直流水泵的核心工作原理是 通过直流电机驱动叶轮旋转,将电能转化为流体动能,实现液体的吸入与输送,具体可分为电机运转和流体输送两个关键阶段,不同类型的直流水泵(如无刷式、有刷式)在电机结构上略有差异,但核心逻辑一致:
直流水泵的动力来源是直流电机,其核心由定子(固定部分,含绕组线圈)和转子(旋转部分,带永磁体)组成,运转分为两种主流形式:
有刷直流电机(传统结构)电流通过电刷和换向器流入定子绕组,产生定向磁场。定子磁场与转子永磁体之间产生电磁力,推动转子旋转;换向器则会实时改变绕组电流方向,保证转子持续朝一个方向转动。
无刷直流电机(主流结构)摒弃了电刷和换向器,改用电子换向系统(搭配霍尔传感器)。传感器实时监测转子位置,控制器根据位置信号,按顺序给定子三相绕组通电,形成旋转磁场,与转子永磁体相互作用驱动旋转。这种结构无机械摩擦,是目前多数直流水泵的首选方案。
电机转子与水泵叶轮直接相连,当叶轮随转子高速旋转时,会通过离心力或压力差完成液体输送:
吸入阶段:叶轮旋转时,叶片间的液体被甩向叶轮边缘,导致叶轮中心区域形成低压区。在外界大气压的作用下,待输送的液体从水泵进水口被 “压入” 低压区,填补空缺。
加压与排出阶段:被甩到叶轮边缘的液体,在离心力作用下获得动能和压力能,进入泵体的蜗壳通道(扩散式流道)。蜗壳的横截面积逐渐变大,液体流速降低,压力进一步升高,最终从出水口高压排出,完成输送循环。