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，均是产生前进力的合成磁场，与电磁炮原理完全相同,因而效率高，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，还具有波峰高而有力、可获得超高波峰40mm和宽波峰300～400mm宽度。

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一些有毒的重金属，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），也用于铸造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）。它有一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。电导式一般为小型泵，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极直接传导给液态金属。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。最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，从而在泵的进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为通道半高度；b为通道半宽度；L为通道有效长度；B为磁感应强度。对感应电磁泵，压差可写成：

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

上述压差公式是就最简单模型导出的，如计及其他实际因素的影响（通常使压差变小），要引进相应的修正系数。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），磁极边缘的气隙漏磁等；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一种装置。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极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一些有毒的重金属，如汞、铅等；在原子能动力工业中用于输送化学性质特别活泼的金属，如钠、钾、钠钾合金；在铸造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、铸造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。

电磁泵没有转动部件，结构紧凑，运转可靠，密封性好，特别适用于输送一些有毒的重金属（如汞、铅等）和化学性质活泼的金属（如钾，钠、钾钠合金等）。在一些核能反应堆特别是快中子堆中都使用电磁泵。在一些化工厂中，用电磁泵输送汞，有利于安全生产。在冶炼和铸造工业中，用电磁泵和电磁流槽可提高产品质量，但由于效率低，应用还不普遍。在聚变反应堆中，需要使用强磁场作用下的大流量电磁泵，其工作条件与目前使用的

小流量电磁泵有很大差别。随着受控热核反应研究工作的进展，还需要对电磁泵开展相应的研究工作。

丘金著，严陆光译：（液态金属电磁泵），科学出版社，北京，1964;

中国科学院力学研究所、上海电器科学研究所电磁泵小组编：《液态金属电磁泵》，科学出版社，北京，1979。

电磁泵传导式电磁泵原理

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题，形成免维护焊机。但由于与液态金属接触的大电流电极向液态金属传导电流的过程中，因氧化渣在电极上的附着和遮蔽，造成波峰不稳，甚至大起大落，不能稳定的生产，国内进口瑞士这种机型近50台基本都已停用。

电磁泵感应电磁泵原理

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，进而形成前进磁场分量，即由超前相位指向滞后相位的前进磁场分量。在前进磁场分量中的液态金属钎料切割磁力线，因此受到一个向前的感应力，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，形成前进磁场分量，其前进磁场分量非常有限，大部分为不产生前进推力的脉动磁场，要制造出如图的宽波峰（300mm～400mm波峰宽度）和超高波峰（40mm高度）非常困难。

电磁泵三相异步感应泵原理

这是我国在波峰焊机上获得的又一专利技术，它不仅解决了传导式电磁泵的传导式电磁泵的传导电流电极由于氧化渣遮蔽造成的波峰不稳问题，无任何转动部件，无电流变换器，免维护、无磨损，而且效率高，可获得高而有力的波峰及宽波峰。

三相异步感应式电泵的原理是利用三相电源相互差120°相位差，在空间分布，构成各自磁场，其合成磁场，是一个前进磁场中切割磁力线，感应电流，形成前进的电磁力。

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。绕组通电后产生一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

《电磁泵铸造技术及应用》介绍电磁泵铸造技术，共分7章：铸造技术发展；直流电磁泵；直流电磁泵关键部件设计及实验；直流电磁泵在定量浇注中的应用；直流双联电磁泵关键技术；直流电磁泵在低压铸造中的应用；直流电磁泵中耐火材料。《电磁泵铸造技术及应用》可作为铸造领域科研人员和工程技术人员的参考资料，也可作为材料加工工程专业研究生教材。

第1章 铸造技术发展.

1.1 铝合金铸造技术研究进展

1.1.1 压力铸造

1.1.2 低压铸造

1.1.3 差压铸造

1.1.4 真空吸铸

1.1.5 悬压铸造

1.2 电磁泵铸造

1.3 电磁泵在铸造中的应用

参考文献

第2章 直流电磁泵

2.1 直流电磁泵简介

2.2 直流电磁泵的电枢反应和消除方法

2.3 直流电磁泵的端部损失及减少损失的方法

2.4 磁场分布的边缘效应

2.5 直流电磁泵的等值电路

2.6 直流电磁泵的参数选择和设计步骤

2.7 直流电磁泵的计算步骤

2.8 重量选择的准则

参考文献

第3章 直流电磁泵关键部件设计及实验

3.1 直流电磁泵的基本工作原理

3.2 直流电磁泵的效率及其影响因素

3.3 直流电磁铁磁隙磁感应强度计算方法

3.3.1 分体式开口电磁铁结构

3.3.2 实验方法

3.3.3 实验结果

3.3.4 结果分析与数据处理

3.3.5 计算气隙中磁感应强度的数学模型建立

3.4 直流电磁泵用磁铁聚磁效应

3.4.1 原理分析

3.4.2 实验方法

3.4.3 实验结果与分析

3.5 聚磁头磁感应强度的数学模型建立

3.5.1 数学模型的建立

3.5.2 数学模型的验证

3.6 直流电磁泵电极材料与结构设计

3.6.1 直流电磁泵用电极简介

3.6.2 直流电磁泵用电极性能要求

3.6.3 直流电磁泵用电极结构及分类

3.7 直流电磁泵电极实验

3.7.1 一体式电极实验

3.7.2 自体式电极实验

3.7.3 组合式电极实验

3.7.4 实验结果分析

3.8 直流电磁泵泵体流槽结构设计

3.8.1 模拟实验装置

3.8.2 实验方法及实验器材

3.8.3 实验结果与分析

参考文献

第4章 直流电磁泵在定量浇注中的应用

4.1 电磁泵定量浇注系统组成

4.2 定量电磁泵加热部分设计

4.2.1 电热元件材料具有的性能

4.2.2 常用电热元件材料及其性能

4.2.3 电热元件的表面负荷率

4.2.4 电热元件的计算方法

4.2.5 定量电磁泵输液管加热炉丝计算实例

4.3 定量电磁泵电磁铁设计

4.3.1 定量电磁泵励磁电源设计

4.3.2 定量电磁泵磁场强度测定

4.4 定量电磁泵用保温炉

4.4.1 定量电磁泵保温炉的特性

4.4.2 定量电磁泵保温炉体积与内腔高度的关系..

4,5定量电磁泵工艺参数测定

4.5.1 泵高与电流关系的测定及数学模型的建立

4.5.2 流量与电流关系的测定及数学模型建立

4.5.3 电磁泵流量的理论计算

4.6 电磁泵定量浇注控制技术

4.6.1 电磁泵定量浇注控制系统组成

4.6.2 电磁泵定量浇注控制工作原理

4.6.3 电磁泵定量浇注控制程序数学模型的建立

4.6.4 电磁泵定量浇注控制程序设计

4.7 电磁泵定量浇注系统浇注铝合金铸件

4.7.1 浇注背盘铝合金铸件

4.7.2 浇注蜗壳铝合金铸件

4.7.3 浇注负重轮铝合金铸件

4.7.4 实验结果分析

参考文献

第5章 直流双联电磁泵关键技术

5.1 直流双联电磁泵的提出

5.2 直流双联电磁铁结构及实验

5.2.1 双联电磁铁极性分布对气隙中磁感应强度的影响

5.2.2 数据分析

5.3 模拟双联电磁泵实验

5.3.1 单电磁泵与双联电磁泵泵高的对比

5.3.2 双联电磁泵流量实验

5.4 双联电磁泵初步结构

参考文献

第6章 直流电磁泵在低压铸造呻的应用

6.1 双联电磁泵低压铸造系统的组成

6.2 双联电磁泵电磁铁结构设计

6.3 双联电磁泵电磁铁磁场强度测定

6.4 双联电磁泵工艺参数测定

6.5 双联电磁泵泵高及效率

6.6 大型复杂箱体铝铸件电磁泵低压铸造工艺

6.6.1 大型复杂箱体铝铸件特点及铸造工艺分析

6.6.2 熔化工艺的确定

6.6.4 除气精炼工艺的确定

6.6.5 均衡凝固的铸型工艺设计

6.6.6 箱体铸件的造型制芯

6.6.7 电磁泵低压铸造箱体铝铸件浇注工艺的制订

6.7 用计算机CASTsoft软件模拟充型及凝固过程

6.7.1 三维实体铸件图

6.7.2 前处理

6.7.3 模拟计算

6.7.4 均衡凝固工艺设计

6.7.5 浇注系统设计

6.7.6 冷铁布置

6.7.7 芯子布置

6.8 箱体铝铸件力学性能检测

参考文献

第7章 直流电磁泵中耐火材料

7.1 铝合金直流电磁泵对耐火材料的要求

7.2 黏土结合碳化硅制品的生产方法

7.3 黏土结合碳化硅制品的结构特征

7.4 铝工业用耐火材料的一般损坏机理

7.4.1 铝熔体与耐火材料的反应

7.4.2 铝熔液渗透的影响

7.5 提高耐火材料制品抗侵蚀性能的方法

7.5.1 釉浆涂层对耐火材料抗侵蚀性的影响

7.5.2 黏土结合碳化硅用釉的配方

7.5.3 釉制备工艺过程

7.5.4 性能测试

7.6 黏土结合碳化硅抗铝液侵蚀性检测

7.6.1 施釉前后气孔的改变

7.6.2 黏土结合碳化硅侵蚀结果与分析

参考文献

附录直流电磁泵控制程序

……

液态金属电磁泵是一种输送导电流体的装置，它具有密封、可靠、结构简单等优点，在化工、冶金、原子能动力、空间技术等方面都有一定应用．本书总结了国内这方面的研制成果和经验．书中重点介绍了传导式电磁泵和感应式电磁泵的工作原理、测试技术和工艺材料．可供从事液态金属电磁泵的科技人员参考．