专利名称：一种高效离心式水泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种离心式水泵，包括采用离心叶轮的深井泵，各类潜水泵，单级或多级离心泵。
背景技术：
流体机械中离心泵是液体输送用得最多的泵，采用的电机大多是单相或三相异步电机。因此目前的离心泵受单相或三相异步电机的限制，很难实现智能化、高效率和自动化控制。又因为泵的扬程和流量由叶轮外径和流道决定，要使泵实现高效，在机件许可的范围内要尽可能提高转速。而普通单相交流电机因电网电源频率的限制，国内是50HZ，两极电机的同步转速是3000转/分，但实际异步是2850转/分。把泵的转速提高一倍，同样的叶轮按理论计算扬程将提高四倍，流量提高一倍，普通三相电机加装变频器可以实现高速，但效率不高，控制不便，笨重。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术现状而提供一种高效离心式水泵，使离心泵在体积、重量、效率、智能控制等方面得到进一步提升和优化。本实用新型所采用的技术方案是提供一种高效离心式水泵，其特征是离心式水泵的电机采用高速三相同步电机，该电机和变频器配套使用，使离心式水泵通过变频器而在高的速度范围内运转时又按设定的可控程序工作。所述的高速三相同步电机的定子结构与普通三相异步电机基本一样，定子片槽形和槽数，以及线圈形状，连接方式都和普通三相异步电机一样。但电机的转子不一样，这转子轴外有磁钢，可在转子外表面贴磁钢或转子表层内嵌磁钢。所述的磁钢采用钕铁硼磁钢或永磁铁氧体。为了磁钢的制作和使用方便，磁极数常取4、6、8极，线包按正弦波分布，单链、交叉或叠式根据槽数或极数来决定，定子材料用冷扎矽钢片，线圈按高速设计。笼型绕组按各种设计可以带也可以不带，不带的就只有表面磁钢，带的话就有启动功能。本电机在接入变频器输出的三相交流电后，随着电机的定子线圈三相旋转磁场的变化，转子也跟相应的旋转变化，不同于异步电机那样的笼型绕组或铝环作切割磁力线而异步，它的转子旋转跟着定子磁场旋转，不会像异步电机转子那样慢很多，转子是“同步”旋转。这样电机配合变频器使用，在变频器的微处理器上编入泵所要求的各种控制程序。与现有采用变频而成高速的交流异步电机和直流高速电机的离心泵相比，本实用新型提供的离心式水泵由于采用高速三相同步电机，具有了性能高效、可智能化程序控制、体积小，重量轻等优点。
[0009]图I是本实用新型实施例的系统原理框图。图2是本实用新型实施例的结构示意图。图3是高速三相同步电机的断面剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述本实施例以深井泵为例，如图I所示，井泵的变频器包括有电源整流4、微处理器I以及功率驱动模块2等，其中电源整流4是将市电经整流滤波成直流，为变频器提供电源。微处理器I用于接收外界的输入信号(如面板按钮输入信号、流量信号、压力信号等)，并对各输入信号进行分析、比较和处理，以输出各种控制信号。功率驱动模块2受控于微处理器，用于驱动高速三相同步电机3工作。如图2所示，上述变频器装在室内或机房，通过输出电缆线5连接井泵(离心泵)，压力传感器装在水塔水箱9 (采用负压传感器8)或管道10 (采用正压传感器7)中，流量传感器6装在井泵出水口或水管道中其他位置，把检测到的压力、流量等信号用RS485数字协议传输至相应的信号输入端中，由微处理器进行处理；在操作面板上设有多个功能按键，可以对压力、流量、转速等参数进行设定，使微处理器按设定程序工作。如图3所示，高速三相同步电机的定子11结构与普通三相异步电机基本一样，电机的转子体12表面贴磁钢或转子内嵌磁钢13。磁钢采用钕铁硼磁钢或永磁铁氧体。为了磁钢的制作和使用方便，磁极数常取4、6、8极，线包按正弦波分布，单链、交叉或叠式根据槽数或极数来决定，定子用的材料上用冷扎矽钢片，线圈按高速设计。笼型绕组按各种设计可以带也可以不带，不带的就只有表面磁钢，带的话就有异步启动功能。本电机在输入三相交流电后，随着电机的定子旋转磁场的变化，转子也跟着定子磁场旋转，不同于异步电机那样的笼型绕组或铝环作切割磁力线而异步，不会像异步电机转子那样慢很多，转子是“同步”旋转。如在图I所示在变频器的微处理器上编入泵所要求的各种控制程序，泵就实现智能化工作。电机3的工作状态等由微处理器I控制功率驱动模块2，驱动模块2推动电机3，同时将电机的相位、电压、电流、温度等信号反馈至微处理器进行处理，再控制功率模块工作。在变频器面板上有多组显示窗，用来显示压力、流量、转速以及当时工作状态下的电源电压和工作电流等。另外面板上还有工作指示灯和故障代码，方便维修。本变频器还有功率因数校正等功能，保证本产品具备电磁兼容及良好的功率因数。本离心式水泵除了上述的深井泵外，还包含采用离心式叶轮的潜水泵、单级或多
级离心泵等。
权利要求1.一种高效离心式水泵，其特征在于离心式水泵的电机采用高速三相同步电机，且该高速三相同步电机配套有变频器，使离心式水泵在变频器设定的程序下高速工作。
2.根据权利要求I所述的离心式水泵，其特征在于所述的高速三相同步电机的定子结构与普通三相异步电机基本一样，线包按正弦波分布，但电机的转子轴外部有磁钢，磁钢贴在转子表面或嵌在转子内。
3.根据权利要求I或2所述的离心式水泵，其特征在于所述的磁钢采用钕铁硼磁钢或永磁铁氧体。
4.如权利要求I所述的离心式水泵，其特征在于所述的离心式水泵包含采用离心式叶轮的潜水泵、深井泵，单级或多级离心泵。
专利摘要本实用新型涉及一种离心式水泵，包括用离心式叶轮的各类潜水泵、深井泵，单级或多级离心泵。离心式水泵的电机采用变频器正弦波信号控制的高速三相同步电机，使离心式水泵按设定的程序在某一高的速度范围内工作。它与现有的离心泵相比，具有速度高，体积比同样扬程流量的离心泵要少一半，效率也比普通离心泵高。在体积、重量、效率、智能控制等方面得到了更进一步的优化，做到更智能高效。
文档编号F04D13/06GK202768413SQ20122042239
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日
发明者金可友 申请人:金可友