CN104796041A - 可调节磁悬浮装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节磁悬浮装置，包括基座，其特征是，所述的基座上设有线圈组件，所述的线圈组件与基座固定连接，所述的线圈组件外部套设有磁铁，所述的磁铁与基座固定连接，所述的线圈组件上设有霍尔传感器，所述的霍尔传感器与线圈组件固定连接，所述的基座下方设有调节组件，所述的调节组件与基座活动连接。本发明通过基座用于固定其他组件，调节组件调节线圈组件的与磁铁的相对位置，通过霍尔传感器检测实时感知被悬浮物的侧向位移方向，从而使控制电路系统能够反馈控制四个线圈电流的大小和方向来抑制被悬浮物的侧向位移，使被悬浮物能稳定悬浮。

Description

可调节磁悬浮装置

技术领域

本发明涉及电器领域，更具体的说，本发明涉及一种可调节磁悬浮装置。

背景技术

目前，磁悬浮技术就是利用磁场产生的磁力克服重力，使物体无接触地悬浮于空中的技术。由于噪音小，无污染，无机械接触等优良特性，能消除因摩擦而产生的阻力，延长设备的使用寿命，因而磁悬浮在交通、冶金、机械和电器等各个方面有着广阔的应用前景。常用的磁悬浮技术大致可以分为电动悬浮和电磁悬浮两种，而从受力方式上可以分为吸引式悬浮和斥力式悬浮。电动悬浮是利用物体的相对运动，在超导线圈中感应出电流从而产生电磁力来实现悬浮的，但由于超导技术及其系统都比较复杂，因此电动悬浮方式的应用场合受到了很大限制，电磁悬浮系统中，被悬浮物的重力主要由基础磁铁产生的磁场斥力克服，但由于侧向扰动的存在，这样的体系是一种随遇平衡系统。再通过调节四个控制线圈的电流来控制吸引力的大小，以抑制被悬浮物的侧向滑移，实现被悬浮物的稳定悬浮。在传统的电磁悬浮系统中存在的问题是，当被悬浮物的尺寸或重量发生改变时，系统必须更换基础磁铁，以合适的磁场斥力来抵消被悬浮物的重力，这样就使得电磁悬浮装置的适应性受到很大限制。

发明内容

本发明的目的在于解决现有上述的问题，提供了一种可调节磁悬浮装置。

为实现以上目的，本发明的技术方案是一种可调节磁悬浮装置，包括基座，其特征是，所述的基座上设有线圈组件，所述的线圈组件与基座固定连接，所述的线圈组件外部套设有磁铁，所述的磁铁与基座固定连接，所述的线圈组件上设有霍尔传感器，所述的霍尔传感器与线圈组件固定连接，所述的基座下方设有调节组件，所述的调节组件与基座活动连接。基座用于固定其他组件，调节组件调节线圈组件的与磁铁的相对位置，通过霍尔传感器检测实时感知被悬浮物的侧向位移方向，从而使控制电路系统能够反馈控制四个线圈电流的大小和方向来抑制被悬浮物的侧向位移，使被悬浮物能稳定悬浮。

作为优选，所述的线圈组件包括线圈架，所述的线圈架上一侧设有线圈绕制架，所述的线圈绕制架与线圈架固定连接，所述的线圈架上另一侧设有弹簧，所述的弹簧与线圈架固定连接。线圈架用于固定线圈绕制架，线圈绕制在线圈绕制架上，弹簧用于线圈架和线圈绕制架的上升回弹。

作为优选，所述的弹簧包括中心弹簧和侧边弹簧，所述的侧边弹簧均匀分布在中心弹簧周围，所述的侧边弹簧均分侧边弹簧所在的圆周。中心弹簧作为主回弹力，侧边弹簧辅助回弹并且起到稳定线圈架的作用。

作为优选，所述的线圈架的弹簧侧设有中心卡口和侧边卡口，所述的侧边弹簧设置在侧边卡口内，所述的中心弹簧设置在中心卡口内。中心卡口固定中心弹簧，侧边卡口固定侧边弹簧，这样可以防止中心弹簧和侧边弹簧发生移动，导致线圈架上下移动不稳定情况的发生。

作为优选，所述的线圈绕制架包括中心柱，所述的中心柱一端设有上挡板，所述的中心柱另一端设有下挡板，所述的上挡板和下挡板均与中心柱固定连接。中心柱用于绕制线圈，两端的下挡板和上挡板防止线圈脱落。

作为优选，所述的下挡板上设有线圈出口、导引孔和螺栓孔，所述的线圈架上设有导引柱，所述的导引柱与导引孔配合连接。线圈出口用于线圈的两端引出线穿过，方便连接控制器，螺栓孔用于将线圈绕制架固定在线圈架上，导引柱与导引孔起到定位固定的作用，防止线圈绕制架发生移动。

作为优选，所述的线圈架上设有导引滑轨，所述的导引滑轨均分线圈架外侧面所在圆。导引滑轨用于线圈架上下升降移动时起到稳定作用，防止线圈架摇晃移动。

作为优选，所述的调节组件包括旋转开关和旋转螺杆，所述的旋转开关与旋转螺杆扣接，所述的旋转螺杆与线圈组件螺纹连接。转动旋转开关带动旋转螺杆转动，旋转螺杆转动带动线圈架上下升降移动。

作为优选，所述的霍尔传感器为线性霍尔传感器。

作为优选，所述的基座上还设有基座底板，所述的基座底板与基座固定连接。基座底板用于固定其他零部件，起到固定支撑作用。

本发明具有以下有益效果：占用空间小，产生磁场大，排布合理，稳定高，基座用于固定其他组件，调节组件调节线圈组件的与磁铁的相对位置，通过霍尔传感器检测实时感知被悬浮物的侧向位移方向，从而使控制电路系统能够反馈控制四个线圈电流的大小和方向来抑制被悬浮物的侧向位移，使被悬浮物能稳定悬浮。

附图说明

图1是本发明的一种立体结构示意图；图2是本发明的一种爆炸结构示意图；图3是图2的一种俯视图；图4是图3的一种仰视图；图5是线圈组件的一种爆炸结构示意图；图6是线圈架的一种结构示意图；图7是线圈绕制架的一种结构示意图；图8是线圈绕制架的一种立体结构示意图。

1、磁铁，2、基座，3、基座底板，4、调节组件、5、线圈组件，6、霍尔传感器，41、旋转螺杆，42、旋转开关，51、线圈架，52、线圈绕制架，53、弹簧，511、导引柱，512、导引滑轨，513、侧边卡口，514、中心卡口，521、导引孔，522、上挡板，523、中心柱，524、下挡板，，525、线圈出口，526、螺栓孔，531、中心弹簧，532、侧边弹簧。

具体实施方式

下面结合具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明：

实施例：可调节磁悬浮装置（详见附图1-8），包括基座2，所述的基座2上设有线圈组件5，所述的线圈组件5与基座2固定连接，所述的线圈组件5外部套设有磁铁1，所述的磁铁1与基座2固定连接，所述的线圈组件5上设有霍尔传感器6，所述的霍尔传感器6与线圈组件5固定连接，所述的霍尔传感器6为两个正交的线性霍尔传感器6，所述的基座2下方设有调节组件4，所述的调节组件4与基座2活动连接，所述的线圈组件5包括线圈架51，所述的线圈架51上方设有四个线圈绕制架52，所述的线圈绕制架52与线圈架51固定连接，所述的线圈架51上下方设有弹簧53，所述的弹簧53与线圈架51固定连接，所述的弹簧53包括中心弹簧531和侧边弹簧532，所述的侧边弹簧532均匀分布在中心弹簧531周围，所述的侧边弹簧532均分侧边弹簧532所在的圆周，所述的线圈架51的弹簧53侧设有中心卡口514和侧边卡口513，所述的侧边弹簧532设置在侧边卡口513内，所述的中心弹簧531设置在中心卡口514内，所述的线圈绕制架52包括中心柱523，所述的中心柱523上端设有上挡板522，所述的中心柱523下端设有下挡板524，所述的上挡板522和下挡板524均与中心柱522固定连接，所述的下挡板524上设有线圈出口525、导引孔521和螺栓孔526，所述的线圈架51上设有导引柱511，所述的导引柱511与导引孔521配合连接，所述的线圈架51上设有导引滑轨512，所述的导引滑轨512均分线圈架51外侧面所在圆，所述的调节组件4包括旋转开关42和旋转螺杆41，所述的旋转开关42与旋转螺杆41扣接，所述的旋转螺杆41与线圈组件5螺纹连接，所述的基座2上还设有基座底板3，所述的基座底板3与基座2固定连接。

基座用于固定其他组件，调节组件调节线圈组件的与磁铁的相对位置，通过霍尔传感器检测实时感知被悬浮物的侧向位移方向，从而使控制电路系统能够反馈控制四个线圈电流的大小和方向来抑制被悬浮物的侧向位移，使被悬浮物能稳定悬浮，线圈架用于固定线圈绕制架，线圈绕制在线圈绕制架上，弹簧用于线圈架和线圈绕制架的上升回弹，中心弹簧作为主回弹力，侧边弹簧辅助回弹并且起到稳定线圈架的作用，中心卡口固定中心弹簧，侧边卡口固定侧边弹簧，这样可以防止中心弹簧和侧边弹簧发生移动，导致线圈架上下移动不稳定情况的发生，中心柱用于绕制线圈，两端的下挡板和上挡板防止线圈脱落，线圈出口用于线圈的两端引出线穿过，方便连接控制器，螺栓孔用于将线圈绕制架固定在线圈架上，导引柱与导引孔起到定位固定的作用，防止线圈绕制架发生移动，导引滑轨用于线圈架上下升降移动时起到稳定作用，防止线圈架摇晃移动，转动旋转开关带动旋转螺杆转动，旋转螺杆转动带动线圈架上下升降移动，本发明占用空间小，产生磁场大，排布合理，稳定高。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可调节磁悬浮装置，包括基座，其特征是，所述的基座上设有线圈组件，所述的线圈组件与基座固定连接，所述的线圈组件外部套设有磁铁，所述的磁铁与基座固定连接，所述的线圈组件上设有霍尔传感器，所述的霍尔传感器与线圈组件固定连接，所述的基座下方设有调节组件，所述的调节组件与基座活动连接。

2.根据权利要求1所述的可调节磁悬浮装置，其特征是，所述的线圈组件包括线圈架，所述的线圈架上一侧设有线圈绕制架，所述的线圈绕制架与线圈架固定连接，所述的线圈架上另一侧设有弹簧，所述的弹簧与线圈架固定连接。

3.根据权利要求2所述的可调节磁悬浮装置，其特征是，所述的弹簧包括中心弹簧和侧边弹簧，所述的侧边弹簧均匀分布在中心弹簧周围，所述的侧边弹簧均分侧边弹簧所在的圆周。

4.根据权利要求3所述的可调节磁悬浮装置，其特征是，所述的线圈架的弹簧侧设有中心卡口和侧边卡口，所述的侧边弹簧设置在侧边卡口内，所述的中心弹簧设置在中心卡口内。

5.根据权利要求2所述的可调节磁悬浮装置，其特征是，所述的线圈绕制架包括中心柱，所述的中心柱一端设有上挡板，所述的中心柱另一端设有下挡板，所述的上挡板和下挡板均与中心柱固定连接。

6.根据权利要求5所述的可调节磁悬浮装置，其特征是，所述的下挡板上设有线圈出口、导引孔和螺栓孔，所述的线圈架上设有导引柱，所述的导引柱与导引孔配合连接。

7.根据权利要求2所述的可调节磁悬浮装置，其特征是，所述的线圈架上设有导引滑轨，所述的导引滑轨均分线圈架外侧面所在圆。

8.根据权利要求1所述的可调节磁悬浮装置，其特征是，所述的调节组件包括旋转开关和旋转螺杆，所述的旋转开关与旋转螺杆扣接，所述的旋转螺杆与线圈组件螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的可调节磁悬浮装置，其特征是，所述的霍尔传感器为线性霍尔传感器。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的可调节磁悬浮装置，其特征是，所述的基座上还设有基座底板，所述的基座底板与基座固定连接。