祝忠彦
- 作品数：9 被引量：18H指数：3
- 供职机构：中南大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：机械工程电气工程医药卫生自动化与计算机技术更多>>
- 磁极位置对永磁轴流式血泵驱动能力影响的研究被引量：2
- 2011年
- 为提高永磁轴流式血泵的驱动能力,利用ANSYS有限元分析软件仿真计算了大间隙磁力驱动系统的驱动力矩,通过实验计算了永磁轴流式血泵的最大负载力矩,得到了磁极相对位置(系统耦合距离、两电磁体间磁极距离、永磁体偏离两电磁体中心位置的距离、两电磁体间的相对夹角等)对系统驱动能力的影响。结果表明:通过减小系统耦合距离,减小两电磁体间磁极距离,将永磁体置于偏离电磁体中心位置8 mm左右的位置,将两电磁体垂直放置等方法,可以提高系统驱动能力。
- 祝忠彦谭建平许焰刘云龙刘志坚刘恒拓
- 关键词：永磁轴流式血泵
- 轴流式血泵升速过程S曲线控制研究
- 2011年
- 基于传统S曲线控制算法,提出了一种能促进轴流式血泵升速过程驱动性能研究的三段S曲线升速控制方法.建立了S曲线升速模型,并离散求解得到定时常数和步数等参数;再利用上位机通信将参数实时传递给单片机,实现血泵升速过程S曲线控制.实验结果表明,血泵启动速度为300 r/m in,达到最大稳定转速为6 000 r/m in时,使得血泵运行快速而且驱动能力最大的S曲线的加速周期约为1.2 s.相对以往的血泵升速控制过程,驱动时间明显缩短,振动噪声小,加速性能良好.
- 谭建平刘恒拓许焰刘云龙祝忠彦谭炜
- 关键词：轴流式血泵S曲线上位机
- 大间隙磁力传动系统驱动力矩的计算方法被引量：10
- 2009年
- 提出了行波磁场驱动的大间隙磁力传动系统，通过磁场分析，以系统电磁体4个磁极状态之一的NS（电磁体左极表示为N，右极为S）为例，对电磁体的空间磁场分布进行研究，建立了系统空间磁场数学模型；通过数值计算和推导，建立了系统驱动力矩计算模型；以Matlab为平台对大间隙磁力传动系统的驱动力矩计算模型进行解析求解，并应用ANSYS软件对系统的驱动力矩进行仿真．研究结果表明：通过增加线圈匝数、线圈通电电流和永磁体磁化强度，减小电磁体和永磁体间耦合距离，将电磁体和永磁体的相对位置沿y方向两侧（左侧或右侧）置于5～10mm范围内等方法，可提高系统的驱动力矩．
- 许焰谭建平刘云龙刘恒拓祝忠彦
- 关键词：磁力传动计算方法
- 大间隙磁力传动系统能量传递效率被引量：3
- 2011年
- 为了解大间隙、高转速条件下磁力传动系统的能量传递规律,研究行波磁场驱动的大间隙磁力驱动技术;通过微型轴流式血泵外磁场驱动,对大间隙磁力驱动系统各部分能量耗散进行研究,建立系统能量传递效率的数学模型。通过轴流式血泵泵水实验,得到血泵在耦合距离20 mm和30 mm时的最大能量传递效率,即磁力传动系统的最佳工作点,并通过与理论解析值相比较,得到大间隙磁力驱动系统的能量传递效率的变化趋势,确定磁力驱动系统能量传递效率的主要影响因素,为提高磁力驱动系统的能量传递效率提供了途径和依据。
- 刘云龙谭建平许焰刘志坚祝忠彦
- 关键词：磁力传动轴流式血泵数学模型
- 大间隙磁力传动系统驱动磁场的产生方法研究被引量：3
- 2011年
- 针对永磁轴流式血泵大间隙磁力传动系统,提出了单磁极切换和双磁极切换两种产生驱动磁场的方法;基于ANSYS有限元分析软件仿真分析了磁场的耦合机理,计算比较了2种磁场驱动下系统的驱动力矩;通过轴流式血泵负载实验,利用大间隙磁力传动系统能量传递效率及电磁体损耗的数学模型,计算并比较了2种磁场驱动下系统磁力传动部分的能量传递效率及电磁体损耗情况.结果表明2种磁场均能实现永磁转子在高频、高速时平稳运转,根据比较结果,选用双磁极切换方式作为系统驱动磁场的产生方法.
- 祝忠彦谭建平许焰刘云龙刘恒拓
- 关键词：磁力传动驱动磁场血泵
- 大间隙磁力传动系统的电磁体温升
- 2013年
- 为保证微型轴流式血泵的稳定、可靠运行,必须对大间隙磁力传动系统电磁发生装置的温升进行研究和控制.文中通过对磁力驱动系统各部件的温度分布、热量损失、热流密度以及热梯度等热物理参数进行分析,建立了系统电磁发生装置的热场仿真模型;通过有限元仿真及实验研究,得到了系统温度场的分布和变化规律;为保证人体适应性及电磁体的长时间运行,以控制电磁体温升为目标,对电磁驱动系统的电磁参数、运行环境参数等进行了仿真和优化设计.结果表明:减少电磁体损耗和改善电磁体散热条件能够有效降低电磁体温升,当电磁体单个线圈通电电流小于0.56 A、空气流速大于3.5 m/s时,电磁体最高温度不超过50℃.
- 许焰谭建平王军锋刘云龙祝忠彦
- 关键词：磁力传动温升有限元仿真优化设计
- 大间隙磁力驱动血泵动力学特性研究被引量：4
- 2010年
- 为实现大间隙磁力驱动轴流式血泵加速过程的脉冲频率优化控制,研究其动力学特性。利用Pro/E及AD-AMS建立血泵转子虚拟样机模型;计算驱动力矩及负载力矩,并利用ADAMS仿真血泵转子的动态加速过程,得到其加速曲线,进而得到加速过程脉冲频率优化控制曲线。仿真结果表明,耦合距离为30,40,50,60mm时,血泵转子所能达到的稳态转速分别为42263,34234,27180,19626(°)/s,达到稳态转速所需时间分别为1.04,1.28,1.60,2.24s。根据仿真结果改进驱动程序,进行血泵泵水实验研究,实验结果验证了改进后的驱动程序能显著缩短加速时间。
- 刘志坚谭建平许焰刘云龙祝忠彦刘恒拓
- 关键词：磁力驱动血泵动力学脉冲频率
- 大间隙磁力传动系统电磁场切换相位角研究被引量：1
- 2012年
- 基于ANSYS软件建立了行波磁场驱动的大间隙磁力传动系统的二维电磁场仿真模型,分析了电磁体四种磁极状态下,永磁体角位移位于0°到360°之间所受的磁力矩情况.为使系统获得最大驱动力矩,提出了电磁体磁极状态切换的最佳切换相位角的概念,并对其进行了求解.通过分析系统中电磁体和永磁体间耦合距离及两电磁体间磁极距离对系统最佳切换相位角的影响,得到了最佳切换相位角的近似计算公式.通过轴流式血泵负载实验,结合血泵负载力矩模型,计算并比较了各种切换相位角下血泵的最大负载力矩.结果表明:按仿真所得的最佳切换相位角进行相位切换可使系统具有最大驱动能力.
- 刘云龙谭建平祝忠彦许焰刘恒拓
- 关键词：电磁场计算机模拟
- 血泵大间隙磁力传动系统磁力矩相位角及电磁体温升研究
- 将大间隙磁力传动系统用于可植入式微型永磁轴流式血泵的驱动,能有效解决血泵传统驱动方式存在的磨损、导线穿体感染及人体排异性等难以克服的工程和医学上的问题。然而,系统主从磁极间隙的增大将使其驱动力矩迅速减小,而采用等磁力矩相...
- 祝忠彦
- 关键词：血泵
