CN102444591A - 一种交流单向永磁电机式水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交流单向永磁电机式水泵，包括泵体、泵体内设有的电机、由电机转子驱动的叶轮、封盖泵体后部的后盖、进水口和出水口，电机采用交流单向永磁电机，于泵体内靠近电机的水冷位置处设有控制电机动作的电路板，电路板上设有霍尔传感器，霍尔传感器与电路板集成为一体。该水泵舍弃传统的罩极电机和感应电机，使用交流单向永磁电机，提高了电机的总体使用效果；电路板体积小巧，与霍尔传感器集成一体后，安装一步到位，方便快捷，同时解决了电路板散热而对霍尔传感器的影响问题；特设固定的霍尔安装固定位令每次安装霍尔传感器和电路板时都可以装到同一个地方，每次安装只需把电路板直接***泵体内的霍尔安装固定位即可。

Description

一种交流单向永磁电机式水泵

技术领域

本发明涉及一种交流单向永磁电机式水泵，尤其涉及一种舍弃传统的罩极电机、感应电机等，采用交流单向永磁电机的水泵。

背景技术

目前，传统的水泵由于在结构和原理上的局限性，一般都以一个泵体配合使用一个泵盖，同一泵体不能换用不同结构的泵盖，或者泵体不能脱离泵盖而单独使用；同时，泵体内设有电机驱动叶轮转动，往往都是采用叶轮安装设置在泵体内的安装形式，当需要把叶轮拆卸清洗时，需要把泵体内的其他零部件逐一拆卸后，才能对叶轮进行拆卸，这样，清洗、安装、拆卸叶轮就较为麻烦和不便；另外，传统的水泵所采用的电机一般都是罩极电机或感应电机，罩极电机的缺点在于效率低和滑差大，容易造成电机脏堵；而感应电机的缺点在于功率因素滞后、轻载功率因数低、调速性能差等。此两种电机应用在水泵上对水泵的稳定性和效率有一定的降低，影响水泵的使用寿命。

霍尔传感器是一种基于霍尔效应的磁电传感器，是一种当交变磁场经过时产生输出电压脉冲的传感器，脉冲的幅度是由激励磁场的场强决定的，因此，霍尔传感器不需要外界电源供电。霍尔传感器由于半导体比金属有高得多的霍尔系数，故用半导体制成的霍尔传感器具有对磁场敏感度高、结构简单、使用方便等特点；不仅用于测量电流、电压、功率和磁感应强度等电磁参数，在非电量测量技术中还广泛用于测量直线位移、角位移与压力等非电量。霍尔传感器是一种很好的检测控制元件，当控制电流不变时，霍尔输出的电压与磁场大小成正比，可用来测定传感器周围的磁场。当磁场强度固定时，则可测量霍尔片的电流、电压等电参。利用霍尔电动势来控制电流与磁场大小的乘积则可制成各种运算器。对非电量测量则是通过改变霍尔片在磁场中的位置来改变参量α，从而改变输出霍尔电动势来测量位移、压力、加速度等。

因此，霍尔传感器越来越广泛地应用在现有的水泵上用于测量电流、电压、功率和磁感应强度等电磁参数等。但是，由于现有的霍尔传感器与安装在水泵内的电路板是分开安装的，霍尔传感器与电路板之间有着密不可分的关系。电路板上一些元件工作时会产生大量热能，过热时会影响其使用，所以电路板需安装在靠近水泵水冷的位置，以便热量的传递。由于霍尔传感器的安装位置跟水泵的工作效率息息相关，霍尔传感器安装位置的好与不好直接影响水泵的起动和效率。霍尔传感器与电路板的分开安装，电路板所散发出的热量会传递到霍尔传感器，影响霍尔传感器所测量的数据。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中水泵所存在的缺陷，提供一种采用交流单向永磁电机的水泵，舍弃传统水泵所使用的罩极电机或感应电机，解决这两种电机所存在的缺陷；同时也解决现有技术中水泵所存在的霍尔传感器与电路板所存在的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种交流单向永磁电机式水泵，包括泵体、泵体内设有的电机、由电机转子驱动的叶轮、封盖泵体后部的后盖、进水口和出水口，其中前述的电机采用交流单向永磁电机，于泵体内靠近电机的水冷位置处设有控制电机动作的电路板，电路板上设有霍尔传感器，霍尔传感器与电路板集成为一体。交流单向永磁电机的特点是：结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高。交流单向永磁电机由于没有转子电流，转子损耗很小；它不需要无功励磁电流，功率因数高，定子电流和定子损耗减小，因此，交流单向永磁电机总体效率比感应电机高5%-10%。此外，交流单向永磁电机的最大输出力矩与转子惯量的比值可比感应电机大很多，因此交流单向永磁电机动态性能优越，适於用作高精度、高动态性能的伺服控制电机。所以，本发明的水泵舍弃现有技术的水泵所使用的罩极电机和感应电机，能解决这两种电机所存在的缺陷，保证水泵的正常工作和使用寿命。另外，本发明的电路板结构简单、体积小巧，与霍尔传感器集成为一体后直接安装***泵体内后，无需再另行安装霍尔传感器，简便快捷、安装简单；因为电路板上一些元件工作时会产生大量热能，过热时会影响其保护和使用，所以电路板需安装在最靠近水泵水冷的位置；同时，电路板与霍尔传感器安装在一起，电路板散热时不会把热量传递给霍尔传感器，令电路板和霍尔传感器始终保持在常温状态，保证电路板和霍尔传感器的正常工作。水泵内灌满的导热树脂能非常有够地将电路板所散发的热量排走，大大提高水泵的工作效率。

作为对前述技术方案的进一步设计：前述的泵体内安装电路板的位置设有令霍尔传感器安装位置固定的霍尔安装固定位。霍尔安装固定位令每次安装霍尔传感器和电路板时都可以装到同一个地方，令电路板和霍尔传感器的安装都能快速简便，一步就位，直接***泵体内的霍尔安装固定位即可。

作为对前述技术方案的再进一步设计：前述的泵体上设有与叶轮的腔体相互连通并可连接水管的进水接头和出水接头，进水接头和出水接头分别实现泵体的进水和出水。水可从进水接头进入，从出水接头出水；进水接头可配合进水管使用，也可以配合其他的泵盖等一起使用实现水泵的进水；当然，出水接头也可以配合出水管使用和其他的出水装置使用。

前述的进水接头和出水接头相互呈90°设置，进水接头对应叶轮的正面，出水接头对应叶轮的侧面。或者是进水接头设置于叶轮的正面并呈弯管形状，出水接头对应叶轮的侧面呈直管形状；所述的进水接头和出水接头呈相反方向设置。本发明的进水接头和出水接头的形状结构可以是多样式的，因不同的需要而定，除上述提及的形状外，进水接头和出水接头也可以是呈多段弯曲的管状、接头呈矩形状等。

作为前述技术方案的更进一步设计：前述的泵体上还设有滤罩并对着叶轮的正面，滤罩上设有进水口。滤罩可过滤水中的杂质或固体壳体后才进入泵体内，滤罩可配合进水接头同时使用，与进水接头同时使用时，滤罩罩住进水接头，水从滤罩的进水口进入，然后才通过进水接头进入叶轮腔体。

前的滤罩至少设置有两层滤网，从外层滤网至内层滤网的孔径逐渐缩小。至少双层的滤网过滤杂质，能把不同粒径的杂质细分过滤，更能保证水源的纯度。滤罩中较为常用的滤网层数和目数为:滤罩设有两层滤网，外层滤网的目数为2-6目，内层滤网的目数为5-10目。

综上所述，本发明的的交流单向永磁电机式水泵具有的优点如下：

1、舍弃传统的罩极电机和感应电机，使用交流单向永磁电机，提供了电机的总体使用效果；

2、电路板体积小巧，与霍尔传感器集成一体后，安装一步到位，方便快捷，同时解决了电路板散热而对霍尔传感器的影响问题；

3、特设固定的霍尔安装固定位令每次安装霍尔传感器和电路板时都可以装到同一个地方，每次安装只需把电路板直接***泵体内的霍尔安装固定位即可；

4、水泵设置的进水连接头和出水连接头可设计为多样式形状结构，增强了水泵的应用性和灵活性，能使水泵适用于不同的领域；

5、水泵的整体结构简单、体积小、效率高、拆卸和安装都十分简便。

附图说明

图1为本实施例1的交流单向永磁电机式水泵的结构示意图；

图2为本实施例1的交流单向永磁电机式水泵的剖视示意图；

图3为本实施例2的交流单向永磁电机式水泵的结构示意图；

图4为本实施例3的交流单向永磁电机式水泵的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明实施例1所描述的一种交流单向永磁电机式水泵，如图1、图2所示，包括泵体1、泵体内设有的电机2、由电机转子驱动的叶轮3、封盖泵体后部的后盖4、进水口5和出水口6。电机采用交流单向永磁电机，交流单向永磁电机包括永磁转子13、铁芯定子14，永磁转子的转轴15与叶轮安装配合。泵体为一体式结构，泵体设有安装叶轮的叶轮腔体、安装永磁转子的转子腔体和安装铁芯定子的定子腔体。于泵体内靠近电机的水冷位置处设有控制电机动作的电路板7，即电路板置于转子腔体的外侧并贴紧转子腔体，电路板上设有霍尔传感器，霍尔传感器与电路板集成为一体。泵体内安装电路板的位置设有令霍尔传感器安装位置固定的霍尔安装固定位8。

前述的泵体上设有与叶轮腔体相互连通并可连接水管的进水接头9和出水接头10，进水接头和出水接头分别实现泵体的进水和出水。进水接头和出水接头相互呈90°设置，进水接头对应叶轮的正面，出水接头对应叶轮的侧面。泵体上还设有滤罩11并对着叶轮的正面，进水口设在滤罩上。滤罩配合进水接头同时使用，滤罩罩住进水接头，水从滤罩的进水口进入，然后才通过进水接头进入叶轮腔体。

滤罩设有两层滤网12，从外层滤网至内层滤网的孔径逐渐缩小，外层滤网的目数为5，内层滤网的目数为2。

实施例2

本实施例2是在实施例1的基础上作出改变，具体为本实施例2省去了实施例1中的滤罩结构，如图3所示，该水泵不使用滤罩，直接使用进水接头9进水或者进水接头配合进水管使用后实现进水。

实施例3

本实施例3同样是在实施例1的基础上作出改变，同样是省去了滤罩结构，直接使用进水接头进水或进水接头配合进水管使用后实现进水，但本实施例3的进水接头和出水接头的结构形状与实施例1的有所不同，具体如下：如图4所示，本实施例3的进水接头9设置于叶轮的正面并呈弯管形状，出水接头10对应叶轮的侧面呈直管形状；进水接头和出水接头呈相反方向设置。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术内容作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种交流单向永磁电机式水泵，包括泵体（1）、泵体内设有的电机（2）、由电机转子驱动的叶轮（3）、封盖泵体后部的后盖（4）、进水口（5）和出水口（6），其特征在于：所述的电机采用交流单向永磁电机，于泵体内靠近电机的水冷位置处设有控制电机动作的电路板（7），电路板上设有霍尔传感器，霍尔传感器与电路板集成为一体。

2.根据权利要求1所述的交流单向永磁电机式水泵，其特征在于：泵体内安装电路板的位置设有令霍尔传感器安装位置固定的霍尔安装固定位（8）。

3.根据权利要求2所述的交流单向永磁电机式水泵，其特征在于：所述的泵体上设有与叶轮的腔体相互连通并可连接水管的进水接头（9）和出水接头（10），进水接头和出水接头分别实现泵体的进水和出水。

4.根据权利要求3所述的交流单向永磁电机式水泵，其特征在于：所述的进水接头和出水接头相互呈90°设置，进水接头对应叶轮的正面，出水接头对应叶轮的侧面。

5.根据权利要3所述的交流单向永磁电机式水泵，其特征在于：所述的进水接头设置于叶轮的正面并呈弯管形状，出水接头对应叶轮的侧面呈直管形状；所述的进水接头和出水接头呈相反方向设置。

6.根据权利要1-5任意一项所述的交流单向永磁电机式水泵，其特征在于：所述的泵体上还设有滤罩（11）并对着叶轮的正面，滤罩上设有进水口（5）。

7.根据权利要求6所述的交流单向永磁电机式水泵，其特征在于：所述的滤罩至少设置有两层滤网（12），从外层滤网至内层滤网的孔径逐渐缩小。

8.根据权利要求7所述的交流单向永磁电机式水泵，其特征在于：所述的滤罩设有两层滤网，外层滤网的目数为2-6目，内层滤网的目数为5-10目。

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