摘要:结合建模与实验,分析了人工心脏泵转子质量不平衡及磁耦合对转子稳定悬浮的影响,依据转子动力学理论推导出了五自由度转子运动方程。由运动方程知,转子前后端的质量耦合可消去,转子同自由度前后端同时控制优于分开控制。运用转子自由振动及陀螺力方程分析了动不平衡对转子偏心的影响,结果表明:建模时增加动不平衡矩阵可有效减小偏心;为减小涡动,转子径向采样周期应与转速相适应,不宜过快。采用有限元方法给出了磁极不同工作方式时的磁力线分布,结果表明同时控制互相垂直方向的磁极有利于减小磁耦合。实验测量了转子在平衡位置的各向位移,并计算出静态时X方向的偏心相对误差为0.28%,Y方向的偏心相对误差为0.42%。
关键词:人工心脏泵 磁悬浮轴承 质量不平衡 磁耦合
单位:华中科技大学; 武汉430074; 武汉理工大学; 武汉430070
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