專利名稱:采用雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件的單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
磁懸浮,特別是磁懸浮裝置技術(shù)背景磁浮體在磁懸浮的同時(shí)作自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的磁懸浮裝置,如,專利ZL99252312. 5和 ZL00115354. 4,以及ZL03141646. 2,采用的都是架箱體分上部和下部,上下部箱體內(nèi)都裝有元器件,上下部箱體之間,有中空的連體,內(nèi)中穿有連接上下元器件的導(dǎo)線,磁浮體的上下都裝有永磁體,磁浮體磁浮在上下箱體的之間;因而,磁浮體的上方或下方,都不可能完全騰空,這對(duì)整體的造型具有局限性;如要磁浮體下方完全騰空并自動(dòng)旋轉(zhuǎn),專利=20041004847. 6中,采用分立式的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)復(fù)雜,較難實(shí)現(xiàn)雙向自動(dòng)旋轉(zhuǎn);而特別是要上方完全騰空,需采用磁浮體受下方的同磁性相斥的向上頂推磁力,會(huì)使磁浮體平移,側(cè)翻或飛走,需采用專門的措施.過去的公知的方式是,在空心磁環(huán)的正上方,設(shè)置一個(gè)用一次性的手動(dòng)使其飛轉(zhuǎn)的陀鑼,利用磁環(huán)中心的磁場(chǎng),對(duì)上方的陀鑼的下部的倒圓錐形的永磁體的同磁性的下磁面,產(chǎn)生相斥的磁力,把它頂托上去,并利用快速飛轉(zhuǎn)的慣性的"中軸定中心"的作用,使它磁懸浮在空中,但轉(zhuǎn)能耗盡,轉(zhuǎn)慢了,就掉下來了 ;為使磁浮體恒久穩(wěn)定磁懸浮,需用電源,傳感器,電磁控置,如專利200620008726. 0和 200620007698. 0,都用磁環(huán),多個(gè)電磁鐵,電路,但結(jié)構(gòu)和調(diào)試復(fù)雜,而200620019190. 2, 雖已簡化,但以上三個(gè)專利都只寫明磁浮體僅能作垂直中心軸的水平的"自由"旋轉(zhuǎn)(這和"自動(dòng)"旋轉(zhuǎn)是兩回事),因而,都沒有說明具有能適應(yīng)不同磁浮體的雙向隨機(jī)"自動(dòng)旋轉(zhuǎn)"的功能和特征,也沒有給出相關(guān)的技術(shù)方案及具體實(shí)施方法,在以上已公開的專利中,都已言明,它們所采用的控制電路,也都是長期來相關(guān)專業(yè)慣用的公知的控制方法和電路,常見的磁懸浮裝置,如專利ZL99252312. 5和ZL00115354. 4以及ZL03141646. 2,采用的都是架箱體分上部和下部,上下部箱體內(nèi)都裝有元器件,上下部箱體之間,有中空的連體,內(nèi)中穿有連接上下元器件的導(dǎo)線,磁浮體的上下都裝有永磁體,磁浮體磁浮在上下箱體的之間;因而,磁浮體的上方或下方,都不可能完全騰空,這對(duì)整體的造型具有局限性;如要上方或下方完全騰空,需對(duì)結(jié)構(gòu)另行考慮,特別是上方騰空,需采用磁浮體受下方的同磁性相斥的向上頂推磁力,會(huì)使磁浮體側(cè)翻或飛走,需采用專門的措施.
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的發(fā)明一種采用雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件的單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置,磁浮旋轉(zhuǎn)體在單邊的箱體的上方或下方作磁懸浮并雙向隨機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn),而在磁浮旋轉(zhuǎn)體的上下的另一方可以完全騰空,以達(dá)造型美奇,擴(kuò)大磁浮視覺,結(jié)構(gòu)簡化,分為上置式結(jié)構(gòu),下置式結(jié)構(gòu).技術(shù)方案采用單邊箱體的單邊磁浮結(jié)構(gòu)和采用雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)以及采用相應(yīng)的磁浮和旋轉(zhuǎn)電路;單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置分為下浮式結(jié)構(gòu)和上浮式結(jié)構(gòu),下浮式結(jié)構(gòu)由下浮式單邊箱體和下浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體組成,下浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體在下浮式單邊箱體的下方作磁浮和雙向隨機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn),下浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體的下方可以完全騰空,而上浮式結(jié)構(gòu)由上浮式單邊箱體和上浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體組成,上浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體在上浮式單邊箱體的上方作磁浮和雙向隨機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn),該上浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體的上方可以完全騰空;所述的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是由用于旋轉(zhuǎn)的傳感器和用于發(fā)出旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)的線圈和旋轉(zhuǎn)電路以及裝在磁浮旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的用于旋轉(zhuǎn)的磁件所組成,用于旋轉(zhuǎn)的傳感器是采用繞制而成的具有磁感應(yīng)性能的感應(yīng)線圈,用于發(fā)出旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)的線圈是采用繞制而成的電磁線圈,把感應(yīng)線圈和電磁線圈這兩個(gè)線圈合并在同一個(gè)鐵磁芯上就制成了作為旋轉(zhuǎn)部件的雙線圈;所述的下浮式,是一種上方發(fā)力的吊拉力的原理,S卩,在上方電磁鐵向下方的磁浮旋轉(zhuǎn)體的上部發(fā)出磁浮電磁場(chǎng),并施加以向上吸拉的磁浮電磁力,該力動(dòng)態(tài)地可控地平衡于該磁浮旋轉(zhuǎn)體的重量,就能實(shí)現(xiàn)磁浮,因此,僅需在縱向垂直的自由度上于以磁浮控制就可以了,而在水平方位,因其重心低于支點(diǎn),由于重力的向心的自然居中,不需加以水平方向的控制,但因該磁浮旋轉(zhuǎn)體的下方是完全騰空,包括磁浮和自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的控制的所有元器件,都只能裝在上方的箱體中,因而,下浮式的結(jié)構(gòu)是,在下浮式單邊相體的中線處裝有一個(gè)鐵心開口向下的電磁鐵,該鐵心的開口端面上貼裝有作為磁浮傳感器的霍爾元件,在該電磁鐵的旁邊裝有至少一個(gè)雙線圈,在該下置式箱體內(nèi)還裝有電路板,該電路板包括磁浮電路和旋轉(zhuǎn)電路;下浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體的上部的中線處裝有平置的磁浮永磁體,挨近于該磁浮永磁體處裝有至少一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)的磁件;所述的上浮式,因磁浮旋轉(zhuǎn)體的上方完全騰空,磁浮和自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的控制及元器件只能全部在下方的箱體內(nèi),因而,磁浮方面,采用磁浮旋轉(zhuǎn)體的下部受下方發(fā)力的朝上的托舉力的原理,但引起水平方位的極不穩(wěn)定,發(fā)生滑移,傾倒,側(cè)翻或飛脫,因而,不僅是垂直縱向的自由度上的控制,而在水平自由度的方位也需有效的控制,即,設(shè)置水平自由度方位的可控的動(dòng)態(tài)的定中心力和向心的可控的限位力,所以,其結(jié)構(gòu)是,在下方的上浮式單邊箱體內(nèi)裝有同軸于中線的具有縱向磁性的較大的空心的磁環(huán),在該磁環(huán)的中間的空心內(nèi),裝有至少一個(gè)鐵心開口是向上的的電磁鐵,在該開口端面上貼裝有霍爾元件,在該磁環(huán)的空心的空間內(nèi)還裝有至少一個(gè)通電后發(fā)出限位電磁場(chǎng)的限位線圈,它提供可調(diào)限位力,該力對(duì)磁浮旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生在水平方位的限位作用,在該箱體內(nèi)還裝有至少一個(gè)雙線圈和電路板, 在上浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體的下部的中線處裝有平置的磁浮永磁體,其形態(tài)是上磁極面大而下磁極面小的倒圓錐體形,它的下磁極面向下發(fā)出的磁場(chǎng)和下方的磁環(huán)中心處向上發(fā)出的磁場(chǎng)是同磁性而相斥的,因而,該磁浮永磁體和磁浮旋轉(zhuǎn)體受到下方的箱體內(nèi)的磁環(huán)的中心部位發(fā)出的同性相斥的向上的托舉力,而挨近于所述的倒錐形的磁浮永磁體之處,裝有至少一個(gè)磁件;磁浮狀態(tài)下的磁浮旋轉(zhuǎn)體的磁浮永磁體發(fā)出的相應(yīng)的磁場(chǎng),作用于箱體內(nèi)的電磁鐵的鐵心端面上的作位磁浮傳感器的霍爾元件,該霍爾元件受發(fā)來的所述的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)而發(fā)出的相應(yīng)的磁浮傳感信號(hào)電壓,輸向所述的電路板的磁浮電路的輸入端,經(jīng)放大和控制后該磁浮電路的輸出端向該電磁鐵通電,該電磁鐵發(fā)出相應(yīng)的可控的動(dòng)態(tài)的磁浮電磁場(chǎng)向磁浮旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的磁浮永磁體施加以可控的動(dòng)態(tài)的磁浮電磁力;當(dāng)磁浮旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的所述的磁件隨磁浮旋轉(zhuǎn)體而旋轉(zhuǎn)時(shí)所發(fā)出的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作沿園周地掃描,當(dāng)掃描到箱體內(nèi)的所述的雙線圈的感應(yīng)線圈的有效感應(yīng)范圍內(nèi)時(shí),該感應(yīng)線圈受磁感應(yīng)而發(fā)出的雙向脈沖電壓輸向電路板的旋轉(zhuǎn)電路的輸入端,經(jīng)雙向放大和控制后,該電路輸出端向該雙線圈的電磁線圈通以雙向脈沖電流,該電磁線圈和該雙線圈發(fā)出的雙向脈沖旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)向該磁件施加雙向旋轉(zhuǎn)脈沖電磁力,使該磁浮旋轉(zhuǎn)體作雙向隨機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。雙線圈的一種格式是,該雙線圈中的感應(yīng)線圈和電磁線圈,這兩個(gè)線圈是并排地套在同一個(gè)鐵磁芯上,另一種是,雙線圈中的感應(yīng)線圈和電磁線圈,這兩個(gè)線圈的漆包線是合并地繞在一起而制成的,外表看上去像是一個(gè)有四個(gè)出線頭的單個(gè)的線圈。磁浮旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的用于旋轉(zhuǎn)的磁件的形態(tài)之一是塊狀的具有縱向磁性的永磁件,它至少一個(gè)裝在磁浮旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的磁浮永磁體的旁邊,并隨磁浮旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)而發(fā)出旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),另一形態(tài)是長條形的具有導(dǎo)磁性能的鐵磁材料的導(dǎo)磁件,它貼裝在所述的磁浮永磁體的磁極面上,所述的導(dǎo)磁件的水平方位的長度是大于所述的磁極面的寬度,因該導(dǎo)磁件已磁導(dǎo)有了縱向的磁性,旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。限位線圈的結(jié)構(gòu)之一是電磁環(huán),它是在園形的空心的鐵磁性的園環(huán)的垂直的外層上用漆包線繞制成線圈包,當(dāng)該線圈包通以直流電流時(shí),該限位電磁線圈發(fā)出單向的園筒狀的限位電磁場(chǎng),它能產(chǎn)生水平的全方位的具有中心定位作用的限位電磁力;限位線圈另一結(jié)構(gòu)是電磁條,它是在長條形的鐵磁芯的垂直的外層上用漆包線繞制成線圈包,當(dāng)該線圈包通電時(shí),所述的電磁條發(fā)出扁矩體形的限位電磁場(chǎng)。上浮式結(jié)構(gòu)的一種具體的結(jié)構(gòu)是在箱體內(nèi)裝有所述的空心磁環(huán),在靠近該磁環(huán)的內(nèi)側(cè)面的上方,裝有一個(gè)空心的所述的電磁環(huán),調(diào)節(jié)所通入該電磁環(huán)的線圈包的電流的大小值,就可調(diào)節(jié)它發(fā)出的電磁場(chǎng)的強(qiáng)度,在該電磁環(huán)內(nèi)的中線處裝有一個(gè)鐵心開口端面向上的所述的電磁鐵,在該開口端面上貼裝有霍爾元件,在該電磁鐵的旁邊裝有一個(gè)所述的雙線圈,在箱體內(nèi)裝有電路板;在所述的箱體的上方的上浮式的磁浮旋轉(zhuǎn)體的下部的所述的倒園錐體形的磁浮永磁體的上磁極面上,居中地貼裝有一長條形的所述的導(dǎo)磁件;所述的磁浮旋轉(zhuǎn)體的下部的倒圓錐體形的磁浮永磁體的下面的下磁極面,受到下方的箱體內(nèi)的磁環(huán)的中心部位的向上發(fā)出的垂直方位的同磁性相斥的平衡于該磁浮旋轉(zhuǎn)體的重量的托舉力,而該托舉力也具有某些水平方位的定中心的分力;另外,通以直流電流的電磁環(huán)發(fā)出的單向的可調(diào)的限位電磁力,一方面提供給磁浮旋轉(zhuǎn)體以園周狀的向上的推斥分力,另一方面是提供了水平的全方位的定中心的力;此外,該磁浮旋轉(zhuǎn)體同時(shí)也受到下方的電磁鐵在通電時(shí),向上方發(fā)出的異電磁性的電磁場(chǎng)所施加的向下吸引的可控的動(dòng)態(tài)的磁浮電磁力,調(diào)節(jié)通入該電磁鐵的電流的大小值,可調(diào)節(jié)和控制它所發(fā)出的磁浮電磁場(chǎng)的強(qiáng)度和施加給磁浮旋轉(zhuǎn)體和磁浮旋轉(zhuǎn)體的向下吸引的磁浮電磁力的大小值,所述的磁浮電磁力也有其一定的水平方位的向心力;上述的各種垂直方位的力,包括磁浮電磁力和磁環(huán)的托舉力及電磁環(huán)的限位電磁力,以及該磁浮旋轉(zhuǎn)體的重量的下落重力,這幾種力的交合,通過有效的調(diào)節(jié)和動(dòng)態(tài)控制,在垂直的自由度上達(dá)到在中線上的某一點(diǎn)處的垂直方位的力的動(dòng)態(tài)平衡,即,磁浮旋轉(zhuǎn)體的下部受到的下吸磁浮電磁力加上磁浮旋轉(zhuǎn)體的自重,等于磁環(huán)的向上的托舉力加上電磁環(huán)的向上的電磁分力,則,磁浮旋轉(zhuǎn)體能磁浮在空中;另外,在水平方位的力,包括,磁浮旋轉(zhuǎn)體受到的所述的磁浮電磁力的水平的定中心力加上托舉力的水平的中心定位分力再加上限位力的水平的向心的限位電磁分力,這三個(gè)力的合力,能防止水平的全方位的所述的滑移,側(cè)翻,傾倒,飛脫,則,實(shí)現(xiàn)了水平全方位的力的平衡;這樣,磁浮旋轉(zhuǎn)體能達(dá)到在該箱體的上方的垂直的和水平的各個(gè)自由度上的全方位的力的平衡,該上浮式的磁浮旋轉(zhuǎn)體能穩(wěn)定地磁浮在空中。上浮式的一種具體結(jié)構(gòu)是,箱體內(nèi)裝有磁環(huán),中線處裝有一個(gè)電磁鐵,該電磁鐵的外圍裝有一個(gè)同軸于中線的所述的電磁環(huán),其它的方式同于上述;上浮式結(jié)構(gòu)的另一種結(jié)構(gòu)是,在箱體內(nèi)裝有所述的磁環(huán),在該磁環(huán)內(nèi)的水平的某一自由度處并對(duì)稱于中線地裝有兩邊各一個(gè)鐵心開口向上的電磁鐵,在這兩個(gè)電磁鐵的開口端面上都貼裝有各一個(gè)霍爾元件,這兩個(gè)同時(shí)通電的電磁鐵,各自向上發(fā)出的磁浮電磁場(chǎng)的電磁極性是互為相反的,因此,一方面同時(shí)對(duì)上方的倒圓錐形的磁浮永磁體的下磁極面產(chǎn)生可控的動(dòng)態(tài)的水平的該自由度上的分力,即,拉和推的定中心的電磁力,以應(yīng)對(duì)所述的水平的該自由度上的滑移和飛脫,達(dá)到水平的該自由度上的力的動(dòng)態(tài)平衡,另一方面發(fā)出異電磁性的磁浮電磁場(chǎng),形成下吸拉的可控的動(dòng)態(tài)的磁浮電磁分力,以達(dá)到磁浮所需的對(duì)縱向力的動(dòng)態(tài)平衡,此外,在水平的另一自由度上,對(duì)稱于中線地兩邊對(duì)稱地裝有至少各一個(gè)所述的電磁條,它們同時(shí)通以可調(diào)節(jié)的直流電流而產(chǎn)生在水平方的所述的該自由度上的可調(diào)節(jié)的限位電磁分力,以可控地動(dòng)態(tài)地應(yīng)對(duì)水平的該自由度上的滑移和飛脫,這樣就達(dá)到了在水平的兩個(gè)自由度上,即,水平的全方位上的限位作用,以應(yīng)對(duì)在水平的全方位的所述的滑移,側(cè)翻,飛脫。有益效果采用單邊結(jié)構(gòu),磁浮體的上方或下方可以完全騰空,能美化造型,拓寬磁浮視界; 采用雙線圈旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),造就了雙向隨機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的寶貴性能,并結(jié)構(gòu)簡化,成本低.
編號(hào)0,中線1,磁浮旋轉(zhuǎn)體2,磁浮永磁體3,永磁件4,導(dǎo)磁件5,箱體6,電磁鐵7, 鐵心8,霍爾元件9,雙線圈10,感應(yīng)線圈11,電磁線圈12,鐵磁芯13,電路板14,磁環(huán)15,電磁環(huán)16,磁浮永磁體的下磁極面18,線圈包19,磁浮電路20,旋轉(zhuǎn)電路21,電磁條附圖圖1,下浮式圖2,上浮式圖之一 3,上浮式另一4,電路圖具體實(shí)施方法實(shí)施例1 下浮式結(jié)構(gòu)見圖1下浮式的磁浮旋轉(zhuǎn)體1的上部的中線0處裝有平置的磁浮永磁體2,在它2的旁邊裝有旋轉(zhuǎn)用的永磁件3,在磁浮旋轉(zhuǎn)體1的上方的箱體5內(nèi)的中線0處,裝有電磁鐵6,它6 的鐵心7的開口端面是朝下的,在鐵心7的開口的端面上貼裝有霍爾元件8,在電磁鐵6的旁邊裝有雙線圈9,它9是由作為旋轉(zhuǎn)傳感器的感應(yīng)線圈10和電磁線圈11這兩個(gè)線圈(10, 11)并列地套在同一鐵磁芯12上,在箱體5內(nèi)還裝有電路板13,雙線圈9是和永磁件3是相互處于有效的磁作用范圍內(nèi);磁浮旋轉(zhuǎn)體1在箱體5的下方作磁浮和雙向隨機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn), 即,自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的方向僅取決于手動(dòng)撥轉(zhuǎn)的方向.實(shí)施例2 上浮式結(jié)構(gòu)之一見圖2在磁浮旋轉(zhuǎn)體1的下部的中線0處裝有平置的倒圓錐體形的磁浮永磁體2,在它 2的上表面貼裝有導(dǎo)磁件4,在磁浮旋轉(zhuǎn)體1的下方的箱體5內(nèi),裝有空心的磁環(huán)14,電磁鐵6,雙線圈9,電路板13,電磁環(huán)15,該電磁環(huán)15是由圓環(huán)狀的鐵磁心12和線圈包18所組成的;空心的磁盤14是同軸于中線0的并具有縱向磁性,該磁環(huán)14的空心處的向上的磁
7性,是和磁浮永磁體2的朝下的磁極面的磁性是互為同磁性的,則,磁浮旋轉(zhuǎn)體1的下部受到發(fā)自于下方的磁環(huán)14的中部的同磁性相斥的向上的托舉力而浮空;具有電磁環(huán)15在通電時(shí)向上發(fā)出的圓環(huán)狀的限位電磁場(chǎng)作用于所述的同磁性的磁極面16并施加以相斥的電磁力,該力的垂直分量對(duì)磁極面16產(chǎn)生向上的頂推力,而水平的分力具有水平的全方位的定中心的可調(diào)的限位電磁力,在磁盤14內(nèi)的空心的的中線處,裝有一個(gè)鐵心7開口端面朝上的電磁鐵6,在所述開口端面上貼裝有霍爾元件8,磁浮狀態(tài)下的磁浮旋轉(zhuǎn)體1的磁浮永磁體2發(fā)出的相應(yīng)的磁場(chǎng),作用于箱體5內(nèi)的電磁鐵6的鐵心7的端面上的霍爾元件8,它 8受到所述的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)而發(fā)出的磁浮傳感信號(hào)電壓輸向磁浮電路19的輸入端,經(jīng)它19 放大和控制后,它19的輸出端向電磁鐵6通以可控的電流,該電磁鐵6發(fā)出的可控的動(dòng)態(tài)的異磁性的磁浮電磁場(chǎng),向磁浮旋轉(zhuǎn)體1內(nèi)的倒錐體形的磁浮永磁體2的下磁極面16施加以可控的動(dòng)態(tài)的向下吸拉的磁浮電磁力,以平衡于該磁浮旋轉(zhuǎn)體所受的上述的向上的推斥力,達(dá)到在縱向?qū)崿F(xiàn)磁?。浑p線圈9是由感應(yīng)線圈10和電磁線圈11這兩個(gè)線圈的漆包線合并繞制(并繞)在一起而成的,并有鐵磁芯12,外表看似一個(gè)有四個(gè)出線頭的單個(gè)的線圈; 當(dāng)磁浮旋轉(zhuǎn)體1內(nèi)的所述的永磁件3隨磁浮旋轉(zhuǎn)體1而旋轉(zhuǎn)時(shí)所發(fā)出的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作沿園周地掃描,當(dāng)掃描到箱體內(nèi)的所述的雙線圈9的感應(yīng)線圈10的有效感應(yīng)范圍內(nèi)時(shí),該線感應(yīng)線圈10受磁感應(yīng)而發(fā)出的雙向脈沖電壓輸向電路板13的旋轉(zhuǎn)電路19的輸入端,經(jīng)雙向放大和控制后,該電路19的輸出端向該雙線圈9的電磁線圈11通以電流,該電磁線圈11和該雙線圈9發(fā)出的旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)向該永磁件3施加旋轉(zhuǎn)電磁力,使該磁浮旋轉(zhuǎn)體1作雙向隨機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn);電磁環(huán)15發(fā)出的水平的全方位的定中心的可調(diào)的限位電磁分力,能防止磁浮旋轉(zhuǎn)體體1受下方頂托力而發(fā)生的滑移,飛脫,使磁浮旋轉(zhuǎn)體1的磁浮和自動(dòng)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定。實(shí)施例3 上浮式另一結(jié)構(gòu)見圖3箱體2內(nèi)裝有磁環(huán)14,磁環(huán)14內(nèi)的水平方位的Y軸處對(duì)稱于中線地兩邊裝有各一個(gè)電磁鐵6,它6的鐵心7的向上的開口端面上都貼裝有霍爾元件8,電磁鐵同時(shí)通電時(shí)發(fā)出的合成電磁場(chǎng),在縱向形成可控的動(dòng)態(tài)的磁浮電磁場(chǎng),以實(shí)現(xiàn)磁浮,而在水平方位形成 Y軸的定中心的分力;在X軸處對(duì)稱于中線地兩旁裝有各一個(gè)長條形的電磁條21,它們21 由鐵磁芯12和線圈包18組成,兩個(gè)線圈包18同時(shí)通以可調(diào)的電流時(shí),兩旁的電磁條18同時(shí)發(fā)出矩形體狀的合成的電磁場(chǎng),提供X軸的有限位作用的可控的限位力,這樣,在X軸和 Y軸的水平的全方位上,就能克服滑移,側(cè)翻,飛脫.實(shí)施例4 磁浮電路和旋轉(zhuǎn)電路見圖4霍爾元件8的磁浮傳感信號(hào)電壓輸入磁浮電路19的集成運(yùn)放電路ICl的負(fù)輸入端,電位器Dl所調(diào)節(jié)的比較電壓輸入ICl的正輸入端,經(jīng)ICl的減法放大,ICl的輸出電壓經(jīng)電阻Rl輸向功放三極管BGl的基極,經(jīng)BGl的功率放大后,BGl的集電極向電磁鐵6的線圈Ll通以磁浮電流,電磁鐵6發(fā)出可控的動(dòng)態(tài)的磁浮電磁場(chǎng);正電源通過電位器D2的調(diào)節(jié)向電磁環(huán)15的線圈包18通電,電磁環(huán)15發(fā)出限位電磁場(chǎng);雙線圈9的感應(yīng)線圈10的旋轉(zhuǎn)傳感信號(hào)電壓輸向旋轉(zhuǎn)電路20的運(yùn)放IC2的負(fù)輸入端,與輸入IC2的正輸入端的并由電位器D3所調(diào)節(jié)的比較電壓進(jìn)行比較放大,IC2的輸出端向雙線圈9的電磁線圈11通電,電磁線圈11和雙線圈9發(fā)出旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)。
權(quán)利要求
1.一種采用雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件的單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置,由裝有元器件的單邊箱體和裝有永磁體的磁浮旋轉(zhuǎn)體以及電路所組成,其特征在于,采用單邊箱體的單邊磁浮結(jié)構(gòu)和采用雙線圈結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)以及采用相應(yīng)的磁浮電路和旋轉(zhuǎn)電路;單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置分為下浮式結(jié)構(gòu)和上浮式結(jié)構(gòu),下浮式結(jié)構(gòu)由下浮式單邊箱體和下浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體組成,所述的下浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體在下浮式單邊箱體的下方作磁浮和自動(dòng)旋轉(zhuǎn),在所述的下浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體的下方可以完全騰空,而上浮式結(jié)構(gòu)由上浮式單邊箱體和上浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體組成,而所述的上浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體在上浮式單邊箱體的上方作磁浮和自動(dòng)旋轉(zhuǎn),在所述的上浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體的上方可以完全騰空;所述的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是由用旋轉(zhuǎn)的傳感器和用于發(fā)出旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)的線圈和旋轉(zhuǎn)電路以及裝在磁浮旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的用于旋轉(zhuǎn)的磁件所組成,所述的用于旋轉(zhuǎn)的傳感器是采用繞制而成的具有磁感應(yīng)性能的感應(yīng)線圈,所述的用于發(fā)出旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)的線圈是采用繞制而成的電磁線圈,把所述的感應(yīng)線圈和所述的電磁線圈這兩個(gè)線圈合并在同一個(gè)鐵磁芯上就制成了所述的作為旋轉(zhuǎn)部件的雙線圈;所述的下浮式結(jié)構(gòu)包括,在所述的下浮式單邊相體的中線處裝有一個(gè)鐵心開口向下的電磁鐵,在該鐵心的開口端面上貼裝有作為磁浮傳感器的霍爾元件,在所述的電磁鐵的旁邊裝有至少一個(gè)所述的雙線圈,在該下置式箱體內(nèi)裝有電路板;在所述的下浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體的上部的中線處裝有平置的磁浮永磁體,挨近于該磁浮永磁體處裝有至少一個(gè)所述的磁件;上浮結(jié)構(gòu)包括,在上浮式單邊箱體內(nèi)裝有同軸于中線的具有縱向磁性的空心的磁環(huán),在該磁環(huán)的中間的空心內(nèi),裝有至少一個(gè)鐵心開口是向上的電磁鐵,在該開口端面上貼裝有霍爾元件,在所述的磁環(huán)的空心的空間內(nèi)裝有至少一個(gè)通電后發(fā)出對(duì)磁浮旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生在水平方位有中心定位作用的限位力的限位線圈,在該箱體內(nèi)裝有至少一個(gè)雙線圈和電路板,在上浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體的下部的中線處裝有平置的上面大而下面小的倒圓錐形的磁浮永磁體,所述的磁浮永磁體的下磁極面的磁場(chǎng)和下方的磁環(huán)中心處向上發(fā)出的磁場(chǎng)是同磁性而受到向上的托舉力,而挨近于所述的磁浮永磁體之處,裝有至少一個(gè)磁件;磁浮電路的輸入端接霍爾元件發(fā)出的信號(hào)電壓而輸出端接通電后發(fā)出磁浮電磁場(chǎng)的電磁鐵,旋轉(zhuǎn)電路的輸入端接雙線圈的感應(yīng)線圈發(fā)出的雙向脈沖信號(hào)電壓而輸出端接雙線圈的通電后發(fā)出雙向脈沖旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)的電磁線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件的單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置,其特征在于所述的雙線圈是指,該雙線圈中的感應(yīng)線圈和電磁線圈,這兩個(gè)線圈是并列地套在同一個(gè)鐵磁芯上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件的單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置,其特征在于所述的雙線圈是指,該雙線圈中的感應(yīng)線圈和電磁線圈,這兩個(gè)線圈的漆包線是合并地繞在一起而制成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件的單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置,其特征在于所述的磁浮旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的用于旋轉(zhuǎn)的磁件是指塊狀的具有縱向磁性的永磁件,所述的永磁件是至少一個(gè)裝在磁浮旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的磁浮永磁體的旁邊,并隨磁浮旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)而發(fā)出旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件的單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置,其特征在于所述的磁件是指長條形的用具有導(dǎo)磁性能的鐵磁材料制成的導(dǎo)磁件,所述的導(dǎo)磁件是貼裝在所述的磁浮永磁體的磁極面上,所述的導(dǎo)磁件的水平方位的長度是大于所述的磁極面的寬度,因該導(dǎo)磁件已磁導(dǎo)有了縱向的磁性,旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件的單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置,其特征在于所述的限位線圈是指電磁環(huán),它是在園形的空心的鐵磁性的園環(huán)的垂直的外層上用漆包線繞制成線圈包,當(dāng)該線圈包通電時(shí),所述的限位線圈發(fā)出園筒狀的限位電磁力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件的單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置,其特征在于所述的限位線圈是指電磁條,它是在長條形的鐵磁芯的垂直的外層上用漆包線繞制成線圈包,當(dāng)該線圈包通電時(shí),所述的電磁條發(fā)出扁矩體形的限位電磁場(chǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件的單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置中的所述的上浮式結(jié)構(gòu),和根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)磁件,以及根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁環(huán),其特征在于,在箱體內(nèi)裝有同軸于中線的磁環(huán),在該磁環(huán)的內(nèi)裝有一個(gè)空心的同軸于中線的電磁環(huán),在該電磁環(huán)內(nèi)的中線處裝有一個(gè)鐵心開口端面向上電磁鐵,在該開口端面上貼裝有霍爾元件,在該電磁鐵的旁邊裝有一個(gè)的雙線圈,在箱體內(nèi)裝有電路板;在所述的箱體的上方的上浮式磁浮旋轉(zhuǎn)體的下部裝一個(gè)倒園錐體形的磁浮永磁體,在其上磁極面上,居中地貼裝有一長條形的導(dǎo)磁件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件的單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置的所述的上浮式結(jié)構(gòu)和根據(jù)權(quán)利要求7所述的電磁條,其特征在于所述的上浮式結(jié)構(gòu)是指,在箱體內(nèi)裝有同軸于中線的空心的磁環(huán),在該磁環(huán)內(nèi)的水平方位的其中的一個(gè)自由度上,對(duì)稱于中線地裝有兩旁各一個(gè)鐵心開口向上的電磁鐵,在這兩個(gè)電磁鐵的開口端面上都貼裝有各一個(gè)霍爾元件,在水平方位的另一個(gè)自由度上,對(duì)稱中線地裝有兩邊至少各一個(gè)電磁條。
全文摘要
一種采用雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件的單邊磁浮旋轉(zhuǎn)裝置,分上,下式;下浮式是箱體內(nèi)裝有開口向下的提供上拉磁浮力的電磁鐵和提供旋轉(zhuǎn)力的雙線圈的旋轉(zhuǎn)部件,磁浮旋轉(zhuǎn)體上部裝有磁浮永磁體和旋轉(zhuǎn)用的磁件,磁浮旋轉(zhuǎn)體在箱體下方作磁浮和雙向自動(dòng)旋轉(zhuǎn),磁浮旋轉(zhuǎn)體下方可完全騰空;上浮式是磁浮旋轉(zhuǎn)體的下部裝有倒圓錐體形的磁浮永磁體以及旋轉(zhuǎn)用的磁件,下方的箱體內(nèi)裝有提供托舉力的空心磁環(huán),環(huán)內(nèi)裝有開口向上的發(fā)出下吸磁浮力的電磁鐵,用于中心定位的限位線圈,雙線圈;限位線圈發(fā)出的向心電磁分力能克服磁浮旋轉(zhuǎn)體受下方的頂托力而浮空時(shí)發(fā)生的滑移,翻倒,飛脫,使磁浮旋轉(zhuǎn)體在箱體的上方穩(wěn)定地磁浮和雙向隨機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn),其上方可完全騰空;本裝置可美化造型,磁浮視覺更好。
文檔編號(hào)H02N15/00GK102215017SQ201010137999
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者唐建一 申請(qǐng)人:唐建一