【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及永磁电动磁浮，具体涉及一种高速转盘永磁电动磁场测试装置及方法。
技术介绍
1、磁悬浮技术是未来交通发展的关键之一，掌握磁悬浮技术就是掌握了未来交通，但是目前中国在电动磁悬浮的探索道路上才刚刚起步，在有关电磁悬浮的理论研究上还不够深入，因此，自主探索电动悬浮列车运行机理、找到发展电动悬浮技术的方向是势在必行。
2、由于大型永磁电动磁浮研究成本高昂，对磁浮力的研究相对复杂，所以需要一种小型且相对廉价的便于研究磁浮力和磁阻力的永磁电动磁浮系统。但是小型的永磁电动磁浮研究装置稀缺，在研究永磁电动的磁浮系统中，缺少一种相对简单且快速的研究方法。
3、现有技术(申请号：cn106143205a)公开了一种用于磁浮列车的线圈式永磁电动悬浮装置，有技术(申请号：cn105109360b)公开了一种用于永磁电动式磁悬浮列车的静态悬浮装置，然而目前国内外相关方面的研究主要聚焦在电动悬浮的理论计算以及实际应用面，对于永磁电动悬浮试验技术的研究较少，为了研究小型化的磁浮系统设计，探索发展电动悬浮技方向，本专利技术提供了一种金属转盘永磁电动磁浮系统性能测试装置，基于高速旋转结构，设计了一种悬浮模组，使金属转盘与悬浮模组上的永磁体阵列实现高速相对运动，从而测量永磁电动磁浮系统产生悬浮力和磁阻力的大小。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高速转盘永磁电动磁场测试装置及方法，能有效的测试高速旋转下切割永磁阵列的磁场线产生的悬浮力和磁阻力的动态特
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种高速转盘永磁电动磁场测试装置，包括台架、悬浮模组和圆盘转动模组；
4、所述悬浮模组包括导向杆、悬浮框架和永磁体阵列，导向杆的两端沿竖向固定在台架的两个横梁之间；
5、所述永磁体阵列固定连接在悬浮框架底部，永磁体阵列的四周通过滑块与导向杆滑动连接，悬浮框架受到悬浮力时会沿着导向杆在竖直方向上运动；
6、所述圆盘转动模组包括固定座、电机和金属转盘，电机立式固定连接在固定座的电机固定板上，金属转盘转动连接在固定座上并由电机驱动旋转，且转盘位于悬浮框架的正下方；
7、所述电机驱动金属转盘做高速旋转运动，金属转盘转动时切割永磁体阵列的磁场而产生悬浮力，通过金属转盘转速和永磁体固定板的悬浮高度测量高速旋转下切割永磁阵列的磁场线产生的悬浮力和磁阻力的动态特性。
8、进一步的，所述悬浮框架由四个永磁体固定板通过连接块依次连接形成矩形框架，连接块与对应的滑块固定连接。
9、进一步的，所述固定座上连接有滚珠转盘，金属转盘与滚珠转盘连接，金属转盘嵌套固定滚珠转盘的内圈固定铝环上，滚珠转盘的外圈固定铝环固定在固定座上，外圈固定铝环固定不动，内圈固定铝环跟随金属转盘转动。
10、进一步的，所述台架的铝型材支架上固定有顶部固定板，顶部固定板的中部连接有轴承；所述金属转盘的下半部分通过轴套和垫片与一级联轴器相连，一级联轴器与电机的输出轴相连，金属转盘的上半部分通过垫片和二级联轴器与轴套连接，轴套的顶端与顶部固定板里面的轴承相连。
11、进一步的，所述金属转盘包括为中间中空的环状铝制转盘。
12、进一步的，所述圆盘转动模组的四周设有固定在台架上的防护板。
13、进一步的，所述永磁体阵列是采用永磁体沿横向按halbach阵列结构进行水平排列。
14、进一步的，所述永磁体为钕铁硼永磁体、铁氧永磁体、铝镍钴永磁体、钐钴永磁体中的单一结构或任意二种及以上的组合结构。
15、进一步的，所述台架包括主体框架、支撑结构、配重块和减震器；所述主体框架和支撑结构为铝型材；所述配重块放置在台架下部的铝型材支架上；所述减震器连接在台架的底部。
16、本专利技术一种高速转盘永磁电动磁场测试装置的测试方法，所述的测试方法包括以下步骤：
17、s1：将永磁体按照预设的排列嵌入悬浮框架并锁紧，调整悬浮模组的固定位置，使悬浮模组的悬浮框架正对金属转盘；
18、s2：通过变压器调整电机的转速，按预设速度得到的电压驱动金属转盘高速旋转；
19、s3：等到金属转盘达到最大速度，用转速表测量金属转盘实际速度；
20、s4：等到悬浮模组稳定悬浮时，测量悬浮模组的悬浮框架距离金属转盘的悬浮高度；
21、s6：实验结束完成后，对采集的数据进行数据保存处理。
22、本专利技术具有的有益效果为：将永磁体封装到悬浮框架的永磁体固定板上，通过电机驱动金属转盘高速旋转产生对悬浮模组的永磁体固定板的悬浮力，通过悬浮模组支座在台架上的横向固定和导轨与滑块的相对垂直运动限制在水平方向的位移而只允许悬浮框架发生在竖向的位移，限制悬浮产生的位移发生在纵向，降低磁阻效应对实验的影响。通过圆盘转动模组的顶部固定板限制金属转盘高速旋转时在顶部的晃动，通过滚珠转盘减少金属转盘高速旋转时的水平晃动，通过固定座将电机的法兰盘锁紧，减少电机的晃动性。通过电机控制金属转盘转速，在台架上安装悬浮模组，通过电机转动带动金属转盘旋转切割磁场产生磁浮力。通过电机控制金属转盘转速，通过测量悬浮模组的悬浮情况和金属转盘的转动速度，从而测量永磁电动磁浮系统产生悬浮力和磁阻力的大小；在台架的底部安装减震器可以有效抑制制冷机本身的震动对磁浮系统性能测量的影响；调整悬浮模组的固定位置可以满足多样化的测量需求。
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1.一种高速转盘永磁电动磁场测试装置，其特征在于：包括台架、悬浮模组和圆盘转动模组；
2.根据权利要求1所述的一种高速转盘永磁电动磁场测试装置，其特征在于：所述悬浮框架由四个永磁体固定板通过连接块依次连接形成矩形框架，连接块与对应的滑块固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种高速转盘永磁电动磁场测试装置，其特征在于：所述固定座上连接有滚珠转盘，金属转盘与滚珠转盘连接，金属转盘嵌套固定滚珠转盘的内圈固定铝环上，滚珠转盘的外圈固定铝环固定在固定座上，外圈固定铝环固定不动，内圈固定铝环跟随金属转盘转动。
4.根据权利要求1所述的一种高速转盘永磁电动磁场测试装置，其特征在于：所述台架的铝型材支架上固定有顶部固定板，顶部固定板的中部连接有轴承；所述金属转盘的下半部分通过轴套和垫片与一级联轴器相连，一级联轴器与电机的输出轴相连，金属转盘的上半部分通过垫片和二级联轴器与轴套连接，轴套的顶端与顶部固定板里面的轴承相连。
5.根据权利要求1所述的一种高速转盘永磁电动磁场测试装置，其特征在于：所述金属转盘包括为中间中空的环状铝制转盘。
6.
7.根据权利要求1所述的一种高速转盘永磁电动磁场测试装置，其特征在于：所述永磁体阵列是采用永磁体沿横向按Halbach阵列结构进行水平排列。
8.根据权利要求8所述的一种高速转盘永磁电动磁场测试装置，其特征在于：所述永磁体为钕铁硼永磁体、铁氧永磁体、铝镍钴永磁体、钐钴永磁体中的单一结构或任意二种及以上的组合结构。
9.根据权利要求1所述的一种高速转盘永磁电动磁场测试装置，其特征在于：所述台架包括主体框架、支撑结构、配重块和减震器；所述主体框架和支撑结构为铝型材；所述配重块放置在台架下部的铝型材支架上；所述减震器连接在台架的底部。
10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种高速转盘永磁电动磁场测试装置的测试方法，其特征在于：所述的测试方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高速转盘永磁电动磁场测试装置，其特征在于：包括台架、悬浮模组和圆盘转动模组；
2.根据权利要求1所述的一种高速转盘永磁电动磁场测试装置，其特征在于：所述悬浮框架由四个永磁体固定板通过连接块依次连接形成矩形框架，连接块与对应的滑块固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种高速转盘永磁电动磁场测试装置，其特征在于：所述固定座上连接有滚珠转盘，金属转盘与滚珠转盘连接，金属转盘嵌套固定滚珠转盘的内圈固定铝环上，滚珠转盘的外圈固定铝环固定在固定座上，外圈固定铝环固定不动，内圈固定铝环跟随金属转盘转动。
4.根据权利要求1所述的一种高速转盘永磁电动磁场测试装置，其特征在于：所述台架的铝型材支架上固定有顶部固定板，顶部固定板的中部连接有轴承；所述金属转盘的下半部分通过轴套和垫片与一级联轴器相连，一级联轴器与电机的输出轴相连，金属转盘的上半部分通过垫片和二级联轴器与轴套连接，轴套的顶端与顶部固定板里面的轴承相连。
5.根据权利要求1所述的一种高速转盘永磁电动...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱家振，周大进，谢茂盛，邓华栋，王景柱，董宇杰，翁天奇，王念，程翠华，赵勇，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：
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