磁懸浮心臟泵永磁軸承的研究.pdf

1、心室輔助裝置（簡(jiǎn)稱心臟泵）是一種部分或全部替代心臟泵血功能的裝置。傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式心臟泵在軸承的支承處存在摩擦，因此帶來了溶血、血栓等一系列問題。為了解決這些問題，本課題設(shè)計(jì)了軸流式心臟泵磁懸浮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。該系統(tǒng)徑向懸浮采用四自由度永磁軸承，軸向采用電磁軸承，實(shí)現(xiàn)五自由度全懸浮，為心臟泵的應(yīng)用研究提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 本文主要工作如下： 1、根據(jù)軸流式心臟泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了徑向永磁軸承的結(jié)構(gòu)。 2、對(duì)永磁軸

2、承建模的靜態(tài)磁路法、通用模型法、等效磁荷法和有限元法進(jìn)行了分析比較，選擇有限元法建立四自由度永磁徑向軸承剛度和承載力的數(shù)學(xué)模型。 3、根據(jù)電磁學(xué)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)等原理，確定了永磁軸承的設(shè)計(jì)對(duì)徑向剛度的要求。編寫了基于有限元FEMM和MATLAB的永磁徑向軸承計(jì)算程序，對(duì)永磁軸承的尺寸參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析，得到滿足剛度要求的永磁材料尺寸參數(shù)。 4、根據(jù)心臟泵軸承.轉(zhuǎn)子系統(tǒng)受力分析，結(jié)合軸向電磁軸承的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了軸流式心臟泵開放式