经皮导管泵是一种可植入的新型左心室辅助装置,通过微创手术植入左心室内,帮助急重症心衰患者进行短期辅助治疗以维持患者的血液循环。本文应用柔性印刷电路板（FPCB,Flexible Printed Circuit Board）技术设计了一种经皮导管泵用无槽无刷直流电机,提出了基于3D多物理场的耦合分析方法,围绕该微型电机的本体设计、损耗机理、多物理场耦合以及绕组优化等展开具体研究,最后制作样机进行了实验研究以评价其可行性。其主要内容如下:首先,针对经皮导管泵的驱动要求、可植入性和血液相容性等特殊生理需求,应用FPCB技术提出了一种经皮导管泵用电机的设计方案。基于设计目标与要求,确定了电机的主体尺寸,并通过理论计算完成了电机的初步设计。分别针对电机的电磁转矩、磁链、感应电动势和损耗等进行理论计算和有限元计算,并进行了对比分析。结果表明,电机可满足导管泵的驱动要求;同时,电机各项电磁参数的理论计算值与有限元计算值偏差在合理范围内,验证了电机数值模型的有效性。其次,构建了经皮导管泵用电机电磁场-温度场和温度场-流场双向耦合模型,针对多物理场进行数值研究。在电机电磁场-温度场双向耦合中,将电机损耗作为热源,考虑温度对电机材料特性的影响,对电机进行仿真计算。结果表明,采用双向耦合法得到的各项损耗值和电机各部件温度均高于单向耦合法,电机输出效率降低,双向耦合法相较于单向耦合法更符合经皮导管泵电机的实际运行状况。在电机温度场-流场双向耦合仿真中,将温度场结果作为载荷,考虑温度对血液特性的影响。结果表明,经皮导管泵在体内运行时,血液流场和温度场相互影响,电机表面温度会提高其血液边界层的温度,进而影响血液相容性,而血液流动会降低电机温度。再次,以电磁转矩和各项损耗作为优化目标,针对FPCB经皮导管泵电机的绕组进行优化设计。优化后的经皮导管泵电机的总损耗降低了0.89%,导致电机的整体温度降低,提高了血液相容性。同时,电磁转矩提升了16.2%,提高了电机的输出性能。最后,加工样机,搭建经皮导管泵用电机的温度测试平台和电磁性能测试平台,开展了初步的实验研究。结果表明,电机转速较低时,短时间内电机外表面温度上升较快;通过对比分析电机感应电动势的仿真值与测量值,初步验证了电机设计的合理性。