起动/停止。调速与起/停信号也可以于上位机产生。速度反馈电路根据霍尔传感器产生一个与电机运行速度相关的反馈信号给电机控制电路实现速度的闭环控制。
其中，无刷电机控制器在无刷电机驱动板9上，包括以下几个功能模块：电源电路20、起动/停止电路21、调速电路22、电机控制电路23、速度反馈电路24、固定位置霍尔位置传感器25、MOSFET开关电路26，电源电路20、起动停止电路21、调速电路22、速度反馈电路24连接于电机控制电路23，电机控制电路23连接于MOSFET开关电路26。固定位置霍尔位置传感器25的信号输入到速度反馈电路24。
霍尔位置传感器25安置在转子周围，霍尔位置传感器安置在图3的15位置，用于探测转子磁场的位置。MOSFET开关电路26。控制电路采用安森美半导体公司的高性能第二代单片无刷直流电机芯片MC33035与MOSFET组成直流无刷电机电路，利用三个固定位置的霍尔传感器实现三相有位置传感器的控制，并实现电机的调速，无刷电机控制使用PWM控制方式，采用逐周期的限流方式实现电机驱动器的过流保护。用MC33039实现闭环的无刷电机控制速度反馈电路，实现稳定的速度控制及良好的负载性能，外加起动/停止电路，实现方便的电机起动/停止控制性能。
图5是本实用新型无刷电机驱动器外形图。
无刷电机驱动器为圆形，外缘有三个方形齿，用于驱动器和水泵间的固定和定位。

Claims (10)

1、一种无刷电机水泵，包括稀土永磁无刷电机、无刷电机控制器、无刷电机霍尔传感器、水泵组件、外壳，其特征在于，霍尔元件(15)位于无刷电机的下部感知转子位置，无刷电机驱动板(9)位于无刷电机的尾部，驱动电路运算后给出相应的电流给电机定子绕组，产生磁场驱动转子，带动水泵叶片旋转。
2、根据权利要求1所述的无刷电机水泵，其特征在于，所述水泵组件包括：转子前盖(1)、电机转子(2)、密封圈(3)、电机外壳(4)、电机定子(5)、定子绕组(6)、磁钢(7)、电机后盖(8)、无刷电机驱动板(9)、电机主轴(10)、轴承(11)、轴承挡圈(12)、霍尔元件固定件(13)、O形圈(14)、霍尔元件(15)、槽绝缘(16)、内六角圆柱头螺栓(17)、进水口(18)、出水口(19)，上述器件组装后安装在无刷电机水泵内部。
3、根据权利要求2所述的无刷电机水泵，其特征在于，所述电机转子(2)，前盖(1)，电机外壳(4)，电机后盖(8)，及水泵进、出水口均为塑料注射件，电机转子(2)采用稀土永磁材料，与水泵叶片一体注塑而成，磁钢(7)被塑料包裹，同时也可防止磁钢(7)在高速运转时被甩出，转子(2)中心安装有高硬度滑动轴承，电机轴采用钛合金制造，电机定子(5)和转子(2)部分采用塑料密封元件隔开，电机采用霍尔元件(15)做转子位置检测，霍尔元件(15)将检测到的磁场信号输出到驱动控制版(9)，控制板输出相应的定子绕组电流驱动电机转子(2)，带动水泵叶片旋转，水因为旋转而作离心运动。
4、根据权利要求2所述的无刷电机水泵，其特征在于，所述转子(2)采用高硬度无油滑动轴承，和磁钢(7)，水泵叶片一次注射成型。
5、根据权利要求1所述的无刷电机水泵，其特征在于，所述电机采用钛合金轴，配合高硬度无油滑动轴承。
6、根据权利要求1所述的无刷电机水泵，其特征在于，所述电机采用霍尔元件(15)做转子位置检测，霍尔元件(15)的空间安装角度符合Pa＝K*360deg+/-120deg，这里P是电机极对数，a是安装霍尔元件的空间夹角，K是自然数。
7、根据权利要求2所述的无刷电机水泵，其特征在于，所述电机转子(2)和电机定子(5)用隔离套隔离，转子浸泡于水中，定子部分干燥，隔离套与水泵壳体之间采用密封件密封防水。
8、根据权利要求1所述的无刷电机水泵，其特征在于，所述无刷电机控制器包括：电源电路(20)、起动/停止电路(21)、调速电路(22)、电机控制电路(23)、速度反馈电路(24)、固定位置霍尔位置传感器(25)、MOSFET开关电路(26)，电源电路(20)、起动停止电路(21)、调速电路(22)、速度反馈电路(24)连接于电机控制电路(23)，电机控制电路(23)连接于MOSFET开关电路(26)，固定位置霍尔位置传感器(25)的信号输入到速度反馈电路(24)。
9、根据权利要求8所述的无刷电机水泵，其特征在于，所述电机控制器采用安森美半导体公司的第二代单片无刷直流电机芯片MC33035与MOSFET组成直流无刷电机电路，用三个固定位置的霍尔传感器实现三相有位置传感器的控制，无刷电机控制使用PWM控制方式，采用逐周期的限流方式实现电机驱动器的过流保护。
10、根据权利要求9所述的无刷电机水泵，其特征在于，所述用MC33039实现闭环的无刷电机控制速度反馈电路，外加起动/停止电路。
CNU2008201801153U 2008-11-27 2008-11-27 一种无刷电机水泵 Expired - Fee Related CN201332347Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008201801153U CN201332347Y (zh) 2008-11-27 2008-11-27 一种无刷电机水泵

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008201801153U CN201332347Y (zh) 2008-11-27 2008-11-27 一种无刷电机水泵

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201332347Y true CN201332347Y (zh) 2009-10-21

Family

ID=41225731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2008201801153U Expired - Fee Related CN201332347Y (zh) 2008-11-27 2008-11-27 一种无刷电机水泵

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201332347Y (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102072164A (zh) * 2009-11-19 2011-05-25 现代自动车株式会社 电动水泵
CN102255402A (zh) * 2010-05-20 2011-11-23 德昌电机(深圳)有限公司 家用电器
CN102454641A (zh) * 2010-10-27 2012-05-16 日本电产三协株式会社 泵装置
CN102828967A (zh) * 2011-06-13 2012-12-19 福建省福安市力德泵业有限公司 一种耐高温稀土永磁无刷直流自吸泵
US8747082B2 (en) 2009-11-19 2014-06-10 Hyundai Motor Company Electric water pump
US8839503B2 (en) 2009-11-19 2014-09-23 Hyundai Motor Company Method for manufacturing stator for electric water pump
CN104061169A (zh) * 2014-06-26 2014-09-24 常州市东南电器电机有限公司 车辆用电子水泵及其叶轮转子组件
CN104734578A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 南京沃特电机有限公司 一种无刷直流电机水泵
CN104929951A (zh) * 2015-06-05 2015-09-23 东莞市弘鼎机电有限公司 节能直流变频水泵及其控制方法
CN105449936A (zh) * 2015-09-30 2016-03-30 徐州南普机电科技有限公司 一种霍尔槽48°且霍尔内置的正弦波电机及霍尔组件和霍尔槽确定方法
CN106026535A (zh) * 2015-09-30 2016-10-12 徐州南普机电科技有限公司 一种霍尔槽60°且霍尔内置的正弦波电机及霍尔组件
CN106070144A (zh) * 2016-06-06 2016-11-09 王汝亮 一种一体化的直流打药泵
CN107448396A (zh) * 2017-08-04 2017-12-08 臧林 一种机电一体泵
CN111322250A (zh) * 2018-12-13 2020-06-23 格兰富控股联合股份公司 泵机组
WO2020211677A1 (zh) * 2019-04-17 2020-10-22 青岛海尔洗衣机有限公司 一种洗衣机水泵及洗衣机
CN114583881A (zh) * 2022-03-02 2022-06-03 安徽智泓净化科技股份有限公司 带有无刷电机的反渗透净水器用增压泵

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8747082B2 (en) 2009-11-19 2014-06-10 Hyundai Motor Company Electric water pump
US8839503B2 (en) 2009-11-19 2014-09-23 Hyundai Motor Company Method for manufacturing stator for electric water pump
US8961154B2 (en) 2009-11-19 2015-02-24 Hyundai Motor Company Electric water pump
CN102072164B (zh) * 2009-11-19 2015-04-29 现代自动车株式会社 电动水泵
CN102072164A (zh) * 2009-11-19 2011-05-25 现代自动车株式会社 电动水泵
CN102255402B (zh) * 2010-05-20 2016-01-20 德昌电机(深圳)有限公司 家用电器
CN102255402A (zh) * 2010-05-20 2011-11-23 德昌电机(深圳)有限公司 家用电器
CN102454641A (zh) * 2010-10-27 2012-05-16 日本电产三协株式会社 泵装置
CN102454641B (zh) * 2010-10-27 2016-03-16 日本电产三协株式会社 泵装置
CN102828967A (zh) * 2011-06-13 2012-12-19 福建省福安市力德泵业有限公司 一种耐高温稀土永磁无刷直流自吸泵
CN102828967B (zh) * 2011-06-13 2015-02-18 福建省福安市力德泵业有限公司 一种耐高温稀土永磁无刷直流自吸泵
CN104734578A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 南京沃特电机有限公司 一种无刷直流电机水泵
CN104734578B (zh) * 2013-12-18 2017-08-04 南京沃特电机有限公司 一种无刷直流电机水泵
CN104061169A (zh) * 2014-06-26 2014-09-24 常州市东南电器电机有限公司 车辆用电子水泵及其叶轮转子组件
CN104929951A (zh) * 2015-06-05 2015-09-23 东莞市弘鼎机电有限公司 节能直流变频水泵及其控制方法
CN105449936A (zh) * 2015-09-30 2016-03-30 徐州南普机电科技有限公司 一种霍尔槽48°且霍尔内置的正弦波电机及霍尔组件和霍尔槽确定方法
CN106026535A (zh) * 2015-09-30 2016-10-12 徐州南普机电科技有限公司 一种霍尔槽60°且霍尔内置的正弦波电机及霍尔组件
CN106070144A (zh) * 2016-06-06 2016-11-09 王汝亮 一种一体化的直流打药泵
CN107448396A (zh) * 2017-08-04 2017-12-08 臧林 一种机电一体泵
CN111322250A (zh) * 2018-12-13 2020-06-23 格兰富控股联合股份公司 泵机组
WO2020211677A1 (zh) * 2019-04-17 2020-10-22 青岛海尔洗衣机有限公司 一种洗衣机水泵及洗衣机
CN114583881A (zh) * 2022-03-02 2022-06-03 安徽智泓净化科技股份有限公司 带有无刷电机的反渗透净水器用增压泵
CN114583881B (zh) * 2022-03-02 2023-11-14 安徽智泓净化科技股份有限公司 带有无刷电机的反渗透净水器用增压泵

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201332347Y (zh) 一种无刷电机水泵
DE602008006676D1 (de) Invertersteuerung, motorantriebsgerät, elektrischer verdichter und elektrisches haushaltsgerät mit der invertersteuerung
JP5216449B2 (ja) モータ制御装置，電力変換装置及びハイブリッド車両
JP2016530871A (ja) 電気モータ又は発電機
Park et al. Online advanced angle adjustment method for sinusoidal BLDC motors with misaligned hall sensors
CN104124849A (zh) 排水泵用无刷电动机及排水泵
CN103216452A (zh) 排水泵
CN102242717B (zh) 一种一体化及液体润滑永磁无刷直流电机电动水泵
CN103089660B (zh) 一种带有缺水保护装置的水泵
CN201420682Y (zh) 一种稀土永磁无刷电机水泵系统
CN101709664A (zh) 一种基于一体化永磁同步电机水泵和电子调速技术的内燃机冷却系统
JP2018174608A (ja) 回路内蔵ブラシレスｄｃモータおよびそれを搭載した天井扇風機
CN201332325Y (zh) 一种节能的负压产生装置
CN202381401U (zh) 无刷电动循环水泵
CN203201862U (zh) 排水泵用叶轮及排水泵
CN203219161U (zh) 排水泵用电动机及排水泵
CN203175879U (zh) 一种太阳能热水器系统用循环泵
CN2921380Y (zh) 外转子永磁无刷直流电机调速离心通风机
CN2683678Y (zh) 缝纫机用无刷直流电机驱动控制器
CN201781399U (zh) 无刷直流电动机
CN207339699U (zh) 一种两相直流无刷电子水泵
CN2371721Y (zh) 塑封无刷直流电动机
CN202056065U (zh) 一种用于电动汽车的水泵电机
CN216111314U (zh) 集成控制器高效风冷永磁智能水泵装置
CN202042990U (zh) 抽油烟机用外转子无刷电机

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SHENZHEN CITY HONGJIA ELECTRICAL EQUIPMENT CO., LT

Free format text: FORMER OWNER: ZHENG YUNFENG

Effective date: 20091016

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20091016

Address after: Guangdong city of Shenzhen province Baoan Xixiang Baoyuan road Huafeng Industrial Park Baosheng B Building 2 floor, zip code: 518106

Patentee after: Shenzhen Honcar Electromechanical Equipment Co., Ltd.

Address before: Guangdong city of Shenzhen province Baoan Xixiang Baoyuan road Huafeng Industrial Park Baosheng B Building 2 floor, zip code: 518000

Patentee before: Zheng Yunfeng

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HONGJIA ELECTROMECHANICAL CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SHENZHEN HONKA M+E EQUIPMENT CO.,LTD.

Effective date: 20100621

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 518106 2/F, BUILDING B, HUAFENG BAOSHENG INDUSTRIAL PARK, BAOYUAN ROAD, XIXIANG, BAOAN, SHENZHEN CITY, GUANGDONG PROVINCE TO: 528437 NO.412, WAISHANG OFFICE BUILDING, INTERNATIONAL CONVENTION AND EXHIBITION CENTRE, HUOJU DEVELOPMENT AREA, ZHONGSHAN CITY, GUANGDONG PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20100621

Address after: 528437 foreign business office building 412, torch exhibition zone, Guangdong, Zhongshan

Patentee after: Honca Hi-tech Co., Ltd.

Address before: 518106 Guangdong city of Shenzhen province Baoan Xixiang Bao Yuan Lu Hua Feng Baosheng Industrial Park B Building 2 floor

Patentee before: Shenzhen Honcar Electromechanical Equipment Co., Ltd.

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20091021

Termination date: 20101127