[发明专利]基于控制的水泵自吸系统及其自吸方法

说明书

本发明涉及一种水泵排气自吸系统和自吸方法，解决现有技术存在的气堵、结构复杂、效率低等的问题，采用的技术方案：所述控制装置中设置转速检测模块、功率估算模块和控制排气模块，所述转速检测模块和功率估算模块用于检测、分析所述电机的转速和功率,所述控制排气模块与所述转速检测模块和功率估算模块信号连接，用于控制所述电机使所述水泵进入排气状态及退出排气状态。其效果：利用变频控制模块自带的转速估算和功率估算功能，实现排气状态的识别和排气功能的实现，简化了水泵的自吸结构，降低了成本；避免了水泵自吸构造所造成的容积损失，使得泵更节能高效。

技术领域

本发明涉及一种水泵排气自吸系统和自吸方法，尤其涉及一种基于控制的水泵自吸系统及其自吸方法。

背景技术

用于家庭管路增压目的水泵产品，在实际应用中常常存在如下两种情况：

第一情况：在使用中会出现气堵（气体进入运转的水泵），出现气堵时水泵的使用性能大大降低，从而出现无法正常增压的情况。这种情况往往出现在家庭突然停水和水泵长期闲置后初次使用的时候，大大影响了客户的用水体验。

另一种更常见的应用情况是：家庭增压的水泵往往需要从供水不足的市政管道或低于水泵进口的液面中抽水，这要求水泵需要有一定的自吸扬程。用于实现自吸功能的水泵主要有气液混合式自吸泵和射流式自吸泵，气液混合式自吸泵基于的工作原理为通过叶轮旋转，吸入管路的空气和液体充分混合进入泵体，通过泵体中的气水分离室分离出空气和水，空气通过分离室上部溢出，水重新回到叶轮和吸入管道中剩余空气混合，直至完成排气，完成自吸工作；射流式自吸泵则依靠喷射装置，在喷嘴处形成真空负压实现抽吸。

现有的自吸实现方式，都依赖于在泵内形成特殊的构造来实现自吸功能，这造成同等情况下带有自吸功能的水泵的结构复杂程度远远大于普通水泵，相较下产品的体积和结构成本都会有所上升；由于有回流孔和喷射管的容积损失，在正常运行时，水泵的效率相较下也会有所降低。

另一个趋势是随着对节能的日益重视，家用增压水泵的开始向永磁变频方向发展，变频技术使得水泵智能运行成为了可能。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题而提供一种基于控制的水泵自吸系统及其自吸方法，通过控制模块上的转速估计模块和功率估计模块智能识别水泵是否进入排气状态，在排气状态中，通过叶轮的旋转作用在叶轮进口形成负压将进水管道中的空气吸入，形成气液混合物；叶轮停止时，空气分离通过泵出口或泵上端的排气装置排出，液体由于单向流动装置的作用，留存在泵壳体中，与下一次启动时吸入到泵壳体的空气形成气液混合物，如此循环，将进水管道的气体全部排出，完成自吸工作后，控制模块自动识别水泵完成自吸，退出排气状态，进入正常运行状态；本水泵自吸系统及自吸方法不需要在泵体上设置专门的气液分离室和喷射管，简化了泵体结构，降低了成本；通过控制模块，特别是变频控制模块上的转速估计模块和功率估计模块，实现智能识别水泵运行状态并控制水泵按设定的要求排气运行，不会增加额外的制造成本；该系统正常运行时没有气液分离室和喷射管造成的容积损失，水泵更高效节能。

本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：基于控制的水泵自吸系统，包括水泵，所述水泵包括具有泵入口和泵出口的泵壳体、设置在所述泵壳体的内腔中的泵叶轮、与所述泵壳体连接的电机、设置在所述电机上的控制装置，所述控制装置与所述电机信号连接，所述泵叶轮由所述电机驱动旋转，所述泵入口和进水管道相连，所述泵出口和出水管道相连，所述泵入口处设置单向流动装置，所述单向流动装置使介质只能单方向的从所述进水管道进入所述泵入口，所述泵体和所述出水管道内具有流体介质，其特征在于所述控制装置中设置转速检测模块、功率估算模块和控制排气模块，所述转速检测模块和功率估算模块用于检测、分析所述电机的转速和功率,所述控制排气模块与所述转速检测模块和功率估算模块信号连接，用于控制所述电机使所述水泵进入排气状态及退出排气状态。