CN109296685A - 水下磁悬减震器 - Google Patents
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Abstract
一种水下磁悬减震器，包含：悬浮平台，其用于安装需要被悬浮的设备；悬浮基座，其位于悬浮平台下方，用于提供稳定的悬浮基础平台，实现悬浮平台在垂直方向上的稳定；多个悬浮稳定器，其位于悬浮平台侧面，用于实现悬浮平台在水平方向上的稳定；励磁强度控制模块，其分别电性连接悬浮基座、悬浮平台和悬浮稳定器，用于控制悬浮基座、悬浮平台和悬浮稳定器中的励磁线圈的磁场强度，以达到物体悬浮的力平衡。本发明可以实现水下悬浮减震，取得了良好的减震效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种水下磁悬减震器。
背景技术
在使用常规的隔振技术时，隔振材料与震源必定存在物理上的接触。由于固体的压缩性较差，使得始终有一部分振动波会被传递出来，无法达到良好的减振效果。
发明内容
本发明提供一种水下磁悬减震器，可以实现水下悬浮减震，取得了良好的减震效果。
为了达到上述目的，本发明提供一种水下磁悬减震器，包含：
悬浮平台，其用于安装需要被悬浮的设备；
悬浮基座，其位于悬浮平台下方，用于提供稳定的悬浮基础平台，实现悬浮平台在垂直方向上的稳定；
多个悬浮稳定器，其位于悬浮平台侧面，用于实现悬浮平台在水平方向上的稳定；
励磁强度控制模块，其分别电性连接悬浮基座、悬浮平台和悬浮稳定器，用于控制悬浮基座、悬浮平台和悬浮稳定器中的励磁线圈的磁场强度，以达到物体悬浮的力平衡。
所述的励磁强度控制模块包含：
主控制模块，其用于根据外部励磁强度调节信号进行比例微积分运算后，发送励磁控制信号给悬浮基座励磁模块、悬浮平台励磁模块和悬浮稳定器励磁模块，以控制各悬浮装置的励磁强度；
整流稳压模块，其电性连接外部电源和主控制模块，用于为主控制模块提供电源；
悬浮基座励磁模块，其电性连接外部电源、主控制模块和悬浮基座，用于为悬浮基座提供电压，并在主控制模块发送的励磁控制信号的控制下调节流过悬浮基座励磁线圈的电流大小，从而控制悬浮基座的悬浮力；
悬浮平台励磁模块，其电性连接外部电源、主控制模块和悬浮平台，用于为悬浮平台提供电压，并在主控制模块发送的励磁控制信号的控制下调节流过悬浮平台励磁线圈的电流大小，从而控制悬浮平台的悬浮力；
悬浮稳定器励磁模块，其电性连接外部电源、主控制模块和悬浮稳定器，用于为悬浮稳定器励磁模块提供电压，并在主控制模块发送的励磁控制信号的控制下调节流过悬浮稳定器励磁线圈的电流大小，从而控制悬浮稳定器对悬浮平台在水平面上的束缚力。
所述的励磁控制信号的大小为4-20mA。
所述的整流稳压模块将交流380V电压整流成直流24V。
所述的悬浮基座励磁模块将交流380V电压整流成直流660V电压。
所述的悬浮平台励磁模块将交流380V电压整流成直流660V电压。
所述的悬浮稳定器励磁模块将交流380V电压整流成直流660V电压。
本发明可以实现水下悬浮减震，取得了良好的减震效果。
附图说明
图1是悬浮基座、悬浮平台和悬浮稳定器的相对位置主视图。
图2是悬浮基座、悬浮平台和悬浮稳定器的相对位置俯视图。
图3是励磁强度控制模块的结构框图。
具体实施方式
以下根据图1～图3，具体说明本发明的较佳实施例。
电磁悬浮是利用磁场斥力使震源克服重力悬浮于气体当中。由于气体压缩性优于固体，并且气体在受到挤压后会流向其他地方。因此利用电磁悬浮技术使用气体进行与震源的隔绝的效果极大地优于固体的隔绝的效果。
本发明是一种利用电磁转化原理，使用电力将导磁材料磁化，同时利用“同性相斥，异性相吸”的原理，让被磁化的材料具有抗拒地心引力的能力，从而实现悬浮隔震。
如图1～图3所示，本发明提供一种水下磁悬减震器，其安装在人工搭建的水下空间之内，例如安装在潜艇或水下空间站的发动机下面，用以达到减小震动的效果，该水下磁悬减震器包含：
悬浮平台2，其用于安装需要被悬浮的设备；
悬浮基座1，其位于悬浮平台2下方，用于提供稳定的悬浮基础平台，实现悬浮平台2在垂直方向上的稳定；
多个悬浮稳定器3，其位于悬浮平台2侧面，用于实现悬浮平台2在水平方向上的稳定；
励磁强度控制模块4，其分别电性连接悬浮基座1、悬浮平台2和悬浮稳定器3，用于控制悬浮基座1、悬浮平台2和悬浮稳定器3中的励磁线圈的磁场强度，以达到物体悬浮的力平衡。
如图3所示，所述的励磁强度控制模块4包含：
主控制模块403，其用于根据外部励磁强度调节信号进行比例微积分运算后，发送4-20mA的励磁控制信号给悬浮基座励磁模块404、悬浮平台励磁模块405和悬浮稳定器励磁模块406，以控制各悬浮装置的励磁强度，励磁强度越大平台悬浮的高度与平台的稳定性越高；本实施例中，主控制模块403采用型号STM32H753；
整流稳压模块402，其电性连接外部电源和主控制模块403，用于将交流380V电压整流成直流24V为主控制模块403提供电源；本实施例中，整流稳压模块402采用型号FZ600R12KE3进行全桥整流；
悬浮基座励磁模块404，其电性连接外部电源、主控制模块403和悬浮基座1，用于将交流380V电压整流成直流660V电压，并在主控制模块403发送的励磁控制信号的控制下调节流过悬浮基座1励磁线圈的电流大小，从而控制悬浮基座1的悬浮力；本实施例中，悬浮基座励磁模块404采用型号FZ600R12KE3进行全桥整流；
悬浮平台励磁模块405，其电性连接外部电源、主控制模块403和悬浮平台2，用于将交流380V电压整流成直流660V电压，并在主控制模块403发送的励磁控制信号的控制下调节流过悬浮平台2励磁线圈的电流大小，从而控制悬浮平台2的悬浮力；本实施例中，悬浮平台励磁模块405采用型号FZ600R12KE3进行全桥整流；
悬浮稳定器励磁模块406，其电性连接外部电源、主控制模块403和悬浮稳定器3，用于将交流380V电压整流成直流660V电压，并在主控制模块403发送的励磁控制信号的控制下调节流过悬浮稳定器3励磁线圈的电流大小，从而控制悬浮稳定器3对悬浮平台在水平面上的束缚力；本实施例中，悬浮稳定器励磁模块406采用型号FZ600R12KE3进行全桥整流。
在本实施例中，所述的主控制模块403、整流稳压模块402、悬浮基座励磁模块404、悬浮平台励磁模块405和悬浮稳定器励磁模块406可采用常规嵌入式芯片、晶体管、继电器等电子元器件实现。
整个系统由380V交流电为整个系统提供电力。380V交流电通过变压整流模块转换成直流24V为主控制器模块提供控制电源。同时380V交流电会为悬浮稳定励磁模块、悬浮平台励磁模块、悬浮基座励磁模块提供动力电源。主控制器模块会根据外部给出的励磁强度信号，输出4-20mA的控制信号给悬浮稳定励磁模块、悬浮平台励磁模块、悬浮基座励磁模块，悬浮稳定励磁模块、悬浮平台励磁模块、悬浮基座励磁模块会根据收到的励磁强度信号控制悬浮基座、悬浮平台和悬浮稳定器中的励磁线圈的电流输出大小，进而最终实现悬浮的力平衡，以达到悬浮减震的效果。
本发明可以实现水下悬浮减震，取得了良好的减震效果。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (7)
1.一种水下磁悬减震器，其特征在于，包含：
悬浮平台（2），其用于安装需要被悬浮的设备；
悬浮基座（1），其位于悬浮平台（2）下方，用于提供稳定的悬浮基础平台，实现悬浮平台（2）在垂直方向上的稳定；
多个悬浮稳定器（3），其位于悬浮平台（2）侧面，用于实现悬浮平台（2）在水平方向上的稳定；
励磁强度控制模块（4），其分别电性连接悬浮基座（1）、悬浮平台（2）和悬浮稳定器（3），用于控制悬浮基座（1）、悬浮平台（2）和悬浮稳定器（3）中的励磁线圈的磁场强度，以达到物体悬浮的力平衡。
2.如权利要求1所述的水下磁悬减震器，其特征在于，所述的励磁强度控制模块（4）包含：
主控制模块（403），其用于根据外部励磁强度调节信号进行比例微积分运算后，发送励磁控制信号给悬浮基座励磁模块（404）、悬浮平台励磁模块（405）和悬浮稳定器励磁模块（406），以控制各悬浮装置的励磁强度；
整流稳压模块（402），其电性连接外部电源和主控制模块（403），用于为主控制模块（403）提供电源；
悬浮基座励磁模块（404），其电性连接外部电源、主控制模块（403）和悬浮基座（1），用于为悬浮基座（1）提供电压，并在主控制模块（403）发送的励磁控制信号的控制下调节流过悬浮基座（1）励磁线圈的电流大小，从而控制悬浮基座（1）的悬浮力；
悬浮平台励磁模块（405），其电性连接外部电源、主控制模块（403）和悬浮平台（2），用于为悬浮平台（2）提供电压，并在主控制模块（403）发送的励磁控制信号的控制下调节流过悬浮平台（2）励磁线圈的电流大小，从而控制悬浮平台（2）的悬浮力；
悬浮稳定器励磁模块（406），其电性连接外部电源、主控制模块（403）和悬浮稳定器（3），用于为悬浮稳定器励磁模块（406）提供电压，并在主控制模块（403）发送的励磁控制信号的控制下调节流过悬浮稳定器（3）励磁线圈的电流大小，从而控制悬浮稳定器（3）对悬浮平台在水平面上的束缚力。
3.如权利要求2所述的水下磁悬减震器，其特征在于，所述的励磁控制信号的大小为4-20mA。
4.如权利要求2所述的水下磁悬减震器，其特征在于，所述的整流稳压模块（402）将交流380V电压整流成直流24V。
5.如权利要求2所述的水下磁悬减震器，其特征在于，所述的悬浮基座励磁模块（404）将交流380V电压整流成直流660V电压。
6.如权利要求2所述的水下磁悬减震器，其特征在于，所述的悬浮平台励磁模块（405）将交流380V电压整流成直流660V电压。
7.如权利要求2所述的水下磁悬减震器，其特征在于，所述的悬浮稳定器励磁模块（406）将交流380V电压整流成直流660V电压。
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