CN206585434U - 智能潜水磁阻电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电驱动潜入装置，具体涉及一种智能潜水磁阻电机，包括电机定子、和电机转子，电机转子固定在转轴上，电机转子外周设置电机定子，电机定子外套设冷却水窜套，电气密封主腔固定在转轴上方，电气密封主腔内设置供电单元、数据传输单元和功率变换器，电气密封侧腔设于电气密封主腔一侧，电气密封侧腔内设置电机检测单元，所述电机检测单元与数据传输单元相连，转轴上端面设置导磁盘，导磁盘下方对应设置位置传感器和转速传感器，位置传感器和转速传感器与电机检测单元相连，电机检测单元同时通过功率变换器连接电机定子。本实用新型实现电机运行数据的远程监控的同时有效防止电机绕组的烧毁，延长设备使用寿命。

Description

智能潜水磁阻电机

技术领域

本实用新型涉及一种电驱动潜入装置，具体涉及一种智能潜水磁阻电机。

背景技术

多数的传统潜污水电泵损坏都是因为潜水电机绕组的烧毁而影响工作；造成绕组烧毁的主要原因是：潜水电机堵转和空转烧毁。污水中含各种杂物，它们都会造成电机堵转，烧毁电机；电机的空转，造成温升过高，导致电机烧毁；传统的三相异步潜水电动机启动电流大且耗能；电源的缺相，瞬间烧毁绕组；传统的潜水电机频繁启动会影响使用寿命；电泵流量的变化，易引起电机过载，烧毁电机；干式潜水电机潜入5米以下的液下工作、易引起电机腔、电气腔进水而烧毁绕组；污泥的沉埋，带负荷启动，会造成电流过大和堵转，烧毁电机。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种智能潜水磁阻电机，实现电机运行数据的远程监控的同时有效防止电机绕组的烧毁，延长设备使用寿命。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述智能潜水磁阻电机，包括电机定子、电机转子、转轴、电气密封主腔和电气密封侧腔，所述电机转子固定在转轴上，电机转子外周设置电机定子，电机定子外套设冷却水窜套，所述转轴下端对应冷却水窜套设置下端盖，所述电气密封主腔通过联接支架固定在转轴上方，电气密封主腔内设置供电单元、数据传输单元和功率变换器，所述电气密封侧腔设于电气密封主腔一侧，电气密封侧腔内设置电机检测单元，所述电机检测单元与数据传输单元相连，转轴上端面设置导磁盘，导磁盘下方对应设置位置传感器和转速传感器，所述位置传感器和转速传感器与电机检测单元相连，电机检测单元同时通过功率变换器连接电机定子。

本实用新型使用时，通过电机检测单元、导磁盘、位置传感器和转速传感器实时跟踪电机的工作状态，判断其是否存在过载、缺相或堵转现象，电机检测单元检测的数据通过数据传输单元传输至监控人员，监控人员也可以通过数据传输单元向电机发送控制指令，以根据现场施工情况对设备运行参数进行修改，例如，调整电机转子的转速；为方便异常信息的及时处理，在监控人员监控端设置报警装置，在设备出现异常后，及时报警通知工作人员处理。

所述电机检测单元包括控制变压器、多路信号转换器和控制单元，所述控制变压器一次侧连接供电单元，二次侧通过功率变换器连接电机定子的绕组，多路信号转换器一端连接至电机定子的相绕组和转速传感器，另一端连接至控制单元，所述控制单元同时连接功率变换器、位置传感器和转速传感器，位置传感器是电机转子转到适当位置时导通相应的电子定子相绕组，并在转动过程中始终正确切换电机定子各相绕组；功率变换器由二极管整流管和可控功率开关IGBT等组成，与现有开关磁阻电机的功率变换器结构相同；控制变压器根据潜水磁阻电机工作状态为其提供合适的工作电源，多路信号转换器用于跟踪电机定子相绕组的电流及负载的变化情况，以此判断潜水磁阻电机是否存在过载、缺相和堵转问题。

所述电机定子的相绕组对应设有温度传感器，所述冷却水窜套和下端盖围成的空间内设置进水传感器，所述温度传感器和进水传感器连接至电机检测单元，温度传感器主要用于检测电机定子相绕组温度，防止其运行时间过长散热不佳，导致设备烧毁，进水传感器用于检测冷却水窜套和下端盖围成的空间内是否进水，如若进水，及时发出告警信号，通知工作人员及时检修。

所述电气密封主腔顶部对应数据传输单元设置天线，天线通过多芯屏蔽电缆进行数据传输。

所述电气密封主腔底部设置液位检测件，液位检测件连接至电机检测单元，液位检测件可直接采用液位传感器，用于采集液面水位，如果检测到液面水位超过设定液下最大深度及最小深度，由电机检测单元通过数据传输单元向工作人员报警。

所述电气密封侧腔设于电气密封主腔一侧、同冷却水窜套出水口位置相对，利于电气密封侧腔内电路元器件工作过程中的散热。

为实现更好的远程监控，可将数据传输单元与现有的手机/计算机和远程服务器结合形成一条完整的无线通信系统，数据传输单元可采用中国移动研发的M6311通信模组RTU，通信模组RTU同OneNET平台遵循EDP连接协议、OneNET平台同手机/计算机WEB是遵循HTTP传输协议规范，解决潜水磁阻电机的物联网入网的要求，可对设备的运行信息进行集中管理、监控，设备工作人员可通过手机/计算机通过OneNET平台查看系统的运行状态和实时的数据，例如电流、电压、转速、温度、水位高低、设备地图位置信息、故障信息等，并能实时控制潜水磁阻电机的启停及转速，控制方式灵活。

本实用新型还可设置设备地图位置信息模块：潜水磁阻电机生产厂家通过OneNET平台查询所有潜水磁阻电机运行状态与位置信息，该位置信息可通过用户进行设置，可以按照GPS定位模块进行自动定位，对分布在不同位置的潜水磁阻电机进行监控，把数据采集后进行集中管理，提供给不同用户实时查看；一方面潜水磁阻电机生产厂家可实时了解产品的运行状况，如有异常，售后服务人员可在第一时间知晓设备的报警原因及位置，第一时间赶到事发地点，为用户解决后顾之忧；另外，用户可以通过手机/计算机方便直观查看本单位所有设备的位置信息及工作状态，方便设备的管理。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型实现电机运行数据的远程监控的同时有效防止电机绕组的烧毁，延长设备使用寿命。设备启动电流小、转矩大，对电网冲击极小，控制单元从电源侧吸收极小的电流、在电机输出端可得到很大的启动转矩，具体表现为：起动电流为额定电流的15％时，可得到100％的额定转矩；起动电流为额定电流的30％时，可得到150％的额定转矩；而普通的三相鼠笼式感应电动机为起动电流为额定电流的300％时，可得到100％的转矩；该设备效率高效区非常宽泛、耗能少，对负载的变化自动检测、调整电流、，潜水磁阻电机是一种高效的调速装置：一方面潜水磁阻电机的转子无铜损；另一方面潜水磁阻电机可控参数多，易于在宽广的转速范围和不同负载下实现优化控制，从根源上解决高能耗问题，有效节能。

附图说明

图1是本实用新型结构图。

图中：1、电机定子；2、电机转子；3、电气密封主腔；4、电气密封侧腔；5、供电单元；6、功率变换器；7、数据传输单元；8、联接支架；9、温度传感器；10、进水传感器；11、液位检测件；12、导磁盘；13、位置传感器；14、转速传感器；15、转轴；16、多芯屏蔽电缆；17、电缆密封装置；18、下端盖；19、冷却水窜套；20、电机检测单元。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：

实施例1：

如图1所示，本实用新型所述智能潜水磁阻电机，包括电机定子1、电机转子2、转轴15、电气密封主腔3和电气密封侧腔4，所述电机转子2固定在转轴15上，电机转子2外周设置电机定子1，电机定子1外套设冷却水窜套19，所述转轴15下端对应冷却水窜套19设置下端盖18，所述电气密封主腔3通过联接支架8固定在转轴15上方，电气密封主腔3内设置供电单元5、数据传输单元7和功率变换器6，所述电气密封侧腔4设于电气密封主腔3一侧，电气密封侧腔4内设置电机检测单元20，所述电机检测单元20与数据传输单元7相连，转轴15上端面设置导磁盘12，导磁盘12下方对应设置位置传感器13和转速传感器14，所述位置传感器13和转速传感器14与电机检测单元20相连，电机检测单元20同时通过功率变换器6连接电机定子1。

所述电机检测单元20包括控制变压器、多路信号转换器和控制单元，所述控制变压器一次侧连接供电单元5，二次侧通过功率变换器6连接电机定子1的绕组，多路信号转换器一端连接至电机定子1的相绕组和转速传感器14，另一端连接至控制单元，所述控制单元同时连接功率变换器6、位置传感器13和转速传感器14，位置传感器13是电机转子转到适当位置时导通相应的电子定子1相绕组，并在转动过程中始终正确切换电机定子1各相绕组；功率变换器6由二极管整流管和可控功率开关IGBT等组成，与现有开关磁阻电机的功率变换器6结构相同；控制变压器根据潜水磁阻电机工作状态为其提供合适的工作电源，多路信号转换器用于跟踪电机定子1相绕组的电流及负载的变化情况，以此判断潜水磁阻电机是否存在过载、缺相和堵转问题。

电机定子1的相绕组对应设有温度传感器9，所述冷却水窜套19和下端盖18围成的空间内设置进水传感器10，所述温度传感器9和进水传感器10连接至电机检测单元20，温度传感器9主要用于检测电机定子1相绕组温度，防止其运行时间过长散热不佳，导致设备烧毁，进水传感器10用于检测冷却水窜套19和下端盖18围成的空间内是否进水，如若进水，及时发出告警信号，通知工作人员及时检修；电气密封主腔3顶部对应数据传输单元7设置天线，天线通过多芯屏蔽电缆16进行数据传输，天线通过电缆密封装置17进行密封，电缆密封装置17采用现有产品；电气密封主腔3底部设置液位检测件11，液位检测件11连接至电机检测单元20，液位检测件11可直接采用液位传感器，用于采集液面水位，如果检测到液面水位超过设定液下最大深度及最小深度，由电机检测单元20通过数据传输单元7向工作人员报警；电气密封侧腔4设于电气密封主腔3一侧、同冷却水窜套19出水口位置相对，利于电气密封侧腔4内电路元器件工作过程中的散热。

本实用新型使用时，通过电机检测单元20、导磁盘12、位置传感器13和转速传感器14实时跟踪电机的工作状态，判断其是否存在过载、缺相或堵转现象，电机检测单元20检测的数据通过数据传输单元7传输至监控人员，监控人员也可以通过数据传输单元7向电机发送控制指令，以根据现场施工情况对设备运行参数进行修改，例如，调整电机转子的转速；为方便异常信息的及时处理，在监控人员监控端设置报警装置，在设备出现异常后，及时报警通知工作人员处理。

为实现更好的远程监控，可将数据传输单元7与现有的手机/计算机和远程服务器结合形成一条完整的无线通信系统，数据传输单元7可采用中国移动研发的M6311通信模组RTU，通信模组RTU同OneNET平台遵循EDP连接协议、OneNET平台同手机/计算机WEB是遵循HTTP传输协议规范，解决潜水磁阻电机的物联网入网的要求，可对设备的运行信息进行集中管理、监控，设备工作人员可通过手机/计算机通过OneNET平台查看系统的运行状态和实时的数据，例如电流、电压、转速、温度、水位高低、设备地图位置信息、故障信息等，并能实时控制潜水磁阻电机的启停及转速，控制方式灵活。

本实用新型还可设置设备地图位置信息模块：潜水磁阻电机生产厂家通过OneNET平台查询所有潜水磁阻电机运行状态与位置信息，该位置信息可通过用户进行设置，可以按照GPS定位模块进行自动定位，对分布在不同位置的潜水磁阻电机进行监控，把数据采集后进行集中管理，提供给不同用户实时查看；一方面潜水磁阻电机生产厂家可实时了解产品的运行状况，如有异常，售后服务人员可在第一时间知晓设备的报警原因及位置，第一时间赶到事发地点，为用户解决后顾之忧；另外，用户可以通过手机/计算机方便直观查看本单位所有设备的位置信息及工作状态，方便设备的管理。

Claims (6)

1.一种智能潜水磁阻电机，其特征在于，包括电机定子(1)、电机转子(2)、转轴(15)、电气密封主腔(3)和电气密封侧腔(4)，所述电机转子(2)固定在转轴(15)上，电机转子(2)外周设置电机定子(1)，电机定子(1)外套设冷却水窜套(19)，所述转轴(15)下端对应冷却水窜套(19)设置下端盖(18)，所述电气密封主腔(3)通过联接支架(8)固定在转轴(15)上方，电气密封主腔(3)内设置供电单元(5)、数据传输单元(7)和功率变换器(6)，所述电气密封侧腔(4)设于电气密封主腔(3)一侧，电气密封侧腔(4)内设置电机检测单元(20)，所述电机检测单元(20)与数据传输单元(7)相连，转轴(15)上端面设置导磁盘(12)，导磁盘(12)下方对应设置位置传感器(13)和转速传感器(14)，所述位置传感器(13)和转速传感器(14)与电机检测单元(20)相连，电机检测单元(20)同时通过功率变换器(6)连接电机定子(1)。

2.根据权利要求1所述的智能潜水磁阻电机，其特征在于，所述电机检测单元(20)包括控制变压器、多路信号转换器和控制单元，所述控制变压器一次侧连接供电单元(5)，二次侧通过功率变换器(6)连接电机定子(1)的绕组，多路信号转换器一端连接至电机定子(1)的相绕组和转速传感器(14)，另一端连接至控制单元，所述控制单元同时连接功率变换器(6)、位置传感器(13)和转速传感器(14)。

3.根据权利要求1所述的智能潜水磁阻电机，其特征在于，所述电机定子(1)的相绕组对应设有温度传感器(9)，所述冷却水窜套(19)和下端盖(18)围成的空间内设置进水传感器(10)，所述温度传感器(9)和进水传感器(10)连接至电机检测单元(20)。

4.根据权利要求1所述的智能潜水磁阻电机，其特征在于，所述电气密封主腔(3)顶部对应数据传输单元(7)设置天线，天线通过多芯屏蔽电缆(16)进行数据传输。

5.根据权利要求1所述的智能潜水磁阻电机，其特征在于，所述电气密封主腔(3)底部设置液位检测件(11)，液位检测件(11)连接至电机检测单元(20)。

6.根据权利要求1所述的智能潜水磁阻电机，其特征在于，所述电气密封侧腔(4)设于电气密封主腔(3)一侧，同冷却水窜套(19)出水口位置相对。