CN114844193A - 一种磁悬浮电机组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磁悬浮领域，公开一种磁悬浮电机组，当监测模块检测到供电模块停止输出电能时，控制模块控制执行模块切断供电模块的供电回路并导通蓄电模块的供电回路，以使蓄电模块对控制器供电，本发明的一种磁悬浮电机组，用于控制磁悬浮电机运行的控制器具备双电源供电模式；正常情况下，控制器由供电模块外接外置电源进行供电，使得控制器能够正常运行。同时，利用监测模块判断供电模块是否处于供电状态，若检测到供电模块停止供电，则控制器内置的控制模块能够控制执行模块导通蓄电模块的供电回路，以通过蓄电模块对控制器进行紧急供电，使得控制器能够持续运行，避免受控的磁悬浮电机出现运行异常状态，从而保证磁悬浮电机组能够正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及磁悬浮领域，尤其涉及一种磁悬浮电机组。
背景技术
随着航天事业的发展,模拟微重力环境下的空间悬浮技术已成为进行相关高科技研究的重要手段。目前的悬浮技术主要包括电磁悬浮、光悬浮、声悬浮、气流悬浮、静电悬浮、粒子束悬浮等,其中电磁悬浮技术比较成熟，电磁悬浮技术简称EML技术。它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属球的悬浮。市面上磁悬浮电机的制作成本都是非常昂贵的，因而对于电机控制器的要求也非常高，不仅要保证控制精度，还要保证控制器能够稳定运行。其中，电源对于控制器的运行起到十分关键的作用，磁悬浮电机组在正常运行过程中，若控制器的电源突然出现异常，导致电能无法供应，势必造成控制器停机，从而导致磁悬浮电机组的运行出现问题，不仅会使当前的工作进度受到影响，严重时还有可能损坏磁悬浮电机组，因此还存在一定的改进空间。
发明内容
本发明针对现有技术的缺点，提供了一种磁悬浮电机组，当控制器的供电电源出现故障后，能够持续对控制器进行供电。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种磁悬浮电机组，包括控制器和受控于控制器运行的磁悬浮电机，控制器上耦接有用于为控制器正常供电的供电模块和用于为控制器紧急供电的蓄电模块；控制器包括监测模块、控制模块与执行模块，监测模块用于监测供电模块的电能输出情况并输出相应的监测信号至控制模块，控制模块用于接收监测信号以控制执行模块运行；
当监测模块检测到供电模块正常输出电能时，控制模块控制执行模块切断蓄电模块的供电回路，以使供电模块对控制器进行供电；反之，当监测模块检测到供电模块停止输出电能时，控制模块控制执行模块切断供电模块的供电回路并导通蓄电模块的供电回路，以使蓄电模块对控制器进行供电。
采用上述方案，用于控制磁悬浮电机运行的控制器具备双电源供电模式；正常情况下，控制器由供电模块外接外置电源进行供电，使得控制器能够正常运行。同时，利用监测模块判断供电模块是否处于供电状态，若检测到供电模块停止供电，则控制器内置的控制模块能够控制执行模块导通蓄电模块的供电回路，以通过蓄电模块对控制器进行紧急供电，使得控制器能够持续运行，避免受控的磁悬浮电机出现运行异常状态，从而保证磁悬浮电机组能够正常运行。
作为优选，供电模块的电能输出端与蓄电模块的电能输入端之间电性连接有充电回路。
采用上述方案，当供电模块正常运行时，既能对控制器进行供电，又能通过充电回路对蓄电模块进行充电，以保证蓄电模块的电量充足，从而提升控制器的运行稳定性。
作为优选，蓄电模块的电能输入端还耦接有用于为蓄电模块进行充电的充电模块。
采用上述方案，使得用户能够通过充电模块对蓄电模块进行主动充电，更加人性化。
作为优选，蓄电模块的电能输入端还耦接有太阳光能板，太阳光能板与蓄电模块之间耦接有光能转换板。
采用上述方案，太阳光能板与光能转换板的配合，能够组成太阳能电池模组对蓄电模块进行充电，更加环保节能。
作为优选，控制器还包括切换模块，切换模块响应于外部触发以控制执行模块切换供电模块或者蓄电模块的供电回路至控制器。
采用上述方案，使得用户能够通过触发切换模块主动切换蓄电模块及供电模块的供电回路至控制器的电能接收端，增加了适用范围，更加人性化。
作为优选，供电模块的电能输出端与控制器的电能接收端之间还耦接有缓冲模块，缓冲模块用于缓存供电模块输出的电能并持续向控制器供电；当供电模块停止供电后，缓冲模块将暂存的电能向外释放以对控制器临时续电，直至蓄电模块的电能输出端连接至控制器的电能接收端。
采用上述方案，当供电模块处于正常供电模式时，既能对控制器正常供电，又能将一部分电量缓存于缓冲模块内；当供电模块出现异常停止供电后，缓冲模块能够释放暂存的电量，以对控制器进行临时供电；在此过程中，控制器不会立刻停机，从而为供电模块与蓄电模块之间的切换留出时间，以保证两者能够无缝切换，避免切换过程中控制器出现停机，进一步提升磁悬浮电机组运行过程中的稳定性。
作为优选，还包括移动终端，控制器还包括光感模块、检测模块与发射模块，移动终端耦接有接收模块，发射模块与接收模块无线通讯连接，控制模块内置有一光线强度阈值及电量阈值；光感模块用于监测控制器周围的光线变化情况以输出光线检测信号至控制模块，检测模块用于监测蓄电模块内的电量情况以输出电量检测信号至控制模块；
当光感模块检测到的光线强度值低于光线强度阈值并且检测模块检测到的电量值低于电量阈值，控制模块通过发射模块远程发送提示信息至接收模块，接收模块将接收的提示信息发送至移动终端。
采用上述方案，使得蓄电模块在供电过程中，若周围环境光线较弱(蓄电模块无法通过太阳光能板进行充电)，并且蓄电模块内的电量不足时，控制模块能够通过发射模块远程发送提示信息至移动终端的接收模块，以使移动终端的持有用户能够及时接收到该提示信息，使得用户能够及时采取措施，避免控制器停机。
作为优选，移动终端还耦接有用于显示提示信息的显示模块。
采用上述方案，使得用户能通过显示模块查看移动终端上接收的提示信息，更加人性化。
作为优选，移动终端还耦接有提示模块，当移动终端接收到提示信息时，移动终端控制提示模块进行指示。
作为优选，提示模块为发声和/或发光报警器。
采用上述方案，使得移动终端在接收到提示信息后，能够通过提示模块及时提醒用户，避免用户错过信息，更加人性化。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：用于控制磁悬浮电机运行的控制器具备双电源供电模式；正常情况下，控制器由供电模块外接外置电源进行供电，使得控制器能够正常运行。同时，利用监测模块判断供电模块是否处于供电状态，若检测到供电模块停止供电，则控制器内置的控制模块能够控制执行模块导通蓄电模块的供电回路，以通过蓄电模块对控制器进行紧急供电，使得控制器能够持续运行，避免受控的磁悬浮电机出现运行异常状态，从而保证磁悬浮电机组能够正常运行。
附图说明
图1为本实施例的系统架构图一；
图2为本实施例的系统架构图二。
以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1、控制器；2、磁悬浮电机；3、供电模块；4、蓄电模块；5、监测模块；6、控制模块；7、执行模块；8、充电回路；9、充电模块；10、太阳光能板；11、光能转换板；12、切换模块；13、缓冲模块；14、移动终端；15、光感模块；16、检测模块；17、发射模块；18、接收模块；19、显示模块；20、提示模块。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1与图2所示，本实施例公开的一种磁悬浮电机组，包括控制器1和受控于控制器1运行的磁悬浮电机2，控制器1上耦接有用于为控制器1正常供电的供电模块3和用于为控制器1紧急供电的蓄电模块4。其中，供电模块3优选为电源插头，其可连接至外部电源插座，以对控制器1进行正常供电；而蓄电模块4优选为可充电电池，其可对控制器1进行应急供电，并可循环使用，更加环保。控制器1包括监测模块5、控制模块6与执行模块7，其中监测模块5优选通过监测供电模块3的输出电流来判断供电模块3是否处于供电状态；控制模块6可以为具有数据处理能力的芯片，包括但不限于单片机、PLC、CPU、MCU、ARM等。本实施例中，监测模块5用于监测供电模块3的电能输出情况并输出相应的监测信号至控制模块6，控制模块6用于接收监测信号以控制执行模块7运行。
当监测模块5检测到供电模块3正常输出电能时，控制模块6控制执行模块7切断蓄电模块4的供电回路，以使供电模块3对控制器1进行正常供电；反之，当监测模块5检测到供电模块3停止输出电能时，控制模块6控制执行模块7切断供电模块3的供电回路并导通蓄电模块4的供电回路，以使蓄电模块4对控制器1进行应急供电，从而保证控制器1能够正常运行。
更进一步的，供电模块3的电能输出端与蓄电模块4的电能输入端之间电性连接有充电回路8，当供电模块3正常运行时，既能对控制器1进行供电，又能通过充电回路8对蓄电模块4进行充电，以保证蓄电模块4的电量充足，从而提升控制器1的运行稳定性，以备不急之需。
更进一步的，蓄电模块4的电能输入端还耦接有用于为蓄电模块4进行充电的充电模块9，该充电模块9优选为电连接于蓄电模块4电能输入端的充电口，使得用户能够通过充电模块9对蓄电模块4进行主动充电，更加人性化。
更进一步的，蓄电模块4的电能输入端还耦接有太阳光能板10，太阳光能板10与蓄电模块4之间耦接有光能转换板11，太阳光能板10与光能转换板11的配合，能够组成太阳能电池模组对蓄电模块4进行充电，更加环保节能。
更进一步的，控制器1还包括切换模块12，该切换模块12优选为设置于控制器1外部的切换开关，便于用户进行操作。本实施例中，切换模块12响应于外部触发以控制执行模块7切换供电模块3或者蓄电模块4的供电回路至控制器1的电能接收端，使得用户能够通过触发切换模块12主动切换蓄电模块4及供电模块3的供电回路至控制器1的电能接收端，增加了适用范围，更加人性化。
更进一步的，供电模块3的电能输出端与控制器1的电能接收端之间还耦接有缓冲模块13，缓冲模块13用于缓存供电模块3输出的电能并持续向控制器1供电；该缓冲模块13优选为可充电锂电池模块，既能保持供电模块3与控制器1之间的回路导通，又能暂存由供电模块3输出的部分电量。当供电模块3停止供电后，缓冲模块13将暂存的电能向外释放以对控制器1临时续电，直至蓄电模块4的电能输出端连接至控制器1的电能接收端。当供电模块3处于正常供电模式时，既能对控制器1正常供电，又能将一部分电量缓存于缓冲模块13内；当供电模块3出现异常停止供电后，缓冲模块13能够释放暂存的电量，以对控制器1进行临时供电；在此过程中，控制器1不会立刻停机，从而为供电模块3与蓄电模块4之间的切换留出时间，以保证两者能够无缝切换，避免切换过程中控制器1出现停机，进一步提升磁悬浮电机组运行过程中的稳定性。
更进一步的，磁悬浮电机组还包括移动终端14，该移动终端14可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。控制器1还包括光感模块15、检测模块16与发射模块17，移动终端14耦接有接收模块18，发射模块17与接收模块18无线通讯连接。本实施例中，光感模块15优选为高精度光线传感器，其能精准感知控制器1周围的光线变化情况，并将光线变化值转换成电信号发送至控制模块6；发射模块17与接收模块18可以为相互配对的无线模块、蓝牙模块或者远程红外模块。控制模块6内置有一光线强度阈值及电量阈值；光感模块15用于监测控制器1周围的光线变化情况以输出光线检测信号至控制模块6，检测模块16用于监测蓄电模块4内的电量情况以输出电量检测信号至控制模块6；本实施例中，当光感模块15检测到的光线强度值低于光线强度阈值并且检测模块16检测到的电量值低于电量阈值，说明蓄电模块4内的电量不足，并且无法通过太阳光能板10进行供电。此时，控制模块6通过发射模块17远程发送提示信息至接收模块18，接收模块18将接收的提示信息发送至移动终端14，使得移动终端14持有者能够通过提示信息了解蓄电模块4的电量情况，以及时采用充电模块9对蓄电模块4进行主动充电，避免蓄电模块4内的应急电量不足。
更进一步的，移动终端14还耦接有用于显示提示信息的显示模块19，该显示模块19优选为集成于移动终端14内的显示屏或者触摸屏。移动终端14还耦接有提示模块20，当移动终端14接收到提示信息时，移动终端14控制提示模块20进行指示。本实施例中，提示模块20为发声和/或发光报警器，其中发声报警器优选为蜂鸣器或者扬声器，发光报警器优选为LED提示灯，使得提示模块20的指示效果更加醒目。
Claims (10)
1.一种磁悬浮电机组，包括控制器(1)和受控于控制器(1)运行的磁悬浮电机(2)，其特征在于：控制器(1)上耦接有用于为控制器(1)正常供电的供电模块(3)和用于为控制器(1)紧急供电的蓄电模块(4)；控制器(1)包括监测模块(5)、控制模块(6)与执行模块(7)，监测模块(5)用于监测供电模块(3)的电能输出情况并输出相应的监测信号至控制模块(6)，控制模块(6)用于接收监测信号以控制执行模块(7)运行；
当监测模块(5)检测到供电模块(3)正常输出电能时，控制模块(6)控制执行模块(7)切断蓄电模块(4)的供电回路，以使供电模块(3)对控制器(1)进行供电；反之，当监测模块(5)检测到供电模块(3)停止输出电能时，控制模块(6)控制执行模块(7)切断供电模块(3)的供电回路并导通蓄电模块(4)的供电回路，以使蓄电模块(4)对控制器(1)进行供电。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮电机组，其特征在于：供电模块(3)的电能输出端与蓄电模块(4)的电能输入端之间电性连接有充电回路(8)。
3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮电机组，其特征在于：蓄电模块(4)的电能输入端还耦接有用于为蓄电模块(4)进行充电的充电模块(9)。
4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮电机组，其特征在于：蓄电模块(4)的电能输入端还耦接有太阳光能板(10)，太阳光能板(10)与蓄电模块(4)之间耦接有光能转换板(11)。
5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮电机组，其特征在于：控制器(1)还包括切换模块(12)，切换模块(12)响应于外部触发以控制执行模块(7)切换供电模块(3)或者蓄电模块(4)的供电回路至控制器(1)。
6.根据权利要求1所述的一种磁悬浮电机组，其特征在于：供电模块(3)的电能输出端与控制器(1)的电能接收端之间还耦接有缓冲模块(13)，缓冲模块(13)用于缓存供电模块(3)输出的电能并持续向控制器(1)供电；当供电模块(3)停止供电后，缓冲模块(13)将暂存的电能向外释放以对控制器(1)临时续电，直至蓄电模块(4)的电能输出端连接至控制器(1)的电能接收端。
7.根据权利要求4所述的一种磁悬浮电机组，其特征在于：还包括移动终端(14)，控制器(1)还包括光感模块(15)、检测模块(16)与发射模块(17)，移动终端(14)耦接有接收模块(18)，发射模块(17)与接收模块(18)无线通讯连接，控制模块(6)内置有一光线强度阈值及电量阈值；光感模块(15)用于监测控制器(1)周围的光线变化情况以输出光线检测信号至控制模块(6)，检测模块(16)用于监测蓄电模块(4)内的电量情况以输出电量检测信号至控制模块(6)；
当光感模块(15)检测到的光线强度值低于光线强度阈值并且检测模块(16)检测到的电量值低于电量阈值，控制模块(6)通过发射模块(17)远程发送提示信息至接收模块(18)，接收模块(18)将接收的提示信息发送至移动终端(14)。
8.根据权利要求7所述的一种磁悬浮电机组，其特征在于：移动终端(14)还耦接有用于显示提示信息的显示模块(19)。
9.根据权利要求7所述的一种磁悬浮电机组，其特征在于：移动终端(14)还耦接有提示模块(20)，当移动终端(14)接收到提示信息时，移动终端(14)控制提示模块(20)进行指示。
10.根据权利要求9所述的一种磁悬浮电机组，其特征在于：提示模块(20)为发声和/或发光报警器。
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