[发明专利]全向磁悬浮装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁悬浮装置，尤其是一种全向磁悬浮装置。

背景技术

现有的磁悬浮技术比较成熟，不过一般只能达到水平悬浮的目的，当存在一定的角度，现有的技术不能克服侧向的平衡，即不能达到非水平悬浮的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种全向磁悬浮装置，以解决上述问题的至少一个方面。

根据本发明的一方面，提供一种全向磁悬浮装置，包括底座，底座上设有电路模块；

由永磁铁构成的浮子；

设在底座上设有环形磁铁；环形磁铁对浮子产生斥力作用，环形磁铁中间形成环形磁场，让浮子在环形磁场的Z轴方向处于平衡状态的位置；

底板的中心位置设有四个对称的电磁铁；

设在电磁铁中间的霍尔传感器，霍尔传感器分为X轴霍尔传感器，检侧水平X轴方向磁力信号；Y轴霍尔传感器，检侧Y轴方向磁力信号；Z轴霍尔传感器，检侧Z轴方向的浮子信号；

Z轴霍尔传感器检侧与浮子的距离，使四个电磁铁通电，当底座处于非水平状态时，通过X轴霍尔传感器、Y轴霍尔传感器检侧浮子在X轴、Y轴方向所受磁力大小和磁极方向，自动调节四个电磁铁的电流大小和电流方向，自动改变四个电磁铁在X轴、Y轴方向的磁力大小和磁极方向，以保持底座处于非水平状态下时，浮子在X轴、Y轴方向处于平衡状态位置，让浮子悬浮。

X轴霍尔传感器、Y轴霍尔传感器、Z轴霍尔传感器的X轴、Y轴、Z轴方向是相对于底座的水平放置的X轴、Y轴、Z轴方向。

进一步，所述环形磁铁可为偶数环形阵列对称的永磁块。

进一步，还包括微控器，霍尔传感器连接在微控器的输入端，电磁铁控制端连接在微控器的输出端。

进一步，还包括通电指示灯，通电指示灯连接在微控器的输出端，Z轴霍尔传感器检侧到竖直方向的浮子信号时，通电指示灯亮起。

进一步，还包括滤波电容，过滤掉电流信号的杂波，保证电磁铁电流稳定。

进一步，全向磁悬浮装置的电流为蓄电池或外接电源。

本发明的有益效果是：可解决浮子非水平悬浮的问题，克服磁块非水平方向的重力，自动调节X轴、Y轴的方向使处于平衡状态从而达到非水平悬浮的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的电路原理图；

图3是本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明。

图1、图2、图3中，一种全向磁悬浮装置，包括底座1，底座1上设有电路模块；由永磁磁铁构成的浮子5，浮子5为圆形状，也可以为圆柱状；设在底座1上设有偶数圆形阵列对称的固定永磁块2；固定磁铁正中间位置设有四个电磁铁3；设在电磁铁3中间的霍尔传感器4，霍尔传感器分为X轴霍尔传感器401，检侧水平X轴方向磁力信号；Y轴霍尔传感器402，检侧Y轴方向磁力信号；Z轴霍尔传感器403，检侧Z轴方向的浮子5信号；Z轴霍尔传感器403检侧与浮子5的距离，使电磁铁3通电，通过X轴霍尔传感器401、Y轴霍尔传感器402检侧浮子5在X轴、Y轴方向所受磁力大小和磁极方向，自动调节电磁铁3电流大小和电流方向，自动改变X轴、Y轴的磁力大小和磁极方向，以保持底座处于非水平状态下时，浮子5在X轴、Y轴方向处于平衡状态位置，让浮子5悬浮。

X轴霍尔传感器、Y轴霍尔传感器、Z轴霍尔传感器的X轴、Y轴、Z轴方向是相对于底座的水平放置的X轴、Y轴、Z轴方向。

所述的四个电磁铁(301，302，303，304)分别对称的安置在X轴和Y轴方向上。

当底座处于非水平状态，浮子向Y轴非水平方向倾斜时，Y轴向上侧的电磁铁斥力减小，Y轴向下侧的电磁铁斥力增大，让浮子受到均衡的斥力，浮子在Y轴非水平状态下保持平衡；

当浮子向X轴非水平方向倾斜时，X轴向上侧的电磁铁斥力减小，X轴向下侧的电磁铁斥力增大，让浮子受到均衡的斥力，浮子在X轴非水平状态下保持平衡。

浮子在Z轴方向在环形磁铁的作用下，让浮子在环形磁场处于平衡状态的位置。

本实施例中，还包括微控器6，霍尔传感器连接在微控器6的输入端，电磁铁3控制端连接在微控器6的输出端。微控器6的型号可为TPS2205、TPS2206、TPS2216等。

本实施例中，还包括通电指示灯102，指示灯为发光二极管，通电指示灯102连接在微控器6的输出端，Z轴霍尔传感器403检侧到竖直方向的浮子5信号时，通电指示灯亮102起。