CN206681997U - 一种可变转速低噪音自吸复合泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可变转速低噪音自吸复合泵。本实用新型包括永磁同步电机、电机智能控制板、泵体、叶轮、喷射器。该泵所采用的电机为永磁同步电机，电机的旋转轴与泵体中的离心叶轮相连，电机智能控制板控制电机转速、传感器信号的接收处理及控制指令的触发，便于提高电机转速以提升复合泵的扬程、流量、自吸能力及智能化水平；配备水流传感器或压力传感器时，可以通过电机智能控制板采集水流信号和泵体内压力信号，实现“用水开机、关水停机”的基本智能控制，进一步的可以拓展解决小流量供水时的“频繁启动”、恒压供水及最优转速下自吸排气等延伸功能。本实用新型在智能化、能效、流量、扬程、自吸速度等方面的工作性能都有显著提升。

Description

一种可变转速低噪音自吸复合泵

技术领域

本实用新型涉及一种离心喷射复合泵，尤其涉及一种可变转速低噪音自吸复合泵，属于流体机械领域。

背景技术

泵是一种量大面广、能量消耗巨大的通用机械，凡是有液体流动的地方几乎都有泵在工作。据中国通用机械协会统计，近年来全国泵行业年均总产值1000亿元以上，水泵耗电量约占全国耗电量的20%。

目前，在种类繁多的小型陆上泵产品中已经公开的低噪音自吸复合泵（申请号：201610813048.3；申请公布号CN 106224249 A）是一种新型、低噪音、高效、节能的泵类产品，这种离心喷射复合泵本质上是离心泵和传统无叶射流泵（喷射泵）的巧妙结合。与现有小型陆上泵市场主导的旋涡泵和喷射泵相比，这种泵自吸能力强、吸程高、噪音低、流量大、效率高，在供水供暖、自来水增压、矿山机械、船舶制造、石油化工等诸多工业领域具有广阔的应用前景，市场潜力巨大，节能降噪效果显著。

尽管如此，已公开的低噪音自吸复合泵如果只是配上传统的单相或者三相异步电机等交流异步电机，其高能效的潜力实际上是被限制而无法充分发挥的，后续可实行的智能功能拓展也同样受此束缚。

与普通的小型陆上泵类似，普通的自吸复合泵一般采用交流异步电机，由于受到交流电频率影响，交流异步电机的转速有所限制。当交流电转速为50HZ时异步电机的转速理论值仅为3000rpm，而由于机械损失、非完全动平衡等问题，实际上国家标准要求的交流异步电机转速仅为2860rpm。当电机的转速提高，离心喷射复合泵的噪音基本不增加的同时，其扬程、流量能够大幅度提高，但是如果提高异步电机转速得先配备变频器，再由变频器控制异步交流电机，这种做法控制精度不高，效率提升不大，而成本则大幅度提高。

发明内容

本实用新型针对由交流异步电机驱动的普通低噪音自吸复合泵转速不可调、能效提高和智能化受限的不足，提出一种由永磁同步电机等新一代高效节能电机驱动的可变转速低噪音自吸复合泵。

本实用新型的目的在于利用永磁同步电机等新一代高效节能电机可变转速、可智能化、能效高、扭矩大、转速高等优点，实现复合泵的转速可变、提升智能控制水平、拓展智能控制功能，从而提供一种噪音低、机泵效率高、流量、扬程和吸程等综合工作性能相比普通交流异步电机驱动的复合泵更加优异的可变转速复合泵。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型所采用的电机为永磁同步电机，电机的旋转轴与泵体中的离心叶轮相连，电机智能控制板控制电机转速；该自吸复合泵还带有水流传感器和/或压力传感器。

所述的压力传感器安装于复合泵内的分流压水室内或复合泵出口，其用于检测复合泵内的压力变化来触发电机运行或停止；压力传感器与所述的电机智能控制板连接。

所述的水流传感器安装于复合泵入口或出口，其用于检测复合泵内的水流的信号，即泵体内的水是否流动来触发电机运行或停止；水流传感器与所述的电机智能控制板连接。

进一步说，所述的离心叶轮与电机的连接通过联轴器。

进一步说，所述离心叶轮为多级叶轮，其对用配置多级流道。

通过采用以上技术方案，与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

1）利用永磁同步电机的可变转速的特点，可以根据用水终端的实际需要调整转速，进而控制流量和扬程，稳定供水终端的流量和压力。

2）利用永磁同步电机能效高、体积小的优点，可以缩小复合泵的体积，减少转子、定子原材料的消耗，大幅提高机械效率、有效降低能耗。

3）利用永磁同步电机温升低的优点，可以减小散热风扇或不用风扇扇热，简化生产工序和材料成本的同时，还可以有效降低风冷噪音，进一步发挥复合泵低噪音的特点。

4）利用永磁同步电机可调高转速的特点，一方面与同等水力性能指标的普通复合泵（由普通交流异步电机驱动）相比，永磁同步电机驱动的复合泵，不仅电机的体积可以更小，而且转速提高后泵体、叶轮都可以明显减小，有效降低材料成本，提高机泵效率；另一方面，转速提升后，永磁同步电机驱动的可变转速复合泵的性能可以超越普通复合泵（由普通交流异步电机驱动）正常的性能极限，特别是扬程可以大幅提高，适用更为苛刻的用户环境。

5）对于永磁同步电机驱动的可变转速复合泵而言，电机本身都需要配有控制板对电机进行驱动和控制，当泵体内增配有压力传感器或水流传感器时，传感器信号的采集和处理可以非常便捷地集成到电机的控制板上，实现更为复杂和智能的控制与功能。

附图说明

图1为本实用新型可变转速低噪音自吸复合泵整体结构示意图。

图2为本实用新型可变转速低噪音自吸复合泵轴向剖面结构示意图。

图3为本实用新型水流传感器局部剖面结构示意图。

附图标记：1、复合泵入口；2、泵体；3、电机（永磁同步电机）；4、复合泵出口；5、喷嘴；6、扩散管；7、离心叶轮；8、电机转子；9、电机定子；10、电机智能控制板；11、水流（或压力）传感器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于实用新型保护的范围。

本实用新型采用的技术方案是：一种可变转速低噪音自吸复合泵，包括永磁同步电机、电机智能控制板、泵体、叶轮、喷射器（由喷嘴和扩散管组成），其特征为该泵所采用的电机为永磁同步电机，电机的旋转轴与泵体中的离心叶轮相连，电机智能控制板控制电机转速、传感器信号的接收处理及控制指令的触发，便于提高电机转速以提升复合泵的扬程、流量、自吸能力及智能化水平；配备水流传感器或压力传感器时，可以通过电机智能控制板采集水流信号和泵体内压力信号，实现“用水开机、关水停机”的基本智能控制，进一步的可以拓展解决小流量供水时的“频繁启动”、恒压供水及最优转速下自吸排气等延伸功能。本实用新型的可变转速低噪音自吸复合泵在智能化、能效、流量、扬程、自吸速度等方面的工作性能都有显著提升。

所述的高效节能电机为永磁同步电机。

所述的电机智能控制板可以调整电机转速，电机最高转速可大于3000rpm也可小于3000rpm。

所述的电机智能控制板可以接收压力或水流信号、对信号进行处理，并根据处理的信号发出指令控制电机转速（0 rpm ~ 最高电机转速）。

所述的离心叶轮与电机的连接可以通过电机旋转轴和叶轮直接连接，也可以由联轴器连接叶轮和电机旋转轴。

所述的离心叶轮和离心流道可以为单级或多级叶轮、单级或多级离心流道。

所述的压力传感器和水流传感器可以单独配备、同时配备或不配备。

所述的压力传感器可安装于泵体内任意位置、水流传感器可以安装于复合泵入口、复合泵出口或泵体内。

实施例：

如图所示，一种可变转速低噪音自吸复合泵，包括高效节能电机3（永磁同步电机）、电机智能控制板10、泵体2、离心叶轮7、喷射器（由喷嘴5和扩散管6组成），其特征为该泵所采用的电机10为永磁同步电机，分为电机转子8；电机定子9两部分；电机的旋转轴（电机转子8）与泵体2中的离心叶轮7相连，电机智能控制板10控制电机转速、水流（或压力）传感器11信号的接收处理及控制指令的触发，便于提高电机转速以提升复合泵的扬程、流量、自吸能力及智能化水平；配备水流传感器或压力传感器时，可以通过电机智能控制板10采集水流信号和泵体内压力信号，实现“用水开机、关水停机”的基本智能控制，进一步的可以拓展解决小流量供水时的“频繁启动”、恒压供水及最优转速下自吸排气等延伸功能，压力传感器可安装于泵体内任意位置、水流传感器可以安装于复合泵入口1、复合泵出口4或泵体内。

利用高效电机的可变转速的特点，可以根据用水终端的实际需要调整转速，进而控制流量和扬程，稳定供水终端的流量和压力；利用本实用新型所用电机3能效高、体积小的优点，可以缩小复合泵的体积，减少转子、定子原材料的使用，大幅提高机械效率、有效降低能耗；利用高效电机可调高转速的特点，一方面与同等水力性能指标的普通复合泵（由普通交流异步电机驱动）相比，永磁同步电机驱动的复合泵不仅电机的体积可以更小，而且转速提高后泵体、叶轮都可以明显减小，有效降低材料成本，提高机泵效率；另一方面，转速提升后，永磁同步电机驱动的可变转速复合泵的性能可以超越普通复合泵（由普通交流异步电机驱动）正常的性能极限，特别是扬程可以大幅提高，适用更为苛刻的用户环境；高效电机本身都需要配有智能控制板对电机进行驱动和控制，当泵体内增配有水流传感器（或压力传感器）时，传感器信号的采集和处理可以非常便捷地集成到电机的智能控制板上，实现更为复杂和智能的控制与功能。

上述技术方案使可变转速低噪音自吸复合泵在智能化、能效、流量、扬程、自吸速度等方面的工作性能都有显著提升。

综上，本实用新型利用永磁同步电机的转速可调，实现其流量扬程可智能调整、恒压恒流供水等多个智能功能。在保证小型一体化紧凑结构基础上，进一步提升复合泵流量、扬程、自吸等优势性能，同时增强复合泵的适用性、智能化、扩大其适用范围、进一步挖掘市场潜力。

以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本实用新型的范围，本实用新型的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本实用新型权利要求基础上的改动都是本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种可变转速低噪音自吸复合泵，包括泵体、离心叶轮、喷射器，其特征在于：该泵所采用的电机为永磁同步电机，电机的旋转轴与泵体中的离心叶轮相连，电机智能控制板控制电机转速；该自吸复合泵还带有水流传感器和/或压力传感器；

所述的压力传感器安装于复合泵内的分流压水室内或复合泵出口，其用于检测复合泵内的压力变化来触发电机运行或停止；压力传感器与所述的电机智能控制板连接；

所述的水流传感器安装于复合泵入口或出口，其用于检测复合泵内的水流的信号，即泵体内的水是否流动来触发电机运行或停止；水流传感器与所述的电机智能控制板连接。

2.根据权利要求1所述的一种可变转速低噪音自吸复合泵，其特征在于：所述的离心叶轮与电机的连接通过联轴器。

3.根据权利要求1所述的一种可变转速低噪音自吸复合泵，其特征在于：所述离心叶轮为多级叶轮，其对用配置多级流道。