O presente estudo apresenta um método de caracterização de atuadores elétricos usados em bombas de sangue implantáveis para análise e melhoria da otimização para todos os tipos de dispositivos de fluxo contínuo. O método utilizado emprega simulações computacionais e ensaios em bancada como forma de validar atuadores para serem aplicados em bombas de sangue e utiliza especificações de motores Sem Escova de Corrente Contínua (SECC) a fim de contribuir com a escolha do motor elétrico mais adequado para este uso. Além disso, o presente estudo flexibiliza o processo de confecção da bomba, fazendo com que o desenvolvimento e a avaliação do atuador sejam realizados de uma forma que não dependam da estrutura mecânica da bomba de sangue. A simulação computacional, realizada com o propósito de possibilitar a análise e a otimização do motor, utiliza um programa de código aberto a fim de calcular as especificações dinâmicas de acordo com a geometria do atuador. Os ensaios de bancada tiveram o objetivo de levantar experimentalmente as especificações dinâmicas do atuador e mimetizar a força resistente de uma bomba de sangue quando esta é aplicada em ensaio hidrodinâmico. A bancada de caracterização elétrica foi construída considerando a praticidade da montagem fazendo uso de componentes disponíveis no mercado. Foi feita a avaliação de um motor BLDC de topologia radial a qual demonstrou que o motor BLDC possui torque suficiente para realizar o trabalho de uma bomba de sangue, porém consome alta corrente o que o torna inadequado para ser aplicado em bombas de sangue. Porém, por meio do ensaio de caracterização foi possível determinar a intensidade do torque a fim de calcular uma nova constante de velocidade que fosse compatível com as demandas de um motor a ser aplicado em bombas de sangue. Por último, a simulação computacional levou à otimização da geometria deste atuador de acordo com as especificações desejadas. Portanto, o método empregado demonstrou a capacidade de possibilitar a análise e otimização de atuadores a fim de que as bombas de sangue projetadas em ensaios futuros tenham o rendimento e a confiabilidade adequada.

This study presents a characterizing method for electrical actuators used in implantable blood pumps. This method employs computer simulations and bench tests to validate actuators applied in blood pumps and uses Brushless Direct Current (BLDC) motors specifications as parameters for characterization and contributes for the most suitable electrical motor choice. In addition, the study makes the manufacturing process more flexible, making the BLDC motor development and evaluation independent from the pump frame assembly. The computer simulation purpose is enabling the BLDC motor analysis and optimization. It uses an open-source program specialized in BLDC motor geometric simulations. The purpose of the experimental bench test was to characterize the BLDC motor and mimic the hydrodynamic test torque of the blood pump through a magnetic brake. The BLDC motor characterization bench was designed to assemble easily and with commercially accessible components. The evaluation showed the actuator had sufficient torque to be applied in blood pumps, however, the stator consumes a high current which makes it unsuitable for use in blood pumps. In this case, the computational simulation was used for BLDC motor optimization to adjust the actuator characteristics for blood pump application. Results from this thesis allowed us to prove the evaluation method's efficiency and made it possible to improve the blood pump projects reliability for future tests.