[發明專利]全向磁懸浮裝置

在審

• 申請號: 201710905190.5
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107465365A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 劉偉
• 申請（專利權）人: 武漢卿漢盛世文化創意有限責任公司
• 主分類號: H02N15/00
• 分類號: H02N15/00
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明涉及一種磁懸浮裝置，尤其是一種全向磁懸浮裝置。

背景技術

現有的磁懸浮技術比較成熟，不過一般只能達到水平懸浮的目的，當存在一定的角度，現有的技術不能克服側向的平衡，即不能達到非水平懸浮的目的。

發明內容

本發明的目的是提供一種全向磁懸浮裝置，以解決上述問題的至少一個方面。

根據本發明的一方面，提供一種全向磁懸浮裝置，包括底座，底座上設有電路模塊；

由永磁鐵構成的浮子；

設在底座上設有環形磁鐵；環形磁鐵對浮子產生斥力作用，環形磁鐵中間形成環形磁場，讓浮子在環形磁場的Z軸方向處于平衡狀態的位置；

底板的中心位置設有四個對稱的電磁鐵；

設在電磁鐵中間的霍爾傳感器，霍爾傳感器分為X軸霍爾傳感器，檢側水平X軸方向磁力信號；Y軸霍爾傳感器，檢側Y軸方向磁力信號；Z軸霍爾傳感器，檢側Z軸方向的浮子信號；

Z軸霍爾傳感器檢側與浮子的距離，使四個電磁鐵通電，當底座處于非水平狀態時，通過X軸霍爾傳感器、Y軸霍爾傳感器檢側浮子在X軸、Y軸方向所受磁力大小和磁極方向，自動調節四個電磁鐵的電流大小和電流方向，自動改變四個電磁鐵在X軸、Y軸方向的磁力大小和磁極方向，以保持底座處于非水平狀態下時，浮子在X軸、Y軸方向處于平衡狀態位置，讓浮子懸浮。

X軸霍爾傳感器、Y軸霍爾傳感器、Z軸霍爾傳感器的X軸、Y軸、Z軸方向是相對于底座的水平放置的X軸、Y軸、Z軸方向。

進一步，所述環形磁鐵可為偶數環形陣列對稱的永磁塊。

進一步，還包括微控器，霍爾傳感器連接在微控器的輸入端，電磁鐵控制端連接在微控器的輸出端。

進一步，還包括通電指示燈，通電指示燈連接在微控器的輸出端，Z軸霍爾傳感器檢側到豎直方向的浮子信號時，通電指示燈亮起。

進一步，還包括濾波電容，過濾掉電流信號的雜波，保證電磁鐵電流穩定。

進一步，全向磁懸浮裝置的電流為蓄電池或外接電源。

本發明的有益效果是：可解決浮子非水平懸浮的問題，克服磁塊非水平方向的重力，自動調節X軸、Y軸的方向使處于平衡狀態從而達到非水平懸浮的目的。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明的電路原理圖；

圖3是本發明的工作流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖說明和實施例對本發明作進一步說明。

圖1、圖2、圖3中，一種全向磁懸浮裝置，包括底座1，底座1上設有電路模塊；由永磁磁鐵構成的浮子5，浮子5為圓形狀，也可以為圓柱狀；設在底座1上設有偶數圓形陣列對稱的固定永磁塊2；固定磁鐵正中間位置設有四個電磁鐵3；設在電磁鐵3中間的霍爾傳感器4，霍爾傳感器分為X軸霍爾傳感器401，檢側水平X軸方向磁力信號；Y軸霍爾傳感器402，檢側Y軸方向磁力信號；Z軸霍爾傳感器403，檢側Z軸方向的浮子5信號；Z軸霍爾傳感器403檢側與浮子5的距離，使電磁鐵3通電，通過X軸霍爾傳感器401、Y軸霍爾傳感器402檢側浮子5在X軸、Y軸方向所受磁力大小和磁極方向，自動調節電磁鐵3電流大小和電流方向，自動改變X軸、Y軸的磁力大小和磁極方向，以保持底座處于非水平狀態下時，浮子5在X軸、Y軸方向處于平衡狀態位置，讓浮子5懸浮。

X軸霍爾傳感器、Y軸霍爾傳感器、Z軸霍爾傳感器的X軸、Y軸、Z軸方向是相對于底座的水平放置的X軸、Y軸、Z軸方向。

所述的四個電磁鐵(301，302，303，304)分別對稱的安置在X軸和Y軸方向上。

當底座處于非水平狀態，浮子向Y軸非水平方向傾斜時，Y軸向上側的電磁鐵斥力減小，Y軸向下側的電磁鐵斥力增大，讓浮子受到均衡的斥力，浮子在Y軸非水平狀態下保持平衡；

當浮子向X軸非水平方向傾斜時，X軸向上側的電磁鐵斥力減小，X軸向下側的電磁鐵斥力增大，讓浮子受到均衡的斥力，浮子在X軸非水平狀態下保持平衡。

浮子在Z軸方向在環形磁鐵的作用下，讓浮子在環形磁場處于平衡狀態的位置。

本實施例中，還包括微控器6，霍爾傳感器連接在微控器6的輸入端，電磁鐵3控制端連接在微控器6的輸出端。微控器6的型號可為TPS2205、TPS2206、TPS2216等。

本實施例中，還包括通電指示燈102，指示燈為發光二極管，通電指示燈102連接在微控器6的輸出端，Z軸霍爾傳感器403檢側到豎直方向的浮子5信號時，通電指示燈亮102起。