磁悬浮自动注射器驱动模型设计

摘要

目的:针对有针自动注射器精度差、低速振动以及无针自动注射器适用性差、难调节等问题,设计一种磁悬浮自动注射器驱动模型.方法:该模型基于洛伦兹力驱动原理设计,由永磁体N/S、磁轭、线圈、活塞推杆、针筒、外壳、位置传感器、控制器和功率放大器等构成.利用2对永磁体形成正对的磁场,连同针筒构成定子,线圈连接注射器活塞推杆构成动子,线圈通电后产生洛伦兹力驱动活塞推杆完成注射工作.根据模型受力与运动方程推导驱动系统数学模型,利用ANSYS软件对模型磁场与电磁力进行有限元分析.结果:磁场仿真结果显示磁场均匀稳定,磁感应强度稳定在0.83 T;电磁力仿真结果显示,电磁驱动力可达39.33 N,可以满足注射要求.结论:磁悬浮自动注射器驱动模型结构简单,可实现程序化控制且系统线性度好,适合多种场合使用.