[发明专利]磁动电磁泵

说明书

(一)技术领域：

磁动电磁泵是一种新型的感应式电磁泵。

感应式电磁泵是指这样一种装置，它通过某种方式，对导电流体施加前进磁场，从而产生感生电流，以电磁力推动流体定向流动。

这里说的电磁泵，是指利用磁场和导电流体中电流的相互作用，使流体受电磁力的作用，而推动流体定向流动的一种装置。

感应式电磁泵是电磁泵的一类，在这类电磁泵中，导电流体中的电流，是靠穿过导电流体的磁场的变化而产生的感生电流。要使感生电流产生动力，就必须使磁场与导电流体相对运动。我们称这种运动的磁场为“前进磁场”。产生连续不断的前进磁场，是感应式电磁泵的技术关键。

市场上另有一类称为“电磁泵”的装置，它用电磁力使泵体发生机械振动，对流体加压，流体内不存在电流。这种“电磁泵”，不属于此技术领域。

(二)背景技术：

感应式电磁泵在推动高温导电流体中取得较好的效果，与机械泵相比，具有使用寿命长、不产生涡流、不污染被输送的流体等优点。

因为有上述优点，感应式电磁泵在波峰焊工艺中得到广泛应用。

波峰焊，广泛应用于电子元器件和印刷电路板间的焊接，已有20多年历史，现在已经成为一种成熟的电子装联工艺技术。

实现波峰焊，需要将熔融的焊料(锡)用泵推动，喷射，形成“波峰”。最早的波峰焊采用机械泵。焊接功效比原有焊接方法大有提高。但机械泵有难以克服的缺点：1、叶轮易被腐蚀，寿命较短，2、被腐蚀的叶轮残渣污染锡液。3、叶轮的旋转产生涡流，加速锡的氧化，增加焊料消耗。

80年代曾出现用传导式电磁泵的波峰焊机：(美国专利US-3.797.724)。它用电极将直流电导入锡液。它虽然能够克服机械泵的缺点，但自身也有重大缺点：电极易被氧化物覆盖，造成性能不稳定。因未能克服该缺点，已经停止生产。

90年代，出现了用感应式电磁泵的波峰焊机，用交流电通入线圈和磁芯，产生穿过锡液的变化磁场——其中至少有一部分是前进磁场，在锡液中产生感生电流。推动锡液作定向流动。感应式电磁泵没有转动的叶轮，锡液不会产生涡流，也不会受叶轮残渣污染。同时也没有传导式电磁泵的缺点。

“单相感应电磁泵波峰焊机”(中国专利CN91058162A.CN.93246899.3.)，是最早用感应式电磁泵的波峰焊机。在单向感应电磁泵中，前进磁场的产生，利用的是磁程差产生相位差，形成前进磁场分量。因为其前进磁场分量有限，电磁力也有限，所以性能和效率不够好。虽能克服机械泵的缺点，但难以实现宽波峰和超高波峰的需求。

三相异步感应泵(中国专利CN96236223.9)。是现在广泛应用于波峰焊的电磁泵，它是用三相交流电输入励磁线圈组(内含软磁芯)，利用三相交流电的相位差，在锡液中形成连续的前进磁场，使锡液中产生感生电流，受到电磁力的作用，锡液沿磁场前进方向产生压力梯度，推动锡液定向流动。三相异步感应泵无转动部件，寿命长，波峰稳定，无磨损，效率高于单相感应电磁泵，而且能够实现宽波峰(300mm～400mm波峰宽度)和超高波峰(40mm高度)的技术要求。是现有的较先进的电磁泵。

目前，三相异步感应泵在波峰焊中的应用广泛。但由于种种原因，仍然未能全面取代机械泵，仍有部分机械泵波峰焊机在继续运行。

三相异步感应电磁泵在实际应用中，仍有不足之处：

1、自身性能的缺点：由于锡液的导磁率低、电阻大，要使锡液获得足够的动力。就需要外加强大的前进磁场，而受空间局限，励磁线圈和磁芯尺寸有限，因而必须向励磁线圈输入强大的电流。大电流使内阻耗电大幅增加，大约有30％(或更多)的电能消耗在励磁线圈的内阻上，不仅降低了效率，而且产生了大量热能，很容易使线圈和软磁芯的温度升高。如果温度升高，会导致线圈内阻增加、软磁芯导磁率下降，直接影响工作。所以散热至关重要。因为励磁线圈靠近高温的锡液(摄氏240度左右)，使散热更加困难。

2、不易对旧波峰焊机(机械泵)进行技术改造。

3、必须使用三相交流电。

随着稀土技术的发展，永磁体的性能得到极大的提高，价格则大幅降低。为永磁体在电磁泵上的应用提供了便利。现在，永磁体的磁力强度已经能与电磁铁比美，耐高温的性能则优于软磁芯。而通过永磁体的运动，同样能够产生前进磁场。把它应用于电磁泵能够进一步提高电磁泵的性能。

(三)发明内容：

本发明的目的是用永磁体，制造一种新型的电磁泵，它的特点是：低能耗、高性能、高效率、和高可靠性，并且比较容易对现有设备进行技术改造。