[发明专利]一种单相潜水电泵及其参数优化方法

说明书

本发明提供一种单相潜水电泵及其参数优化方法，其解决了现有单相潜水电泵运行效率和安全性能较低的技术问题，其包括泵体、与泵体连接的电机，电机包括转子、定子和壳体，定子由定子铁芯和定子绕组组成，定子绕组包括主绕组、副绕组和运行电容器，副绕组与运行电容器串联后，与主绕组并联，壳体内部下方设有接线腔，接线腔内部设有电压跟随切换器，电压跟随切换器的输入端引出电缆线连接到外部电源电压，电压跟随切换器的输出端连接定子绕阻线圈的输入端，定子绕组的主绕组包括低压绕组和高压绕组，本发明可广泛用于农用单相潜水电泵领域。

技术领域

本发明涉及单相潜水电泵技术领域，尤其是涉及一种单相潜水电泵及其参数优化方法。

背景技术

潜水电泵是深井提水的重要设备，可广泛应用于矿山抢险、工业冷却、农田灌溉、海水提升、轮船调载、喷泉景观等领域，在一些农用领域通常采用单相潜水电泵，单相潜水电泵因其使用地域广泛，且经常在山区、郊野使用，这些地方的电压往往达不到潜水泵要求的正常电压，潜水电泵与供电变压器之间的距离有时较远、有时较近，相差可达数百米，这就会造成因线路原因产生的电压下降，其范围可达5～80V，供电电压高低变化较大；对于同一台潜水电泵，在不同深度的井中使用，电缆线长度因井的深度变化而变化，会造成的线路电压降低5～20V，导致同一台潜水电泵无法适应不同工况，且若使用者未按要求选择电缆线，面积偏小导致电阻大线路压降损耗大，导致电压下降可达10V；由此可知，潜水电泵的供电电压变化范围较大，而潜水泵电机线圈的额定电压通常按照允许电网波动10％，最大允许变化为22V，无法适应5～80V的变化范围，因此，很容易造成潜水泵电机启动困难，达不到额定扬程、流量等情况，运行效率较低，严重时会造成电机绕组烧毁等质量问题。

发明内容

本发明就是针对现有单相潜水电泵运行效率和安全性能较低的技术问题，提供一种运行效率和安全性能较高的单相潜水电泵及其参数优化方法。

为此，本发明包括泵体、与泵体连接的电机，电机包括转子、定子和壳体，定子由定子铁芯和定子绕组组成，定子绕组包括主绕组、副绕组和运行电容器，副绕组与运行电容器串联后，与主绕组并联，壳体内部下方设有接线腔，接线腔内部设有电压跟随切换器，电压跟随切换器的输入端引出电缆线连接到外部电源电压，电压跟随切换器的输出端连接定子绕阻线圈的输入端，定子绕组的主绕组包括低压绕组和高压绕组，当外部电源电压低于临界切换电压时，电压跟随切换器与低压绕组接通，当外部电源电压高于临界切换电压时，电压跟随切换器同时接通低压绕组和高压绕组。

优选的，电压跟随切换器输出端与定子绕组线圈在接线腔内部接线完成后，电压跟随切换器输入端电缆线穿过定子槽至电机顶部引出。

优选的，一种单相潜水电泵的参数优化方法，包括以下步骤：

A、通过电压跟踪切换器自动检测外部电源电压，根据外部电源电压的变化范围，确定高压上限U_H和低压下限U_L，计算临界切换电压△Uo；

B、计算低压绕组串联总匝数N_L和高压绕组串联总匝数N_H；

C、根据高压状态和低压状态下电流密度相同，以高压状态的电流密度为基准，计算低压绕组线圈导线直径D_L。

优选的，步骤A按如下表达式计算临界切换电压△Uo：

U_HH＝U_H-(U_H-U_L)/4，U_LL＝U_L+(U_H-U_L)/4，△Uo＝(UH+U_L)/2