本發(fā)明涉及水泵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種小微型離心水泵。

背景技術(shù)：

水泵(Pump)是一種是對(duì)流體做功的機(jī)械，用于增加液體的壓力，使液體輸送流動(dòng)。在工業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，水泵用來輸送清水以及其它物理、化學(xué)性質(zhì)類似于水的液體，其應(yīng)用較為廣泛，如自來水工程、空調(diào)循環(huán)水工程、鍋爐供水、增壓供水、消防噴淋系統(tǒng)、灌溉、電站、工業(yè)供水系統(tǒng)、船舶工業(yè)及煉油工業(yè)等領(lǐng)域。

水泵按照工作原理分為多類，其中就包括離心水泵。離心水泵開動(dòng)前，先將泵腔和進(jìn)水管灌滿水，運(yùn)轉(zhuǎn)后，在葉輪高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，葉輪入口形成真空，外界的水在大氣壓力下沿進(jìn)水管被吸入補(bǔ)充了這個(gè)空間，繼而吸入的水又被葉輪甩出而進(jìn)入出水管，因此離心水泵在葉輪高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用下，能夠連續(xù)吸水、壓水，完成對(duì)水的輸送。

根據(jù)JBT9804-2014技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，輸入功率小于(含)3KW的離心泵為小微型離心水泵。傳統(tǒng)的小微型離心水泵的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括交流感應(yīng)電機(jī)100、及受交流感應(yīng)電機(jī)100驅(qū)動(dòng)的泵體200。所述交流感應(yīng)電機(jī)100包括外殼110、設(shè)于外殼110內(nèi)的主軸120、支撐主軸120的軸承130、套設(shè)在主軸120上的轉(zhuǎn)子140、以及環(huán)繞于轉(zhuǎn)子140外圍并固定在外殼110內(nèi)周面上的定子150；所述泵體200包括泵殼210、于泵殼210內(nèi)套設(shè)在所述主軸120末端上的葉輪220、以及密封主軸120與葉輪220之間間隙的機(jī)械密封件230。

圖1所示小微型離心水泵的工作過程是：定子150的銅線通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子140在磁場(chǎng)的作用下旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)主軸120旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而由主軸120帶動(dòng)葉輪220旋轉(zhuǎn)，將泵腔內(nèi)的水源源不斷地送出。

上述傳統(tǒng)的小微型離心水泵存在的缺點(diǎn)是：由于小微型離心水泵配置的交流感應(yīng)電機(jī)的效率低，導(dǎo)致整泵效率也較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種小微型離心水泵，能夠提高整泵效率，節(jié)約能耗。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種小微型離心水泵，包括永磁直流無刷電機(jī)、及受永磁直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵體；

所述永磁直流無刷電機(jī)包括外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的主軸、套設(shè)在主軸上的轉(zhuǎn)子、環(huán)繞于轉(zhuǎn)子外圍并固定在外殼內(nèi)周面上的定子、設(shè)于外殼內(nèi)并與定子電性連接的光電控制元件或霍爾控制元件、以及電性連接光電控制元件或霍爾控制元件的接線電路板；所述光電控制元件或霍爾控制元件中配置整流橋；所述接線電路板外接交流電源，所述整流橋?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)化為直流電；所述轉(zhuǎn)子自身含有高磁通密度的永磁材料；所述定子包括數(shù)個(gè)線圈繞組，所述霍爾控制元件控制定子的數(shù)個(gè)線圈繞組按規(guī)律接通直流電以改變線圈繞組的電流方向，形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；

所述泵體包括泵殼、于泵殼內(nèi)套設(shè)在所述主軸末端上的葉輪。

所述永磁直流無刷電機(jī)還包括支撐主軸的軸承；所述泵體還包括密封主軸與葉輪之間間隙的機(jī)械密封件。

所述高磁通密度的永磁材料為釹、鐵、硼的堆棧組合。

所述定子包括三個(gè)線圈繞組，所述三個(gè)線圈繞組采用星形連接，構(gòu)成三相六級(jí)；

所述霍爾控制元件控制所述三個(gè)線圈繞組按規(guī)律接通直流電；每步三個(gè)線圈繞組中，一個(gè)繞組流入電流，一個(gè)繞組流出電流，剩余的一個(gè)繞組不導(dǎo)通，且每改變一步僅一個(gè)線圈繞組被換相。

定子形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每步旋轉(zhuǎn)60度，每6步旋轉(zhuǎn)一周。

所述霍爾控制元件控制所述三個(gè)線圈繞組接通直流電的順序?yàn)椋旱谝徊剑谝痪€圈繞組流入電流，第二線圈繞組流出電流；第二步，第三線圈繞組流入電流，第二線圈繞組流出電流；第三步，第三線圈繞組流入電流，第一線圈繞組流出電流；第四步，第二線圈繞組流入電流，第一線圈繞組流出電流；第五步，第二線圈繞組流入電流，第三線圈繞組流出電流；第六步，第一線圈繞組流入電流，第三線圈繞組流出電流。

可選的，所述小微型離心水泵采用臥式安裝，所述主軸的延伸方向平行于水平面。

可選的，所述小微型離心水泵采用立式安裝，所述主軸的延伸方向垂直于水平面；所述泵殼固定于法蘭。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的一種小微型離心水泵，采用永磁直流無刷電機(jī)代替小型交流感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)泵體，由于相同輸出的情況下，小型永磁直流無刷電機(jī)的效率高于小型交流感應(yīng)電機(jī)的效率，相應(yīng)的整泵效率提高，輸入功率降低，能耗降低。

附圖說明

為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。

附圖中，

圖1為傳統(tǒng)小微型離心水泵的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中臥式小微型離心水泵的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中立式小微型離心水泵的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的小微型離心水泵中電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的小微型離心水泵中電機(jī)工作原理的示意圖。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

請(qǐng)同時(shí)參閱圖2、圖4、與圖5，或者圖3、圖4、與圖5，本發(fā)明提供一種小微型離心水泵，其中圖2所示的小微型離心水泵采用臥式安裝，圖3所示的小微型離心水泵采用立式安裝。

如圖2、或圖3所示，不論采用臥式安裝還是立式安裝，本發(fā)明的小微型離心水泵均包括永磁直流無刷電機(jī)1、及受永磁直流無刷電機(jī)1驅(qū)動(dòng)的泵體2。

所述永磁直流無刷電機(jī)1包括外殼11、設(shè)于外殼11內(nèi)的主軸12、支撐主軸12的軸承13、套設(shè)在主軸12上的轉(zhuǎn)子14、環(huán)繞于轉(zhuǎn)子14外圍并固定在外殼11內(nèi)周面上的定子15、設(shè)于外殼11內(nèi)并與定子15電性連接的光電控制元件或霍爾控制元件17、以及電性連接光電控制元件或霍爾控制元件17的接線電路板19。

所述泵體2包括泵殼21、于泵殼21內(nèi)套設(shè)在所述主軸12末端上的葉輪22、及密封主軸12與葉輪22之間間隙的機(jī)械密封件23。

對(duì)于圖2所示采用臥式安裝的小微型離心水泵，所述主軸12的延伸方向平行于水平面；對(duì)于圖3所示采用立式安裝的小微型離心水泵，所述主軸12的延伸方向垂直于水平面，且所述泵殼21固定于法蘭25。

重點(diǎn)需要說明的是：所述接線電路板19外接交流電源，所述光電控制元件或霍爾控制元件17中配置整流橋(未圖示)，該整流橋?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)化為直流電。所述轉(zhuǎn)子14自身含有高磁通密度的永磁材料，進(jìn)一步地，所述高磁通密度的永磁材料優(yōu)選為釹(Nd)、鐵(Fe)、硼(B)的堆棧組合，當(dāng)然，也可以選用具有高磁通密度的其它適當(dāng)材料。所述定子15包括數(shù)個(gè)線圈繞組，所述霍爾控制元件17控制定子15的數(shù)個(gè)線圈繞組按規(guī)律接通直流電以改變線圈繞組的電流方向，形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，由于轉(zhuǎn)子14自身含有高磁通密度的永磁材料，為一對(duì)磁極，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)與定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生拉力使得轉(zhuǎn)子14旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子14帶動(dòng)主軸12旋轉(zhuǎn)，與轉(zhuǎn)子14同軸的葉輪22即被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，水泵工作，將泵腔內(nèi)的水源源不斷地送出。

所述定子15可以但不限于包括三個(gè)線圈繞組，還可以是四個(gè)、或五個(gè)線圈繞組。如圖4所示，以定子15包括三個(gè)線圈繞組A、B、C為例，其結(jié)構(gòu)類似于交流三相電機(jī)的定子，所述三個(gè)線圈繞組A、B、C采用星形連接，第一線圈繞組A通過中間接線端子a串接在一起，最終接公共接線端子COM，第二線圈繞組B通過中間接線端子b串接在一起，最終接公共接線端子COM，第三線圈繞組C通過中間接線端子c串接在一起，最終接公共接線端子COM，構(gòu)成三相六級(jí)。

如圖5所示，所述霍爾控制元件17控制所述三個(gè)線圈繞組A、B、C按規(guī)律接通直流電以改變線圈繞組的電流方向，形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。將電流方向改變一次稱為一步，每步三個(gè)線圈繞組A、B、C中，一個(gè)繞組流入電流，一個(gè)繞組流出電流，剩余的一個(gè)繞組不導(dǎo)通，且每改變一步僅一個(gè)線圈繞組被換相。對(duì)于包括三個(gè)線圈繞組A、B、C的定子17而言，其形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每步旋轉(zhuǎn)60度，每6步旋轉(zhuǎn)一周。具體地，所述霍爾控制元件17控制所述三個(gè)線圈繞組A、B、C接通直流電的順序?yàn)椋旱谝徊剑谝痪€圈繞組A流入電流，第二線圈繞組B流出電流，標(biāo)記為A+B-；第二步，第三線圈繞組C流入電流，第二線圈繞組B流出電流，標(biāo)記為C+B-；第三步，第三線圈繞組C流入電流，第一線圈繞組A流出電流，標(biāo)記為C+A-；第四步，第二線圈繞組B流入電流，第一線圈繞組A流出電流，標(biāo)記為B+A-；第五步，第二線圈繞組B流入電流，第三線圈繞組C流出電流，標(biāo)記為B+C-；第六步，第一線圈繞組A流入電流，第三線圈繞組C流出電流，標(biāo)記為A+C-。隨著各線圈繞組的電流方向的改變，定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，吸引轉(zhuǎn)子14隨之旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)同軸的葉輪22旋轉(zhuǎn)，水泵進(jìn)行工作。

相同輸出的情況下，永磁直流無刷電機(jī)的效率高于交流感應(yīng)電機(jī)的效率30％以上，其輸入功率就相應(yīng)降低30％以上，電耗相應(yīng)降低30％以上。本發(fā)明的小微型離心水泵將電機(jī)配置由交流感應(yīng)電機(jī)改配為永磁直流無刷電機(jī)后，能夠提高整泵效率，達(dá)到節(jié)能的目的。

綜上所述，本發(fā)明的小微型離心水泵，采用永磁直流無刷電機(jī)代替小型交流感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)泵體，由于相同輸出的情況下，小型永磁直流無刷電機(jī)的效率高于小型交流感應(yīng)電機(jī)的效率，相應(yīng)的整泵效率提高，輸入功率降低，能耗降低。

以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。