高速电动手术工具驱动电机设计及优化研究
鲁自强1
李保国2
耿晓斌1
张天逸1
程云章1
1.上海理工大学 健康科学与工程学院,上海 200093;上海理工大学 上海介入医疗器械工程技术研究中心,上海 2000932.上海理工大学 健康科学与工程学院,上海 200093
摘要：为提高高速电动手术工具的转速和稳定性,本研究设计了一款转速为70000 rpm的永磁无刷直流电机.首先,对电机本体、位置检测电路和换相控制电路的主要组成部分进行结构选型,并计算各项电磁参数;其次,在Ansys Maxwell电磁仿真软件中绘制电机模型,进行稳态与瞬态有限元仿真,验证其性能;最后,采用响应曲面法,建立以定子内径、转子外径、永磁体厚度为优化变量,空载电流为优化目标的优化方程,并分析求解.结果表明,优化设计后的永磁无刷直流电机,空载电流降低了 57.8%,有效提升了高速电动手术工具应用的可靠性.
关键词：高速电动手术工具永磁无刷直流电机有限元仿真响应曲面法优化设计
分类号：R318(医用一般科学)TM33(电机)R318.6(医用一般科学)
资助基金：上海介入医疗器械工程技术研究中心资助项目(18DZ2250900)
论文发表日期：2023-12-25
在线出版日期：2026-09-11（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 399-405 )
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