專利名稱：一種帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵及其控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一種帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵及其控制電路。
背景技術(shù)：
潛水泵由于其具有密封性能良好，使用方便、安全、高效等特點(diǎn)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，有著很廣泛的應(yīng)用范圍。
目前潛水泵動(dòng)力電機(jī)，有直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類。其中包括功能較為單一，自身不具備保護(hù)功能的有刷直流電機(jī)、單相交流同步電機(jī)、單相交流異步電機(jī)、三相交流電機(jī)等，還有自身具有多重保護(hù)功能的無(wú)刷直流電機(jī)、磁阻電機(jī)、變頻電機(jī)等，都得到廣泛采用。當(dāng)潛水泵在抽水時(shí)，水池的水位會(huì)慢慢低于潛水泵的工作水位，使?jié)撍贸榭?，這時(shí)潛水泵的葉輪、轉(zhuǎn)子、軸承、主軸等，得不到水的散熱和潤(rùn)滑，在電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)下，造成磨擦發(fā)熱以至損壞潛水泵，同時(shí)也消耗電能，不利于能源節(jié)約。
傳統(tǒng)潛水泵為解決抽空時(shí)自動(dòng)停機(jī)保護(hù)，在潛水泵外部安裝一只浮子開關(guān)，或者獨(dú)立加裝一只電子水位控制開關(guān)。如圖1中的FK，浮子開關(guān)是重錘式機(jī)械開關(guān)，利用水的浮力作用，隨水位的升降使重錘移動(dòng)控制接觸開關(guān)進(jìn)行打開和關(guān)閉，達(dá)到抽空保護(hù)作用。由于浮子開關(guān)是機(jī)械式開關(guān)，里面的金屬觸點(diǎn)容易燒焦、燒死，使保護(hù)失效，且使用壽命短，故障率高，且為外置式，部份場(chǎng)合無(wú)法使用。圖2中采用了電子水位控制開關(guān)，雖然改進(jìn)了浮子開關(guān)的缺點(diǎn)，但使用安裝困難，控制潛水泵水位精度不準(zhǔn)，密封性能差，也不方便于潛水泵在不同區(qū)域的移動(dòng)使用，多數(shù)安裝在固定地方進(jìn)行打開和關(guān)閉控制。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全性高的帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，包括電機(jī)、潛水泵工作電路，所述潛水泵工作電路與電機(jī)相連，用于控制所述電機(jī)的工作狀態(tài)，其特征在于包括置于最低水位線上的水位探測(cè)探針，和與所述水位探測(cè)探針相連的水位控制電路，所述水位控制電路同時(shí)與所述潛水泵工作電路相連，通過水的導(dǎo)電作用，由所述水位探測(cè)探針檢測(cè)到水位，并由水位控制電路控制潛水泵進(jìn)行開關(guān)控制。
還可包括連接在水位控制電路和電源之間的低壓變換電路，所述低壓變換電路用于將電源輸入轉(zhuǎn)換為給所述水位控制電路提供的低壓直流工作電源。
所述水位控制電路可包括一個(gè)光電隔離器和一個(gè)邏輯門。
所述潛水泵工作電路可包括一個(gè)功率驅(qū)動(dòng)電路，所述水位控制電路的輸出端與所述功率驅(qū)動(dòng)電路相連。
所述潛水泵工作電路可包括位置檢測(cè)電路、處理電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、控制保護(hù)電路和轉(zhuǎn)速控制電路，所述轉(zhuǎn)速控制器與所述控制保護(hù)電路相連，所述控制保護(hù)電路分別與處理電路和功率驅(qū)動(dòng)電路相連，所述處理電路還分別與位置檢測(cè)電路和功率驅(qū)動(dòng)電路相連，所述水位控制電路的輸出與所述控制保護(hù)電路相連。
所述水位控制電路中，所述邏輯門的輸入端可分別與一個(gè)水位探測(cè)探針經(jīng)過電阻和地端相連，輸出端與所述光電隔離器的一個(gè)輸入端相連，所述光電隔離器的另一輸入端分別與另一個(gè)水位探測(cè)探針和低壓變換電路的輸出端相連，所述光電隔離器的輸出端與所述潛水泵工作電路相連。
所述低壓變換電路可包括一個(gè)低壓電源變換隔離電路。
一種帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵，包括外殼、電機(jī)和控制電路，所述電機(jī)包括繞線、葉輪和進(jìn)水口，其特征在于所述控制電路中包括至少兩個(gè)水位探測(cè)探針，所述葉輪、進(jìn)水口和水位探測(cè)探針設(shè)置在所述外殼的底部，其它部分密閉在所述外殼中，所述水位探測(cè)探針的最低端高度高于所述葉輪底端的高度。
在本實(shí)用新型中通過設(shè)置有位于最低水位線上的水位探測(cè)探針，和與所述水位探測(cè)探針相連的水位控制電路，所述水位控制電路同時(shí)與所述潛水泵工作電路相連，通過水的導(dǎo)電作用，由所述水位探測(cè)探針檢測(cè)到水位，并由水位控制電路控制潛水泵進(jìn)行開關(guān)控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)潛水泵抽水水位進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)控制，達(dá)到打開和關(guān)閉潛水泵作用，由于采用電子功率器件做開關(guān)控制，其特點(diǎn)有開關(guān)速度快，壽命長(zhǎng)，無(wú)電火花發(fā)生等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中帶有浮子開關(guān)的電路原理圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中帶有電子水位控制開關(guān)的電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型中實(shí)施例1、2的電路框圖；圖5為本實(shí)用新型中實(shí)施例3的電路框圖；圖6為本實(shí)用新型中實(shí)施例1的電路原理圖；圖7為本實(shí)用新型中實(shí)施例2的電路原理圖；圖8為本實(shí)用新型中實(shí)施例3的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型如圖3中所示，包括外殼1、電機(jī)和控制電路5，所述電機(jī)包括繞線2、葉輪3和進(jìn)水口4，所述控制電路5中包括至少兩個(gè)水位探測(cè)探針A、B，所述葉輪、進(jìn)水口和水位探測(cè)探針設(shè)置在所述外殼的底部，其它部分密閉在所述外殼中，所述水位探測(cè)探針的最低端高度即為最低進(jìn)水水位線的高度，且此高度高于所述葉輪底端的高度。
實(shí)施例1中，如圖4中所示，所述控制電路中包括功率驅(qū)動(dòng)器、低壓電源變換隔離器、水位控制電路，所述水位控制電路與所述水位探測(cè)探針A、B和低壓電源變換隔離器分別相連，并同時(shí)與所述功率驅(qū)動(dòng)器相連，如圖6中所示，所述水位控制電路包括一個(gè)邏輯門U1A和一個(gè)光電隔離器U2，所述邏輯門U1A的輸入端分別與一個(gè)水位探測(cè)探針A經(jīng)過電阻R1和地端相連，輸出端與所述光電隔離器U2的一個(gè)輸入端相連，所述光電隔離器U2的另一輸入端分別與另一個(gè)水位探測(cè)探針B和低壓電源變換隔離器的輸出端VDD+端相連，所述光電隔離器U2的一個(gè)輸出端與所述功率驅(qū)動(dòng)電路相連，另一輸出端經(jīng)過電阻R4連接到電源端。所述電機(jī)MG1為單項(xiàng)交流電機(jī)，所述電機(jī)MG1的一個(gè)輸入端直接與交流電源的一端相連，另一端經(jīng)過所述功率驅(qū)動(dòng)器與所述電源的另一端。所述低壓電源變換隔離器的一個(gè)輸入端直接與一個(gè)電源端直接相連，另一個(gè)輸入端依次經(jīng)過反相連接的二極管D1和電阻R3與電源的另一電源端相連，輸出端VDD+端與所述水位控制電路相連。所述低壓變換電路為低壓變換隔離器，用于將交流電源輸入轉(zhuǎn)換為給所述水位控制電路提供的低壓直流工作電源，使水位探測(cè)探針能在安全電壓范圍內(nèi)工作。
在工作過程中，當(dāng)抽水時(shí)水位高于潛水泵的最低進(jìn)水水位線時(shí)，水位探測(cè)探針A與B在水的導(dǎo)電作用下，相當(dāng)于電路A與B接通，同時(shí)連接于潛水泵電機(jī)殼體內(nèi)的水位控制電路檢測(cè)到由探針A與B送來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，確認(rèn)水位高于潛水泵的最低進(jìn)水水位線，控制電路發(fā)送開機(jī)指令，控制功率驅(qū)動(dòng)電路打開，驅(qū)動(dòng)潛水泵工作，達(dá)到抽水目的。在潛水泵的抽水作用下，水位會(huì)慢慢下降到潛水泵的最低進(jìn)水水位線以下，這時(shí)水位探測(cè)探針A與B失去水的導(dǎo)電作用，相當(dāng)于電路斷開，同時(shí)連接于潛水泵電機(jī)殼體內(nèi)的水位控制電路檢測(cè)不到探針A與B送來(lái)的電信號(hào)，確認(rèn)水位低于潛水泵的最低進(jìn)水水位線，控制電路發(fā)送關(guān)機(jī)指令，控制功率驅(qū)動(dòng)電路關(guān)閉，潛水泵失去驅(qū)動(dòng)停止工作，達(dá)到抽空保護(hù)目的。
實(shí)施例2中，如圖4中所示，所述控制電路中包括功率驅(qū)動(dòng)器、低壓電源變換隔離器、水位控制電路，所述水位控制電路與所述水位探測(cè)探針A、B和低壓電源變換隔離器分別相連，并同時(shí)與所述功率驅(qū)動(dòng)器相連，如圖7中所示，所述水位控制電路包括一個(gè)邏輯門U1A和一個(gè)光電隔離器U2，所述邏輯門U1A的輸入端分別與一個(gè)水位探測(cè)探針A經(jīng)過電阻R1和地端相連，輸出端與所述光電隔離器U2的一個(gè)輸入端相連，所述光電隔離器U2的另一輸入端分別與另一個(gè)水位探測(cè)探針B和低壓電源變換隔離器的輸出端VDD+端相連，所述光電隔離器U2的一個(gè)輸出端與所述功率驅(qū)動(dòng)電路相連，另一輸出端經(jīng)過電阻R4連接到電源端VCC+端相連。所述電機(jī)MG1為直流有刷電機(jī)，所述電機(jī)MG1的一個(gè)輸入端直接與直流電源的VCC-端相連，另一端經(jīng)過所述功率驅(qū)動(dòng)器與所述電源的另一端VCC+端。所述低壓電源變換隔離器的一個(gè)輸入端直接與一個(gè)電源端VCC-端直接相連，另一個(gè)輸入端電阻R3與電源的另一電源端VCC+端相連，輸出端VDD+端與所述水位控制電路相連。所述低壓變換電路為低壓變換隔離器，用于將高壓直流電源輸入轉(zhuǎn)換為給所述水位控制電路提供的低壓直流工作電源，使水位探測(cè)探針能在安全電壓范圍內(nèi)工作。
在工作過程中，當(dāng)抽水時(shí)水位高于潛水泵的最低進(jìn)水水位線時(shí)，水位探測(cè)探針A與B在水的導(dǎo)電作用下，相當(dāng)于電路A與B接通，同時(shí)連接于潛水泵電機(jī)殼體內(nèi)的水位控制電路檢測(cè)到由探針A與B送來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，確認(rèn)水位高于潛水泵的最低進(jìn)水水位線，控制電路發(fā)送開機(jī)指令，控制功率驅(qū)動(dòng)電路打開，驅(qū)動(dòng)潛水泵工作，達(dá)到抽水目的。在潛水泵的抽水作用下，水位會(huì)慢慢下降到潛水泵的最低進(jìn)水水位線以下，這時(shí)水位探測(cè)探針A與B失去水的導(dǎo)電作用，相當(dāng)于電路斷開，同時(shí)連接于潛水泵電機(jī)殼體內(nèi)的水位控制電路檢測(cè)不到探針A與B送來(lái)的電信號(hào)，確認(rèn)水位低于潛水泵的最低進(jìn)水水位線，控制電路發(fā)送關(guān)機(jī)指令，控制功率驅(qū)動(dòng)電路關(guān)閉，潛水泵失去驅(qū)動(dòng)停止工作，達(dá)到抽空保護(hù)目的。
實(shí)施例3中，如圖5中所示，所述控制電路中包括位置檢測(cè)電路、處理電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、控制保護(hù)電路和轉(zhuǎn)速控制電路，所述轉(zhuǎn)速控制器與所述控制保護(hù)電路相連，所述控制保護(hù)電路分別與處理電路和功率驅(qū)動(dòng)電路相連，所述處理電路還分別與位置檢測(cè)電路和功率驅(qū)動(dòng)電路相連，所述水位控制電路的輸出與所述控制保護(hù)電路相連。所述水位控制電路與所述水位探測(cè)探針A、B和低壓電源變換隔離器分別相連，并同時(shí)與所述控制保護(hù)電路相連，如圖8中所示，(圖中省略了包括位置檢測(cè)電路、處理電路、轉(zhuǎn)速控制電路的部分)，所述水位控制電路包括一個(gè)邏輯門U1A和一個(gè)光電隔離器U2，所述邏輯門U1A的輸入端分別與一個(gè)水位探測(cè)探針A經(jīng)過電阻R1和地端相連，輸出端與所述光電隔離器U2的一個(gè)輸入端相連，所述光電隔離器U2的另一輸入端分別與另一個(gè)水位探測(cè)探針B和低壓電源變換隔離器的輸出端VDD+端相連，所述光電隔離器U2的兩輸出端與所述控制保護(hù)電路相連。所述電機(jī)MG1為直流無(wú)刷電機(jī)或變頻電機(jī)，所述電機(jī)MG1的輸入端通過功率驅(qū)動(dòng)電路與直流電源端相連。所述低壓電源變換隔離器的一個(gè)輸入端直接與一個(gè)電源端VCC-端直接相連，另一個(gè)輸入端電阻R3與電源的另一電源端VCC+端相連，輸出端VDD+端與所述水位控制電路相連。所述低壓變換電路為低壓變換隔離器，用于將高壓直流電源輸入轉(zhuǎn)換為給所述水位控制電路提供的低壓直流工作電源，使水位探測(cè)探針能在安全電壓范圍內(nèi)工作。
在工作過程中，當(dāng)抽水時(shí)水位高于潛水泵的最低進(jìn)水水位線時(shí)，水位探測(cè)探針A與B在水的導(dǎo)電作用下，相當(dāng)于電路A與B接通，同時(shí)連接于潛水泵電機(jī)殼體內(nèi)的水位控制電路檢測(cè)到由探針A與B送來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，確認(rèn)水位高于潛水泵的最低進(jìn)水水位線，控制電路發(fā)送開機(jī)指令，控制功率驅(qū)動(dòng)電路打開，驅(qū)動(dòng)潛水泵工作，達(dá)到抽水目的。在潛水泵的抽水作用下，水位會(huì)慢慢下降到潛水泵的最低進(jìn)水水位線以下，這時(shí)水位探測(cè)探針A與B失去水的導(dǎo)電作用，相當(dāng)于電路斷開，同時(shí)連接于潛水泵電機(jī)殼體內(nèi)的水位控制電路檢測(cè)不到探針A與B送來(lái)的電信號(hào)，確認(rèn)水位低于潛水泵的最低進(jìn)水水位線，控制電路發(fā)送關(guān)機(jī)指令，控制功率驅(qū)動(dòng)電路關(guān)閉，潛水泵失去驅(qū)動(dòng)停止工作，達(dá)到抽空保護(hù)目的。
本裝置的水位控制電路利用水位探測(cè)探針A與B送來(lái)的電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)輸出(1或0)或(0或1)電平，可跟據(jù)不同電路設(shè)計(jì)特點(diǎn)選擇輸出(1或0)或(0或1)電平，對(duì)功率驅(qū)動(dòng)電路實(shí)行打開和關(guān)閉控制。水位探測(cè)探針采用防腐蝕導(dǎo)電材料制成，一端直接與水接觸，一端嵌入電機(jī)殼體內(nèi)連接于控制電路U1輸入端，當(dāng)U1輸入端接收到水位探測(cè)探針A與B送來(lái)的電信號(hào)時(shí)，所述邏輯門U1A對(duì)電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)邏輯門U1A的輸出端輸出(1或0)或(0或1)電平，驅(qū)動(dòng)隔離器U2對(duì)功率驅(qū)動(dòng)電路實(shí)行打開和關(guān)閉控制?？刂齐娐钒ㄋ惶綔y(cè)探針A與B的電源供給，由低壓電源變換隔離器變換在安全電壓范圍內(nèi)，如VDD+等于+5V提供，使水位探測(cè)探針A與B與水接觸一端處于安全狀態(tài)。
本裝置安裝于潛水泵內(nèi)，輸入電源與潛水泵輸入電源并聯(lián)共用，如果潛水泵的額定工作電壓在國(guó)家規(guī)定的安全電壓范圍內(nèi)，本裝置的電源供給設(shè)計(jì)，可省略電源隔離器和驅(qū)動(dòng)隔離器U2，直接由本裝置的控制電路U1輸出端驅(qū)動(dòng)功率驅(qū)動(dòng)電路實(shí)行打開和關(guān)閉控制。
以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵及其控制電路進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，包括電機(jī)、潛水泵工作電路，所述潛水泵工作電路與電機(jī)相連，用于控制所述電機(jī)的工作狀態(tài)，其特征在于包括置于最低水位線上的水位探測(cè)探針，和與所述水位探測(cè)探針相連的水位控制電路，所述水位控制電路同時(shí)與所述潛水泵工作電路相連，通過水的導(dǎo)電作用，由所述水位探測(cè)探針檢測(cè)到水位，并由水位控制電路控制潛水泵進(jìn)行開關(guān)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，其特征在于還包括連接在水位控制電路和電源之間的低壓變換電路，所述低壓變換電路用于將電源輸入轉(zhuǎn)換為給所述水位控制電路提供的低壓直流工作電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，其特征在于所述水位控制電路包括一個(gè)光電隔離器和一個(gè)邏輯門。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，其特征在于所述水位控制電路中，所述邏輯門的輸入端分別與一個(gè)水位探測(cè)探針和地端相連，輸出端與所述光電隔離器的一個(gè)輸入端相連，所述光電隔離器的另一輸入端分別與另一個(gè)水位探測(cè)探針和低壓變換電路的輸出端相連，所述光電隔離器的輸出端與所述潛水泵工作電路相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，其特征在于所述潛水泵工作電路包括一個(gè)功率驅(qū)動(dòng)電路，所述水位控制電路的輸出端與所述功率驅(qū)動(dòng)電路相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，其特征在于所述潛水泵工作電路包括位置檢測(cè)電路、處理電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、控制保護(hù)電路和轉(zhuǎn)速控制電路，所述轉(zhuǎn)速控制器與所述控制保護(hù)電路相連，所述控制保護(hù)電路分別與處理電路和功率驅(qū)動(dòng)電路相連，所述處理電路還分別與位置檢測(cè)電路和功率驅(qū)動(dòng)電路相連，所述水位控制電路的輸出與所述控制保護(hù)電路相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵控制電路，其特征在于所述低壓變換電路包括一個(gè)低壓電源變換隔離電路。
8.一種帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵，包括外殼、電機(jī)和控制電路，所述電機(jī)包括繞線、葉輪和進(jìn)水口，其特征在于所述控制電路中包括至少兩個(gè)水位探測(cè)探針，所述葉輪、進(jìn)水口和水位探測(cè)探針設(shè)置在所述外殼的底部，其它部分密閉在所述外殼中，所述水位探測(cè)探針的最低端高度高于所述葉輪底端的高度。
專利摘要本實(shí)用新型一種帶有抽空自動(dòng)保護(hù)裝置的潛水泵及其控制電路。在本實(shí)用新型中通過設(shè)置有位于最低水位線上的水位探測(cè)探針，和與所述水位探測(cè)探針相連的水位控制電路，所述水位控制電路同時(shí)與所述潛水泵工作電路相連，通過水的導(dǎo)電作用，由所述水位探測(cè)探針檢測(cè)到水位，并由水位控制電路控制潛水泵進(jìn)行開關(guān)控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)潛水泵抽水水位進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)控制，達(dá)到打開和關(guān)閉潛水泵作用，由于采用電子功率器件做開關(guān)控制，其特點(diǎn)有開關(guān)速度快，壽命長(zhǎng)，無(wú)電火花發(fā)生等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05D9/12GK2807315SQ200520113560
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者陳俊平 申請(qǐng)人:陳俊平