The invention provides a safety operation control device for a centrifugal pump and a permanent magnet motor and a control method thereof. In the centrifugal pump, the impeller is arranged in the pump shell, the drive end of the impeller shaft is sleeved with the pump bearing and the pump end cover, the water inlet and the water outlet are arranged on the pump shell, the noise sensor is arranged at the water outlet, the pump body temperature sensor and the pump body vibration sensor are arranged at the pump end cover, the noise sensor, the pump body temperature sensor and the pump body temperature sensor are arranged at the pump end cover. Vibration sensors are connected to servo drivers by wires; stators and rotors are arranged in the motor housing of permanent magnet synchronous motors; motor bearings and motor end caps are sleeved in the driving end of the motor shaft of the rotor; a first temperature sensor is arranged on the outer wall of the motor housing; a second temperature sensor and a motor vibration sensor are arranged at the motor end cap; and A temperature sensor, a second temperature sensor and a motor vibration sensor are wired to the servo driver; the motor shaft and the pump shaft are fixed through a coupling, and the servo driver is electronically connected to the permanent magnet synchronous motor via a frequency converter.
【技术实现步骤摘要】
离心泵与永磁电机安全运行控制装置及其调控方法
本专利技术属于机械
,涉及一种泵与电机的配合作用,特别是一种离心泵与永磁电机安全运行控制装置及其调控方法。
技术介绍
电机与泵相辅相成,共同构筑了传统工业的相当大的基础和市场。随着泵的工作环境越发多样,工况变化的不可控因素逐渐增多,使泵与电机共同维持在高效率工作状态不仅是节能减排的需要,也是市场对节约成本的必然走向。泵与电机配合使用过程中,经常会出现一些共同的问题,如振动过大,温升严重,噪声大等,严重影响工作效率,且对设备的使用寿命也有很大的损害。永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机,永磁体作为转子产生旋转磁场,三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应,感应三相对称电流。其设计的精密性也就对其工作的环境比较严苛。如果设计或使用不当,永磁电机在过高温度,或在剧烈的机械震动时有可能产生不可逆退磁,或叫失磁,使电机性能降低,甚至无法使用。所以对电机的温度和振动幅度实时监测是非常有必要的。同样的问题在泵的设计和使用过中也很明显。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种通过实时监测离心泵和永磁电机,采集温度信息、振动信息及噪声信息以判断两者所处工作状态,对其可能存在的故障进行预估并提前预防的离心泵与永磁电机安全运行控制装置及其调控方法。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现:离心泵与永磁电机安全运行控制装置,包括离心泵、永磁同步电机和伺服驱动器,所述离心泵包括泵壳,所述泵壳内具有泵腔,所述泵腔中设置叶轮,所述叶轮的中心固穿泵体轴,所述泵体轴的传动端套接泵轴承及泵端盖后伸 ...
【技术保护点】
1.离心泵与永磁电机安全运行控制装置,包括离心泵、永磁同步电机和伺服驱动器,其特征在于,所述离心泵包括泵壳,所述泵壳内具有泵腔,所述泵腔中设置叶轮,所述叶轮的中心固穿泵体轴,所述泵体轴的传动端套接泵轴承及泵端盖后伸出所述泵壳,所述泵壳上开设进水口和出水口,所述进水口通过管腔连通所述泵腔的叶轮流道,所述叶轮流道连通一蜗壳,所述蜗壳连通一气液分离室,所述气液分离室的顶端连通上述出水口,所述气液分离室的底部连通回流室,所述回流室通过回流孔连通所述叶轮流道,所述出水口处设置噪声传感器,所述泵端盖的旁侧设置泵体温度传感器,所述泵端盖上设置泵体振动传感器,所述噪声传感器的信号输出端、泵体温度传感器的信号输出端及泵体振动传感器的信号输出端均通过电线连接所述伺服驱动器;所述永磁同步电机包括电机壳,所述电机壳内设置定子和转子,所述转子的中心固穿有电机轴,所述电机轴的驱动端套接电机轴承及电机端盖后伸出所述电机壳,所述电机壳的外壁上设置第一温度传感器,所述电机端盖的旁侧设置第二温度传感器,所述电机端盖上设置电机振动传感器,所述第一温度传感器的信号输出端、第二温度传感器的信号输出端及电机振动传感器的信号输出端 ...
【技术特征摘要】
1.离心泵与永磁电机安全运行控制装置,包括离心泵、永磁同步电机和伺服驱动器,其特征在于,所述离心泵包括泵壳,所述泵壳内具有泵腔,所述泵腔中设置叶轮,所述叶轮的中心固穿泵体轴,所述泵体轴的传动端套接泵轴承及泵端盖后伸出所述泵壳,所述泵壳上开设进水口和出水口,所述进水口通过管腔连通所述泵腔的叶轮流道,所述叶轮流道连通一蜗壳,所述蜗壳连通一气液分离室,所述气液分离室的顶端连通上述出水口,所述气液分离室的底部连通回流室,所述回流室通过回流孔连通所述叶轮流道,所述出水口处设置噪声传感器,所述泵端盖的旁侧设置泵体温度传感器,所述泵端盖上设置泵体振动传感器,所述噪声传感器的信号输出端、泵体温度传感器的信号输出端及泵体振动传感器的信号输出端均通过电线连接所述伺服驱动器;所述永磁同步电机包括电机壳,所述电机壳内设置定子和转子,所述转子的中心固穿有电机轴,所述电机轴的驱动端套接电机轴承及电机端盖后伸出所述电机壳,所述电机壳的外壁上设置第一温度传感器,所述电机端盖的旁侧设置第二温度传感器,所述电机端盖上设置电机振动传感器,所述第一温度传感器的信号输出端、第二温度传感器的信号输出端及电机振动传感器的信号输出端均通过电线连接所述伺服驱动器;所述电机轴的驱动端与泵体轴的传动端之间通过联轴器固连,所述伺服驱动器通过变频器电控连接所述永磁同步电机。2.根据权利要求1所述的离心泵与永磁电机安全运行控制装置,其特征在于,所述转子与电机轴之间卡设固定键,所述转子的内壁上设置卡位槽,所述电机轴的外壁上凹设键槽,所述固定键的一部分嵌入键槽内,另一部分嵌入卡位槽内形成固定连接。3.根据权利要求1所述的离心泵与永磁电机安全运行控制装置,其特征在于,所述电机轴的两端均套接有上述电机轴承,所述电机轴承通过支撑架与所述电机壳形成固定安装,所述电机轴承与电机端盖之间设置V型密封圈。4.根据权利要求1所述的离心泵与永磁电机安全运行控制装置,其特征在于,所述电机轴的尾端上固套有风扇,所述风扇的外周罩设有罩壳,所述罩壳与所述电机壳相固连。5.根据权利要求1所述的离心泵与永磁电机安全运行控制装置,其特征在于,所述电机壳的外壁上设置若干散热翅片,若干所述散热翅片呈平行排列。6.根据权利要求1所述的离心泵与永磁电机安全运行控制装置,其特征在于,所述泵壳的侧部设置清淤口,所述清淤口连通所述管腔,所述清淤口上设置清淤阀门。7.根据权利要求1所述离心泵与永磁电机安全运行控制装置的调控方法,其特征在于,包括以下步骤:1)、永磁同步电机起动时,其变频器输出较低频率的电压形成旋转缓慢的定子磁场,随着负载角的增大,电磁扭矩也相应增大并克服转子惯性使其旋转,其转速随着变频器频率的升高而逐渐升高至某一转速,完成起动过程;2)、通过永磁同步电机起动,同步驱动电机轴运转,通过联轴器同步带动泵体轴转动,实现离心泵的启动运行;3)、离心泵运行过程中,其输送流体的流量和流体的组分随时发生变化,所需要的扭矩随时进行改变,由此永磁同步电机的输出功率对应需求进行变化;4)、预先在伺服驱动器中设定电机临界温度值和电机危险温度值,电机实时温度值不超过电机临界温度值属于正常工作,电机实时温度值位于电机临界温度值和电机危险温度值之间属于异常工作,电机实时温度值超过电机危险温度值属于危险工作;通过第一温度传感器监测电机壳表面的温度,将第一实时温度信号传递至伺服驱动器,通过第二温度传感器监测电机端盖的温度,将第二实时温度信号传递至伺服驱动器,a、若第一实时温度值和/或第二实时温度值表明永磁同步电机处于异常工作状态,伺服驱动器对单片机控制单元输出负反馈信号,以通过变频器调节永磁同步电机的电压降低、功率降低,直至第一实时温度值和第二实时温度值均表明永磁同步电机恢复正常工作状态;b、若第一实时温度值和/或第二实时温度值表明永磁同步电机处于危...
【专利技术属性】
技术研发人员:高永升,高树彪,牟介刚,章子成,宋泽新,
申请(专利权)人:浙江永发机电有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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