[实用新型]一种潜水泵的变频装置结构

说明书

技术领域

本实用新型属于潜水泵技术领域，涉及一种潜水泵的变频装置结构。

背景技术

随着人口的逐年增加，使得民生用水的供应不足也日益显现，很多地区一年之中的水源供应并不稳定，特别是西北地区，干旱一年比一年严重，对于地下水的使用也越来越广泛，干旱地区往往在很深的地下才发现有水源，就特别需要一些功率强大的潜水泵抽水供人们使用。传统的潜水泵启动方式为直接硬启动，硬启动时瞬间引起电压大幅度下降，电流增大4～5倍，电能消耗和电网冲击较大。而频繁的启动开关电路负载引起瞬间的电压降低对其它同一电路上的家用电器也会造成损伤。

随着电子科技的发展，出现了一些带有变频装置的深水泵，PCT专利文献申请号为97195727.4的一种井泵装置，该装置包括由电缆电连接到电动机上的变频器，该变频器放置于井泵外面，且整流器放置于岸上，反向器设置于井内。该装置存在以下缺点：1、井泵的变频器是安装在泵体外，在潜水泵喷水过程中及自然环境的雨雾使变频器容易受潮，而变频器的致命弱点就是受潮而损坏；2、变频器外置必将连接形成导线束过多，存在用电安全隐患。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种潜水泵的变频装置结构，该变频装置结构能够实现变频增速的功能，同时能使变频装置整体结构体积减小而放入潜水泵中。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种潜水泵的变频装置结构，其特征在于，该结构包括设置在潜水泵电机室内的一块印刷电路板，在所述的印刷电路板上设置有工频电源接口、用于将工频电进行变频的整流逆变电路、驱动模块和控制模块，所述的控制模块与驱动模块连接，所述的驱动模块连接于所述的整流逆变电路。

接通工频电源，单相或三相交流工频电通过整流逆变电路进行从交流电到直流电最后形成所需的交流电，同时控制模块控制驱动模块与之连接的整流逆变电路，用于控制整流逆变后的交流电流的频率和电压可调实现变频。整流逆变电路的输出端连接电机，通过调频后的整流逆变电路输出的变频后交流电为电机的输入电流。所有的元器件集成于一块印刷板电路上，且该印刷电路板能够放入潜水泵的泵体内。该变频装置结构实现交流变频，减少了一些不必要的元器件，使变频装置整体体积减小而放入潜水泵中。

在上述的潜水泵变频装置结构中，所述的整流逆变电路包括依次连接的桥式整流电路、电容滤波电路和逆变电路。该整流逆变电路非常精简，用于减少体积。

在上述的潜水泵变频装置结构中，所述的逆变电路包括6个IGBT器件连接而成的电路，所述的IGBT与上述驱动模块中相应的输出端连接。IGBT是逆变电路的一部分，用于实现直流电到交流电的转变，同时IGBT与驱动模块连接，驱动模块分别控制6个IGBT器件的导通和关断，实现逆变后产生的交流电的频率和相位的变化，同时IGBT通过驱动模块和控制模块连接实现软启动。

在上述的潜水泵变频装置结构中，所述的变频装置结构中还包括继电器和用于对上述驱动模块和控制模块供电的辅助电源，所述的继电器线圈串联于桥式整流电路与电容滤波电路之间，继电器开关串联于桥式整流电路和辅助电源之间。继电器用于实现当接有工频电源时开启辅助电源给与之连接的控制模块和驱动模块供电。

在上述的潜水泵变频装置结构中，所述的控制模块包括用于产生PWM脉冲信号的控制芯片、与控制芯片连接的过流过载保护单元、过热保护单元和空载保护单元，所述的控制芯片分别用于接收过流过载保护单元、空载保护单元和过热保护单元的信号并与设定值进行比较从而控制驱动模块的输出。通过对过流过载保护单元、过热保护单元和空载保护单元的检测信号的判断，当出现异常时，控制模块停止逆变电路工作，这里实现了对该变频装置的过载、过流、过热和空载等多重保护功能。使与该变频装置连接的电机运行更加可靠，从而延长使用寿命。

在上述的潜水泵变频装置结构中，所述的继电器、整流电路和工频电源接口设置在印刷电路板的一侧。按功能性排列在印刷电路板的一侧，使各元器件更加紧密，缩短印刷电路板空间，使变频装置整体体积减小而放入潜水泵中。

在上述的潜水泵变频装置结构中，所述的驱动模块和控制模块设置在印刷电路板的中部，所述的滤波电路包括用于滤波的大电容，所述滤波电路的大电容通过支架固定在印刷电路板上。大电容体积较大，占空间较多，驱动模块和控制模块设置于大电容与印刷电路板之间，减少印刷电路板面积，使变频装置整体体积减小而放入潜水泵中。

在上述的潜水泵变频装置结构中，所述的IGBT设置在印刷电路板的另一端。用高温电线与电机的输入端连接。