轴流式人工心脏泵混合磁悬浮系统的耦合特性

发布时间：2019-02-28 09:08

【摘要】：植入式人工心脏泵要求体积小、质量轻、功耗低,为了满足这些要求,需要研究磁悬浮人工心脏泵的轴承特性。为此,对径向永磁轴承自身的耦合特性进行了理论分析与仿真,据此提出了心脏泵转子的磁悬浮支承方案,该方案采用两个径向永磁轴承和一个轴向电磁轴承来实现转子的五自由度稳定悬浮。根据径向永磁轴承的磁场分布特性,提出了采用两个关于转子轴线对称布置的霍尔传感器,从转子径向方向检测转子轴向位移的方法,理论分析揭示了转子径向位移和轴向位移在检测结果中的耦合关系,并给出了解耦方法,得出了轴向位移。基于研究成果设计了轴流式磁悬浮人工心脏泵原型机,并成功实现了转子的五自由度稳定悬浮。
[Abstract]:The implanted artificial heart pump requires small volume, light weight and low power consumption. In order to meet these requirements, it is necessary to study the bearing characteristics of the magnetic levitation artificial heart pump. Based on the theoretical analysis and simulation of the coupling characteristics of the radial permanent magnet bearing itself, the magnetic suspension support scheme of the rotor of the heart pump is put forward. In this scheme, two radial permanent magnetic bearings and one axial magnetic bearing are used to realize the five-degree-of-freedom stable suspension of the rotor. According to the magnetic field distribution characteristics of the radial permanent magnetic bearing, two Hall sensors with symmetrical arrangement of the rotor axis are used to detect the axial displacement of the rotor from the radial direction of the rotor. The coupling relationship between the radial displacement and the axial displacement of the rotor is revealed theoretically. The decoupling method is given and the axial displacement is obtained. A prototype of axial-flow magnetic levitation artificial heart pump is designed based on the research results, and the five-degree-of-freedom stable suspension of rotor is successfully realized.
【作者单位】： 山东大学电气工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(51075236,51105231)
【分类号】：TH133.3;R318.11

【参考文献】

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【共引文献】

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4 章淑，

本文编号：2431686