CN115940746B - 电机轴向力控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种电机轴向力控制方法及装置，该方法包括：通过固定设置在转动部件旋转轴线上的检测装置来实时检测检测装置与设置在转动部件上且随转动部件旋转的磁铁之间的距离，根据检测的距离判断转动部件是否因轴向力偏差使得转动部件存在轴向移动，进而在转动部件产生轴向力偏差时，通过检测装置与控制部件之间的距离来控制生成与轴向力偏差的大小相等方向相反的作用力，从而抵消转动部件产生的轴向力偏差，避免转轴轴向力的增加，从而延长电机轴承的运行寿命。

Description

电机轴向力控制方法及装置

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种电机轴向力控制方法及装置。

背景技术

心室辅助装置作为一种治疗心衰病人的有效手段，是一种将血液由静脉系统或心脏引出直接导入动脉系统，部分或全部代替心室做功的人工机械装置。

在微型心室辅助装置中，随着电机的运行，轴承的磨损可能会严重，影响电机的轴承和整个心室辅助装置的寿命。

发明内容

本申请实施例提供了一种能够延长电机轴承运行寿命的电机轴向力控制方法及装置。

第一方面，本申请实施例提供一种电机轴向力控制方法，应用于电机，所述电机包括转动部件、控制部件和检测装置，所述控制部件用于控制所述转动部件在所述转动部件旋转轴线方向的移动，所述检测装置用于检测所述转动部件在所述旋转轴线方向上的移动距离；

所述方法包括：

所述检测装置在第一时刻检测第一距离，所述第一距离为在所述第一时刻所述控制部件与所述检测装置之间的距离；

所述控制部件在所述第一距离满足预设条件时，产生第一作用力，所述第一作用力用于抵消所述转动部件的轴向力偏差。

第二方面，本申请实施例提供的一种电机，所述电机包括转动部件、控制部件和检测装置，所述控制部件用于控制所述转动部件在旋转轴线方向的移动，所述检测装置用于检测所述转动部件在所述旋转轴线方向上的移动距离；

所述检测装置用于在第一时刻检测第一距离，所述第一距离为在所述第一时刻所述控制部件与所述检测装置之间的距离；

所述控制部件用于在所述第一距离满足预设条件时，产生第一作用力，所述第一作用力用于抵消所述转动部件的轴向力偏差。

第三方面，本申请实施例提供一种心室辅助装置，所述心室辅助装置包括上述第二方面所述的电机。

第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器及处理器，存储器中储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述第一方面所述的方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行上述第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。

第六方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。

本申请提供的技术方案，通过固定设置在转动部件旋转轴线上的检测装置来实时检测转动部件在其旋转轴线方向上的移动距离，根据测量的移动距离判断转动部件是否因轴向力偏差使得转动部件存在轴向移动，进而在转动部件产生轴向力偏差时，通过转动部件的移动距离来控制生成与轴向力偏差的大小相等方向相反的作用力，从而抵消转动部件产生的轴向力偏差，避免转轴轴向力的增加，实现对转轴轴向力的消除或控制轴向力在一定范围内，从而延长电机轴承的运行寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种电机的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种电机的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种电机轴向力控制方法的流程示意图；

图4是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了本技术领域人员更好理解本申请的技术方案，下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的部分实施例，而并非全部的实施例。基于本申请实施例的描述，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请所保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、软件、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是还包括没有列出的步骤或单元，或还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本文中，定义“近端”为距操作者近的一端；定义“远端”为远距操作者远的一端，也即靠近患者心脏的一端。

本申请涉及的电机可以为医疗辅助设备中的电机，该医疗辅助设备可以为用于PCI（PercutaneousCoronary Intervention，经皮冠状动脉介入治疗）手术保护的介入式心室辅助装置、植入式心室辅助装置、体外心室辅助装置等心室辅助类医疗器械。

示例的，该电机也可以为工业中使用的水泵、浆体输送泵，仪器设备中的柱塞泵等泵中的电机，本申请对此不进行限制。

示例的，心室辅助装置包括电机和叶轮，电机与叶轮传动连接，以驱动叶轮旋转。其中电机包括定子、转子、转轴、轴承和壳体。转轴和转子构成转动部件，转动部件能够转动地安装于壳体内腔，转动部件用于与叶轮连接，以带动叶轮转动。其中转轴能够转动地安装于壳体，转轴大致沿壳体的轴向延伸或者转轴的轴线的延伸方向与壳体的轴向大体一致。定子固定地安装于壳体，即定子设置在壳体的内腔中，转轴能够转动地穿设于定子。转子位于壳体中且固接于转轴，转子具有磁性，定子能够产生驱动转子转动的旋转磁场，从而定子能够驱动转子转动，转子带动转轴转动。轴承设置在壳体内且与壳体固接，轴承可分别位于转子的两端以支撑转动部件，使转动部件与壳体之间保持固定间隙，避免转动部件在转动过程中由于偏摆而与壳体相抵摩擦。

在具体应用中，电机气隙的匹配和不同流量下轴向力存在都会对转轴的轴向力产生影响，并且由于制造工艺以及装配误差的原因，对于单盘式电机，即只具有一个定子和一个转子的电机，定子和转子的磁力使得始终存在一个轴向力；对于双盘式或多盘式电机，即具有两个或两个以上的转子和/或定子的电机，两个或两个以上的转子与定子之间的气隙难以均保持一致，从而使得双盘式或多盘式电机可能存在轴向磁拉力，即轴向力偏差。这种轴向磁拉力产生的轴向力偏差会使得转动部件沿轴向一侧移动，加剧轴向力的大小，导致转动部件与轴承之间的磨损加剧，影响电机轴承和心室辅助装置的使用寿命。

为解决上述问题，本申请在转动部件的旋转轴线上设置检测装置，在转动部件上设置磁铁，检测装置通过检测磁铁的轴向磁环磁场感应强度变化来检测转动部件是否存在轴向移动，也即转动部件是否存在轴向力偏移，进而在转动部件存在轴向力偏转时，通过控制线圈产生的电磁力大小和电磁力方向来抵消转动部件的轴向力偏转，从而减少或消除转动部件的轴向力，使轴向力控制在合力范围内，从而增加电机的运行寿命。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种电机的结构示意图。如图1所示，所述电机10包括壳体100、定子200、转动部件300、轴承400、检测装置500和控制部件600。

壳体100大致为两端开口的筒状壳体，壳体100具有内腔。具体地，内腔分为限位腔112和容置腔114，在图示的实施例中，限位腔112和容置腔114沿壳体100的轴向设置。

转动部件300包括转子311和转轴312，转轴312能够转动地安装于壳体100。在图示的实施例中，转轴312大致沿壳体100的轴向延伸，或者说，转轴312的轴线的延伸方向与壳体100的轴向大致一致。限位腔112和容置腔114沿转轴312的轴线设置。转轴312穿设于限位腔112，部分收容于容置腔114，部分位于壳体100外。转子311位于壳体100中，即转子311也设置在壳体100的内腔中，且转子311固接于转轴312。在图示的实施例中，两个转子311位于容置腔114内。

在一些实施例中，转轴312为陶瓷耐磨材料制成。相比金属材料，陶瓷的加工精度较高，生物相容性、机械强度较高，且具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。

定子200固定地安装于壳体100，即定子200设置在壳体100的内腔中。在图示的实施例中，定子200位于容置腔114中。其中，转轴312能够转动地穿设于定子200，定子200能够驱动转子311转动，转子311能够带动转轴312转动。具体地，转子311具有磁性，定子200能够产生驱动转子311转动的旋转磁场。

轴承400包括第一轴承410和第二轴承420，第一轴承410和第二轴承420均安装于壳体100。具体地，第一轴承410收容于容置腔114内，第二轴承420收容于限位腔112内。第一轴承410和第二轴承420均固接于壳体100。第一轴承410和第二轴承420沿壳体100的轴向间隔设置，第一轴承410和第二轴承420能够对转动部件进行限位。在本实施例中，第一轴承410和第二轴承420通过对转轴312进行限位，以实现对转动部件300的限位。第二轴承420较第一轴承410更靠近转轴312的远端。转子311位于第一轴承410和第二轴承420之间；定子200也位于第一轴承410和第二轴承420之间。第一轴承410和第二轴承420为，第一轴承410和第二轴承420分别抵接转轴312设置，以限制转轴312沿转轴312的轴线轴向移动。

在本申请中，电机10可在转子311的两端分别设置检测装置500和控制部件600，也可以在转子311的近端或远端设置检测装置500和控制部件600，检测装置500用于检测转动部件300在其旋转轴线方向上的移动距离，控制部件600用于控制转动部件300在其旋转轴线方向的移动。在图示的实施例中，检测装置500和控制部件600设置在转子311的远端以及第二轴承420的远端，且沿转动部件300的旋转轴线设置。检测装置500可设置固接于壳体100、第一轴承410和第二轴承420中的至少一个上。在图示的实施例中，检测装置500位第二轴承420和控制部件600之间，且固接于壳体100。

示例的，检测装置500包括磁传感器和安装件512，磁传感器设置于安装件512上，安装件512设置在转子311与磁铁611之间，且安装件固接于壳体100，该安装件512可以是方形或圆形，在此不对其形状进行限定。

示例的，检测装置500为磁传感器，该磁传感器可直接设置在第一轴承410和/或第二轴承420上。磁传感器通过检测轴向磁环磁场的变化从而可以检测出磁环的运动距离，进而可以根据磁环的运动距离判断出转动部件是否存在轴向移动以及轴向移动的距离。

其中，磁传感器可以有种结构类型。例如，磁传感器可以是霍尔传感器、涡流传感器或多轴传感器等。本申请中的检测装置500优选为霍尔传感器。

磁传感器的数量可以是一个，也可以是两个或两个以上。具体在此，磁传感器的数量为两个，两个磁传感器在安装件512、在第一轴承410、或在第二轴承420上呈间隔设置。例如，两个磁传感器位于安装件512的相对两侧。如此设计，当其中任一个磁传感器损坏时，还可以采用另一个磁传感器进行检测，确保检测装置能够正常工作，提高检测准确度。

控制部件600包括磁铁611和线圈612，磁铁611设置在壳体100内，且固接于转轴312上，磁铁611随着转轴312的旋转而旋转。线圈612固接于壳体100上，转轴312能够转动地穿设于磁铁611和线圈612，且线圈612与磁铁611沿转轴312的轴线设置。并且磁铁611和线圈612之间间隔出一段距离，所述间距的范围为0.1mm~0.2mm，所述间距的取值可以是但不局限于：0.1mm、0.12mm、0.15mm、0.18mm、0.2mm等。

在电机10的运转过程中，磁铁611、转轴312与转子311三者同步旋转和移动，磁传感器保持固定不动，从而磁传感器通过检测磁铁611的轴向磁环磁场的变化来检测磁铁611与磁传感器之间的距离，从而实现检测转轴312和转子311的轴向位移。进而通过转轴312和转子311的轴向位移确定转子311的轴向力偏差的方向和大小。然后通过控制流经线圈612电流的大小和方向来产生磁场，在线圈612和磁铁611之间产生沿轴向上或向下的轴向磁拉力，以抵消因转子311与定子200之间的气隙偏差产生的轴向力偏差以及叶轮不均衡轴向力，从而消除转子311的轴向力偏差，减轻轴承400的摩擦，从而延长电机轴承的运行寿命。

需要说明的是，本申请提出的方案可以应用于单盘式电机，即具有一个定子200、一个或两个转子311的电机；也可以应用于双盘式或多盘式电机，即具有两个或两个以上定子200、两个或两个以上转子311的电机。例如，在电机具有两个转轴312时，可在每个转轴312的旋转轴向上设置检测装置500和控制部件600，以减轻或消除每个转轴312的轴向移动对轴承400的影响。同时，本申请提出的方案可在转轴312的两端分别设置检测装置500和控制部件600，也可以只在转轴312的任意一端设置检测装置500和控制部件600。本申请以在转轴312的一端设置检测装置500和控制部件600为例进行说明。

示例的，图2为本申请实施例提供的另一种电机的结构示意图。可在转子311与轴承400之间分别设置检测装置500和控制部件600，也可以在转子311与第一轴承410之间或转子311与第二轴承420之间设置检测装置500和控制部件600。在图示的实施例中，线圈612、磁铁611和磁传感器设置在转子311与第一轴承410之间。

其中，本申请中的磁铁611与转子311相比，磁铁611的体积较小，是微型磁铁，且磁铁611与转子311之间保持较远的距离，因此线圈612和/或磁铁611产生的磁力对转子的旋转运行的影响很小，可以忽略不计，即增加的磁铁611和线圈612不会对转子311的运行产生影响。

结合上述描述，下面从方法示例的角度描述本申请。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种电机轴向力控制方法流程示意图，应用于如图1-图2所示的电机。如图3所示，该方法包括如下步骤。

S310、检测装置在第一时刻检测第一距离，第一距离为在第一时刻控制部件与检测装置之间的距离。

在本申请中，在转动部件300的轴向增加一个磁铁611和线圈612，磁铁611固接于转动部件300的转轴312，使得转轴312、磁铁611和转子311同步旋转和移动。其中检测装置500为磁传感器，磁铁为磁极固定的永磁铁，线圈612位于磁铁611的近端，磁传感器位于磁铁611的远端，且线圈612、磁铁611和磁传感器同轴设置在转轴312的旋转轴线上，使得磁传感器可以实时检测磁铁611的轴向磁环磁场的变化来检测磁铁611的运动距离。通过检测磁铁611的运动距离可以确定转子311和转轴312的轴向位移，进而根据该轴向位移计算出因转子311与定子200之间气隙偏差产生的轴向力偏差。

具体地，在电机10运行过程中，磁传感器可实时检测磁铁611的轴向磁环磁场的变换，通过磁铁611的轴向磁环磁场的变换指示磁传感器与磁铁611之间的距离变化，进而可以检测出转子311和转轴312的轴向位移。磁传感器在第一时刻检测磁铁611磁环的磁场强度，根据预先存储的磁场强度与距离之间的映射关系，确定磁传感器检测的磁场强度对应的磁铁611与磁传感器之间的第一距离。进而使得控制部件600可根据该第一距离判断转动部件300是否因存在轴向力偏差而出现轴向位移，进而在存在轴向位移时产生轴向磁拉力来抵消轴向力偏差，减轻或消除轴承400的摩擦，从而延长电机轴承的运行寿命。

可选的，所述方法还包括：在所述第一距离大于预设值时，所述控制部件确定所述转子存在所述轴向力偏差，且所述轴向力偏差的方向为第一方向；在所述第一距离小于所述预设值时，所述控制部件确定所述转子存在所述轴向力偏差，且所述轴向力偏差的方向为第二方向，所述第二方向与所述第一方向相反。

其中，当检测装置500和控制部件600设置在电机10的远端侧时，该第一方向可以是向下的方向或朝向电机10近端的方向，第二方向可以是向上的方向或朝向电机10远端的方向；当检测装置500和控制部件600设置在电机的近端侧时，该第一方向可以是向上的方向或朝向电机10远端的方向，第二方向可以是向下的方向或朝向电机10近端的方向。本申请中以检测装置500和控制部件600设置在电机10的远端侧为例进行说明。

具体地，控制部件600可预先存储在转动部件300不存在轴向力偏差时磁铁611与磁传感器之间的距离预设值。当在第一时刻检测的第一距离大于该距离预设值，则表示转动部件300轴向下位移，存在有向下的轴向力偏差（此时转动部件300朝向心室辅助装置的叶轮方向轴向位移），即此时对于单盘式电机，转子311与定子200之间的气隙大小小于预设气隙值，会加剧轴向力偏差；而对于双盘式或多盘式电机，电机10远端的转子311与定子200之间的气隙大于电机10远端的转子311与定子200之间的气隙，使得向下的轴向力大于向上的轴向力，且气隙变化从而产生向下的轴向力偏转。当第一距离小于该距离预设值时，表示转动部件300轴向上位移，存在向上的轴向力偏差（此时转动部件300朝向心室辅助装置的血液出口方向轴向位移），即此时单盘式电机的转子311与定子200之间的气隙大小大于预设气隙值，从而产生向上的轴向力偏差，且气隙变化越大，轴向力偏差越大；而双盘式或多盘式电机远端的转子311与定子200之间的气隙小于电机10远端的转子311与定子200之间的气隙，使得向下的轴向力小于向上的轴向力，从而产生向上的轴向力偏转。

S320、控制部件在第一距离满足预设条件时，产生第一作用力，第一作用力用于抵消转动部件的轴向力偏差。

其中，该预设条件为第一距离大于或小于距离预设值，即转动部件300存在轴向力偏差。控制部件600可产生与轴向力偏差大小相等方向相反的第一作用力，以抵消转动部件300的轴向力偏差，消除转动部件300的轴向位移。

示例的，上述的预设值可以考虑磁传感器的检测精度，即预设值可以为预设范围内的最大值或最小值，即第一距离大于预设范围的最大值，或第一距离小于预设范围的最小值。例如，磁传感器的检测精度可达到0.01mm，因此该预设值可以为距离预设值

0.01mm，该距离范围内对轴向力的影响很小，可忽略其作用。

可选的，所述控制部件在所述第一距离满足预设条件时，产生第一作用力，包括：所述控制部件根据所述第一距离确定所述轴向力偏差的磁力大小和所述轴向力偏差的方向；所述控制部件根据所述轴向力偏差的磁力大小和所述轴向力偏差的方向产生所述第一作用力。

在本申请中，转动部件300的轴向力偏差体现在磁铁611的轴向位移。控制部件600通过第一距离与预设值的比较可以计算出磁铁611的轴向移动，进而可以根据预设存储的磁铁的轴向移动与轴向力偏转之间的查找变或映射表确定在第一时刻转动部件300的轴向力偏差的磁力大小，以及根据轴向移动的方向确定轴向力偏差的方向，从而控制部件600控制产生与轴向力偏差的磁力大小相等方向相反的第一作用力，以消除转动部件300的轴向移动。

其中，所述第一作用力为电磁力，所述控制部件根据所述轴向力偏差的磁力大小和所述轴向力偏差的方向产生所述第一作用力，包括：所述线圈根据所述轴向力偏差的磁力大小确定流经所述线圈的目标电流的大小，根据所述轴向力偏差的方向确定所述目标电流的方向；所述磁铁根据流经所述线圈目标电流的大小和所述目标电流的方向产生电磁力，所述电磁力的方向与所述轴向力偏差的方向相反。

在本申请中，当转动部件300存在轴向力偏差时，控制部件600向线圈612通电使线圈612产生磁场。通过控制流经线圈612的电流大小和电流方向可以控制线圈612产生的电磁力，进而可以控制控制部件600产生的轴向磁拉力。

其中，线圈612围绕转轴312沿转轴312的轴向螺旋设置，或者线圈612围绕转轴312在同一平面内螺旋设置。从而可以通过改变电流的方向来改变线圈612的磁场方向，进而改变控制部件600的轴向磁拉力的方向。

具体地，控制部件600可以根据轴向力偏转的磁力大小确定产生电磁力的目标电流的大小，再根据磁铁611的摆放方式和轴向力偏转的方向确定目标电流的方向。在磁铁611的北极靠近线圈612的情况下，若第一距离大于预设值，转动部件300向下轴向移动，因此电磁力的方向为向上，流经线圈612的电流方向为顺时针方向，线圈612的磁场北极朝上，线圈612与磁铁611相互吸引，控制部件600产生向上产生轴向磁拉力将磁铁611和转动部件300向上移动，从而抵消转动部件300因轴向力偏差向下位移的距离。若第一距离小于预设值，转动部件300向上轴向移动，则流经线圈612的电流方向为逆时针方向，线圈612的磁场北极朝下，线圈612与磁铁611互斥，控制部件600产生向下轴向磁拉力，从而将磁铁611和转动部件300向下移动，以抵消转动部件300因轴向力偏差向上位移的距离。

同理，在磁铁611的南极靠近线圈612的情况下，若第一距离大于预设值，转动部件300向下轴向移动，则流经线圈612的电流方向为逆时针方向，线圈612与磁铁611产生向上轴向磁拉力，将磁铁611和转动部件300向上移动，从而抵消转动部件300因轴向力偏差向下位移的距离。若第一距离小于预设值，转动部件300向上轴向移动，则流经线圈612的电流方向为顺时针方向，线圈612与磁铁611之间产生向下轴向磁拉力，从而将磁铁611和转动部件300向下移动，以抵消转动部件300因轴向力偏差向上位移的距离。

在一示例中，所述方法还包括：所述检测装置在第二时刻检测第二距离，所述第二距离为在所述第二时刻所述磁铁与所述检测装置之间的距离，所述第二时刻晚于所述第一时刻；所述控制部件计算目标距离差，所述目标距离差为所述第一距离与所述预设值之间差绝对值；所述控制部件根据所述第二距离和所述目标距离差调整所述第一作用力。

在本申请中，随着电机的运行和/或心室辅助装置所处工作环境的变化，转子311与定子200之间的气隙可能会发生一些改变，因此磁传感器可以周期性的检测磁铁的位移，以磁环运动距离0mm为控制目标实现对线圈612的控制，以实现对轴向力偏差的动态抵消。

其中，所述控制部件根据所述第二距离和所述目标距离差调整所述第一作用力包括：若所述第一距离大于所述预设值且所述目标距离差大于0，或者若所述第一距离小于所述预设值且所述目标距离差小于0，则所述控制部件保持所述目标电流的方向不变；若所述第一距离大于所述预设值且所述目标距离差小于所述0，或者若所述第一距离小于所述预设值且所述目标距离差大于0，则所述控制部件改变所述目标电流的方向；若所述第二距离小于第一值，则所述控制部件减小所述目标电流大小，若所述第二距离大于所述第二值，则所述控制部件增加所述目标电流大小，若所述第二距离处于所述第一值和所述第二值之间，所述控制部件保持所述目标电流大小不变。

具体地，控制部件600根据第二距离的大小来调整目标电流的大小，根据目标距离差来判断轴向力偏差的方向，进而来调整目标电流的方向。当第一距离和第二距离均小于预设值，或第一距离和第二距离均大于预设值时，则表示在第一时刻至第二时刻期间转动部件300的轴向力偏差的方向未发生改变，控制部件600继续保持流经线圈612的目标电流的方向；若第一距离大于预设值、第二距离小于预设值，或第一距离小于预设值、第二距离大于预设值，则表示在第一时刻至第二时刻期间转动部件300的轴向力偏差的方向发生改变，控制部件600改变流经线圈612的目标电流的方向。

其中第一值小于预设值，第二值大于预设值。当第二距离小于第一值时，控制部件600可减小目标电流的大小，以对转动部件300的轴向位移进行微调，以使第二距离趋向于0mm，完全消除轴向力偏转。当第二距离大于第二值时，控制部件600可增大目标电流的大小以对转动部件300的轴向位移进行粗调，以尽快减小或消除转动部件300的轴向位移。当第二距离位于第一值和第二值之间时，可保持当前的目标电流大小。

示例的，所述目标距离差与所述目标电流的大小呈正比例关系。

其中，当目标距离差越大时，表示转动部件300的轴向位移越大，当前的轴向力偏差的磁力越大，因此控制部件600产生的第一作用力越大，所需流经线圈612的电流也越大。

可以看出，本申请提出了一种电机轴向力控制方法，通过设置在转动部件上的检测装置来实时检测检测装置与固定设置在转动部件旋转轴线上的控制部件之间的距离，根据检测的距离判断转动部件是否因轴向力偏差使得转动部件存在轴向移动，进而在转动部件产生轴向力偏差时，通过检测装置与控制部件之间的距离来生成与轴向力偏差的大小相等方向相反的磁力，从而抵消转动部件产生的轴向力偏差，增加电机的运行寿命。

上述主要从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，网络设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

应该理解的是，虽然上述图中的流程图中的各个步骤按照箭头的提示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头提示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。需要说明的是，上述不同的实施例之间可以进行相互组合。

在一个实施例中，电机10包括定子200、转动部件300、控制部件600和检测装置500，控制部件600包括磁铁611，磁铁611设置在转动部件300上且随转动部件300旋转，检测装置500沿转动部件300的旋转轴线设置，且设置在磁铁611的一端；

检测装置500用于在第一时刻检测第一距离，第一距离为在第一时刻控制部件600与检测装置500之间的距离；

控制部件600用于在第一距离满足预设条件时，产生第一作用力，第一作用力用于抵消转动部件300的轴向力偏差。

在本实施例中各装置、部件或模块用于执行图3中对应的实施例中各步骤，具体参阅图3以及图3对应的实施例中的相关描述，此处不再赘述。

本申请实施例提供的电机10，通过固定设置在转动部件300旋转轴线上的检测装置500来实时检测检测装置500与设置在转动部件300上且随转动部件300旋转的磁铁611之间的距离，根据测量的距离判断转动部件300是否因轴向力偏差使得转动部件300存在轴向移动，进而在转动部件300产生轴向力偏差时，通过检测装置500与控制部件600之间的距离来控制生成与轴向力偏差的大小相等方向相反的磁力，从而抵消转动部件300产生的轴向力偏差，从而增加电机轴承400的运行寿命。

上述电机10中各个部件、装置的划分仅用于举例说明，在其他实施例中，可将电机10按照需要划分为不同的部件、装置、元件，以完成上述电机10的全部或部分功能。

关于电机10的具体限定可以参见上文中对于电机轴向力控制方法的限定，在此不再赘述。上述电机中的控制部件600可通过软件、硬件及其组合来实现。上述各部件、装置、元件可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

本申请实施例中还提供了一种心室辅助系统，包括上述实施例所述的电机10，避免转轴轴向力增加，延长电机轴承的运行寿命，从而增加心室辅助装置的运行寿命。

请参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、一个或多个通信接口，以及一个或多个程序；所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述一个或多个处理器执行。

上述程序包括用于执行以下步骤的指令：

在第一时刻检测第一距离，所述第一距离为在所述第一时刻所述控制部件与所述检测装置之间的距离；

在所述第一距离满足预设条件时，产生第一作用力，所述第一作用力用于抵消所述转动部件的轴向力偏差。

本申请实施例中还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述实施例中的电机。

本申请实施例中还提供了一种心室辅助装置，该心室辅助装置包括上述的电子设备。

本申请实施例中还提供了一种心室辅助装置，该心室辅助装置包括存储器及处理器，存储器中储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如上述实施例中的方法的步骤。

本申请实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质，当计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时，使得处理器执行如上述实施例中的方法的步骤。

上述实施例中提供的电机轴向力控制方法、电机、心室辅助装置、电子设备及存储介质，可以避免转轴轴向力增加，延长电机轴承的运行寿命，从而增加心室辅助装置的运行寿命，具有重要的经济价值和推广实践价值。

本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种电机轴向力控制方法，其特征在于，应用于心室辅助装置的电机，所述电机包括转动部件、控制部件和检测装置，所述控制部件用于控制所述转动部件在所述转动部件旋转轴线方向的移动，所述检测装置用于检测所述转动部件在所述旋转轴线方向上的移动距离；所述转动部件包括转轴；所述电机还包括壳体以及与所述壳体固接的轴承，所述轴承固定于所述转轴的端部，以支撑所述转轴；所述检测装置设置在所述轴承上；

所述方法包括：

所述检测装置在第一时刻检测第一距离，所述第一距离为在所述第一时刻所述控制部件与所述检测装置之间的距离；

所述控制部件在所述第一距离满足预设条件时，产生第一作用力，所述第一作用力用于抵消所述转动部件的轴向力偏差；其中，所述控制部件在所述第一距离满足预设条件时，产生第一作用力，包括：

所述控制部件根据所述第一距离确定轴向力偏差的磁力大小和所述轴向力偏差的方向；

所述控制部件根据所述轴向力偏差的磁力大小和所述轴向力偏差的方向产生所述第一作用力，所述第一作用力的方向与所述轴向力偏差的方向相反。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制部件包括线圈和磁铁，所述磁铁与所述转动部件同步旋转和移动，所述线圈和所述检测装置相对所述磁铁固定设置于所述壳体内，所述控制部件和所述检测装置依次沿所述转动部件旋转轴线设置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一作用力为电磁力；

所述控制部件根据所述轴向力偏差的磁力大小和方向产生所述第一作用力，包括：

所述线圈根据所述轴向力偏差的磁力大小确定流经所述线圈的目标电流的大小，根据所述轴向力偏差的方向确定所述目标电流的方向；

所述磁铁根据流经所述线圈目标电流的大小和所述目标电流的方向产生所述电磁力，所述电磁力的方向与所述轴向力偏差的方向相反。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述转动部件还包括转子，所述转子和所述磁铁固接于所述转轴，所述线圈、所述磁铁和所述转子沿所述转轴的延伸方向依次设置。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述线圈和所述磁铁之间的间距为0.1mm~0.2mm。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述检测装置在第二时刻检测第二距离，所述第二距离为在所述第二时刻所述磁铁与所述检测装置之间的距离，所述第二时刻晚于所述第一时刻；

所述控制部件计算目标距离差，所述目标距离差为所述第一距离与预设值之间差的绝对值；

所述控制部件根据所述第二距离和所述目标距离差调整所述第一作用力。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一距离大于预设值时，所述控制部件确定所述转子存在所述轴向力偏差，且所述轴向力偏差的方向为第一方向；

在所述第一距离小于所述预设值时，所述控制部件确定所述转子存在所述轴向力偏差，且所述轴向力偏差的方向为第二方向，所述第二方向与所述第一方向相反。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检测装置包括多个霍尔传感器，所述多个霍尔传感器在所述轴承上呈间隔设置。

9.一种心室辅助装置的电机，其特征在于，所述电机包括转动部件、控制部件和检测装置，所述控制部件用于控制所述转动部件在所述转动部件旋转轴线方向的移动，所述检测装置用于检测所述转动部件在所述旋转轴线方向上的移动距离；所述转动部件包括转轴；所述电机还包括壳体以及与所述壳体固接的轴承，所述轴承固定于所述转轴的端部，以支撑所述转轴；所述检测装置设置在所述轴承上；

所述检测装置用于在第一时刻检测第一距离，所述第一距离为在所述第一时刻所述控制部件与所述检测装置之间的距离；

所述控制部件用于在所述第一距离满足预设条件时，产生第一作用力，所述第一作用力用于抵消所述转动部件的轴向力偏差；其中，在所述第一距离满足预设条件时，产生第一作用力方面，所述控制部件具体用于：

根据所述第一距离确定轴向力偏差的磁力大小和所述轴向力偏差的方向；

根据所述轴向力偏差的磁力大小和所述轴向力偏差的方向产生所述第一作用力，所述第一作用力的方向与所述轴向力偏差的方向相反。

10.一种心室辅助装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的电机。

11.一种电子设备，所述电子设备包括存储器及处理器，存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-8任一项所述的方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-8任一项所述的方法的步骤。

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