一种无刷直流电机的制作方法

本技术属于规避干扰，具体涉及的技术：直流无刷电机驱动，ivus及oct融合系统信号采集。更具体地，本技术涉及一种在融合系统中，为规避小信号采集的电磁干扰，高速直流无刷电机的驱动方式。

背景技术：

1、血管内成像是一种能够更清晰显示血管疾病状态的技术，在缺血性心脏疾病的介入治疗中发挥重要作用。该技术可提供血管内腔的高清影像，帮助医生了解血管堵塞或动脉硬化的状况。通过这种方式，医生可以诊断疾病的病症，思考采取何种介入治疗，并在治疗后评估支架的释放情况。

2、目前在临床上使用最多的是是ivus与血管内光学相干断层扫描oct成像技术。ivus能够穿透血液，具有更深的成像深度；oct具有更好的分辨率，能更好地对比斑块成分，如脂质、钙化、纤维组织和血栓等。

3、在ivus及ocu融合系统中，为了实现oct快速成像，并使系统小型化，电机转速需要使用高功率密度的直流无刷电机。直流无刷电机与有刷直流电机的运行原理相似，均由永磁体和电磁体的磁极吸引和排斥产生旋转运动。但这些电机的控制方式却大不相同。直流无刷电机需要复杂的控制器才能将单个直流电源转换为三相电压，而有刷直流电机可以通过调节直流电压来控制。和有刷直流电机相比，无刷直流电机的体积小，转矩大，且无机械电刷换向，但控制方式复杂。

4、无刷直流电机的驱动部件一般采用3对6只mos管的阵列，反复驱动高低mos管，实现电子换向。由于使用功率电子器件，换向时电冲击非常大。在纯oct系统中，由于使用光学成像，对电磁干扰不敏感，直流无刷电机的驱动部分不用考虑太多的外部因素，只需关心转速稳定即可。

5、在融合系统中，加入了ivus超声波成像，其采集前端信号处于mv级，较容易受到电磁干扰的影响。直流无刷电机旋转换向时产生的干扰，对真实信号的采集产生了极为不利的影响。

6、对于电磁干扰，一般从传导和辐射两个方向去思考应对，传导主要是在导线上使用电感、电容、磁珠等手段隔离滤除，辐射的一般使用抗电磁材料屏蔽。这两种办法有效果，但在融合系统中，由于干扰的强度非常大，上述两种手段并不能完全解决问题。

7、在一些产品中，也有将电机在空间上原理超声波采集电路的办法，但由于设备小型化的要求，这种办法在工程中越来越不适用。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种可以避免对高速融合型系统产生干扰的无刷直流电机，使用该无刷直流电机可以保证在时域上使采集信号与干扰信号交替避让，解决了直流无刷电机旋转换向时会产生对真实信号的采集具有不利影响的噪音问题。

2、为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种无刷直流电机，包括驱动电路，所述驱动电路驱动所述无刷直流电机；电源，所述电源给所述驱动电路供电；转子速度监测元件，所述转子速度监测元件实时监测所述转子的转速；信号发送设备，所述信号发送设备将所述转子速度监测元件监测得到的转子转速发送给所述中央处理器；中央处理器，所述中央处理器根据接收到的转子转速调节所述电源电压。

3、根据本实用新型的一个实施方案，所述无刷直流电机中包括换相规避器。

4、根据本实用新型的一个实施方案，在所述无刷直流电机中，所述无刷直流电机的驱动电路是通过三相逆变器进行六步换相来完成电机驱动。

5、根据本实用新型的一个实施方案，所述无刷直流电机的反电动势为梯形。

6、根据本实用新型的一个实施方案，所述换相规避器将ivus的超声波采集信号的发出和无刷直流电机的换相不同时进行。

7、根据本实用新型的一个实施方案，所述电源接收来自中央处理器的控制信号。

8、根据本实用新型的一个实施方案，所述中央处理器可根据期望转速结合所述转子速度监测元件监测的实时转速，对所述电源电压进行调节。

9、根据本实用新型的一个实施方案，所述电源电压的调节，间接改变驱动电路中转子的转速，使转子稳定维持期望转速。

10、根据本实用新型的一个实施方案，通过调节所述电源的方式改变转子转速，可以避免产生高温，以降低对ivus成像质量的影响。

11、根据本实用新型的一个实施方案，所述无刷直流电机的应用场景为高速融合系统，即ivus及oct融合系统。

12、本实用新型采用无刷直流电路，配合电源，转子速度监测元件，信号发送设备，中央处理器的组合，直接调节驱动电路电源的电压，间接调整转子转速，使转子稳定保持期望转速。不使用一般会采用的脉宽调制(pwm)的方法，尽管脉宽调制这种模拟控制看起来很直观且简单，但它对噪声很敏感，而且在工作过程中会产生大量的热，高温环境同样会影响超声波成像质量。同时，辅以可以保证时域上使采集信号与干扰信号交替避让的换相规避器，可以保证在融合系统中，在加入了ivus超声波成像后，采集前端不再受到无刷直流电机换相时产生的电磁干扰的影响，使超声波成像更加精准可靠。

技术特征：

1.一种无刷直流电机，其特征在于，所述无刷直流电机包括：

2.根据权利要求1所述的无刷直流电机，其特征在于，所述无刷直流电机包括换相规避器。

3.根据权利要求2所述的无刷直流电机，其特征在于，所述换相规避器将ivus的超声波采集信号的发出和无刷直流电机的换相不同时进行。

4.根据权利要求1所述的无刷直流电机，其特征在于，所述无刷直流电机的驱动电路是通过三相逆变器进行六步换相来完成电机驱动。

5.根据权利要求1所述的无刷直流电机，其特征在于，所述无刷直流电机的反电动势为梯形。

6.根据权利要求1所述的无刷直流电机，其特征在于，所述电源接收来自中央处理器的控制信号。

7.根据权利要求1所述的无刷直流电机，其特征在于，所述无刷直流电机的应用场景为高速融合系统，即ivus及oct融合系统。

技术总结
一种无刷直流电机，包括驱动电路，电源，转子速度监测元件，信号发送设备，中央处理器以及换相规避器。速度监测元件实时监测所述转子的转速，并将监测的转子速度传送到信号发送设备，信号发送设备接收到的信息传送给中央处理器，中央处理器可根据期望转速结合所述转子速度监测元件监测的实时转速，对所述电源电压进行实时调节，通过调节驱动电路的电压，间接调节电机的转速，使电机转速稳定于期望速度。同时依托于中央处理器上的换相规避器可以将IVUS的超声波采集信号的发出和无刷直流电机的换相不同时进行，可以保证在融合系统中，在加入了IVUS超声波成像后，采集前端不再受到无刷直流电机换相时产生的电磁干扰的影响，使超声波成像更加精准可靠。

技术研发人员：李珉端,肖琳,张林涛,冯庆宇
受保护的技术使用者：武汉阿格斯科技有限公司
技术研发日：20220930
技术公布日：2024/1/13