一种单线圈磁悬浮装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种单线圈磁悬浮装置，包括磁悬浮基座和浮子；磁悬浮基座包括控制中心壳体、环形磁铁、线圈和霍尔元件；控制中心壳体内部设有单片机；控制中心壳体上端设有环形磁铁，环形磁铁中心留有容置孔；控制中心壳体上端设有线圈，线圈位于容置孔内；线圈的中心位置安装有霍尔元件；磁悬浮基座的上方呈悬浮设有浮子，浮子和环形磁铁的同名磁极相对设置；浮子、环形磁铁和线圈的中心轴线重合；霍尔元件与单片机电气连接，单片机与线圈电气连接。本实用新型专利技术提供的一种单线圈磁悬浮装置，通过单个磁铁单个线圈单个霍尔元件实现控制浮子的稳定及全方向悬浮，进一步简化磁悬浮装置，降低成本。降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种单线圈磁悬浮装置


[0001]本技术涉及磁悬浮装置
，尤其涉及一种单线圈磁悬浮装置。

技术介绍

[0002]磁悬浮现象是指利用磁场同名相斥的原理，通过控制斥力的大小和方向使斥力和重力的大小相等，让上方的磁体悬浮于空中
[0003]物体受地球引力，而产生一个大致指向地心的重力，如果物体所受的其他重力的反向力小于重力，那么物体就会下坠，相同时就会悬浮，大于时侧升空。
[0004]两个磁性物体或磁场在靠近的时候会互相作用，同名相斥和异名相吸。
[0005]通常的磁悬浮装置采用一个环形磁铁，三个霍尔元件和四个线圈来实现对浮子稳定悬浮的控制；通常的市场上磁悬浮装置均为上下式磁悬浮装置，没有全方向磁悬浮装置。现需一种装置来通过较少的线圈和霍尔元件实现该浮子稳定悬浮。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本技术提出了一种单线圈磁悬浮装置。
[0007]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0008]一种单线圈磁悬浮装置，包括磁悬浮基座和浮子；
[0009]所述磁悬浮基座包括控制中心壳体、环形磁铁、线圈和霍尔元件；所述控制中心壳体内部设有单片机；所述控制中心壳体上端设有环形磁铁，所述环形磁铁中心留有容置孔；所述控制中心壳体上端设有线圈，所述线圈位于所述容置孔内；所述线圈的中心位置安装有霍尔元件；所述磁悬浮基座的上方呈悬浮设有浮子，所述浮子和所述环形磁铁的相对的表面磁极相异；所述浮子、环形磁铁和线圈的中心轴线重合；
[0010]所述霍尔元件与单片机电气连接，所述单片机与线圈电气连接。
[0011]优选的，所述单片机为STM32单片机或ESP32单片机。
[0012]优选的，所述控制中心壳体上端开设有磁铁凹槽、线圈凹槽；所述环形磁铁、线圈分别置于所述磁铁凹槽、线圈凹槽内；所述环形磁铁、线圈均由设于磁铁凹槽或线圈凹槽内的紧固件固定。
[0013]优选的，所述紧固件是由螺纹连接于磁铁凹槽或线圈凹槽内的螺杆、螺纹连接于螺杆上的凸轮、以及螺纹连接于螺杆上并紧固凸轮的螺母构成；所述环形磁铁的内圆周面两侧紧固抵接有凸轮；所述线圈的外圆周面两侧紧固抵接有凸轮。
[0014]优选的，所述凸轮包括内层金属凸轮和外层防滑凸轮。
[0015]与现有的技术相比，本技术的有益效果是：本技术提供的一种单线圈磁悬浮装置，通过单个磁铁单个线圈单个霍尔元件实现控制浮子稳定及全方向悬浮；进一步简化磁悬浮装置，降低体积和成本；通过单个线圈控制悬浮，可将系统控制简化，减少运算，提高系统整体的稳定性。
附图说明
[0016]图1为本技术的整体未安装紧固件的立体结构示意图一；
[0017]图2为本技术的整体未安装紧固件的立体结构示意图二；
[0018]图3为本技术的整体未安装紧固件的立体结构示意图三；
[0019]图4为本技术的整体未安装紧固件的立体结构示意图四；
[0020]图5为本技术的整体未安装紧固件的立体结构示意图五；
[0021]图6为本技术的整体未安装紧固件和线圈的立体结构示意图；
[0022]图7为本技术的整体主视图；
[0023]图8为图7的A部放大图；
[0024]图9为本技术的整体俯视图；
[0025]图10为图9的B部放大图；
[0026]图11为本技术的整体原理框图；
[0027]图中：1、控制中心壳体；2、环形磁铁；3、线圈；4、霍尔元件；5、单片机；6、浮子；7、磁铁凹槽；8、线圈凹槽；9、螺杆；10、内层金属凸轮；11、外层防滑凸轮；12、螺母。
具体实施方式
[0028]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，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0029]在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0031]实施例：
[0032]参照图1
‑
7，一种单线圈磁悬浮装置，包括磁悬浮基座和浮子6。
[0033]磁悬浮基座包括控制中心壳体1、环形磁铁2、线圈3和霍尔元件4。
[0034]控制中心壳体1内部设有单片机5，单片机5为STM32单片机5或ESP32单片机5。控制中心壳体1上端设有环形磁铁2，环形磁铁2中心留有容置孔；环形磁铁2的容置孔中部安装有线圈3；线圈3的中心位置安装有霍尔元件4；磁悬浮基座的上方呈悬浮设有浮子6，浮子6和环形磁铁2的相对的表面磁极相异且浮子6和环形磁铁2之间形成斥力；浮子6、环形磁铁2和线圈3的中心轴线重合。
[0035]霍尔元件4与单片机5电气连接，单片机5与线圈3电气连接。
[0036]控制中心壳体1上端开设有磁铁凹槽7、线圈凹槽8；环形磁铁2、线圈3分别置于磁
铁凹槽7、线圈凹槽8内；环形磁铁2、线圈3均由设于磁铁凹槽7或线圈凹槽8内的紧固件固定。
[0037]紧固件是由螺纹连接于磁铁凹槽7或线圈凹槽8内的螺杆9、螺纹连接于螺杆9上的凸轮、以及螺纹连接于螺杆9上并紧固凸轮的螺母12构成；环形磁铁2的内圆周面两侧紧固抵接有凸轮；线圈3的外圆周面两侧紧固抵接有凸轮。凸轮包括内层金属凸轮10和外层防滑凸轮11，外层防滑凸轮11采用弹性防滑材料制成。
[0038]本技术的工作原理为：
[0039]如图1
‑
6所示，霍尔元件2位于线圈3上表面，霍尔元件4测得装置中心Z轴方向上的磁场强度，当浮子6脱离悬浮位置，霍尔元件4(检测浮子位置)检查出磁场变换，霍尔元件传递信号给单片机5，单片机5控制线圈3对浮子产生一个吸力，方向指向线圈3，此力与环形磁铁2对浮子6产生向上的斥力组成一个水平指向中心轴的合力使浮子6回到中心轴的位置，实现稳定及全方向悬浮；
[0040]如图7
‑
11所示，环形磁铁2、线圈3可通过紧固件固定在磁铁凹槽7、线圈凹槽8中，紧固件的螺母顶端不伸出磁铁凹槽7、线圈凹槽8，以利于单线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单线圈磁悬浮装置，其特征在于，包括磁悬浮基座和浮子(6)；所述磁悬浮基座包括控制中心壳体(1)、环形磁铁(2)、线圈(3)和霍尔元件(4)；所述控制中心壳体(1)内部设有单片机(5)；所述控制中心壳体(1)上端设有环形磁铁(2)，所述环形磁铁(2)中心留有容置孔；所述控制中心壳体(1)上端设有线圈(3)，所述线圈(3)位于所述容置孔内；所述线圈(3)的中心位置安装有霍尔元件(4)；所述磁悬浮基座的上方呈悬浮设有浮子(6)，所述浮子(6)和所述环形磁铁(2)的相对的表面磁极相异；所述浮子(6)、环形磁铁(2)和线圈(3)的中心轴线重合；所述霍尔元件(4)与单片机(5)电气连接，所述单片机(5)与线圈(3)电气连接。2.根据权利要求1所述的单线圈磁悬浮装置，其特征在于，所述单片机(5)为STM32单片机(5)或ES...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵正东，丁强，黄圣武，崔嘉龙，刘培培，
申请(专利权)人：地心引力南京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：