[发明专利]可变转速低噪音自吸复合泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种离心喷射复合泵，尤其涉及一种可变转速低噪音自吸复合泵，属于流体机械领域。

背景技术

泵是一种量大面广、能量消耗巨大的通用机械，凡是有液体流动的地方几乎都有泵在工作。据中国通用机械协会统计，近年来全国泵行业年均总产值1000亿元以上，水泵耗电量约占全国耗电量的20%。

目前，在种类繁多的小型陆上泵产品中已经公开的低噪音自吸复合泵（申请号：201610813048.3；申请公布号CN 106224249 A）是一种新型、低噪音、高效、节能的泵类产品，这种离心喷射复合泵本质上是离心泵和传统无叶射流泵（喷射泵）的巧妙结合。与现有小型陆上泵市场主导的旋涡泵和喷射泵相比，这种泵自吸能力强、吸程高、噪音低、流量大、效率高，在供水供暖、自来水增压、矿山机械、船舶制造、石油化工等诸多工业领域具有广阔的应用前景，市场潜力巨大，节能降噪效果显著。

尽管如此，已公开的低噪音自吸复合泵如果只是配上传统的单相或者三相异步电机等交流异步电机，其高能效的潜力实际上是被限制而无法充分发挥的，后续可实行的智能功能拓展也同样受此束缚。

与普通的小型陆上泵类似，普通的自吸复合泵一般采用交流异步电机，由于受到交流电频率影响，交流异步电机的转速有所限制。当交流电转速为50HZ时异步电机的转速理论值仅为3000rpm，而由于机械损失、非完全动平衡等问题，实际上国家标准要求的交流异步电机转速仅为2860rpm。当电机的转速提高，离心喷射复合泵的噪音基本不增加的同时，其扬程、流量能够大幅度提高，但是如果提高异步电机转速得先配备变频器，再由变频器控制异步交流电机，这种做法控制精度不高，效率提升不大，而成本则大幅度提高。

发明内容

本发明针对由交流异步电机驱动的普通低噪音自吸复合泵转速不可调、能效提高和智能化受限的不足，提出一种由永磁同步电机等新一代高效节能电机驱动的可变转速低噪音自吸复合泵。

本发明的目的在于利用永磁同步电机等新一代高效节能电机可变转速、可智能化、能效高、扭矩大、转速高等优点，实现复合泵的转速可变、提升智能控制水平、拓展智能控制功能，从而提供一种噪音低、机泵效率高、流量、扬程和吸程等综合工作性能相比普通交流异步电机驱动的复合泵更加优异的可变转速复合泵。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种可变转速低噪音自吸复合泵，包括永磁同步电机、电机智能控制板、泵体、叶轮、喷射器（由喷嘴和扩散管组成），其特征为该泵所采用的电机为永磁同步电机，电机的旋转轴与泵体中的离心叶轮相连，电机智能控制板控制电机转速、传感器信号的接收处理及控制指令的触发，便于提高电机转速以提升复合泵的扬程、流量、自吸能力及智能化水平；配备水流传感器或压力传感器时，可以通过电机智能控制板采集水流信号和泵体内压力信号，实现“用水开机、关水停机”的基本智能控制，进一步的可以拓展解决小流量供水时的“频繁启动”、恒压供水及最优转速下自吸排气等延伸功能。本发明的可变转速低噪音自吸复合泵在智能化、能效、流量、扬程、自吸速度等方面的工作性能都有显著提升。

所述的高效节能电机为永磁同步电机。

所述的电机智能控制板可以调整电机转速，电机最高转速可大于3000rpm也可小于3000rpm。

所述的电机智能控制板可以接收压力或水流信号、对信号进行处理，并根据处理的信号发出指令控制电机转速（0 rpm ~ 最高电机转速）。

所述的离心叶轮与电机的连接可以通过电机旋转轴和叶轮直接连接，也可以由联轴器连接叶轮和电机旋转轴。

所述的离心叶轮和离心流道可以为单级或多级叶轮、单级或多级离心流道。

所述的压力传感器和水流传感器可以单独配备、同时配备或不配备。

所述的压力传感器可安装于泵体内任意位置、水流传感器可以安装于复合泵入口、复合泵出口或泵体内。

通过采用以上技术方案，与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1）利用永磁同步电机的可变转速的特点，可以根据用水终端的实际需要调整转速，进而控制流量和扬程，稳定供水终端的流量和压力。

2）利用永磁同步电机能效高、体积小的优点，可以缩小复合泵的体积，减少转子、定子原材料的消耗，大幅提高机械效率、有效降低能耗。

3）利用永磁同步电机温升低的优点，可以减小散热风扇或不用风扇扇热，简化生产工序和材料成本的同时，还可以有效降低风冷噪音，进一步发挥复合泵低噪音的特点。