一种潜水湿式全贯流泵的机电协同方法技术

本发明专利技术公开了一种潜水湿式全贯流泵的机电协同方法，属于种潜水湿式全贯流泵技术领域，包括以下步骤：S1、电机转子摩擦损耗功率公式的推导；电机转子摩擦损耗功率包括转子侧面引起的摩擦损耗功率和定转子间隙引起的摩擦损耗功率两部分；S2、电动机的计算功率公式的推导；S3、电动机的额定功率公式的推导；S4、引入轮缘入口处安放角β1，并限定β1≤30

【技术实现步骤摘要】
一种潜水湿式全贯流泵的机电协同方法


[0001]本专利技术涉及种潜水湿式全贯流泵
，具体涉及一种潜水湿式全贯流泵的机电协同方法。

技术介绍

[0002]潜水湿式全贯流泵电机，属于潜水电泵中的一种，它的轴与水平面平行或成小角度，其具有结构紧凑、轴向占用空间减少、使用方便、价格低廉等特点，适用于大流量低扬程场合，被广泛应用于闸门泵中，主要用于雨水排水、工农业用水、区域调水等领域，尤其适用于排涝与灌溉综合考虑的水利、防洪工程中。
[0003]目前，市场上潜水湿式全贯流泵电机内部充满冷却用的水，即转子完全被淹没在水中，而在电机转子旋转的过程中，定转子间的间隙有水流过，在转子外表面就会形成液体动态水膜，从而形成水摩擦力，产生的水摩擦损耗占据总损耗的很大比重，水摩擦损耗功率是贯流泵用永磁同步电机除铜和铁耗之外占比最大的损耗，占电机总的机械损耗的三分之一，并且电机的滑动轴承也是采用的水润滑方式，这就会导致转子的摩擦损耗大大增加，导致电机效率大大降低。
[0004]现有降低电机转子摩擦损耗的主要方法有两种，一种是直接降低转子的转速和减小它本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种潜水湿式全贯流泵的机电协同方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、电机转子摩擦损耗功率公式的推导电机转子摩擦损耗功率包括转子侧面引起的摩擦损耗功率和定转子间隙引起的摩擦损耗功率两部分；S2、电动机的计算功率公式的推导S3、电动机的额定功率公式的推导S4、引入轮缘入口处安放角β1，并限定β1≤30
°
。2.根据权利要求1所述的潜水湿式全贯流泵的机电协同方法，其特征在于，步骤S1中，电机定转子间隙长度引起的摩擦损耗功率为：P
f1
＝M
f1
ω
ꢀꢀꢀꢀ
(1)角速度：电机定转子间隙长度所受扭矩为：M
f1
＝F
f1
R2ꢀꢀꢀꢀ
(3)定转子间隙长度所受摩擦阻力为：定转子间隙长度摩擦面的面积：A
f1
＝πD2L
ꢀꢀꢀꢀ
(5)定转子间隙长度旋转圆周速度：U
f1
＝ωR2ꢀꢀꢀꢀ
(6)湍流边界层的摩擦系数：定转子间隙长度雷诺数：联立式(1)～(8)，整理得电机定转子间隙长度引起的摩擦损耗功率为：P
f1
＝0.00192D
23.6
n
2.8
L
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)其中，下标f1代表电机定转子间隙长度引起的摩擦损耗功率相关物理参数，如P
f1
为电机定转子间隙长度引起的摩擦损耗功率；M为摩擦力引起的扭矩；ω为转轴角速度；R2为转子外半径；F为摩擦力；ρ为介质密度；U为旋转圆周速度；A为摩擦面的面积；C
f
为湍流边界层的摩擦系数，无量纲系数；D2为转子外径；L为转子的长度；n代表转速；μ为介质动力黏性系数。3.根据权利要求2所述的潜水湿式全贯流泵的机电协同方法，其特征在于，步骤S1中，电机转子两侧面引起的摩擦损耗功率为：转子一侧摩擦面的面积：A
f2
＝πR2ꢀꢀꢀꢀ
(11)
转子一侧面旋转圆周速度：U
f2
＝ωR
ꢀꢀꢀꢀ
(12)转子一侧面雷诺数表达式为：在[R1，R2]区间内对转子两侧面引起的摩擦损耗功率进行积分运算：将式(11)、(12)和(13)代入式(14)中，积分得：整理得电机转子两侧面引起的摩擦损耗功率为：其中，下标f2代表电机转子两侧面引起的摩擦损耗功率相关物理参数，如P
f2
为电机转子两侧面引起的摩擦损耗功率；ω为转轴角速度；R1为转子内半径，R2为转子外半径；ρ为介质密度；U为旋转圆周速度；A为摩擦面的面积；C
f
为湍流边界层的摩擦系数，无量纲系数；D2为转子外径；n代表转速；μ为介质动力黏性系数；d是微分符号，R表示质点的位置函数，dR是R的微分，即切线方向的增量。4.根据权利要求3所述的潜水湿式全贯流泵的机电协同方法，其特征在于，步骤S1中，电机转子摩擦损耗功率由转子侧面引起的摩擦损耗功率和定转子间隙引起的摩擦损耗功率两部分组成，联立式(9)和式(16)，得电机转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭艳磊，莫英祥，杨从新，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：