一种异步恒压变频控制水泵的制作方法

本实用新型涉及水泵技术领域，尤其涉及一种异步恒压变频控制水泵。

背景技术：

异步恒压水泵以其构造简单、成本低、技术成熟度高等特点，在工业和民用有着极其广泛的用途。近年来，随着生活水平的提高，人们环保意识的增强，以及不断加大的电力供给压力，个人及社会都对各类电器的能耗提出更高的要求，以往主要依靠压力开关来控制的自动单相水泵因其不节能和对管道冲击大而越来越无法满足用户要求。

异步恒压水泵能够达到以上目的，提高用户用水的舒适性和延长管道的使用寿命，但是现有技术中，异步恒压变频水泵的控制技术并不成熟，水泵的各项性能不够稳定，用户体验效果较差。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种控制性能可靠，供水压力稳定异步恒压变频控制水泵。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种异步恒压变频控制水泵，包括水泵、电机和恒压变频控制器，所述水泵上安装有恒压阀和压力传感器，所述恒压变频控制器包括用于为各电路模块提供匹配的直流工作电源的整流电源模块，用于数据运算和控制的主控模块以及与所述主控模块电连接的按键显示模块、驱动所述电机运行的驱动模块、电流采样模块和故障保护模块，所述压力传感器与所述主控模块电连接，所述电流采样模块和故障保护模块与所述驱动模块电连接；所述整流电源模块与所述主控模块、按键显示模块、驱动模块、电流采样模块和故障保护模块的电源输入端电连接，所述恒压变频控制器还包括EMC电路，所述EMC电路的输入端输入交流电源，所述EMC电路的输出端与所述整流电源模块电连接。

作为优选的技术方案，所述整流电源模块包括整流电路，所述整流电路的输出端电连接有开关电源芯片，所述开关电源芯片电连接有滤波电路，所述开关电源芯片还电连接有降压电路；所述整流电路输出端、所述开关电源芯片输出端以及所述降压电路输出端分别用于输出不同电压等级的电源。

作为优选的技术方案，所述EMC电路包括共模电感，所述共模电感的输入端用于输入交流电源，所述共模电感的输出端电连接至所述整流电源模块。

作为优选的技术方案，所述共模电感的输入端和输出端均电连接有共模滤波电容。

作为优选的技术方案，所述共模电感的输出端还电连接有两个差模滤波电容。

作为优选的技术方案，所述共模电感的输出端还电连接有防浪涌电路，所述防浪涌电路包括第一压敏电阻、第二压敏电阻和放电管。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过压力传感器的反馈，根据水管内的压力，对水泵的运行频率进行实时调节，保持用户用水压力的稳定，进而提高水泵的节能性能；由于设置了电流采集模块和故障保护模块，可以实时采集驱动模块的工作电流和电压，及时排除水泵故障隐患，提高了水泵恒压运行的可靠性；由于设置了整流电源模块，为水泵和恒压变频控制器中各电路模块提供了匹配的工作电源，为水泵的运行提供了保障，由于设置了EMC电路，滤波效果好，保障了整流电源电路输出电源的稳定性和精度；由于EMC电路设置了防浪涌电路，避免了工作电路中的电压和电源过高，对元器件造成损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的原理框图；

图2是图1中主控模块的电路原理图；

图3是图1中整流电源模块的电路原理图；

图4是图1中EMC电路中的电路原理图；

具体实施方式

如图1至图4共同所示，一种异步恒压变频控制水泵，包括水泵、电机和恒压变频控制器，水泵上安装有恒压阀和压力传感器，恒压变频控制器包括用于为各电路模块提供匹配的直流工作电源的整流电源模块，用于数据运算和控制的主控模块以及与主控模块电连接的按键显示模块、驱动电机运行的驱动模块、电流采样模块和故障保护模块，压力传感器与主控模块电连接，电流采样模块和故障保护模块与驱动模块电连接；整流电源模块与主控模块、按键显示模块、驱动模块、电流采样模块和故障保护模块的电源输入端电连接。

本实施例中，压力传感器安装在水泵的出水口处，用于采集压力信号，压力传感器通过连接线与主控模块电连接，将压力信号传入主控模块，主控模块通过驱动模块与电机连接。压力传感器采用是模拟电压型传感器，输入采用DC5V，输出信号为0.5-4.5V的线性信号，此信号直接被传输到主控模块。

图2中示出的是主控模块的电路原理图，主控模块包括微控制器芯片IC1，微控制器芯片采用的是32位Flash内核处理器，具有高性能以及多种外设接口，高达30MIPS内部处理速度以及60MIPS的外部接入设备的处理速度，大大提高了微控制器在电路中的实时控制处理能力。微处理器内部集成了12KB的闪存程序存储和256的SRAM的数据存储器，内置上电复位(FOR)和内置时钟发生器，内部带有6路PWM输出信号和三层过电流保护功能。微控制器高速的处理能力和配上水泵应用的简单的外部硬件资源，为设计数字变频控制提供了方便的资源。

微控制器芯片的4管脚与压力传感器电连接，17、18、19、20、27、28管脚输出6路PWM信号至驱动模块驱动电机运行，7、8、38管脚与电流采样模块电连接，31管脚与故障保护模块电连接。

恒压变频控制器还包括EMC电路，EMC电路的输入端输入交流电源，EMC电路的输出端与整流电源模块电连接。

EMC电路包括共模电感LF1，共模电感LF1的输入端用于输入交流电源，共模电感LF1的输出端电连接至整流电源模块。

共模电感LF1的输入端和输出端电连接有共模滤波电容C80、C84,共模滤波电容C80和C84组成共模滤波电路滤出电路中共模信号。

共模电感LF1的输出端电连接有两个差模滤波电容C85、C86，差模滤波电容C85、C86的公共连接端接到大地E端，滤除电路回路中的差模信号。

共模电感LF1的输出端还电连接有防浪涌电路，防浪涌电路包括第一压敏电阻REV1、第二压敏电阻REV2和放电管GDT1，防止电路回路中电压过大损坏回路中其他器件

整流电源模块包括整流电路即整理桥B1，整理桥B1的输出端电连接有开关电源芯片U1，开关电源芯片U1电连接有滤波电路，开关电源芯片还电连接有降压电路；整流电路输出端、开关电源芯片输出端以及降压电路输出端分别用于输出不同电压等级的电源，其中，整流电路输出端输出310V的电压，开关电源芯片输出端输出15V的电压，降压电路输出端输出5V的电压，根据各电路模块的工作电压等级不同提供匹配的电源。

本实用新型的控制原理是：压力传感器将实时信号传递到主控模块，主控模块经过特定的程序对信号做出反应，然后生成脉宽调制信号传送至驱动模块，驱动模块将直流电压经过逆变产生正弦波信号来驱动异步电机(即水泵电机)运转，异步电机带动水泵运行。

当用户用水量加大时，压力传感器将采集到的压力信号传递给主控模块，主控模块根据压力传感器返回的压力偏小信号来输出高的频率，使水泵按照输出频率快速调节，提高水泵的运行转速，保持用户用水压力稳定；当用户用水量减少时，压力传感器7将采集到的压力信号传递给主控模，主控模块将根据压力传感器返回的压力偏大信号来输出低的频率，使水泵按照输出频率快速调节减少水泵的运行转速，保持用户用水压力稳定；当用户不再用水时，压力传感器将把管路中压力不变的信号传送给主控模块，主控模块将根据压力传感器的信号多次检测后开始慢慢降低频率，控制水泵慢慢降低转速，直到停机，本实用新型通过以上步骤来保持管路中压力不变。

另外，当用户在使用小水流时，压力传感器将把管路中的实时压力信号传送给主控模块，主控模块将根据压力传感器的反馈的信号来调节输出频率控制让水泵调节转速，使用户在小水流情况下仍然保证用水压力稳定。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。