CN1257595C - 转子装置 - Google Patents

转子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1257595C
CN1257595C CNB008064318A CN00806431A CN1257595C CN 1257595 C CN1257595 C CN 1257595C CN B008064318 A CNB008064318 A CN B008064318A CN 00806431 A CN00806431 A CN 00806431A CN 1257595 C CN1257595 C CN 1257595C
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
magnet
arrangement
stator
support column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB008064318A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1347585A (zh
Inventor
约翰·K·弗雷莫里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Forschungszentrum Juelich GmbH
Original Assignee
Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE29907332U external-priority patent/DE29907332U1/de
Priority claimed from DE19944863A external-priority patent/DE19944863A1/de
Application filed by Forschungszentrum Juelich GmbH filed Critical Forschungszentrum Juelich GmbH
Publication of CN1347585A publication Critical patent/CN1347585A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1257595C publication Critical patent/CN1257595C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/046—Bearings
    • F04D29/048—Bearings magnetic; electromagnetic
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/10—Location thereof with respect to the patient's body
    • A61M60/122—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/20—Type thereof
    • A61M60/205—Non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/216—Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller
    • A61M60/237—Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller the blood flow through the rotating member having mainly axial components, e.g. axial flow pumps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/40—Details relating to driving
    • A61M60/403—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/419—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being permanent magnetic, e.g. from a rotating magnetic coupling between driving and driven magnets
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/40—Details relating to driving
    • A61M60/403—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/422—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being electromagnetic, e.g. using canned motor pumps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/50—Details relating to control
    • A61M60/508—Electronic control means, e.g. for feedback regulation
    • A61M60/538—Regulation using real-time blood pump operational parameter data, e.g. motor current
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/50—Details relating to control
    • A61M60/508—Electronic control means, e.g. for feedback regulation
    • A61M60/538—Regulation using real-time blood pump operational parameter data, e.g. motor current
    • A61M60/546—Regulation using real-time blood pump operational parameter data, e.g. motor current of blood flow, e.g. by adapting rotor speed
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/80—Constructional details other than related to driving
    • A61M60/802—Constructional details other than related to driving of non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/81—Pump housings
    • A61M60/812—Vanes or blades, e.g. static flow guides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/80—Constructional details other than related to driving
    • A61M60/802—Constructional details other than related to driving of non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/818—Bearings
    • A61M60/82—Magnetic bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0606—Canned motor pumps
    • F04D13/064—Details of the magnetic circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0646—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the hollow pump or motor shaft being the conduit for the working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0066—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D3/00—Axial-flow pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D3/00—Axial-flow pumps
    • F04D3/02—Axial-flow pumps of screw type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/044—Active magnetic bearings
    • F16C32/0444—Details of devices to control the actuation of the electromagnets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/044—Active magnetic bearings
    • F16C32/047—Details of housings; Mounting of active magnetic bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C39/00—Relieving load on bearings
    • F16C39/06—Relieving load on bearings using magnetic means
    • F16C39/063—Permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/12—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
    • H02K5/128—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/09—Structural association with bearings with magnetic bearings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3621—Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3639—Blood pressure control, pressure transducers specially adapted therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3621—Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3663—Flow rate transducers; Flow integrators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3331—Pressure; Flow
    • A61M2205/3334—Measuring or controlling the flow rate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3331—Pressure; Flow
    • A61M2205/3351—Controlling upstream pump pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/10—Location thereof with respect to the patient's body
    • A61M60/122—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body
    • A61M60/126—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable via, into, inside, in line, branching on, or around a blood vessel
    • A61M60/148—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable via, into, inside, in line, branching on, or around a blood vessel in line with a blood vessel using resection or like techniques, e.g. permanent endovascular heart assist devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/80—Constructional details other than related to driving
    • A61M60/802—Constructional details other than related to driving of non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/818—Bearings
    • A61M60/825—Contact bearings, e.g. ball-and-cup or pivot bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/50—Bearings
    • F05B2240/51—Bearings magnetic
    • F05B2240/511—Bearings magnetic with permanent magnets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2316/00—Apparatus in health or amusement
    • F16C2316/10—Apparatus in health or amusement in medical appliances, e.g. in diagnosis, dentistry, instruments, prostheses, medical imaging appliances
    • F16C2316/18—Pumps for pumping blood
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/44—Centrifugal pumps
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于转子(3、30、32、36、42)与一种流体相互作用的转子装置(1)，它有下列特征：a)转子装置(1)有一支承管(2)；b)转子(3、30、32、36、42)可旋转地装在支承管(2)内；c)转子(3、30、32、36、42)设计为用于与通过支承管(2)流动的流体相互作用；d)转子(3、30、32、36、42)在两个端面有沿轴向磁化的永久磁性的转子磁铁(7、8；46、47)；e)沿轴向与转子(3、30、32、36、42)端面相对，设与支承管(2)连接的永久磁性的定子磁铁(18、19；52、53)；f)每块定子磁铁(18、19；52、53)有这样的沿轴向磁化，即，使相邻的定子与转子磁铁(18、19；7、8；46、47；52、53)相互吸引；以及，g)转子装置(1)有一个用于转子(3、30、32、36、42)的磁的轴向稳定装置(22、23、27；58、59、66)。

Description

转子装置
技术领域
本发明涉及一种用于转子与一种流体相互作用的例如泵或测量设备的转子装置，在这里流体既可理解为气体也可理解为液体。
背景技术
在先有技术中发展了泵和测量设备用的转子装置，其中，转子在支承管内部通过磁场力保持在一平衡位置。例如在DE-A-2919236中介绍了一种测量液体流量的涡轮计数器，其中，转子有两块隔开距离的设计为永久磁铁的转子磁铁以保证径向稳定性，为它们配设成对的同样设计为永久磁铁的定子磁铁，定子磁铁围绕支承管。在这里转子和定子磁铁磁化成沿轴向相斥。
在定子磁铁之间设一电励磁线圈，它环形地围绕着支承管。励磁线圈与一铁磁性的在转子上的导磁体配合作用，后者装在转子磁铁之间。除此之外还有一传感器，它检测转子的轴向位置并与一调节器共同工作，调节器控制励磁线圈内的电流。一旦在转子轴向移动时转子磁铁和定子磁铁的场强力求使转子沿轴向加速离开平衡位置，转子可被传感器测得的轴向移动便产生一个信号，它促使在励磁线圈内造成一反向的稳定化的场强。也就是说，当转子沿这一个或那一个方向轴向位移时它总是返回其额定位置。针对轴向位移的稳定化的轴向力在时间上已知按这样的方式相位移，即，使转子在复位力和阻尼力的同时作用下稳定在其额定位置上。
上述转子装置的缺点在于，此转子沿径向只有比较小的支承刚性。其原因是，由于在支承管与转子之间存在用于流过流体的环形通道，使定子磁铁与转子磁铁之间有大的间距。
在DE-A-2444099中介绍了一种用于快速运动件的磁支承。此磁支承有一套筒状转子，与转子端面相对的是有永久磁铁的极靴，基于它们的吸引力，转子保持在一个稳定的位置。借助一种不接触式的位置检测装置，可以确定与平衡位置的偏差。这些偏差通过一无线的电磁式杂散场控制装置补偿，为此在这里设环形线圈，它装在极靴上与转子之间的间隙附近。出自于空间方面的原因，这样一种磁支承不适用于配置在导引流体的支承管内。
就泵而言，磁支承尤其用于血泵。例如由US-A-5695471已知一种血泵，它设计为有径向转子的径向泵。径向转子装在一支承管内，以及在入口侧的延伸段内有多块转子磁铁，在支承管上的一些定子磁铁与它们相配。此外，径向转子还有多块沿周向分布和沿轴向延伸的杆状转子磁铁，在支承管端面上为径向转子两侧的转子磁铁配设环形的定子磁铁。这些转子与定子磁铁应有助于在转子延伸段区域内的径向支承。沿轴向，转子纯机械式地一端支承在球轴承上，而另一端支承在锥形轴承上。
转子借助于一无刷感应电动机驱动。为此在支承管一端设一与置入径向转子内的感应器磁铁配合作用的线圈。
这种血泵的缺点是沿径向的支承稳定性不理想，以及由于有许多转子及定子磁铁，所以泵需要占大的空间和有大的重量。此外，沿轴向纯机械的支承遭致磨损，这尤其对于可植入的血泵是不利的。
还已知一些轴向泵作为血泵。但在这里，支承只是机械式地在导向轮内进行，导向轮在转子前和后固定安装在支承管内。(Wernicke等人论文“A Fluid Dynamic Analysis Using Flow Visualization of theBaylor/NASA/mplantable Axial Flow Blood Pump for DesignImprovemen”，Artificial Organs 19(2)，1995，161-177页)。这种机械式支承带来磨损，并除此之外对于敏感的液体，尤其对于体液，如血液，有不利的影响。
发明内容
本发明的目的是设计一种前言所述类型的转子装置，它尤其沿径向获得极高的支承刚性并因而可应用于许多领域。
按本发明通过下列特征达到此目的：a)转子装置有一支承管；b)转子可旋转地装在支承管内；c)转子设计为用于与通过支承管流动的流体相互作用；d)转子在两个端面有沿轴向磁化的永久磁性的转子磁铁；e)沿轴向与转子端面直接相对，设与支承管连接的永久磁性的定子磁铁；f)每块定子磁铁有这样的沿轴向磁化，即，使相邻的定子磁铁与转子磁铁相互吸引；g)转子装置有一个用于转子的磁的轴向稳定装置。
按与之不同的一种替换形式，此目的通过一种有下列特征的转子装置达到：a)转子装置有一支承管；b)转子可旋转地装在支承管内；c)转子设计为用于与处在支承管内的流体相互作用；d)在转子端面分别有一沿轴向磁化的永久磁性的磁铁与一导磁体直接相对，其中，磁铁或作为转子磁铁座落在转子上，或作为定子磁铁与支承管连接；e)转子装置有一个用于转子的磁的轴向稳定装置。
因此，本发明的基本思想是，借助于在端面布置的转子和定子磁铁，分别产生一个跨接转子与定子磁铁之间的间隙的沿轴向的磁场，它使各处于相对位置的转子磁铁和定子磁铁对相互吸引。因此，在几何尺寸相同的情况下，与按DE-A-2919236的磁支承相比，支承刚性至少提高百分之十，与此同时对支承管与转子套筒之间的环形通道没有显著的影响。
上述效果在并非两块磁铁，亦即转子与定子磁铁彼此相对，而是一块磁铁在一侧和导磁体在另一侧时便已经出现。在这种情况下作为替换形式也可以是，磁铁作为转子磁铁座落在转子上，而导磁体与支承管连接；或导磁体装在转子上，以及磁铁作为定子磁铁座落在支承管上。除此之外，为达到高的支承刚性，可设用于增强导磁体的磁化以增大磁铁与导磁体之间吸引力的电励磁线圈。
若每个成对的转子与定子磁铁彼此相对，则它们优选地应由至少两块互相插套的分磁铁组成，其中沿径向相邻的分磁铁反向磁化。采用转子和定子磁铁的这种设计，甚至达到将支承刚性提高40倍。
恰当地，转子设计为轴向转子，所以当转子装置应用于泵时成为轴流式泵。这样一种轴向转子结构比径向转子简单得多。
此外，按本发明规定，转子有一转子套筒，转子磁铁或导磁体装在转子套筒中，以及定子磁铁或导磁体布置在与转子套筒端面相对的位置上。定子磁铁或导磁体可通过设计为有利于流动的挡边与支承管连接。通过这种布局获得一种紧凑的结构并基本上避免了有害的间隙。在这里，定子磁铁或导磁体应装在径向稳定器中，径向稳定器的轮廓不从转子套筒伸出，优选地此径向稳定器应当有与转子套筒相同的轮廓。
按本发明的进一步设计规定，径向稳定器与转子彼此相对的端面中至少有一个设计为球面状的。采用这种设计，当转子轴向偏移时避免转子和径向稳定器远离轴线的区域机械地冲击。为了限制转子的径向和/或轴向运动，恰当的是，径向稳定器与转子彼此相对的端面设互相插套的互补的支承暗销和支承槽，在这种情况下，通过恰当的径向间隙保证支承暗销和支承槽只有在转子沿径向有比较大的偏移时才接触。
按本发明的进一步设计规定，转子磁铁和定子磁铁布置成总是直接相对，以便产生尽可能强的磁场。
此外，按本发明建议，轴向稳定装置有至少一个电励磁线圈以及一个具有检测转子轴向运动的传感器的调节器，其中调节器以这样的方式影响一个或多个励磁线圈中的电流，即，使一个或多个励磁线圈的磁场阻止转子离开其额定位置的轴向运动。这样一种轴向稳定装置原则上由DE-A-2919236以及由DE-A-2444099是已知的并已证实是可靠的。恰当的是，轴向稳定装置应当有两个励磁线圈，它们装在定子磁铁的区域内和/或转子端面区内，以便使轴向的稳定化特别有效。
在这里对于励磁线圈的配置存在两种可能性，亦即一种是励磁线圈围绕着支承管地装在支承管上，另一种是装在径向稳定器本身内，但在这种情况下必须保证励磁线圈导线的引入和引出。优选地，径向稳定器应当有按如此设计和布置的可磁化的导磁体，即，使在径向稳定器与转子端面之间的间隙内由转子磁铁和定子磁铁产生的轴向磁场，沿轴向叠加由励磁线圈产生的磁场，确切地说按这样的方式，即阻止转子从额定位置离开的轴向运动。在这里，励磁线圈本身可用作传感器。导磁体恰当地布置在励磁线圈的高度上。
若转子装置应是测量装置的一部分，则恰当的是转子有一脉冲发生器和支承管有一脉冲接收器，以及脉冲发生器为脉冲接收器产生与转子转速相应的脉冲。这可以通过简单的方式实现，亦即将脉冲发生器设计为一块或多块脉冲磁铁，以及脉冲接收器设计为线圈，所以当转子旋转时在线圈内感应电流。
按本发明另一项设计规定，支承管在转子的高度处有一个可供入三相交流电的旋转磁场，以及转子有沿径向磁化的感应器磁铁。由此形成一同步电动机，其中通过向旋转磁场定子施加三相交流电可产生一旋转磁场，旋转磁场驱动转子，所以可使转子进行旋转运动。在这种情况下转子装置获得电机的特性，并可通过适当地设计转子外表面不仅应用于测量目的，而且还可作为泵应用于输送流体。优选地，感应器磁铁有至少四块沿不同的径向方向磁化的磁铁段，以阻止在转子与径向稳定器之间的支承间隙区域内由于磁场不对称引起旋转中的转子的摆动。旋转磁场定子应与一电子的三相发电机连接，负载角调节器作用在此三相发电机上。通过准确地调节负载角，既可以调整和稳定作用在转子上的旋转磁场的量，也可以调整和稳定其方向。
转子与具体的使用目的相适应。例如，当按本发明的转子装置应使用于流量测量而作为叶轮或涡轮测量装置时，转子可有叶片状凸起。若转子装置按上面已说明的方式扩展成同步电动机，则它可以用作输送泵。为此例如转子的外表面可设有至少一条螺旋形凸棱，从而在凸棱各螺圈之间形成导致输送的通道。这种类型的泵广泛应用于产生高真空度。
作为与之不同的替换形式，在转子外表面上设计有叶片环，它们与在支承管内壁上互补的叶片环沿轴向交叉。根据叶片环的设计可提供完全不同的应用可能性，例如使用于燃气轮机或高真空泵中。上述叶片环的设计也可以与螺旋状延伸的通道组合。以此方式可获得一种具有特别高的压缩比的泵，在真空技术中这种泵已知称为“Compoundpumpe(复式泵)”。
取代叶片环和凸棱，转子外表面也可以设计成光滑的，尤其圆柱形的。若转子装置按上面已说明的方式有一同步电动机，则可由此测量气态或液态介质的粘度，以便测出为保持规定的转子转速同步电动机所消耗的电功率。它基本上与转子外表面上的摩擦功率成比例，在这里摩擦功率本身是围绕转子的介质粘度的一种度量。
按本发明的另一项特征建议，转子外表面有至少一个沿径向向外伸出的突缘以及有一个检测转子轴向位置并产生一个与轴向位置成比例的信号的传感器。形式上例如是环形挡边的突缘提供了测量气态或液态介质轴向流速的可能性，即，检测因流动通过突缘作用在转子上的轴向力引起的转子相应的轴向位移，通过轴向稳定装置产生一个相应的信号。这两项措施也可以互相组合，只要转子装置按上面说明的方式设同步电动机。于是转子的轴向移动和供给转子的驱动功率可借助同步电动机检测，从而既可以测量流体的流速，而且可以同时测量流体的粘度。
附图说明
下面借助附图中的实施例进一步说明本发明。其中：
图1通过按本发明的测量设备的转子装置的纵剖面；
图2通过在用于泵的第二种实施形式中支承管和转子组合的纵剖面；
图3通过在用于泵的第三种实施形式中转子和支承管组合的纵剖面；
图4通过在用于测量设备的第四种实施形式中支承管和转子组合的纵剖面；
图5通过在第五种实施形式中转子套筒和径向稳定器组合的纵剖面。
具体实施方式
图1表示其总体用1表示的转子装置，用于安装在一导引液体或气体的管内。转子装置1有圆柱形支承管2，它通过这里没有进一步表示的法兰作为中间段可装入管内，所以液体或气体流过支承管2。
在支承管2内的中央有一转子3，它有一圆柱形转子套筒4，在其外侧上成形有叶片5、6。在端部区，转子套筒4内含两块设计为永久磁铁的转子磁铁7、8，它们沿轴向磁化。在两块转子磁铁7、8之间设一感应器磁铁9，它沿周向分布地按四个径向方向磁化。
与转子套筒4的两个端面相邻地设径向稳定器10、11，它们通过挡边12、13、14、15按这样的方式并与转子3同轴地固定在支承管2的内侧上，即，使径向稳定器处于相对于转子3轴对称的位置上。径向稳定器10、11有圆柱形的稳定器套筒16、17，它们的直径与转子套筒4一致。也就是说，径向稳定器10、11就其外轮廓而言构成了转子套筒4的延伸段。稳定器套筒16、17在与转子3相邻的区域内分别围绕一块设计为永久磁铁的定子磁铁18、19，定子磁铁18、19按这样的方式轴向磁化，即，在径向稳定器10、11与转子3之间的间隙内形成沿轴向定向的吸引转子3的磁场。此磁场保证转子3始终保持在支承管2轴线中央，亦即万一发生径向偏移立即重新复原。在这种情况下获得沿径向高的支承刚性。
此外，径向稳定器10还有铁磁性的导磁体20、21，它们与轴向稳定装置环形的电励磁线圈22、23配合作用。励磁线圈22、23装在导磁体20、21的高度上并在外侧围绕着支承管2。它们在环形地围绕着支承管2的外壳24内部，外壳在端面区同时用作励磁线圈22、23的导磁性。这两个励磁线圈22、23通过电导线25、26与调节器27连接。调节器27向励磁线圈22、23供激励电流。因此在转子3与径向稳定器10、11之间的间隙内的磁通量按这样的方式叠加和调整，即，使转子3采取在径向稳定器10、11之间各方面都不接触的轴向稳定位置。在这里，励磁线圈22、23不仅用于磁通调节，同时还用作不接触式探测转子3轴向位置的传感器线圈，这与在按DE-A-2444099的磁支承中实现的方式相同。
在两个励磁线圈22、23之间，在外壳24内设一环形的旋转磁场定子28，它与转子3中的感应器磁铁9共同构成一同步电动机。为此旋转磁场定子28与一电子的三相发电机29连接。它可向旋转磁场定子28施加三相电流，在这种情况下借助于准确调整负载角，既可以调整和稳定作用在转子3上的扭矩的量，又可以调整和稳定其方向。
上述转子装置1可应用于不同的目的。例如它可以用于测量在管道内的液体和气体的流量。在这种情况下叶片5、6设计为，在转子3与支承管2之间的环形通道内流过的液体使得转子3按一个与液体速度成比例的转速旋转，其中，流速表示流过的介质体积的度量。也可以测量气态介质。转子3转速的测量例如可通过在旋转磁场定子28上的感应式脉冲接收器实现，在这里感应器磁铁9构成脉冲发送器，脉冲接收器可以为线圈。对于测量精度起有利作用的是，磁支承1的转子3无摩擦地支承以及实际上不遭受磨损并因而也不需要维护。
若转子3设计为无叶片5、6，亦即有光滑的圆柱形外表面，则按本发明的转子装置1也可使用于测量气态或液态介质的粘度。为此目的，转子3借助于三相发电机29和由旋转磁场定子28与感应器磁铁9组成的同步电动机进行运转，并测量同步电动机为保持规定的转子转速所消耗的电功率。它与在转子3外表面上的摩擦功率基本成比例。摩擦功率本身又是围绕着转子3的介质粘度的一种度量。
按图2至4的实施例与按图1的实施例的区别仅在于不同的转子型式，其中在支承管2以外的部分与按图1的实施例一致，为了看得清楚起见将它们略去。在按图2至4的实施例中结构和/或功能相同的那些部分采用已在图1中使用的标号。
在图2中，转子30的外径几乎与支承管2的内径一致。在其外表面上成形有此例中用31表示的螺旋状延伸的通道。转子30可通过由旋转磁场定子28与感应器磁铁9组成的同步电动机进行旋转运动，并因而起输送泵的作用。所以这种转子装置1可应用于产生高真空度。
在按图3的实施例中，转子32设计有总共8个彼此隔开距离排列的叶片环，在此例中用33表示，它们由许多单个叶片(例中用34表示)组成。在叶片环33之间的空腔中伸入固定在支承管2上的叶片环，此例中用35表示。它们同样由单个叶片组成。叶片环33和35构成涡轮压缩机在流动技术方面的部分。通过借助于由旋转磁场定子28和感应器磁铁9组成的同步电动机驱动转子32，可以按涡轮压缩机的方式导致输送气态介质。
在按图4的实施例中设转子36，它的外轮廓形状与图1所示的转子3的区别仅在于，基本上光滑的圆柱形外表面在沿轴向的中央设向外伸出的环形突缘37。此环形突缘37构成介质通过支承管2流动中的阻挡。因此在转子36上作用一轴向力，它导致转子36相应的轴向位移。轴向位移借助励磁线圈22、23检测并在调节器27内触发一个与轴向位移成比例的电信号，此信号又与流速成比例。转子36外表面有一个检测转子36轴向位置并产生一个与轴向位置成比例的信号的传感器。
因为由流过的介质施加在转子36上的轴向力不仅取决于介质流速，而且取决于其粘度，所以恰当的是，同时也检测所流过介质的粘度。如上面已针对光滑的转子3所说明的那样，为实现这一要求是通过使转子36借助于同步电动机作规定的旋转运动并检测为此所需的驱动功率以及将其用作所流过介质的粘度的度量。
为避免转子36远离轴线的区域机械冲击，它有一个设计为球形的端面38。若在转子36与径向稳定器10之间发生接触，由于这种设计，这种接触在有低的圆周速度的中部区是有限的。显然，下端面39也可以相应地设计成球形。
下面的那个径向稳定器11在沿轴向的中央与转子36相邻的端面有一支承暗销40，它插入转子36上的支承槽41内。在支承暗销40与支承槽41之间有一个大的间隙，以致在转子36正常的径向偏移的情况下不会发生接触。只存在径向偏移过大时，支承暗销40和支承槽41才阻止进一步的径向运动。显然，这样一种径向支承也可以在上面的那个径向稳定器10的区域内采用。
在按图5的实施例中，支承管2和所有设在它上面的部分为了看得清楚起见均被略去。图5表示了一个转子42，它磁性地保持在两个径向稳定器43、44之间。转子42有一个外面光滑的横截面圆形的转子套筒45，它的横截面在径向稳定器43、44中继续。没有画上在图1中表示的挡边12、13、14、15，径向稳定器43、44借助它们固定在支承管2内侧上。
转子42在端面各有一转子磁铁46、47。两块转子磁铁46、47均由两部分构成。它们分别由一块圆柱形内部磁铁48、49和一块总是围绕内部磁铁的环形外部磁铁50、51组成。外部磁铁50、51以其内侧贴靠在相邻的内部磁铁48或49上。
与转子磁铁46、47处于相对位置的各有一定子磁铁52、53。定子磁铁52、53也以与转子磁铁46、47相同的方式由两部分构成，亦即它们分别有一圆柱形的内部磁铁54、55和一围绕并贴靠着内部磁铁的环形外部磁铁56、57。在这里，定子磁铁52、53内部磁铁54、55的直径与转子磁铁46、47内部磁铁48、49的直径一致，而定子磁铁52、53外部磁铁56、57的直径与转子磁铁46、47外部磁铁50、51的直径相同。它们全部是同轴地布置。
转子磁铁46、47和定子磁铁52、53按这样的方式磁化，即，使各相邻的磁铁对沿它们整个面积彼此吸引。本实施例的特点在于，总是成对地彼此相对的内部磁铁48、54或49、55，被磁化为沿轴向从转子42离开，而总是成对地彼此相对的外部磁铁50、56或51、57被磁化为沿轴向朝向转子42的方向，亦即反向。这些用箭头象征性表示。这种反向的磁化极大地提高了转子42沿径向的支承刚性。
在径向稳定器43、44中设罐形铁心线圈58、59，它们分别由罐形的铁磁性磁轭60、61和装在其中的电线圈62、63组成。磁轭60、61朝定子磁铁52、53方向开口。线圈62、63的平均直径与各相邻的内部磁铁54、55的外径相同。线圈62、63通过电导线64、65与调节器66连接。调节器66向线圈62、63供激励电流。根据电流方向可增强或减弱在转子42与径向稳定器43、44之间的间隙内的轴向磁通量，它用在中央的双向箭头示意地表示。因此按这样的方式改变在那里有效的轴向力，即，使转子42始终被控制在径向稳定器43、44之间的轴向中央位置上。

Claims (26)

1.用于转子(3、30、32、36、42)与一种流体相互作用的转子装置(1)，有下列特征：
a)转子装置(1)有一支承管(2)；
b)转子(3、30、32、36、42)可旋转地装在支承管(2)内；
c)转子(3、30、32、36、42)设计为用于与通过支承管(2)流动的流体相互作用；
d)转子(3、30、32、36、42)在两个端面有沿轴向磁化的永久磁性的转子磁铁(7、8；46、47)；
e)沿轴向与转子(3、30、32、36、42)端面直接相对，设与支承管(2)连接的永久磁性的定子磁铁(18、19；52、53)；
f)每块定子磁铁(18、19；52、53)有这样的沿轴向磁化，即，使相邻的定子磁铁与转子磁铁(18、19与7、8；52、53与46、47)相互吸引；
g)转子装置(1)有一个用于转子(3、30、32、36、42)的磁的轴向稳定装置(22、23、27；58、59、66)。
2.按照权利要求1所述的转子装置，其特征为：转子磁铁和定子磁铁(46、47和52、53)分别由至少两块互相插套的分磁铁(48、49、50、51；54、55、56、57)组成，其中沿径向相邻的分磁铁(48、49、50、51；54、55、56、57)反向磁化。
3.用于转子(3、30、32、36、42)与一种流体相互作用的转子装置(1)，有下列特征：
a)转子装置(1)有一支承管(2)；
b)转子(3、30、32、36、42)可旋转地装在支承管(2)内；
c)转子(3、30、32、36、42)设计为用于与通过支承管(2)流动的流体相互作用；
d)在转子(3、30、32、36、42)端面分别有一沿轴向磁化的永久磁性的磁铁与一导磁体直接相对，其中，磁铁或作为转子磁铁(7、8；46、47)座落在转子(3、30、32、36、42)上，或作为定子磁铁(18、19；52、53)与支承管(2)连接；
e)转子装置(1)有一个用于转子(3、30、32、36、42)的磁的轴向稳定装置(22、23、27；58、59、66)。
4.按照权利要求3所述的转子装置，其特征为：设用于增强导磁体的磁化以增大磁铁(7、8；46、47)与导磁体之间吸引力的电励磁线圈。
5.按照权利要求1至4之一所述的转子装置，其特征为：转子(3、30、32、36、42)设计为轴向转子。
6.按照权利要求1至4之一所述的转子装置，其特征为：转子(3、30、32、36、42)有一转子套筒(45)，转子磁铁(7、8；46、47)或导磁体装在转子套筒(45)中，以及定子磁铁(18、19；52、53)或导磁体布置在与转子套筒(45)端面相对的位置上。
7.按照权利要求6所述的转子装置，其特征为：定子磁铁(18、19；52、53)或导磁体装在径向稳定器(10、11；43、44)中，径向稳定器的轮廓不超出转子套筒(45)。
8.按照权利要求7所述的转子装置，其特征为：径向稳定器(10、11)与转子(36)彼此相对的端面中至少有一个设计为球面状的。
9.按照权利要求7所述的转子装置，其特征为：径向稳定器(10、11)与转子(36)彼此相对的端面设互相插套的互补的支承暗销(40)和支承槽(41)，它们限制了转子(36)沿径向和/或沿轴向的活动性。
10.按照权利要求1至4之一所述的转子装置，其特征为：转子磁铁(7、8；46、47)或导磁体与定子磁铁(18、19；52、53)或导磁体布置成彼此直接相对。
11.按照权利要求7所述的转子装置，其特征为：轴向稳定装置有至少一个电励磁线圈(22、23；58、59)以及一个调节器(27、66)，其中调节器(27、66)以这样的方式影响一个励磁线圈或多个励磁线圈(22、23；58、59)中的电流，即，使一个或多个励磁线圈(22、23；58、59)的磁场阻止转子(3、30、32、36、42)离开其额定位置的轴向运动。
12.按照权利要求11所述的转子装置，其特征为：轴向稳定装置有两个励磁线圈(22、23；58、59)，它们装在定子磁铁(18、19；52、53)或导磁体的附近和/或转子(3、30、32、36、42)端面附近。
13.按照权利要求12所述的转子装置，其特征为：励磁线圈(22、23)围绕着支承管(2)。
14.按照权利要求12所述的转子装置，其特征为：励磁线圈(58、59)装在径向稳定器(43、44)内。
15.按照权利要求11所述的转子装置，其特征为：径向稳定器(10、11；43、44)有按如此设计和布置的可磁化的导磁体(20、21；60、61)，即，使在径向稳定器(10、11；43、44)与转子(3、30、32、36、42)端面之间的间隙内的轴向磁场沿轴向叠加由励磁线圈(22、23；62、63)产生的磁场。
16.按照权利要求15所述的转子装置，其特征为：导磁体(20、21；60、61)布置在励磁线圈(22、23；62、63)的高度上。
17.按照权利要求1至4之一所述的转子装置，其特征为：转子(3、30、32、36、42)有一脉冲发生器(9)，支承管(2)外侧设有旋转磁场定子(28)，旋转磁场定子(28)有一脉冲接收器；以及，脉冲发生器(9)为脉冲接收器产生与转子(3、30、32、36、42)的转速相应的脉冲。
18.按照权利要求17所述的转子装置，其特征为：脉冲发生器设计为一块或多块脉冲磁铁(9)，以及脉冲接收器设计为线圈。
19.按照权利要求1至4之一所述的转子装置，其特征为：支承管(2)在转子(3、30、32、36、42)的高度处有一个可供入三相交流电的旋转磁场定子(28)，以及转子(3、30、32、36、42)有沿径向磁化的感应器磁铁(9)。
20.按照权利要求19所述的转子装置，其特征为：感应器磁铁(9)有至少四块沿不同的径向方向磁化的磁铁段。
21.按照权利要求19所述的转子装置，其特征为：旋转磁场定子(28)与一电子的三相发电机(29)连接，一个负载角调节器作用在此三相发电机上。
22.按照权利要求1至4之一所述的转子装置，其特征为：在转子(30)的外表面上为了构成螺旋形通道(31)设至少一条螺旋形凸棱。
23.按照权利要求1至4之一所述的转子装置，其特征为：在转子(32)外表面上设计有叶片环(33)，以及，它们与在支承管(2)内壁上互补的叶片环(35)沿轴向交叉。
24.按照权利要求1至4之一所述的转子装置，其特征为：转子(42)外表面设计成光滑的，呈圆柱形。
25.按照权利要求1至4之一所述的转子装置，其特征为：转子(36)外表面有至少一个沿径向向外伸出的突缘(37)，以及有一个检测转子(36)轴向位置并产生一个与轴向位置成比例的信号的传感器。
26.按照权利要求11所述的转子装置，其特征为：所述励磁线圈还用作探测转子轴向位置的传感器。
CNB008064318A 1999-04-20 2000-04-20 转子装置 Expired - Fee Related CN1257595C (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19918841.6 1999-04-20
DE29907332.7 1999-04-20
DE19918841 1999-04-20
DE29907332U DE29907332U1 (de) 1999-04-20 1999-04-20 Vorrichtung zur schonenden Förderung von ein- oder mehrphasigen Fluiden
DE19944863A DE19944863A1 (de) 1999-09-18 1999-09-18 Magnetlager
DE19944863.9 1999-09-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1347585A CN1347585A (zh) 2002-05-01
CN1257595C true CN1257595C (zh) 2006-05-24

Family

ID=27219113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB008064318A Expired - Fee Related CN1257595C (zh) 1999-04-20 2000-04-20 转子装置

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6368075B1 (zh)
EP (1) EP1171944B1 (zh)
JP (1) JP4612954B2 (zh)
CN (1) CN1257595C (zh)
AT (1) ATE259112T1 (zh)
AU (1) AU4297800A (zh)
CA (1) CA2369956C (zh)
DE (2) DE50005201D1 (zh)
DK (1) DK1171944T3 (zh)
ES (1) ES2215044T3 (zh)
PT (1) PT1171944E (zh)
WO (1) WO2000064031A1 (zh)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6742999B1 (en) * 1999-04-20 2004-06-01 Berlin Heart Ag Device for delivering single-phase or multiphase fluids without altering the properties thereof
MXPA01012499A (es) * 1999-06-03 2003-10-14 Michael P Goldowsky Bomba de suspension magnetica para sangre.
US6589030B2 (en) * 2000-06-20 2003-07-08 Ntn Corporation Magnetically levitated pump apparatus
AR035351A1 (es) * 2000-10-11 2004-05-12 French Andrew Un aparato para inducir la transmision y un aparato para soportar verticalmente el peso de un eje
DE10108810A1 (de) * 2001-02-16 2002-08-29 Berlin Heart Ag Vorrichtung zur axialen Förderung von Flüssigkeiten
US7421929B2 (en) 2001-10-11 2008-09-09 Andrew French Drive apparatus
DE10216421A1 (de) 2002-04-12 2003-10-30 Forschungszentrum Juelich Gmbh Magnetführungseinrichtung
DE10216447C1 (de) * 2002-04-12 2003-09-18 Forschungszentrum Juelich Gmbh Abgasturbolader
US20060155158A1 (en) * 2002-06-11 2006-07-13 Aboul-Hosn Walid N Percutaneously introduced blood pump and related methods
US7268454B2 (en) 2003-01-17 2007-09-11 Magnetic Torque International, Ltd. Power generating systems
JP4108054B2 (ja) * 2003-04-30 2008-06-25 三菱重工業株式会社 人工心臓ポンプ
US7070398B2 (en) * 2003-09-25 2006-07-04 Medforte Research Foundation Axial-flow blood pump with magnetically suspended, radially and axially stabilized impeller
US7229258B2 (en) * 2003-09-25 2007-06-12 Medforte Research Foundation Streamlined unobstructed one-pass axial-flow pump
US7709121B2 (en) * 2004-08-25 2010-05-04 Ford Motor Company Method and apparatus for recirculating unused fuel in fuel cells
US7226277B2 (en) * 2004-12-22 2007-06-05 Pratt & Whitney Canada Corp. Pump and method
JP4209412B2 (ja) * 2005-09-13 2009-01-14 三菱重工業株式会社 人工心臓ポンプ
US20070224059A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-27 Cheng-Tien Lai Miniature pump for liquid cooling system
JP4898319B2 (ja) * 2006-06-23 2012-03-14 テルモ株式会社 血液ポンプ装置
WO2008053287A1 (en) * 2006-10-31 2008-05-08 Ehud Milo Extraction of gas from infused fluid
JP5101309B2 (ja) * 2008-01-15 2012-12-19 三菱重工業株式会社 モータの位置検出方法およびモータの駆動装置並びにポンプ
EP2372160B1 (en) * 2008-12-08 2014-07-30 Thoratec Corporation Centrifugal pump device
DE102009052919A1 (de) 2009-11-12 2011-05-19 Daimler Ag Aufladeeinrichtung, Verdichterrad für eine Aufladeeinrichtung sowie Turbinenrad für eine Turbine einer Aufladeeinrichtung
EP2330405A1 (de) * 2009-11-30 2011-06-08 Berlin Heart GmbH Verfahren und Einrichtung zur Messung von Strömungswiderstandsparametern
DE102010005936A1 (de) * 2010-01-26 2011-07-28 LICOS Trucktec GmbH, 88677 Vorrichtung für eine Pumpe sowie Wasserpumpe
JP2013519497A (ja) * 2010-02-17 2013-05-30 ノビタ セラピューティクス エルエルシー 静脈の全体直径を増大させるシステムと方法
JP5577506B2 (ja) 2010-09-14 2014-08-27 ソーラテック コーポレイション 遠心式ポンプ装置
EP2693609B1 (en) 2011-03-28 2017-05-03 Thoratec Corporation Rotation and drive device and centrifugal pump device using same
EP2744539B1 (en) * 2011-08-17 2022-11-02 Artio Medical, Inc. System to increase the overall diameter of a peripheral artery
KR102215188B1 (ko) 2011-08-17 2021-02-17 아르티오 메디컬 인크. 혈액 펌프 시스템 및 방법
CN102397598B (zh) * 2011-11-18 2015-07-22 武汉理工大学 紧凑型轴流式磁悬浮人工心脏泵
DE102012012540A1 (de) * 2012-06-26 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Turboverdichter
US10258730B2 (en) 2012-08-17 2019-04-16 Flow Forward Medical, Inc. Blood pump systems and methods
US9217435B2 (en) 2012-10-23 2015-12-22 Nidec Motor Corporation Axial flow pump with integrated motor
US9371826B2 (en) 2013-01-24 2016-06-21 Thoratec Corporation Impeller position compensation using field oriented control
US10052420B2 (en) 2013-04-30 2018-08-21 Tc1 Llc Heart beat identification and pump speed synchronization
EP2860849B1 (de) 2013-10-11 2016-09-14 ECP Entwicklungsgesellschaft mbH Komprimierbarer Motor, Implantieranordnung sowie Verfahren zum Positionieren des Motors
CN104065230A (zh) * 2014-06-20 2014-09-24 冯森铭 一种应用于人工心脏的高效能高稳定性电机
CN104049104B (zh) * 2014-07-01 2016-08-24 山东理工大学 陶瓷泥浆流速检测装置及检测方法
WO2016003643A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 Schlumberger Canada Limited Electromagnetic actuator
US9623161B2 (en) 2014-08-26 2017-04-18 Tc1 Llc Blood pump and method of suction detection
WO2016130846A1 (en) 2015-02-11 2016-08-18 Thoratec Corporation Heart beat identification and pump speed synchronization
EP3256185B1 (en) 2015-02-12 2019-10-30 Tc1 Llc System and method for controlling the position of a levitated rotor
US10371152B2 (en) 2015-02-12 2019-08-06 Tc1 Llc Alternating pump gaps
WO2016130989A1 (en) 2015-02-13 2016-08-18 Thoratec Corporation Impeller suspension mechanism for heart pump
US9906176B2 (en) * 2015-06-04 2018-02-27 General Electric Company Dynamic calculation and control of synchronous machines
US10117983B2 (en) 2015-11-16 2018-11-06 Tc1 Llc Pressure/flow characteristic modification of a centrifugal pump in a ventricular assist device
RU2752587C2 (ru) 2016-04-29 2021-07-29 Артио Медикал, Инк. Наконечники и системы каналов и способы их использования
DE102016215474A1 (de) * 2016-08-18 2018-02-22 Robert Bosch Gmbh Förderaggregat
WO2018158838A1 (ja) * 2017-02-28 2018-09-07 株式会社サンメディカル技術研究所 血液ポンプ及び血液ポンプ調整方法
EP3415239B1 (en) 2017-06-15 2020-05-06 Alfa Laval Corporate AB Centrifugal separator and method of operating a centrifugal separator
WO2019070500A1 (en) * 2017-10-04 2019-04-11 Heartware, Inc. CIRCULATORY ASSISTANCE DEVICE WITH MAGNETIC SUSPENSION BLOOD DRIVE PISTON
US10947986B2 (en) * 2018-07-11 2021-03-16 Ch Biomedical (Usa) Inc. Compact centrifugal pump with magnetically suspended impeller
US11162489B2 (en) * 2018-12-18 2021-11-02 Kix Huddleston Electro-magnetic pump jack
US20200288988A1 (en) 2019-03-14 2020-09-17 Abiomed, Inc. Blood Flow Rate Measurement System
CN114159694B (zh) * 2021-12-08 2023-11-24 北京联合大学 一种磁悬浮脉动轴流式心脏泵

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3512851A (en) 1968-12-11 1970-05-19 Halliburton Co Magnetic bearing
US3623835A (en) 1969-06-11 1971-11-30 Halliburton Co Gas flowmeter
US3614181A (en) * 1970-07-02 1971-10-19 Us Air Force Magnetic bearing for combined radial and thrust loads
DE2337226A1 (de) * 1973-07-21 1975-02-06 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Vakuumpumpe mit einem im innenraum ihres gehaeuses gelagerten laeufer
DE2444099C3 (de) 1974-09-14 1979-04-12 Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich Berührungsloses Lagerelement für mindestens teilweise magnetisierbare Körper
CH583856A5 (zh) 1974-09-27 1977-01-14 Balzers Patent Beteilig Ag
DE2457783C2 (de) 1974-12-06 1986-10-09 Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar Gmbh, 6334 Asslar Magnetische Lagerung
DE2919236C2 (de) * 1979-05-12 1982-08-12 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Magnetisches Schwebelager für einen Rotor
GB2057590B (en) * 1979-07-02 1983-11-02 United Gas Industries Ltd Magnetic balancing of bearings
IT1134214B (it) 1980-11-12 1986-08-13 Tecnomare Spa Dispositivo elettrico per lo sfruttamento dell'energia meccanica di corpi in movimento rettilineo a bassa velocita'
US4688998A (en) * 1981-03-18 1987-08-25 Olsen Don B Magnetically suspended and rotated impellor pump apparatus and method
US5078741A (en) 1986-10-12 1992-01-07 Life Extenders Corporation Magnetically suspended and rotated rotor
DE3343186A1 (de) * 1983-11-29 1985-06-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Magnetische rotorlagerung
US4779614A (en) * 1987-04-09 1988-10-25 Nimbus Medical, Inc. Magnetically suspended rotor axial flow blood pump
DE3715216A1 (de) * 1987-05-07 1988-11-17 Doll Robert Tauchpumpe, insbesondere fuer tiefsiedende fluessigkeiten
DE3808331A1 (de) * 1988-03-12 1989-09-28 Kernforschungsanlage Juelich Magnetische lagerung mit permanentmagneten zur aufnahme der radialen lagerkraefte
US5211546A (en) 1990-05-29 1993-05-18 Nu-Tech Industries, Inc. Axial flow blood pump with hydrodynamically suspended rotor
RU2089761C1 (ru) 1991-02-27 1997-09-10 Лейболд Акциенгезельшафт Магнитная опора
US5635784A (en) * 1995-02-13 1997-06-03 Seale; Joseph B. Bearingless ultrasound-sweep rotor
US5695471A (en) 1996-02-20 1997-12-09 Kriton Medical, Inc. Sealless rotary blood pump with passive magnetic radial bearings and blood immersed axial bearings
JPH10201220A (ja) * 1997-01-13 1998-07-31 Shunichi Matsutani 永久磁石対向式動力発生装置
JP3777490B2 (ja) * 1997-01-31 2006-05-24 株式会社荏原製作所 送液装置及びその制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2369956A1 (en) 2000-10-26
EP1171944B1 (de) 2004-02-04
CN1347585A (zh) 2002-05-01
PT1171944E (pt) 2004-06-30
WO2000064031A1 (de) 2000-10-26
ATE259112T1 (de) 2004-02-15
ES2215044T3 (es) 2004-10-01
EP1171944A1 (de) 2002-01-16
DE50005201D1 (de) 2004-03-11
US6368075B1 (en) 2002-04-09
AU4297800A (en) 2000-11-02
JP4612954B2 (ja) 2011-01-12
DE20022339U1 (de) 2001-07-26
DK1171944T3 (da) 2004-04-13
CA2369956C (en) 2007-09-25
JP2003525561A (ja) 2003-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1257595C (zh) 转子装置
US6833643B2 (en) Magnetic bearing with damping
US10193429B2 (en) Air gap control systems and methods
US7800269B2 (en) Hybrid magnetic bearing
US6877963B2 (en) Vacuum pump
JP4767488B2 (ja) 磁気浮上型ポンプ
US3845997A (en) Magnetic bearing assembly for journalling a rotor in a stalor
TW521477B (en) Machine, preferably vacuum pump, with magnet bearing
US20020051711A1 (en) Magnetically levitated pump and controlling circuit
KR100701550B1 (ko) 베어링리스 스텝모터
CN106402159B (zh) 一种永磁偏置磁悬浮转轴
CN102792039B (zh) 磁性轴承和涡轮机
CN110435931B (zh) 一种磁悬浮控制力矩陀螺高速转子装置
CN106165271A (zh) 包括两个独立移动构件的线性电磁致动器
CN107676143A (zh) 电磁致动器
CN108757731A (zh) 一种永磁体轴向磁化的径向轴向三自由度磁轴承
CN108123562B (zh) 一种无轴承永磁同步电机
CN109681525A (zh) 磁悬浮轴承及电机
US8729994B2 (en) Rotary solenoid
CN203151350U (zh) 一种间隙管电机
CN117028417A (zh) 一种磁轴承及泵装置
KR101287057B1 (ko) 자기베어링이 구비된 터보기기
CN2793384Y (zh) 一种离心电泵
CN114857170A (zh) 磁悬浮轴承的轴向磁轴承结构
CN117028416A (zh) 一种磁轴承及泵装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060524

Termination date: 20180420