醫用泵的問(wèn)世,為醫療護理史掀開(kāi)了新的一夜。如醫療用的輸液泵、氣泵等,極大提高了醫療水平,為患者健康保駕護航。
醫療設備要求具有極高的可靠性,不允許發(fā)生任何故障。因此再設計階段要求對整個(gè)系統做出全盤(pán)考慮:泵、電機、驅動(dòng)器、反饋裝置等。無(wú)論實(shí)在休息時(shí),還是在社會(huì )環(huán)境中,患者都不應該收到噪音的干擾。因此,電池型醫用泵需要使用一種高效率、無(wú)噪音的電機。在選擇直流電機時(shí),無(wú)論是有刷直流電機、無(wú)刷直流電機,還是步進(jìn)電機,要根據不同的醫療用途來(lái)決定,它們各自都有許多優(yōu)缺點(diǎn)。
選型方法
選擇電機時(shí),設計工程師可以選擇不同的技術(shù)。比如:達到規定的扭矩或轉速;無(wú)噪音;盡可能小型化;高效率;在既定時(shí)間內旋轉規定的角度(步進(jìn)電機)等。有刷型電機可以分為兩類(lèi):有鐵芯和無(wú)鐵芯,無(wú)鐵芯即空心杯。因為空心杯無(wú)鐵芯損耗,常被選擇用于電池供電型便攜式的輸液泵。對于空心杯電機來(lái)說(shuō),大部分損耗來(lái)自于銅,該損耗步進(jìn)與線(xiàn)圈電阻成正比,還與電機中電流的平方成正比。電機中電流與電機轉矩成正比。

對電池供電型應用來(lái)說(shuō),系統效率必須達到最佳。貴金屬整流器能夠把電機的效率提高到90%。通常情況下,R/K2(繞組的電阻效應所導致的功率消耗)是用來(lái)比較電機性能的最佳系數。對于既定尺寸的電機來(lái)說(shuō),該系數基本不變,即為適應電池而調整繞組時(shí)不會(huì )改變這一參數。然而,如果可以選擇,應選擇R/K2比值最小的電機。它將提供更佳的效率。另外,電機的直徑通常是由應用規定的,在轉矩一定的情況下,電機的直徑越大,電阻損耗就越低。
機械功率等于轉矩乘以速度。我們可以很清楚地看到,提高電機效率最好的方法就是在電機告訴運轉時(shí)達到所需的功率。機械功率相同時(shí),速度越大,所需的轉矩就越小,并且電阻損耗也就越低。