本發(fā)明涉及一種磁懸浮裝置，尤其涉及一種磁懸浮換氣風(fēng)扇。

背景技術(shù)：

磁懸浮技術(shù)是指利用磁力克服重力使物體懸浮的一種技術(shù)。目前的懸浮技術(shù)主要包括磁懸浮、光懸浮、聲懸浮、氣流懸浮、電懸浮、粒子束懸浮等，其中磁懸浮技術(shù)比較成熟。磁懸浮技術(shù)(electromagneticlevitation，electromagneticsuspension)簡稱eml技術(shù)(或ems技術(shù))。磁懸浮技術(shù)實(shí)現(xiàn)形式比較多，主要可以分為系統(tǒng)自穩(wěn)的被動(dòng)懸浮和系統(tǒng)不能自穩(wěn)的主動(dòng)懸浮等。

磁懸浮技術(shù)的系統(tǒng)，是由轉(zhuǎn)子、傳感器、控制器和執(zhí)行器4部分組成，其中執(zhí)行器包括電磁鐵和功率放大器兩部分。假設(shè)在參考位置上，轉(zhuǎn)子受到一個(gè)向下的擾動(dòng)，就會(huì)偏離其參考位置，這時(shí)傳感器檢測出轉(zhuǎn)子偏離參考點(diǎn)的位移，作為控制器的微處理器將檢測的位移變換成控制信號，然后功率放大器將這一控制信號轉(zhuǎn)換成控制電流，控制電流在執(zhí)行磁鐵中產(chǎn)生磁力，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子返回到原來平衡位置。因此，不論轉(zhuǎn)子受到向下或向上的擾動(dòng)，轉(zhuǎn)子始終能處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。

英國物理學(xué)家earnshow最早提出了磁懸浮的概念，同時(shí)指出：單靠永久磁鐵是不能將一個(gè)鐵磁體在所有六個(gè)自由度上都保持在自由穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)。美國，法國等專家曾提出物體擺脫自身重力阻力并高效運(yùn)營的若干猜想--也就是磁懸浮的早期模型。并列出了無摩擦阻力的磁懸浮列車使用的可能性。然而，當(dāng)時(shí)由于科學(xué)技術(shù)以及材料局限性磁懸浮列車只處于猜想階段，未提出一個(gè)切實(shí)可行的辦法來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。德國的赫爾曼·肯佩爾申請了磁懸浮列車這一的專利。20世紀(jì)60年代，世界上出現(xiàn)了3個(gè)載人的氣墊車實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，它是最早對磁懸浮列車進(jìn)行研究的系統(tǒng)。隨著技術(shù)的發(fā)展，特別是固體電子學(xué)的出現(xiàn)，使原來十分龐大的控制設(shè)備變得十分輕巧，這就給磁懸浮列車技術(shù)提供了實(shí)現(xiàn)的可能。1969年，德國牽引機(jī)車公司的馬法伊研制出小型磁懸浮列車系統(tǒng)模型，以后命名為tr01型，該車在1km軌道上時(shí)速達(dá)165km，這是磁懸浮列車發(fā)展的第一個(gè)里程碑。在20世紀(jì)70、80年代，磁懸浮列車系統(tǒng)繼續(xù)在德國蒂森亨舍爾測試和實(shí)施運(yùn)行。德國開始命名這套磁懸浮系統(tǒng)為“磁懸浮”。隨著世界工業(yè)化國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷加強(qiáng)，為提高交通運(yùn)輸能力以適應(yīng)其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，德國、日本、美國、加拿大、法國、英國等發(fā)達(dá)國家相繼開始籌劃進(jìn)行磁懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)的開發(fā)。在制造磁懸浮列車的角逐中，日本和德國是兩大競爭對手。日本的電動(dòng)懸浮式磁懸浮列車，在宮崎一段74km長的試驗(yàn)線上，創(chuàng)造了時(shí)速430km的日本最高記錄。1999年4月日本研制的超導(dǎo)磁懸浮列車在實(shí)驗(yàn)線上達(dá)到時(shí)速550km，德國經(jīng)過20年的努力，技術(shù)上已趨成熟，已具有建造運(yùn)營線路的水平。

國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)是磁懸浮軸承和磁懸浮列車，而應(yīng)用最廣泛的是磁懸浮軸承。它的無接觸、無摩擦、使用壽命長、不用潤滑以及高精度等特殊的優(yōu)點(diǎn)引起世界各國科學(xué)界的特別關(guān)注，國內(nèi)外學(xué)者和企業(yè)界人士都對其傾注了極大的興趣和研究熱情。

磁懸浮是利用懸浮磁力使物體處于一個(gè)無摩擦、無接觸懸浮的平衡狀態(tài)，磁懸浮看起來簡單，但是具體磁懸浮懸浮特性的實(shí)現(xiàn)卻經(jīng)歷了一個(gè)漫長的歲月。由于磁懸浮技術(shù)原理是集電磁學(xué)、電子技術(shù)、控制工程、信號處理、機(jī)械學(xué)、動(dòng)力學(xué)為一體的典型的機(jī)電一體化高新技術(shù)。伴隨著電子技術(shù)、控制工程、信號處理元器件、電磁理論及新型電磁材料的發(fā)展和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的進(jìn)一步的研究，磁懸浮隨之解開了其神秘一方面。

傳統(tǒng)的換氣風(fēng)扇在人們視覺展示，通常以固定擺設(shè)為主，也有轉(zhuǎn)動(dòng)展示，以電風(fēng)扇全重力被支承于展臺(tái)，由電力驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生噪音，長久運(yùn)轉(zhuǎn)耗能多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種能減少耗能，無噪聲、展覽視覺效果好的磁懸浮換氣風(fēng)扇。所述磁懸浮換氣風(fēng)扇至少由第一固定部、懸浮部和固定柱構(gòu)成，所述第一固定部和懸浮部分別套接于固定柱；所述磁懸浮換氣風(fēng)扇處于運(yùn)行過程時(shí)設(shè)置于第一固定部上的控制部基于轉(zhuǎn)速傳感器測得所述懸浮部的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速信息獲得的排空速率和空氣參數(shù)信息而測得所述懸浮部受到空氣的反作用力f3、所述懸浮部自身重力g和設(shè)置于第一固定部上的第一磁體對設(shè)于所述懸浮部上的第二磁體產(chǎn)生的吸引力f1實(shí)時(shí)設(shè)置通過平衡線圈的電流強(qiáng)度從而產(chǎn)生對應(yīng)變化的磁場用以形成對所述懸浮部的作用力f2并使得所述懸浮部在受到g、f1、f2和f3的情況下實(shí)現(xiàn)豎直方向受力平衡并處于懸浮。進(jìn)一步地，所述控制部基于獲得的旋轉(zhuǎn)部對空氣的排除速率和空氣的密度參數(shù)信息，對平衡線圈的電流強(qiáng)度調(diào)節(jié)從而完成對懸浮部的磁力f2的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了在懸浮部處于不同轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和所述磁懸浮換氣風(fēng)扇處于不同的空氣環(huán)境條件下，都能保證所述懸浮部在運(yùn)行過程中處于受力平衡并處于懸浮狀態(tài)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一固定部至少還設(shè)有動(dòng)力線圈，所述控制部基于用戶對所述磁懸浮換氣風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速檔位調(diào)節(jié)完成動(dòng)力線圈中電流強(qiáng)度調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對應(yīng)感應(yīng)磁場的強(qiáng)度調(diào)節(jié)從而完成懸浮部上的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)并同時(shí)開啟轉(zhuǎn)速傳感器和空氣傳感器進(jìn)行所述懸浮部的轉(zhuǎn)速信息和環(huán)境空氣信息的實(shí)時(shí)采集；所述控制部基于轉(zhuǎn)速傳感器和空氣傳感器采集的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速信息數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)空氣信息數(shù)據(jù)測得所述懸浮部在旋轉(zhuǎn)過程中受到空氣的實(shí)時(shí)反作用力f3，并通過實(shí)時(shí)增加或減小所述平衡線圈的電流，增大或減小所述懸浮部受到平衡線圈產(chǎn)生的磁場對所述懸浮部的磁力f2從而實(shí)現(xiàn)懸浮部在受到g、f1、f2和f3的情況下實(shí)現(xiàn)豎直方向受力平衡。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述磁懸浮換氣風(fēng)扇處于開啟階段時(shí)所述懸浮部在自身重力g、所述第一磁體的吸引力f1和平衡線圈產(chǎn)生磁場形成的磁力f2的合力作用下向背離所述第一固定部的方向運(yùn)動(dòng)并在移動(dòng)過程中發(fā)生旋轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)速逐漸加快直至所述懸浮部運(yùn)動(dòng)越過工位，所述控制部基于速度傳感器檢測到所述懸浮部的旋轉(zhuǎn)速度信息在所述懸浮部的旋轉(zhuǎn)速度不小于所述工位預(yù)設(shè)速度值時(shí)控制所述平衡線圈的電流減小以減弱平衡線圈產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度，使得所述懸浮部的合力指向第一固定部從而使所述懸浮部回至所述懸浮部的工位并以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地，通過對磁力f2的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了所述懸浮部在開啟過程中的能夠順利增加至預(yù)設(shè)速度，并在完成增速后回復(fù)至工位。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，在用戶關(guān)閉所述換氣風(fēng)扇過程中所述控制部斷開動(dòng)力線圈電流從而撤銷所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力使得所述懸浮部在空氣摩擦力的作用下逐步停止轉(zhuǎn)動(dòng)并在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)均勻減小所述平衡線圈的電流強(qiáng)度使得所述懸浮部的合力指向所述第一固定部并靠近第一固定部的緩沖構(gòu)件通過摩擦力帶動(dòng)所述緩沖構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)，并在阻尼構(gòu)件的阻力作用下靜止。進(jìn)一步地，所述懸浮部在阻尼構(gòu)件的作用下的快速靜止有助于避免所述葉輪對周圍環(huán)境的人或物造成可能的傷害。同時(shí)，通過所述限位部對懸浮部的位置限制避免了所述懸浮部在高速碰撞的過程中發(fā)生的無規(guī)則反彈，避免了對所述磁懸浮換氣風(fēng)扇其它部件的傷害。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述緩沖構(gòu)件為空心圓盤狀結(jié)構(gòu)，在朝向所述懸浮部側(cè)具有從圓心沿圓盤徑向發(fā)散的凸起狀結(jié)構(gòu)，所述懸浮部設(shè)有的緩沖部為空心圓盤狀結(jié)構(gòu)并在朝向所述第一固定部側(cè)具有從圓心沿圓盤徑向發(fā)散的凹槽狀結(jié)構(gòu)，從而使得所述緩沖部與所述緩沖構(gòu)件在接觸過程中具有較大的接觸面積。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一固定部至少設(shè)有5組獨(dú)立線圈，其中包括均勻分布于所述第一固定部周向上用于產(chǎn)生交變磁場的四組動(dòng)力線圈和與固定柱同軸的平衡線圈；所述動(dòng)力線圈在接通交流電的情況下與懸浮部上的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生電磁感應(yīng)，促使轉(zhuǎn)子帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述平衡線圈在通電的情況下產(chǎn)生對懸浮部的磁力f2用于平衡懸浮部自身受到的重力g與所述第一固定部中第一磁體產(chǎn)生的磁力f1的合力中的全部或部分。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，設(shè)置于所述第一固定部上的第一磁體和設(shè)置于懸浮部上的第二磁體朝向?qū)Ψ降拇艠O磁性相異。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一固定部、懸浮部和固定柱同軸，所述第一固定部與固定柱剛性連接，所述第一固定部中的緩沖構(gòu)件經(jīng)所述阻尼構(gòu)件半緊固式套接于固定柱。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述第一固定部為圓柱狀結(jié)構(gòu)，并通過螺母實(shí)現(xiàn)與固定柱的連接關(guān)系；所述第一固定部至少還包括底座和固定部件，所述底座上設(shè)有用于發(fā)光的led燈、用于播放音頻信息的擴(kuò)音器。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的磁懸浮換氣風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的磁懸浮換氣風(fēng)扇中第一固定部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的磁懸浮換氣風(fēng)扇中懸浮部的一種優(yōu)選實(shí)施方式的受力圖；和

圖4是本發(fā)明的磁懸浮換氣風(fēng)扇中懸浮部的另一種優(yōu)選實(shí)施方式的受力圖。

附圖標(biāo)記列表

1：第一固定部2：第一磁體3：動(dòng)力線圈

4：底座4a：led燈板4b：擴(kuò)音器

4c：控制部5：固定柱6：懸浮部

6a：緩沖部6b：轉(zhuǎn)子6c：第二磁體

7：螺母8：固定座9：平衡線圈

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1示出了本發(fā)明的磁懸浮換氣風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的磁懸浮換氣風(fēng)扇至少由第一固定部1、懸浮部6和固定柱5構(gòu)成。

所述第一固定部1、懸浮部7和固定柱5同軸。所述第一固定部1、懸浮部6分別套接于固定柱5。所述第一固定部1中的緩沖構(gòu)件經(jīng)阻尼構(gòu)件半緊固式套接于固定柱5。所述第一固定部1為圓柱狀結(jié)構(gòu)，并通過螺母9實(shí)現(xiàn)與固定柱5的連接關(guān)系。所述第一固定部1至少包括第一磁體2、線圈、底座4和固定部件。所述第一磁體2套接于第一固定部1的固定部件之上，用于提供對懸浮部6的拉力。所述第一固定部1至少設(shè)有5組獨(dú)立線圈，如圖2所示，其中包括均勻分布于所述第一固定部1周向上用于產(chǎn)生交變磁場的四組動(dòng)力線圈3和與固定柱5同軸的平衡線圈9。所述動(dòng)力線圈3在接通交流電的情況下與懸浮部6上的轉(zhuǎn)子6b產(chǎn)生電磁感應(yīng)，促使轉(zhuǎn)子6b帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。

所述平衡線圈9在通電的情況下產(chǎn)生對懸浮部6的磁力f2用于平衡懸浮部6自身受到的重力g與所述第一固定部1中第一磁體2對懸浮部6產(chǎn)生的磁力f1的合力中的全部或部分。優(yōu)選地，當(dāng)所述懸浮部6還未開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，懸浮部6受到自身重力g、磁力f1和磁力f2，從而所述磁力f2用于平衡重力g和f1。當(dāng)所述懸浮部6開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，懸浮部6受到自身重力g、磁力f1、磁力f2和反作用力f3，從而所述磁力f2僅需用于平衡重力g和f1的部分向下的合力。

所述底座4上設(shè)有用于發(fā)光的led燈4a、用于播放音頻信息的擴(kuò)音器4b。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述擴(kuò)音器4b通過有線和/或無線的方式與音頻播放客戶端相連，用于實(shí)現(xiàn)各類音頻信息的播放。所述led燈4a通過有線和/或無線的方式與光線控制器相連，用于實(shí)現(xiàn)所述led燈4a發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光顏色等發(fā)光參數(shù)或發(fā)光條件的調(diào)節(jié)。

所述底座4上還設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)力線圈3和平衡線圈9電流控制的控制部4c，所述控制部4c基于用戶對所述換氣風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速檔位調(diào)節(jié)完成動(dòng)力線圈3中電流強(qiáng)度調(diào)節(jié)并實(shí)現(xiàn)感應(yīng)磁場的強(qiáng)度調(diào)節(jié)從而完成懸浮部6上轉(zhuǎn)子6b的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，當(dāng)用戶調(diào)高轉(zhuǎn)速檔位，所述控制部4c基于用戶對所述換氣風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速檔位調(diào)節(jié)完成動(dòng)力線圈3中電流強(qiáng)度增大，從而實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)力線圈3產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的強(qiáng)度的增強(qiáng)，使得推動(dòng)所述懸浮部6上轉(zhuǎn)子6b轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力增強(qiáng)，從而完成所述懸浮部6的旋轉(zhuǎn)加速，直至加速后所述懸浮部6的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力與空氣產(chǎn)生的摩擦力相等時(shí)，結(jié)束加速過程，并以當(dāng)前速度勻速旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)用戶調(diào)低轉(zhuǎn)速檔位，所述控制部4c基于用戶對所述換氣風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速檔位調(diào)節(jié)完成動(dòng)力線圈3中電流強(qiáng)度減小，從而實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)力線圈3產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的強(qiáng)度的減弱，使得推動(dòng)所述懸浮部6上轉(zhuǎn)子6b轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力減弱，從而完成所述懸浮部6的旋轉(zhuǎn)減速，直至減速后所述懸浮部6的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力與空氣產(chǎn)生的摩擦力相等時(shí)，結(jié)束減速過程，并以當(dāng)前速度勻速旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述懸浮部6轉(zhuǎn)動(dòng)速度越大，其受到空氣的摩擦力越大。懸浮部6轉(zhuǎn)速越小，受到的摩擦力越小。因此，每一次速度的增加或降低都是轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力與空氣摩擦力再平衡的過程。

在所述磁懸浮換氣風(fēng)扇處于工作狀態(tài)時(shí)，所述控制部4c基于通過轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)采集的懸浮部6的轉(zhuǎn)速信息從而獲得單位時(shí)間懸浮部6上葉輪排開空氣的體積，并基于空氣傳感器測得的當(dāng)前氣壓、濕度等信息從而獲得空氣密度信息，從而所述控制4c基于懸浮部6排空速率和空氣密度信息測得所述懸浮部6在旋轉(zhuǎn)過程中受到空氣的反作用力f3，并通過調(diào)整所述平衡線圈9的電流大小完成所述懸浮部6所受磁力f2的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)懸浮部6在豎直方向上達(dá)到受力平衡保持懸浮狀態(tài)。如圖3所示，所述受力平衡為在懸浮部6轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，懸浮部6自身重力g與懸浮部受到第一固定部1中第一磁體2的吸引力f1之和等于懸浮部7受到的平衡線圈11產(chǎn)生的磁場的磁力f2與懸浮部6在旋轉(zhuǎn)過程中受到的空氣的反作用力f3之和，即是所述懸浮部6在豎直方向上所受合力f合為零，或趨于零。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述磁懸浮換氣風(fēng)扇不僅適用于空氣環(huán)境，還適用于其他氣體環(huán)境，在其他氣體環(huán)境中反作用力f3的計(jì)算過程僅需將空氣參數(shù)調(diào)整為對應(yīng)氣體的參數(shù)即可。

其中所述平衡線圈9的電流大小基于所述懸浮部6的轉(zhuǎn)速信息實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，當(dāng)用戶調(diào)高轉(zhuǎn)速檔位對懸浮部6進(jìn)行加速時(shí)，所述懸浮部6的轉(zhuǎn)速逐漸變大，從而使得懸浮部6上葉輪換氣能力增強(qiáng)，所述葉輪對空氣的作用力增大，從而使得該加速過程中空氣對葉輪的反作用力增大，也即是，在加速過程中所述懸浮部6受到的空氣反作用力f3持續(xù)增大，使得所述懸浮部6的合力f合有沿著固定座10的方向上增大的趨勢。所述控制部4c基于通過轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)采集的懸浮部6的轉(zhuǎn)速增大信息，測得所述懸浮部6在旋轉(zhuǎn)過程中受到空氣的實(shí)時(shí)反作用力f3，并通過實(shí)時(shí)減小所述平衡線圈9的電流，減小所述懸浮部6受到平衡線圈9產(chǎn)生的磁場對所述懸浮部6的磁力f2，從而實(shí)現(xiàn)懸浮部6達(dá)到受力平衡保持懸浮狀態(tài)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，當(dāng)用戶調(diào)低轉(zhuǎn)速檔位對懸浮部6進(jìn)行減速時(shí)，所述懸浮部6的轉(zhuǎn)速逐漸減小，從而使得懸浮部6上葉輪換氣能力減弱，所述葉輪對空氣的作用力減小，從而使得該減速過程中空氣對葉輪的反作用力減小，也即是，在減速過程中所述懸浮部6受到的空氣反作用力f3持續(xù)減小，使得所述懸浮部6的合力f合有沿著第一固定部1的方向上增大的趨勢。所述控制部4c基于通過轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)采集的懸浮部6的轉(zhuǎn)速減小信息，測得所述懸浮部6在旋轉(zhuǎn)過程中受到空氣的實(shí)時(shí)反作用力f3，并通過實(shí)時(shí)增加所述平衡線圈9的電流，增大所述懸浮部6受到平衡線圈9產(chǎn)生的磁場對所述懸浮部6的磁力f2，從而實(shí)現(xiàn)懸浮部6達(dá)到受力平衡保持懸浮狀態(tài)。

所述第一固定部1至少還包括阻尼構(gòu)件和緩沖構(gòu)件。所述阻尼構(gòu)件用于在所述懸浮部6與所述第一固定部1貼合旋轉(zhuǎn)的情況下為所述懸浮部6提供與懸浮部6旋轉(zhuǎn)方向相反的阻力，用于實(shí)現(xiàn)所述懸浮部6快速制動(dòng)的功能。

所述緩沖構(gòu)件為空心圓盤狀結(jié)構(gòu)，在朝向所述懸浮部6的一側(cè)具有從圓心沿圓盤徑向發(fā)散的凸起狀結(jié)構(gòu)。所述懸浮部6設(shè)有的緩沖部6a為空心圓盤狀結(jié)構(gòu)并在朝向所述第一固定的一側(cè)具有從圓心沿圓盤徑向發(fā)散的凹槽狀結(jié)構(gòu)。從而使得所述緩沖部6a與所述緩沖構(gòu)件在接觸過程中具有較大的接觸面積。

在用戶關(guān)閉所述換氣風(fēng)扇過程中，所述控制部4c斷開動(dòng)力線圈3電流從而撤銷所述轉(zhuǎn)子6b旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力使得所述懸浮部6在空氣摩擦力的作用下逐步停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)均勻減小所述平衡線圈9的電流強(qiáng)度使得所述懸浮部6的合力指向所述第一固定部1，并緩慢靠近第一固定部1的緩沖構(gòu)件。所述懸浮部6在靜止過程中，通過摩擦力帶動(dòng)所述緩沖構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)，并在阻尼構(gòu)件的阻力作用下靜止。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，在為了使得用戶在關(guān)閉所述磁懸浮換氣風(fēng)扇時(shí)所述懸浮部6盡快靜止，所述控制部4c同時(shí)斷開所述動(dòng)力線圈3和平衡線圈9的電流，從而使得所述懸浮部6在自身重力g和第一磁體2的吸引力f1的作用下快速靠近所述第一固定部1，使得所述懸浮部6在空氣摩擦力和緩沖構(gòu)件的摩擦力的作用下和所述阻尼構(gòu)件的阻力下快速靜止，從而實(shí)現(xiàn)了例如在停電的情況下需要較快速度實(shí)現(xiàn)懸浮部6靜止的功能，所述懸浮部6的快速靜止有助于避免所述葉輪對周圍環(huán)境的人或物造成可能的傷害。

優(yōu)選的，所述固定柱5上設(shè)有限位部。當(dāng)所述懸浮部6與第一固定部1接觸瞬間，所述限位部彈出，實(shí)現(xiàn)對懸浮部7位置卡合。通過所述限位部對懸浮部6的位置限制避免了所述懸浮部6在高速碰撞第一固定部1的過程中發(fā)生的無規(guī)則反彈，避免了對所述磁懸浮換氣風(fēng)扇其它部件的傷害。

優(yōu)選地，所述固定柱5通過固定座8懸掛于工作面上。所述工作面可以是房頂?shù)炔课弧?/p>

優(yōu)選地，設(shè)置于所述第一固定部1上的第一磁體2和設(shè)置于懸浮部6上的第二磁體6c朝向?qū)Ψ降拇艠O磁性相異，從而使得所述第一磁體2產(chǎn)生對懸浮部6的磁力f1。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，當(dāng)所述懸浮體6受某種外因在水平方向偏離平衡位置時(shí)，也即是所述懸浮體6偏離所述固定柱5的軸心或中軸線時(shí)，所述懸浮體6所受力如圖4所示，其中忽略了懸浮體旋轉(zhuǎn)過程中受到的動(dòng)力與用于空氣摩擦力。如圖4所示，懸浮部6受到自身重力g、第一磁體2的吸引力f1、平衡線圈9產(chǎn)生的磁場力f2與懸浮部6在旋轉(zhuǎn)過程中受到的空氣的反作用力f3。當(dāng)所述懸浮部6水平位置發(fā)生偏移時(shí)，吸引力f1在豎直和水平方向水分別具有分力f11和f12。重力g、磁場力f2與懸浮部6受到的空氣的反作用力f3的作用方向仍處于豎直方向。其中f12的方向指向所述固定柱5的中軸線方向與所述懸浮部6的偏移方向相反，從而使得所述懸浮部6能夠恢復(fù)至平衡狀態(tài)。并且，當(dāng)所述懸浮部6在回復(fù)至平衡位置過程中，其受到的回復(fù)力f12逐漸減小，有助于懸浮部緩慢平穩(wěn)的回復(fù)至平衡位置。也即是，在所述懸浮部6在水平方向上發(fā)生偏移時(shí)，所述懸浮部6會(huì)受到一個(gè)回復(fù)至原平衡位置的恢復(fù)力f12，從而促使懸浮部6平衡。

實(shí)施例1

結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4以本發(fā)明的磁懸浮換氣風(fēng)扇的開啟至關(guān)閉流程為例。所述磁懸浮換氣風(fēng)扇工作流程包括風(fēng)扇開啟過程、風(fēng)扇工作過程和風(fēng)扇關(guān)閉過程。

風(fēng)扇開啟過程中，所述動(dòng)力線圈3和平衡線圈9通電并產(chǎn)生磁場，同時(shí)所述限位部閉合，所述懸浮部6在自身重力g、第一磁體2的吸引力f1和平衡線圈9產(chǎn)生磁場形成的磁場力f2的合力作用下向所述固定座8方向運(yùn)動(dòng)，并在向所述固定座8運(yùn)動(dòng)過程中所述懸浮部6產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述懸浮部6在向所述固定座8靠近過程中葉輪轉(zhuǎn)速逐漸加快從而受到的空氣的反作用力f3逐漸增大，直至所述懸浮部6運(yùn)動(dòng)至工位時(shí)所述懸浮部6所受合力為零。所述工位即是所述懸浮部6的受力平衡位置。

當(dāng)所述懸浮部6運(yùn)動(dòng)至平衡位置后，仍將以一定的速度繼續(xù)向所述固定座8靠近，在所述懸浮部6的旋轉(zhuǎn)速度不小于所述工位預(yù)設(shè)速度值時(shí)，所述控制部4c控制所述平衡線圈9的電流減小，從而減弱平衡線圈9產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度，使得所述懸浮部7的合力指向第一固定部，從而使所述懸浮部6緩慢回至所述懸浮部6的工位，并以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，完成所述風(fēng)扇的開啟過程。

當(dāng)所述懸浮部6處于工位時(shí)，豎直方向上懸浮部6受自身重力g、第一磁體2的吸引力f1、平衡線圈9產(chǎn)生的磁場的磁力f2和在旋轉(zhuǎn)過程中受到的空氣的反作用力f3的合力為零。所述懸浮部6水平面內(nèi)受到動(dòng)力線圈3產(chǎn)生磁場施加的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力與空氣對懸浮部6的摩擦力相等，從而在水平面內(nèi)合力為零。

所述風(fēng)扇工作過程包括在工位處的風(fēng)扇增速過程和風(fēng)扇減速過程。其中風(fēng)扇增速過程為所述控制部4c基于用戶對所述換氣風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速檔位調(diào)節(jié)完成動(dòng)力線圈3中電流強(qiáng)度增大，從而實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)力線圈3產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的強(qiáng)度的增強(qiáng)，使得推動(dòng)所述懸浮部6上轉(zhuǎn)子6b轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力增強(qiáng)，從而完成所述懸浮部6的旋轉(zhuǎn)加速，直至加速后所述懸浮部6轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力與空氣產(chǎn)生的摩擦力相等時(shí)，結(jié)束加速過程，并以當(dāng)前速度勻速旋轉(zhuǎn)。

同時(shí)，當(dāng)用戶調(diào)高轉(zhuǎn)速檔位對懸浮部6進(jìn)行加速時(shí)，所述懸浮部6的轉(zhuǎn)速逐漸變大，從而使得懸浮部6上葉輪換氣能力增強(qiáng)，所述葉輪對空氣的作用力增大，從而使得該加速過程中空氣對葉輪的反作用力增大。也即是，在加速過程中所述懸浮部6受到的空氣反作用力f3持續(xù)增大，使得所述懸浮部6的合力f合有沿著基座9的方向上增大的趨勢。

所述控制部4c基于通過轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)采集的懸浮部7的轉(zhuǎn)速信息從而獲得單位時(shí)間懸浮部6上葉輪排開空氣的體積，并基于空氣傳感器測得的當(dāng)前氣壓、濕度等信息從而獲得空氣密度信息，從而所述控制4c基于懸浮部6排空速率和空氣密度信息測得所述懸浮部6在旋轉(zhuǎn)過程中受到空氣的反作用力f3，并通過實(shí)時(shí)減小所述平衡線圈9的電流，減小所述懸浮部6受到平衡線圈9產(chǎn)生的磁場對所述懸浮部6的磁力f2，從而實(shí)現(xiàn)懸浮部6達(dá)到受力平衡保持懸浮狀態(tài)。

其中風(fēng)扇減速過程為所述控制部4c基于用戶對所述換氣風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速檔位調(diào)節(jié)完成動(dòng)力線圈3中電流強(qiáng)度減小，從而實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)力線圈3產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的強(qiáng)度的減弱，使得推動(dòng)所述懸浮部6上轉(zhuǎn)子6b轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力減弱，從而完成所述懸浮部6的旋轉(zhuǎn)減速，直至減速后所述懸浮部6轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力與空氣產(chǎn)生的摩擦力相等時(shí)，結(jié)束減速過程，并以當(dāng)前速度勻速旋轉(zhuǎn)。

同時(shí)，當(dāng)用戶調(diào)低轉(zhuǎn)速檔位對懸浮部6進(jìn)行減速時(shí)，所述懸浮部6的轉(zhuǎn)速逐漸減小，從而使得懸浮部6上葉輪換氣能力減弱，所述葉輪對空氣的作用力減小，從而使得該減速過程中空氣對葉輪的反作用力減小。也即是，在減速過程中所述懸浮部6受到的空氣反作用力f3持續(xù)減小，使得所述懸浮部6的合力f合有沿著第一固定部1的方向上增大的趨勢。所述控制部4c基于通過轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)采集的懸浮部6的轉(zhuǎn)速減小信息，測得所述懸浮部6在旋轉(zhuǎn)過程中受到空氣的實(shí)時(shí)反作用力f3，并通過實(shí)時(shí)增大所述平衡線圈9的電流，增大所述懸浮部6受到平衡線圈9產(chǎn)生的磁場對所述懸浮部6的磁力f2，從而實(shí)現(xiàn)懸浮部6達(dá)到受力平衡保持懸浮狀態(tài)。

所述風(fēng)扇關(guān)閉過程為所述控制部4c斷開動(dòng)力線圈3電流從而撤銷所述轉(zhuǎn)子6b旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力使得所述懸浮部6在空氣摩擦力的作用下逐步停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)均勻減小所述平衡線圈9的電流強(qiáng)度使得所述懸浮部6的葉輪在空氣反作用力下靠近第一固定部1的緩沖構(gòu)件，通過摩擦力帶動(dòng)所述第一固定部1轉(zhuǎn)動(dòng)并在所述阻尼構(gòu)件的阻力作用下靜止。優(yōu)選地，限位部在所述懸浮部6與所述第一固定部1接觸時(shí)彈出并將所述懸浮部6的位置鎖定在所述限位部與第一固定部1之間。避免了所述懸浮部6在高速碰撞第一固定部1的過程中發(fā)生的無規(guī)則反彈，避免了對所述磁懸浮換氣風(fēng)扇其它部件的傷害。

需要注意的是，上述具體實(shí)施例是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明公開內(nèi)容的啟發(fā)下想出各種解決方案，而這些解決方案也都屬于本發(fā)明的公開范圍并落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明說明書及其附圖均為說明性而并非構(gòu)成對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。