[实用新型]一种旋转式永磁电动悬浮、驱动一体化测试装置

权利要求书

1.一种旋转式永磁电动悬浮、驱动一体化测试装置，其特征在于，所述测试装置包括悬浮体、供所述悬浮体在垂直和水平二个维度运动的悬浮体运动支架、悬浮力及驱动力采集单元；

所述悬浮体包括对称设置的两个环形Halbach永磁体阵列(9)、分别用于驱动所述两个环形Halbach永磁体阵列(9)的两个直流电机(14)、和所述两个直流电机(14)连接以保证两个直流电机同步转速的联轴器(13)、用于固定安装所述两个直流电机(14)的悬浮体支架(12)；

所述悬浮体运动支架包括测试装置基座(7)、安装在所述测试装置基座(7)上的水平滑轨(4)、能够沿所述水平滑轨(4)在水平方向往复运动的水平滑块(8)、固定设置在所述水平滑块(8)上的悬浮体基座(10)、垂直固定设置在所述悬浮体基座(10)上的垂直滑轨(2)、能够沿所述垂直滑轨(2)在竖直方向往复运动的垂直滑块(15)；所述悬浮体支架(12)固定安装在所述垂直滑块(15)上；

在所述测试装置基座(7)的上部设置感应板底座(6)、在所述感应板底座(6)的上部设置感应板(5)；所述环形Halbach永磁体阵列(9)在所述感应板(5)上方且能够相对于所述感应板(5)旋转，使感应板产生涡流，涡流场和永磁磁场之间产生排斥力，所述排斥力包括法向力和切向力，法向力表现为克服悬浮体自身重力的悬浮力，切向力表现为驱动悬浮体水平移动的驱动力；

所述悬浮力及驱动力采集单元用于采集作用于所述悬浮体的悬浮力和驱动力。

2.根据权利要求1所述一种旋转式永磁电动悬浮、驱动一体化测试装置，其特征在于，所述悬浮力及驱动力采集单元包括悬浮力传感器(16)和驱动力传感器(11)；当水平滑块(8)触碰到所述驱动力传感器(11)，能够实现驱动力采集；当垂直滑块(15)与悬浮力传感器(16)接触，能够实现悬浮高度检测及悬浮力采集；

通过将水平滑块(8)固定能够测量不同悬浮高度下的悬浮力和驱动力数据。

3.根据权利要求1所述一种旋转式永磁电动悬浮、驱动一体化测试装置，其特征在于，所述环形Halbach永磁体阵列(9)采用径向和切向的充磁方式；所述环形Halbach永磁体阵列(9)包括铝合金轮毂和一定数量的永磁单体，所述永磁单体嵌设在所述铝合金轮毂的外沿，永磁单体构成四对极Halbach磁体环形阵列；所述环形Halbach永磁体阵列(9)外沿包裹设置尼龙保护套。

4.根据权利要求1所述一种旋转式永磁电动悬浮、驱动一体化测试装置，其特征在于，所述感应板(5)采用无磁良导体制备；

所述感应板(5)的厚度为：6mm～10mm；

所述感应板底座(6)采用空心铝材结构；

所述感应板(5)的表面和所述环形Halbach永磁体阵列(9)之间的间隔，即初始悬浮高度为10mm～20mm。

5.根据权利要求1所述一种旋转式永磁电动悬浮、驱动一体化测试装置，其特征在于，所述环形Halbach永磁体阵列采用直流电机驱动，采用直流电机PWM无级变速控制技术来控制转速，使两个环形Halbach永磁体阵列能够持续加速或者减速以及保持恒定转速，以获取不同转速下的悬浮力和驱动力数据。

6.根据权利要求5所述一种旋转式永磁电动悬浮、驱动一体化测试装置，其特征在于，所述测试装置采用电子调速器通过脉宽调制输出三相脉冲直流驱动直流电机，实现匀速、加速、减速和制动功能。

7.根据权利要求5或6所述一种旋转式永磁电动悬浮、驱动一体化测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括用于检测直流电机转速的霍尔传感器和微型磁体，所述霍尔传感器安装于悬浮体基座(10)的内侧，微型磁体安装在联轴器(13)侧表面；所述霍尔传感器的正面与所述微型磁体间隔3mm～5mm，能够实时检测直流电机的转速并通过数字设备实时显示。