恒奥德仪器解析电磁泵 ?传感器原理

　　电磁泵，处在磁场中的通电流体在电磁力作用下向定方向流动的√泵。利用磁场和导电流体『中电流的相互作用，使流体受电磁力↑作用而产生压力梯度，从而★推动流体运动的种装置。实用中大多用于泵送液态金属，所以又称液态金属电磁泵。

　　简介

　　电磁泵没有机械运动件，结构简单，密封性好，运转可靠，不需要轴密封，因此在化工、印刷行业中用于输送些有毒的重金属，如汞、铅等，用于》核动力装置中输送作为载热体的液态↓金属(钠或钾、钠钾合金)，也用于铸生产中输送熔融的有色金属。流量可达13000米/时，压力达1.7兆帕，温度达1200℃。

　　电磁泵按电源形式可分为交流泵和直流泵。

　　按液〗态金属中电流馈给的方式可分为传导式(电导式)电磁泵和感应式电╲磁泵。电导式电磁泵用直流(图1)或交流电(图2)。它有根非磁性难熔金属制的管(见图)，管周围是磁铁，磁力线与管垂直。当通入与管和磁力线均垂直的电流时，根据左手定则，产生机械力把导电流体压送出管。电导式般¤为小型泵，用于低压∞和小流量。传导式电磁泵中，电流由外部电源经泵沟两侧的电直接传导给液ξ　态金属。感应泵中，感应式使用多相交流电。电流则由交变磁场感应产生。新式的感应式电磁泵是直线感应泵，装有布置成扁平的、直线状的定子绕组，感☉应力呈轴向，尺寸较大，大流量泵均属这种类型。

　　按结构不同可分为平面、螺旋泵和圆柱◣泵等。在◆感应泵中，液态金属的电流由交变磁场(单相或三相)感应产生。图3是感应式平面泵的示意图，图6是其原理图。三相感应式电磁泵的工作原理和普通感应电机相似。位于平面或ㄨ圆柱形铁芯中的三相绕组(其中的电流见图6曲线1)产生行︽波磁场※(图6曲线2是行波磁场的磁感应强度曲线)或旋≡转磁场。该磁场在液态金属中感应出电流(图6曲线3)。感应电流与磁场相互作用产生磁场力，从而在泵的出口处产生推动液态金属运动的压力差。对直♂流电磁泵，上述压差△p可写成:

　　式中σ为被输送的液态金▓属的电导率;Q为体积流量:a为通道半度;b为〇通道半宽度;L为通道有效卐长度;B为磁感应强度。对感应电磁泵，压差可写成:

　　式中Bm为磁感应强度幅值;va为行波磁场速度;va =2tf，t为磁距，f为电源频率;u为流速;S=称为滑差。

　　上述压差公式是就简单模型导出的，如计及其他实际因素的影→响(通常使压差∑　变小)，要引相应的修正系数。这些实际因素对直流泵主要是电枢反应(通过液态金属的电流所感生的磁场▂引起的合成磁场分布不均匀)，电流漫流(电流在磁场作用区两侧分流引起的电流分布不均匀)，磁边缘的气隙漏磁等;对感应泵则主要是横向端部效〗应(液态金属★中感生电流在有限宽度通道内部分或全部地构成回路所引起)和纵向端部效应(铁芯有限长度导致磁路▲开路所引起)等。

　　利用磁↙场和导电流体中电流的相互作用，使流体受电磁力作用而产生压力梯度，从而推动流体运动的种装置。实用中大多用于泵送液态金属，所以又称液态金属电磁泵。电磁泵按电源形式可分为交流泵和直流泵;按液态金属中『电流馈给的方式可分为传导式电磁泵和♀感应式电磁泵;按结构不同可分为平面泵和圆柱〖泵等。传导式泵中，电流由外部电源经泵沟两侧的电直接传导给液态＠ 金属;感应泵中，电流则由交变磁场感应产生。电磁泵没有转动部件，结构简单，密封性好，运转可靠，因此在化工、印刷行业中用于输送些有毒的重金属，如汞、铅等;在原子能动力工业■中用于输送化学性质别活泼的金ζ　属，如钠、钾、钠钾合金;在铸企业中可以用来做铝、镁等活泼金属的定量泵，但现在主♀要为军工等大型企业使用。电磁泵的缺点是效率较【低，

　　电磁泵的缺点是效率较低，在冶炼、铸工业中尚未普遍采用。

　　电磁泵类似普通电磁阀,它以交流电为工作动力,电流通过电磁绕组形成交变固※定磁场,与可运动的泵体形成交互作用,带动泵体振动,推动液体输∮出。

　　原理

　　传导式电磁○泵原理

　　传导式电磁泵原︾理是:在磁场中的导体，通过电流，则导体︼将受到磁场的推力，三者方向相互垂直，推力的大小为F=I×B×L。

　　传导电磁泵没有任何转动部件，解决了机械泵磨损问〇题，形成免维护焊机。但由于与液态金属【接触的大电流电向液态金属传导电流的过程中，因氧化渣在电上的附着和∮遮蔽，成波峰不稳，甚至大起√大落，不能稳定的生产，内口瑞士这种机型近50台基本都已停用。

　　感应电磁Ψ 泵原理

　　它采用的原理是利用单相C型开口电磁铁，由于内外环的磁程№差而产生内外环磁场※的相位差，而形成前磁场分量，即由前相位指向滞后相位的前磁场分量。在前磁场分量中的液态金ζ属钎◢料切割磁力线，因此受到个向前的感应力，达到泵送液态金属钎料的目的。

　　由于利用的是磁程差产生相位差，形成前磁场分量，其前磁场分量非常有限，大部分为不产生前推力的脉▆动磁场，要制出如图的宽波峰(300mm~400mm波峰宽度)和波峰(40mm度)非常困难。

　　工作原理

　　三相感应电磁泵的工作原理与异步电动机╱相似，结构主■要包括定子铁心和绕组。绕组通电后产生个行波磁场与泵沟内的液态金属作用产生感生电流，泵沟中的液态金属即成为载流导体，它与行波磁场作用产生电磁力驱动金属溶液定向流〖动

　　优缺点

　　由于直接利用的是三相电源固有的相位差，因而合成磁场基本无脉动磁场分量，均是』产生前力的合成磁场，与电磁炮原理全①相同,因而效率，可达70%以上，由三相异步感应式电泵构成的波峰焊机除具有感应式电磁泵具有的所有优点外，如声频微扰振动波叠加，增强焊接能力和爬孔能力，无任何转动部件、无磨损、免维护、结构简单等，还具♀有波峰而有力、可获得ω　波峰40mm和宽波峰300~400mm宽度。

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