CN204126910U - 一种高效永磁同步潜水电泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效永磁同步潜水电泵，它涉及一种用于排水的动力装置。它包括高效永磁同步潜水电动机和轴流泵，高效永磁同步潜水电动机下方设置有轴流泵，高效永磁同步潜水电动机与轴流泵相连，高效永磁同步潜水电动机包括定子和转子，转子外设置有定子，所述的定子包括定子铁芯、定子绕组和机座，转子包括转轴、转子铁芯、稀土永磁体和转子起动笼，转子外设置有稀土永磁体，稀土永磁体外层设置有转子铁芯，转子铁芯上设置有转子起动笼，转子铁芯外设置有定子铁芯，定子铁芯上绕有定子绕组。本实用新型结构设计合理，技术复杂程度低，运行可靠性大大提高，可保持较高的效率，应用广泛，节能减排效果更为显著。

Description

一种高效永磁同步潜水电泵

技术领域

本实用新型涉及的是一种用于排水的动力装置，具体涉及一种高效永磁同步潜水电泵。

背景技术

当今世界，能源的发展已成为全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题，是国民经济的重要物质基础，未来国家命运取决于能源的掌控，能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志。

按人口计算，我国属于资源相对贫乏的国家，人均能源占有量不到世界平均的一半，能源安全已经成为我国一个十分紧迫的问题，引起了国家和政府的高度关注。2005年，国家发改委印发了《建设节约型社会近期重点工作分工》的通知，明确提出节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针。据统计，我国正在服役的中、小型电动机总安装容量约为3.5亿KW，它所消耗的电能占我国电网总供电量的60％-70％，是我国电网上的耗能第一大户，因此节能降耗的最大潜力在于电动机的节电，在电动机中节能将节约大量能源。

实现电动机节能的途径是开发稀土永磁同步电动机，与传统电励磁电机相比，稀土永磁同步电动机具有结构简单、运行可靠、体积小、质量轻、损耗小、效率高，电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，因而应用范围极为广泛，再加上我国的稀土资源丰富，储藏量为世界其他各国总和的4倍左右，号称“稀土王国”，稀土矿石和稀土永磁的产量都居世界前列，因此，充分发挥我国稀土资源丰富的优势，大力研究和推广应用稀土高效永磁同步电动机，对实行我国的节能减排目标具有重要的战略意义和实用价值。

永磁同步电动机应用领域虽然非常广阔，但以上国内外的永磁同步电动机应用范围均未涉及潜水机械，因潜水机械潜水电泵本身存在一系列技术难点，如密封等问题，难以在两行业中找到技术结合点，因此设计一种潜水机械和永磁同步电动机结合型产品，对高效永磁电机的推广普及、市场开拓有十分积极的影响。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种高效永磁同步潜水电泵，结构设计合理，技术复杂程度低，充分发挥我国稀土资源的优势，运行可靠性大大提高，可保持较高的效率，应用广泛，节能减排效果更为显著。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种高效永磁同步潜水电泵，包括高效永磁同步潜水电动机和轴流泵，高效永磁同步潜水电动机下方设置有轴流泵，高效永磁同步潜水电动机与轴流泵相连，高效永磁同步潜水电动机包括定子和转子，转子外设置有定子，所述的定子包括定子铁芯、定子绕组和机座，转子包括转轴、转子铁芯、稀土永磁体和转子起动笼，转子外设置有稀土永磁体，稀土永磁体外层设置有转子铁芯，转子铁芯上设置有转子起动笼，转子铁芯外设置有定子铁芯，定子铁芯上绕有定子绕组，定子铁芯固定在机座上，定子铁芯、定子绕组、转子铁芯、稀土永磁体和转子起动笼均设置在机座内。

作为优选，所述的转子上端设置有上端盖，上端盖上方设置有接线盒，转子下端设置有下端盖，下端盖下方的转轴上设置有防渗漏组件，机座与上端盖、接线盒、下端盖、防渗漏组件、转轴组成密封内腔。

作为优选，所述的轴流泵外部设置有外腔，密封内腔与外腔是密封不通的，外腔有持续的流水，工作时通过外腔的连续水流对高效永磁同步潜水电泵进行冷却，使潜水电泵的温升得到有效控制，提高了电泵运行的可靠性。

作为优选，所述的高效永磁同步潜水电动机通过转子中的转轴与轴流泵连接，转子与轴流泵同轴，通过下端盖与轴流泵相连形成高效永磁同步潜水电泵，通过转子旋转带动轴流泵进行排水工作。

本实用新型的有益效果：与传统技术中轴流泵配套的的交流感应电机相比，高效永磁同步潜水电动机、不需要无功励磁电流，可以显著提高功率因数，可达到1，甚至容性；

2、减少了定子电流和定子电阻损耗，在稳定运行时没有转子电阻损耗，从而使其效率比同规格感应电动机提高2-8个百分点，而且，高效永磁同步潜水电机在25％-120％额定负载范围内均可保持较高的效率，使其轻载运行时，节能效果更为显著；

3、技术复杂程度低，高效永磁同步潜水电泵结构相对简单，转子结构的变化不影响潜水电泵的总体结构。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：一种高效永磁同步潜水电泵，包括高效永磁同步潜水电动机1和轴流泵2，高效永磁同步潜水电动机1下方设置有轴流泵2，高效永磁同步潜水电动机1与轴流泵2相连，高效永磁同步潜水电动机1包括定子3和转子4，转子4外设置有定子3，所述的定子3包括定子铁芯5、定子绕组6和机座7，转子4包括转轴12、转子铁芯15、稀土永磁体16和转子起动笼17，转子4外设置有稀土永磁体16，稀土永磁体16外层设置有转子铁芯15，转子铁芯15上设置有转子起动笼17，转子铁芯15外设置有定子铁芯5，定子铁芯5上绕有定子绕组6，定子铁芯5固定在机座7上，定子铁芯5、定子绕组6、转子铁芯15、稀土永磁体16和转子起动笼17均设置在机座7内。

值得注意的是，所述的转子4上端设置有上端盖8，上端盖8上方设置有接线盒9，转子4下端设置有下端盖10，下端盖10下方的转轴12上设置有防渗漏组件11，机座7与上端盖8、接线盒9、下端盖10、防渗漏组件11、转轴12组成密封内腔13。

值得注意的是，所述的高效永磁同步潜水电动机1通过转子4中的转轴12与轴流泵2连接，转子4与轴流泵2同轴，通过下端盖10与轴流泵2相连形成高效永磁同步潜水电泵，通过转子4旋转带动轴流泵2进行排水工作。

值得注意的是，所述高效永磁同步潜水电动机1的结构特征是转子4外有永久磁钢，即稀土永磁体16，而且布置转子起动笼17，起动时分异步阶段：由旋转磁场感应启动鼠笼，使转速达到亚同步转速；牵入同步阶段：在亚同步转速由稀土永磁体16产生的磁场与旋转磁场的相互作用牵入同步，达到同步运行后带动轴流泵2旋转进行排水工作。

此外，所述的轴流泵2外部设置有外腔14，密封内腔13与外腔14是密封不通的，外腔14有持续的流水，工作时通过外腔14的连续水流对高效永磁同步潜水电泵进行冷却，从而使潜水电泵的温升得到有效控制，更重要的是在运行时，转子起动笼17中没有感应电流及其产生的损耗，转子4不会产生热膨胀，彻底解决定子3、转子4相擦的故障，提高电泵运行的可靠性。

本具体实施方式为一种高效节能新型排灌设备，是由高效永磁同步潜水电动机1和轴流泵2组成的泵机一体化新型产品，由高效永磁同步潜水电动机1提供动力，其在稳定运行时没有转子电阻损耗，从而使其效率比同规格感应电动机提高2-8个百分点，而且高效永磁同步潜水电机1在25％-120％额定负载范围内均可保持较高的效率，使其轻载运行时，节能效果更为显著。

本具体实施方式可广泛应用于潜水泵的各个规格型号，潜水电泵有一个共同的特点，即随泵的流量、扬程、功率的增大，其转速与叶轮直径成反比的降低，其原理是要保持叶轮外圆线速度在限定的范围内(或称n.D＝常数)，否则水泵的效率降低，气蚀性能降低，甚至不能运转。而按异步电动机的原理，转速越低的电机极数越多，功率因数越低，以潜水轴流泵为例其变化趋势如下表：

上表可以看出，潜水电泵配高效永磁同步潜水电动机1可彻底解决潜水电泵大型化功率因数下降、额定电流增大、供电系统损耗增大、效率降低的问题，高效永磁同步潜水电动机在25％-120％额定负载范围内均可保持较高的功率因数，功率因数的提高一方面节约了无功功率，另一方面也使定子电流下降，定子铜耗减少，效率提高。永磁同步潜水电泵是典型的高效节能新型排灌设备，特别是现在可用的数量十分巨大，可广泛使用于国民经济各行业的排灌机械，利用永磁同步电动机转子与传统异步电动机转子直接对换的技术特征，只要政策引导正确，进行大面积技术改造及更新，可产生重大节能降耗的社会效益。

本具体实施方式结构设计合理，技术复杂程度低，充分发挥我国稀土资源的优势，运行可靠性大大提高，可保持较高的效率，节能减排效果更为显著，具有广阔的市场应用前景。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种高效永磁同步潜水电泵，其特征在于，包括高效永磁同步潜水电动机(1)和轴流泵(2)，高效永磁同步潜水电动机(1)下方设置有轴流泵(2)，高效永磁同步潜水电动机(1)与轴流泵(2)相连，高效永磁同步潜水电动机(1)包括定子(3)和转子(4)，转子(4)外设置有定子(3)，所述的定子(3)包括定子铁芯(5)、定子绕组(6)和机座(7)，转子(4)包括转轴(12)、转子铁芯(15)、稀土永磁体(16)和转子起动笼(17)，转子(4)外设置有稀土永磁体(16)，稀土永磁体(16)外层设置有转子铁芯(15)，转子铁芯(15)上设置有转子起动笼(17)，转子铁芯(15)外设置有定子铁芯(5)，定子铁芯(5)上绕有定子绕组(6)，定子铁芯(5)固定在机座(7)上，定子铁芯(5)、定子绕组(6)、转子铁芯(15)、稀土永磁体(16)和转子起动笼(17)均设置在机座(7)内。

2.根据权利要求1所述的一种高效永磁同步潜水电泵，其特征在于，所述的转子(4)上端设置有上端盖(8)，上端盖(8)上方设置有接线盒(9)，转子(4)下端设置有下端盖(10)，下端盖(10)下方的转轴(12)上设置有防渗漏组件(11)，机座(7)与上端盖(8)、接线盒(9)、下端盖(10)、防渗漏组件(11)、转轴(12)组成密封内腔(13)。

3.根据权利要求1所述的一种高效永磁同步潜水电泵，其特征在于，所述的轴流泵(2)外部设置有外腔(14)，外腔(14)有持续的流水。

4.根据权利要求1所述的一种高效永磁同步潜水电泵，其特征在于，所述的高效永磁同步潜水电动机(1)通过转子(4)中的转轴(12)与轴流泵(2)连接，转子(4)与轴流泵(2)同轴，通过下端盖(10)与轴流泵(2)相连形成高效永磁同步潜水电泵。