[发明专利]一种侧向平衡式磁悬浮装置及方法

说明书

本发明涉及磁悬浮技术领域，特别涉及一种侧向平衡式磁悬浮装置及方法。该装置包括悬浮磁体、固定立板、磁力支撑组件；磁力支撑组件包括若干永磁体，并分为上磁极组，下磁极组；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；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；悬浮磁体平衡悬浮于两固定立板之间，悬浮磁体上方与下方均为开放空间，可为商业户产品提供新设计的基础，扩宽磁悬浮产品的应用范围。

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术领域，特别涉及一种侧向平衡式磁悬浮装置及方法。

背景技术

磁悬浮涉及磁场磁力、传感器、检测、信号处理、自动控制等多种技术，逐步发展成为多学科交叉的一个研究方向。现有的民用磁悬浮应用装置，主要为室内摆件、产品展示以及科普教育领域的磁悬浮产品，一般分为上拉式和托举式两种类型。上拉式磁悬浮的基本工作原理是通过电磁体或永磁体对下方的悬浮永磁体进行吸引克服重力以实现悬浮；托举式磁悬浮的基本原理是依靠相仿的固定电磁体或永磁体对上方的悬浮永磁体进行排斥而实现悬浮；上拉式磁悬浮装置的下方是开放空间，例如磁悬浮吊灯，托举式磁悬浮装置的上方是开放空间，例如磁悬浮盆栽；现有的磁悬浮应用产品的设计受限于上述两种磁悬浮方式，市场上的产品日趋同质化，若能提出一种新的磁悬浮结构设计，改变开放空间的形式，则可为商业化产品给出新的设计思路，推出与众不同的产品，扩宽磁悬浮产品的设计与应用范围。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明提供一种可同时提供上方与下方开放空间的侧向平衡式磁悬浮装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：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。

进一步，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，霍尔传感器包括横向检测元件、纵向检测元件。

进一步的，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。