軸流式磁懸浮人工心臟泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的研制.pdf

1、磁懸浮人工心臟泵以其無(wú)接觸支承的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)使得轉(zhuǎn)子與定子之間無(wú)摩擦,可以解決心臟泵的溶血和血栓問(wèn)題,得到了快速的發(fā)展。而作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源的電機(jī),其性能和體積直接關(guān)系到整個(gè)磁懸浮人工心臟泵的性能和體積。隨著磁懸浮人工心臟泵的不斷發(fā)展,更進(jìn)一步要求其驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有效率高、體積小、重量輕等特點(diǎn)。本課題基于當(dāng)前人工心臟泵的研究,采用體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、泵機(jī)一體化的軸流式磁懸浮人工心臟泵結(jié)構(gòu),研究適用于磁懸浮人工心臟泵的直流無(wú)刷永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)及控制

2、原理,并研制了電機(jī)本體及其驅(qū)動(dòng)控制器,實(shí)驗(yàn)表明所研制的磁懸浮人工心臟泵電機(jī)基本達(dá)到了心臟泵的指標(biāo)要求。
　　 本論文中首先綜述了人工心臟和無(wú)刷直流電機(jī)的背景、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì),介紹了第三代磁懸浮人工心臟泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的研究現(xiàn)狀,闡述了永磁無(wú)刷直流電機(jī)的工作原理和無(wú)位置傳感器控制技術(shù),在此基礎(chǔ)上提出了本論文所采用的研究(技術(shù))方案。本文的設(shè)計(jì)分為兩個(gè)方面:1.本文詳細(xì)闡述了磁路系統(tǒng)及電機(jī)經(jīng)典設(shè)計(jì)方法及公式。2.采用現(xiàn)代場(chǎng)路結(jié)合的設(shè)計(jì)方

3、法,使用有限元軟件ANSOFT對(duì)所設(shè)計(jì)電機(jī)的磁場(chǎng)分布、電路特性進(jìn)行了仿真計(jì)算。由于兼具傳統(tǒng)磁路計(jì)算快捷和直接磁場(chǎng)計(jì)算精度高的特點(diǎn),大大地提高了磁路設(shè)計(jì)計(jì)算的精度,在此基礎(chǔ)上加工制造出所要求的人工心臟泵用驅(qū)動(dòng)電機(jī)。對(duì)于電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制部分,選定采用MICROLINEAR公司的單片集成控制器MIA425作為人工心臟泵驅(qū)動(dòng)控制器的主控芯片,通過(guò)閉環(huán)控制原理和方法對(duì)芯片外部電路元件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了電機(jī)本體的驅(qū)動(dòng)控制并且轉(zhuǎn)速可調(diào)。最后對(duì)本課題