一种基于永磁涡流技术的磁悬浮引擎制造技术

本发明专利技术公开了一种基于永磁涡流技术的磁悬浮引擎，包括用于产生涡流的金属底板；用于在金属底板上方形成磁场的磁体；以及用于带动装夹板和磁体在金属底板上方旋转使金属底板切割磁场产生悬浮力的动力装置。本发明专利技术的引擎通过动力装置带动装夹板旋转，进而使得磁体在金属底板上旋转，使得磁体的磁场主动对金属底板进行切割，进而使得在金属底板上感应出涡流场，高频涡流与磁体的磁场相互作用，使磁体受到一个反作用力。在合适的空间配制下，当电动机转速达到合适程度后，可使反作用力的方向与重力方向相反，即可实现电磁悬浮。

Magnetic suspension engine based on permanent magnetic eddy current technology

The invention discloses a magnetic levitation permanent magnet engine based on eddy current technology, including metal plate for eddy current; a magnet for forming a magnetic field at the metal bottom plate; and a clamping plate and a magnet for driving on the metal base above the metal plate rotation so that the cutting power unit of magnetic field generated levitation force. The invention of the engine driven by the power device installed splint rotation, thus rotating magnet on the metal base, so that the magnetic field of active metal plate cutting, and the induced eddy current field in the metal plate, and the interaction of high frequency eddy current of the magnetic field, the magnet by a reaction. In the proper space, when the speed of the motor reaches a suitable level, the direction of the reaction force can be reversed to the direction of gravity, so that the electromagnetic suspension can be realized.

【技术实现步骤摘要】
一种基于永磁涡流技术的磁悬浮引擎
本专利技术涉及电磁动力装置，具体涉及到一种基于永磁涡流技术的磁悬浮引擎。
技术介绍
电磁悬浮技术（electromagneticlevitation)简称EML技术，它是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属的悬浮。高频涡流与外磁场相互作用，使金属样品受到一个安培力的作用。在合适的空间配制下，可使洛伦兹力的方向与重力方向相反，通过改变高频源的功率使电磁力与重力相等，即可实现电磁悬浮。恩萧大定理指出点粒子集不能被稳定维持在仅由电荷的静电相互作用构成的一个稳定静止的力学平衡结构。该定理通常被用于磁场中，适用于磁体和顺磁性材料或者其它任意组合(但非抗磁性材料)的磁场力。由恩萧大定理可以得知，两个磁体之间的稳定静态平衡是不可能的。因此用静磁场悬浮物体时，磁体往往会飞走，永远也无法找到一个平衡的位置。现有的电磁悬浮技术分为三种，第一种是利用静磁场悬浮，但是该方案控制方法复杂，稳定性不高。第二种是使用超导的抗磁效应，实现悬浮，该方法悬浮力大，同时悬浮稳定，但是维持超导体的超导特性需要复杂的冷却系统，同时该方法制作的悬浮装置生产和维护成本都很高。第三种悬浮方式，使用一个一定频率的交流电去在导体中创建涡流电流，这个电流产生的磁场与原激励电流方向相反，利用两者的相互作用，便可实现悬浮。第三种悬浮方式虽然具有价格便宜，悬浮稳定的特点，但是很难获得较大的推力，同时很难与其他系统集成，目前主要应用在悬浮推杆的结构上。例如在已经公开的中国专利CN101314328A，其公开了将磁悬浮技术应用到磁悬浮车的方案，其是利用永磁体和超导体的配合实现车体的悬浮，该方案获得的动力较小，需要配合使用现有技术中的涡轮喷气装置来获得更多的动力。由此可以见，现有技术中的磁悬浮动力系统在动力方面还有较大提升空间。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于永磁涡流技术的磁悬浮引擎。为达上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：提供一种基于永磁涡流技术的磁悬浮引擎，包括用于产生涡流的金属底板；用于在金属底板上方形成磁场的磁体；以及用于带动磁体在金属底板上方旋转使金属底板切割磁场产生悬浮力的动力装置。优选的，本专利技术还包括用于固定磁体的装夹板，动力装置带动所述装夹板旋转；或者磁体固定在所述动力装置可旋转部件上，实现磁体在动力装置电动机的作用下转动。优选的，金属底板的材质为铜或者铝。优选的，磁体为条形磁体、圆形磁体、球形磁体或者电磁体。优选的，磁体排列成圆环状分布在装夹板内部。优选的，装夹板内相邻两个磁体的磁极安装方向相反。优选的，装夹板内相邻两个磁极安装方向相反的磁体之间设置有水平的磁体。优选的，装夹板内设置有12组~40组磁体。优选的，装夹板包括固定在磁体上端的上固定板和固定在磁体下端的下固定板。优选的，上固定板上设有电磁屏蔽板；上固定板为铝合金板，下固定板为聚乙烯板；电磁屏蔽板为软铁或者高导磁合金材质制成。优选的，动力装置包括电动机，电动机的传动轴设置在装夹板的轴孔内。综上所述，本专利技术具有以下优点：本专利技术的引擎通过动力装置带动装夹板旋转，进而使得磁体在金属底板上旋转，使得磁体的磁场主动对金属底板进行切割，进而使得在金属底板上感应出涡流场，高频涡流与磁体的磁场相互作用，使磁体受到一个反作用力。在合适的空间配制下，当电动机转速达到合适程度后，可使反作用力的方向与重力方向相反，即可实现电磁悬浮。本专利技术通过金属底板上感应出的涡流场互相作用而产生升力，该克服了一般永磁悬浮技术需要利用相对的NS磁极带来的需要在特定的场合才能使用的限制，可以形成稳定的力场，并且能够在较小的功率输入下得到较大的推重比，结构简单，易于实施，可以较广泛的应用在磁悬浮相关设备上。附图说明图1为本专利技术的示意图；图2为本专利技术装夹板内部装配示意图；图3为本专利技术一个实施例中磁体的安装方式示意图；其中图3（a）为磁体安装在装夹板上的俯视图，图3（b）为侧视图；图4为本专利技术另一个实施例中磁体的安装方式示意图；其中图4（a）为磁体安装在装夹板上的俯视图，图4（b）为侧视图；图5为金属底板xoy区域涡流和磁场分布图。其中，1、金属底板；2、磁体；3、装夹板；301、上固定板；302、下固定板；303、电磁品屏蔽板；4、电动机；401、传动轴。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。本专利技术的一个实施例中，如图1和图2所示，提供了一种基于永磁涡流技术的磁悬浮引擎，包括用于产生涡流的金属底板1；用于在金属底板1上方形成磁场的磁体2；以及用于带动装夹板3和磁体2在金属底板上方旋转使金属底板切割磁场产生悬浮力的动力装置电动机4。磁体可以采用多种方式与电动机连接实现旋转，例如可以设有用于固定磁体2的装夹板3；或者磁体固定在动力装置可旋转部件上，例如电动机的转动轴、轮毂盖等实现磁体在动力装置电动机的作用下转动。在实施本专利技术时，金属底板1可以设置在水平面上，将磁体2装配在装夹板3内，装夹板3与电动机4的传动轴401连接；在电动机4转动后装夹板3在金属底板1上旋转，此时磁体2的磁感线将会主动切割金属底板1，并且在旋转过程中形成交变磁场，使得金属底板1产生涡流场；当电动机4转速逐渐升高后，磁感线的切割速度加快，使得高频涡流场形成的反作用力等于金属底板1上方设备的重力场后，装夹板3、磁体2和电动机4将会悬浮在金属底板1上方，由于电机转速容易实现稳定控制，使得装夹板整体可以稳定的悬浮在金属底板上方。同时，可以通过将需要悬浮的其他设备安装在装夹板上，因此装夹板可以用于装配固定磁体，也可以用于装配其他设备或者机构，使得装配在装夹板上的所有部件均可以悬浮在金属底板上；同时可以在装夹底板上配置推动向前的装置，使其可以进行悬浮移动。本专利技术的一个实施例中，金属底板需要具有良好的高电导率，且考虑到涡流热损耗，还要求有较高的热传导率，因此优选金属底板的材质为铜或者铝。本专利技术的一个实施例中，磁体可以为条形磁体、圆形磁体、球形磁体或者电磁体中的一种，也可以为其他形状的可以产生磁场的永磁体。这样可以让金属底板上的磁感线密度更高，具有更大的磁通量。本专利技术的一个实施例中，装夹板3包括固定在磁体上端的上固定板301和固定在磁体下端的下固定板302。上固定板上设有电磁屏蔽板303。上固定板为铝合金板，下固定板为聚乙烯板，可以避免高速旋转时永磁块发生位移，这部分的材料也可以选择为其他具有一定硬度且好加工的材料。电磁屏蔽板为软铁或者高导磁合金材质制成，其作用一方面利于磁力线通过，另一方面可以对电机部分进行磁屏蔽。动力装置包括电动机，电动机的传动轴设置在装夹板的轴孔内。本专利技术的一个实施例中，磁体排列成圆环状分布在装夹板内部；装夹板内相邻两个磁体的磁极安装方向相反；装夹板内设置有12组磁体，12组磁体中的竖直设置。本专利技术的一个实施例中，装夹板内相邻两个磁极安装方向相反的磁体之间设置有水平的磁体；装夹板内设置有12组磁体；其中6组磁体竖直设置，其中6组水平设置。在本专利技术中，磁体水平设置是指磁体的NS极在水平方向，磁体竖直设置是指磁体的NS极在竖直方向。磁体可以有不同的形状和摆放形式，不同的形式可以产生不同的推重比和能量利用效率，可以通过优化磁体的摆放方式，使推重比与能量利用效率最高。只要能够有磁感线切割金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于永磁涡流技术的磁悬浮引擎，其特征在于：包括用于产生涡流的金属底板；用于在所述金属底板上方形成磁场的磁体；以及用于带动磁体在所述金属底板上方旋转使金属底板切割磁场产生悬浮力的动力装置。

【技术特征摘要】
1.一种基于永磁涡流技术的磁悬浮引擎，其特征在于：包括用于产生涡流的金属底板；用于在所述金属底板上方形成磁场的磁体；以及用于带动磁体在所述金属底板上方旋转使金属底板切割磁场产生悬浮力的动力装置。2.如权利要求1所述的磁悬浮引擎，其特征在于：还包括用于固定磁体的装夹板，所述动力装置带动所述装夹板旋转。3.如权利要求1所述的磁悬浮引擎，其特征在于：所述磁体为条形磁体、圆形磁体、球形磁体或者电磁体。4.如权利要求2所述的磁悬浮引擎，其特征在于：所述磁体排列成圆环状分布在装夹板内部。5.如权利要求1所述的磁悬浮引擎，其特征在于：所述磁体固定在所述动力装置可旋转部件上。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏子敏，
申请(专利权)人：成都浮星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51