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磁力泵是一種通過磁力傳動來實現無接觸力矩傳遞從而以靜密封取代動密封,使泵達到完全無泄漏。由於泵軸、內磁轉子被泵體、隔離套完全封閉,從而徹底解決了「跑、冒、滴、漏」問題,消除了易燃、易爆、有毒、有害介質通過泵密封泄漏的安全隱患,有力地保證了職工的身心健康和安全生產。   與電機式直流無刷水泵相比,磁力泵具有以下優點:  1.泵軸由動密封變成封閉式靜密封,徹底避免了介質泄漏。可以水陸兩用,並且完全防水。  2.無需獨立潤滑和冷卻水,降低了能耗。  3.功耗小、效率高,且具有阻尼減振作用,減少了電動機振動對泵的影響和泵發生氣蝕振動時對電動機的影響。  4.過載時轉子會在陶瓷軸上打滑,對電機、泵有保護作用。

1 太陽能水泵 -定義

  太陽能水泵(Solar Pumping System),是通過光伏揚水逆變器利用光伏陣列發出的電力來驅動水泵工作的光伏揚水系統,系統主要由光伏陣列、光伏揚水逆變器、水泵組成。
  光伏陣列(Solar Array)亦稱太陽能電池組件,主要是將太陽的光能轉化為電能,給負載水泵電機提供工作電力。
  光伏揚水逆變器(Solar Pumping Inverter)或控制器,對太陽能水泵的運行實施控制和調節,用太陽能陣列發出的電能驅動水泵,並根據日照強度的變化,實時地調節輸出頻率,使輸出功率接近太陽電池陣列的最大功率。
  水泵(shuǐ bèng,pump),通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力 , 即把原動機的機械能變為液體能量從而達到抽送液體目的的機器統稱為泵。

2 太陽能水泵 -概述

  水泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的機械能或其他部能量傳送給液體,使液體能量增加,主要用來輸送液體包括水、油、酸鹼液、乳化液、懸乳液和液態金屬等,也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。衡量水泵性能的技術參數有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等;根據不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量;葉片泵是利用迴轉葉片與水的相互作用來傳遞能量,有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。離心泵按照控制原理可分為交流水泵、有刷直流水泵、無刷直流電機式水泵、無刷直流磁力隔離式水泵、三相交流水泵等。

3 太陽能水泵 -太陽能水泵

  太陽能水泵亦稱太陽能光伏揚水系統,近年來它愈來愈被人們確認是當今世界上陽光豐富地區,尤其是缺電無電的邊遠地區最具吸引力的供水手段,利用隨處可取、取之不竭的太陽能實現高經濟性和高可靠性的供水。水泵全自動地日出而作,日落而歇,無需人員看管,維護工作量可降至最低,是理想的集經濟性、可靠性和環保效益為一體的綠色能源高技術產品。太陽能水泵系統是近若干年來迅速發展起來的光機電一體化系統,它利用太陽電池發出的電力,通過最大功率點跟蹤以及變換、控制等裝置驅動直流、永磁、無刷、無位置感測器、定轉子雙塑封電機或高效非同步電機或高速開關磁阻電機帶動高效水泵,將水從地表深處提至地面供農田灌溉或人畜飲用。從設計到製造涉及電氣、機械、電力電子、計算機、控制等多個學科的近代技術,為發展現代農業、節能、環保等提供了極其良好的手段。本系統具有良好的長效經濟性,特別是和常見的柴油機抽水相比較,具有壓倒的經濟性優勢。發展這種新型環保節能產品無疑將會對發展產業、發展經濟,特別是發展乾旱地區的現代農業,帶來巨大良好的經濟效益和社會效益,它特別符合建設「資源節約型」及「環境友好型」社會的發展戰略。光伏水泵利用太陽能,在無需任何外來能源的情況下可以機動靈活地用於農田灌溉、提供潔凈人畜飲水、發展庭院經濟、美化園區、構造彩色噴泉、為養魚、養蝦池增氧、海濱鹽場供排水等。此外大量國際訂貨意向表明,這種高技術產品的國際市場前景令人十分鼓舞。光伏水泵系統作為一個剛剛嶄露頭角的產業,十分符合中國可持續發展的戰略。
  太陽能水泵分為兩大系列:直流水泵和交流水泵。其中直流水泵電機驅動方式分為直流無刷電機與永磁同步電機兩大類。

4 太陽能水泵 -太陽能電源具有的優勢

  (1) 可靠:光伏電源很少用到運動部件,工作可靠。
  (2) 安全,無雜訊,無其他公害。不產生任何的固體,液體和氣體有害物質,絕對的 環保。
  (3) 安裝維護簡單,運行成本低,適合無人值守等優點。尤其以其可靠性高而備受關 注。
  (4) 兼容性好,光伏發電可以與其他能源配合使用,也可以根據需要使光伏系統很方便的增容。
  (5) 標準化程度高,可由組件串並聯滿足不同用電的需要,通用性強。
  (6) 太陽能隨處都有,應用範圍廣。
  但是,太陽能系統也有其缺點,比如:能量分散,間歇性大,地域性強。前期成本較高。
  太陽能水泵利用太陽能,在無需任何外來能源的情況下可以機動靈活地用於農田灌溉、提供潔凈人畜飲水、發展庭院經濟、美化園區、構造彩色噴泉、為養魚、養蝦池增氧、海濱鹽場供排水等。
  產品特點:壽命長、功耗低、噪音小、調速平衡、運行可靠、無干擾等。

5 太陽能水泵 -產品特點(深鵬-電子)

  1.壽命長,無需保養,體積小效率高,功耗低,抗干擾能力強,運行平穩
  2.無碳刷,無污染,電子換向,壽命長。
  3.電機的定子和電路板部分採用環氧樹脂灌封並與轉子完全隔離,解決了電機式直流水泵長期潛水產生的滲漏問題,可以水下安裝而完全防水
  4.可根據客戶要求調製水泵參數,24V水泵可調製2米揚程,也可7米揚程,體積不變,可寬電壓運行。
  5.水泵軸心採用高性能陶瓷軸(降低成本可選不鏽鋼軸),精度高,耐磨性好,由於水泵採用高精密軸套與陶瓷軸(降低成本可換其他材料)的精密配合,噪音低,功率小一點的噪音甚至可以達到30分貝以下。
  6.水泵系列中的三相無霍爾程序驅動直流水泵可以實現PWM調速,模擬信號(0~5V)調速,電位器VR手動調速,這樣就可以調節流量及揚程,可以訂做音樂噴泉。
  7.水泵中的三相直流水泵為軟啟動,無衝擊,啟動功耗小,電路板與泵體完全分離,泵體裡面沒有任何電子元器件,泵體採用耐高溫材料,水泵可以長期在100度水溫中使用。具有葉輪轉子卡死保護,反接保護,過載保護,過流保護。
  8.水泵介面豐富,4分螺紋,2分螺紋,進出8mm,10mm,22mm,27mm等,還可根據客戶要求定做
  9.如需加大水泵揚程還可將水泵串聯,則揚程可加倍。
  10.水陸兩用(外用時安裝位置低於液面)
  11.可根據用戶要求定製水泵及其相關聯控制系統。

6 太陽能水泵 -各種太陽能水泵的特點

1、 有刷直流太陽能水泵 :

  水泵工作時,線圈和換向器旋轉,磁鋼和碳刷不轉,線圈電流方向的交替變化是隨著電機轉動的換向器和電刷來完成,只要電機轉動碳刷就會產生磨損,電腦水泵運行到一定的時候,碳刷磨損間隙變大,聲音也會隨之增大,連續運行幾百小時之後碳刷就不能起到換向的作用了。
  優點:價格低廉。2、 無刷直流太陽能水泵(電機式) :

  電機式無刷直流水泵是採用無刷直流電機加上葉輪之後組成的。電機的軸與葉輪連在一起,水泵的定子和轉子之間是有間隙的,使用時間長了水會滲透進入電機里增加了電機燒壞的可能。
  優點:無刷直流電機已標準化,有專門的廠家大批生產,成本比較低,效率高。3、 無刷直流磁力隔離式太陽能水泵:

  無刷直流水泵採用了電子組件換向,無需使用碳刷換向,採用高性能耐磨陶瓷軸及陶瓷軸套,軸套通過注塑與磁鐵連成整體也就避免了磨損,因此無刷直流磁力式水泵的壽命大大增強了。磁力隔離式水泵的定子部分和轉子部分完全隔離,定子和電路板部分採用環氧樹脂灌封,100%防水,轉子部分採用永磁磁鐵,水泵機身採用環保材料,噪音低,體積小,性能穩定。可以通過定子的繞線調節各種所需的參數,可以寬電壓運行。
  優點:壽命長,噪音低可達35dB以下,可用於熱水循環。電機的定子和電路板部分採用環氧樹脂灌封並與轉子完全隔離,可以水下安裝而且完全防水,水泵的軸心採用高性能陶瓷軸,精度高,抗震性好。4、三相交流水泵

  三相交流水泵由三相交流電機驅動水泵。與直流系統不同,太陽能交流水泵由太陽能陣列(提供電源)、太陽能揚水逆變器(將直流轉化為交流,同時控制電機頻率)和三相交流電機水泵組成。
  系統中三相交流電機水泵可與市面上市電或柴油機帶動交流水泵進行替換,兼容性非常好。與此同時,交流水泵突破直流水泵功率限制,功率從150瓦至105千瓦均可應用,適合大面積農田、沙漠治理和灌溉的需求。

7 太陽能水泵 -無刷直流太陽能水泵(磁力泵)工作原理

  無刷直流磁力驅動泵的磁鐵與葉輪注塑成一體組成電機的轉子,轉子中間有直接注塑成型的軸套,通過高性能陶瓷軸固定在殼體中,電機的定子與電路板部分採用環氧樹脂膠灌封於泵體中,定子與轉子之間有一層薄壁隔離,無需配以傳統的機械軸封,因而是完全密封。電機的扭力是通過矽鋼片(定子)上的線圈通電后產生磁場帶動永磁磁鐵(轉子)工作運轉。 對磁體進行n (n為偶數) 級充磁使磁體部分相互組成完整藕合的磁力系統。當定子線圈產生的磁極與磁鐵的磁極處於異極相對,即兩個磁極間的位移角Φ=0,此時磁系統的磁能最低;當磁極轉動到同極相對,即兩個磁極間的位移角Φ=2π/n,此時磁系統的磁能最大。去掉外力后,由於磁系統的磁極相互排斥,磁力將使磁體恢復到磁能最低的狀態。於是磁體產生運動,帶動磁轉子旋轉。
  無刷直流水泵通過電子換向,無需使用碳刷,磁體轉子和定子矽鋼片都有多級磁場,當磁體轉子相對定子旋轉一個角度後會自動改變磁極方向,使轉子始終保持同級排斥,從而使無刷直流磁力隔離泵有較高的轉速和效率。
  磁力隔離泵的定子與轉子完全隔離,完全避免了傳統的電機式無刷直流水泵存在的液體泄漏問題。而且可以完全潛水使用並且完全防水,有效的提高了泵的使用壽命及性能。

8 太陽能水泵 -太陽能水泵與太陽能電池板的結合

交流太陽能水泵:

  在有陽光的時候,太陽能板會產生直流電能,這是通過專用的逆變器將太陽能產生的直流電轉變成可供交流電機使用的交流電。同時逆變器承擔對交流電機的控制器作用。直流太陽能水泵:

  直接可以利用太陽能板產生的直流電,由於水泵本身是一個感性負載,需要一個稍大的啟動電流,而且有要保證在陽光變弱的情況下也可以運行就必須加一個太陽能控制器,就可以在陽光稍弱的情況下提供大的瞬間啟動電流。直流水泵效率高,轉速高,揚程高,體積小而且更加安全。

9 太陽能水泵 -無刷直流太陽能水泵(磁力泵)組成及其特點

  無刷直流水泵(磁力隔離泵)由泵體(隔離件),電機定子,軸,軸承和轉子水葉(磁體和葉輪)幾部分組成:磁體(釹鐵硼永磁體)

  由稀土永磁材料製成的永磁體工作溫度範圍廣(-45-400℃),矯頑力高,磁場方向具有很好的各向異性,在同極相接近時也不會發生退磁現象,是一種很好的磁場源。隔離件

  在採用金屬隔離套時,隔離套處於一個正弦交變的磁場中,在垂直於磁力線方向的截面上感應出渦電流並轉化成熱量。渦流的表達式為:其中Pe-渦流;K—常數;n—泵的額定轉速;T-磁傳動力矩;F-隔套內的壓力;D-隔套內徑; 一材料的電阻率; —材料的抗拉強度。當泵設計好后,n、T是工況給定的,要降低渦流只能從F、D等方面考慮。選用高電阻率、高強度的非金屬材料製作隔離套,在降低渦流方面效果十分明顯。

  由於無刷直流磁力隔離泵是通過通電線圈帶動轉子旋轉來工作的,旋轉為了保持轉子轉動的平穩及噪音,採用高性能陶瓷軸與軸套配合,可以達到很高的精度,有效的減少了旋轉阻力及噪音。滑動軸承

  磁力泵滑動軸承的材料有工程塑料塑鋼(POM)或陶瓷。由於塑鋼(POM)及陶瓷具有很好的耐熱、耐腐蝕、耐摩擦性能,所以磁力泵的滑動軸承多採用工程陶瓷製作。由於工程陶瓷很脆且膨脹係數小,所以軸承間隙不得過小,以免發生抱軸事故。
  由於磁力泵的滑動軸承以所輸送的介質進行潤滑,所以應根據不同的介質及使用工況,選用不同的材質製作軸承。

10 太陽能水泵 -太陽能水泵的使用注意事項

1.防止顆粒進入

  (1)不允許有鐵磁雜質、顆粒進入磁力傳動器和軸承摩擦副;
  (2)輸送易結晶或沉澱的介質后要及時沖洗(停泵後向泵腔內灌注清水,運轉1min後排放乾淨),以保障滑動軸承的使用壽命;
  (3)輸送含有固體顆粒的介質時,應在泵流管入口處過濾。2.防止退磁 (直流水泵)

  應在規定溫度條件下運行,嚴禁介質溫度超標。可在磁力泵隔離套外表面裝設鉑電阻溫度感測器檢測環隙區域的溫升,以便溫度超限時報警或停機。3.防止干摩擦

  盡量減少空轉時間。
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