[发明专利]一种磁悬浮系统

权利要求书

1.一种磁悬浮系统，其特征在于，该系统包括磁性底座和悬浮于该磁性底座上方的平衡位置的悬浮磁性元件；其中，

所述悬浮磁性元件包括倒锥底部；

所述磁性底座包括：

至少三个底座磁铁，其在所述磁性底座圆周上均匀分布形成一环状矩阵，所述至少三个底座磁铁的上表面与水平面倾斜形成一倾斜角度，用以在所述环状矩阵中心上方形成一窝状磁场，所述至少三个底座磁铁的上表面磁性与所述悬浮磁性元件的倒锥底部的磁力面磁性相反，以将所述悬浮磁性元件悬浮于所述窝状磁场内的平衡位置；所述倒锥底部与水平面的夹角和所述倾斜角度相等；和

悬浮磁性元件偏移控制机构，其设置在所述磁性底座内，当悬浮在所述磁性底座上方的悬浮磁性元件偏离所述平衡位置时，将所述悬浮磁性元件推回所述平衡位置；

其中，所述悬浮磁性元件为一倒锥型磁铁或由至少三个磁铁块组成的倒锥体阵列；所述至少三个磁铁块与至少三个底座磁铁对应设置，且所述至少三个磁铁块的下表面与所述至少三个底座磁铁的上表面相互平行；

其中，所述悬浮磁性元件偏移控制机构包括：

至少两组电磁铁，每组电磁铁包括两个对称设置的电磁线圈，同一组电磁铁通电时两个电磁线圈的上表面极性相反，用以在所述悬浮磁性元件偏离所述平衡位置时，将其推回所述平衡位置；

至少一个位置传感器，其位于所述环状矩阵中心上，用于检测所述悬浮磁性元件相对所述磁性底座的垂向位移矢量及水平方向位移矢量并产生相应的检测信号；以及一控制电路，用于接收并处理所述检测信号以控制所述至少两组电磁铁的励磁电流。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮系统，其特征在于，所述至少两组电磁铁为两组电磁铁，分别位于所述环状矩阵内的X轴和Y轴方向。

3.根据权利要求1所述的磁悬浮系统，其特征在于，所述至少一个位置传感器为三个位置传感器，用于分别检测所述悬浮磁性元件在X轴、Y轴和Z轴方向的磁力变化并产生检测信号。

4.根据权利要求1或3所述的磁悬浮系统，其特征在于，所述位置传感器为磁场感应式或者光场感应式的位置传感器。

5.根据权利要求1或3所述的磁悬浮系统，其特征在于，所述位置传感器为霍尔传感器。

6.根据权利要求1所述的磁悬浮系统，其特征在于，所述控制电路与每组所述电磁铁之间并联有至少一个二极管。

7.根据权利要求1所述的磁悬浮系统，其特征在于，所述底座磁铁和/或磁铁块和/或倒锥型磁铁为永磁铁。

8.根据权利要求1所述的磁悬浮系统，其特征在于，所述倾斜角度为20°。