平面感应式电磁泵
Plane Electromagnetic Induction Pump

目前应用较广的感应式电磁泵是三相感应式电磁泵。其工作原理与三相异步电动机相似,结构主要包括铁心和绕组。绕组通电后在铁芯产生一个行波磁场,是一个沿泵沟方向前进的交变磁场,泵沟内的液态金属在磁场作用下产生感生电流,泵沟中的液态金属成为载流导体,它与行波磁场作用产生电磁力驱动金属溶液流动。

三相感应电磁泵的结构形式主要有:平面感应电磁泵,圆柱感应电磁泵和螺旋感应电磁泵。本课件介绍应用最广泛的平面感应电磁泵。

三相感应电磁泵产生行波磁场的感应器由铁芯与三相绕组组成,感应器是平面的,好像把三相感应电机的铁芯从圆周展开成平面一样,图1是铁芯的结构图,由于应用在交变磁场,铁芯用硅钢片叠成,在铁芯的槽内嵌有线圈导线。图中以单匝线圈示意线圈绕制方向,对应三相交流电有A相线圈(黄色)、B相线圈(绿色)、C相线圈(红色)。

平面感应电磁泵铁芯与线圈走向

图1-平面感应电磁泵铁芯与线圈走向

一般平面感应电磁泵有上下两个铁芯,两个铁芯间有气隙,每个铁芯各有一组三相线圈,上下对应,见图2。

平面感应电磁泵上下铁芯与线圈

图2-平面感应电磁泵上下铁芯与线圈

两组三相线圈中的各相线圈可串联也可并联,上下各线圈产生的磁场方向必须一致。图3是仅A相线圈(黄色)单独通电产生磁场的示意图,蓝色箭头线代表磁通方向。

电磁泵A相线圈通电产生磁场图

图3-电磁泵A相线圈通电产生磁场图

接通三相交流电,就会在上下感应器间产生交变磁场,图4为某瞬间的磁场状态,两铁芯间的浅蓝色箭头线表示该点磁场方向与大小,连接各箭头尖会形成一条类似正弦波的曲线。随着交流电的变化,该正弦波状磁场会水平移动,故称为行波磁场。

电磁泵输入三相交流电产生行波磁场

图4-电磁泵输入三相交流电产生行波磁场

下面的动画演示了行波磁场随三相交流电变化的过程。

此页面上的内容需要较新版本的 Adobe Flash Player。

获取 Adobe Flash Player

平面感应电磁泵行波磁场动画

动画演示的是理想状态,实际上由于线圈与铁芯的边端效应,波形会有些畸变,特别是头尾端畸变较大。

实际的线圈由多匝组成,在本例中每个铁芯有2个A相线圈、2个B相线圈、2个C相线圈,为显示清楚,分别用黄绿红色表示。每相的2个线圈串联起来,图5是下铁芯与三相绕组。

平面感应电磁泵铁芯与绕组

图5-平面感应电磁泵铁芯与绕组

电磁泵的流体管道称为泵沟,泵沟在上下铁芯间的气隙中,为看清泵沟的结构,在图6中隐去了上铁芯与上绕组,并剖开了泵沟前部分。

高温熔液多用特种陶瓷材料制造泵沟,低温液体也有用不锈钢制造,但在交变磁场中会产生涡流发热,降低了泵的效率。泵沟中的导电液体在行波磁场中切割磁力线感生电流,如同三相异步电动机一样,该电流会推动液体流动。在泵沟两侧窄面设置导电良好的边条作为壁面,其作用就像异步电机鼠笼两端的短路铜环,可增强流体的感生电流,加大推力。

泵沟的结构

图6-泵沟的结构
图7是一个平面感应电磁泵模型。

平面感应电磁泵结构示意图

图6-平面感应电磁泵结构示意图
平面感应电磁泵结构简单,生产与维修方便。平面感应电磁泵应用较广,例如在电子制造业广泛应用在波峰焊机中用来泵送焊锡熔液,在铝冶炼与浇注中输送铝熔液。
 
返回上一页   Back to Previous Page