[实用新型]定向运行的交流永磁同步水泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及单相交流二极永磁同步电机驱动的水泵，更具体地说，涉及一种定向运行的交流永磁同步水泵。 

背景技术

现有的交流同步水泵的驱动部分由线圈绕组、U形铁芯、带叶轮的永磁转子组成。当缠绕于U形铁芯上的线圈绕组通入交流电时，U形铁芯的两端产生极性相反的磁场，与永磁转子的磁场相互作用，从而推动永磁转子旋转。由于交流电电流的方向按照一定的频率不断的变换，使U形铁芯两端的磁场方向也跟着不断的变化，从而推动永磁转子不断的旋转。永磁转子带动叶轮转动，推动叶轮室内的水产生离心力，从而将水抽出，达到抽水的目的。 

上述交流同步水泵具有工艺制作简单和成本低廉的优点。但是这类水泵由于受启动时永磁转子的磁极位置、输入的驱动交流电源极性、转子和叶轮及叶轮室内水体的运动惯性等的影响，永磁转子的转动方向无法确定，并使叶轮室的设计制作成左右对称的结构，叶轮的叶片制作成平直的径向叶片，而且出水口也沿叶轮室的中心左右对称设置，使水泵的工作效率很低，水力损失较大，启动性能不好。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述交流永磁同步电机无法定向运转的问题，提供一种定向运行的交流永磁同步水泵。 

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种定向运行的交流永磁同步水泵，其特征在于，包括泵体、与所述泵体连接的叶轮室、安装于所述泵体内的定子和永磁转子、位于叶轮室内且固定在永磁转子端部的叶轮，其特征在于，还设有用于控制永磁转子转动的控制单元，所述控制单元包括用于检测永磁转子磁场极性位置信号的第一检测单元、用于检测交流电源过零信号的第二检测单元、用于驱动永磁转子转动的电机驱动单元以及使电机驱动单元启动并根据第一检测单元和第二检测单元的检测信号的波形调整永磁转子转向的主控单元。 

在本实用新型所述的定向运行的交流永磁同步水泵中，所述主控单元包括使所述电机驱动单元导通的启动子单元、通过比较第一检测单元和第二检测单元的检测信号的波形判断所述永磁转子的转动方向的判断子单元以及在所述永磁转子转动方向与设定转动方向相反时使所述电机驱动单元断开的中断子单元。 

在本实用新型所述的定向运行的交流永磁同步水泵中，所述电机驱动单元包括开关元件，所述主控单元通过控制开关元件的通断使电机驱动单元导通或断开，所述开关元件包括光耦和可控硅，所述光耦的输入端连接主控单元、输出端连接到可控硅，所述可控硅接于所述电机驱动单元的主回路。 

在本实用新型所述的定向运行的交流永磁同步水泵中，所述控制单元还包括低压电源转换电路，所述低压电源转换电路的输出端连接到主控单元以及第一检测单元。 

在本实用新型所述的定向运行的交流永磁同步水泵中，所述叶轮的叶片呈弧形并呈螺旋渐开式型。 

在本实用新型所述的定向运行的交流永磁同步水泵中，所述叶轮室的出水口位于叶轮室的边缘且与叶轮叶片的端部所在圆周相切。 

在本实用新型所述的定向运行的交流永磁同步水泵中，所述第二检测单元的交流过零信号取样点为交流电源的L/N线或者定子线圈绕组端。 

在本实用新型所述的定向运行的交流永磁同步水泵中，第一检测单元为位于永磁转子磁场径向的外围且避开永磁转子静态时N/S磁极分界线的霍尔元件。 

本实用新型的定向运行的交流永磁同步水泵，利用永磁转子正转和反转时周围磁场变化信号和交流电源过零信号的差别进行处理，从而控制驱动电路的关闭和导通，纠正和控制电机的运转方向，使电机往设定的方向运转，使水泵的效率得到了很大的提高。 

附图说明

图1是本实用新型的定向运行的交流永磁同步水泵实施例的示意图。 

图2是图1中交流永磁同步水泵的控制单元的示意图。 

图3是图2中控制单元实施例的电路示意图。 

图4是永磁转子转动的示意图。 

图5是交流电过零信号和磁场变化信号示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作具体详述。 

如图1所示，是本实用新型的定向运行的交流永磁同步水泵实施例的示意图。在本实施例中，该水泵包括泵体1、定子2、定子线圈绕组3、永磁转子6、叶轮7、进水口9、出水口10、叶轮室8、霍尔元件5、电路板4等，其中叶轮室8与泵体1连接，定子2、定子线圈绕组3和永磁转子6安装于泵体1内的定子容置室和转子容置室，叶轮7位于叶轮室8内且固定在永磁转子6的端部，电路板4上设有控制永磁转子6转动的控制单元。