离心泵与永磁电机工况监测反馈装置制造方法及图纸

技术编号:19417699 阅读:45 留言:0更新日期:2018-11-14 02:47
本实用新型专利技术提供了离心泵与永磁电机工况监测反馈装置。本实用新型专利技术包括离心泵、永磁电机和控制器,离心泵的叶轮中心固穿泵体轴,泵壳上开设进水口和出水口,进水口上呈密封连接涡轮流量计,进水口通过管路连接进水压力表,出水口通过管路连接出水压力表,涡轮流量计的信号输出端、进水压力表及出水压力表的信号输出端均通过电线连接控制器;永磁电机的转子中心固穿有电机轴,永磁电机通过电线连接有电表和转速仪,电表的信号输出端和转速仪的信号输出端均通过电线连接控制器;电机轴的驱动端与泵体轴的传动端之间设置扭矩传感器,扭矩传感器的信号输出端通过电线连接控制器,控制器通过变频器电控连接永磁电机。

【技术实现步骤摘要】
离心泵与永磁电机工况监测反馈装置
本技术属于机械
,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工况监测反馈装置。
技术介绍
在工业现场,离心泵都是安装在特定的管路系统中输送各种介质,实际工作流量和扬程不仅与离心泵特性有关,而且与管路的特性密切相关。通常希望离心泵稳态工作点处在效率最高点,但在实际使用时,用户为了满足生产需求,常采用节流调节方式改变运行工况点,由此离心泵工作在远离额定工况点的工况中,使得效率下降很多,造成了极大的能源浪费,同时这种手工调节方式很难准确调节流量和扬程,费时又费力。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。例如离心泵在小流量工况下,其需要的扭矩较小,或对转速的要求较低,电机不能在满负荷下运行,此时,电机和泵都长时间处在高扭矩或高转速的工作条件下,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成效率的降低和电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。随着离心泵的工作环境越发多样,工况变化的不可控因素逐渐增多,使离心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。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种通过接收各个传感器的信号,来监测和判断离心泵和永磁电机所处的工作状态,对应调节转速以达到离心泵高效率工作状态的离心泵与永磁电机工况监测反馈装置。本技术的目的可通过下列技术方案来实现:离心泵与永磁电机工况监测反馈装置,包括离心泵、永磁电机和控制器,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,所述进水口上呈密封连接涡轮流量计,所述进水口通过管路连接进水压力表,所述出水口通过管路连接出水压力表,所述涡轮流量计的信号输出端、进水压力表及出水压力表的信号输出端均通过电线连接所述控制器;所述永磁电机包括电机壳,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伸出所述电机壳,所述永磁电机通过电线连接有电表和转速仪,所述电表的信号输出端和转速仪的信号输出端均通过电线连接所述控制器;所述电机轴的驱动端与泵体轴的传动端之间设置扭矩传感器,所述电机轴通过联轴器与所述扭矩传感器连接,所述泵体轴通过联轴器与所述扭矩传感器连接,所述扭矩传感器的信号输出端通过电线连接所述控制器,所述控制器通过变频器电控连接所述永磁电机。本离心泵与永磁电机工况监测反馈装置中,永磁电机作为动力源,永磁电机以永磁体代替电励磁绕组作为磁势源,它对外提供的磁通和磁势随着外磁路磁导和电枢反应磁场的变化而自动变化,无法直接调节永磁铁磁势的大小。永磁电机启动时,由于其转子惯性较大,使得电机无法获得足够的启动扭矩。永磁电机以某一频率旋转时,负载的变化只是改变了定子磁场轴线与转子磁极轴线的夹角,此时电机仍保持同步转速旋转,当定子磁场轴线与转子磁极轴线的夹角增大并超过最大负载角,此时电机定子磁场与转子永磁体间的磁力将无法维持负载平衡,使得转子脱离同步转速发生失步。引入控制器对电机变频调速可以有效解决永磁电机异步启动和失步振荡。离心泵作为载体,离心泵的理想情况是工作在效率最高点,但在实际使用过程中,用户为了满足生产需求,常常会改变离心泵的运行工况点,使离心泵的效率下降很多,造成能源的浪费。控制系统包括控制器、变频器、触摸屏和报警器。所述控制器自带PID调节器功能,使用指令向导即可完成PID编程,通过编程软件的PID调节控制面板在线调试功能可以整定出合适的PID参数,从而获得良好的闭环调节效果,使用非常方便。联轴器需要具有较高的敏感性和平衡性,以便于扭矩传感器捕捉扭矩的变化,同时,由于装置的一体化,所以轴向偏差和径向偏差会较小,对联轴器的负荷也较小。梅花联轴器具有较大的轴向、径向和角向补偿能力,结构简单,径向尺寸小,重量轻,转动惯量小,适用于中高速场合。因此,选用很好平衡性能和适用于高转速应用的梅花联轴器。涡轮流量计、压力表、电表、转速仪及扭矩传感器的使用方式均为现有技术。永磁电机与电表、转速仪的电路连接方式均为现有电路结构,并且采用现有技术中的使用功能。涡轮流量计、压力表、电表、转速仪及扭矩传感器与控制器的连接方式、信号传递功能均为现有技术。控制器通过变频器电控永磁电机的电路结构及电控应用均为现有技术。在上述的离心泵与永磁电机工况监测反馈装置中,所述控制器还通过电线连接触摸屏和报警器。控制器与触摸屏和报警器的电路连接方式均为现有技术,其信号交互调控也属于现有技术。通过触摸屏显示各项工况点参数,绘制成离心泵特性曲线,并进一步进行人工调控操作。触摸屏实现人机交互,实时显示永磁电机的输入、输出功率、效率,离心泵的消耗功率和效率,整个装置的总效率等状态信息,监控人员还可以通过触摸屏设置各种参数,对工作状态进行修改,并进行启动、停止等操作。通过报警器,在装置出现不能自动调节修复时,触发报警。在上述的离心泵与永磁电机工况监测反馈装置中,所述涡轮流量计与泵壳的进水口之间通过法兰连接,所述法兰的周圈上均匀开通多组安装孔,所述安装孔内通过螺栓形成固装。在上述的离心泵与永磁电机工况监测反馈装置中,所述电机壳上设置接线盒,所述变频器通过若干电线对应连接所述接线盒中的若干电控信号端。在上述的离心泵与永磁电机工况监测反馈装置中,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。转子与电机轴通过键槽结构形成可靠的固连,以确保一并同步转动。在上述的离心泵与永磁电机工况监测反馈装置中,所述电机轴的两端套接有轴承,所述轴承通过支撑架与所述电机壳形成固定安装,所述轴承的端面上贴设V型密封圈。通过轴承的转动支撑,使电机轴将转向动力传输出去。通过V型密封圈有效实现轴承端部的密封作用。与现有技术相比,本离心泵与永磁电机工况监测反馈装置具有以下优点:通过监测泵与电机的各个工况点参数,得出泵和电机所处的工作状态、工作效率和总的工作效率,通过变频器对转速进行调节,使装置适用于不同工况的同时,保证装置始终工作在最高效率点附近,当装置发生不可调节故障时,进行停机报警。采用变频调速技术这种行之有效的控制方法,只要控制电机或泵的转速即可控制泵的流量,且调速范围广、调速精度高,不但可以使泵处在较高的效率点,减少能源损耗,还可以搭建自动化监测反馈控制装置。附图说明图1是本离心泵与永磁电机工况监测反馈装置的结构示意图。图2是本技术的控制流程框图。图中,1、涡轮流量计;2、泵壳;3、叶轮;4、泵体轴;5、进水压力表;6、出水压力表;7、扭矩传感器;8、电机壳;9、电机轴;10、电表;11、转速仪;12、变频器;13、控制器;14、触摸屏;15、报警器。具体实施方式以下是本技术的具体实施例并结合附图,对本技术的技术方案作进一步的描述,但本技术并不限于这些实施例。如图1所示,本离心泵与永磁电机工况监测反馈装置,包括离心泵、永磁电机和控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.离心泵与永磁电机工况监测反馈装置,包括离心泵、永磁电机和控制器,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,所述进水口上呈密封连接涡轮流量计,所述进水口通过管路连接进水压力表,所述出水口通过管路连接出水压力表,所述涡轮流量计的信号输出端、进水压力表及出水压力表的信号输出端均通过电线连接所述控制器;所述永磁电机包括电机壳,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伸出所述电机壳,所述永磁电机通过电线连接有电表和转速仪,所述电表的信号输出端和转速仪的信号输出端均通过电线连接所述控制器;所述电机轴的驱动端与泵体轴的传动端之间设置扭矩传感器,所述电机轴通过联轴器与所述扭矩传感器连接,所述泵体轴通过联轴器与所述扭矩传感器连接,所述扭矩传感器的信号输出端通过电线连接所述控制器,所述控制器通过变频器电控连接所述永磁电机。

【技术特征摘要】
1.离心泵与永磁电机工况监测反馈装置,包括离心泵、永磁电机和控制器,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,所述进水口上呈密封连接涡轮流量计,所述进水口通过管路连接进水压力表,所述出水口通过管路连接出水压力表,所述涡轮流量计的信号输出端、进水压力表及出水压力表的信号输出端均通过电线连接所述控制器;所述永磁电机包括电机壳,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伸出所述电机壳,所述永磁电机通过电线连接有电表和转速仪,所述电表的信号输出端和转速仪的信号输出端均通过电线连接所述控制器;所述电机轴的驱动端与泵体轴的传动端之间设置扭矩传感器,所述电机轴通过联轴器与所述扭矩传感器连接,所述泵体轴通过联轴器与所述扭矩传感器连接,所述扭矩传感器的信号输出端通过电线连接所述控制器,所述控制器通过变频器电控连接...

【专利技术属性】
技术研发人员:高永升高树彪牟介刚戴嘉铖宋泽新
申请(专利权)人:浙江永发机电有限公司
类型:新型
国别省市:浙江,33

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1