一种二自由度磁悬浮装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一种二自由度磁悬浮装置涉及一种磁悬浮装置，是为了克服现有的下推式磁悬浮装置浮子难放置、稳定性不好且无法移动的问题，本装置包括浮子和磁性底座，浮子位于磁性底座上方的悬浮平面上；4个带磁芯励磁线圈和永磁体阵列均固定在底盘的上表面，永磁体阵列围绕4个带磁芯励磁线圈外侧分布；且4个带磁芯励磁线圈和永磁体阵列均以底盘上表面圆心为中心对称；浮子位置监测单元设于4个带磁芯励磁线圈的中心处；浮子平移控制单元，用于得到期望位置值；PD控制器，用于将期望位置值与当前位置值对比，生成位置偏差信号；将位置偏差信号输入至带磁芯励磁线圈改变带磁芯励磁线圈作用在浮子上的电磁合力。

A two degree of freedom magnetic suspension device

【技术实现步骤摘要】
一种二自由度磁悬浮装置
本专利技术涉及一种磁悬浮装置，具体涉及一种可以在悬浮平面进行二自由度移动的悬浮装置。
技术介绍
现有的下推式磁悬浮装置基本原理为浮子位于上方中心处，下方安装有励磁线圈和环形磁铁，环形磁铁产生斥力与浮子的重力平衡，励磁线圈产生的电磁合力可以控制悬浮子的稳定，以此可以使浮子稳定的悬浮在环形磁铁的中心位置，且具有一定的高度。但是上述的下推式磁悬浮装置，虽然可以实现悬浮效果，但在放置浮子时，完全依靠个人感觉去放置，这样导致大部分人都很难放置成功。即使有一些磁悬浮装置在底板的四个方向安装有四个LED，当浮子位置放置不准确时会出现相对应方向的LED熄灭或发光现象，但这无法从根本上解决浮子难放置的问题。并且上述的下推式磁悬浮装置的浮子只能置于平衡点，无法做二维平面运动，甚至在较大扰动的情况下就会掉落，导致悬浮失败，浮子与底部发生撞击，损坏装置。这样不仅视觉效果受到局限，缺乏与人的互动，同时也大大降低了下推式磁悬浮装置的稳定性和安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的下推式磁悬浮装置浮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二自由度磁悬浮装置，包括浮子(1)，所述浮子(1)为圆片状永磁体，其特征在于，/n磁悬浮装置还包括磁性底座，所述浮子(1)位于所述磁性底座上方的悬浮平面上，所述浮子(1)与所述磁性底座磁力互斥，使得所述浮子(1)自身重力与所受斥力平衡；/n所述磁性底座包括底盘(2)、4个带磁芯励磁线圈(3)、永磁体阵列、浮子位置监测单元(4)、浮子平移控制单元(5)和PD控制器(6)；/n所述4个带磁芯励磁线圈(3)和永磁体阵列均固定在所述底盘(2)的上表面，所述永磁体阵列围绕所述4个带磁芯励磁线圈(3)外侧分布；且所述4个带磁芯励磁线圈(3)和所述永磁体阵列均以底盘(2)上表面圆心为中心对称；/n所...

【技术特征摘要】
1.一种二自由度磁悬浮装置，包括浮子(1)，所述浮子(1)为圆片状永磁体，其特征在于，
磁悬浮装置还包括磁性底座，所述浮子(1)位于所述磁性底座上方的悬浮平面上，所述浮子(1)与所述磁性底座磁力互斥，使得所述浮子(1)自身重力与所受斥力平衡；
所述磁性底座包括底盘(2)、4个带磁芯励磁线圈(3)、永磁体阵列、浮子位置监测单元(4)、浮子平移控制单元(5)和PD控制器(6)；
所述4个带磁芯励磁线圈(3)和永磁体阵列均固定在所述底盘(2)的上表面，所述永磁体阵列围绕所述4个带磁芯励磁线圈(3)外侧分布；且所述4个带磁芯励磁线圈(3)和所述永磁体阵列均以底盘(2)上表面圆心为中心对称；
所述浮子位置监测单元(4)设于4个带磁芯励磁线圈(3)的中心处，用于实时检测浮子(1)在悬浮平面上的当前位置，并得到当前位置值；
所述浮子平移控制单元(5)，用于得到期望位置值；
所述PD控制器(6)，用于将所述期望位置值与所述当前位置值对比，生成位置偏差信号；
将所述位置偏差信号输入至所述带磁芯励磁线圈(3)，用于改变所述带磁芯励磁线圈(3)内电流大小和方向，进而改变所述带磁芯励磁线圈(3)作用在浮子(1)上的电磁合力；
所述电磁合力向是位于悬浮平面的电磁力，使得所述浮子(1)能够在悬浮平面上做二自由度运动。


2.根据权利要求1所述的一种二自由度磁悬浮装置，其特征在于，永磁体阵列包括12个永磁体柱(7)；
12个永磁体柱(7)中的8个永磁体柱(7)两两一组，每一组对应一个带磁芯励磁线圈(3)，一组的两个永磁体柱(7)固定于对应带磁芯励磁线圈(3)的外圈侧且与该带磁芯励磁线圈(3)相切，且所述8个永磁体柱(7)以底盘(2)上表面圆心为...

【专利技术属性】
技术研发人员：高会军，周茂强，宋皓越，王轶博，林伟阳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23