体内埋込み人工腎臓用1自由度制御型磁気浮上遠心ポンプの研究

植入式人工肾一自由度控制磁悬浮离心泵的研究

基本信息

  • 批准号:
    21K03841
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

現在日本には約33万人,世界中に約200万人以上の腎臓病患者が血液透析治療を受けている.患者の生活の質を向上させるために,本研究では,磁気浮上の非接触支持による無摩擦・無摩耗の特徴を生かし,コンパクトかつ省エネルギー,1自由度制御型磁気浮上遠心ポンプの開発を目的としている.本年度では,1自由度制御型磁気軸受を設計して試作した.試作した磁気軸受の寸法は径90mm,高さ120mm,質量は1.51kgであり,ロータの長さは94mm,最大直径はΦ66mm,質量は0.37kgである.ロータの制御および非回転,回転時の振動を評価するため,5本の渦電流変位センサを配置した.設計した磁気軸受のコントローラには積分器および分母1次分子1次のレギュレータが含まれている.また,電磁石の応答性を改善するため, 電流フィードバックループを適用している.設計したコントロータを1自由度制御型磁気軸受に適用し,1自由度制御による完全非接触浮上を確認できた.制御開始後,ロータがおよそ0.2s以内に安定に浮上でき,その電流も一定範囲内に収まった.また,径方向と傾き方向において,ロータが減衰振動しており,約1.5s後に定常状態となっている.さらに,ロータが浮上した状態で,圧縮空気で回転させ,その後圧縮空気を停止して測定した,約2500rpmにおいての径方向の振動の両振幅は0.177mmとなり,傾き方向は0.414度となった.また,インペラを回転させるためのモータの構造と駆動原理を検討して,磁場解析を行い,コイルと磁石の寸法を探索してモータを設計した.
Currently, there are approximately 330,000 patients with infectious kidney disease in Japan and over 2 million in the world, に. Their が hemodialysis treatment を is carried out by けて けて る る る. の の life quality を upward さ せ る た め に, this study で は, magnetic 気 の non-contact support on floating に よ る no friction, no friction loss の, 徴 を raw か し, コ ン パ ク ト か つ province エ ネ ル ギ ー, 1 degree of freedom system royal type magnetic 気 floating on the telecentric ポ ン プ の open 発 を purpose と し て い る. This year, で で, a 1-degree-of-freedom controlled magnetic axis was designed by を, て and trial-made by <s:1> た. Attempt し た magnetic 気 shaft under this law の inch は diameter 90 mm, 120 mm high さ, quality は 1.51 kg で あ り, ロ ー タ の long さ は 94 mm, maximum diameter は Φ 66 mm, quality は 0.37 kg で あ る. ロ ー タ の suppression お よ び not back to the planning, back to planning の vibration を review 価 す る た め, 5 this の eddy current - a セ ン サ を configuration し た. Design し た magnetic 気 shaft by の コ ン ト ロ ー ラ に は integrator お よ び 1 molecule 1 times the denominator の レ ギ ュ レ ー タ が containing ま れ て い る. ま た, electromagnet の 応 a sexual を improve す る た め, current フ ィ ー ド バ ッ ク ル ー プ を applicable し て い る. Design し た コ ン ト ロ ー タ を 1 degree of freedom system royal type magnetic 気 shaft に applicable し, 1 degree of freedom system of imperial に よ る entirely contactless を confirmed on floating で き た. Suppression began, ロ ー タ が お よ そ に stability within 0.2 s に float on で き, そ の current within a certain fan 囲 も に 収 ま っ た. ま た, diameter direction と き direction に お い て, ロ ー タ が damping vibration し て お り, about 1.5 s after に steady state と な っ て い る. さ ら に, ロ ー タ が float on し で た status, 圧 contraction cavity 気 で back planning さ せ, そ の 圧 after contraction cavity 気 を stop し て determination し た, about 2500 RPM に お い て の の の diameter direction vibration amplitude は struck 0.177 mm と な り, tilting direction き は 0.414 degrees と な っ た. ま た, イ ン ペ ラ を back planning さ せ る た め の モ ー タ の tectonic と 駆 dynamic principle を beg し 検 て, magnetic field line analytical を い コ イ ル と magnet の を "method to explore し て モ ー タ を design し た.

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
小型遠心ポンプ用1自由度制御型磁気軸受,-磁気軸受の浮上性能-
小型离心泵用一自由度控制磁力轴承-磁力轴承的浮动性能-
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    陸 文軒,張 暁友
  • 通讯作者:
    陸 文軒,張 暁友
小型遠心ポンプ用1自由度制御型磁気軸受
小型离心泵1自由度控制磁力轴承
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Ohtani;T. Ogawa;Y. Sugiyama;T. Tamba;陸 文軒,張 暁友
  • 通讯作者:
    陸 文軒,張 暁友
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

張 暁友其他文献

大ストローク5自由度制御型磁気浮上アクチュエータ ―アクチュエータを放電加工への応用―
大行程5自由度控制磁悬浮执行器-执行器在放电加工中的应用-
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    村田 賢志,劉 洋;張 暁友
  • 通讯作者:
    張 暁友
特殊加工用大ストローク5自由度制御型磁気浮上アクチュエータ
特殊加工的大行程5自由度控制型磁悬浮执行器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    村田 賢志,劉 洋;張 暁友
  • 通讯作者:
    張 暁友

張 暁友的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('張 暁友', 18)}}的其他基金

磁気浮上多自由度アクチュエータ及びそれによる精密・微細放電加工の研究
磁悬浮多自由度执行器及其精密/微细放电加工研究
  • 批准号:
    18860026
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)

相似海外基金

動圧軸受非接触回転方式遠心ポンプによる小型高性能植込型左室補助人工心臓の開発
使用流体动力轴承非接触式旋转离心泵开发紧凑型高性能植入式左心室辅助人工心脏
  • 批准号:
    21H03018
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
気液二相流遠心ポンプの開発とマイクロバブル生成に閏する研究
气液两相流离心泵研制及微气泡发生研究
  • 批准号:
    06J09688
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
人工肺の圧力損失特性から見た、遠心ポンプ使用時の膜型人工肺選択基準の検討
从氧合器压降特性角度探讨离心泵使用膜式氧合器的选择标准
  • 批准号:
    09922084
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (B)
骨格筋により駆動される体内埋め込み型遠心ポンプの開発
骨骼肌驱动植入式离心泵的研制
  • 批准号:
    09780800
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
遠心ポンプの気液二相内部流動様相と揚水限界に関する研究
离心泵气液两相内流行为及泵送极限研究
  • 批准号:
    08650209
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
ローラーポンプと同等の操作性を持つ後負荷非依存性遠心ポンプの開発
开发与滚子泵同等操作性的后负载独立型离心泵
  • 批准号:
    07771068
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
遠心ポンプ用搏動流発生装置(PAD・CP)の開発
开发离心泵用脉动流发生器(PAD/CP)
  • 批准号:
    07671483
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
インデューサ付遠心ポンプにおけるインデューサ内部のキャビテーション流動状態の解明
阐明带诱导轮的离心泵中诱导轮内部的空化流动状态
  • 批准号:
    05750173
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
遠心ポンプを使用した右心型補助人工心臓が肺循環に及ぼす影響に関する実験的研究
离心泵右心室辅助装置对肺循环影响的实验研究
  • 批准号:
    04770945
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
気液=相流遠心ポンプの内部流動様相と揚水性能改善に関する基礎研究
气液相流离心泵内部流动行为及泵送性能改进的基础研究
  • 批准号:
    03650150
  • 财政年份:
    1991
  • 资助金额:
    $ 2.66万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了