磁力泵的工作原理是电机通过磁场带动磁力泵的外磁转子与内磁转子连接,带动磁力泵的叶轮运转。当磁力泵充满液体时,叶轮在旋转过程中不断吸入液体并不断排出吸入的液体,叶轮使液体在泵内旋转。这样连续工作,介质的压力和速度能量就产生了离心力。这样,在离心力的作用下,液体沿着叶轮转轮从叶轮中心被甩向四周,然后经过泵壳排出管道,从而将介质输送到最终目的地。
磁力泵的磁力驱动是在普通离心泵的基础上应用的。它和所有磁力传动原理一样,是利用磁铁能吸引铁磁性物质和磁铁或磁场之间存在磁力(而非铁磁性物质不影响或很少影响磁力)的特性,通过非磁性导体(隔离套)无接触地传递动力。这种驱动装置叫做磁力联轴器。
电机联轴器与外磁钢连接,叶轮与内磁钢连接。外磁钢和内磁钢之间设有全密封隔离套,将内磁钢和外磁钢完全隔离,使内磁钢处于介质中。电机的转轴通过磁钢之间磁极的吸引直接带动叶轮同步旋转,从而达到输送介质的目的。
磁隔离泵的定子和转子完全隔离,完全避免了传统无刷DC电动泵的漏液问题。而且可以完全浸没防水,有效提高了泵的使用寿命和性能。
磁力泵(磁力驱动泵)主要由泵头、磁力传动器(磁缸)、电动机、连接底板等几部分零件组成。磁力泵磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成当电动机带动外磁转子旋转时,磁场能穿透空气隙和非磁性物质,带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转,实现动力的无接触同步传递,将容易泄露的动密封结构转化为零泄漏的静密封结构。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭,从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题。
工作原理
综述原理
无刷直流磁力驱动泵的磁铁与叶轮注塑成一体组成电机的转子,转子中间有直接注塑成型的轴套,通过高性能陶瓷轴固定在壳体中,电机的定子与电路板部分采用环氧树脂胶灌封于泵体中,定子与转子之间有一层薄壁隔离,无需配以传统的机械轴封,因而是完全密封。电机的扭力是通过矽钢片(定子)上的线圈通电后产生磁场带动永磁磁铁(转子)工作运转。 对磁体进行n (n为偶数) 级充磁使磁体部分相互组成完整耦合的磁力系统。当定子线圈产生的磁极与磁铁的磁极处于异极相对,即两个磁极间的位移角Φ=0,此时磁系统的磁能最低;当磁极转动到同极相对,即两个磁极间的位移角Φ=2π/n,此时磁系统的磁能最大。去掉外力后,由于磁系统的磁极相互排斥,磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是磁体产生运动,带动磁转子旋转。
无刷直流水泵通过电子换向,无需使用碳刷,磁体转子和定子矽钢片都有多级磁场,当磁体转子相对定子旋转一个角度后会自动改变磁极方向,使转子始终保持同级排斥,从而使无刷直流磁力隔离泵有较高的转速和效率。
磁力隔离泵的定子与转子完全隔离,完全避免了传统的电机式无刷直流水泵存在的液体泄漏问题。而且可以完全潜水使用并且完全防水,有效的提高了泵的使用寿命及性能。
组成分解
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; 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。
轴
由于无刷直流磁力隔离泵是通过通电线圈带动转子旋转来工作的,旋转为了保持转子转动的平稳及噪音,采用高性能陶瓷轴与轴套配合,可以达到很高的精度,有效的减少了旋转阻力及噪音。
滑动轴承
磁力泵滑动轴承的材料有工程塑料塑钢(POM)或陶瓷。由于塑钢(POM)及陶瓷具有很好的耐热、耐腐蚀、耐摩擦性能,所以磁力泵的滑动轴承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨胀系数小,所以轴承间隙不得过小,以免发生抱轴事故。
由于磁力泵的滑动轴承以所输送的介质进行润滑,所以应根据不同的介质及使用工况,选用不同的材质制作轴承。
保护措施
当磁力传动器的从动部件在过载情况下运行时,磁力传动器的从动部件会在轴上打滑,有效的保护了电机。
⒉ 泵运转时,必须用少量的液体对内磁转子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承的摩擦副进行冲洗冷却。冷却液的流量通常为泵设计流量的2%-3%,内磁转子与隔离套之间的环隙区域由于涡流而产生高热量。当冷却润滑液不够或冲洗孔不畅、堵塞时,将导致介质温度高于永磁体的工作温度,使内磁转子逐步失去磁性,使磁力传动器失效。当介质为水或水基液时,可使环隙区域的温升维持在3-5℃;当介质为烃或油时,可使环隙区域的温升维持在5-8℃。
优点
磁力泵是一种通过磁力传动来实现无接触力矩传递从而以静密封取代动密封,使泵达到完全无泄漏。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭,从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题,消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患,有力地保证了职工的身心健康和安全生产。
与电机式直流无刷水泵相比,磁力泵具有以下优点:
⒈泵轴由动密封变成封闭式静密封,彻底避免了介质泄漏。可以水陆两用,并且完全防水。
⒉无需独立润滑和冷却水,降低了能耗。
⒊功耗小、效率高,且具有阻尼减振作用,减少了电动机振动对泵的影响和泵发生气蚀振动时对电动机的影响。
⒋过载时转子会在陶瓷轴上打滑,对电机、泵有保护作用。
磁力泵工作原理是电动机带动磁力泵外磁转子通过磁场作用与内磁转子连接并且带动磁力泵的叶轮运转,当磁力泵里面充满了液体时,叶轮在电动机高转速的运行带动下,在转动过程中一面不停的吸入液体,一面又连续将吸进的液体排出,叶轮使其液体在泵里旋转,像这样连续不断的工作,介质在压力及速度能的作用下,而产生了离心力。就这样在离心力的作用下,液体沿叶轮流道从叶轮中心向周围甩出,再经过泵壳排出管道,就这样把介质输送到最终目的地。
磁力泵是一种无泄漏、密封性好的泵,其工作原理主要分为两个部分:
驱动部分:磁力泵的驱动部分由电机、联轴器、外磁转子和轴承组成。电机通过联轴器将动力传递给外磁转子,外磁转子与内磁转子相对转动,从而驱动叶轮旋转。
密封部分:磁力泵的密封部分主要由静磁环、动磁环、隔离套、泵体和叶轮等组成。外磁转子上的磁铁通过隔离套作用,将转动力传递给内磁转子,内磁转子带动叶轮旋转。由于内外磁转子之间通过隔离套隔离,不会出现泄漏现象,因此实现了无泄漏、密封性好的特点。
磁力泵作为一种特殊的离心泵,其原理与离心泵部分相同
磁力泵的工作原理:
磁力泵是一种使用磁力耦合原理实现传输液体的泵,其工作原理主要是利用磁力场的作用,将驱动端的运动转化为被动端的动力,在磁力泵中,驱动端的电机驱动外磁转子旋转,产生磁场作用,被动端的内磁转子则在磁力的作用下旋转,从而带动泵壳和叶轮等组件一起旋转,实现液体的输送。