Development of a smaller, high-performance, and high-effeciency self-bearing motor for continuous-flow artificial heart

小型、高性能、高效率连续流人工心脏自轴承电机的研制

• 批准号: 22560240
• 负责人: MATSUDA Kenichi
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22560240/
• 关键词: メカトロニクス; バイオメカトロニクス; 磁気軸受; セルフベアリングモータ; IPMモータ; 人工心臓ポンプ; 人工心臓; 5軸制御

A novel 5-DOF actively controlled self-bearing motor that combines the functions of a motor, two radial AMBs, and an axial AMB has been proposed. It is possible to downsize and high efficiency with maintaining high performance simultaneously. With the derivation of theoretical control forces, prototype of the first IPM type 5-DOF self-bearing motor was made based on the three dimensional magnetic field analyses. The experimental results showed that the prototype rotor generates considerable cogging torque and the stable rotation with levitation. Therefore the flux recovery type permanent magnets configuration has been proposed and second IPM type one is made. It achieved a major reduction of the cogging torque. In addition, the proposed flux recovery type one improved the fundamental motor characteristics.

提出了一种新型的五自由度主动控制自承力电机，它结合了电机、两个径向磁悬浮轴承和一个轴向磁悬浮轴承的功能。在保持高性能的同时，可以实现小型化和高效率。通过理论控制力的推导，在三维磁场分析的基础上，制作了第一台IPM型五自由度自承式电机的样机。实验结果表明，样机转子产生了较大的齿槽扭矩，且悬浮状态下旋转平稳。为此，提出了磁通恢复型永磁体结构，并制作了第二种IPM永磁体结构。实现了齿槽扭矩的大幅度降低。此外，所提出的磁通恢复类型1改善了电机的基波特性。

项目成果

IPM型5軸制御セルフベアリングモータのコギングトルク低減に関する研究

IPM型五轴控制自轴承电机齿槽转矩降低研究

• 发表时间: 2012
• 期刊: 第21回MAGDAコンファレンス講演論文集
• 作者: 佐藤心平;松田健一;近藤良;増澤徹
• 通讯作者: 増澤徹

ステータに永久磁石を持つアキシャル磁気軸受の開発

定子永磁体轴向磁力轴承的研制

• 发表时间: 2010
• 期刊: 第19回MAGDAコンファレンス講演論文集
• 作者: 松田健一;鈴木浩成;岡田養二;榎園正人
• 通讯作者: 榎園正人

Experimental Comparison of Rotor Side versus Stator Side Permanent Magnet Biased (Hybrid type) Axial Magnetic Bearings

转子侧与定子侧永磁偏置（混合型）轴向磁力轴承的实验比较

• 发表时间: 2011
• 期刊: Proc. of The 20th MAGDA Conference in Pacific Asia
• 作者: Y. Okada;K. Matsuda;H. Suzuki;T. Takenaka;M. Enokizono
• 通讯作者: M. Enokizono

アウターロータ型5軸制御セルフベアリングモータの開発

外转子式五轴控制自轴承电机的研制

• 发表时间: 2011
• 期刊: 日本機械学会論文集C編
• 作者: 滝田好宏;ブイクワン・ズン;伊達央;鯉渕正寛;松田健一
• 通讯作者: 松田健一

IPM型5軸制御型セルフベアリングモータの提案

IPM型5轴控制自轴承电机方案

• 发表时间: 2010
• 期刊: 第22回「電磁力関連のダイナミクス」講演会講演論文集
• 作者: 松田健一