[實(shí)用新型]一種無(wú)刷伺服驅(qū)動(dòng)的蠕動(dòng)泵系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520102541.5
• 申請(qǐng)日: 2015-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN204376565U
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜鐵軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杜鐵軍
• 主分類號(hào): H02K1/27
• 分類號(hào): H02K1/27;H02K3/28;H02K11/00;F04B43/12
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種蠕動(dòng)泵，尤其涉及一種用無(wú)刷伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的蠕動(dòng)泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，各行業(yè)廣泛應(yīng)用的蠕動(dòng)泵，尤其是血液成分分離機(jī)上應(yīng)用的蠕動(dòng)泵，大部分是采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，有些是采用有刷直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。應(yīng)用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低、低速力矩大、控制簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)，缺點(diǎn)是振動(dòng)、發(fā)熱、容易丟步、高速力矩小、效率低、體積大，安全性差，動(dòng)態(tài)性能差。由于步進(jìn)電機(jī)不具備伺服特性，所以在血液成分分離機(jī)上應(yīng)用時(shí)，更大的隱患是容易將液體管路擠裂，造成血液污染。

應(yīng)用有刷直流伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是伺服特性好、效率高、發(fā)熱低、不丟步、高速和低速時(shí)的轉(zhuǎn)矩都高，缺點(diǎn)是成本高、控制難度大，由于電刷的磨損問(wèn)題，導(dǎo)致壽命短，體積大。總之，由有刷直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的蠕動(dòng)泵在血液成分分離機(jī)上應(yīng)用，性能好，但壽命低。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的蠕動(dòng)泵和有刷直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的蠕動(dòng)泵帶來(lái)的種種弊端，本實(shí)用新型提供了一種新型的無(wú)刷伺服驅(qū)動(dòng)的蠕動(dòng)泵系統(tǒng)，通過(guò)新型無(wú)刷伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的蠕動(dòng)泵的使用，為血液成分分離機(jī)帶來(lái)了長(zhǎng)壽命，準(zhǔn)確性，高效性。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：一種無(wú)刷伺服驅(qū)動(dòng)的蠕動(dòng)泵系統(tǒng)，包括泵頭、無(wú)刷伺服電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、傳感元件和控制器；無(wú)刷伺服電機(jī)由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電連接，而所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與所述控制器電連接；無(wú)刷伺服電機(jī)的輸出軸連接泵頭，泵頭另一端連接泵管；所述傳感元件安裝于無(wú)刷伺服電機(jī)上。無(wú)刷伺服電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，定子包括定子支架和三組電樞繞組，各纏繞在支架上；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸和固定于轉(zhuǎn)軸上的永磁體，永磁體由若干個(gè)小磁體組成，在轉(zhuǎn)軸橫截面上看所述若干個(gè)磁體是按照S、N、S、N磁極順序包圍在轉(zhuǎn)軸的周圍。

所述無(wú)刷伺服電機(jī)包括直流無(wú)刷伺服電機(jī)、交流無(wú)刷伺服電機(jī)。

優(yōu)選的，所述無(wú)刷伺服電機(jī)的三組電樞繞組做成三相對(duì)稱星形接法，分別由半H橋電子開關(guān)線路連接，每組繞組各由一電子開關(guān)線路連接，所述電子開關(guān)線路由電機(jī)驅(qū)動(dòng)器提供電壓。

優(yōu)選的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器提供的電壓以直流電或交流電輸入；電流輸入繞組線圈前將電壓由換流器轉(zhuǎn)成三相電壓。

所述電子開關(guān)線路中帶有換流器，如果輸入的是交流電，先將輸入的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，直流電壓再由換流器轉(zhuǎn)成三相電壓。

所述換流器由6個(gè)功率晶體管組成，兩兩為一組，每一組分為上臂和下臂，分別連接到電機(jī)的同一組繞組的線圈上。

所述傳感元件也是包括傳感器定子部分和轉(zhuǎn)子部分，定子部分安裝于伺服電機(jī)的定子上，轉(zhuǎn)子部分安裝于伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，監(jiān)測(cè)無(wú)刷伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、位置和速度信息，反饋給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

所述傳感元件采用增量式編碼器，或絕對(duì)式編碼器，或旋變，或測(cè)速機(jī)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案的有益效果是：本實(shí)用新型采用無(wú)刷伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)蠕動(dòng)泵，由于無(wú)刷伺服電機(jī)具有轉(zhuǎn)矩大、效率高、功率密度大、體積小和伺服性能好等特點(diǎn)，且通過(guò)電子換向，不使用電刷換向，從而避免了電刷磨損等技術(shù)問(wèn)題，從根本上延長(zhǎng)了蠕動(dòng)泵的使用壽命，從而保證了整個(gè)蠕動(dòng)泵的優(yōu)良動(dòng)態(tài)特性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型蠕動(dòng)泵系統(tǒng)的部件控制關(guān)系圖。

圖2是無(wú)刷伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；

圖3是電子開關(guān)線路與電機(jī)電子的連接關(guān)系圖；

圖4是傳感元件在電機(jī)上的安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。

本實(shí)用新型提供一種無(wú)刷伺服驅(qū)動(dòng)的蠕動(dòng)泵系統(tǒng)，圖1所示為該蠕動(dòng)泵系統(tǒng)圖，包括：泵頭1、無(wú)刷伺服電機(jī)2、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3、傳感元件4和控制器5五部分，圖中實(shí)線箭頭指向?yàn)榭刂品较?，虛線箭頭指向?yàn)樾盘?hào)反饋方向。無(wú)刷伺服電機(jī)2由電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3驅(qū)動(dòng)，而驅(qū)動(dòng)器的指令來(lái)自于控制器5(也就是計(jì)算機(jī)或工控機(jī)系統(tǒng))發(fā)出的驅(qū)動(dòng)指令。電機(jī)的輸出軸連接泵頭1，為泵頭提供動(dòng)力。泵頭1另一端連接泵管。傳感元件4用于反饋電機(jī)的轉(zhuǎn)速情況。

本實(shí)用新型提供的伺服電機(jī)是無(wú)刷伺服電機(jī)，無(wú)刷伺服電機(jī)包括直流和交流兩種。無(wú)刷伺服電機(jī)2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，無(wú)刷伺服電機(jī)具有體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。重要的是它可以采用智能化控制，其電子換相方式靈活，可以以方波或正弦波形式換相?？梢匀嫣娲兴⒅绷麟姍C(jī)調(diào)速、變頻器+變頻電機(jī)調(diào)速、異步電機(jī)+減速機(jī)調(diào)速形式。