專(zhuān)利名稱：水泵電機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制水泵電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置，特別是一種潛水泵電機(jī)的控制裝置。
背景技術(shù)：
水泵在抽水時(shí)，水池中的水位會(huì)慢慢降低，當(dāng)水位低于水泵的工作水位時(shí)，容易 引起水泵空轉(zhuǎn)，這時(shí)，水泵的葉輪、電機(jī)轉(zhuǎn)子和軸承等得不到水的散熱，如果電機(jī)繼 續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，則容易造成水泵摩擦發(fā)熱而損壞電機(jī)。為了防止水泵電機(jī)空轉(zhuǎn)，保護(hù)電 機(jī)的使用， 一般在水泵上都會(huì)安裝有控制水泵電機(jī)停轉(zhuǎn)的控制裝置。
傳統(tǒng)的水泵電機(jī)控制裝置多為機(jī)械開(kāi)關(guān)(即浮子開(kāi)關(guān))，如圖7所示，通過(guò)水的浮 力來(lái)控制開(kāi)關(guān)的啟閉，當(dāng)水位滿到一定的位置A1時(shí)，浮子開(kāi)關(guān)l'在水的浮力作用下向 上浮起，里面的鋼球2'自動(dòng)下降離開(kāi)微動(dòng)開(kāi)關(guān)3'，此時(shí)微動(dòng)開(kāi)關(guān)3'自動(dòng)打開(kāi)，水泵4'開(kāi)始 工作；當(dāng)水位下降到一定的位置A2時(shí)，浮子開(kāi)關(guān)l'在自身的重力作用下自動(dòng)下垂，里 面的鋼球2'自動(dòng)下降壓緊微動(dòng)開(kāi)關(guān)3'，此時(shí)微動(dòng)開(kāi)關(guān)3'自動(dòng)關(guān)閉，水泵4'停止工作。又如 專(zhuān)利號(hào)為ZL200420110435.3的中國(guó)實(shí)用新型《一種浮球式水泵水位控制器》同樣公開(kāi) 了一種浮球式水泵水位控制器，包括開(kāi)關(guān)、浮球，其中開(kāi)關(guān)設(shè)在密閉的浮球內(nèi)，與開(kāi) 關(guān)連接的電線從浮球中引出，浮球內(nèi)腔中制有滾槽，開(kāi)關(guān)的按鍵設(shè)在滾槽的一端，滾 槽中放置有滾球，滾槽中制有限位筋條，采用兩頭寬、中間窄的葫蘆形狀。使用時(shí)將 電線固定、浮球浮于水面，當(dāng)水位上升或下降，浮球傾斜達(dá)到一定角度時(shí)，滾球滾 動(dòng)，觸動(dòng)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)控制。
但是，上述傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械式開(kāi)關(guān)(浮子開(kāi)關(guān))是通過(guò)檢測(cè)水位來(lái)控制水泵電機(jī) 停轉(zhuǎn)，當(dāng)水位一下降到浮子開(kāi)關(guān)的傾斜水位時(shí)，浮子開(kāi)關(guān)即受到重力作用下垂并進(jìn)而 關(guān)閉水泵電機(jī)開(kāi)關(guān)，于是，很可能在還沒(méi)有抽到最低水位的時(shí)候水泵就可能停止工作 了；其次，機(jī)械式開(kāi)關(guān)只能判斷水位的高低來(lái)控制水泵的停轉(zhuǎn)，在水位正常的情況
下，無(wú)法對(duì)水泵電機(jī)的異常工作狀態(tài)作出反映，不具有防止水泵堵轉(zhuǎn)和干運(yùn)行的保護(hù) 功能，影響水泵的使用壽命；另外，采用機(jī)械開(kāi)關(guān)的控制電路中，強(qiáng)弱電是是連在一 起的，沒(méi)有抗干擾設(shè)計(jì)，無(wú)法提高電器設(shè)備的使用安全性。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種通過(guò)感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速而控制水泵運(yùn)轉(zhuǎn)的水泵電機(jī)控制裝置。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所釆用的技術(shù)方案為該水泵電機(jī)控制裝置，包括 有設(shè)置在水泵泵殼內(nèi)的電機(jī)，所述的電機(jī)具有電機(jī)軸，其特征在于，還包括有
磁鐵，設(shè)置在所述的電機(jī)軸上；
霍爾元件，用于測(cè)試所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速，所述的霍爾元件緊靠所述磁鐵設(shè)置，該霍 爾元件包括有電源正極輸入端、接地端和檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)輸出端；以及
電子開(kāi)關(guān)，安裝在所述泵殼內(nèi)，所述的電子開(kāi)關(guān)內(nèi)設(shè)置有用于控制電機(jī)啟動(dòng)和停 轉(zhuǎn)的控制電路，所述控制電路包括有接收所述電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的控制輸入端和用于控制 電機(jī)啟動(dòng)和停轉(zhuǎn)的控制輸出端，其中，所述霍爾元件的信號(hào)輸出端和該控制電路的控 制輸入端相電連，所述電機(jī)的電源輸入端和該控制電路的控制輸出端相電連。
所述控制電路由外接的交流電源供電，該控制電路可以包括有如下的功能模塊-
電源轉(zhuǎn)換電路，將交流電源經(jīng)整流濾波轉(zhuǎn)輸出為第一直流電源和第二直流電源；
比較電路，由所述電源轉(zhuǎn)換電路輸出的第一直流電源供電，該比較電路包括有一 比較輸入端和比較輸出端，所述的比較輸入端接收來(lái)自所述霍爾元件的電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè) 信號(hào)，并從所述的比較輸出端輸出一電機(jī)工作狀態(tài)設(shè)定信號(hào)；以及
執(zhí)行電路，由所述電源轉(zhuǎn)換電路輸出端的第二直流電源供電，接收所述比較電路 的比較輸出信號(hào)，并將該比較輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為一控制信號(hào)而控制電機(jī)的啟動(dòng)和停轉(zhuǎn)。
所述比較電路可以由各種電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，作為優(yōu)選，該比較電路以SN2051BJ4單片 機(jī)為核心，該單片機(jī)的PO.O/I引腳作為比較輸入端和所述霍爾元件的信號(hào)輸出端相連， 該霍爾元件的電源正極輸入端和所述第一直流電源的正極相連，所述單片機(jī)的P5.4引 腳作為比較輸出端和所述執(zhí)行電路的輸入端相連，該單片機(jī)的電源正極輸入端和所述 第一直流電源的正極相連，該單片機(jī)的電源負(fù)極接地，并且，所述單片機(jī)的P2.0引腳 經(jīng)第一電感接地，單片機(jī)的P2.1引腳經(jīng)第二電感接地，單片機(jī)的P2.2引腳經(jīng)第三電感接 地，單片機(jī)的P2.3引腳經(jīng)第四電感接地，所述的第一電感、第二電感、第三電感和第 四電感組成一個(gè)8421碼，該單片機(jī)的P1.3引腳和P1.2引腳之間還串接有一晶振器。
所述的執(zhí)行電路也可以由各種現(xiàn)有的電路實(shí)現(xiàn)，作為優(yōu)選，可以包括有光耦、 PNP型三極管、二極管和繼電器，其中，所述比較電路的比較輸出端經(jīng)第五電阻和所 述光耦的發(fā)光二極管陽(yáng)極相連，該光耦的發(fā)光二極管陰極接地，所述光耦的三極管發(fā) 射極接地，該光耦的三極管集電極和所述PNP型三極管的基極相連，所述三極管的集 電極和所述光耦的三極管發(fā)射極共接于地，所述三極管的發(fā)射極一路和所述繼電器線 圈的一端相連，另一路和所述二極管的陽(yáng)極相連，該二極管的陰極一路和所述繼電器 線圈的另一端相連，另一路和所述第二直流電源正極相連，所述繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)接 外部交流電源的輸入端，該繼電器的常閉觸點(diǎn)接所述電機(jī)的熱保護(hù)器。
作為優(yōu)選，所述的電源轉(zhuǎn)換電路可以包括有雙繞組輸出的變壓器、第一整流橋、第二整流橋和具有輸入端、輸出端及接地端的三端穩(wěn)壓器，所述變壓器的輸入繞組兩 端連接所述的交流電源，
其中，所述變壓器的第一輸出繞組的兩端分別和第一整流橋的兩個(gè)輸入端相連， 該第一整流橋的第一輸出端一路接地，另一路和第一電解電容的的負(fù)極相連，第一整 流橋的第二輸出端一路和所述穩(wěn)壓管的輸入端相連，另一路和第一電解電容的正極相 連，所述穩(wěn)壓管的輸出端經(jīng)第三電容接地，該穩(wěn)壓管的輸出端即為所述的第一直流電 源正極；
所述變壓器的第二輸出繞組的兩端分別和第二整流橋的兩個(gè)輸入端相連，該第二 整流橋的第一輸出端接地，該第二整流橋的第二輸出端即為所述的第二直流電源正極 而一路和第二電解電容的正極相連，另一路和所述執(zhí)行電路的電源正極輸入端相連。
為了能夠?qū)崿F(xiàn)水泵在水位高出設(shè)定高度時(shí)能夠自動(dòng)啟動(dòng)并抽水，所述的水泵在泵 殼之外還設(shè)置有一水位感應(yīng)器，所述的控制電路還包括有一觸發(fā)端，其中，所述的水 位感應(yīng)器包括有絕緣殼體和分別設(shè)置在殼體相對(duì)兩側(cè)的第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)，所述的 第一觸點(diǎn)、第二觸點(diǎn)在浸水后導(dǎo)通，并且，所述的第一觸點(diǎn)接地，所述的第二觸點(diǎn)經(jīng) 過(guò)一感應(yīng)電路和所述控制電路的觸發(fā)端相電連。
所述的感應(yīng)電路可以有現(xiàn)有技術(shù)中的各種電路實(shí)現(xiàn)，作為優(yōu)選，以比較器為核 心，其中，所述的第二觸點(diǎn)一路經(jīng)第一電阻接所述霍爾元件的電源正極輸入端，另一 路經(jīng)第四電阻和所述比較器的負(fù)極輸入端相連，該比較器的負(fù)極輸入端和地之間還串 接有第四電容，所述比較器的正極輸入端一路經(jīng)第二電阻和所述霍爾元件的電源正極 輸入端相連，另一路經(jīng)第三電阻接地，該比較器的輸出端直接和所述控制電路的觸發(fā) 端相連。
為了能夠?qū)⒒魻栐拷盆F固定，可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)霍爾元件的安裝，所 述的電機(jī)軸在位于電機(jī)后蓋的端部開(kāi)設(shè)有一偏心孔，所述的磁鐵固定在該偏心孔內(nèi)， 所述的后蓋上還固定有一壓板，所述霍爾元件緊靠所述磁鐵設(shè)置并固定在該壓板上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于用電子開(kāi)關(guān)代替了傳統(tǒng)的機(jī)械式開(kāi)關(guān) (浮子開(kāi)關(guān))，通過(guò)檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制電機(jī)的啟動(dòng)和停轉(zhuǎn)，電機(jī)能夠在水泵抽到 最低水位后再停機(jī)，避免了機(jī)械式開(kāi)關(guān)在沒(méi)有抽到最低水位時(shí)因?yàn)楦∽幼灾刈饔枚P(guān) 閉水泵開(kāi)關(guān)的缺陷；其次，傳統(tǒng)的機(jī)械式開(kāi)關(guān)沒(méi)有電機(jī)堵轉(zhuǎn)和干運(yùn)行保護(hù)的功能，需 要依靠人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，而采用電子開(kāi)關(guān)后，因?yàn)榭梢詸z測(cè)電機(jī)的 轉(zhuǎn)速，通過(guò)轉(zhuǎn)速可以判斷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常；本實(shí)用新型的電子開(kāi)關(guān)將強(qiáng)弱電通過(guò)光 感原件(如光耦)進(jìn)行了隔離，能夠避免外露的水位感應(yīng)器的觸點(diǎn)跟強(qiáng)電相通，大大 提高了安全性，同時(shí)也有利于保護(hù)水泵，延長(zhǎng)水泵的使用壽命。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的水泵立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1所示水泵的局部剖視圖。
圖3為圖2中所示電機(jī)軸的局部放大圖。
圖4為圖2中所示的I部局部放大圖。
圖5為圖2中所示A-A向的局部剖視圖。
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的水泵電子開(kāi)關(guān)控制電路圖。
圖7為本實(shí)用新型帶有水位感應(yīng)器的水泵電子開(kāi)關(guān)控制電路圖。
圖8為現(xiàn)有技術(shù)中的水泵機(jī)械式浮子開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 如圖1 圖5所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例的水泵結(jié)構(gòu)示意圖。
該水泵包括有泵殼l和設(shè)置在泵殼l內(nèi)的電機(jī)，水泵電機(jī)具有電機(jī)軸2，電機(jī)軸2在 位于電機(jī)后蓋3的端部偏心位置開(kāi)設(shè)有一偏心孔，磁鐵4固定在該偏心孔內(nèi)，電機(jī)后蓋3 上還螺釘6連接有一壓板5，用于測(cè)試電機(jī)轉(zhuǎn)速的霍爾元件H固定在壓板5的底部并緊靠 磁鐵4設(shè)置；
在水泵的泵殼1內(nèi)還安裝有啟動(dòng)電容7和控制電機(jī)停轉(zhuǎn)的電子開(kāi)關(guān)8，啟動(dòng)電容7的 設(shè)置屬于常規(guī)結(jié)構(gòu)，該啟動(dòng)電容7的下方通常設(shè)置有壓塊71，電子開(kāi)關(guān)8位于電機(jī)后蓋3 的上方，電子開(kāi)關(guān)8內(nèi)設(shè)置有用于控制電機(jī)啟動(dòng)和停轉(zhuǎn)的控制電路，控制電路由外接的 230V交流電源供電；
為了能夠?qū)崿F(xiàn)水泵在水位高出預(yù)定高度后能夠自動(dòng)啟動(dòng)抽水，還可以在泵殼之外 設(shè)置有一水位感應(yīng)器9，水位感應(yīng)器9包括有絕緣殼體91和分別設(shè)置在殼體相對(duì)兩側(cè)的 第一觸點(diǎn)921與第二觸點(diǎn)922，當(dāng)水浸過(guò)第一觸點(diǎn)921、第二觸點(diǎn)922后，第一觸點(diǎn)921和 第二觸點(diǎn)922即導(dǎo)通；
其中，電子開(kāi)關(guān)8中的控制電路包括有接收電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的控制輸入端、用于控制 電機(jī)啟動(dòng)和停轉(zhuǎn)的控制輸出端和觸發(fā)端，霍爾元件H包括有電源正極輸入端Hv、接地 端Hg和檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)輸出端Ho，霍爾元件的信號(hào)輸出端和該控制電路的控制輸 入端相電連，電機(jī)的電源輸入端和該控制電路的控制輸出端相電連，第一觸點(diǎn)921接 地，第二觸點(diǎn)922經(jīng)過(guò)一感應(yīng)電路和控制電路的觸發(fā)端相電連。
如圖6所示，為本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)控制電路功能的具體電路連接圖，該控制電路包括有 如下幾個(gè)功能模塊
電源轉(zhuǎn)換電路，將交流電源經(jīng)整流濾波轉(zhuǎn)輸出為第一直流電源和第二直流電源； 比較電路，由電源轉(zhuǎn)換電路輸出的第一直流電源供電，該比較電路包括有一比較輸入端和比較輸出端，比較輸入端接收來(lái)自所述霍爾元件的電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)信號(hào)，并從 比較輸出端輸出一電機(jī)工作狀態(tài)設(shè)定信號(hào)；以及
執(zhí)行電路，由電源轉(zhuǎn)換電路輸出端的第二直流電源供電，接收述比較電路的比較 輸出信號(hào)，并將該比較輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為一控制信號(hào)而控制電機(jī)的啟動(dòng)和停轉(zhuǎn)。
其中，電源轉(zhuǎn)換電路具體包括有雙繞組輸出的變壓器T、第一整流橋D1、第二整 流橋D2和具有輸入端Vin、輸出端Vout及接地端GND的三端穩(wěn)壓器Ul，變壓器T的輸 入繞組L兩端連接交流電源，于是，變壓器T的第一輸出繞組L'的兩端分別和第一整流 橋D1的兩個(gè)輸入端相連，該第一整流橋D1的第一輸出端一路接地，另一路和第一電解 電容C1的負(fù)極相連，第一整流橋D1的第二輸出端一路和穩(wěn)壓管U1的輸入端相連，另一 路和第一電解電容C1的正極相連，穩(wěn)壓管U1的輸出端經(jīng)第三電容C3接地，該穩(wěn)壓管 Ul的輸出端Vout即為第一直流電源正極，輸出電壓為5V的直流電源；
變壓器T的第二輸出繞組L"的兩端分別和第二整流橋D2的兩個(gè)輸入端相連，該第 二整流橋D2的第一輸出端接地，該第二整流橋D2的第二輸出端即為第二直流電源正極 而輸出電壓為12V的直流電源，并且，第二整流橋D2的第二輸出端和第二電解電容C2 的正極相連。
比較電路以SN2051B—14單片機(jī)IC2為核心，執(zhí)行電路包括有光耦U2、 PNP型三極 管Q、 二極管D和繼電器J，其中，單片機(jī)IC2的P0.0/I引腳作為比較輸入端和安裝在電 機(jī)后蓋上的霍爾元件H的信號(hào)輸出端Ho相連，該霍爾元件H的電源正極輸入端Hv和穩(wěn) 壓管U1輸出端(即電壓為5V的第一直流電源的正極)相連，霍爾元件H的接地端Hg接 地；穩(wěn)壓管Ul的輸出端Uout (第一直流電源的正極)和單片機(jī)IC2的電源正極輸入端 VDD相連，為該比較電路提供5V工作電壓，單片機(jī)IC2的電源負(fù)極VSS接地，單片機(jī) IC2的P2.0引腳經(jīng)第一電感L1接地，單片機(jī)IC2的P2.1引腳經(jīng)第二電感L2接地，單片機(jī) IC2的P2.2引腳經(jīng)第三電感L3接地，單片機(jī)IC2的P2.3引腳經(jīng)第四電感L4接地，并且， 第一電感U、第二電感L2、第三電感L3和第四電感L4組成一個(gè)8421碼X，單片機(jī)IC2的 P1.3引腳和P1.2引腳之間還串接有一頻率為12MHz的晶振器Y;
單片機(jī)IC2的P5.4引腳作為比較電路的比較輸出端經(jīng)第五電阻R5和光耦U2的發(fā)光 二極管陽(yáng)極相連，光耦U2的發(fā)光二極管陰極接地，光耦U2的三極管發(fā)射極接地，該光 耦U2的三極管集電極和PNP型三極管Q的基極相連，三極管Q的集電極和光耦U2的三 極管發(fā)射極共接于地，三極管Q的發(fā)射極一路和繼電器J線圈的一端相連，另一路和二 極管D的陽(yáng)極相連，該二極管D的陰極一路和繼電器J線圈的另一端相連，另一路和第 二電解電容C2的正極相連，繼電器J的常開(kāi)觸點(diǎn)No接外部交流電源的輸入端，該繼電 器J的常閉觸點(diǎn)Nc接電機(jī)的熱保護(hù)器。
如圖7所示，為安裝有水位感應(yīng)器后的水泵控制電路的電路連接圖，該電路圖和圖6的差別是增加了 一個(gè)感應(yīng)電路。
其中，所述的感應(yīng)電路以型號(hào)為L(zhǎng)M393的比較器IC1為核心，水位感應(yīng)器上的第二 觸點(diǎn)P2—路經(jīng)第一電阻Rl接霍爾元件H的電源正極輸入端Hv，另一路經(jīng)第四電阻R4和 比較器ICl的負(fù)極輸入端b相連，該比較器ICl的負(fù)極輸入端b和地之間還串接有第四電 容C4，比較器ICl的正極輸入端a—路經(jīng)第二電阻R2和霍爾元件H的電源正極輸入端Hv 相連，另一路經(jīng)第三電阻R3接地，該比較器ICl的輸出端c直接和作為控制電路觸發(fā)端 的單片機(jī)P1.0引腳相連。
本實(shí)施例的工作原理為-
當(dāng)水泵初次通電，繼電器吸合，水泵開(kāi)始工作，此時(shí)霍爾元件感應(yīng)安裝在電機(jī)軸 端部偏心位置上的磁鐵發(fā)出的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并將該轉(zhuǎn)速信號(hào)通過(guò)單片機(jī)的P0.0/I弓I腳傳入 單片機(jī)中，在單片機(jī)中已設(shè)定好電機(jī)干運(yùn)轉(zhuǎn)、堵轉(zhuǎn)和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速范圍，即8421 碼，單片機(jī)通過(guò)對(duì)霍爾元件接收到的信號(hào)來(lái)計(jì)算出此時(shí)的水泵轉(zhuǎn)速；
當(dāng)單片機(jī)判斷此時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速在干運(yùn)轉(zhuǎn)(沒(méi)有負(fù)載空轉(zhuǎn))范圍內(nèi)時(shí)，則發(fā)出停機(jī) 信號(hào)，即單片機(jī)的P5.4引腳輸出高電平，此時(shí)，光耦導(dǎo)通，進(jìn)而使得三極管也導(dǎo)通， 繼電器斷開(kāi)，水泵停止工作，通常水泵在干運(yùn)轉(zhuǎn)10s后即會(huì)自動(dòng)停機(jī)，需要重新插拔電 源插頭才能使得水泵重新工作；
當(dāng)單片機(jī)判斷此時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速在堵轉(zhuǎn)范圍內(nèi)時(shí)，則同樣發(fā)出停機(jī)信號(hào)，即單片機(jī)
的P5.4引腳輸出高電平，光耦導(dǎo)通，三極管導(dǎo)通，繼電器斷開(kāi)，水泵停止工作，插拔
電源插頭才能使得水泵重新工作；
當(dāng)單片機(jī)判斷此時(shí)的轉(zhuǎn)速在正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)時(shí)，則發(fā)出工作信號(hào)，即此時(shí)單片機(jī)
的P5.4引腳輸出低電平，光耦的發(fā)光二極管上無(wú)壓降，光耦不導(dǎo)通，三極管截止，繼
電器仍然吸合，水泵仍然正常工作。
若水泵上還安裝有水位感應(yīng)器，則當(dāng)水泵放在水中時(shí)，若水位升高并將水位感應(yīng) 器殼體上的第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)浸沒(méi)的時(shí)候，此時(shí)，第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)導(dǎo)通形成會(huì) 路，比較器翻轉(zhuǎn)并輸出一個(gè)高電平給單片機(jī)的PLO引腳，單片機(jī)獲得觸發(fā)信號(hào)而輸出 一個(gè)高電平，于是，繼電器吸合，電機(jī)獲得開(kāi)機(jī)信號(hào)，水泵開(kāi)始工作，霍爾元件同時(shí) 開(kāi)始檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
當(dāng)水位低于水泵的最低吸水位置時(shí)，單片機(jī)發(fā)出停機(jī)信號(hào)，水泵停止工作；當(dāng)水 泵被堵轉(zhuǎn)時(shí)，單片機(jī)發(fā)出停機(jī)信號(hào)，水泵停止工作。當(dāng)水泵停轉(zhuǎn)后，需要重新插拔電 源插頭來(lái)啟動(dòng)電機(jī)。
本實(shí)施例的水泵通過(guò)霍爾元件檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)而控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)，起到保護(hù)水 泵的目的，并結(jié)合了水位感應(yīng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的自動(dòng)啟動(dòng)，使用更加方便、可靠。采用本實(shí)施例的水泵電機(jī)控制裝置，通過(guò)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測(cè)能夠保證在抽到最低水位時(shí)電 機(jī)才停止工作，提高了抽水效率；此外，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)堵轉(zhuǎn)和干運(yùn)轉(zhuǎn)兩種情況下的電 機(jī)保護(hù)，延長(zhǎng)了電機(jī)使用壽命；并且，本實(shí)施例中的具體電路圖中還采用了光耦元件 實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)弱電的隔離，確保了電器使用的安全性。
權(quán)利要求1、一種水泵電機(jī)控制裝置，包括有設(shè)置在水泵泵殼(1)內(nèi)的電機(jī)，所述的電機(jī)具有電機(jī)軸(2)，其特征在于，還包括有磁鐵(4)，設(shè)置在所述的電機(jī)軸上；霍爾元件(H)，用于測(cè)試所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速，所述的霍爾元(H)件緊靠所述磁鐵(4)設(shè)置，該霍爾元件(H)包括有電源正極輸入端(Hv)、接地端(Hg)和檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)輸出端(Ho)；以及電子開(kāi)關(guān)(8)，安裝在所述泵殼(1)內(nèi)，所述的電子開(kāi)關(guān)(8)內(nèi)設(shè)置有用于控制電機(jī)啟動(dòng)和停轉(zhuǎn)的控制電路，所述控制電路包括有接收所述電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的控制輸入端和用于控制電機(jī)啟動(dòng)和停轉(zhuǎn)的控制輸出端，其中，所述霍爾元件(H)的信號(hào)輸出端(Ho)和該控制電路的控制輸入端相電連，所述電機(jī)的電源輸入端和該控制電路的控制輸出端相電連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水泵電機(jī)控制裝置，其特征在于所述控制電路由外接的交流電源供電，該控制電路包括有電源轉(zhuǎn)換電路(A)，將交流電源經(jīng)整流濾波轉(zhuǎn)輸出為第一直流電源和第二直流電、八比較電路(B)，由所述電源轉(zhuǎn)換電路輸出的第一直流電源供電，該比較電路包括有 一比較輸入端和比較輸出端，所述的比較輸入端接收來(lái)自所述霍爾元件的電機(jī)轉(zhuǎn)速檢 測(cè)信號(hào)，并從所述的比較輸出端輸出一電機(jī)工作狀態(tài)設(shè)定信號(hào)；以及執(zhí)行電路(E)，由所述電源轉(zhuǎn)換電路輸出端的第二直流電源供電，接收所述比較電 路的比較輸出信號(hào)，并將該比較輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為一控制信號(hào)而控制電機(jī)的啟動(dòng)和停 轉(zhuǎn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泵電機(jī)控制裝置，其特征在于所述比較電路(B)以 SN2051BJ4單片機(jī)(IC2)為核心，該單片機(jī)(IC2)的P0.0/I引腳作為比較輸入端和所述霍 爾元件(H)的信號(hào)輸出端(Ho)相連，該霍爾元件(H)的電源正極輸入端(Hv)和所述第一直 流電源的正極相連，所述單片機(jī)(IC2)的P5.4引腳作為比較輸出端和所述執(zhí)行電路(E)的 輸入端相連，該單片機(jī)(IC2)的電源正極輸入端和所述第一直流電源的正極相連，該單 片機(jī)(IC2)的電源負(fù)極接地，并且，所述單片機(jī)(IC2)的P2.0引腳經(jīng)第一電感(C1)接地， 單片機(jī)(IC2)的P2.1引腳經(jīng)第二電感(C2)接地，單片機(jī)(IC2)的P2,2引腳經(jīng)第三電感(C3)接 地，單片機(jī)(IC2)的P2.3引腳經(jīng)第四電感(C4)接地，所述的第一電感(L1)、第二電感(L2) 、第三電感(L3)和第四電感(L4)組成一個(gè)8421碼，該單片機(jī)(IC2)的P1.3引腳和P1.2引腳 之間還串接有一晶振器(Y)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泵電機(jī)控制裝置，其特征在于所述的執(zhí)行電路(E)包括有光耦(U2)、 PNP型三極管(Q)、 二極管(D)和繼電器(J)，其中，所述比較電路(B)的 比較輸出端經(jīng)第五電阻(R5)和所述光耦(U2)的發(fā)光二極管陽(yáng)極相連，該光耦(U2)的發(fā)光 二極管陰極接地，所述光耦(U2)的三極管發(fā)射極接地，該光耦(U2)的三極管集電極和 所淑NP型三極管(Q)的基極相連，所述三極管(Q)的集電極和所述光耦(U2)的三極管發(fā) 射極共接于地，所述三極管(Q)的發(fā)射極一路和所述繼電器(J)線圈的一端相連，另一路 和所述二極管(D)的陽(yáng)極相連，該二極管(D)的陰極一路和所述繼電器(J)線圈的另一端 相連，另一路和所述第二直流電源正極相連，所述繼電器(J)的常開(kāi)觸點(diǎn)(No)接外部交 流電源的輸入端，該繼電器(J)的常閉觸點(diǎn)(Nc)接所述電機(jī)的熱保護(hù)器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泵電機(jī)控制裝置，其特征在于所述的電源轉(zhuǎn)換電路 (A)包括有雙繞組輸出的變壓器(T)、第一整流橋(D1)、第二整流橋(D2)和具有輸入端( Vin)、輸出端(Vout)及接地端(GND)的三端穩(wěn)壓器(Ul)，所述變壓器(T)的輸入繞組兩端 連接所述的交流電源，其中，所述變壓器(T)的第一輸出繞組(L')的兩端分別和第一整^l橋(Dl)的兩個(gè)輸入 端相連，該第一整流橋(D1)的第一輸出端一路接地，另一路和第一電解電容(C1)的的 負(fù)極相連，第一整流橋(D1)的第二輸出端一路和所述穩(wěn)壓管(U1)的輸入端相連，另一 路和第一電解電容(C1)的正極相連，所述穩(wěn)壓管(U1)的輸出端經(jīng)第三電容(C3)接地，該 穩(wěn)壓管(U1)的輸出端即為所述的第一直流電源正極；所述變壓器CT)的第二輸出繞組(L")的兩端分別和第二整流橋(D2)的兩個(gè)輸入端相 連，該第二整流橋(D2)的第一輸出端接地，該第二整流橋(D2)的第二輸出端即為所述 的第二直流電源正極而一路和第二電解電容(C2)的正極相連，另一路和所述執(zhí)行電路 (E)的電源正極輸入端相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一權(quán)利要求所述的水泵電機(jī)控制裝置，其特征在于所 述的水泵在泵殼(1)之外還設(shè)置有一水位感應(yīng)器(9)，所述的控制電路(B)還包括有一觸 發(fā)端，其中，所述的水位感應(yīng)器(9)包括有絕緣殼體(91)和分別設(shè)置在殼體(91)相對(duì)兩側(cè) 的第一觸點(diǎn)與第二觸點(diǎn)，所述的第一觸點(diǎn)、第二觸點(diǎn)浸水后導(dǎo)通，并且，所述的第一 觸點(diǎn)接地，所述的第二觸點(diǎn)經(jīng)過(guò)一感應(yīng)電路(F)和所述控制電路(B)的觸發(fā)端相電連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水泵電機(jī)控制裝置，其特征在于所述的感應(yīng)電路(F)以 比較器(IC1)為核心，其中，所述的第二觸點(diǎn)一路經(jīng)第一電阻(R1)接所述霍爾元件(H)的 電源正極輸入端(Hv)，另一路經(jīng)第四電阻(R4)和所述比較器(ICl)的負(fù)極輸入端(b)相 連，該比較器(ICl)的負(fù)極輸入端(b)和地之間還串接有第四電容(C4)，所述比較器(IC1) 的正極輸入端(a)—路經(jīng)第二電阻(R2)和所述霍爾元件(H)的電源正極輸入端(Hv)相連， 另一路經(jīng)第三電阻(R3)接地，該比較器(ICl)的輸出端(c)直接和所述控制電路(B)的觸發(fā) 端相連。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l要求所述的水泵電機(jī)控制裝置，其特征在于所述的電機(jī)軸在位于電機(jī)后蓋(3)的端部開(kāi)設(shè)有一偏心孔，所述的磁鐵(4)固定在該偏心孔內(nèi)，所述的后 蓋(3)上還固定有一壓板(5)，所述霍爾元件(H)緊靠所述磁鐵(4)設(shè)置并固定在該壓板(5)上。
專(zhuān)利摘要一種水泵電機(jī)控制裝置，包括有設(shè)置在水泵泵殼內(nèi)的電機(jī)，電機(jī)具有電機(jī)軸，其特征在于還包括磁鐵；霍爾元件以及安裝在泵殼內(nèi)的電子開(kāi)關(guān)，電子開(kāi)關(guān)內(nèi)設(shè)置有用于控制電機(jī)啟動(dòng)和停轉(zhuǎn)的控制電路，控制電路包括有接收電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的控制輸入端和用于控制電機(jī)啟動(dòng)和停轉(zhuǎn)的控制輸出端，其中，霍爾元件的信號(hào)輸出端和該控制電路的控制輸入端相電連，電機(jī)的電源輸入端和該控制電路的控制輸出端相電連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制電機(jī)的啟動(dòng)和停轉(zhuǎn)，電機(jī)能夠在水泵抽到最低水位后再停機(jī)，而且實(shí)現(xiàn)了電機(jī)堵轉(zhuǎn)和干運(yùn)行的保護(hù)功能，延長(zhǎng)水泵電機(jī)的使用壽命。
文檔編號(hào)G05D9/12GK201381993SQ20092011745
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者張阿華 申請(qǐng)人:寧波君禾泵業(yè)有限公司;張阿華