太阳能水泵的构造主要由几个关键部分组成,其中包括泵体、电机定子、轴、轴承以及转子水叶,即磁体和叶轮。其中,磁体采用稀土永磁材料,如钕铁硼,具有宽广的工作温度范围(-45℃至400℃),强大的矫顽力和各向异性磁场,即使在接近同极时也不会退磁,为水泵提供稳定的磁场源。
隔离件是磁力隔离泵的重要组件,当使用金属隔离套时,它会处于变化的磁场中,这会导致垂直于磁力线方向的截面产生涡电流,进而转化为热量。涡流的大小可以通过公式Pe=KnT/FD(ρσ)来衡量,其中n是泵的额定转速,T是磁传动力矩,F是隔套内的压力,D是隔套内径,ρ是材料的电阻率,σ是材料的抗拉强度。为了减少涡流,选择高电阻率和高强度的非金属材料制作隔离套是有效的策略。
轴的设计也很关键,无刷直流磁力泵通过线圈驱动转子旋转。为了保证平稳运行和降低噪音,采用高性能陶瓷轴与轴套配合,提高了旋转精度,减少了阻力和噪音。
滑动轴承部分,磁力泵通常使用工程塑料塑钢(POM)或陶瓷,这两种材料具有良好的耐热、耐腐蚀和耐磨性能。由于陶瓷材质脆且膨胀系数小,因此在选择轴承间隙时需谨慎,以避免轴承抱轴问题。滑动轴承的材质选择还需考虑输送介质的特性和使用工况。