人工心臟用永磁無刷直流電機設計及驅動控制研究.pdf

1、電機作為人工心臟的驅動動力源，其性能和體積決定了人工心臟的性能和體積。經(jīng)過半個多世紀的研究和發(fā)展，人工心臟已經(jīng)先后達到血液相容性、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)展進步，更進一步要求人工心臟驅動電機具有效率高、體積小、重量輕等特征。與此同時，對人工心臟電機驅動系統(tǒng)的要求也進一步提高，如采用無傳感器反電勢控制驅動，通過周期性改變電機轉速產(chǎn)生搏動血流等等。這樣再沿用傳統(tǒng)方法來設計電機及驅動系統(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及控制系統(tǒng)的設計思路，一方面，本文詳細闡述了磁路系統(tǒng)及電機經(jīng)典設計方法及公式。同時，采用現(xiàn)代場路結合的設計方法，使用有限元軟件對新型電機鐵心、氣隙磁場進行了計算，由于兼具傳統(tǒng)磁路計算快捷和直接磁場計算精度高的特點，大大地提高了磁路設計計算的精度，在此基礎上就能夠設計制造出所要求的人工心臟驅動電機。另一方面，對于驅動控制部分，在分析比較了不同的控制器后，選定采)mierolinear公司的單