RU2066793C1 - Centrifugal pumping unit - Google Patents
Centrifugal pumping unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2066793C1 RU2066793C1 RU9595109274A RU95109274A RU2066793C1 RU 2066793 C1 RU2066793 C1 RU 2066793C1 RU 9595109274 A RU9595109274 A RU 9595109274A RU 95109274 A RU95109274 A RU 95109274A RU 2066793 C1 RU2066793 C1 RU 2066793C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- stator winding
- disks
- permanent magnets
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/0666—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the motor being of the plane gap type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/0653—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the motor being flooded
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в конструкциях герметичных насосов, применяемых в различных областях народного хозяйства, например, в пищевой или медицинской промышленности, в том числе, для перекачки вязких и агрессивных сред. The invention relates to electrical engineering and can be used in the construction of hermetic pumps used in various fields of the national economy, for example, in the food or medical industry, including for pumping viscous and aggressive environments.
Известен насосный агрегат, содержащий герметичный корпус, в котором крыльчатка насоса и ротор двигателя размещены на одной оси и разделены подшипниковым щитом (см. патент США N 4120616, 1978). Устройство громоздко, сложно и проблема охлаждения в нем решается с помощью специально введенного вентилятора, что еще более усложняет устройство и увеличивает его стоимость. A known pump assembly containing a sealed housing in which the impeller of the pump and the rotor of the engine are placed on the same axis and separated by a bearing shield (see US patent N 4120616, 1978). The device is cumbersome, complex and the cooling problem is solved in it using a specially introduced fan, which further complicates the device and increases its cost.
В авторском свидетельстве СССР N 1374345, 1968 описан герметичный центробежный насос, в котором для охлаждения статора используется замкнутый контур циркуляции охлаждающей жидкости и введены специальные вращательно-качающиеся узлы, обеспечивающие циркуляцию жидкости по замкнутому контуру. Однако это не решает задачу эффективного охлаждения, а наличие дополнительных средств усложняет устройство и увеличивает стоимость. The USSR author's certificate N 1374345, 1968 describes a sealed centrifugal pump in which a closed loop of coolant circulation is used to cool the stator and special rotational-swinging units are introduced to ensure fluid circulation in a closed loop. However, this does not solve the problem of effective cooling, and the presence of additional funds complicates the device and increases the cost.
Наиболее близким к изобретению является центробежная насосная установка, которая описана в авторском свидетельстве СССР N 1608370, 1990. Устройство содержит герметичный корпус с крышкой, ротор со встроенными магнитами, статор электродвигателя и крыльчатку насоса. Closest to the invention is a centrifugal pumping unit, which is described in USSR author's certificate N 1608370, 1990. The device includes a sealed housing with a cover, a rotor with built-in magnets, a motor stator and a pump impeller.
Ротор в установке заключен в герметичный стакан-перегородку и выполнен сборным: содержит втулку и постоянные магниты, выполняющие роль крыльчатки, а статор содержит магнитопровод и статорную обмотку, частично охватывающую роторное отделение. The rotor in the installation is enclosed in a sealed glass partition and is made prefabricated: it contains a sleeve and permanent magnets acting as an impeller, and the stator contains a magnetic circuit and a stator winding, partially covering the rotor compartment.
Наличие герметичного стакана-перегородки приводит к увеличенному рабочему зазору электродвигателя, к повышенному намагничивающему току, пониженному КПД и к пониженному коэффициенту мощности, что приводит к необходимости при той же полезной мощности увеличить объем электродвигателя. Наличие герметичного стакана усложняет устройство, увеличивает его объем, а изготовление герметизированного ротора вызывает технологические трудности. The presence of a sealed cup-baffle leads to an increased working gap of the electric motor, to an increased magnetizing current, lower efficiency and a reduced power factor, which leads to the need to increase the volume of the electric motor at the same useful power. The presence of a sealed cup complicates the device, increases its volume, and the manufacture of a sealed rotor causes technological difficulties.
Целью изобретения является уменьшение ее объема без потерь производительности и повышение КПД за счет создания охлаждающего проточного потока рабочей среды, упрощение изготовления, снижение стоимости. The aim of the invention is to reduce its volume without loss of productivity and increase efficiency by creating a cooling flowing stream of the working environment, simplifying manufacturing, reducing cost.
Для достижения этого в центробежной насосной установке корпусом и крышкой образована проточная камера, сообщенная с входом и выходом насоса, в проточной камере на опоре вращательного скольжения установлен ротор, который выполнен в виде двух дисков, статор, размещенный между дисками ротора и неподвижно закрепленный между крышкой и корпусом, и крыльчатка, скрепленная с одним из дисков ротора, в которые встроены размещенные по окружности постоянные магниты чередующейся полярности и магнитопроводные кольца, на статоре установлен датчик положения ротора и встроены электромагнитные катушки статорной обмотки, не входе статорной обмотки установлен электронный коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу датчика положения ротора. To achieve this, in a centrifugal pump installation, a flow chamber is formed by a housing and a lid in communication with the pump inlet and outlet, a rotor is installed in the flow chamber on a rotational sliding support, which is made in the form of two disks, a stator located between the rotor disks and fixedly mounted between the cover and case, and the impeller, fastened with one of the rotor disks, in which are placed around the circumference permanent magnets of alternating polarity and magnetic rings, a sensor is installed on the stator rotor position and electromagnetic coils of the stator winding are built-in, an electronic switch is installed at the input of the stator winding, the control input of which is connected to the output of the rotor position sensor.
Кроме того, в центробежной насосной установке соосно крыльчатке на входе насоса может быть установлена неподвижная направляющая втулка прямого потока. In addition, in a centrifugal pump installation, coaxial to the impeller, a fixed direct flow guide bush may be installed at the pump inlet.
Также в центробежной насосной установке в одноименнополюсные электромагнитные катушки статорной обмотки могут быть встроены постоянные магниты, ориентированные одноименными полюсами в одну сторону, а постоянные магниты на роторе могут быть размещены по окружности неравномерно, при этом электронный коммутатор может быть выполнен на одном электронном ключе и последовательно подключен к обмотке статора, имеющей одну секцию, параллельно которой через обратный диод может быть подключен блок рассеивания коммутационной энергии. Also, in a centrifugal pump installation, permanent magnets oriented in the same pole electromagnetic coils of the stator winding can be mounted in the same direction, with the same poles oriented, and the permanent magnets on the rotor can be placed unevenly around the circumference, while the electronic switch can be made on one electronic key and connected in series to the stator winding having one section, in parallel with which a switching energy dissipation unit can be connected through a reverse diode.
Кроме этого, в центробежной насосной установке внутренний диаметр электромагнитных катушек в статорной обмотке, в которые встроены постоянные магниты, может быть больше, а число витков меньше, чем в остальные электромагнитных катушках статорной обмотки. In addition, in a centrifugal pump installation, the inner diameter of the electromagnetic coils in the stator winding, in which the permanent magnets are integrated, may be larger and the number of turns less than in the other electromagnetic coils of the stator winding.
Также в центробежной насосной установке на статоре на месте расположения некоторых электромагнитных катушек статорной обмотки могут быть установлены постоянные магниты. Also in the centrifugal pump installation on the stator at the location of some electromagnetic coils of the stator winding, permanent magnets can be installed.
На фиг. 1 приведена функциональная схема центробежной насосной установки; на фиг. 2 конструктивная схема центробежной насосной установки; на фиг. 3 и 4 варианты выполнения статора электродвигателя; на фиг. 5 вариант выполнения ротора электродвигателя; на фиг. 6 электрическая схема управления статорной обмоткой для случая однофазного электродвигателя. In FIG. 1 shows a functional diagram of a centrifugal pump installation; in FIG. 2 structural diagram of a centrifugal pump installation; in FIG. 3 and 4 embodiments of the stator of the electric motor; in FIG. 5 embodiment of the rotor of the electric motor; in FIG. 6 is an electric circuit for controlling a stator winding for a single-phase electric motor.
Устройство содержит центробежный насос 1 с крыльчаткой 2, приводимый электродвигателем 3, которые размещены в корпусе 4 с крышкой 5. The device comprises a centrifugal pump 1 with an
Электродвигатель 3 содержит ротор 6 и неподвижный статор 7. The
Ротор 6 электродвигателя 3 выполнен в виде двух жестко связанных дисков 8, а статор 7 размещен в рабочем зазоре электродвигателя 3 между дисками 8 и зажат между крышкой 5 и корпусом 4 через прокладки 9. The
Крыльчатка 2 насоса 1 и диски 8 потока 6 насажены на единую опору 10 вращательного скольжения, которая образована осью 11, ступенчатой втулкой 12, насаженной на ось 11, и упорной фиксирующей шайбой 13 с винтом, которая предназначена для фиксации ступенчатой втулки 12 в осевом направлении. The
Между крышкой 5 и корпусом 4 образована проточная камера 14, через которую проходит проточный поток нагнетаемой рабочей среды. В проточной камере 14 размещены крыльчатка 2 насоса 1 и ротор 6 и статор 7 электродвигателя 3, и она предназначена для охлаждения статора со встроенным в него электромагнитными катушками 5 и трущихся пар, образованных опорой 10 вращательного скольжения, дисками 8 ротора 6 и крыльчаткой 2, и интенсивной теплоотдачи во внешний контур. Between the cover 5 and the
В диски 8 ротора 6 встроены размещенные по окружности постоянные магниты 17-17n чередующейся полярности и магнитопроводные кольца 18.In the
На неподвижном статоре 7 установлен датчик 19 положения ротора 6. На входе статорной обмотки 16 электродвигателя 3 установлен электронный коммутатор 20, управляющий вход которого подключен к выходу датчика 19 положения ротора. A
В случае использования насосной установки для однофазного электродвигателя в электромагнитные катушки 15 статорной обмотки 16 встроены постоянные магниты 21-21n, направленные одноименными полюсами в одну сторону, а постоянные магниты 17-17n на роторе 6 размещены неравномерно. Электронный коммутатор 20 выполнен в этом случае на одном электронном ключе 22 и последовательно подключен к статорной обмотке, имеющей одну секцию 23.In the case of using a pump installation for a single-phase electric motor, permanent magnets 21-21 n are directed into the
Параллельно статорной обмотке 16 через обратный диод 24 подключен блок 25 рассеивания коммутационной энергии. Parallel to the stator winding 16 through the
На статоре 7 вместо некоторых электромагнитных катушек 15 могут быть установлены постоянные магниты 26. On the
Соосно крыльчатке 2 на входе насоса 1 установлена жестко скрепленная с корпусом 4 неподвижная направляющая втулка 27, предназначенная для исключения обратного тока нагнетаемой жидкости. В крышку 5 корпуса 4 встроен дренажный клапан 28. Coaxial to the
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
При включении электродвигателя 3 диски 8 ротора 6, один из которых жестко связан с крыльчаткой 2 насоса 1 (например, клеем), начинают вращаться, и крыльчатка 2 перекачивает рабочую среду в направлении от входа к выходу через проточную камеру 14. When the
При этом за счет размещения ротора 6 и статора 7 в проточной камере 14 происходит интенсивный отвод тепла от статорной обмотки 16 и интенсивное охлаждение трущихся пар, которому способствует вращение дисков 8 ротора 6, и от трущихся пар скольжения, образованных опорой 10 вращательного скольжения, дисками 8 ротора 6 и крыльчаткой 2, тепло уносится с нагнетаемой рабочей средой во внешний контур. Moreover, due to the placement of the
Привод центробежного насоса 1 осуществляется электродвигателем 3, который может быть как однофазным, так и многофазным. The centrifugal pump 1 is driven by an
Управление работой центробежного насоса поясняется фиг. 1 и 2. Установленный на статоре датчик 19 положения ротора 6 дает сигнал на включение электронного коммутатора 20, который подключает и отключает статорную обмотку 16 электродвигателя 3, обеспечивая непрерывный цикл его работы. При отключенной статорной обмотке 16 ротор 6 находится в положении устойчивого равновесия, обеспечиваемого притяжением магнитов противоположной полярности ротора 6 и статора 7. При включении источника питания (на чертеже не показан) датчик 10 положения ротора 6 вырабатывает сигнал на включение электронного коммутатора 20. При этом на статорной обмотке 16 появляется магнитодвижущая сила, и по электромагнитным катушкам 15 статора 7 протекает ток. Магнитодвижущая сила статорной обмотки 16 при взаимодействии с потоком постоянных магнитов 17 ротора 6 преодолевает силу взаимодействия магнитов ротора 6 и статора 7, и ротор 6 поворачивается до положения, когда знак момента взаимодействия магнитов ротора 6 и статора 7 становится положительным. В этом положении датчик 19 положения ротора 6 вырабатывает сигнал на отключение статорной обмотки 16 электронным коммутатором 20, а дальнейшее движение дисков 8 ротора 6 и крыльчатки 2 происходит в результате притяжения магнитов ротора 6 и статора 7. The operation control of the centrifugal pump is illustrated in FIG. 1 and 2. The
Работа устройства с однофазным двигателем, т.е. когда в одноименнополюсные электромагнитные катушки 15 статорной статорной обмотки 16 встроены постоянные магниты 21-21n, ориентированные одноименными полюсами в одну сторону, а постоянные магниты 17 на роторе 6 размещены неравномерно, позволяет существенно упростить схему управления и выполнить ее по схеме с одним электронным ключом. Постоянные магниты могут быть встроены в некоторые электромагнитные катушки 15, число витков может быть уменьшено, а внутренний диаметр электромагнитных катушек 15 увеличен по сравнению с числом и внутренним диаметром остальных катушек 15. Все это позволяет увеличить объем магнитов на статоре 6 без увеличения габаритов установки.The operation of the device with a single-phase motor, i.e. when the permanent magnets 21-21 n are oriented in the same-pole
Создание условий для интенсивного охлаждения статорной обмотки 16 и пар трения опоры 10 вращательного скольжения, на которой установлены диски 8 ротора 6 и крыльчатка 2, позволяет увеличить плотность тока, т.е. при том же сечении провода увеличить ток, мощность электродвигателя 3 при неизменном объеме и повысить производительность установки. Creating conditions for intensive cooling of the stator winding 16 and the friction pairs of the rotational sliding support 10, on which the
Кроме этого, расположение пар скольжения в проточном объеме решает задачу снижения коэффициента трения и способствует повышению КПД. In addition, the location of the slip pairs in the flow volume solves the problem of reducing the coefficient of friction and helps to increase the efficiency.
Направляющая втулка 27 прямого потока исключает обратный ток рабочей среды и снижает потери на подсос потока с выхода на вход, что также способствует увеличению КПД устройства. The direct
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9595109274A RU2066793C1 (en) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | Centrifugal pumping unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9595109274A RU2066793C1 (en) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | Centrifugal pumping unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2066793C1 true RU2066793C1 (en) | 1996-09-20 |
RU95109274A RU95109274A (en) | 1997-04-10 |
Family
ID=20168541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9595109274A RU2066793C1 (en) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | Centrifugal pumping unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2066793C1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533607C1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-11-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Electric pump unit |
RU193786U1 (en) * | 2019-09-16 | 2019-11-14 | Ооо "Гиор" | Electric pump drive control unit with a valve-induction motor |
RU202980U1 (en) * | 2019-11-19 | 2021-03-17 | Общество с ограниченной ответственностью "ПКФ "Полюс" | Control device for the operation of an electric pump of a liquid heating system with a valve-inductor motor |
RU205275U1 (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-06 | Акционерное общество НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ "ИМПУЛЬС-проект" | INTERNAL AUXILIARY CIRCULATION PUMP |
CN113738657A (en) * | 2021-11-03 | 2021-12-03 | 西安泵阀总厂有限公司 | Rare earth permanent magnet motor driven centrifugal pump and self-lubricating method |
CN114526240A (en) * | 2022-03-25 | 2022-05-24 | 西安泵阀总厂有限公司 | Rare earth permanent magnet driven single-stage single-suction centrifugal pump and flushing and self-lubricating method |
CN114562463A (en) * | 2022-03-08 | 2022-05-31 | 四川省机械研究设计院(集团)有限公司 | Electromagnetic speed-regulating multi-switching control centrifugal pump |
-
1995
- 1995-06-20 RU RU9595109274A patent/RU2066793C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SU, авторское свидетельство, 1608370, кл. F 04D 13/06, 1990. * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533607C1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-11-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Electric pump unit |
RU193786U1 (en) * | 2019-09-16 | 2019-11-14 | Ооо "Гиор" | Electric pump drive control unit with a valve-induction motor |
RU202980U1 (en) * | 2019-11-19 | 2021-03-17 | Общество с ограниченной ответственностью "ПКФ "Полюс" | Control device for the operation of an electric pump of a liquid heating system with a valve-inductor motor |
RU205275U1 (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-06 | Акционерное общество НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПАНИЯ "ИМПУЛЬС-проект" | INTERNAL AUXILIARY CIRCULATION PUMP |
CN113738657A (en) * | 2021-11-03 | 2021-12-03 | 西安泵阀总厂有限公司 | Rare earth permanent magnet motor driven centrifugal pump and self-lubricating method |
CN114562463A (en) * | 2022-03-08 | 2022-05-31 | 四川省机械研究设计院(集团)有限公司 | Electromagnetic speed-regulating multi-switching control centrifugal pump |
CN114526240A (en) * | 2022-03-25 | 2022-05-24 | 西安泵阀总厂有限公司 | Rare earth permanent magnet driven single-stage single-suction centrifugal pump and flushing and self-lubricating method |
CN114526240B (en) * | 2022-03-25 | 2024-06-07 | 西安泵阀总厂有限公司 | Rare earth permanent magnet driven single-stage single-suction centrifugal pump, flushing and self-lubricating method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95109274A (en) | 1997-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3520642A (en) | Motor driven pump | |
US5649811A (en) | Combination motor and pump assembly | |
US5641276A (en) | Electric pump for environmentally hazardous material | |
US6668911B2 (en) | Pump system for use in a heat exchange application | |
CA2533252C (en) | Electric fluid pump | |
JP3400924B2 (en) | Electric pump | |
RU2198459C2 (en) | Electronically commutated reluctance motor | |
US3853429A (en) | Motor pump combination | |
RU2316677C2 (en) | Drive motor for pump | |
DE69740170D1 (en) | Sealless rotary pump with passive radial bearings and thrust bearings in blood | |
RU2361116C2 (en) | Helical rotor pump with inbuilt drive | |
RU2066793C1 (en) | Centrifugal pumping unit | |
CN115280012A (en) | Electric machine | |
JP2005533219A (en) | Electronic fluid pump | |
US6481975B1 (en) | Gear pump and switch reluctance motor and method for pumping fluid | |
US4311937A (en) | Axial gap electric motors | |
US4780066A (en) | Centrifugal pump having a magnetic coupling | |
GB1420840A (en) | Electromagentically driven pumps | |
US4516912A (en) | Compressor arrangement for a heat pump installation | |
FI119458B (en) | Arrangements for cooling an electric machine | |
JPH11294370A (en) | Electromagnetically driven pump | |
RU2129669C1 (en) | Packless electric pump with brushless dc motor | |
FI108669B (en) | Blower | |
RU2813017C1 (en) | Drilling pump unit | |
RU2049933C1 (en) | Magnetically driven centrifugal pump |