[发明专利]基于控制的水泵自吸系统及其自吸方法

权利要求书

1.基于控制的水泵自吸系统，包括水泵，所述水泵包括具有泵入口和泵出口的泵壳体、设置在所述泵壳体的内腔中的泵叶轮、与所述泵壳体连接的电机、设置在所述电机上的控制装置，所述控制装置与所述电机信号连接，所述泵叶轮由所述电机驱动旋转，所述泵入口和进水管道相连，所述泵出口和出水管道相连，所述泵入口处设置单向流动装置，所述单向流动装置使介质只能单方向的从所述进水管道进入所述泵入口，所述泵体内具有流体介质，其特征在于所述控制装置中设置转速检测模块、功率估算模块和控制排气模块，所述转速检测模块和功率估算模块用于检测、分析所述电机的转速和功率,所述控制排气模块与所述转速检测模块和功率估算模块信号连接，用于控制所述电机使所述水泵进入排气状态及退出排气状态，所述泵出口或所述出水管道上设置排气装置，所述控制装置为变频控制装置。

2.根据权利要求1所述的基于控制的水泵自吸系统，其特征在于所述单向流动装置为单向阀；或者，所述单向流动装置为倒置U形管，所述倒置U形管站立设置，所述倒置U形管的出水端设置水平连接端，所述水平连接端与所述泵入口形成连接。

3.根据权利要求2所述的基于控制的水泵自吸系统，其特征在于所述倒置U形管为所述进水管道的出水段，所述倒置U形管道站立设置，所述U形管道的顶点高于所述泵进口。

4.根据权利要求3所述的基于控制的水泵自吸系统，其特征在于所述泵出口以一定的角度朝上设置。

5.根据权利要求4所述的基于控制的水泵自吸系统，其特征在于所述泵出口的轴线与水平方向垂直。

6.基于控制的水泵自吸系统的自吸方法，包括权利要求1-5中任一项所述的基于控制的水泵自吸系统，其特征在于：

所述控制装置中设置转速检测模块和功率估算模块；所述功率估算模块中设定电机的功率的下阈值为P_L，所述功率估算模块中设定的电机的功率的上阈值为P_U；

所述电机启动，当所述电机的转速为n₀时，所述电机的的运行功率为P₀；

当所述功率估算模块检测到运行功率P₀小于功率下阈值P_L时，所述水泵进入排气运行状态，将所述泵壳体、进水管道中的气体逐渐排出；

在排气状态下，所述叶轮的入口为负压，所述进水管道中的空气进入所述泵壳体中，空气被所述叶轮打碎混入液体中，形成气液混合物；所述水泵进入排气状态后，所述水泵的运行时间为t1，使所述水泵能充分的吸入所述进水管道内的气体；

所述控制装置控制所述电机以一定的启动规律和停止规律运行；当所述功率估算模块检测到运行功率P₀大于功率上阈值P_U时，所述控制模块控制所述电机使所述水泵退出排气状态，完成水泵的自吸工作。

7.根据权利要求6所述的基于控制的水泵自吸系统的自吸方法，其特征在于：

所述水泵为变频水泵；

在排气状态下，所述水泵维持运转一段时间，随着泵壳体内的气液混合物的增多，所述叶轮的入口负压逐渐降低到和所述进水管道的气压平衡，所述控制模块控制所述电机停止工作，所述叶轮停止旋转，所述进水管道中的气体停止进入所述泵壳体内，泵出口处的气液混合物产生分离，气体通过所述泵出口排出或者通过所述排气装置排出，分离后的液体补充到所述泵壳体中，完成一次排气周期；所述控制模块控制所述电机再次启动，使水泵重新吸入进水管道中的气体和液体，再一次完成排气周期，如此往复，直到进水管道中的气体被完全排出后，所述控制装置计算出电机的功率超过上阈值P_U，所述水泵则退出排气状态，完成自吸，所述水泵进入正常运行状态。

8.根据权利要求6或7所述的基于控制的水泵自吸系统的自吸方法，其特征在于：

所述水泵的停止运行时间为t₂，使气液混合物中的气体充分排出；

所述控制模块控制t₁和t₂的数值。