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无刷直流水泵知识要点

无刷直流水泵(Brushless DC Pump)是输送液体或使液体增压的机械

使用直流电4.5V~48V驱动无刷电机运转,无刷电机转动带动叶轮转动,从而使液体压力增大以达到传输液体的作用。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加,主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等,也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。


衡量水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等;离心泵按照控制原理可分为交流水泵、有刷直流水泵、无刷直流电机式水泵、无刷直流磁力隔离式水泵。 无刷电机式直流水泵,电机式无刷直流水泵是采用无刷直流电机加上叶轮之后组成的。电机的轴与叶轮连在一起,水泵的定子和转子之间是有间隙的,使用时间长了水会渗透进入电机里增加了电机烧坏的可能。

无刷直流水泵使用寿命长,保养简单,体积上相对于普能交流水泵更小,同时效率更高,耗能低 等性能及经济优势。工业设计结构更合理,水泵头与电机转子空腔联通,电机转子空腔与电机定子完全隔离,做到完全防水防漏并电机水泵效率高 。


低压工作安全有保障,环保节能(因是无刷是电子控制换向固无火花产生,无碳刷粉尘污染,使用更卫生)。 无刷直流水泵的轴心采用高性能陶瓷轴,精度高,耐磨性好,声音极低,可用于水床循环,水床加热等无刷直流水泵中的三相直流水泵可以实现PWM调速,模拟信号输入调速,电位器手动调速,可以实现对扬程和流量调节。

无刷直流三相无刷水泵,具有叶轮转子卡死保护,反接保护,过载保护,过流保护。 控制为软启动,无冲击,启动功耗小。 水泵可完全潜水,也可不潜水工作(安装位置低于液面即可) ,可根据用户要求定制并按照客户的要求来设计水泵,三相无刷电机可以耐100度高温。


无刷直流水泵工作是通过无刷直流磁力,驱动泵的磁铁与叶轮注塑成一体组成电机的转子,转子中间有直接注塑成型的轴套,通过高性能陶瓷轴固定在壳体中,电机的定子与电路板部分采用环氧树脂胶灌封于泵体中,定子与转子之间有一层薄壁隔离,无需配以传统的机械轴封,因而是完全密封。电机的扭力是通过矽钢片(定子)上的线圈通电后产生磁场带动永磁磁铁(转子)工作运转。 对磁体进行n (n为偶数) 级充磁使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。


当定子线圈产生的磁极与磁铁的磁极处于异极相对,即两个磁极间的位移角Φ=0,此时磁系统的磁能*低;当磁极转动到同极相对,即两个磁极间的位移角Φ=2π/n,此时磁系统的磁能*大。去掉外力后,由于磁系统的磁极相互排斥,磁力将使磁体恢复到磁能*低的状态。于是磁体产生运动,带动磁转子旋转。

无刷直流水泵通过电子换向,无需使用碳刷,磁体转子和定子矽钢片都有多级磁场,当磁体转子相对定子旋转一个角度后会自动改变磁极方向,使转子始终保持同级排斥,从而使无刷直流磁力隔离泵有较高的转速和效率。磁力隔离泵的定子与转子完全隔离,完全避免了传统的电机式无刷直流水泵存在的液体泄漏问题。而且可以完全潜水使用并且完全防水,有效地提高了泵的使用寿命及性能。


无刷直流水泵常见的故障及简单排除方法

水泵上电不转无任何响声:检查电源线路及接线;水泵上电不转有嗡嗡响声:检查电源功率是否太小(供电电源功率应≥1.5倍水泵功率),检查水泵转子是否有脏物堵转;水泵工作抽不出水:水泵泵腔内有空气或水管内有空气;排气,并将水泵反复启动停止3次以上并让水泵工作几分钟后就可正常出水。


水泵工作达不到应有的流量:叶轮损坏,转速不够,扬程过高, 管内有杂物堵塞等水泵泵腔内有空气或水管内有空气,将水泵反复启动停止3次以上;扬程不足。造成这种故障的原因有:输送介质内有空气,叶轮损坏,转速不够,输送液体的比重过大,流量过大;水泵运转时有异常的声音:泵腔内可能有异物,清洗泵腔;水泵电机发热:检查水泵转子是否有堵转,电源供电是否正常,水泵电机泵体是否损坏进水。


震动声音大并有较大噪音:试验;将水泵放在棹面上或木板上接上额定的工作电压时,有很大的振动并有噪音时;若将正在工作中的水泵拿在手上或放入水中,手感振动但无噪音,说明可能是转子偏心,轴孔变大或叶片损坏,变形.处理:轻微振动:并有噪音,加装防震软体棉或海绵垫片防振;严重振动及较大的噪音时换转子。

水泵上电工作期噪音大;检查水泵泵腔内是否有异物,转子及转轴是 否正常,垫片,转轴,前端盖及泵体是否完好,电源电压是否正常;漏水:泵壳装配不良,密封圈漏装;


无刷直流水泵基本组件及其特点

无刷直流水泵(磁力隔离泵)由泵体(隔离件),电机定子,轴,轴承和转子水叶(磁体和叶轮)几部分组成:磁体(钕铁硼永磁体)由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广(-45-400℃),矫顽力高,磁场方向具有很好的各向异性,在同极相接近时也不会发生退磁现象,是一种很好的磁场源。

隔离件,在采用金属隔离套时,隔离套处于一个正弦交变的磁场中,在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电流并转化成热量。涡流的表达式为:其中Pe-涡流;K—常数;n—泵的额定转速;T-磁传动力矩;F-隔套内的压力;D-隔套内径; 一材料的电阻率; —材料的抗拉强度。当泵设计好后,n、T是工况给定的,要降低涡流只能从F、D等方面考虑。选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套,在降低涡流方面效果十分明显


轴,由于无刷直流磁力隔离泵是通过通电线圈带动转子旋转来工作的,旋转为了保持转子转动的平稳及噪音,采用高性能陶瓷轴与轴套配合,可以达到很高的精度,有效的减少了旋转阻力及噪音。

滑动轴承,磁力泵滑动轴承的材料有工程塑料塑钢(POM)或陶瓷。由于塑钢(POM)及陶瓷具有很好的耐热、耐腐蚀、耐摩擦性能,所以磁力泵的滑动轴承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨胀系数小,所以轴承间隙不得过小,以免发生抱轴事故。由于磁力泵的滑动轴承以所输送的介质进行润滑,所以应根据不同的介质及使用工况,选用不同的材质制作轴承。


无刷直流水泵日常维护与保养

当磁力传动器的从动部件在过载情况下运行时,磁力传动器的从动部件会在轴上打滑,有效地保护了电机。泵运转时,必须用少量的液体对内磁转子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承的摩擦副进行冲洗冷却。冷却液的流量通常为泵设计流量的2%-3%,内磁转子与隔离套之间的环隙区域由于涡流而产生高热量。

当冷却润滑液不够或冲洗孔不畅、堵塞时,将导致介质温度高于永磁体的工作温度,使内磁转子逐步失去磁性,使磁力传动器失效。当介质为水或水基液时,可使环隙区域的温升维持在3-5℃;当介质为烃或油时,可使环隙区域的温升维持在5-8℃。


磁力泵是一种通过磁力传动来实现无接触力矩传递从而以静密封取代动密封,使泵达到完全无泄漏。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭,从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题,消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患,有力地保证了职工的身心健康和安全生产。

防止颗粒进入,不允许有铁磁杂质、颗粒进入磁力传动器和轴承摩擦副;输送易结晶或沉淀的介质后要及时冲洗(停泵后向泵腔内灌注清水,运转1min后排放干净),以保障滑动轴承的使用寿命;输送含有固体颗粒的介质时,应在泵流管入口处过滤。


防止退磁,应在规定温度条件下运行,严禁介质温度超标。可在磁力泵隔离套外表面装设铂电阻温度传感器检测环隙区域的温升,以便温度超限时报警或停机。防止干摩擦。尽量减少空转时间。低于液面安装此水泵为离心泵,不能自动排空气,使用时必须潜水或者安装于液面以下。

减少空转时间,水泵尽量不要空转,由于空转的时候没有介质润滑,容易磨损。不要超过额定电压使用,必须在水泵的额定电压下使用,有超压或者其他功能要求的事先提出。


无刷直流水泵使用匹配非常重要,首先确定工作电压,电流,扬程及流量,口径大小,水泵一般标的*大扬程是指把水抽到*大扬程的时候没有水流的静态扬程,如果客户要求在把水抽到一定的高度再保持一定的水流量,则选择水泵的时候所需的扬程必须高于指定的抽水高度。这个具体的由供应商根据实际情况确定。可参照扬程流量曲线图。确定体积寄外形要求(螺纹接口,进出水口方向,口径大小等),确定工作环境(温度,介质),确定功能要求(时间控制,动作控制,压力控制,流量控制,调速等)

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