Электромагнитные индукционные насосы являются разновидностью МГД машин.
Винтовой индукционный насос.
При подаче 3х фазного напряжения на обмотку статора создается вращающееся магнитное поле пересекающее не магнитную трубу с жидким металлом и создающее вихревые токи в жидком металле. Взаимодействие вихревых токов с вращающимся полем приводит к появлению вращающегося момента действующего на отдельные элементы объема жидкого металла и насос начинает работать.
Плоский линейный индукционный насос
В отличие от предыдущего создается не вращающееся магнитное поле, а бегущее.
Цилиндрический линейный индукционный насос
Отличается от предыдущего наличием внутреннего магнитопровода.
Достоинства: уменьшается воздушный зазор.
Электромагнитные индукционные насосы для жидких металлов являются одной из разновидностей магнитогидродинамических машин переменного тока. В этих насосах подвижной частью является жидкий металл. Для приведения его в движение используется бегущее или вращающееся магнитное поле, образованное трехфазной обмоткой переменного тока. В зависимости от формы канала, в котором перемещается металл в магнитном поле, электромагнитные индукционные насосы подразделяются на винтовые и линейные.
Винтовой индукционный насос (рис.) напоминает по своему устройству двигатель с полым ротором. Он также имеет два статора: внешний 1 и внутренний 2. В пазах магнитопровода внешнего статора размещается трехфазная обмотка, питающаяся от сети (иногда трехфазная обмотка размещается и на внешнем, и на внутреннем статорах). В зазоре между статорами располагается плоская труба из немагнитной стали 4, по которой протекает жидкий металл 3.
На рисунке показана конструкция, в которой труба с жидким металлом делает один виток вокруг внутреннего статора и имеет сечение А1, где А — толщина слоя металла в радиальном направлении, / — длина магнитопровода и внутренней полости трубы, заполненной жидким металлом в осевом направлении. В общем случае труба с жидким металлом несколько раз винтообразно обвивается вокруг статора.
При протекании токов по статорной обмотке образуется вращающееся поле, индуктирующее вихревые токи в жидком проводящем металле 3. За счет взаимодействия вихревых токов с полем создаются электромагнитные силы, заставляющие жидкий металл продвигаться с линейной скоростью v в сторону вращения поля. Процессы преобразования энергии в винтовом одновитковом электромагнитном насосе описываются с помощью уравнений и схемы замещения асинхронного двигателя с полым немагнитным ротором, в которых индуктивное сопротивление рассеяния «ротора» равно.
Винтовой индукционный насос
Плоский линейный индукционный насос напоминает по своему устройству линейную асинхронную машину. Он состоит из двух плоских статоров — индукторов. В пазах индукторов / располагаются трехфазные многополюсные обмотки. В зазоре между индукторами размещается плоская труба (канал) прямоугольного сечения, внутреннюю полость которой заполняет жидкий металл. В результате взаимодействия бегущего поля индукторов с вихревыми токами, индуктированными в жидком металле, возникают электромагнитные силы. В результате сложения электромагнитных сил, действующих на частицы металла, развивается давление и жидкий металл перемещается в направлении движения поля с некоторым скольжением.
В цилиндрическом линейном индукционном насосе (рис.) электромагнитные силы, действующие на жидкий металл, также создаются бегущим полем. Но в таком насосе канал 4 с жидким металлом 3 имеет кольцевое сечение. Внутри канала расположен сердечник 2 без обмотки, снаружи — индуктор 7, охватывающий канал. В кольцевых пазах индуктора располагаются катушки трехфазной обмотки 5.
Цилиндрический линейный индукционный насос
Индукционные насосы используются для транспортирования металлов в расплавленном состоянии. Наиболее важной областью их применения являются установки с ядерными реакторами на быстрых нейтронах, где с их помощью осуществляется циркуляция жидкометаллических теплоносителей (натрия, калия и их сплавов), отводящих тепло от реакторов.
