本发明专利技术公开了一种基于磁悬浮的太阳系天文教具装置。本发明专利技术包括支撑座，圆台，若干行星模型运行结构，若干磁悬浮底座，小球以及悬浮磁铁组成，支撑座固定连接圆台圆心位置，若干磁悬浮底座其中一个固定于支撑座靠近圆台一端，其他若干磁悬浮底座位于行星模型运行结构内，若干磁悬浮底座对应相同数量的小球，小球内均设有悬浮磁铁，悬浮磁铁与磁悬浮底座同极相对，小球悬浮于磁悬浮底座中心位置上方，磁悬浮底座位于圆台下方，小球位于圆台上方，行星模型运行结构围绕支撑座轴线做圆周运动。本发明专利技术通过磁悬浮技术模拟太阳系中八大行星自转的同时围绕太阳旋转，在教学实践中的推广不仅能使教学过程更清晰形象，还能使磁悬浮技术得到推广。
【技术实现步骤摘要】
一种基于磁悬浮的太阳系天文教具装置
本专利技术涉及磁悬浮
，具体为一种基于磁悬浮的太阳系天文教具装置。
技术介绍
“磁悬浮”最早起源于欧洲，磁悬浮技术的系统，是由转子、传感器、控制器和执行器4部分组成，其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。假设在参考位置上，转子受到一个向下的扰动，就会偏离其参考位置，这时传感器检测出转子偏离参考点的位移，作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号，然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此，不论转子受到向下或向上的扰动，转子始终能处于稳定的平衡状态。磁悬浮技术是目前悬浮技术中相对成熟的一种技术。人类对太阳系的认识大致可以分为五个阶段：天圆地方，地心说，日心说，宇宙无限说，相对论时空可变。虽然目前人类对于太阳系了解已经较为全面客观，但大部分人对于太阳系整体运作并不了解，而相关的教具产品生产却极其狭小，未能成为一个有机整体，甚至大多数需求需要自己动手搜集资料制作，相关产品回头率满意度也较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于磁悬浮的太阳系天文教具装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于磁悬浮的太阳系天文教具装置。该装置包括支撑座，圆台，若干行星模型运行结构，若干磁悬浮底座，小球以及悬浮磁铁组成，所述支撑座固定连接所述圆台圆心位置，所述若干磁悬浮底座其中一个固定于所述支撑座靠近圆台一端，其他若干磁悬浮底座位于所述行星模型运行结构内，所述若干磁悬浮底座对应相同数量的小球，所述小球内均设有悬浮磁铁，所述悬浮磁铁与磁悬浮底座同极相对，所述小球悬浮于所述磁悬浮底座中心位置上方，所述磁悬浮底座位于圆台下方，所述小球位于圆台上方，所述行星模型运行结构围绕所述支撑座轴线做圆周运动，所述支撑座上磁悬浮底座提供浮力，使得圆盘中心的小球得以漂浮，用该小球模拟太阳；行星模型运行结构上的小球模拟行星。进一步的，所述行星模型运行结构包括磁悬浮底座，车轮，底盘，电池，线圈磁铁以及受控系统，所述车轮固定于底盘四周，所述底盘上固定连接所述磁悬浮底座，所述电池固定于底盘上，所述受控系统电连接所述电池，所述受控系统固定于所述底盘上，所述底盘上设有电池槽，所述电池置于电池槽内，所述线圈磁铁固定于小车底盘上，行星模型运行结构上的磁悬浮底座使得小球漂浮起来并随着小车一起运动，用该小球模拟太阳系中的行星，小车上设有的受控系统，控制着小车沿着支撑座轴线做圆周运动，小球即可围着圆台中间的小球做圆周运动，以此来表示行星围绕着太阳运动，线圈磁铁置于底盘的一侧，线圈磁铁与悬浮磁铁相靠近的一端磁极相同，线圈磁铁可以使得悬浮磁铁一侧与水平位置产生一个夹角，该夹角可以表示该行星本身的赤道平面与该行星公转平面的夹角，以此来更真实的将太阳系行星的运行过程呈现出来。进一步的，所述磁悬浮底座包括底座，线圈，霍尔高度传感器，霍尔位置传感器，环形磁铁，所述环形磁铁固定在所述底座上，所述环形磁铁中间的圆环位置四周对称放置四个线圈，所述四个线圈中间位置设有所述霍尔高度传感器以及霍尔位置传感器，所述线圈均与所述霍尔高度传感器与霍尔位置传感器电连接，霍尔高度传感器以及霍尔位置传感器可以实时监测小球的位置，如果小球位置发生偏移，霍尔高度传感器以及霍尔位置传感器通过控制线圈电流大小来改变线圈磁力大小，将小球拉回初始位置，保证了小球不会掉落。进一步的，所述小球均设有自转结构，所述自转结构包括转轴，一号磁铁，二号磁铁，一号齿轮，二号齿轮，导线绕组，电刷，固定电源以及开关部件，所述小球为空心结构，所述转轴，一号磁铁，二号磁铁，一号齿轮，二号齿轮，导线绕组，电刷以及固定电源部件均置于小球内部，所述转轴两端与所述小球转动连接，所述转轴轴线垂直于所述悬浮磁铁横截面的直径，所述转轴轴线与所述悬浮磁铁横截面的圆心相交，所述一号齿轮固定套设在所述转轴长度方向中点位置，所述二号齿轮与所述一号齿轮啮合，所述一号磁铁与所述二号磁铁固定于所述小球上半球内壁上，所述一号磁铁与二号磁铁以所述转轴的轴线为对称轴对称放置，所述一号磁铁与二号磁铁相互靠近的一边磁极相反，所述悬浮磁铁外圆侧边与所述小球内表面固定连接，所述悬浮磁铁为圆环结构，所述悬浮磁铁内圆表面设有轮齿，所述二号齿轮与所述轮齿啮合，所述转轴上固定有导线绕组，所述导线绕组轴线与所述转轴轴线垂直并相交，所述导线绕组位于所述一号磁铁与二号磁铁连线的位置，所述导线绕组两端导线与所述电刷接触，所述电刷电连接所述固定电源，所述电源与所述导线绕组组成的回路上设有开关，所述开关置于小球表面，当开关连通电路后，导线绕组通电，由于悬浮磁铁与转轴之间设有一号齿轮与二号齿轮，故悬浮磁铁与小球旋转方向相反，此时通电的导线绕组会带动转轴旋转，转轴通过齿轮使得悬浮磁铁带动小球反向旋转，以此来模仿行星在太阳系内自转。进一步的，所述小球与所述转轴接触位置设有凹槽，所述转轴与所述小球为轴承连接，所述轴承的外圈固定在所述凹槽内，所述轴承内圈固定套设在所述转轴上，设置轴承可以减少转轴与小球之间的摩擦力，增加小球与转轴的使用寿命。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术通过磁悬浮技术模拟太阳系中八大行星自转的同时围绕太阳旋转，在教学实践中的推广不仅能使教学过程更清晰形象，还能使磁悬浮技术得到推广，扩大磁悬浮市场，使磁悬浮走进人们的生活，实现磁悬浮技术的价值。并且磁悬浮教具系统是与多个学科进行糅合，能够最大程度上激发学生留意生活，热爱科学的兴趣。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的主视结构示意图；图2是本专利技术的俯视结构示意图；图3是本专利技术的行星模型运行结构示意图；图4是本专利技术的磁悬浮底座俯视结构示意图；图5是本专利技术的小球结构主视示意图；图6是本专利技术的小球中齿轮配合示意图；图中：1-支撑座；2圆台；3行星模型运行结构；31-车轮；32-底盘；321-电池槽；33-电池；34-线圈磁铁；35-受控系统；4-磁悬浮底座；41-底座；42-线圈；43-霍尔高度传感器；44-霍尔位置传感器；45-环形磁铁；5-小球；50-转轴；51-一号磁铁；52-二号磁铁；53-一号齿轮；54-二号齿轮；55-导线绕组；56-电刷；57-固定电源；58-开关；59-凹槽；591-轴承；6-悬浮磁铁；61-轮齿。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-6，本专利技术提供技术方案：一种基于磁悬浮的太阳系天文教具装置。该装置包括支撑座1，圆台2，若干行星模型运行结构3，若干磁悬浮底座4，小本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于磁悬浮的太阳系天文教具装置，其特征在于：该装置包括支撑座(1)，圆台(2)，若干行星模型运行结构(3)，若干磁悬浮底座(4)，小球(5)以及悬浮磁铁(6)组成，所述支撑座(1)固定连接所述圆台(2)圆心位置，所述若干磁悬浮底座(4)其中一个固定于所述支撑座(1)靠近圆台(2)一端，其他若干磁悬浮底座(4)位于所述行星模型运行结构(3)内，所述若干磁悬浮底座(4)对应相同数量的小球(5)，所述小球(5)内均设有悬浮磁铁(6)，所述悬浮磁铁(6)与磁悬浮底座(4)同极相对，所述小球(5)悬浮于所述磁悬浮底座(4)中心位置上方，所述磁悬浮底座(4)位于圆台(2)下方，所述小球(5)位于圆台(2)上方，所述行星模型运行结构围绕所述支撑座(1)轴线做圆周运动。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于磁悬浮的太阳系天文教具装置，其特征在于：该装置包括支撑座(1)，圆台(2)，若干行星模型运行结构(3)，若干磁悬浮底座(4)，小球(5)以及悬浮磁铁(6)组成，所述支撑座(1)固定连接所述圆台(2)圆心位置，所述若干磁悬浮底座(4)其中一个固定于所述支撑座(1)靠近圆台(2)一端，其他若干磁悬浮底座(4)位于所述行星模型运行结构(3)内，所述若干磁悬浮底座(4)对应相同数量的小球(5)，所述小球(5)内均设有悬浮磁铁(6)，所述悬浮磁铁(6)与磁悬浮底座(4)同极相对，所述小球(5)悬浮于所述磁悬浮底座(4)中心位置上方，所述磁悬浮底座(4)位于圆台(2)下方，所述小球(5)位于圆台(2)上方，所述行星模型运行结构围绕所述支撑座(1)轴线做圆周运动。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁悬浮的太阳系天文教具装置，其特征在于：所述行星模型运行结构(3)包括车轮(31)，底盘(32)，电池(33)，线圈磁铁(34)以及受控系统(35)组件，所述车轮(31)固定于底盘(32)四周，所述底盘(32)上固定连接所述磁悬浮底座(4)，所述电池(33)固定于底盘(32)上，所述受控系统(35)电连接所述电池(33)，所述受控系统(35)固定于所述底盘(32)上，所述线圈磁铁(34)固定于小车底盘(32)上。
3.根据权利要求2所述的一种基于磁悬浮的太阳系天文教具装置，其特征在于：所述底盘(32)上设有电池槽(321)，所述电池(33)置于电池槽(321)内。
4.根据权利要求1所述的一种基于磁悬浮的太阳系天文教具装置，其特征在于：所述磁悬浮底座(4)包括底座(41)，线圈(42)，霍尔高度传感器(43)，霍尔位置传感器(44)以及环形磁铁(45)部件，所述环形磁铁(45)固定在所述底座(41)上，所述环形磁铁(45)中间的圆环位置四周对称放置四个线圈(42)，所述四个线圈(42)中间位置设有所述霍尔高度传感器(43)以及霍尔位置传感器(44)，所述线圈(42)均与所述霍尔高度传感器(43)以及霍尔位置传感器(44)电连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于磁...
【专利技术属性】
技术研发人员：高月霞，陆和融，徐正兴，郑旭，邹春晖，李颖莹，殷绍效，张子靖，林绍毅，王梦凡，孙翀，谢文俊，耿钲洋，赵子哲，
申请(专利权)人：高月霞，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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