一种无刷离心水泵制造技术

本实用新型专利技术提供了一种无刷离心水泵。包括泵头、泵壳、连接轴、转子、定子和智能控制器；泵头盖合在泵壳上；转子与定子相对独立密封；定子和智能控制器固定在泵壳的空腔中；定子通过导线与智能控制器连接。智能控制器包括控制模块、调速模块、电流采样模块、电压采样模块、微计算机系统和FG信号输出模块；控制模块、调速模块、电流采样模块和电压采样模块集成在微计算机系统中，通过FG信号输出模块输出当前速度或启停状态。本实用新型专利技术集成了可编程控制器或单片机作为微计算机系统，使得水泵具有预防异常工况发生的功能，可以应对因为工作环境的突发事件引起的故障，起到很好的保护作用。并具备智能控制功能，更好的融合自动化系统的集成需求。

A Brushless Centrifugal Pump

【技术实现步骤摘要】
一种无刷离心水泵
本技术涉及微型泵
，具体涉及一种无刷离心水泵。
技术介绍
离心泵是利用叶轮高速旋转，带动液体流动挤压，使液体排出循环工作的。水泵在启动前，需保证有效与液体连接，泵腔里面充满液体，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。微型离心泵广泛运用在太阳能热水系统、冷却系统、热水循环、家用电器等领域中。传统的离心泵采用交流电机控制，对工作中产生的突发情况很难起到预防或保护作用。如，叶轮卡死导致电流过载；或线圈老化导致电流变大，使用过程中过温；也不能加入用户的智能系统，产生更多更丰富的便捷智能控制功能。综上所述，急需一种无刷离心水泵以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种无刷离心水泵，以实现水泵转速调节、过流过压保护等功能，并实现自动化控制。为实现上述目的，本技术提供了一种无刷离心水泵，包括泵头、泵壳、连接轴、转子、定子和智能控制器；泵头盖合在泵壳上；连接轴贯穿转子，两端分别与泵头和泵壳连接；转子与定子相对独立密封；定子和智能控制器固定在泵壳的密封空腔中；定子通过导线与智能控制器连接。所述智能控制器包括控制模块、调速模块、电流采样模块、电压采样模块、微计算机系统和FG信号输出模块；控制模块、调速模块、电流采样模块和电压采样模块集成在微计算机系统中，通过FG信号输出模块输出当前速度或启停状态；控制模块用以驱动水泵运转，调速模块用以调节转子的转速；电流采样模块用以实现过流保护和干转运行保护；电压采样模块用以实现过压保护。优选地，所述控制模块为霍尔传感器电路，通过霍尔传感器感应转子位置，利用电子开关进行绕组通电换向，驱动转子转动。作为另一种优选方案，所述控制模块为反电动势识别电阻网络电路，通过反电动势识别电阻网络实现转子位子信息收集，通过微计算机实时计算转子位置，获得电机绕组换向时刻，驱动转子转动。优选地，所述微计算机系统为单片机或可编程控制器。优选地，所述调速模块为模拟电压调速信号输入电路，模拟电压调速信号输入电路为电阻分压电路，从泵外部向泵内部控制器输入模拟电压0-24V调速信号。作为另一种优选方案，所述调速模块为PWM调速信号输入电路，PWM调速信号输入电路包括电阻分压电路和信号缓冲电路，电阻分压电路和信号缓冲电路串联，从泵外部向泵内部控制器输入PWM调速信号，PWM信号幅度为0-24V，频率为9-500HZ。作为另一种优选方案，所述调速模块为模拟电压调速信号和PWM调速信号兼容的输入，电路包括电阻分压电路和RC深度滤波电路，从泵外部向泵内部控制器输入模拟信号或PWM调速信号，模拟电压为0-24V，PWM信号幅度为0-24V，频率为100-10KHz。优选地，所述电流采样模块包括电阻采样电流电路和运放放大信号电路，电阻采样电流电路和运放放大信号电路串联，通过采样电阻转换电流信号为电压信号，通过运放进行信号调理与放大，从而获得可被测量的信号实现微机采样，实现电流测量。优选地，所述电压采样模块采用电阻分压电路，通过电阻分压将电压调理成可被测量的信号实现微机采样，实现电压测量。优选地，所述FG信号输出模块是带过流保护的集电极开路输出电路。应用本技术的技术方案，具有以下有益效果：(1)本技术一种无刷离心水泵，集成了可编程控制器或单片机作为微计算机系统，使得水泵具有预防异常工况发生的功能，可以应对因为工作环境的突发事件引起的故障，起到很好的保护作用。并具备智能控制功能，更好的融合自动化系统的集成需求。(2)本技术中，智能控制器设置了以模拟电压调速信号输入电路或PWM调速信号输入电路、模拟电压调速信号和PWM调速信号兼容的输入电路作为调速模块，当输入速度指令时，水泵将做出速度调整，实现加速、减速、停机、等动作，如：转子卡死自动停机、干转自动停机等功能。(3)本技术中，智能控制器设置了电流采样模块，当电流超过设定电流时候，水泵自动断电，可以实现过流保护。通过电压采样模块，当线路电压超过预定的最大值时，电路断开，水泵停止工作，可以实现过压保护。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是无刷离心水泵结构简图；图2是智能控制器结构框图；图3是模拟电压调速的电路图；图4是PWM调速的电路图；图5是模拟电压和PWM兼容的调速的电路图；图6是调速模块软件功能示意图；图7是电流采样和放大电路图；图8是过流保护软件功能示意图；图9是电压采样电路图；图10是过压保护软件功能示意图；图11是恒功率软件功能示意图；图12是堵转保护软件功能示意图；图13是适应太阳能软件功能示意图；图14是FG信号输出电路图；图15是FG信号输出软件功能示意图；图16是智能控制器工作流程图；其中，1、泵头，2、泵壳，3、连接轴，4、转子，5、定子，6、智能控制器。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例1：参见图1～图16，一种无刷离心水泵包括泵头1、泵壳2、连接轴3、转子4、定子5和智能控制器6。泵头1盖合在泵壳2上，通过橡胶圈密封连接；连接轴3贯穿转子4，两端分别与泵头1和泵壳2连接；转子4与定子5相对独立密封；定子5和智能控制器6固定在泵壳2的密封空腔中；定子5通过导线与智能控制器6连接。所述智能控制器6包括控制模块、调速模块、电流采样模块、电压采样模块、微计算机系统和FG信号输出模块；控制模块、调速模块、电流采样模块和电压采样模块集成在微计算机系统中，通过FG信号输出模块输出当前速度或启停状态；控制模块用以驱动水泵运转，调速模块用以调节转子4的转速；电流采样模块用以实现过流保护和干转运行保护；电压采样模块用以实现过压保护。所述控制模块为霍尔传感器电路，通过霍尔传感器感应转子位置，利用电子开关进行绕组通电换向，驱动转子转动。所述控制模块也可以采用反电动势识别电阻网络电路，通过反电动势识别电阻网络实现转子位子信息收集，通过微计算机实时计算转子4位置，获得电机绕组换向时刻，驱动转子转动。所述调速模块为模拟电压调速信号输入电路，模拟电压调速信号输入电路为电阻分压电路，从泵外部向泵内部控制器输入模拟电压0-24V调速信号。模拟电压调速的电路如图3所示。所述调速模块也可以采用PWM调速信号输入电路，如图4所示，PWM调速信号输入电路包括电阻分压电路和信号缓冲电路，电阻分压电路(图4中的R1、R2和电容C1组成电阻分压电路)和信号缓冲电路串联，从泵外部向泵内部控制器输入PWM调速信号，PWM信号幅度为0-24V，频率为9-500HZ。所述调速模块还可以采用模拟电压调速信号和PWM调速信号兼容的输入电路包括电阻分压电路和RC深度滤波电路(如图5，通过加大电容和电容的值，使PWM信号被深度滤波成直流模拟信号，与图3的区别在于电阻和电容的值，图3的值小，仅仅是起到滤除微小波纹的作用)，从泵外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无刷离心水泵，其特征在于，包括泵头(1)、泵壳(2)、连接轴(3)、转子(4)、定子(5)和智能控制器(6)；泵头(1)盖合在泵壳(2)上；连接轴(3)贯穿转子(4)，两端分别与泵头(1)和泵壳(2)连接；转子(4)与定子(5)相对独立密封；定子(5)和智能控制器(6)固定在泵壳(2)的密封空腔中；定子(5)通过导线与智能控制器(6)连接；所述智能控制器(6)包括控制模块、调速模块、电流采样模块、电压采样模块、微计算机系统和FG信号输出模块；控制模块、调速模块、电流采样模块和电压采样模块集成在微计算机系统中，通过FG信号输出模块输出当前速度或启停状态；控制模块用以驱动水泵运转，调速模块用以调节转子(4)的转速；电流采样模块用以实现过流保护和干转运行保护；电压采样模块用以实现过压保护。

【技术特征摘要】
1.一种无刷离心水泵，其特征在于，包括泵头(1)、泵壳(2)、连接轴(3)、转子(4)、定子(5)和智能控制器(6)；泵头(1)盖合在泵壳(2)上；连接轴(3)贯穿转子(4)，两端分别与泵头(1)和泵壳(2)连接；转子(4)与定子(5)相对独立密封；定子(5)和智能控制器(6)固定在泵壳(2)的密封空腔中；定子(5)通过导线与智能控制器(6)连接；所述智能控制器(6)包括控制模块、调速模块、电流采样模块、电压采样模块、微计算机系统和FG信号输出模块；控制模块、调速模块、电流采样模块和电压采样模块集成在微计算机系统中，通过FG信号输出模块输出当前速度或启停状态；控制模块用以驱动水泵运转，调速模块用以调节转子(4)的转速；电流采样模块用以实现过流保护和干转运行保护；电压采样模块用以实现过压保护。2.根据权利要求1所述的一种无刷离心水泵，其特征在于，所述控制模块为霍尔传感器电路，通过霍尔传感器感应转子位置，利用电子开关进行绕组通电换向，驱动转子转动。3.根据权利要求1所述的一种无刷离心水泵，其特征在于，所述控制模块为反电动势识别电阻网络电路，通过反电动势识别电阻网络实现转子位子信息收集，通过微计算机实时计算转子(4)位置，获得电机绕组换向时刻，驱动转子转动。4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种无刷离心水泵，其特征在于，所述微计算机系统为单片机或可编程控制器。5.根据权利要求4所述的一种无刷离心水泵，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟清，
申请(专利权)人：长沙多浦乐泵业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43