DE202011050651U1

DE202011050651U1 - Motor zur Verwendung mit einer Pumpe

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Publication number: DE202011050651U1
Application number: DE202011050651U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2021-07-08
Also published as: CN201994816U

Abstract

Motor (1) zur Verwendung in Pumpen, dieser bestehend aus einer Rotorachse (11), an einen Schaft (11) angepassten Stahlhülsen (12), einem mit den Stahlhülsen in einer Linie angeordneten Rotator (13), einem oder mehreren Paaren von symmetrisch im Inneren des Rotators (13) angeordneten Permanentmagneten (14), ausgestattet mit einer Hauptregeleinheit (6), die Hauptregelschnittstellen aufweist mit denen ein elektrischer Kommutator (5) verbunden ist, wobei der elektrische Kommutator (5) einen Kommutatorschaltkreis und die Hauptregeleinheit (6) einen Hauptregelschaltkreis aufweist, der elektrische Kommutatorschaltkreis weiterhin ein mit dem Hauptregelschaltkreis verbundenes Kommutatormodul (51) und der Hauptregelschaltkreis ein Hauptregelmodul (61) aufweist, dessen Hauptregelschnittstellen mit Kommutatormodulschnittstellen verbunden ist, wobei außerdem ein Spannungskontrollmodul (62) an den Hauptregelschnittstellen beim Hauptregelmodul (61) installiert ist, das geeignet ist, hohe in niedere an das Hauptregelmodul (61) angepasste Spannungen zu transformieren.

Description

Hintergrund
Derzeit werden am häufigsten Induktionsmotoren mit Kondensator, oder so genannte Universalmotoren bestehend aus kommutierenden Kohlebürsten als Motoren für Pumpen eingesetzt. Induktionsmotoren besitzen eine geringe Effizienz, die wenige 30% bis 40% beträgt, was zu einem enormen Leistungsverlust und einer begrenzten Rotationsgeschwindigkeit auf 2800 Umdrehungen pro Minute führt. Die Nachteile des Universalmotors, nämlich die kurzen Wartungsintervalle der Kohlebürsten und die höhere Geräuschentwicklung, verlangsamen die Weiterentwicklungen der Pumpenfunktionen. Außerdem sind sie für die sie bedienende Person unkomfortabel aufgrund des Mangels an Funktionen, wie der Mensch-Maschine-Interaktion und der akkuraten Überwachung der Gegebenheiten beim Pumpenbetrieb.
Beschreibung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen hoch-effizienten Motor für eine Pumpe bereitzustellen, welcher sich dazu eignet, intelligente Funktionen vorzuweisen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Motor zur Verwendung in Pumpen, dieser bestehend aus einer Rotorachse, an einen Schaft angepassten Stahlhülsen, einem mit den Stahlhülsen in einer Linie angeordneten Rotator, einem oder mehreren Paaren von symmetrisch im Inneren des Rotators angeordneten Permanentmagneten, ausgestattet mit einer Hauptregeleinheit, die Hauptregelschnittstellen aufweist mit denen ein elektrischer Kommutator verbunden ist, wobei der elektrische Kommutator einen Kommutatorschaltkreis und die Hauptregeleinheit einen Hauptregelschaltkreis aufweist, der elektrische Kommutatorschaltkreis weiterhin ein mit dem Hauptregelschaltkreis verbundenes Kommutatormodul und der Hauptregelschaltkreis ein Hauptregelmodul aufweist, dessen Hauptregelschnittstellen mit Kommutatormodulschnittstellen verbunden ist, wobei außerdem ein Spannungskontrollmodul an den Hauptregelschnittstellen beim Hauptregelmodul installiert ist, das geeignet ist, hohe in niedere an das Hauptregelmodul angepasste Spannungen zu transformieren.
Ein Drucksensor, welcher im inneren Rohr des Pumpengehäuses angeordnet ist, ist mit der Hauptregeleinheit verbunden, um den Druck im inneren Rohr in angemessenen Zeitintervallen zu überwachen. Der Drucksensor ist auf einer Leiterplatte platziert und das Drucksensormodul ist über einen Schaltkreis nachgeschaltet, welches mit den Hauptregelschnittstellen des Hauptregelmoduls verbunden ist.
Für die automatische Motorregelung ist außerdem ein Flusssensor im inneren Rohr des Pumpengehäuses vorgesehen, welcher mit der Hauptregeleinheit verbunden ist. Der Flusssensor ist auf einer Leiterplatte platziert, welche ein Flusssensormodul aufweist, das über einen Schaltkreis mit den Hauptregelschnittstellen des Hauptregelmoduls verbunden ist.
Zur Optimierung ist ein auf dem Motor angeordneter Motorregelungsschalter mit der Hauptregeleinheit verbunden.
Weiterhin ist ein Anzeigeschaltkreis zur Anzeige von Parametern mit den Hauptregelschnittstellen des Hauptregelschaltkreises verbunden, und ein Anzeigedisplay ist auf dem Motor angeordnet.
Zu Optimierungszwecken ist die Hauptregeleinheit als ein Mikrocontroller (MCU) gebildet.
Die Erfindung hat die derzeitige Technologie folgendermaßen verbessert: Es wird ein elektrischer Kommutator anstelle eines Induktionsmotors und anstelle eines Kohlebürstenuniversalmotors verwendet. Die Motoreffizienz und die Geschwindigkeit sind erhöht und mehr Energie wird eingespart. Alles Vorgenannte folgt aus dem erfindungsgemäßen Motor. Der Drucksensor, welcher mit der Hauptregeleinheit verbunden ist, kann den Druck in dem Rohr in angemessenen Zeitintervallen überwachen und der Betrieb wird eingestellt, sobald ein vordefinierter Druck überstiegen wird. Der Flusssensor ist mit der Hauptregeleinheit verbunden, welche startet, sobald Wasser mit einer fixen Menge in das Rohr fließt. Hierdurch werden die Funktion des Schutzes vor fehlendem Wasser und die Pumpensicherheitsoperation ausgeübt. Die Funktion der Mensch-Maschine Interaktion wird durch den Motorregelungsschalter und das Anzeigedisplay geboten, welche am Motor installiert sind.
Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:
1 eine Strukturgrafik des erfindungsgemäßen Motors,
2 das Prinzip des Motors,
3 einen LED Schaltkreis,
4 den MCU Mikrocontroller,
5 den Kommutatorschaltkreis des Kommutators,
6 den Hauptregelschaltkreis des Leistungsmanagements,
7 den Druckschaltkreis, und
8 den Flusssensorschaltkreis.
In 1 ist der erfindungsgemäße Motor 1 gezeigt, bestehend aus einer Rotorachse 11, an einen Schaft 11 angepassten Stahlhülsen 12, einem mit den Stahlhülsen 12 in einer Linie angeordneten Rotator 13, und einem oder mehreren Paaren von symmetrisch im Inneren des Rotators 13 angeordneten Permanentmagneten 14, außerdem mit einer Hauptregeleinheit 6. Auch sind die als Mikrocontroller (MCU) gebildete Hauptregeleinheit 6 und ein elektrischer Kommutator 5 beim Leistungseingang angeordnet.
Wie in 2 und 5 gezeigt ist, weist der elektrische Kommutator 5 einen Kommutatorschaltkreis und die Hauptregeleinheit 6 einen Hauptregelschaltkreis auf. Der elektrische Kommutatorschaltkreis weist weiterhin ein mit dem Hauptregelschaltkreis verbundenes Kommutatormodul 51 auf; der Hauptregelschaltkreis beinhaltet ein Hauptregelmodul 61 und die Hauptregelschnittstellen sind mit dem Kommutatormodulbedienpult verbunden. Ein Spannungskontrollmodul 62 wurde an den Hauptregelschnittstellen des Hauptregelmoduls 61 installiert, das geeignet ist, hohe in niedere an das Hauptregelmodul 61 angepasste Spannungen zu transformieren.
Wie in den 1 und 7 gezeigt ist, ist unter Berücksichtung des Zieles der automatischen Regelung des Motors ein Drucksensor 7 vorgesehen, welcher mit der Hauptregeleinheit 6 verbunden und im Pumpengehäuse 2 angeordnet ist. Der Drucksensor 7 ist Bestandteil des Drucksensormoduls 71, das mit dem Eingang des Hauptregelmoduls 61 verbunden ist. Wie in den 1 und 8 angezeigt, ist der Flusssensor 8 mit der Hauptregeleinheit 6 verbunden und am Pumpenauslass angeordnet. Auf einer Leiterplatte ist ein Flusssensor 8 vorgesehen, der ein Flusssensormodul 81 nachgeschaltet ist, welches mit den Hauptregelschnittstellen des Hauptregelmoduls 61 verbunden ist.
Die 1 und 3 zeigen den der besseren Mensch-Maschine Interaktion dienende Motorregelungsschalter 9 am Motor 1, welcher mit der Hauptregeleinheit 6 verbunden ist. Ein Anzeigeschaltkreis 31 zur Anzeige von Parametern ist mit den Hauptregelungsschnittstellen des Hauptregelschaltkreises verbunden und ein Anzeigedisplay 3 ist auf dem Motor 1 angeordnet.
Der Motor 1 kann auf manuellen oder automatischen Betriebsmodus eingestellt werden, wobei zwischen den jeweiligen Betriebsmodi des Motors 1 durch den Motorregelungsschalter 9 umgeschaltet werden kann. Der Drucksensor 7 startet, sobald der automatische Betriebsmodus benötigt wird. Da der Massenfluss innerhalb des Pumpengehäuses 2 durch den Drucksensor 7 induziert wird, wird ein Signal an die Hauptregeleinheit 6 zur Verarbeitung gesendet. Von der Hauptregeleinheit 6 wird ein Signal an den Motor 1 gesendet, um diesen bei Vorliegen eines konstanten fluiden Drucks zu betreiben. Der Motor 1 stoppt durch die Regelung der Hauptregeleinheit 6, welche ein Signal von dem Drucksensor 7 erhält, um die Pumpe vor einem Überdruck oder einem Druckverlust zu schützen. Der Flusssensor 8 an einem Pumpenauslass 21 stoppt/startet den Motor 1 durch Überwachung des gepumpten Massenflusses. Die Hauptregeleinheit 6 erhält und analysiert ein Signal des Flusssensors 8, wenn der Drucksensor 7 ausfällt und ein Fluid in das Rohr strömt. Der Motor 1 beginnt zu laufen, sobald der Fluss bei einer definierten Kapazität angelangt ist und schaltet sich ab, sobald der Fluss zu groß oder zu niedrig ist, wodurch eine duale Sicherung für die Pumpe realisiert ist.
Das oben gezeigte Beispiel ist eine beispielhafte Illustration der vorliegenden Erfindung, wobei es nicht den gesamten Schutzbereich der Innovation darlegt. Alle oder eine ähnliche Änderung im Geiste/basierend auf der Erfindung, soll als im Schutzbereich der Erfindung liegend angesehen werden. Z. B. kann ein anderer Mikrocontroller (MCU) anstelle einer Hauptregeleinheit 6, andere dem Motor 1 hinzugefügte Funktionssensoren, usw. eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Motor
2: Pumpengehäuse
3: Anzeigendisplay
5: Kommutator
6: Hauptregeleinheit
7: Drucksensor
8: Flusssensor
9: Motorregelungsschalter
11: Rotorachse
12: Stahlhülse
13: Rotator
14: Permanentmagnet
21: Pumpenauslass
31: Anzeigeschaltkreis
51: Kommutatormodul
61: Hauptregelmodul
62: Spannungskontrollmodul
71: Drucksensormodul
81: Flusssensormodul
MCU: Mikrocontroller

Claims

Motor (1) zur Verwendung in Pumpen, dieser bestehend aus einer Rotorachse (11), an einen Schaft (11) angepassten Stahlhülsen (12), einem mit den Stahlhülsen in einer Linie angeordneten Rotator (13), einem oder mehreren Paaren von symmetrisch im Inneren des Rotators (13) angeordneten Permanentmagneten (14), ausgestattet mit einer Hauptregeleinheit (6), die Hauptregelschnittstellen aufweist mit denen ein elektrischer Kommutator (5) verbunden ist, wobei der elektrische Kommutator (5) einen Kommutatorschaltkreis und die Hauptregeleinheit (6) einen Hauptregelschaltkreis aufweist, der elektrische Kommutatorschaltkreis weiterhin ein mit dem Hauptregelschaltkreis verbundenes Kommutatormodul (51) und der Hauptregelschaltkreis ein Hauptregelmodul (61) aufweist, dessen Hauptregelschnittstellen mit Kommutatormodulschnittstellen verbunden ist, wobei außerdem ein Spannungskontrollmodul (62) an den Hauptregelschnittstellen beim Hauptregelmodul (61) installiert ist, das geeignet ist, hohe in niedere an das Hauptregelmodul (61) angepasste Spannungen zu transformieren.
Motor (1) zur Verwendung in Pumpen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein am Pumpengehäuse (2) vorgesehener Drucksensor (7) mit der Hauptregeleinheit (6) verbunden ist, und dass der Drucksensor (7) auf einer Leiterplatte vorgesehen ist und einem Druckschaltkreis ein Drucksensormodul (71) nachgeschaltet ist, welches mit den Hauptregelschnittstellen des Hauptregelmoduls (61) verbunden ist.
Motor (1) zur Verwendung in Pumpen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Hauptregeleinheit (6) verbundener Flusssensor (8) in einem Pumpenauslass (21) vorgesehen ist, und dass der Flusssensor (8) auf einer Leiterplatte vorgesehen ist, welcher ein mit den Hauptregelschnittstellen des Hauptregelmoduls (61) verbundenes Flusssensormodul (81) nachgeschaltet ist.
Motor (1) zur Verwendung in Pumpen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Motor (1) ein Motorregelungsschalter (9) vorgesehen ist, welcher mit der Hauptregeleinheit (6) verbunden ist.
Motor (1) zur Verwendung in Pumpen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anzeigeschaltkreis (31) zur Anzeige von Parametern mit den Hauptregelschnittstellen des Hauptregelschaltkreises verbunden ist, und dass ein Anzeigedisplay auf dem Motor (1) angeordnet ist.
Motor (1) zur Verwendung in Pumpen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptregeleinheit (6) als ein Mikrocontroller (MCU) gebildet ist.