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直流永磁无刷电机驱动之光伏水泵

直流电动机以其机械特性好、调速范围宽、起动转矩大、运行效i率高、控制简单等优点在运动控制系统中得到了广泛的应用,但是其电刷和换相器也带来了可靠性较低、需经常维护等弱点。近20多年来,随着大功率开关器件、模拟和数字集成电路、计算机技术、磁性材料的快速发展,采用电子换相原理工作的无刷直流电动机也得到了相应快速的发展。它己从z初应用的宇航、***设施领域迅速扩展到工业和民用领域,使用面日益广泛.目能小功率无刷直流电动机已大量用于计算机外围设备、办公室自动化和音响影视设备中,在一些电力传动系统中,其应用也愈来愈广泛。自吸泵：适合于从浅井、湖泊进行提水，可应用于农业灌溉、家庭供水，流量小扬程低3。

若干年来无刷直流电动机开始在光伏水泵系统中被用作驱动电机间,这是由于该种电机具有一般交流电动机所不易达到的,它可望在较大幅度上减少目前还相对昂贵的太阳电池的用量,具有显著的经济性。

太阳能水泵系统统特点：

光伏水泵系统全自动运行，无须人工值守(IP65防护等级)

水泵由三相交流电机驱动，稳定性高，提升系统出水量

可靠性高，大幅降低系统的建设和维护成本

可以根据地区、客户不同需求提供经济有效的解决方案

根据日照强度的变化调节水泵转速，自动控制系统出水量

可扩展旁路功能，支持市电、柴油机输入。

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太阳能光伏水泵的基本介绍

运作过程:

利用太阳电池发出的电力，通过z大功率点跟踪以及变换、控制等装置驱动直流、永磁、无刷、无位置传感器、定转子双塑封电机或异步电机或高速开关磁阻电机带动水泵，将水从地表深处提至地面供农田灌溉或人畜饮用。

分类：

1、直流无刷太阳能水泵（电机式）：

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。

优点：无刷直流电机已标准化，有专门的厂家大批生产，成本比较低，效i率高。

太阳能水泵可以应用在哪些地方

太阳能板水泵用于私人住宅，小屋，村庄，等。水泵可以由其自己的光伏阵列供电，也可以由为系统供电的主要系统供电。可以使用升高的储罐，或称为增压泵的第二泵可以提供必要的水压。或者主电池系统可以提供存储而不是罐。当阳光稀少时，收集雨水可

补充太阳能抽水。为了设计一个系统，它有助于查看整个图片并考虑所有的资源。

家禽用水

美洲，澳大利亚和南部非洲的牧场主是太阳能水泵的热心用户。他们的水源分散在广泛的牧场，电力线路很少，运输和维护成本高。一些牧场主使用太阳能水泵来分配几公里（超过5公里）的管道。其他使用便携式系统，并将它们从一个水源移动到另一个水源。

植物水

太阳能板泵用于小农场，果园，葡萄园和花园。z直接从光伏阵列（不含电池）供电泵，将水储存在水箱中，然后通过重力流分配泵是z经济的。在需要加压的情况下，蓄电池稳定电压以保持一致的流动和分配，并且可以消除对储罐的需要。电池还引入了成本，复杂性和额外的维护。(3)防冻的处理：在高寒地区安装时，应做管道系统的防冻处理，需要将管道埋深至冷冻线以下，冬季管道内不能储水，否则可能由于结冰而导致管道破i裂。

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光伏水泵的特点

光伏水泵的可用于多个途径，如农田浇灌、路边花草树木浇灌等，这些地方我们都可以用的到。光伏水泵系统的结构是由光伏电池板、光伏水泵逆变器和水泵三部分组成，光伏电池板主要用于吸收光伏转换装置，逆变器又称控制器，可实现功率较大化，水泵主要是输送液体。(4)汇流箱系统太阳能电池组件为20串4并，因此选择4汇1的汇流箱1个。

光伏水泵的优势

光伏水泵的优势有很多，它可全自动运行，不需要人工看守，而且类型也非常广；光伏电池板所产生的电能可使用多种光伏组件，而且还便于维护；生产光伏水泵所使用的是进口元器件，***性非常高。

通过介绍我们可以更清楚的去了解光伏水泵，让我们去选择更适合自己的产品。光伏水泵公司在生产技术上已得到认可，并实施安装一体化服务，让更多的用户得到保障。

交流光伏水泵系统应用范围广泛

光伏水泵系统的z大功率点跟踪技术有很多种，各自都有优缺点，一般根据具体情况而定。可在DC/DC环节和逆变环节实现，但是难易程度不同，在逆变环节实现相对容易。

光伏阵列、电机、水泵控制器各环节的性能匹配度较差，故研发低成本、高可靠性的智能控制器，提高各组件间的性能匹配可作为提高系统效率研究方向。

优化电机控制策略可作为光伏水泵系统的一个方向。管式微滤膜传统的系统性能预测方案复杂且易受外界环境的影响，设计一套通用的方法来对系统的性能进行预测可作为优化系统的依据。

交流光伏水泵系统应用范围广泛，在光伏阵列的功率和电压能够同时满足匹配要求的前提下，单级式光伏水泵系统是z佳选择；不能满足要求时，选择两级式光伏水泵系统 采用永磁同步电机的光伏水泵系统可作为系统优化的一个方向。

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太阳能光伏水泵的特点及优势

太阳能光伏无刷直流水泵（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；5KW高压活塞泵一台，采取二级提水，总扬程400米，日提水不低于20立方米。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。

光伏水泵现代化提水灌溉应用

“光伏水泵系统”亦称“太阳能光电水泵系统”,其基本原理是利用太阳电池将太阳能直接转换为电能,然后驱动各类电动机带动水泵从深井、江、河、湖、塘等水源提水。它具有无噪声、全自动(日出而作,日落而停)、高可靠、供水量与蒸发量适配性好(“天大旱,它大干”)等许多优点。云南省昆明市禄劝县马鹿塘乡普德村委会绿色取水科技扶贫项目在禄劝县马鹿塘乡普德村委会建设1个光伏取水点，安装10KW光伏阵列、7。联合国国际开发署(UNDP)、世界银行(WB)、亚太经社会(ESCAP)等国际组织部先后充分肯定了它的***性与合理性,目前在这些国际组织的支持下,全世界已有数万台不同规格的光伏水泵在不同地区和国家运行,特别是在亚、非、拉及中东等发展中国家