電磁泵，處在磁場中的通電流體在電磁力作用下向一定方向流動的泵。利用磁場和導(dǎo)電流體中電流的相互作用，使流體受電磁力作用而產(chǎn)生壓力梯度，從而推動流體運動的一種裝置。實用中大多用于泵送液態(tài)金屬，所以又稱液態(tài)金屬電磁泵。

簡介

電磁泵沒有機(jī)械運動件，結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，運轉(zhuǎn)可靠，不需要軸密封，因此在化工、印刷行業(yè)中用于輸送一些有毒的重金屬，如汞、鉛等，用于核動力裝置中輸送作為載熱體的液態(tài)金屬（鈉或鉀、鈉鉀合金），也用于鑄造生產(chǎn)中輸送熔融的有色金屬。流量可達(dá)13000米/時，壓力達(dá)1.7兆帕，溫度達(dá)1200℃。

電磁泵按電源形式可分為交流泵和直流泵。

按液態(tài)金屬中電流饋給的方式可分為傳導(dǎo)式（電導(dǎo)式）電磁泵和感應(yīng)式電磁泵。電導(dǎo)式電磁泵用直流（圖1）或交流電（圖2）。它有一根非磁性難熔金屬制的管（見圖），管周圍是磁鐵，磁力線與管垂直。當(dāng)通入與管和磁力線均垂直的電流時，根據(jù)左手定則，產(chǎn)生機(jī)械力把導(dǎo)電流體壓送出管。電導(dǎo)式一般為小型泵，用于低壓和小流量。傳導(dǎo)式電磁泵中，電流由外部電源經(jīng)泵溝兩側(cè)的電極直接傳導(dǎo)給液態(tài)金屬。感應(yīng)泵中，感應(yīng)式使用多相交流電。電流則由交變磁場感應(yīng)產(chǎn)生。最新式的感應(yīng)式電磁泵是直線感應(yīng)泵，裝有布置成扁平的、直線狀的定子繞組，感應(yīng)力呈軸向，尺寸較大，大流量泵均屬這種類型。

圖1直流泵示意圖

圖2 單相交流泵示意圖

圖3感應(yīng)式平面泵示意圖

圖4 感應(yīng)式螺旋泵示意圖

圖5 感應(yīng)式圓柱泵示意圖

按結(jié)構(gòu)不同可分為平面、螺旋泵和圓柱泵等。在感應(yīng)泵中，液態(tài)金屬的電流由交變磁場（單相或三相）感應(yīng)產(chǎn)生。圖3是感應(yīng)式平面泵的示意圖，圖6是其原理圖。三相感應(yīng)式電磁泵的工作原理和普通感應(yīng)電機(jī)相似。位于平面或圓柱形鐵芯中的三相繞組(其中的電流見圖6曲線1)產(chǎn)生行波磁場（圖6曲線2是行波磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度曲線）或旋轉(zhuǎn)磁場。該磁場在液態(tài)金屬中感應(yīng)出電流（圖6曲線3）。感應(yīng)電流與磁場相互作用產(chǎn)生磁場力，從而在泵的進(jìn)出口處產(chǎn)生推動液態(tài)金屬運動的壓力差。對直流電磁泵，上述壓差△p可寫成：

式中σ為被輸送的液態(tài)金屬的電導(dǎo)率；Q為體積流量：a為通道半高度；b為通道半寬度；L為通道有效長度；B為磁感應(yīng)強(qiáng)度。對感應(yīng)電磁泵，壓差可寫成：

式中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度幅值；va為行波磁場速度；va =2tf，t為磁極極距，f為電源頻率；u為流速；S=稱為滑差。

上述壓差公式是就最簡單模型導(dǎo)出的，如計及其他實際因素的影響（通常使壓差變

?。M(jìn)相應(yīng)的修正系數(shù)。這些實際因素對直流泵主要是電樞反應(yīng)（通過液態(tài)金屬的電流所感生的磁場引起的合成磁場分布不均勻），電流漫流（電流在磁場作用區(qū)兩側(cè)分流引起的電流分布不均勻），磁極邊緣的氣隙漏磁等；對感應(yīng)泵則主要是橫向端部效應(yīng)（液態(tài)金屬中感生電流在有限寬度通道內(nèi)部分或全部地構(gòu)成回路所引起）和縱向端部效應(yīng)（鐵芯有限長度導(dǎo)致磁路開路所引起）等。

利用磁場和導(dǎo)電流體中電流的相互作用，使流體受電磁力作用而產(chǎn)生壓力梯度，從而推動流體運動的一種裝置。實用中大多用于泵送液態(tài)金屬，所以又稱液態(tài)金屬電磁泵。電磁泵按電源形式可分為交流泵和直流泵；按液態(tài)金屬中電流饋給的方式可分為傳導(dǎo)式電磁泵和感應(yīng)式電磁泵；按結(jié)構(gòu)不同可分為平面泵和圓柱泵等。傳導(dǎo)式泵中，電流由外部電源經(jīng)泵溝兩側(cè)的電極直接傳導(dǎo)給液態(tài)金屬；感應(yīng)泵中，電流則由交變磁場感應(yīng)產(chǎn)生。電磁泵沒有轉(zhuǎn)動部件，結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，運轉(zhuǎn)可靠，因此在化工、印刷行業(yè)中用于輸送一些有毒的重金屬，如汞、鉛等；在原子能動力工業(yè)中用于輸送化學(xué)性質(zhì)特別活潑的金屬，如鈉、鉀、鈉鉀合金；在鑄造企業(yè)中可以用來做鋁、鎂等活潑金屬的定量泵，但現(xiàn)在主要為軍工等大型企業(yè)使用。電磁泵的缺點是效率較低，

電磁泵的缺點是效率較低，在冶煉、鑄造工業(yè)中尚未普遍采用。

電磁泵類似普通電磁閥,它以交流電為工作動力,電流通過電磁繞組形成交變固定磁場,與可運動的泵體形成交互作用,帶動泵體振動,推動液體輸出。

電磁泵的原理

傳導(dǎo)式電磁泵原理

傳導(dǎo)式電磁泵原理是：在磁場中的導(dǎo)體，通過電流，則導(dǎo)體將受到磁場的推力，三者方向相互垂直，推力的大小為F=I×B×L。

傳導(dǎo)電磁泵沒有任何轉(zhuǎn)動部件，解決了機(jī)械泵磨損問題，形成免維護(hù)焊機(jī)。但由于與液態(tài)金屬接觸的大電流電極向液態(tài)金屬傳導(dǎo)電流的過程中，因氧化渣在電極上的附著和遮蔽，造成波峰不穩(wěn)，甚至大起大落，不能穩(wěn)定的生產(chǎn)，國內(nèi)進(jìn)口瑞士這種機(jī)型近50臺基本都已停用。

感應(yīng)電磁泵原理

它采用的原理是利用單相C型開口電磁鐵，由于內(nèi)外環(huán)的磁程差而產(chǎn)生內(nèi)外環(huán)磁場的相位差，進(jìn)而形成前進(jìn)磁場分量，即由超前相位指向滯后相位的前進(jìn)磁場分量。在前進(jìn)磁場分量中的液態(tài)金屬釬料切割磁力線，因此受到一個向前的感應(yīng)力，達(dá)到泵送液態(tài)金屬釬料的目的。

由于利用的是磁程差產(chǎn)生相位差，形成前進(jìn)磁場分量，其前進(jìn)磁場分量非常有限，大部分為不產(chǎn)生前進(jìn)推力的脈動磁場，要制造出如圖的寬波峰（300mm～400mm波峰寬度）和超高波峰（40mm高度）非常困難。

三相異步感應(yīng)泵原理

這是我國在波峰焊機(jī)上獲得的又一專利技術(shù)，它不僅解決了傳導(dǎo)式電磁泵的傳導(dǎo)式電磁泵的傳導(dǎo)電流電極由于氧化渣遮蔽造成的波峰不穩(wěn)問題，無任何轉(zhuǎn)動部件，無電流變換器，免維護(hù)、無磨損，而且效率高，可獲得高而有力的波峰及寬波峰。

三相異步感應(yīng)式電泵的原理是利用三相電源相互差120°相位差，在空間分布，構(gòu)成各自磁場，其合成磁場，是一個前進(jìn)磁場中切割磁力線，感應(yīng)電流，形成前進(jìn)的電磁力。

三相感應(yīng)電磁泵的工作原理

三相感應(yīng)電磁泵的工作原理與異步電動機(jī)相似，結(jié)構(gòu)主要包括定子鐵心和繞組。繞組通電后產(chǎn)生一個行波磁場與泵溝內(nèi)的液態(tài)金屬作用產(chǎn)生感生電流，泵溝中的液態(tài)金屬即成為載流導(dǎo)體，它與行波磁場作用產(chǎn)生電磁力驅(qū)動金屬溶液定向流動

優(yōu)缺點

由于直接利用的是三相電源固有的相位差，因而合成磁場基本無脈動磁場分量，均是產(chǎn)生前進(jìn)力的合成磁場，與電磁炮原理完全相同,因而效率高，可達(dá)70%以上，由三相異步感應(yīng)式電泵構(gòu)成的波峰焊機(jī)除具有感應(yīng)式電磁泵具有的所有優(yōu)點外，如聲頻微擾振動波疊加，增強(qiáng)焊接能力和爬孔能力，無任何轉(zhuǎn)動部件、無磨損、免維護(hù)、結(jié)構(gòu)簡單等，還具有波峰高而有力、可獲得超高波峰40mm和寬波峰300～400mm寬度。

用途

電磁泵沒有轉(zhuǎn)動部件，結(jié)構(gòu)緊湊，運轉(zhuǎn)可靠，密封性好，特別適用于輸送一些有毒的重金屬（如汞、鉛等）和化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬（如鉀，鈉、鉀鈉合金等）。在一些核能反應(yīng)堆特別是快中子堆中都使用電磁泵。在一些化工廠中，用電磁泵輸送汞，有利于安全生產(chǎn)。在冶煉和鑄造工業(yè)中，用電磁泵和電磁流槽可提高產(chǎn)品質(zhì)量，但由于效率低，應(yīng)用還不普遍。在聚變反應(yīng)堆中，需要使用強(qiáng)磁場作用下的大流量電磁泵，其工作條件與目前使用的

小流量電磁泵有很大差別。隨著受控?zé)岷朔磻?yīng)研究工作的進(jìn)展，還需要對電磁泵開展相應(yīng)的研究工作。

來源:學(xué)機(jī)械就是那么簡單

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