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平面感應(yīng)式電磁泵 |
Plane Electromagnetic Induction Pump |
目前應(yīng)用較廣的感應(yīng)式電磁泵是三相感應(yīng)式電磁泵。其工作原理與三相異步電動機相似,結(jié)構(gòu)主要包括鐵心和繞組。繞組通電后在鐵芯產(chǎn)生一個行波磁場,是一個沿泵溝方向前進(jìn)的交變磁場,泵溝內(nèi)的液態(tài)金屬在磁場作用下產(chǎn)生感生電流,泵溝中的液態(tài)金屬成為載流導(dǎo)體,它與行波磁場作用產(chǎn)生電磁力驅(qū)動金屬溶液流動。
三相感應(yīng)電磁泵的結(jié)構(gòu)形式主要有:平面感應(yīng)電磁泵,圓柱感應(yīng)電磁泵和螺旋感應(yīng)電磁泵。本課件介紹應(yīng)用最廣泛的平面感應(yīng)電磁泵。
三相感應(yīng)電磁泵產(chǎn)生行波磁場的感應(yīng)器由鐵芯與三相繞組組成,感應(yīng)器是平面的,好像把三相感應(yīng)電機的鐵芯從圓周展開成平面一樣,圖1是鐵芯的結(jié)構(gòu)圖,由于應(yīng)用在交變磁場,鐵芯用硅鋼片疊成,在鐵芯的槽內(nèi)嵌有線圈導(dǎo)線。圖中以單匝線圈示意線圈繞制方向,對應(yīng)三相交流電有A相線圈(黃色)、B相線圈(綠色)、C相線圈(紅色)。 |

圖1--平面感應(yīng)電磁泵鐵芯與線圈走向 |
一般平面感應(yīng)電磁泵有上下兩個鐵芯,兩個鐵芯間有氣隙,每個鐵芯各有一組三相線圈,上下對應(yīng),見圖2。 |

圖2--平面感應(yīng)電磁泵上下鐵芯與線圈 |
兩組三相線圈中的各相線圈可串聯(lián)也可并聯(lián),上下各線圈產(chǎn)生的磁場方向必須一致。圖3是僅A相線圈(黃色)單獨通電產(chǎn)生磁場的示意圖,藍(lán)色箭頭線代表磁通方向。 |

圖3--電磁泵A相線圈通電產(chǎn)生磁場圖 |
接三相交流電,就會在上下感應(yīng)器間產(chǎn)生交變磁場,圖4為某瞬間的磁場狀態(tài),兩鐵芯間的淺藍(lán)色箭頭線表示該點磁場方向與大小,連接各箭頭尖會形成一條類似正弦波的曲線。隨著交流電的變化,該正弦波狀磁場會水平移動,故稱為行波磁場。 |

圖4--電磁泵輸入三相交流電產(chǎn)生行波磁場 |
下面的動畫演示了行波磁場隨三相交流電變化的過程。 |
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平面感應(yīng)電磁泵行波磁場動畫 |
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動畫演示的是理想狀態(tài),實際上由于線圈與鐵芯的邊端效應(yīng),波形會有些畸變,特別是頭尾端畸變較大。
實際的線圈由多匝組成,在本例中每個鐵芯有2個A相線圈、2個B相線圈、2個C相線圈,為顯示清楚,分別用黃綠紅色表示。每相的2個線圈串聯(lián)起來,圖5是下鐵芯與三相繞組。 |

圖5--平面感應(yīng)電磁泵鐵芯與繞組 |
電磁泵的流體管道稱為泵溝,泵溝在上下鐵芯間的氣隙中,為看清泵溝的結(jié)構(gòu),在圖6中隱去了上鐵芯與上繞組,并剖開了泵溝前部分。
高溫熔液多用特種陶瓷材料制造泵溝,低溫液體也有用不銹鋼制造,但在交變磁場中會產(chǎn)生渦流發(fā)熱,降低了泵的效率。泵溝中的導(dǎo)電液體在行波磁場中切割磁力線感生電流,如同三相異步電動機一樣,該電流會推動液體流動。在泵溝兩側(cè)窄面設(shè)置導(dǎo)電良好的邊條作為壁面,其作用就像異步電機鼠籠兩端的短路銅環(huán),可增強流體的感生電流,加大推力。 |

圖6-泵溝的結(jié)構(gòu) |
圖7是一個平面感應(yīng)電磁泵模型。 |

圖6--平面感應(yīng)電磁泵結(jié)構(gòu)示意圖 |
平面感應(yīng)電磁泵結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)與維修方便。平面感應(yīng)電磁泵應(yīng)用較廣,例如在電子制造業(yè)廣泛應(yīng)用在波峰焊機中用來泵送焊錫熔液,在鋁冶煉與澆注中輸送鋁熔液。 |
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