用于左心室辅助装置的耦合双轴向磁通永磁电机设计与性能分析

Design and Performance Analysis of Coupled Dual Axial Flux PM Machines for Left Ventricular Assist Devices

Yiğit Karabulut · Erkan Meşe · Murat Ayaz · Serkan Aktaş · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本研究旨在为左心室辅助装置（LVAD）泵设计一款小型嵌入式轴向磁通永磁同步电机（AFPMSM）。AFPMSM 结构的单位体积功率密度远高于传统径向磁通永磁电机，因此它更适合泵结构的几何形状。为进一步提高转矩密度和可靠性，双电机已成功集成到泵结构中。首先对 AFPMSM 进行解析分析以缩小设计空间，然后采用有限元分析（FEA）方法确定电机的最终形状。通过测量原型 AFPMSM 的反电动势、转矩、效率和损耗值进行了实验验证。测得的转矩常数为 9.58 mNm/Arms，这确保了当两台电机同时运行时，...

解读: 该LVAD用轴向磁通永磁电机的高功率密度设计理念对阳光电源新能源汽车驱动系统具有借鉴价值。其优化的磁路结构和有限元仿真方法可应用于电机驱动产品的小型化设计，提升功率密度与效率。轴向磁通拓扑的高转矩密度特性可启发SG系列光伏逆变器中冷却风扇电机的优化，降低系统体积与能耗。此外，该研究对热稳定性与连续运...