内置控制器潜水泵的制作方法

专利名称：内置控制器潜水泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动控制潜水泵，尤其是一种将控制器安装在潜水泵电 气腔内的潜水泵。
背景技术：
潜水泵是一种方便的抽水装置，它广泛应用于工业、农业、民用等各个领 域。目前人们在使用潜水泵时都是用人工对水源水位或水池水位的变化情况观 察的方法，再对潜水泵电源开关进行人工操作，用这种方法决定潜水泵的抽水或 停止抽水，这样的方法存在着一些局限性，造成潜水泵的空运转,从而导致潜水 泵电机的烧毁或电能的浪费。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题，是要提供一种将控制器安装在潜水泵内并 能检测潜水泵工作时的水位状态或潜水电机运转状态，再对相关状态进行监控 的内置控制器潜水泵，从而实现对潜水泵水位状态或潜水电机的运行状态的监 控，使潜水电机实现自动控制。
为解决上述技术问题本实用新型采用的技术方案是 一种内置控制器潜水 泵，由滤网、叶轮、潜水电机、电气腔、电源导线、电源端组成，所述控制器 安装在电气腔内，控制器内装有控制开关控制潜水电机的转动或停止，控制器 的信号是由温度探测头、水源探测头、出水探测头、电量探测头提供。
所述温度探测头、水源探测头、出水探测头、电量探测头的输出端与控制 器相连，检测端安装在检测点上。
所述温度探测头、水源探测头、出水探测头、电量探测头中的至少一种探 测头的输出端与控制器相连。所述控制开关主回路的一端与电源线相连，另一端与潜水电机的相应电源 线连接。
本实用新型将具有控制功能的控制器安装在与潜水泵相连的电气腔内，并 通过与其连接的探测头对所控参数进行检测，在控制器内装有控制电路,在控制 电路中装有控制潜水电机的开关，通过这个开关去控制潜水电机的运转或停止。 这个开关可以用有触点的开关(如继电器、接触器、磁力启动器等)；也可以用 无触点的开关(如可控硅、固态继电器、光电偶合器等)来实现所述功能。
本实用新型可根据潜水泵工作的需要至少要安装一种探测头向控制器提供 检测信号才能完成所需功能，探测头的输出端与安装在潜水泵电气腔内的控制 器相连，检测端安装在测量点上，工作时探测头将检测到的被控制参数转化为 电信号，此电信号经控制器内逻辑电路判断后发出接通或者断开控制潜水电机 的开关的指令，从而使潜水泵达到自动运转的目的。
采用上述结构的潜水泵，它与现有结构相比具有以下优点
由于控制器安装在潜水泵电气腔内，使其成为机电一体化产品，简化了安 装，方便了使用；减少外部接线；避免了潜水泵运转时潜水电机的烧毁；有效 的防止了潜水泵运转时潜水电机空转造成的电能浪费；降低了购置、使用和维 修成本，使产品增强了市场竞争力。以下结合附图
和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细说明。 图l是现有市场上销售潜水泵的剖视图。
图2是本实用新型单相电源潜水泵用于水源探测的安装剖视图。 图3是本实用新型单相电源潜水泵用于水源探测的电气原理图。 图4是本实用新型单相电源潜水泵用于水源探测头和温度探测头的安装剖视图。 图5是本实用新型单相电源潜水泵用于水源探测头和温度探测头的电气原理图。 图6是本实用新型三相电源潜水泵的安装剖视图。图7是本实用新型的三相电源潜水泵电气原理图。
具体实施方式

为了达到本实用新型的上述功能，现用以下几种实施例对其工作原理及结 构进行描述。 实施例一
现用图2和图3相结合对用于对本实用新型用一种探测头组成的结构及工作 原理进行说明在图3中单相交流电由电源端90的两个交流电输入端91、 92输入 控制器40，其中一路经变压器BT降压，由桥式整流器D1整流，电容器C1、 C2、 C3、稳压集成电路IC1、 二极管D2组成稳压滤波电路向控制回路提供稳定直流电 源。控制回路由电阻R1、电阻R2、、电阻R3、电阻R4、电阻R5与二极管D3、稳 压管DW、晶体三极管Q1、晶体三极管Q2、发光二极管LED1、发光二极管LED2、 继电器J1构成控制开关41;高水位电极3、低水位电极2、公共电极l，这3根电 极都是导线构成，并由他们组成水源探测头51，探测水源SY中的水位变化情况， 并将其变化情况转化为电信号，由输出端的连接导线将信号传送给控制器40。 当水源SY中水位低于低水位电极2上的最低点YB时，流经电阻R1的电流经稳压管 DW全部流入晶体三极管Q1的基极，使晶体三极管Q1发射极与集电极导通，晶体 三极管Q2发射极与集电极截止，继电器J1线圈无电释放，作为控制开关41的继 电器J1的一组常开触点J1-1、 J1-3断开，这种状态断开了潜水电机30的电源和 低水位电极2，潜水电机30停止运转，潜水泵不抽水；继电器J1的常闭触点J1-2、 Jl-4闭合，点亮停止抽水指示灯LED2并接通高水位电极3。当水源SY中水位上升 到低水位电极2上的最低点YB时，因继电器J1的常开触点J1-1、 J1-3仍处于断开 状态，此时潜水电机30仍保持停止运转状态；当水位上升到高水位电极9上YA 点时因常闭触点J卜4闭合，流经电阻R1的电流经水源流向公共电极1，晶体三极 管Q1的基极无偏流，晶体三极管Q1发射极与集电极截止，流经电阻R2上的电流 经电阻R3分流后进入晶体三极管Q2的基极，使晶体三极管Q2发射极与集电极导通，继电器J1线圈得电吸合，作为控制开关的继电器J1的常开触点J1-1、 Jl-3 闭合，接通潜水电机30的电源，潜水电机30运转，水源SY中水流经滤网IO，叶 轮20进入排水管93排出，直至水源SY的水位降到YB点以下时控制开关的继电器 J1的常开触点J1-l断开，潜水泵停止抽水，这样将水源水位控制在高水位YA和 低水位YB之间达到了自动控制水源水位的目的。 实施例二
现用图4和图5相结合对用于对本实用新型使用两种探测头组成潜水泵的结 构及工作原理说明如下:在图5中供电单元提供稳定直流电的有关工作原理如前 所述，在本实施例中由电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R55，电容 C4、非门电路IC2、非门电路IC3、非门电路IC4、非门电路IC5，模拟开关IC6、 模拟开关IC7、模拟开关IC8，固态交流继电器IC9， 二极管D3、 二极管D4，发光 二极管LED51、发光二极管LED52组成控制器40，其中固态交流继电器IC9在本实 施例中作为控制开关41;由负温敏电阻Rt组成电机温度探测头50，将负温敏电 阻Rt组成电机温度探测头50的检测端，安装在潜水电机30的端盖上，负温敏电 阻Rt的引出线作为输出端按图5所示与控制器40中非门电路IC5的输入端和接地 端连接；同样由3根导线组成水源水位探测头51，并将其安装在水源SY中所需控 制水位高度的检测点上。在温度探测头50探测到潜水电机30温度低于设定温度 情况下，当水源SY中水位低于低水位电极2上的最低点YB时流经电阻R51的电流 在非门电路IC2的输入端为1，输出端为O，非门电路IC3的输出端为1，非门电路 IC4的输出端为0;模拟开关IC6导通，模拟开关IC7截止；作为控制开关41的固 态交流继电器IC9截止，潜水电机30停止运转，潜水泵不抽水。这种状态一直到 水源SY中水位上升到高水位电极3上的最低点YA时，潜水电机30进入运转状态。 通过这种周而复始的逻辑判断将水源水位YS控制在高水位YA和低水位YB之间， 达到自动控制水源水位的目的。
温度探测头50是这样工作的温度探测头50探测到潜水电机30温度升高到额定值时，非门电路IC5输入端为0，输出端为l，模拟开关IC8处于导通状态， 并将非门电路IC5输出端锁定为1，经二极管D3，使非门电路IC4的输出端为0， 在此情况下不管水源SY中水位的状态如何潜水电机30都处于断电状态，只有当 电机保护探测头检测到潜水电机30温度在额定值以下，并重新合闸送电才能使 潜水泵进入工作状态；通过这种方式既能进行水位控制，又能对潜水电机进行 保护。 实施例三
在图6中电气腔70是安装在潜水电机30侧面的，装配时用螺钉或其它方法将 电器腔70和潜水泵其余部件连接在一起成为一个整体结构，因此电气腔70可以 在各个部位根据需要与其连接成一体，成为内置控制器潜水泵，并注意密封防 水。现用图7对本实用新型用四种探测头组成潜水泵的结构及工作原理说明如 下在图7中供电单元提供稳定直流电的有关工作原理如前所述，在本实施例中 由电阻R70、电阻R71、电阻R72、电阻R73、电阻R74、电阻R75、电阻R76、电阻 R77、电阻R78、电阻R79、电阻R710、电阻R711、电阻R712、电阻R713，电容C70、 电容C71、电容C72、电容C73，非门电路IC72、非门电路IC73、非门电路IC74、 非门电路IC75，模拟开关IC76、模拟开关IC77、模拟开关IC78、模拟开关IC79， 比较器IC710、比较器IC711、比较器IC712、比较器IC713，与门电路IC714，发 光二极管LED70、发光二极管LED71、发光二极管LED72、发光二极管LED73，单 向可控硅SCR70、单向可控硅SCR71、单向可控硅SCR72、单向可控硅SCR73，稳 压管DW， 二极管D70、 二极管D71、 二极管D72、 二极管D73、 二极管D74、 二极管 D75、 二极管D76、 二极管D77，可调电阻W70、可调电阻W71、可调电阻W72，场 效应管Q7，接触器J7组成控制器40，其中接触器J7在本实施例中作为控制开关 41;由负温敏电阻Rt组成电机温度探测头50，由互感器L1、 L2、 L3组成电量探 测头53，它的功能是检测潜水电机30的工作电流状态，3根导线组成水源水位探 测头51,同样由3根导线组成水池水位探测头52。工作时当水源SY中水位低于低水位电极2上的最低点YB时流经电阻R74的电流在非门电路IC75的输入端为1，输 出端为0，非门电路IC74的输出端为1，发光二极管LED72发光，表示水源SY缺水； 连接非门电路IC75的输出端的与门电路IC714的一个输入端为0，与门电路IC714 的输出端为O，场效应管Q7截止，作为控制开关41的接触器J7断电，同时它的常 开触点J7-1、 J7-2、 J7-3也断开，潜水电机30停止运转，潜水泵不抽水。这种 状态一直到水源SY中水位上升到高水位电极3上的最低点YA时，因模拟开关IC78 处于导通状态，使非门电路IC75的输入端为0，输出端为l，非门电路IC74的输 出端为O，这时如果比较器IC10的输出端为0，且水池SC中水位低于电极5上的低 水位CB点时，连接非门电路IC73输出端的与门电路IC714的一个输入端为1，与 门电路IC714的输出端为1，场效应管Q7导通，接触器J7闭合，潜水电机30运转， 潜水泵抽水；该状态一直维持到水源SY中水位低于低水位电极2的最低点YB时， 或者水池SC中水位上升到高水位电极6上的CA点时因与门电路IC714的输入端只 要有一个输入端为O，接触器J7就断开，潜水电机30停止运转，潜水泵不抽水。 这种状态一直到水源SY中水位上升到YA点，同时水池SC中水位下降到CB点时， 潜水电机30才进入运转状态。通过这种周而复始的逻辑判断将水源SY中水位控 制在高水位YA和低水位YB之间，或将水池SC中水位控制在高水位CA和低水位CB 之间，达到了自动控制控制水源SY水位和水池SC中水位的目的。
温度探测头50是这样工作的潜水电机30在不过流也不缺相的状态下，温 度探测头50检测到潜水电机30温度升高到额定值时，比较器IC713的-端为0，输 出端为1，并经二极管D71进入比较器IC710的+输入端输出端，可控硅SCR73导通， 并使相连的与门电路IC714的一个输入端为低电位，与门电路IC714输出端为0， 在此情况下不管水源SY中水位和水池SC中水位的状态如何潜水电机30都处于断 电情况，只有当温度探测头检测到潜水电机30温度在额定值以下，并重新合闸 送电才能使潜水泵进入工作状态。
过流工作原理是这样的在潜水电机30温度正常，电机又不缺相的状态下，因互感器L1、因互感器L2、因互感器L3首尾相连，并构成电量探测头53，如果 潜水电机30过流，感应电压升高，二极管D77整流后经二极管D76使比较器IC712 输出端为l，由二极管D73进入比较器IC710的+输入端，比较器IC710的输出端为 1，可控硅SCR73导通，并使相连的与门电路IC714的一个输入端为低电位，在此 情况下不管水源SY中水位和水池SC水位的状态如何潜水电机30都处于断电情 况，只有当电量探测头53检测到潜水电机30电流在额定值以下，并重新合闸送 电才能使潜水泵进入工作状态。潜水电机缺相工作原理；电量检测头53检测到A、 B、 C三相中任意一相缺相时，输入到比较器IC711-端的检测电压将低于设定值 这时比较器IC711在输出端输出为1，经二极管D74进入比较器IC710的+输入端， 输出端为l，使可控硅SCR73导通，和与门电路IC714相连的一个输入端为0，与 门电路IC714输出端为0，在此情况下不管水源SY中水位和水池SC水位的状态如 何潜水电机30都处于断电情况，只有当电机保护探测头检测到潜水电机30三相 正常后，并重新合闸送电才能使潜水泵进入工作状态。
在此需要说明的是以上三个实施例中有发光二极管的回路只有在制作过程 中作为有关参数状态的显示；使用时因在电气腔70内是无法观察工作状态的。
综上所述只要将控制器安装在电气腔70内，又有探测头将潜水泵工作的有 关参数传递给控制器进行处理，并由控制器40的控制开关41连接控制潜水电机 30的相关电源线60，并用这种方式控制潜水泵运行或停止运行的潜水泵结构都 落在本实用新型专利的权利保护范围内。
权利要求1.一种内置控制器潜水泵，由滤网(10)、叶轮(20)、潜水电机(30)、电气腔(70)、电源导线(80)、电源端(90)组成，其特在于所述控制器(40)安装在电气腔(70)内，控制器(40)内装有控制开关(41)控制潜水电机(30)的转动或停止，控制器(40)的信号是由温度探测头(50)、水源探测头(51)、出水探测头(52)、电量探测头(53)提供。
2. 根据权利要求l所述的内置控制器潜水泵，其特征在于:所述温度探测头 (50)、水源探测头(51)、出水探测头(52)、电量探测头(53)的输出端与控 制器(40)相连，检测端安装在检测点上。
3. 根据权利要求1或2所述的内置控制器潜水泵，其特征在于所述温度探测头(5())、水源探测头(51)、出水探测头(52)、电量探测头"3)中的 至少 一种探测头的输出端与控制器(40)相连。
4. 根据权利要求1所述的内置控制器潜水泵，其特征在于所述控制开关(41 )主回路的一端与电源线(80)相连，另一端与潜水电机(30)的相应电源线 (60)连接。
专利摘要本实用新型是一种内置控制器潜水泵，由滤网、叶轮、潜水电机、电气腔、电源导线、电源端组成，所述控制器安装在电气腔内，控制器内装有控制开关，所述控制开关控制潜水电机的转动或停止，控制器的信号是由温度探测头、水源探测头、出水探测头、电量探测头提供。它的优点是由于控制器安装在潜水泵电气腔内，使其成为机电一体化，安装容易，使用方便；减少外部接线；避免了潜水泵运转时潜水电机的烧毁；有效的防止了潜水泵运转时潜水电机空转造成的电能浪费；降低了购置、使用和维修成本，使产品增强了市场竞争力。
文档编号F04D15/00GK201292953SQ200820064680
公开日2009年8月19日 申请日期2008年8月12日 优先权日2008年8月12日
发明者曾凡苏 申请人:曾凡苏;曾 杰