人工心臟用永磁無刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)控制研究.pdf

1、電機(jī)作為人工心臟的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源，其性能和體積決定了人工心臟的性能和體積。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的研究和發(fā)展，人工心臟已經(jīng)先后達(dá)到血液相容性、可植入性、耐久性等臨床要求。隨著人工心臟研究的不斷發(fā)展進(jìn)步，更進(jìn)一步要求人工心臟驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有效率高、體積小、重量輕等特征。與此同時(shí)，對(duì)人工心臟電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求也進(jìn)一步提高，如采用無傳感器反電勢(shì)控制驅(qū)動(dòng)，通過周期性改變電機(jī)轉(zhuǎn)速產(chǎn)生搏動(dòng)血流等等。這樣再沿用傳統(tǒng)方法來設(shè)計(jì)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人工心臟發(fā)展的需

2、要了。 為更好的闡明人工心臟電機(jī)及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，一方面，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。同時(shí)，采用現(xiàn)代場路結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，使用有限元軟件對(duì)新型電機(jī)鐵心、氣隙磁場進(jìn)行了計(jì)算，由于兼具傳統(tǒng)磁路計(jì)算快捷和直接磁場計(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)上就能夠設(shè)計(jì)制造出所要求的人工心臟驅(qū)動(dòng)電機(jī)。另一方面，對(duì)于驅(qū)動(dòng)控制部分，在分析比較了不同的控制器后，選定采)mierolinear公司的單