一种机泵一体的永磁节能潜水排污泵的制作方法

一种机泵一体的永磁节能潜水排污泵
[技术领域]
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本实用新型涉及潜水泵技术领域，具体地说是一种机泵一体的永磁节能潜水排污泵。
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背景技术：
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泵作为一种通用机械，用途广泛。潜水排污泵是为在水下使用而专门开发的一种泵，其通常是机泵一体组合使用，具有体积小、重量轻的特点，主要应用于城市或工厂污水污物处理等。目前的潜水排污泵在对液态污水进行抽取传送的过程中，污水中夹杂着固体颗粒杂质容易进入泵体内部，造成叶片受到较大的刚性冲击，易造成堵塞，使叶片负载加大，使电机电流增加，影响系统效率，增加了能耗；且电机为普通交流异步电机耗能较高。
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技术实现要素：
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[0003]
本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种机泵一体的永磁节能潜水排污泵，能够减少谐波损耗及定子铜损，消除转子铜耗，减小电机功率因数，从而降低电流，减小排污泵高负载时的能耗。
[0004]
为实现上述目的设计一种机泵一体的永磁节能潜水排污泵，包括底座1、泵体2、油室盖4、油室5、机座11和泵盖13，底座1通过螺栓安装在泵体2底部，油室5底部通过螺栓安装有油室盖4，油室盖4通过螺栓固定在泵体2顶部，油室5顶部通过螺栓与机座11连接为一体，机座11顶部通过螺栓安装有泵盖13，机座11内部设有腔体，机座11的腔体内固定有定子10，定子10内侧设置有转子8，定子10铁芯槽内嵌定子线圈，定子线圈采用正弦绕组设计，转子8由转轴和转子铁芯热套构成，转子铁芯热套套于转轴上，转轴上下端分别套装有上轴承12和下轴承7，并通过上轴承12和下轴承7分别安装在泵盖13和油室盖4内的轴承室中，转轴底端安装有叶轮3，转子铁芯热套四周固定有磁钢9。
[0005]
进一步地，所述定子10冷压入机座11内中部，并与机座11内壁连接为一体，制作方便快捷，且连接稳固。
[0006]
进一步地，所述定子线圈的正弦绕组为绕铜绕组，减少谐波损耗及定子铜损，绕铜绕组接入三相电后与转子8发生电磁效应，从而使转子8旋转，进而带动叶轮3旋转。
[0007]
进一步地，所述定子10采用硅钢片叠压而成，使槽面积增加10-20％，更好的缓解齿磁路饱和；定子10铁芯槽内定子线圈为单层正弦绕组结构，减少绝缘材料的用量，提高电磁线在定子槽内的占积比，增加电磁线截面积、降低定子电阻，减少定子铜损。
[0008]
进一步地，所述磁钢9为耐高温钕铁硼磁钢，耐高温钕铁硼磁钢内嵌于转子铁芯槽内，耐高温钕铁硼磁钢均匀分布于转子铁芯四周并铆压固定，替代传统电机的铸铝导条转子，从而消除转子损耗，增加设备功率因数，也降低传统铸铝转子制造工艺的复杂程度。
[0009]
进一步地，所述转子8中的磁钢装配槽内采用热固型环氧树脂填充封装，热固型环氧树脂填满于磁钢与硅钢之间的缝隙，排除空气，稳固磁钢在槽内的位置，避免磁钢运行时受力振动，使转子结构成为坚固的整体，同时大大提高了磁钢防水防尘，防腐蚀的性能，适
应潜水泵恶劣的使用环境。
[0010]
进一步地，所述热固型环氧树脂采用eip4260树脂和固化剂构成，能够适用于h级(180℃)温度。
[0011]
进一步地，所述机座11腔体内装设有干燥剂16，干燥剂16包裹于纸袋或无纺布袋内，纸袋或无纺布袋粘贴于机座11上下两端的端盖内壁上，以降低电机内的空气湿度，避免定子绝缘性能下降。
[0012]
进一步地，所述油室5内布置有漏油探头6，油室5一侧开设有加油孔18，加油孔18处设置有漏水探头17。
[0013]
进一步地，所述泵盖13顶部固定有吊环14，吊环14左右对称布置，泵盖13上连接有电缆15。
[0014]
本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：
[0015]
(1)本实用新型电机定子槽优化设计，定子线圈采用正弦绕组设计，减少谐波损耗及定子铜损；
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(2)本实用新型转子采用铁芯内嵌磁钢的转子设计，消除转子铜耗，减小电机功率因数，从而降低电流，减小排污泵高负载时的能耗；
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(3)本实用新型转子磁钢槽内用热固型环氧树脂填充封装，使磁钢大大提高防腐蚀能力，能够在潜水泵的湿热应用环境中正常工作，并大大增加磁钢性能稳定性，延长磁钢寿命；
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(4)本实用新型配合矢量变频器，可满足变频无极调速的应用，使系统能耗进一步降低；
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(5)本实用新型将交流永磁同步电机和潜水排污泵体组合应用，相比同功率的普通感应电机潜水泵，水泵效率可提高2-8％，不需要无功励磁电流，在25％-125％的负载范围内，均能保持较高的效率和功率因数，因而体积更小，铜铁用料更少，能耗更低，从而降低产品材料成本，节能效果显著。
[附图说明]
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图1是本实用新型的结构示意图；
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图中：1、底座 2、泵体 3、叶轮 4、油室盖 5、油室 6、漏油探头 7、下轴承 8、转子 9、磁钢 10、定子 11、机座 12、上轴承 13、泵盖 14、吊环 15、电缆 16、干燥剂 17、漏水探头 18、加油孔 19、机械密封。
[具体实施方式]
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下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：
[0023]
如附图1所示，本实用新型提供了一种机泵一体的永磁节能潜水排污泵，包括底座1、泵体2、叶轮3、油室盖4、油室5、漏油探头6、下轴承7、转子8、磁钢9、定子10、机座11、上轴承12、泵盖13、吊环14、电缆15、干燥剂16、漏水探头17、加油孔18和机械密封19。其中，底座1、泵体2、油室盖4、油室5、机座11和泵盖13自下而上依次连接并均由螺栓连接装配，构成了潜水泵的固定支撑防护结构；具体地，底座1通过螺栓安装在泵体2底部，油室5底部通过螺栓安装有油室盖4，油室盖4通过螺栓固定在泵体2顶部，油室5顶部通过螺栓与机座11连接
为一体，机座11顶部通过螺栓安装有泵盖13；机座11内部设有腔体，机座11的腔体内固定有定子10，定子10内侧设置有转子8，定子10铁芯槽内嵌定子线圈，定子线圈采用正弦绕组设计，转子8由转轴和转子铁芯热套构成，转子铁芯热套套于转轴上，转轴上下端分别套装有上轴承12和下轴承7，并通过上轴承12和下轴承7分别安装在泵盖13和油室盖4内的轴承室中，转轴底端安装有叶轮3，转子铁芯热套四周固定有磁钢9。
[0024]
其中，定子10冷压入机座11内中部，并与机座11内壁连接为一体，制作方便快捷，且连接稳固；定子线圈的正弦绕组为绕铜绕组，减少谐波损耗及定子铜损，绕铜绕组接入三相电后与转子8发生电磁效应，从而使转子8旋转，进而带动叶轮3旋转；定子10采用硅钢片叠压而成，使槽面积增加10-20％，更好的缓解齿磁路饱和；定子10铁芯槽内定子线圈为单层正弦绕组结构，减少绝缘材料的用量，提高电磁线在定子槽内的占积比，增加电磁线截面积、降低定子电阻，减少定子铜损。
[0025]
磁钢9为耐高温钕铁硼磁钢，耐高温钕铁硼磁钢内嵌于转子铁芯槽内，耐高温钕铁硼磁钢均匀分布于转子铁芯四周并铆压固定，替代传统电机的铸铝导条转子，从而消除转子损耗，增加设备功率因数，也降低传统铸铝转子制造工艺的复杂程度；转子8中的磁钢装配槽内采用热固型环氧树脂填充封装，热固型环氧树脂填满于磁钢与硅钢之间的缝隙，排除空气，稳固磁钢在槽内的位置，避免磁钢运行时受力振动，使转子结构成为坚固的整体，同时大大提高了磁钢防水防尘，防腐蚀的性能，适应潜水泵恶劣的使用环境；热固型环氧树脂采用eip4260树脂和固化剂构成，能够适用于h级(180℃)温度。
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机座11腔体内装设有干燥剂16，干燥剂16用透气性佳的纸袋或无纺布袋包裹，包裹有干燥剂16的纸袋或无纺布袋用胶粘贴于永磁电机机座11上下两端的端盖内壁上，以降低潜水永磁电机内的空气湿度，避免定子绝缘性能下降，缓解电机绝缘，转子磁钢失效的风险，提高绝缘材料的寿命，且干燥剂加热脱水后可重复利用。油室5内布置有漏油探头6，油室5一侧开设有加油孔18，加油孔18处设置有漏水探头17；泵盖13顶部固定有吊环14，吊环14左右对称布置，泵盖13上连接有电缆15。
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本实用新型中，定子10与转子8为永磁电机部分，运行时其作用将输入的电能转化为转矩机械能，带动叶轮3高速旋转。定子10冷压入机座11，定子槽内嵌绕铜绕组，接入三相电后，和转子8发生电磁效应，从而使转子旋转，运行时的热量由机座外循环的液体带走。转子8由轴和转子铁心热套连接，并在前后端套装上轴承12和下轴承7安装在泵盖13和油室盖4内的轴承室中，以支撑转子结构及轴下端安装的叶轮3高速旋转。转子8的转子槽内嵌装耐高温钕铁硼磁钢9均匀分布于转子铁芯四周，并铆压固定，替代传统电机的铸铝导条转子，从而消除转子损耗，增加设备功率因数，也降低传统铸铝转子制造工艺的复杂程度。转子8中的磁钢9装配槽内使用热固型环氧树脂填充，以填满磁钢和硅钢之间的缝隙，排除空气，稳固磁钢在槽内的位置，避免磁钢运行时受力振动，使转子结构成为坚固的整体，同时大大提高了磁钢防水防尘，防腐蚀的性能，适应潜水泵恶劣的使用环境。填充用的环氧树脂采用eip4260树脂和固化剂以10:1的配比调和，适用于h级(180℃)温度。
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定子10采用高效硅钢片叠压而成，定子铁芯槽内嵌绕防电晕电磁线，定增加定子槽深并增加齿宽，从而使槽面积增加10-20％，更好的缓解齿磁路饱和；槽内线圈为单层正弦绕组结构，减少绝缘材料的用量，提高电磁线在定子槽内的占积比，增加电磁线截面积、降低定子电阻，减少定子铜损。相比较同功率传统感应电机潜水泵，此设计可减小定转子铁
芯的三圆尺寸设计，减少了产品材料铜铁用量，减少了产品体积。转子磁钢槽内的永磁体用热固型环氧树脂封装，封装材料使用eip4260树脂和固化剂以10:1的配比调和，适用于h级(180℃)温度封装，使磁钢大大提高防腐蚀能力，能够提高磁钢寿命及工作稳定性。
[0029]
本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。