[实用新型]一种下托型磁悬浮装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及磁悬浮装置技术领域，更具体地说，是涉及一种下托型磁悬浮装置。

背景技术

现有技术中的下托型磁悬浮装置通常包括磁性底座和悬浮体，所述磁性底座内设置有电磁铁，并采用线性放大器驱动。这种结构方式的磁悬浮装置存在以下缺陷：在手动放置悬浮体的过程中，驱动元器件会急剧升温，因此现有技术中的磁悬浮装置通常需要安装散热器，而散热器的设置不利于装置的小型化，同时也会带来生产成本的增加以及生产效率的下降。而且，所述悬浮体也难以保证永久旋转。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单的下托型磁悬浮装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：提供一种下托型磁悬浮装置，包括悬浮体部分和底座部分，

所述悬浮体部分包括悬浮体以及水平固定于所述悬浮体的悬浮永磁体，所述悬浮永磁体的磁极上下朝向；

所述底座部分包括底座、环形永磁体、位移传感器组件、电磁铁组件以及控制电路，所述环形永磁体、位移传感器组件、电磁铁组件以及控制电路均固定于所述底座；

所述环形永磁体水平设置，所述环形永磁体上表面的磁极与所述悬浮永磁体下表面的磁极相异；

所述位移传感器组件包括至少两个位移传感器，检测所述悬浮体在水平面方向两个维度的位移；

所述电磁铁组件包括至少两个电磁铁，控制所述悬浮体在水平面方向两个维度的位移；

所述控制电路与所述位移传感器、电磁铁连接，并根据所述位移传感器检测到的所述悬浮体的位移，来控制所述电磁铁的磁场，使所述悬浮体稳定悬浮于所述环形永磁体的上方；

所述控制电路通过PWM信号驱动所述电磁铁组件。

进一步地，所述位移传感器组件包括两个位移传感器，均为霍尔传感器。

更进一步地，所述两个位移传感器分别为检测X轴方向磁场的X位移传感器，以及检测Y轴方向磁场的Y位移传感器。

再进一步地，所述X位移传感器位于Y轴上，所述Y位移传感器位于X轴上，所述两个位移传感器紧靠在所述环形永磁体的中心位置。

进一步地，所述电磁铁组件包括四个电磁铁，所述四个电磁铁分为两组，均竖直设置于同一水平面上，且以环形永磁体的中轴线为中心，均匀对称分布于环形永磁体内，同组的两个电磁铁磁极方向相反。

进一步地，所述控制电路包括位移检测电路、位移控制电路以及电磁铁驱动电路，其中，位移控制电路为单片机电路，并输出PWM控制信号到电磁铁驱动电路；位移检测电路接收位移传感器的检测信号，对该信号处理后输出到单片机；电磁铁驱动电路的输出端与电磁铁连接。

更进一步地，所述电磁铁驱动电路是具有使能控制端的H桥驱动电路。

进一步地，所述悬浮体为球体。

进一步地，所述悬浮永磁体是圆柱形永磁体。

与现有技术相比较，本实用新型有效解决了现有技术中电磁铁驱动元器件发热大的问题，因此不需安装散热器，从而缩小了电路体积，提高了生产效率，降低了生产成本，此外，本实用新型的悬浮体可永久旋转。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的纵向剖视示意图；

图2是图1所示实施例中底座部分的俯视示意图；

图3是图1所示实施例的电路组成框图；

图4是图1所示实施例的电路原理图；

图5是图1所示实施例中悬浮体重心运动轨迹图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1及图2，为本实用新型下托型磁悬浮装置的一较佳实施例，所述下托型磁悬浮装置包括悬浮体部分以及底座部分，所述悬浮体部分包括悬浮体10以及水平固定于所述悬浮体10底部的悬浮永磁体11。所述底座部分包括底座20、环形永磁体21、位移传感器组件、电磁铁组件以及控制电路22。所述环形永磁体21、位移传感器组件、电磁铁组件以及控制电路22均固定于所述底座20。