一种电磁调速多切换控制离心泵

1.本发明涉及离心泵技术领域，尤其涉及一种电磁调速多切换控制离心泵。


背景技术：

2.离心泵是一种在国民经济的各个部门应用极广的通用机械设备，到目前为止，泵设计过程与具体应用工程的泵送系统设计是分离的，与系统管路特性很难高效匹配。特别在工程中由多台泵组成的系统中，泵偏离设计工况运行问题尤为突出，导致泵效率大大下降及系统不稳定，还引起机组强烈振动，危及系统安全。离心泵传统调速方法是使用阀门和挡板调节流量，虽然实现了离心泵调速，但会造成大量电能浪费。离心泵是受电路驱动，故此设计带有调速电路的离心泵将起到重要意义，对实现节能减排等目标有着重要意义，而且现有离心泵功能调速比较单一，无法实现多种工作模式的切换。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种电磁调速多切换控制离心泵，定子组件的定子本体上具有功率绕组与控制绕组，切换接线开关组件包括第一接线开关连接位、第二接线开关连接位、第三接线开关连接位并能实现三个接线开关连接位之间的切换作业，第一接线开关连接位与变频器连接，能够通过变频器实现控制绕组的调控并从而实现离心泵的双馈运行、无刷化、调速控制目的；第二接线开关连接位与滑动电阻相对应，第三接线开关连接位与逆变器相对应，可以通过切换接线开关组件实现工作模式切换拓展了离心泵的功能用途及应用场景，能够通过较低电压实现离心泵内部电路调速目的。
4.本发明的目的通过下述技术方案实现：
5.一种电磁调速多切换控制离心泵，包括泵体和泵盖，所述泵体与泵盖密封连接并形成离心泵腔和定子密封安装腔，定子密封安装腔内部安装有定子组件和置于定子组件中转动的泵轴转子；所述定子组件包括定子本体、供电电路，定子本体具有功率绕组与控制绕组，功率绕组与供电电路连接，控制绕组连接有控制器。
6.为了更好地实现本发明，所述功率绕组包括第一功率绕线线路、第二功率绕线线路和第三功率绕线线路，控制绕组包括第一控制绕线线路、第二控制绕线线路和第三控制绕线线路，所述控制器内部具有受控开关，受控开关设于控制绕组的第一控制绕线线路与第二控制绕线线路之间。
7.优选地，本发明还包括变频器和滑动电阻，所述控制器内部具有切换接线开关组件，切换接线开关组件包括第一接线开关连接位、第二接线开关连接位，所述变频器与第一接线开关连接位相对应，所述滑动电阻与第二接线开关连接位相对应。
8.优选地，本发明还包括逆变器，所述切换接线开关组件还包括第三接线开关连接位，所述逆变器与第三接线开关连接位相对应。
9.优选地，所述控制器内部包括工作切换控制模块，所述工作切换控制模块包括第
一工作位执行模块、第二工作位执行模块、第三工作位执行模块，工作切换控制模块用于实现第一工作位执行模块、第二工作位执行模块、第三工作位执行模块之间相互切换，第一工作位执行模块用于实现切换接线开关组件切换至第一接线开关连接位并实现控制绕组与变频器连通；第二工作位执行模块用于实现切换接线开关组件切换至第二接线开关连接位并实现控制绕组与滑动电阻连通；第三工作位执行模块用于实现切换接线开关组件切换至第三接线开关连接位并实现控制绕组与逆变器连通、同时控制受控开关闭合。
10.优选地，所述变频器与供电电路对应电连接。
11.优选地，所述逆变器与供电电路对应电连接。
12.优选地，所述泵轴转子密封穿过离心泵腔并轴向连接有同步转轴，同步转轴上安装有转速监测器。
13.优选地，还包括远程控制中心，所述远程控制中心与控制器、转速监测器分别通信连接。
14.优选地，所述泵体或/和泵盖上设有四方螺塞，泵体与泵盖通过法兰密封连接。
15.本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
16.(1)本发明定子组件的定子本体上具有功率绕组与控制绕组，切换接线开关组件包括第一接线开关连接位、第二接线开关连接位、第三接线开关连接位并能实现三个接线开关连接位之间的切换作业，第一接线开关连接位与变频器连接，能够通过变频器实现控制绕组的调控并从而实现离心泵的双馈运行、无刷化、调速控制目的；第二接线开关连接位与滑动电阻相对应，第三接线开关连接位与逆变器相对应，可以通过切换接线开关组件实现工作模式切换拓展了离心泵的功能用途及应用场景，能够通过较低电压实现离心泵内部电路调速目的。
17.(2)本发明具有控制器，控制器内部包括工作切换控制模块，工作切换控制模块包括第一工作位执行模块、第二工作位执行模块、第三工作位执行模块，其能够实现三种工作模式的切换作业，同时在与泵轴转子同轴连接的同步转轴上安装有转速监测器，能够实现泵轴转子转速的监测。
附图说明
18.图1为本发明泵体剖面结构示意图；
19.图2为泵体外部结构示意图；
20.图3为本发明定子组件及控制器的结构示意图；
21.图4为控制器执行双馈运行使用实例例的电路示意图；
22.图5为控制器执行异步运行使用实例例的电路示意图；
23.图6为控制器执行同步运行使用实例例的电路示意图。
24.其中，附图中的附图标记所对应的名称为：
25.1－泵体,2－泵盖，21－四方螺塞,3－泵轴转子，4－定子密封安装腔,5－转速监测器,6－定子组件，61－供电电路,62－定子本体,63－功率绕组,64－控制绕组,7－控制器,71－受控开关,72－切换接线开关组件，8－变频器,9－滑动电阻,10－逆变器。
具体实施方式
26.下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：
27.实施例
28.如图1～图6所示，一种电磁调速多切换控制离心泵，包括泵体1和泵盖2，泵体1或/和泵盖2上设有四方螺塞21，泵体1与泵盖2通过法兰密封连接。泵体1与泵盖2密封连接并形成离心泵腔22(离心泵腔22为内部腔体)和定子密封安装腔4(定子密封安装腔4为位于泵体1与泵盖2两端端部所组合而成封闭的安装腔，图1中定子密封安装腔4仅作位置示意，实际制造时，定子密封安装腔4空间比较大并能密封安装好整个定子组件6)，定子密封安装腔4内部安装有定子组件6(一般来说，定子组件6固定于泵体1上，在泵盖2盖合在泵体1上后，其定子密封安装腔4与定子组件6相配合)和置于定子组件6中转动的泵轴转子3，泵轴转子3中部安装有叶轮，泵轴转子3两端为与定子密封安装腔4的定子组件6相配合的转子部分，离心泵具有进口和出口。定子组件6包括定子本体62、供电电路61，定子本体62具有功率绕组63与控制绕组64，功率绕组63与供电电路61连接(供电电路与离心泵组定子1的功率绕组2电连接，供电电路为离心泵组定子1的功率绕组2供电)，控制绕组64连接有控制器7，通过控制器7实现几种元器件的多开关位切换作业。离心泵两端定子密封安装腔4中定子组件6产生磁场，并驱动位于泵轴转子3两端的转子部分转动，这样泵轴转子3两端就在定子组件6驱动下转动，从而整个泵轴转子3就转动，泵轴转子3就会驱动叶轮转动，实现离心泵的目的。
29.参见图3，功率绕组63包括第一功率绕线线路(即图3中的绕线线路a)、第二功率绕线线路(即图3中的绕线线路b)和第三功率绕线线路(即图3中的绕线线路c)，控制绕组64包括第一控制绕线线路(即图3中的绕线线路a)、第二控制绕线线路(即图3中的绕线线路b)和第三控制绕线线路(即图3中的绕线线路c)，控制器7内部具有受控开关71，受控开关71设于控制绕组64的第一控制绕线线路与第二控制绕线线路之间。
30.根据本实施例的一个优选实施例，本发明还包括变频器8和滑动电阻9，控制器7内部具有切换接线开关组件72，切换接线开关组件72包括第一接线开关连接位、第二接线开关连接位，变频器8与第一接线开关连接位相对应，滑动电阻9与第二接线开关连接位相对应。当控制器7的切换接线开关组件72切换到第一接线开关连接位，这样控制绕组64与变频器8相互连通；当控制器7的切换接线开关组件72切换到第二接线开关连接位，这样控制绕组64与滑动电阻9相互连通。本实施例变频器8可以连接其他外部电源，变频器8也可以直接与供电电路61对应电连接，即变频器8可以通过一个单独的供电电源，也可以直接通过供电电路61来供电。
31.根据本实施例的一个优选实施例，本发明还包括逆变器10，切换接线开关组件72还包括第三接线开关连接位，逆变器10与第三接线开关连接位相对应。当控制器7的切换接线开关组件72切换到第三接线开关连接位，这样控制绕组64与逆变器10相互连通。逆变器10可以连接其他外部电源，逆变器10也可以直接与供电电路61对应电连接，即逆变器10可以通过一个单独的供电电源，也可以直接通过供电电路61来变压供电。
32.控制器7内部包括工作切换控制模块，工作切换控制模块包括第一工作位执行模块、第二工作位执行模块、第三工作位执行模块，工作切换控制模块用于实现第一工作位执行模块、第二工作位执行模块、第三工作位执行模块之间相互切换，第一工作位执行模块用于实现切换接线开关组件72切换至第一接线开关连接位并实现控制绕组64与变频器8连
通；第二工作位执行模块用于实现切换接线开关组件72切换至第二接线开关连接位并实现控制绕组64与滑动电阻9连通；第三工作位执行模块用于实现切换接线开关组件72切换至第三接线开关连接位并实现控制绕组64与逆变器10连通、同时控制受控开关71闭合。
33.当工作切换控制模块切换并让第一工作位执行模块工作时，参见图4，控制绕组64与变频器8(可认为是变频电源或控制电源)连接，变频器8为控制绕组64供电，并能实现离心泵内部双馈运行、调速控制目的。当工作切换控制模块切换并让第二工作位执行模块工作时，参见图5，控制绕组64与滑动电阻9连接，滑动电阻9参与工作，能够实现离心泵电路异步运行、自启动及调速控制目的。当工作切换控制模块切换并让第三工作位执行模块工作时，参见图6，控制绕组64与逆变器10连接，逆变器10为控制绕组64供电，并能实现离心泵电路同步运行等目的。
34.根据本实施例的一个优选实施例，泵轴转子3轴向连接有同步转轴，同步转轴上安装有转速监测器5(转速监测器5可以采用轴转速传感器)。本发明还包括远程控制中心，远程控制中心与控制器7、转速监测器5分别通信连接。由此，可以通过远程控制中心来实现控制器7远程通信交互并实现工作位执行模块之间相互切换控制，同时转速监测器5也能远程反馈泵轴转子3的实时转速情况。
35.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。