臺灣博碩士論文加值系統

本論文所探討之圓管泵乃應用於生醫科技左心室輔助器，在設計上必須非常的精密嚴謹。此圓管泵為一圓柱形短管，管外纏繞等間距多組線圈，管內有一永久磁環帶動之活塞，藉由線圈通電產生電磁場以驅動永久磁環往復運動來推送流體。本論文之研究重點在永久磁環的設計，目的是為了能提昇圓管泵效能。永久磁環的設計包括兩大部分：第一部分最佳化磁環設計，第二部分是估算磁環運動時的阻力。本文利用參數分析法，先找到設計磁環的三個關鍵參數，然後將這些參數結合、評估，論文中並尋找最佳設計。另一方面，本論文設計一條阻力係數曲線，利用所開發的運動模擬程式，來模擬磁環運動的軌跡，以符合實驗量測值。參數分析法使得本研究得以提出圓管泵永久磁環的最佳尺寸設計。不僅如此，本論文提出了合理的阻力係數曲線，配合運動模擬程式，模擬出含阻力的磁環運動，結果顯示阻力係數曲線讓模擬接近實驗量測數值。最後，本論文補充探討圓管泵加入導磁性材料對電磁力的影響，利用軟體分析確認導磁性材料包覆圓管泵線圈方能有效增加電磁力。

The thesis discusses a specific tubular pump designed for left ventricular assist device (LVAD). Such a device must be designed precisely when applied to save human being. The tubular pump is a tube winded with several coil sets outside and has a piston inside. The piston includes a permanent magnetic ring that is driven by the electromagnetic field generated by outside coil sets. This paper focuses on how to optimally design the permanent magnetic ring to promote the tubular pump performance. There are two parts: one is the optimization of magnetic ring design by parameter analysis, the other is the drog force evaluation of the magnetic ring during its reciprocation. In the paper, three key design parameters are identified and the best design is proposed through mutual association and evaluation. Moreover, a proper function of drog force coefficient is designed and proposed. The results show the proposed function of drog force coefficient properly makes the magnetic ring moving like the experimental results. At the end, this paper gives the analysis showing that the added permeability metals increase the electromagnetic force .It is suggested to add permeability metals outer instead of inner the coil sets.

目錄
致謝
摘要
ABSTRACT
目錄
圖目錄
表目錄
第一章 緒論
1.1 動機與目的
1.2 文獻回顧
1.2.1 線性馬達探討
1.2.2 有限元素法於電磁場分析之探討
1.3 論文架構
第二章 圓管泵模型介紹
2.1 圓管泵模型與驅動原理
2.2 活塞設計的參數分析
第三章 活塞設計的參數分析與阻力估算方法
3.1 活塞設計的參數分析
3.1.1 參數確認
3.1.2 創新式結合
3.1.3 評估
3.2 圓管泵有限元素模型
3.3 阻力估算方法
3.4 圓管泵模擬運動流程
第四章 活塞設計與阻力之模擬計算
4.1 活塞設計
4.1.1 磁環厚度分析
4.1.2 氣隙高度分析
4.1.3 最佳氣隙高度下之磁環厚度分析
4.1.4 磁環與第一線圈的間距分析
4.1.5 磁環與其他線圈的間距分析
4.1.6 小結
4.2 阻力之模擬計算
4.2.1 實驗量測值
4.2.2 理想狀態之模擬計算
4.2.3 含阻力之模擬運動計算
4.3 圓管泵包覆導磁性材料探討
第五章 結論與未來工作
5.1 結論
5.2 未來工作
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