可调速变压器用油泵及用于该油泵的调速系统控制电路技术方案

技术编号:33134806 阅读:11 留言:0更新日期:2022-04-17 00:58
可调速变压器用油泵,包括主体呈回转状的泵体,泵体沿回转轴的轴向由叶轮安装部和电机安装部组成;叶轮安装部轴向与电机安装部相反的一端设有进油口,叶轮安装部侧面设有出油口,电机安装部轴向与叶轮安装部相反的一端设有控制组件;叶轮安装部内部安装有叶轮组件,电机安装部内部安装有电机组件。本发明专利技术的叶轮组件和电机组件均安装于泵体内部组成潜油泵,电机组件为无刷直流电机结构形式,通过控制组件能够对电机组件转子进行调速,从而对叶轮组件进行调速,而控制组件内设有整流、滤波、脉冲调制等电路,集成度高,并且和传感器配合能够实现频率的调节,达到润滑冷却作用的前提下实现节能减排,提高油泵的使用寿命。提高油泵的使用寿命。提高油泵的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
可调速变压器用油泵及用于该油泵的调速系统控制电路


[0001]本专利技术涉及变压器用油泵泵领域,更具体的说涉及一种可调速变压器用油泵,以及用于该油泵的调速系统控制电路。

技术介绍

[0002]变压器油泵主要用于大型变压器、电炉变压器、电力机车变压器及其它专用变压器的冷却系统中强迫变压器油循环。现在这些油泵常规是采用三相交流电机实现能量转换功能。
[0003]三相交流电机变压器油泵转速和用电频率和电机极对数有关,其转速基本不变,所以其电机带动叶轮的转速基本不变,故其流量和扬程在和变压器匹配时基本保持不变。一般油泵在铭牌上都标变压器设计时的油泵额定流量,问题是潜油泵在运行工作点油流量与油循环回路的压降有关,但是变压器实际工作点的油流量往往会大于标称值,所以连接到变压器上的油泵的实际运行流量会大于实际设计的标称额定流量,这样输入到泵的功率就增大,同时油泵的运行电流会增加,由于三相电机功率已经选择了一个固定的额定值,当实际工作中的电流超过额定电流时,长时间运行油泵的寿命就会大大减少。
[0004]变压器在冬季时、高海拔、高寒地区或雨淋时整体环境温度会改变,由于泵的流量和扬程没有改变,所以当三相交流潜油泵接到这些环境下的变压器时,油泵的冷却容量就远远超过变压器要求的容量。这时如果改变一下潜油泵的转速,使其泵的转速减低,油的流量降低,就可以达到变压器运行时的冷却要求,这样就可以达到节能效果。
[0005]由于三相交流潜油泵的转速不可调控,所以在油泵的启动瞬间往往由于转速太快导致变压器某些地方产生负压,负压导致变压器密封受损,导致变压器油外漏等严重事故的产生。
[0006]为了达到油泵的可调速,目前存在以下两种方式:
[0007]1、在潜油泵外部加柔性变频器,使潜油泵启动运行时转速达到由慢到快的目的,使变压器不生产负压;
[0008]2、通过改变电机的极数,当油温高时切换到高极数下使油泵的转速增加,从而达到油泵的叶轮转速改变的目的。
[0009]上述两种方式均存在缺陷和不足:
[0010]1、潜油泵外面加柔性变频器,油泵的频率或电压改变时,由于电流密度的改变,三相交流油泵的漆包线的线径需要做相对应的调整,如漆包线需要选择变大或变小,不然会烧毁漆包线,所以柔性变频对油泵的寿命有非常大的影响;
[0011]2、通过改变电机的极数达到油泵转速由高变低或由低变高,由于是调三相电机的极数,所以电机的体积也比常规的大很多,极数的改变也只是让泵固定在不同的固定转速下运行,并不能达到随意更改不同转速的目的,也没有达到节能的要求。
[0012]变压器在不同天气条件或不同温升变化时,随着变压器温度曲线的变化,相对应油泵工作点也在漂移,如环境温度下降时(如突然下雨)工作点会漂移。故需要根据变压器
油顶层温度的变化,通过温度传感器接收变压器油顶层的温度变化信号来控制油泵的转速快慢,从而达到油泵输送油的快慢,这样动态的变化使变压器达到稳定温升的状态,实现变压器智能控制,实现变压器、散热器和油泵线性匹配,达到节能减排,延长变压器使用寿命的目的。
[0013]所以设计出通过温度传感器,接收变压器油顶层的温度变化信号来控制油泵的转速快慢、油浸式、不改变电机漆包线线径等要求下的变压器用油泵,是本专利技术亟待解决的问题。

技术实现思路

[0014]针对现有技术的不足之处本专利技术提供一种可调速变压器用油泵,本专利技术的可调速变压器用油泵的叶轮组件和电机组件均安装于泵体内部组成潜油泵,电机组件为无刷直流电机结构形式,通过控制组件能够对电机组件转子进行调速,从而对叶轮组件进行调速;而控制组件内设有整流、滤波、脉冲调制等电路,集成度高,并且和传感器配合能够实现频率的调节,以满足变压器在不同工况下的油液流量需求,达到冷却作用的前提下实现节能减排,提高油泵的使用寿命;此外本专利技术还提供一种用于该油泵的调速系统控制电路,中央控制电路检测到电流检测电路的信号和转子位置检测电路信号做对比后,中央控制电路给PWM脉冲调制驱动电路进行脉冲信号的输出,PWM脉冲调制驱动电路控制电子开关电路开关管的通断,将交变的方波电流输入定子绕组,由开关频率的变化引起电动机的转速变化,从而带动叶轮的转速变化,进一步达到变压器油路中的油流量的变化,这样就有效的克服了变压器由于环境温度等因素变化,从而有效的使变压器散热和油泵的能耗匹配。
[0015]本专利技术的具体技术方案如下:可调速变压器用油泵,包括主体呈回转状的泵体,所述泵体沿回转轴的轴向由叶轮安装部和电机安装部组成;所述叶轮安装部轴向与所述电机安装部相反的一端设有进油口,所述叶轮安装部侧面设有出油口,所述电机安装部轴向与所述叶轮安装部相反的一端设有控制组件;所述叶轮安装部内部安装有叶轮组件,所述电机安装部内部安装有电机组件。
[0016]由此,所述叶轮组件和所述电机组件均安装于所述泵体内部组成潜油泵,所述电机组件为无刷直流电机结构形式,通过所述控制组件能够对所述电机组件转子进行调速,从而对所述叶轮组件进行调速;而所述控制组件内设有整流、滤波、脉冲调制等电路,集成度高,并且和传感器配合能够实现频率的调节,以满足变压器在不同工况下的油液流量需求,达到冷却作用的前提下实现节能减排,提高油泵的使用寿命。
[0017]作为本专利技术的优选,所述泵体与所述控制组件连接一端设有油泵底座,所述控制组件包括连接底板;所述连接底板和所述油泵底座之间通过螺栓固接,并通过O形圈密封。
[0018]由此,所述泵体和所述连接底板之间形成密封,油液不会从所述泵体内流入所述控制组件内。
[0019]作为本专利技术的优选,所述连接底板中心向所述泵体内部延伸有连接筒体,所述泵体内还安装有固定轴,所述固定轴与所述泵体回转轴同轴心,所述固定轴一端插入所述连接筒体后固定连接,所述叶轮组件和所述电机组件以所述固定轴为轴心安装。
[0020]由此,所述固定轴同时作为所述叶轮组件和所述电机组件的主轴,使得结构紧凑稳定,并且所述电机组件、所述叶轮组件和所述固定轴的零件全部浸泡在变压器介质油内,
有效的保证转动轴承的可润滑性,使油泵的使用寿命大幅度提高。
[0021]作为本专利技术的优选,所述叶轮组件包括叶轮和轴承,所述轴承为角接触轴承,安装于所述固定轴和所述叶轮之间。
[0022]由此,所述轴承使用角接触轴承能够克服转动产生的轴向力,保证所述叶轮工作稳定。
[0023]作为本专利技术的优选,所述叶轮包括进油端口和出油端口,所述进油端口与所述进油口相对,且与所述进油口内壁间隙配合,所述出油端口与所述出油口在所述叶轮旋转过程中具备与所述出油口相对的状态,所述进油端口和所述出油端口内部连通。
[0024]由此,所述叶轮转动过程中所述进油端口会产生负压,所述进油口的油液从所述进油端口被吸入所述叶轮内部,所述叶轮转动产生离心力,使所述出油端口产生油压,油液从所述出油端口喷出,所述出油端口与所述出油口位置相对,保证油液从所述出油口流出时压力损失较小。
[0025]作为本专利技术的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.可调速变压器用油泵,其特征在于:包括主体呈回转状的泵体(1),所述泵体(1)沿回转轴的轴向由叶轮安装部(11)和电机安装部(12)组成;所述叶轮安装部(11)轴向与所述电机安装部(12)相反的一端设有进油口(2),所述叶轮安装部(11)侧面设有出油口(3),所述电机安装部(12)轴向与所述叶轮安装部(11)相反的一端设有控制组件(4);所述叶轮安装部(11)内部安装有叶轮组件(5),所述电机安装部(12)内部安装有电机组件(6)。2.根据权利要求1所述的可调速变压器用油泵,其特征在于:所述泵体(1)与所述控制组件(4)连接一端设有油泵底座(13),所述控制组件(4)包括连接底板(41);所述连接底板(41)和所述油泵底座(13)之间通过螺栓固接,并通过O形圈密封。3.根据权利要求2所述的可调速变压器用油泵,其特征在于:所述连接底板(41)中心向所述泵体(1)内部延伸有连接筒体(14),所述泵体(1)内还安装有固定轴(15),所述固定轴(15)与所述泵体(1)回转轴同轴心,所述固定轴(15)一端插入所述连接筒体(14)后固定连接,所述叶轮组件(5)和所述电机组件(6)以所述固定轴(15)为轴心安装。4.根据权利要求3所述的可调速变压器用油泵,其特征在于:所述叶轮组件(5)包括叶轮(51)和轴承(52),所述轴承(52)为角接触轴承,安装于所述固定轴(14)和所述叶轮(51)之间。5.根据权利要求4所述的可调速变压器用油泵,其特征在于:所述叶轮(51)包括进油端口(511)和出油端口(512),所述进油端口(511)与所述进油口(2)相对,且与所述进油口(2)内壁间隙配合,所述出油端口(512)与所述出油口(3)在所述叶轮(51)旋转过程中具备与所述出油口(3)相对的状态,所述进油端口(511)和所述出油端口(512)内部连通。6.根据权利要求4所述的可调速变压器用油泵,其特征在于:所述电机组件(6)包括定子(61)和转子(62),所述定子(61)与所述油泵底座(13)和所述连接底板(41)之间通过螺栓固定,所述转子(62)截面呈“L”型,包括覆盖于所述定子(61)径向外侧的转子主体部(621)以及覆盖于所述定子(61)接近所述叶轮(51)一侧的转子延伸部(622),所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:俞钧叶文帅张其强吴善行龚智旭吴高飞
申请(专利权)人:浙江尔格科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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