魏朝富，杨石平

(武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉430070)



紧凑型轴流式血泵电机的设计与仿真

魏朝富，杨石平

(武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉430070)

针对传统轴流式磁悬浮血泵存在轴向尺寸偏长，不利于植入问题。提出一种将无刷直流电机与径向磁悬浮轴承集成结构，可有效缩短血泵轴向尺寸；在讨论血泵结构的基础上，重点通过对无轴承直流电机进行理论计算，获得其设计参数，然后采用数值仿真，讨论了电流、位移以及转子位置角对无轴承直流电机径向悬浮力的影响关系。

轴流式血泵 无轴承电机 径向悬浮力 数值仿真

0 引言

目前血泵因心脑血管疾病高发得到广泛研究[1]。对于轴流式血泵，其轴向长度过长会使得血泵不利于植入人体，并且加大了血液流经血泵的路程，从而增大对血细胞的破坏作用。本文以减小血泵轴向长度过长为目的，提出将无轴承无刷直流电机应用于轴流式血泵，无轴承无刷直流电机可有效整合无刷直流电机和径向电磁轴承[2-3]，从而大大缩短轴流式磁悬浮血泵轴向长度。对无轴承无刷直流电机的研究，日本学者Masahide Ooshima是其中的代表[4-5]。近年来国内江苏大学陈雷刚等人建立无轴承无刷直流电机径向悬浮力的数学模型[6]，刘贤兴等人通过有限元分析无轴承无刷直流电机的电磁性能[7]，朱熀秋等人设计了一种新型的无轴承无刷直流电机的控制策略[8]。本文将对电流、位移以及转子位置角对无轴承无刷直流电机径向悬浮力的影响关系进行研究。……