CN101249288A - 一种为血泵提供动力的外部磁力驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种可以产生旋转磁场的新型磁力驱动装置，可以为磁力驱动的人工血泵提供动力。该装置利用改变电磁体线圈的电流方向产生交变磁场来驱动血泵转子旋转，无需机械转动部件就可以得到高速旋转磁场。该装置包括电磁体和电磁体电流控制装置，电磁体由U型铁芯和缠绕在U型铁芯两臂上的两个独立的线圈构成，通过电磁体电流控制装置控制两个独立线圈的通电时序和方向交替改变，使电磁体顶端产生电磁力方向依次按S－S、S－N、N－N、N－S和S－S循环，从而产生交变磁场，由此产生的磁力矩可以驱动血泵圆柱形永磁体转子旋转。该驱动装置无转动部件，运行平稳，体积小，效率高，温升和噪声小。

Description

一种为血泵提供动力的外部磁力驱动装置

技术领域

本发明涉及一种可以产生旋转磁场的新型磁力驱动装置，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部旋转磁场。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，而且带有旋转部件的血泵安全性较差。

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，该装置利用改变线圈的电流方向产生交变磁场来驱动转子旋转，无需机械转动部件，可以得到高速旋转磁场，体积小，效率高，温升和噪声都比传统磁力驱动装置小。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可以产生旋转磁场的磁力驱动装置，其特征在于：该装置包括电磁体和电磁体电流控制装置，所述的电磁体由U型铁芯5和缠绕在U型铁芯两臂上的两个独立的线圈A和线圈B构成，通过电磁体电流控制装置控制两个独立线圈的通电时序和方向交替改变，使电磁体顶端产生电磁力方向依次按S-S、S-N、N-N、N-S和S-S循环，从而产生交变磁场。

本发明中所述的电磁体电流控制装置采用DSP控制器。所述的U型铁芯由U形硅钢片叠加而成。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：由于该驱动装置无转动部件，运行平稳，体积小，效率高，温升和噪声较传统电机小。

附图说明

图1为本发明提供的可以产生旋转磁场的磁力驱动装置的结构简图。

图2为工作原理图

图中：1-电磁体电流控制装置；2-线圈A；3-外部永磁体；4-线圈B；5-U形铁芯

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，如图所示，电磁体线圈由U形铁芯5、两个独立的线圈A和线圈B及电磁体电流控制装置1(包括单片机控制电路和功率放大电路)组成；电磁体电流控制装置采用DSP控制器。U形铁芯5由U形硅钢片叠加而成，电磁线圈采用漆包线，通过单片机控制，交替改变线圈中的电流通电方向，从而在U形铁芯顶端产生电磁力方向分别按S-S，S-N，N-N，N-S，S-S循环，如图2所示，在不同的时刻，圆柱形的径向充磁的外部永磁体所受到的磁力方向不同，由交变变磁场产生的磁力力矩会推动圆柱形的外部永磁体3围绕转轴旋转。该装置可以实现转速8000-12000rpm。

Claims (3)

1.一种为血泵提供动力的外部磁力驱动装置，其特征在于：该装置包括电磁体和电磁体电流控制装置(1)，所述的电磁体由U型铁芯(5)和缠绕在U型铁芯两臂上的两个独立的线圈A(2)和线圈B(4)构成，通过电磁体电流控制装置控制两个独立线圈的通电时序和方向交替改变，使电磁体顶端产生电磁力方向依次按S-S、S-N、N-N、N-S和S-S循环，从而产生交变磁场。

2.按照权利要求1所述的一种为血泵提供动力的外部磁力驱动装置，其特征在于：电磁体电流控制装置采用DSP控制器。

3.按照权利要求1所述的一种为血泵提供动力的外部磁力驱动装置，其特征在于：所述的U型铁芯由U形硅钢片叠加而成。

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