[发明专利]一种侧向平衡式磁悬浮装置及方法

权利要求书

1.一种侧向平衡式磁悬浮装置，其特征在于：包括悬浮磁体、固定立板、磁力支撑组件；

磁力支撑组件包括若干永磁体，各永磁体分布设于固定立板一面，并分为上磁极组，下磁极组，上磁极组的各永磁体朝外的磁极方向与下磁极组的各永磁体朝外的磁极方向相反；

固定立板设有两组，两组固定立板间隔平行布置，磁力支撑组件的永磁体在两固定立板相向一面布置，并在两固定立板上排布形成镜像对称；

悬浮磁体具有两个磁极，悬浮磁体设于两固定立板之间，且悬浮磁体的两个磁极分别朝向两固定立板方向；悬浮磁体朝向一固定立板的一端，与该固定立板的上磁极组的永磁体的外端磁性相吸，与下磁极组的永磁体的外端磁性相斥，在两固定立板上磁力支撑组件的共同作用下，使悬浮磁体平衡悬浮于两固定立板之间。

2.根据权利要求1所述一种侧向平衡式磁悬浮装置，其特征在于：还包括调平组件，所述调平组件包括若干电磁体、霍尔传感器、控制器，各电磁体分布设于固定立板设有永磁体的一侧，霍尔传感器设于固定立板上并检测悬浮磁体位置状态，控制器连接霍尔传感器与各电磁体，通过霍尔传感器的数据，对各电磁体的功率单独控制，进而将悬浮磁体调整或保持处于平衡状态。

3.根据权利要求2所述一种侧向平衡式磁悬浮装置，其特征在于：固定立板上各永磁体形成环形阵列布置，各永磁体相对于阵列轴心所处的竖向平面前后对称分布，各永磁体相对于阵列轴心所处的横向平面上下对称分布，使位于横向平面上方的永磁体为上磁极组，位于横向平面下方的永磁体为下磁极组。

4.根据权利要求3所述一种侧向平衡式磁悬浮装置，其特征在于：所述电磁体设于各永磁体形成的环形阵列的内侧位置，且各电磁体形成环形阵列布置，各电磁体环形阵列轴心与各永磁体环形阵列轴心同轴布置，所述霍尔传感器设于环形阵列轴心位置。

5.根据权利要求4所述一种侧向平衡式磁悬浮装置，其特征在于：一固定立板上设有四个电磁体，其中两个位于阵列轴心所处的竖向平面上，另外两个位于阵列轴心所处的横向平面上。

6.根据权利要求3所述一种侧向平衡式磁悬浮装置，其特征在于：所述悬浮磁体具有横向延伸的圆柱形结构，其磁极分布于左右两端，悬浮磁体处于平衡悬浮状态下，悬浮磁体的轴心与各永磁体环形阵列的轴心形成同轴布置。

7.根据权利要求2所述一种侧向平衡式磁悬浮装置，其特征在于：所述霍尔传感器包括横向检测元件、纵向检测元件。

8.根据权利要求1所述一种侧向平衡式磁悬浮装置，其特征在于：还包括定位平台，所述固定立板下端固定安装于定位平台上，以保持两固定立板的相对位置不变。

9.一种侧向平衡式磁悬浮方法，其特征在于：基于权利要求1-8任意一项所述的一种侧向平衡式磁悬浮装置，悬浮磁体以两个磁极分布于左右两侧的状态置入两固定立板之间的中间位置，悬浮磁体朝向一固定立板的一端，与该固定立板的上磁极组的永磁体的外端磁性相吸，与下磁极组的永磁体的外端磁性相斥，由于两固定立板上的磁力支撑组件排布镜像对称，因此悬浮磁体受到的各方向磁力形成受力平衡，使悬浮磁体平衡悬浮于两固定立板之间。

10.根据权利要求9所述一种侧向平衡式磁悬浮方法，其特征在于：外界振动情况下，悬浮磁体会发生位置变动，调平组件的霍尔传感器实时监测悬浮磁体位置状态并将位置状态信息数据传递给控制器，控制器根据数据对各电磁体的功率进行单独控制，将悬浮磁体施加电磁力，将其调整回平衡状态并保持。