磁驱动系统和计算机断层扫描设备的制作方法

本发明涉及磁驱动。

背景技术：

在现有的计算机断层扫描设备中，转盘一般通过交流电机和相应的皮带驱动。这一驱动系统的优点是成本较低，但缺点是噪声较大，易老化和磨损。

为解决这一问题，一些技术已经被采用，例如磁驱动和空气驱动。磁驱动系统包括一个表面贴有许多磁片的转子圈和一个由硅钢片和缠绕线圈构成的定子环圈，其原理与永磁电机相同。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种磁驱动系统和计算机断层扫描设备。

根据本发明的第一方面，提供一种磁驱动系统，包括：一转子，其包括复数个永磁体，所述永磁体沿所述转子的圆周分布；一定子环，其包括至少一个电磁铁，所述电磁铁在所述转子的圆周之外并且仅占据所述定子环的圆周的一部分；一电路，其控制所述电磁铁的极性。

在一实施例中，所述定子环具有一齿状部分，所述齿状部分具有朝向所述转子的突起，所述电磁铁由缠绕于所述突起的线圈形成。

在一实施例中，所述永磁体两极沿所述转子的径向分布。

在一实施例中，还包括两个霍尔传感器，其检测所述永磁体的位置并向所述电路输出各自的信号，所述电路根据所述霍尔传感器的信号控制所述电磁铁的极性。

在一实施例中，所述霍尔传感器检测相邻的永磁体的位置。

在一实施例中，所述电磁铁的其中一极的极性和与该极最近的永磁体的一极相同，以使所述定子环作加速率或匀速率运动。

在一实施例中，所述电磁铁的其中一极的极性和与该极最近的永磁体的一极相反，以使所述定子环作减速率运动。

在一实施例中，所述永磁体沿所述转子的圆周均匀分布。

根据本发明的第二方面，提供一种计算机断层扫描设备，包括：一x射线管；一探测器；一旋转架，所述x射线管和探测器固定于所述旋转架；一如上文所述的磁驱动系统，所述转子和所述旋转架固定连接。

在一实施例中，所述转子和所述旋转架通过复数个连接柱固定连接。

本发明的磁驱动系统和计算机断层扫描设备可使ct更加紧凑和简单，使系统更稳定，并且非接触的驱动没有机械损耗。这一设计还可以根据所需的孔径和速率而扩展。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为根据本发明的一实施例的磁驱动系统的示意图。

图2为图1所示的磁驱动系统的转子的示意图。

图3为图1所示的磁驱动系统的定子环的示意图。

图4为图1所示的磁驱动系统的电路的示意图。

图5为图1所示的磁驱动系统的电磁铁极性变化的示意图。

在上述附图中，所采用的附图标记如下：

100磁驱动系统108旋转架

102转子110、114连接柱

103机架立柱112静止架

104永磁体116、118霍尔传感器

105定子环120电路

107电磁铁

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

图1为根据本发明的一实施例的磁驱动系统100的示意图。磁驱动系统100包括一转子102、一定子环105和一电路120。图2为图1所示的磁驱动系统100的转子102的示意图，图3为图1所示的磁驱动系统100的定子环105的示意图。转子102包括复数个永磁体104，永磁体104沿转子102的圆周分布。为使转子102平稳旋转，优选地，永磁体104沿转子102的圆周均匀分布。在本实施例中，永磁体104两极沿转子102的径向分布，相邻的两个永磁体104的极性方向相反。

定子环105包括至少一个电磁铁107，电磁铁104在转子102的圆周之外并且仅占据定子环105的圆周的一部分。在本实施例中，定子环105具有一齿状部分106，齿状部分106具有朝向转子102的突起，电磁铁107由缠绕于突起的线圈形成。可根据实际需要的驱动力的大小，设置不同数量的电磁铁107。当电磁铁107的数量增加时，它们占据定子环105的圆周的比例也增大。电路120控制电磁铁107的极性。

在本实施例中，磁驱动系统100还包括两个霍尔传感器116、118，其检测永磁体104的位置并向电路120输出各自的信号。电路120根据霍尔传感器116、118的信号控制电磁铁107的极性。

图4为图1所示的磁驱动系统100的电路120的示意图。霍尔传感器116、118检测相邻的永磁体104的位置。霍尔传感器116、118的输出信号分别输入至arduino芯片的a5、a0端。当永磁体104的南极面对霍尔传感器时，霍尔传感器向芯片输出一低电压，反之输出一高电压。在本实施例中，采用第3、5、6、9端作为芯片的输出。通过编程，第3、5、6、9端可输出不同的高低电压，从而控制电磁铁107的电流方向，也即电磁铁107的极性。

图5为图1所示的磁驱动系统100的电磁铁107极性变化的示意图。在这一极性变化序列下，定子环105可作加速率或匀速率运动。如图5所示，电磁铁107的其中一极的极性和与该极最近的永磁体104的一极相同。相反，为使定子环105作减速率运动甚至停止，电磁铁107的其中一极的极性和与该极最近的永磁体104的一极相反。

上述磁驱动系统100可用于一计算机断层扫描设备。该计算机断层扫描设备包括一x射线管、一探测器和一旋转架108。该x射线管和探测器固定于旋转架108，转子102和旋转架108固定连接。在本实施例中，转子102和旋转架108通过复数个连接柱110固定连接。该计算机断层扫描设备还可包括一静止架112，静止架112和定子环105例如通过复数个连接柱114固定连接。静止架112用于装配机架静止部件，且与一机架立柱103连接。

本发明的磁驱动系统和计算机断层扫描设备可使ct更加紧凑和简单，使系统更稳定，并且非接触的驱动没有机械损耗。这一设计还可以根据所需的孔径和速率而扩展。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种磁驱动系统和计算机断层扫描设备。该磁驱动系统，包括：一转子，其包括复数个永磁体，所述永磁体沿所述转子的圆周分布；一定子环，其包括至少一个电磁铁，所述电磁铁在所述转子的圆周之外并且仅占据所述定子环的圆周的一部分；一电路，其控制所述电磁铁的极性。本发明的磁驱动系统和计算机断层扫描设备可使CT更加紧凑和简单，使系统更稳定，并且非接触的驱动没有机械损耗。这一设计还可以根据所需的孔径和速率而扩展。

技术研发人员：休尔坦·海德;刘鹏飞;赵文江
受保护的技术使用者：上海西门子医疗器械有限公司
技术研发日：2016.04.15
技术公布日：2017.10.27