[實用新型]臥式點接觸磁懸浮太陽能動力玩具

有效

• 申請號: 201420708973.6
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN204261350U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 王靈
• 申請（專利權）人: 王靈
• 主分類號: A63H33/26
• 分類號: A63H33/26;A63H29/00;H02N15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種玩具，為一種被動磁懸浮太陽能動力玩具。

背景技術

磁懸浮技術是利用磁鐵的同性相斥、異性相吸的原理將物體無機械接觸懸浮的技術，它是一門集電磁學、電子技術、控制工程、信號處理、機械學、動力學等學科為一體的高新技術。隨著電子技術、控制工程、信號處理元器件、電磁理論及新型電磁材料的發展和轉子動力學的進展，磁懸浮技術得到了長足的發展，并逐漸走近人們的生活。有必要設計一種能自動懸浮的玩具，通過展示磁懸浮技術的原理，更好地讓人們感受科技的魅力，激發青少年的學習興趣。

現有的主動式磁懸浮玩具一般采用復雜的磁場控制系統使物體懸浮，要使物體磁懸浮效果明顯需要消耗大量電力且造價高昂，不適合作為一般的玩具生產。此外需要接駁市電，在電路短路情況下容易引發火災，對未成年人來說有潛在安全威脅。

實用新型內容

本實用新型針對上述的主動式磁懸浮玩具的缺點，利用太陽能作為動力，無需外接電源，其外形精致小巧，結構簡單，具有視覺明顯的磁懸浮效果。

本實用新型解決的技術問題所采用的技術方案是：

臥式點接觸磁懸浮太陽能動力玩具，包括底板1和懸浮轉子，其特征是底板1兩端設有支板2，支板2上設有支撐磁鐵3，底板上設有驅動磁鐵9，底板1的一側還設有擋板4；懸浮轉子包括中軸5，中軸5的兩端部固定有懸浮磁鐵6，中軸5一端為尖端，中軸5上設有驅動線圈8，驅動線圈8四周設有太陽能電池板7，驅動線圈8與太陽能電池板7相連接。本實用新型利用門多西諾電機原理，把懸浮轉子的中軸的尖端放在擋板上，由于中軸兩端的懸浮磁鐵與支板上的支撐磁鐵相互排斥，使得懸浮轉子懸浮在底板上面，懸浮轉子的太陽能電池板在光照下，懸浮轉子轉動起來。其工作原理是：懸浮系統磁鐵的磁力線相互影響，形成一個馬鞍行磁場勢能阱，從而能夠在徑向上承托懸浮轉子。根據肖恩定理，一個處于靜力場中的磁極不可能取得穩定平衡。因此中軸向上需要有一接觸點來維持轉子的平衡，接觸點為擋板與中軸的尖端的軸向點接觸。

具體實施時，上述太陽能電池板7為四塊，四塊太陽能電池板7組成一個長方體，中軸5上的驅動線圈8包括二個繞組，二個繞組之間呈90度角交叉排列，正對的二塊太陽能電池板7為一個動力單元，四塊太陽能電池板7形成二個動力單元，正對的二塊太陽能電池板7電池正負極串聯，?驅動線圈8的二個繞組分別與二個串聯后的太陽能電池板7的正負極相連接。

本實用新型磁懸浮轉子為一個驅動線圈和兩個相對太陽能電池組成一個動力單元，其中兩個太陽能電池正負極串聯，而驅動線圈二條引線接在其中一個太陽能電池正負極上。兩組動力單元在轉動到同一位置上完全等效，線圈呈交叉90度角擺置。光照下，一個動力單元中的兩個電池，做正功的太陽能電池總是在光線充足的位置，產生的電流大，做負功的電池總是在暗面，產生電流很小，這便形成了一個旋轉磁場，于是懸浮轉子能不斷地朝一個方向做圓周運動。此裝置不需要類似的電機機械換向器或者電子換向器。

本實用新型將主動式磁懸浮改為點接觸式被動磁懸浮，磁懸浮視覺效果明顯。增加了太陽能電池板供電，舍棄了外接電源，將太陽能電池直接整合到轉子上，太陽能電池發出的電流直接輸出至線圈產生旋轉磁場，驅動轉子轉動。特有的光照換向使本裝置不需要主動式磁懸浮復雜的電路控制元件便可維持運轉。整個裝置精致小巧，結構簡單，可靠性高，并且利用材料較少，從而大大降低了生產成本，便于批量生產。

本實用新型的有益效果是：本實用新型利用門多西諾電機原理，設計臥式點接觸磁懸浮太陽能動力玩具，其結構簡單，安全可靠，磁懸浮視覺效果明顯，外形精致小巧，節能環保，更符合現代人對綠色清潔能源的追求，并且徹底杜絕了未成年人觸電及火災的安全隱患，非常適合作為玩具及磁懸浮原理展示之用。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型實施例的立體結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例的主視結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例工作原理圖。

圖中：1、底板??2、支板??3、支撐磁鐵?4、擋板??5、中軸??6、懸浮磁鐵??7、太陽能電池板??8、驅動線圈??9、驅動磁鐵。

具體實施方式