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直线电机驱动技术在医疗器械上的应用

实 例 说 明

微纳科技|直线电机|直线电机跨入包装机行业

 

    随着国民经济水平的进一步提高,广大农村医疗条件的进一步改善,社区卫生服务的兴起和扩大,医院护理成为医疗改革发展的巨大障碍。迫切需要将常规医疗器械采用最新科技成果、最新工程技术进行产品更新换代。直线电机驱动技术的出现,使传统的医疗器械得到了很大的提升,本文主要分析和综述了这些新技术的基本原理、特点以及应用现状等。
 
    直线驱动系统是把从电源、液压、气功等动力源获得的能量变换成直线运动的机械能,同时产生使机械工作的力的一种装置。常见的有:电气驱动系统、液压驱动系统、气动驱动系统。电气驱动不需要油泵、压缩机和储气罐等设备,无介质泄露和对环境的高要求,而且具有优良的推力和速度控制性能,因此在医疗器械制造时,用之来代替传统的液压、气动执行机构。
 
    直线电机驱动技术
    1、结构、原理
    直线电机是从旋转电机演变而来的。它的基本构成和作用原理与普通旋转电机类似,就如同将旋转电机沿半径方向切开展平而成,其传动方式也就由旋转运动变为直线运动。一般采用新型整体式换向结构,三级减振降噪,5000V100P电容吸纳浪涌脉冲尖峰。
 
    2、驱动的基本特征曲线
    直线驱动系统产生的推拉力与驱动电流成比例。推拉速度为零时,驱动电流为最大值,同时产生最大推拉力(起动推拉力),随着推拉速度的升高,电线圈的反电动势增大,电流逐步减小,推拉力也随之减小。在推拉过程的运动中,若运动机构被机械卡死,意味着速度为零,推拉力为无穷大,电机的电流也为无穷大,造成电机会烧毁,因此,在考虑电机正常运动的同时,也要考虑电机运动时的过流保护装置,但频繁使用保护也会给机构造成损坏。
 
    3、驱动系统的控制方式
    直线驱动系统的正反转控制可以采用继电器控制和程序控制。采用继电器控制时,控制电路与电机系统主电路可以完全隔离,不容易受到噪声信号的影响,即使电机主电路发生故障,控制系统也不受到损坏。当需要对驱动系统推拉速度进行控制同时要求控制正反转运行时,通常采用PWM控制电路,与驱动系统相配置的传感器有:位置传感器、速率传感器、力传感器。
 
    直线驱动系统的应用
    根据医疗器械的特点,不同的标准行程、不同的负载方式,使用的要求就不同,下面具体介绍一下部分应用实例:
    1、电动护理床:病人可根据需要,用手控器调节背部和腿部的角度,背部0--800,腿部0--400。选取行程为:150、
200MM,负载:4000N, 6000N
    2、X光透视床:医生根病人所透视的体位,调节床面的高度。高度50—80CM。选取行程为:300MM,负载:8000N。
    3、ICU护理床:适合ICU护理需要,用手控器调节背部、腿部和整床体的角度,背部0--800,腿部0--400,高度50—80CM。选取行程为:150、200、300MM,负载:4000N,
6000N,8000N。
    4、电动手术台:适合于手术室做手术,床面后倾斜 0-22°,背板折起最大角度0-76°,高度70—95CM。选取行程为:150、200、300MM,负载:4000N, 6000N,8000N。
    5、电动沐浴椅:适合于病人在浴缸中沐浴时调节背部角度,背部0--800。选取行程为: 200MM,负载:4000N。
    6、电动牵引架:医生根病人牵引颈部时,调节牵引架的高度。高度100—130CM。选取行程为:300MM,负载:4000N。
 
    常规医疗器械并不是简单和低档产品的代名词,它同样可以是高技术产品,而且更需要不断采用最新科技成果、最新工程技术进行产品更新换代。因此,作为从事生产医疗器械的技术工作者们,要对传统观念要进行反思,必须掌握当今最前沿的生产技术和工艺,不断开发产品,拓展市场,以满足社会发展的需求。