[实用新型]一种磁悬浮旋转装置无效
申请号: | 200620134097.6 | 申请日: | 2006-10-18 |
公开(公告)号: | CN200969563Y | 公开(公告)日: | 2007-10-31 |
发明(设计)人: | 禇海英;范瑜 | 申请(专利权)人: | 北京交通大学 |
主分类号: | H02N15/00 | 分类号: | H02N15/00;H02K29/08 |
代理公司: | 北京市商泰律师事务所 | 代理人: | 李鸿华;毛燕生 |
地址: | 100044北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | 本实用新型公开了一种磁悬浮旋转装置,所述磁悬浮旋转装置的旋转驱动装置采用盘式永磁无刷电机驱动,悬浮控制电路采用比例微分控制器,功率放大电路采用由集成电路组成的H桥开关功放,悬浮控制采用差动控制方式。本磁悬浮旋转装置悬浮更加稳定,控制电路简单,功耗小,旋转驱动可以自由变化方向和转速。本磁悬浮旋转装置的设计可以更好地满足教育科研单位作为教学,科研和演示的需要,激发相关专业的学生的学习兴趣,也可以作为磁悬浮科技的展览以及产品广告宣传的需要。 | ||
搜索关键词: | 一种 磁悬浮 旋转 装置 | ||
【主权项】:
1.一种磁悬浮旋转装置,包括支架以及固定于所述支架上的电磁铁,悬浮物,旋转驱动装置和悬浮控制系统,其特征在于:所述支架由四根立柱(4),上隔板(1),中隔板(6)和下隔板(11)组成,所述立柱(4)为螺杆,所述上隔板(1),中隔板(6)和下隔板(11)分别由螺母(2)固定于立柱(4)上,上隔板(1)的中心固定有上电磁铁(L1),下隔板(11)的中心固定有下电磁铁(L2),上电磁铁(L1)的下面固定有霍尔传感器(J);所述悬浮物包括转轴(5)以及分别固定于转轴(5)两端的上永久磁铁(3)和下永久磁铁(10),还包括套接于转轴中部的转盘(9);所述旋转驱动装置包括盘式永磁无刷电机和电机驱动电路,所述盘式永磁无刷电机包括固定于中隔板(6)下面的六个定子线圈(7)以及固定于转盘(9)上面的四个转子磁极(8),还包括三个位置传感器12;所述六个定子线圈(7)绕圆周以均匀间距分别粘贴在中隔板(6)的中央,四个转子磁极(8)也是绕相同大小的圆周以均匀间距固定在转盘(9)的中央,所述三个位置传感器(12)分别布置于相邻的三个线圈的中央,所述定子线圈(7)与电机驱动电路相连;所述悬浮控制系统包括:霍尔传感器(J),比例微分控制器,脉宽调制器,反相器(NOT),第一开关功放和第二开关功放以及上电磁铁(L1)和下电磁铁(L2),所述比例微分控制器包括比例电路、微分电路和加法器;所述比例电路由放大器(A1),可调电阻(R1,R2),电阻(R3)组成;微分电路由放大器(A3),可调电阻(R4,R5),电解电容(C1),电阻(R6)组成;加法器由放大器(A2),电阻(R7,R8,R9,R10)组成;所述脉宽调制器由集成块SG3503,电阻(R11,R12,R13)和电容(C2)组成;所述第一开关功放由集成块LMD18201,电解电容(C3),电容(C4),发光二极管(LED)和电阻(R14)组成;所述第二开关功放的电路组成和第一开关功放相同;所述悬浮控制系统的电路连接关系为:霍尔传感器(J)的第3脚一路经可调电阻(R2)接放大器(A1)的反相端,另一路分别经可调电阻(R4)接放大器(A3)的反相端,电解电容(C1)的正极和负极分别接霍尔传感器(J)的第3脚和放大器(A3)的反相端,可调电阻(R1)的两端分别接放大器(A1)的反相端和输出端,可调电阻(R5)的两端分别接放大器(A3)的反相端和输出端,放大器(A1)的同相端经电阻(R3)接地,放大器(A3)的同相端经电阻(R6)接地,放大器(A1)的输出端和放大器(A3)的输出端分别经电阻(R7)和电阻(R9)接放大器(A2)的反相端,电阻(R8)跨接在放大器(A2)的输出端和反相端之间,放大器(A2)的同相端经电阻(R10)接地;放大器(A2)的输出端和集成块SG3503的第2脚相连,集成块SG3503的第1脚和第9脚、第3脚和第4脚分别短接,第15脚接+15V电源并分别经电阻(R12)和电阻(R13)接第13脚和第12脚,第6脚和第7脚分别经电阻(R11)和电容(C2)接地,第16脚接霍尔传感器(J)的第1脚;第一开关功放的集成块LMD18201的第5脚接集成块SG3503的第11脚,第3脚接集成块SG3503的第16脚;第4脚、第7脚和第8脚均接地,第6脚接+30V电源并且经电解电容(C3)和电容(C4)接地,其中电解电容(C3)的正极接第6脚,集成块LMD18201的第9脚接发光二极管(LED)的负极,电阻(R14)的两端分别接发光二极管(LED)的正极和集成块SG3503的第16脚,集成块LMD18201的第2脚和第10脚分别接电磁铁(L1)的两端;第二开关功放的第2脚和第10脚分别接电磁铁L2的两端,反相器(NOT)的输入端接集成块SG3503的第11脚,反相器(NOT)的输出端接第二开关功放的集成块LMD18201的第5脚。
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