两点磁悬浮系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种两点磁悬浮系统，包括固定部和设置在固定部下方的非接触的悬浮部，测距组件取得表征上拉式磁悬浮臂末端与其下方对应的悬浮铁质磁路的非接触距离的距离信号；控制器依据竖直平衡点的距离设定值和距离信号通过功率放大电路调节两处上拉式磁悬浮线圈中的电流大小，产生必要的磁场作用力使得悬浮部稳定悬浮于固定部下方的竖直平衡点处，由此两处竖直平衡点确定了悬浮部空间平移运动所在的直线位置，悬浮部在固定凸起磁路和悬浮凸起磁路的相互作用下稳定停留在磁场势能最低的水平平衡点处。

【技术实现步骤摘要】
两点磁悬浮系统
本技术属于磁悬浮
，具体涉及一种两点磁悬浮系统。
技术介绍
上拉式磁悬浮技术已经被广泛应用于开发各类工艺品、隔震产品等实际应用。如中国专利申请CN03142900.9，公开日为2004年3月10日，公开了一种通过使磁力和重力保持平衡而不需要物质支撑的支撑物体的装置，其包括：一个由一个较高站点和支撑较高站点的一个结构组成的支撑架，完全包含在较高站点内的一个永磁铁、一个电磁铁和一个传感器系统，一个包含有永磁铁的物体，一个理论平衡点，一个动态平衡点，其在理论平衡点之下，一个反馈电路，其中该装置还包括一个用于检测供给电能损失的第二电路，通过向电磁铁提供足够的电流使该反馈电流和/或第二电路对检测到的电能损失作出响应，拉动该物体向上运动，高出理论平衡点，这样，如果电源完全断掉，该物体则停靠在较高站点附近。以上设置的磁悬浮装置，仅采用单点悬浮的方式，容易受外力干扰而失稳。又如中国专利ZL200610078634.4，授权公告日为2008年5月7日，公开了一种磁浮球控制系统实验装置，应用于自动控制领域，包括磁悬浮本体、供电电路、控制电路、驱动电路、位置检测电路和磁浮球；还包括发光元件，采用激光发射器或红外发送管组件，所述的位置检测电路为光电检测电路，由光电接收器件、I/V转换器、放大偏置电路和反相放大电路组成；发光元件发出的光束覆盖整个检测区域，其发出的光信号经光电接收器转化为电流信号，再经I/V转换器转化为电压信号，然后经放大偏置电路和反相放大电路输出位置反馈信号。以上设置的磁浮球控制系统实验装置，主要从单点磁浮系统的控制器角度对单点磁悬浮系统装置进行了说明。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种两点磁悬浮系统，在左右两侧两组上拉式磁悬浮共同作用下，确定了悬浮部空间平移运动所在的直线位置；并在凸起磁路的协调下，稳定停留在磁场势能最低的水平平衡点处；进一步可通过分散凸起磁路为多磁齿结构，实现并控制悬浮部的左右运动。为解决上述技术问题，本技术采用如下的技术方案：两点磁悬浮系统，包括固定部和设置在固定部下方的非接触的悬浮部，所述固定部进一步包括两组上拉式磁悬浮臂和至少一路固定凸起磁路，其中每组上拉式磁悬浮臂包括上拉式磁悬浮线圈、固定铁质磁路、测距组件、控制器和功率放大电路，所述上拉式磁悬浮臂由固定凸起磁路分别向左右延伸；所述悬浮部进一步包括至少一路与固定凸起磁路对应的悬浮凸起磁路和延伸至上拉式磁悬浮臂末端下方的悬浮铁质磁路；所述测距组件取得表征上拉式磁悬浮臂末端与其下方对应的悬浮铁质磁路的非接触距离的距离信号；所述控制器依据竖直平衡点的距离设定值和所述距离信号通过所述功率放大电路调节两处上拉式磁悬浮线圈中的电流大小，产生必要的磁场作用力使得悬浮部稳定悬浮于固定部下方的竖直平衡点处，悬浮部在固定凸起磁路和悬浮凸起磁路的相互作用下稳定停留在磁场势能最低的水平平衡点处。作为本技术的进一步改进，所述固定铁质磁路与悬浮铁质磁路采用高导磁软磁材料或永磁体。作为本技术的进一步改进，所述测距组件采用超声波，红外线，霍尔效应，激光或光线遮挡面积法工作方式中的任意一种。作为本技术的进一步改进，所述固定部设置有固定支架。作为本技术的进一步改进，所述固定支架采用非铁质材料。作为本技术的进一步改进，固定部上设置有两路固定凸起磁路，悬浮部上设置有一路悬浮凸起磁路，此时形成两处分立的磁场势能最低的水平平衡点。作为本技术的进一步改进，两固定凸起磁路各安装一个附加线圈，产生足够大的驱动磁场，实现悬浮部在双水平平衡点之间的左右运动。作为本技术的进一步改进，固定部上设置有至少两路固定凸起磁路，且每路固定凸起磁路各安装一个附加线圈，悬浮部上设置有至少两路悬浮凸起磁路，在固定凸起磁路的附加线圈的有规律的交替通电作用下，实现悬浮部在多个水平平衡点之间的左右移动。采用本技术具有如下的有益效果：1、左右两侧两组上拉式磁悬浮臂，一方面，按照“两点确定一直线”原理，确定了悬浮部所处的空间位置；另一方面，按照杠杆原理，增大了固定部对悬浮部的磁场作用力。2、凸起磁路确定了悬浮部的稳定水平平衡点。那么，整个两点磁悬浮系统对外界干扰具有更强的稳定性。3、多路固定凸起磁路以及其上的附加线圈，可实现悬浮部的悬浮部在多个水平平衡点，并控制悬浮部在悬浮部在多个水平平衡点之间左右运动。附图说明图1为本技术实施例的两点磁悬浮系统的上拉式磁悬浮臂的工作原理图；图2为本技术实施例的两点磁悬浮系统的应用实例1的立体结构示意图；图3为本技术实施例的两点磁悬浮系统的应用实例1的正视结构示意图；图4为本技术实施例的两点磁悬浮系统的应用实例1的受力分析示意图；图5为本技术实施例的两点磁悬浮系统的应用实例2的立体结构示意图；图6为本技术实施例的两点磁悬浮系统的应用实例2的正视结构示意图；图7为本技术实施例的两点磁悬浮系统的应用实例3的立体结构示意图；图8为本技术实施例的两点磁悬浮系统的应用实例3的正视结构示意图；图9为本技术实施例的两点磁悬浮系统的应用实例4的立体结构示意图；图10为本技术实施例的两点磁悬浮系统的应用实例4的正视结构示意图；图11为本技术实施例的两点磁悬浮系统的应用实例4的直线坐标系示意图；图12为本技术实施例的两点磁悬浮系统的应用实例4的附加线圈未通电状态下磁场势能示意图；图13为本技术实施例的两点磁悬浮系统的应用实例4的附加线圈通电状态下磁场势能示意图；图14至图19为本技术实施例的两点磁悬浮系统的应用实例5中的附加线圈依次通电以驱动悬浮部示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术一实施例公开了一种两点磁悬浮系统，包括固定部和设置在固定部下方的非接触的悬浮部，其中固定部进一步包括两组上拉式磁悬浮臂和至少一路固定凸起磁路，每组上拉式磁悬浮臂包括上拉式磁悬浮线圈、固定铁质磁路、测距组件、控制器和功率放大电路，上拉式磁悬浮臂由固定凸起磁路分别向左右延伸；悬浮部进一步包括至少一路与固定凸起磁路对应的悬浮凸起磁路和延伸至上拉式磁悬浮臂末端下方的悬浮铁质磁路；测距组件取得表征上拉式磁悬浮臂末端与其下方对应的悬浮铁质磁路的非接触距离的距离信号；控制器依据竖直平衡点的距离设定值和所述距离信号通过功率放大电路调节两处上拉式磁悬浮线圈中的电流大小，产生必要的磁场作用力使得悬浮部稳定悬浮于固定部下方的竖直平衡点处，由此两处竖直平衡点确定了悬浮部空间平移运动所在的直线位置，悬浮部在固定凸起磁路和悬浮凸起磁路的相互作用下稳定停留在磁场势能最低的水平平衡点处。通过以上设置的两点磁悬浮系统，上下运动通过调节左右两处上拉式磁悬浮臂的距离设定值实现，单侧上拉式磁悬浮臂的工作原理参见图1所示。在具体实例中，测距组件包括采用超声波，红外线，霍尔效应，激光或光线遮挡面积法工作方式中的任意一种。本领域技术人员可以理解的是，测距本文档来自技高网...

【技术保护点】
两点磁悬浮系统，其特征在于，包括固定部和设置在固定部下方的非接触的悬浮部，所述固定部进一步包括两组上拉式磁悬浮臂和至少一路固定凸起磁路，其中每组上拉式磁悬浮臂包括上拉式磁悬浮线圈、固定铁质磁路、测距组件、控制器和功率放大电路，所述上拉式磁悬浮臂由固定凸起磁路分别向左右延伸；所述悬浮部进一步包括至少一路与固定凸起磁路对应的悬浮凸起磁路和延伸至上拉式磁悬浮臂末端下方的悬浮铁质磁路；所述测距组件取得表征上拉式磁悬浮臂末端与其下方对应的悬浮铁质磁路的非接触距离的距离信号；所述控制器依据竖直平衡点的距离设定值和所述距离信号通过所述功率放大电路调节两处上拉式磁悬浮线圈中的电流大小，产生必要的磁场作用力使得悬浮部稳定悬浮于固定部下方的竖直平衡点处，悬浮部在固定凸起磁路和悬浮凸起磁路的相互作用下稳定停留在磁场势能最低的水平平衡点处。

【技术特征摘要】
1.两点磁悬浮系统，其特征在于，包括固定部和设置在固定部下方的非接触的悬浮部，所述固定部进一步包括两组上拉式磁悬浮臂和至少一路固定凸起磁路，其中每组上拉式磁悬浮臂包括上拉式磁悬浮线圈、固定铁质磁路、测距组件、控制器和功率放大电路，所述上拉式磁悬浮臂由固定凸起磁路分别向左右延伸；所述悬浮部进一步包括至少一路与固定凸起磁路对应的悬浮凸起磁路和延伸至上拉式磁悬浮臂末端下方的悬浮铁质磁路；所述测距组件取得表征上拉式磁悬浮臂末端与其下方对应的悬浮铁质磁路的非接触距离的距离信号；所述控制器依据竖直平衡点的距离设定值和所述距离信号通过所述功率放大电路调节两处上拉式磁悬浮线圈中的电流大小，产生必要的磁场作用力使得悬浮部稳定悬浮于固定部下方的竖直平衡点处，悬浮部在固定凸起磁路和悬浮凸起磁路的相互作用下稳定停留在磁场势能最低的水平平衡点处。2.根据权利要求1所述的两点磁悬浮系统，其特征在于，所述固定铁质磁路与悬浮铁质磁路采用高导磁软磁材料或设置永磁体。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张则羿，
申请(专利权)人：张则羿，
类型：新型
国别省市：浙江,33