[发明专利]一种智能变频调速的高效恒功率低比速潜水泵

说明书

本发明属于流体机械领域与智能控制领域的结合，具体公开了一种智能变频调速的高效恒功率低比速潜水泵。该智能变频调速的高效恒功率低比速潜水泵通过内置的变频器监测电机的输入电流，实时调整电机的转速，完全避免了因为超功率而导致的电机烧毁问题，真正实现了潜水泵的无过载运行。与此同时，提出了高效的叶轮设计方案以及内部控制系统及电机的散热问题解决方案。

技术领域

本发明属于流体机械领域与智能控制领域的结合，涉及一种潜水泵，特别涉及的是一种能够智能变频的低比速无过载潜水泵，主要用于抽取地下水。

背景技术

在水泵领域中，比转速是泵的重要性能参数。低比速潜水泵具有额定流量小、额定扬程高的特性，这导致它的比转速较低。传统的低比转速潜水泵在使用中，常常会出现在大流量工况时轴功率过大而导致电机烧毁的现象。

现有的专利90214606.8号专利“一种无过载低比速离心泵叶轮”、201010151477.1号专利“无过载离心泵叶轮的五工况点设计法”、ZL200410014937.0号专利“一种低比转速离心泵叶轮设计方法”等，通过机械设计优化的方法，对低比速潜水泵的无过载特性进行了优化，虽然取得了明显的效果，但是仍然存在以下几个问题：1、叶轮的包角太大或者出口宽度太小，对生产过程中的铸造工艺有较高的要求。2、为了优化低比速潜水泵的无过载特性，在叶轮的设计过程中，一些重要的几何参数选择导致低比速潜水泵的效率较低。因为无过载特性与高效特性之间存在一定的冲突，传统的低比速潜水泵在改善无过载特性的过程中仅通过优化水力设计的方法无法根本性的解决这个冲突。

发明内容

为了从根本上解决低比速潜水泵的无过载问题，同时实现无过载潜水泵的高效化。本发明提供了一种智能变频调速的高效恒功率低比速潜水泵。该智能变频调速的高效恒功率低比速潜水泵通过内置的变频器监测电机的输入电流，实时调整电机的转速，完全避免了因为超功率而导致的电机烧毁问题，真正实现了潜水泵的无过载运行。

本发明的技术方案是：潜水泵的泵体仅有一级叶轮，压水室结构为蜗壳，电机为内置了变频器的变频电机。

本发明的技术方案为：

一种智能变频调速的高效恒功率低比速潜水泵，进口位于泵体下方，出口位于泵体上方，包括内置变频器、变频电机、叶轮、蜗壳、泵盖，叶轮为单级叶轮并置于蜗壳内，蜗壳下方安装有泵盖，

蜗壳上方安装有变频电机和电机部分外壳，所述变频电机上安装有内置变频器，内置变频器装在内置变频器底座上，内置变频器底座安装在控制部分外壳上，控制部分外壳和电机部分外壳密封安装；

外接电源线与内置变频器以及变频电机通过控制部分线路连接为一个整体。

根据变频电机的自身参数，设置变频电机运行时的恒定功率值，根据恒定的功率值设定变频电机的运行的输入电流额定值，外界电源接入变频电机时先通过内置变频器，内置变频器实时监测通过的变频电机的输入电流，当输入电流小于额定值时，内置变频器将输入电源的频率增大，使得变频电机的转速增加，变频电机转速增加后，水泵的轴功率就会增加，进而导致变频电机的负载增加，输入电流增大；当输入电流高于额定值时，内置变频器将输入电源的频率减小，使得变频电机的转速降低，变频电机转速降低后，水泵的轴功率就会降低，进而导致变频电机的负载减小，输入电流减小；通过内置变频器内置程序的负反馈调节机制，变频电机将保持恒功率运行的状态。