[發明專利]一種磁懸浮裝置及其制作方法

在審

• 申請號: 202310020675.1
• 申請日: 2023-01-06
• 公開（公告）號: CN116015105A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 陳鋼;吳海金;崔宏基;劉敏
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02N15/00
• 分類號: H02N15/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 忻明年

1.一種磁懸浮裝置，其特征在于，所述磁懸浮裝置包含基座和環形懸浮體，所述基座包括底板以及安裝在底板上的電磁線圈、圓盤永磁體、線性霍爾和限位柱體；

所述底板上設有一安裝標志位，所述限位柱體豎直安裝在底板上，且限位柱體的中心軸與所述安裝標志位對齊；

所述電磁線圈具有多個，且多個電磁線圈環繞所述限位柱體分布；

所述圓盤永磁體具有多個，且多個圓盤永磁體環繞所述限位柱體分布；

所述環形懸浮體套設于所述限位柱體外周，且與圓盤永磁體的磁性互斥；

所述線性霍爾位于所述環形懸浮體下方。

2.如權利要求1所述的磁懸浮裝置，其特征在于，所述電磁線圈設有兩組，兩組電磁線圈縱橫交錯排列，且縱橫交錯的交點與所述安裝標志位對齊。

3.如權利要求2所述的磁懸浮裝置，其特征在于，每組電磁線圈均分為兩個單元，兩個單元中的電磁線圈對稱設置在交點兩側，且每個單元中的電磁線圈按照與交點的距離設為內外兩排。

4.如權利要求3所述的磁懸浮裝置，其特征在于，每個單元中靠內側的一排設有a個電磁線圈，兩組中共有4a個電磁線圈設置在靠內側的一排上，且4a個電磁線圈位于以交點為圓心的圓上，令該圓為內圓；

每個單元中靠外側的一排設有b個電磁線圈，兩組中共有4b個電磁線圈設置在靠外側的一排上，且4b個電磁線圈位于以交點為圓心的圓上，令該圓為外圓，所述外圓的半徑大于內圓的半徑。

5.如權利要求4所述的磁懸浮裝置，其特征在于，所述環形懸浮體在穩定懸浮狀態下，環形懸浮體在底板上的正投影位于內圓與外圓之間。

6.如權利要求3所述的磁懸浮裝置，其特征在于，所述線性霍爾具有兩個，每組電磁線圈對應一個線性霍爾，每組電磁線圈對應的線性霍爾設置在該組中任一單元的內外兩排電磁線圈之間。

7.如權利要求3所述的磁懸浮裝置，其特征在于，所述圓盤永磁體設有四個，四個圓盤永磁體穿插設置在相鄰兩個單元之間，且圓盤永磁體與安裝標志位的距離大于電磁線圈與安裝標志位的距離。

8.一種磁懸浮裝置的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步驟：

步驟1、制作底板；

步驟1-1、取不受磁力作用的板材作為基礎板，在基礎板上建立直角坐標系，直角坐標系的原點作為安裝標志位；

步驟1-2、以直角坐標系的原點為圓心在基礎板上做半徑為r1的第一圓，第一圓與直角坐標系產生4個交點，分別以交點為圓心做半徑為r2的第二圓；

步驟1-3、以原點為圓心做內半徑為r3、外半徑為r4的圓環；

步驟1-4、以直角坐標系的原點為圓心做半徑為r5的第三圓，

步驟2、取限位柱體豎直安裝在第三圓的區域內，且限位柱體的中心軸與所述安裝標志位對齊；

步驟3、在直角坐標系的四個象限內均勻安裝電磁線圈，每個電磁線圈的中心軸坐落在圓環的內圓周或外圓周上；

步驟4、取圓盤永磁體安裝在第二圓的區域內；

步驟5、取至少兩個線性霍爾分別安裝在直角坐標系的不同象限，至少有兩個線性霍爾位于相鄰象限，且線性霍爾位于圓環的內圓周和外圓周之間；

步驟6、將環形懸浮體套設于所述限位柱體外周，并且取環形懸浮體的磁性與圓盤永磁體的磁性互斥。

9.如權利要求8所述的磁懸浮裝置的制作方法，其特征在于，所述第一圓的半徑為r1大于圓環的外半徑r4，第三圓的半徑r5小于圓環的內半徑r3與電磁線圈的半徑的差值。

10.如權利要求8所述的磁懸浮裝置的制作方法，其特征在于，所述直角坐標系的每個象限內，有a個電磁線圈的中心軸坐落在圓環的內圓周上，有b個電磁線圈的中心軸坐落在圓環的外圓周上。