CN205605453U - 一种永磁同步电机浸水式潜水泵 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于水泵技术领域，具体涉及一种永磁同步电机浸水式潜水泵。包括泵体，所述泵体内设置有驱动电机，其特征在于：所述驱动电机的电机轴上安装有一个或以上的离心泵叶轮或轴流泵叶轮或混流泵叶轮，所述驱动电机的定子和转子沿电机轴方向的中心错开一定距离，转子的中心低于所述定子的中心；所述的电机轴下端的轴承座上设有磁推力装置。本实用新型是用永磁同步电机制作的潜水泵，电机的轴上安装有一个或以上的叶轮，永磁同步潜水泵体积重量比常规潜水泵小很多，电机轴底部的磁推力装置减轻电机轴和水润滑平面轴承的轴向承载力,使潜水泵使用寿命变长。

Description

一种永磁同步电机浸水式潜水泵
技术领域
本发明属于水泵技术领域，具体涉及一种永磁同步电机浸水式潜水泵。
背景技术
潜水泵是电机与水泵直联一体潜入水中工作的提水机具，它适用于从深井提取地下水、也可用于河流、水库、水渠等提水工程。目前市场上流行的潜水电泵电机以油浸和干式为主，由于泵功率大，轴承的承载力很大，容易损坏，机械密封也容易磨损引起潜水泵电机泄漏进水，引起绝缘降低，轴承损坏而不能使用，造成使用寿命短，同时常规的异步电机浸水式电机潜水泵的体积大重量重，且效率低；还有些充油式潜水泵，总会有油泄漏造成水污染。
发明内容
本发明的目的是：提供一种能够减轻轴承的承载力，且体积和重量较轻的，效率高的永磁同步电机浸水式潜水泵。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种永磁同步电机浸水式潜水泵，包括泵体，所述泵体内设置有驱动电机，所述驱动电机的电机轴上安装有一个或以上的离心泵叶轮或轴流泵叶轮或混流泵叶轮，所述驱动电机的定子和转子沿电机轴方向的中心错开一定距离，转子的中心低于所述定子的中心；所述的电机轴下端的轴承座上设有磁推力装置，所述磁推力装置包括设置在轴承座中部的隔磁环，所述隔磁环内设有永磁体Ⅰ和永磁体Ⅱ，所述永磁体Ⅰ悬设在永磁体Ⅱ上方并固定在电机轴下端，且两者相对面的极性相同磁力相斥；永磁体Ⅱ下端通过弹簧设置在轴承座上。
转子的中心低于所述定子的中心的距离d为3mm—5mm。
所述驱动电机为永磁同步电机。
所述的驱动电机是直流无刷永磁同步电机或变频驱动永磁同步电机或异步起动永磁同步电机。
所述本体上端中部设有进水口，所述的进水口设有滤网；所述电机轴上设有轴承，所述轴承为水润滑轴承；所述的泵电机里面充水，为浸水式电机结构。
所述叶轮为单级或多级的离心泵叶轮或轴流泵叶轮或混流泵叶轮。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
本发明是用直流无刷永磁电机或永磁同步电机制作的潜水泵，电机的轴上安装有一个或以上的叶轮。永磁同步电机的工作转速任意可调，且永磁同步电机的高速性能非常良好，一般工作在3000转/分以上的工作速度，离心泵、轴流泵、混流泵等泵的流体在泵叶轮高速的时候，如4000至6000转/分时，比常规的异步电机的2850转/分(50Hz)时，性能更为优良，根据流体力学的理论，流量、扬程、和功率分别是速度提高倍数的一次方、两次方和三次方，而且同步电机功率密度大，体积小，正好配合。这样永磁同步潜水泵体积重量比常规用潜水泵小很多。本设计的永磁同步电机的定转子竖直位置不同平面的结构，一般潜水泵是立式的，产生反向于泵轴向力的磁拉力以及电机轴底部的磁推力装置减轻泵的轴向承载力,减小润滑轴承磨损，使潜水泵使用寿命变长。
附图说明
图1是本实用新型的剖视图。
图2是图1的A处放大图。
图3是本实用新型的定子铁芯和转子铁芯的结构示意图。
图中：1-泵体；2-驱动电机；3-叶轮；4-电机轴；5-轴承座；6-隔磁环；7-永磁体Ⅰ；8-永磁体Ⅱ；9-弹簧；10-转子；11-定子；13-进水口；14-滤网；15-水润滑轴承；16-出水口；17-注水孔；18-转子铁芯；19-定子铁芯；20-机械密封。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述：
一种永磁同步电机浸水式潜水泵，包括泵体1，所述泵体1内设置有驱动电机2，所述驱动电机2的电机轴4上安装有一个以上的叶轮3，所述驱动电机的定子和转子沿电机轴方向的中心错开一定距离，转子的中心低于所述定子的中心(具体的，转子的中心是指转子铁芯18的中心，定子的中心是指定子铁芯19的中心)，所述的电机轴4下端的轴承座5上设有磁推力装置，所述磁推力装置包括设置在轴承座中部的隔磁环6，所述隔磁环6内设有永磁体Ⅰ7和永磁体Ⅱ8，所述永磁体Ⅰ7悬设在永磁体Ⅱ8上方并固定在电机轴4下端，且两者相对面的极性相同磁力相斥；永磁体Ⅱ8下端通过弹簧9设置在轴承座5上。通过永磁体Ⅰ7和永磁体Ⅱ8之间的极性相同磁力相斥的原理给予电机轴4向上的力减轻了电机轴4的承载力，使潜水泵使用寿命变长，且隔磁环可以减少电磁场的泄漏，而永磁体Ⅱ8底部的弹簧9，将永磁体Ⅱ8和永磁体Ⅰ7之间的距离变短使极性相同磁力相斥的力变得更大。一般情况下，两个磁体不会压紧产生摩擦，使下面两个用于平面摩擦的材料能有效的减少磨损，大幅提高使用寿命，弹簧的力度根据泵的轴向力大小选型。另外，定子铁芯和转子的磁体平常两个都会于同一位置，本产品设计时将转子位置相对定子位置往下3-5mm，使转子相对定子位置低，这样通电工作后由于定子和转子的位置差，使两者有个要回复到平常位置的磁力，定子固定在机外壳上，而转子是能上能下有位移的，那么结果是磁力使转子产生往上复位移动的力，这个力是向上的，和泵工作后的向下轴向力是相反的，起到抵消泵轴向力的作用，这样就能有效的减小泵的轴向压力，使泵的使用寿命大幅提高。机械密封可以防沙。
转子的中心低于所述定子的中心的距离d为3mm—5mm。
通过以上两个磁拉力和磁推力方案来改善潜水泵的轴向压力及水润滑轴承的工作方式，能全面提高浸水式同步电机泵的使用寿命，这是本发明的一个重要技术节点。
优选地，所述驱动电机2为永磁同步电机。
所述的驱动电机是直流无刷永磁同步电机或变频驱动永磁同步电机或异步起动永磁同步电机。一般4000至6000转/分的永磁同步电机，功率密度大，效率高，特别适用于离心式、混流式或轴流式的各类泵，高效的直流无刷高速永磁电机或高速永磁同步电机的潜水泵效率高很多，泵体积重量比常规潜水泵泵少了很多(体积同比减少1/3或以上)。
所述泵体上端中部设有进水口13，所述的进水口13设有滤网14。
优选地，所述电机轴4上设有轴承，所述轴承为水润滑轴承15，所述驱动电机下部的隔磁环和电机轴是水润滑轴承结构。水润滑轴承15直接在水中使用，电机线圈采用浸水专用线，泵电机里面只需设简单的防沙装置，不需要其他防水防油的机械密封装置。水润滑轴承15由水润滑，不需要润滑油或润滑脂，消除了一般泵的油对水污染的危害。水润滑轴承15常在流水中使用，从而使潜水泵的使用寿命长、节能环保、安全可靠。
所述叶轮为单级或多级的离心泵叶轮或轴流泵叶轮或混流泵叶轮。
本发明的同步电机水浸电机潜水离心泵、轴流泵、混流泵与现有采用交流异步电机的潜水离心泵、轴流泵、混流泵相比，体积重量有很多的减轻，效率则有大幅的提高，使用性能都发生了根本的变化，它可以取代异步电机的潜水离心泵、轴流泵、混流泵应用的各种场合；本发明的同步电机水浸电机潜水离心泵、轴流泵、混流泵具有节能高效、可智能化程序控制、体积小，重量轻等优点。
本发明还可以加以各种适当改正，如外侧可加壳体，改变进水位置了及做成贯流式的泵；底部也可以把弹簧改成其他材料结构；也可采用充油式电机的结构；总体也能发挥上述效果。这些改变都可以依上面原理进行改正而成结构特别的泵。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种永磁同步电机浸水式潜水泵，包括泵体，所述泵体内设置有驱动电机，其特征在于：所述驱动电机的电机轴上安装有一个或以上的离心泵叶轮或轴流泵叶轮或混流泵叶轮，所述驱动电机的定子和转子沿电机轴方向的中心错开一定距离，转子的中心低于所述定子的中心；所述的电机轴下端的轴承座上设有磁推力装置，所述磁推力装置包括设置在轴承座中部的隔磁环，所述隔磁环内设有永磁体Ⅰ和永磁体Ⅱ，所述永磁体Ⅰ悬设在永磁体Ⅱ上方并固定在电机轴下端，且两者相对面的极性相同磁力相斥；永磁体Ⅱ下端通过弹簧设置在轴承座上。
2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机浸水式潜水泵，其特征在于，转子的中心低于所述定子的中心3mm—5mm。
3.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机浸水式潜水泵，其特征在于，所述驱动电机为永磁同步电机。
4.根据权利要求3所述的一种永磁同步电机浸水式潜水泵，其特征在于，所述的驱动电机是直流无刷永磁同步电机或变频驱动永磁同步电机或异步起动永磁同步电机。
5.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机浸水式潜水泵，其特征在于，所述电机轴上设有轴承，所述轴承为水润滑轴承；所述驱动电机下部的隔磁环和电机轴是水润滑轴承结构。
6.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机浸水式潜水泵，其特征在于，所述叶轮为单级或多级的离心泵叶轮或轴流泵叶轮或混流泵叶轮。
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CN105736403A (zh) * 2016-04-29 2016-07-06 浙江创美机电有限公司 一种永磁同步电机浸水式潜水泵
CN108252929A (zh) * 2018-01-10 2018-07-06 南京胜捷电机制造有限公司 一种采用直流无刷电机驱动的汽车水泵

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