节能水泵机组的制作方法

专利名称：：节能水泵机组的制作方法技术领域：：本实用新型涉及一种用于排灌和输送无腐蚀性液体的微型节能水泵机组。现有的普通微型水泵机组常采用离心水泵和分马力单相电阻或电容起动的异步电动机，这类电动机在运行时只有一个绕组工作，气隙磁场呈椭圆形，具有较大的负序分量。增大了电机的损耗，使效率、功率因数低。水力损失、容积损失和机械损失及叶轮摩擦损失大。又由于采用正弦绕组，各槽的槽满率差异较大，铁心利用率低，电机单位体积内输出功率小，很不经济。其泵的结构型式、设计参数存在着不完善的问题，因此，泵的水力损失、容积损失、机械损失及摩擦损失较大，又由于采用常规设计方法机组只能在电源电压不低于200伏左右的条件下运行，同时电机未采用有效的保护装置，普遍存在着低电压起动或运行时电机容易烧坏的故障。限制了微型水泵机组的使用和发展。本实用新型的目的在于克服上述现有技术中所存在的不足之处而配套设计一种高效率和高功率因数的节能水泵机组。该节能水泵机组可通过以下技术方案来实现。节能水泵机组由蜗形体、叶轮、泵盖、机械密封、离心开关单相双值电容电动机组成。其特征在于叶轮采用工程塑料或铝合金铸造成闭式型式，叶轮外径D96～120mm，进口直径D30～35mm，叶片进口安放角Be126°～35°，出口安放角Be220°～25°，叶轮进口宽度b1为9～12mm，出口宽度b2为4.5～6mm叶轮片数为5～8片，蜗形体隔舌直径DV为1.02～1.1D2，采用端面比压1.0～1.8kg／cm2范围的非平衡型式机械密封，叶轮进口直径和机械密封环的间隙在0.18～0.34mm，电动机主绕组为120°相带，辅绕组为60°相带的两相不对称正交正弦绕组的型式及与此相配合的定转子槽形尺寸的槽配合，离心开关断开转速选用1700～2000转／分，移相电容的参数值是运转电容10～15MF起动电容75～100uF，电机端盖与泵盖合为一体整体制造。图1是本实用新型实施例的结构示意图；图2是本实用新型实施例的叶轮进、出口宽度示意图；图3是本实用新型实施例的叶轮片进、出口安放角示意图；图4是本实用新型实施例的蜗形体示意以下结合附图对本实用新型作进一步描述，本节能水泵机组是根据电动机驱动叶轮高速旋转所产生的离心力输送液体的原理，对提高离心水泵和电动机效率，功率因数及其配套特性进行了新的设计和改进。如图1·2·3·4中所示选择离心水泵叶轮(2)的叶片数为5～8片，叶片进口安放角Be1为26°～35°，出口安放角B2为20°～25°，增大叶轮出口宽度b2为4.5～6mm，进口宽度b1为9～12mm，提高单级扬程，缩小叶轮处径D2为90～120mm，以降低叶轮的摩擦损失，根据AJ斯捷诺夫的基本理论可知Na＝Kn3D52其中Na…叶轮摩擦损失功率、马力K……经验数据n……转速、转／分D2……中轮直径·米在K·n已定的条件下叶轮摩擦损耗Na与叶轮直径D2的5次方成正比关系，因此缩小叶轮直径可显著地降低叶轮摩擦损失，为减少泵内泄漏损失，叶轮采用工程塑料或铝合金铸造而成闭式型式，提高了叶轮内流道的表面光洁度，以减少水力摩擦损失。在保证必须的汽蚀条件下，缩小叶轮进口直径Ds、如图2所示，并在结构和制造工艺上提高叶轮(2)的同心度，缩小密封环的间隙，有效地降低容积损失。蜗形体(1)的隔舌(6)直径DV为1.02～1.1D2范围。以保证从叶轮流出的液体均匀地进入蜗形体以提高泵的效率。采用比压在1.0～1.8kg／cm2非平衡型式机械密封(3)，以减少摩擦时发热和摩损，降低了机械摩擦损失，对泵效率可提高8％。泵盖(4)与电动机端盖合为一体整体制造。单相双值电动机(5)上分别装有运转电容(10～15μF)，和起运电容(75～100μF)。电动机绕组采用主绕组为120°相带，辅绕组为60°相带的两相不对称正交绕组，主、辅绕组均采用正弦分布，且槽满率相近，具有较高的绕组系数，从而改善了电机的起动和运行性能。电机效率可比一般机组提高5％，功率因数提高0.2。通过增大电机起动转矩和降低水泵起动力矩及合理的离心开关参数来提高低电压起动性能，选用电机离心开关断开转速在1700～2000转／分范围，以保证电机的机械特性和泵的机械特性同步。本实用新型与现有技术相比具有如下优点整机效率高、节能效果显著，可比同类机组损耗降低30％。电机采用双值电容异步电动机，即电容起动和电容运转的形式，具有电压不低于130伏条件下可正常起动和运转的特性。本机组还采用电机绕组温度和电流的变化来选择自动保护器，成功地解决了机组堵转、过载易烧电机的现象。(与同类机组比较，见附表一)表一</tables>注对比泵的电机数据为BO2CO2技术数据。权利要求1.一种节能水泵机组，由蜗形体、叶轮、机械密封、泵盖和单相双值电容电动机组成，其特征在于a.叶轮采用铝合金铸造成闭式型式，外径D2为96～120mm，进口直径Ds为30～35mm，进口安放角B21为26°～35°，出口安放角B22为25°～35°，进口宽度b1为9～12mm出口宽度b2为4.5～6mm，叶轮片数为5～8片，叶轮进口直径和机械密封环的间隙为0.18～0.34mm；b，蜗形体隔舌直径Dv为1.02～1.1D2；c，端面比压1.0～1.8kg/cm2非平衡型式机械密封，d，电机绕组采用主绕组为120°相带，辅绕组为60°相带的两相不对称正交正弦绕组型式及与此相配合的定转子槽形尺寸的槽配合；e，离心开关断开转速1700～2000转/分；f，移相电容的参数值是运转电容10～15μF，起动电容75～100μF；g，电机端盖与泵盖合为一体整体制造。专利摘要一种节能水泵机组，由高效率微型离心水泵和高效率、高功率因数的单相双值电容异步电动机组成，并置有高质量机械密封和电机堵转、过载保护装置的节能提水机具，用于生活用水、农田灌溉、及小型工程排水和输送无腐蚀性的液体。该机组整机效率高，节能效果显著，其中泵效率比同类机组提高8％，电机损耗比BO文档编号F04D29/18GK2076617SQ9021480公开日1991年5月8日申请日期1990年7月24日优先权日1990年7月24日发明者李明,何刚,刘导元,王青,帅世星申请人:东风电机厂电器分厂