離心血泵電機溫度分析與優(yōu)化.pdf

1、由于心臟病的高發(fā)病率以及心臟移植手術中自然心臟供體的嚴重缺乏，所以臨時性或永久性替代自然心臟的人工心臟應運而生。標準的人工心臟系統(tǒng)包括血泵，控制器，電源等部件，其中血泵是研究的核心，它從搏動式發(fā)展到現(xiàn)在的連續(xù)流懸浮式，正不斷地解決各種心臟疾病難題。血泵工作時要帶動人體血液進行循環(huán)，如果血泵產(chǎn)生過高的溫度就會對人體血液造成破壞甚至威脅生命，而血泵的發(fā)熱主要來自亍泵內(nèi)電機，因此研究血泵電機的溫度、對其進行溫度場的分析和優(yōu)化具有非常重要的意義

2、。
　　本文主要采用有限元法對電機的溫度場進行分析計算，并基于血泵電機的控制系統(tǒng)來對電機的溫度進行了優(yōu)化，最后也對分析優(yōu)化結果進行了對比實驗，主要完成了以下幾個方面的研究:
　　(1)運用傳熱學理論分析血泵電機的邊界條件，建立了血泵電機溫度場的數(shù)學模型。
　　(2)對血泵電機的發(fā)熱源進行了分析計算，運用有限元法通過ANSYS軟件建立有限元模型，計算電機內(nèi)對流換熱系數(shù)和生熱率，加載求解得到血泵電機的溫度分布圖以及其內(nèi)部的

3、溫升曲線，得出血泵電機的發(fā)熱情況及影響其發(fā)熱的主要因素。
　　(3)根據(jù)溫度場分析的結果，確定電機損耗是影響血泵電機溫升的主要因素，基于血泵電機的控制系統(tǒng)來對電機溫度進行優(yōu)化，主要研究了血泵電機的控制方法，設計了硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，最后對電機的啟動過程、反電勢過零點檢測、換相、PID控制等方面進行算法優(yōu)化來達到溫度優(yōu)化的目的。
　　(4)搭建了血泵溫度實驗平臺，在平臺上測試血泵電機實際運轉溫度并和仿真結果進行對比，實驗結果誤