一种永磁同步电机水泵制造技术

一种永磁同步电机水泵，属于太阳能光伏系统的一部分，该系统包括光伏阵列、控制器、水箱及由水泵泵体单元和水泵电机单元组成的水泵，光伏阵列和控制器之间连接有光伏电源线，控制器和水泵电机单元之间连接有电机引出线，水箱和水泵泵体单元之间连接有输水管；水泵所在的水中设有水位传感器并通过水位控制线与控制器连接，水箱设有水箱水位传感器并通过水箱水位控制线与控制器连接。本实用新型专利技术的太阳能水泵以最大的光伏输入功率运行，最大的利用了太阳能能量，水泵的工作效率大大提升，采用稀土永磁同步电机及其控制系统，电机系统的效率高，可实现自动控制、自动保护。

A kind of permanent magnet synchronous motor pump

A permanent magnet synchronous motor pump, part of the solar photovoltaic system, which includes a photovoltaic array, a controller, a water tank and a pump consisting of a pump body unit and a pump motor unit. A photovoltaic array is connected with a photovoltaic power line. The connection between the controller and the motor unit of the pump has a motor guide. The water water tank is connected with the controller by the water level sensor and is connected with the controller through the water level control line. The water tank is equipped with a water level sensor and is connected to the controller through the water level control line of the water tank. The solar energy pump of the utility model runs with maximum PV input power, makes the maximum use of solar energy, improves the working efficiency of the pump greatly, uses the rare earth permanent magnet synchronous motor and its control system, the efficiency of the motor system is high, and the automatic control and automatic protection can be realized.

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机水泵
本技术涉及水泵设备
，尤其涉及一种永磁同步电机水泵。
技术介绍
光伏水泵系统是直接利用太阳电池光生伏打效应发电,之后通过一系列电力电子、电机、水机等控制及执行环节从而在江河湖泊或深井中实现提水的系统。现有的技术方案中的电机一般采用交流异步电机或永磁直流有刷电机。交流异步电机的缺陷有：1、电机效率低，电机体积大，重量重；2、输入电压范围比较窄，对输入电压的波动范围限制比较严；3、电机在高电压或者低电压工作时电机的性能变；4、在太阳光照强度波动时，水泵系统工作效率波动明显，水泵的扬程、流量变化明显，在太阳光照不足时水泵扬程、流量会明显下降，甚至会无法工作，没有从分利用太阳能。而永磁直流有刷电机的缺陷有：1、电机效率低，电机体积大，重量重；2、电机的功率范围小，适合小功率电机；3、电机碳刷需要定期更换，碳刷和换向器寿命短，需要维护；4、电机换向时产生火花，电磁干扰严重。5、在太阳光照强度波动时，水泵系统工作效率波动明显，水泵的扬程、流量变化明显，在太阳光照不足时水泵扬程、流量会明显下降，甚至会无法工作，没有从分利用太阳能。
技术实现思路
本技术的目的是解决上述现有装置的不足，提供一种永磁同步电机水泵，具有工作效率大，电机系统的效率高，可实现自动控制、自动保护的特点。为达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种永磁同步电机水泵，属于太阳能光伏系统的一部分，该系统包括光伏阵列、控制器、水箱及由水泵泵体单元和水泵电机单元组成的水泵，光伏阵列和控制器之间连接有光伏电源线，控制器和水泵电机单元之间连接有电机引出线，水箱和水泵泵体单元之间连接有输水管。光伏阵列的设计应该与水泵系统相匹配，可以为交流单相电源或三相电源输入，控制器具有设定和显示功能，可设定光伏阵列的工作阈值，过流保护、短路保护值设定等，显示工作参数和故障参数等。水泵所在的水中设有水位传感器并通过水位控制线与控制器连接，水箱设有水箱水位传感器并通过水箱水位控制线与控制器连接。通过传感器实时感应外界和水箱的水位，控制器在收到相关信号后启动或停止系统工作。作为优选，所述水泵泵体单元两端分别为进水部和出水部，进水部和出水部之间设有套在端口的泵壳及位于中间的泵轴，进水部设有泵体法兰，泵轴下端设有联轴器，泵轴上固定有若干叶轮，叶轮的叶片置于蜗壳内。联轴器用于连接泵轴和电机的转轴，出水部连接输水管，转轴转动带动泵轴及叶轮转动，使水进水部从进水部进入向上流动从出水部流出，经过输水管输送至水箱。作为优选，所述泵轴上端设有通过螺钉固定的上轴套，在泵轴的端部开设螺孔，上轴套上对应位置开设可供螺钉穿过的孔，螺钉拧入螺孔固定上轴套，上轴套和出水部之间设有橡胶轴承，位于联轴器上方和上轴套下方的轴承上设有轴套。作为优选，所述泵壳和出水部连接位置设有定位销和螺钉，在泵壳和出水部插合重叠的位置开设径向的孔，定位销插入孔中，且在出水部和定位销上轴向开设对应的螺孔，螺钉拧入螺孔进行固定，起到装配时定位且固定的作用。所述出水部的出水口设有止回阀及卡簧a，工作时，止回阀向上运动至卡簧a处停止，出水口打开，停止工作时，受水压作用，止回阀下落覆盖出水口，避免水流进入水泵中。作为优选，水泵电机单元的第一种设计，其两端分别为下端盖和上端盖，下端盖和上端盖之间设有套在端口的机壳及位于中间的转轴，机壳上下两端口处设有密封垫，转轴上固定有转子组件，机壳内对于位置设有定子组件，转轴与上端盖之间设有油封，上端盖上还设有连接螺栓及引出线组件。转轴通过轴承分别与下端盖和上端盖连接，油封的作用在于避免水进入电机内部，连接螺栓用于连接水泵电机单元和水泵泵体单元，引出线组件用于电机引出线的防水加固。该设计可减少水泵长度，结构简单，装配方便，适合于水泵入水深度要求不高的场合使用。作为优选，水泵电机单元的第二种设计，包括下轴承座和上轴承座，下轴承座和上轴承座之间设有套在端口的机壳及位于中间的转轴，转轴上固定有转子组件，机壳内对于位置设有定子组件，转轴与上轴承座之间设有机械密封，上轴承座上还设有连接螺栓及引出线组件。并且在机壳下方具有延长段，机壳下端口设为缩口，缩口处从下到上依次设有卡簧b、底座及油囊。转轴通过轴承分别与下轴承座和上轴承座连接，机械密封的作用在于避免水进入电机内部，机壳下方延长段及底部油囊的结构用于调节电机内外的压差，此设计适合水泵入水深度要求较高的场合使用。作为优选，所述水泵电机单元内设有内置控制器组件。内置控制器组件适用于小功率电机（一般为1.5kw以下电机），外置式控制器适用于功率较大的电机（一般1.0kw以上电机）。作为优选，所述定子组件包括定子铁芯和若干电机绕组，电机绕组之间设有定子槽，定子铁芯两端设有绝缘端板。作为优选，转子组件的第一种设计，包括转子铁芯，转子铁芯外壁均匀分布有若干外插槽，外插槽下部两侧设有扩口且底面呈弧形，设有形状与外插槽相匹配的磁钢a插入到外插槽内，转子铁芯两端设有磁钢挡板，位于下方的磁钢挡板底部设有挡板固定环。作为优选，转子组件的第二种设计，包括转子铁芯，转子铁芯上开设有若干内插槽，内插槽组合形状呈正多角形或正多边形，磁钢b插入到内插槽内，转子铁芯两端设有磁钢挡板，位于下方的磁钢挡板底部设有挡板固定环。作为优选，转子组件的磁钢数量可根据设计要求有4极、6极、8极、10极、12极等；定子组件中的电机绕组可采用集中绕组和分布绕组等形式，定子槽根据设计要求可采用3的整数倍的槽数，如9槽、12槽、18槽、24槽、36槽等。作为优选，所述进水部与出水部外壁开设有凹槽，凹槽内放置有O型圈，装配后O型圈与泵壳内壁相抵。所述上轴承座外壁也开设有凹槽，凹槽内放置有O型圈，装配后O型圈与机壳内壁相抵。作为优选，所述引出线组件外端设有密封垫。作为优选，所述机械密封从下到上依次为静环，动环，弹簧，动环，静环，静环和动环呈镜像排布，动环与转轴固定，静环与上轴承座固定，静环和动环接触位置的外端设有缩口结构，静环另一侧的内端设有缩口，弹簧架设在两个动环的台阶上，台阶处的动环内壁设有凹槽，台阶上还设有凸起的固定环。一种基于上述太阳能水泵系统的控制方法，所述控制方法包括：第一步：上电程序初始化。第二步：根据水泵系统的功率设置光伏阵列工作的阈值电压和电流。第三步：检测光伏阵列的实时电压和电流，若实时电压和电流未达到阈值，则太阳能水泵系统不工作，若实时电压和电流达到或超过阈值，则太阳能水泵系统开始工作。第四步：太阳能水泵系统工作后，计算光伏阵列的最大输出功率，通过不用工作电压下实际功率的变化情况控制增加或减小工作电压，若低工作电压下的实际功率与高工作电压下的实际功率的差值小于零，则可增加工作电压，若低工作电压下的实际功率与高工作电压下的实际功率的差值大于零，则可减小工作电压，循环反复判断，使太阳能水泵系统的实际功率始终接近光伏阵列的最大输出功率。第五步：工作完成后，关闭太阳能水泵系统。作为优选，太阳能水泵系统的工作具有保护功能，包括外界水位保护、水箱水位保护、电机过流保护、电机短路保护、控制系统过温度保护。作为优选，系统还具有远程操作、遥控操作功能。本技术的有益效果在于：1、采用稀土永磁同步电机及其控制系统，电机系统的效率高，与同机座号交流电机相比效率高10~本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁同步电机水泵，其特征在于：包括水泵泵体单元（8）和水泵电机单元（9），所述水泵泵体单元（8）两端分别为进水部（8.1）和出水部（8.7），进水部（8.1）和出水部（8.7）之间设有套在端口的泵壳（8.6）及位于中间的泵轴（8.8），进水部（8.1）设有泵体法兰（8.2），泵轴（8.8）下端设有联轴器（8.3），泵轴（8.8）上固定有若干叶轮（8.5），叶轮（8.5）的叶片置于蜗壳（8.4）内；所述水泵电机单元（9）有两种，第一种为：两端分别为下端盖（9.1）和上端盖（9.6），下端盖（9.1）和上端盖（9.6）之间设有套在端口的机壳（9.3）及位于中间的转轴（9.11），机壳（9.3）上下两端口处设有密封垫（9.2），转轴（9.11）上固定有转子组件（9.5），机壳（9.3）内对于位置设有定子组件（9.4），转轴（9.11）与上端盖（9.6）之间设有油封（9.7），上端盖（9.6）上还设有连接螺栓（9.8）及引出线组件（9.9）；第二种为：包括下轴承座（9.15）和上轴承座（9.19），下轴承座（9.15）和上轴承座（9.19）之间设有套在端口的机壳（9.3）及位于中间的转轴（9.11），转轴（9.11）上固定有转子组件（9.5），机壳（9.3）内对于位置设有定子组件（9.4），转轴（9.11）与上轴承座（9.19）之间设有机械密封（9.17），上轴承座（9.19）上还设有连接螺栓（9.8）及引出线组件（9.9）；机壳（9.3）下方具有延长段，机壳（9.3）下端口设为缩口，缩口处从下到上依次设有卡簧b（9.13）、底座（9.14）及油囊（9.12）。...

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机水泵，其特征在于：包括水泵泵体单元（8）和水泵电机单元（9），所述水泵泵体单元（8）两端分别为进水部（8.1）和出水部（8.7），进水部（8.1）和出水部（8.7）之间设有套在端口的泵壳（8.6）及位于中间的泵轴（8.8），进水部（8.1）设有泵体法兰（8.2），泵轴（8.8）下端设有联轴器（8.3），泵轴（8.8）上固定有若干叶轮（8.5），叶轮（8.5）的叶片置于蜗壳（8.4）内；所述水泵电机单元（9）有两种，第一种为：两端分别为下端盖（9.1）和上端盖（9.6），下端盖（9.1）和上端盖（9.6）之间设有套在端口的机壳（9.3）及位于中间的转轴（9.11），机壳（9.3）上下两端口处设有密封垫（9.2），转轴（9.11）上固定有转子组件（9.5），机壳（9.3）内对于位置设有定子组件（9.4），转轴（9.11）与上端盖（9.6）之间设有油封（9.7），上端盖（9.6）上还设有连接螺栓（9.8）及引出线组件（9.9）；第二种为：包括下轴承座（9.15）和上轴承座（9.19），下轴承座（9.15）和上轴承座（9.19）之间设有套在端口的机壳（9.3）及位于中间的转轴（9.11），转轴（9.11）上固定有转子组件（9.5），机壳（9.3）内对于位置设有定子组件（9.4），转轴（9.11）与上轴承座（9.19）之间设有机械密封（9.17），上轴承座（9.19）上还设有连接螺栓（9.8）及引出线组件（9.9）；机壳（9.3）下方具有延长段，机壳（9.3）下端口设为缩口，缩口处从下到上依次设有卡簧b（9.13）、底座（9.14）及油囊（9.12）。2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机水泵，其特征在于：所述泵轴（8.8）上端设有通过螺钉（8.12）固定的上轴套（8.9），上轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：方秀宝，吴刚，米勇，陈伟，郑超凡，
申请(专利权)人：浙江东音泵业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33