直流水泵是依靠直流电源(如电池、太阳能直流输出) 驱动电机运转,进而带动叶轮实现液体输送的设备,核心是将电能转化为机械能,推动水流流动。其工作过程主要分为电机驱动和流体输送两个关键环节,具体原理如下:
直流水泵主要由 直流电机、叶轮、泵体(进水口 + 出水口)、密封组件 四部分组成,其中直流电机是动力核心,分为有刷直流电机和无刷直流电机两类,两者工作逻辑略有差异。
这是较传统的直流水泵类型,依赖机械换向结构运转:
通电产生磁场:直流电源接通后,电流流入电机定子的励磁线圈,线圈周围形成稳定的磁场。
机械换向驱动转子:电机转子上装有永磁体和换向器,换向器与电刷紧密接触。电流通过电刷传递到转子线圈,转子在定子磁场的磁力作用下开始转动;每当转子转过半圈,换向器会自动切换电流方向,使转子持续获得同向的驱动力,实现连续旋转。
叶轮抽水输送:转子轴直接连接水泵叶轮,叶轮随转子高速旋转时,叶片会对水体产生离心力。在离心力作用下,水从叶轮中心的进水口被甩向叶轮边缘,进而通过泵体出水口被压出;同时,进水口处因水流被甩出形成低压区,外界的水会在大气压作用下不断补充到进水口,形成持续的水流循环。
无刷直流水泵是目前主流款型,用电子换向替代了传统碳刷,结构更先进:
电子换向控制磁场:无刷电机没有电刷和换向器,而是配备了电子控制器(驱动器) 和霍尔传感器。霍尔传感器负责实时检测转子永磁体的位置,并将信号传递给控制器。
智能调节电流方向:控制器根据霍尔传感器的信号,精准控制定子线圈的通电顺序和电流方向,使定子产生旋转磁场。旋转磁场与转子永磁体相互作用,带动转子高速转动,无需机械接触即可实现持续换向。
流体输送过程与有刷泵一致:转子带动叶轮旋转,通过离心力完成吸水、压水的过程,实现液体的输送。