CN101106313A - 一种产生旋转磁场的磁力驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种产生旋转磁场的磁力驱动装置，可以为磁力驱动的人工血泵提供驱动力。该装置利用径向充磁的永磁体作为转子，转子具有两对N－S极，转子外部是由硅钢片和线圈组成的定子，定子的长度占永磁体转子长度的1/3～1/2，磁力驱动装置的外壳采用非导磁材料钛合金，永磁体旋转时在壳体外部能产生旋转磁场，该驱动装置将电机转子和可以用于外磁驱动的转子一体化，体积小，效率高，温升和噪声较传统电机小。

Description

一种产生旋转磁场的磁力驱动装置

技术领域

本发明涉及一种产生旋转磁场的磁力驱动装置，可以为磁力驱动的人工血泵提供驱动力，属于生物医学工程技术领域。

背景技术

血泵能源的提供方式是人工心脏研制的关键问题之一。在传统的血泵系统中，大多采用体内储能方式或通过导线向体内血泵提供能量。前者由于大容量电池的发展受到限制，无法长时间向体内血泵提供能量；后者由于导线穿透人体，会带来密封以及生物相容性等一系列问题，并且极易产生术后感染。磁力驱动人工血泵由于没有导线穿透皮肤，减少了二次感染，成为当前人工血泵的研究重点。磁力驱动血泵的关键是如何得到一个高速稳定的外旋转磁场。目前常用的方法是在高速电机输出轴上安装一个径向充磁的永磁体，利用电机旋转得到旋转磁场。但是对电机要求较高，整体体积较大，电机消耗功率较大，温升和噪声都是难以克服的难题。

发明内容

本发明旨在提供一种可以产生旋转磁场的磁力驱动装置，实现在体外向体内血泵提供能量的无接触式驱动，该驱动装置实现了电机转子和磁力驱动转子的一体化，体积减小，效率高，温升和噪声较传统电机小。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种产生旋转磁场的磁力驱动装置，其特征在于：该装置包括壳体、永磁转子、定子和转子轴；所述的永磁转子为径向充磁的永磁体，所述的定子设置在永磁转子的外部，在定子的圆周上均匀分布有若干个槽，在每个槽内设有线圈；定子的长度为永磁转子长度的1/3～1/2；所述的壳体为非导磁材料。

本发明的优选技术方案是：所述的定子采用硅钢片材料，永磁转子采用钕铁硼永磁体；所述的壳体采用钛合金材料；所述的转子永磁体采用两块或两块以上的永磁体，相邻两块的磁极方向相反。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：由于将电机转子和磁力驱动转子做成一体，体积减小，效率提高，温升和噪声较传统电机小。

附图说明

图1为本发明提供的产生旋转磁场的磁力驱动装置实施例的结构简图。

图2为图1的侧视图。

图中：1-前轴承座；2-壳体；3-定子；4-线圈；5-永磁转子；6-后轴承座；7-轴承；8-转子轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体的结构、原理和工作过程作详细说明。

如图1所示，本发明提供的可以产生旋转磁场的磁力驱动装置由壳体2、永磁转子5、定子3、转子轴8和轴承7组成；所述的转子永磁体采用两块或两块以上的永磁体，实施例中将4块1/4圆柱的钕铁硼永磁体分别按N-S和S-N径向冲磁，然后粘结成一个整体再外部磨削加工成圆柱形，永磁转子5由转子轴8和两端的轴承7及前轴承座1和后轴承座6支撑和固定。定子3设置在永磁转子的外部，在定子的圆周上均匀分布有若干个槽，一般为12个槽，在每个槽内设有线圈4；定子3的材料为硅钢片，定子的长度为永磁转子长度的1/3～1/2。外部的壳体2可采用圆柱形，采用不导磁材料，如钛合金材料等。血泵工作时，通过可变频脉冲电路分时驱动不同的线圈组，可以达到驱动永磁转子转动的目的。定子外部的壳体采用不导磁材料，所以在永磁体转动起来后可以在壳体外部产生很强的旋转磁场，该磁场可以用来驱动血泵内的叶轮转动，其转速可以实现8000-12000rpm。

Claims (3)

1.一种产生旋转磁场的磁力驱动装置，其特征在于：该装置包括壳体(2)、永磁转子(5)、定子(3)和转子轴(8)；所述的永磁转子为径向充磁的永磁体，所述的定子设置在永磁转子的外部，在定子的圆周上均匀分布有若干个槽，在每个槽内设有线圈；所述定子的长度为永磁转子长度的1/3～1/2；所述的壳体为非导磁材料。

2.按照权利要求1所述的一种产生旋转磁场的磁力驱动装置，其特征在于：所述的定子采用硅钢片材料，永磁转子采用钕铁硼永磁体；所述的壳体采用钛合金材料。

3.按照权利要求1所述的一种产生旋转磁场的磁力驱动装置，其特征在于：所述的转子永磁体采用两块或两块以上的永磁体，相邻两块的磁极方向相反。