本實用新型屬于磁懸浮技術領域,尤其涉及一種新型的磁懸浮試驗裝置。
背景技術:
磁懸浮技術主要利用電磁鐵、永磁鐵或者電磁永磁混合機構產生可調的磁力使懸浮物實現穩定懸浮的一種技術。
目前,現存的磁懸浮試驗系統中,有相當大的一部分都是單自由度磁懸浮系統,磁懸浮機構與軌道之間沒有沿軌道方向的相對運動。由于該種結構的磁懸浮機構與軌道之間沒有沿軌道方向的相對運動,其無法模擬在磁懸浮系統在沿軌道方向運行過程中軌道的表面形狀變化對整個磁懸浮系統的控制影響,在驗證所設計的磁懸浮系統的控制性能方面時有缺陷。
另外一種類型的磁懸浮試驗系統,擁有完整的前進驅動系統可以使磁懸浮機構沿著軌道方向運行。但是,由于前進驅動系統的造價昂貴,整個磁懸浮試驗系統的造價被大大增加了,且軌道的長度和運行的最大速度也受到了場地的限制。
技術實現要素:
本實用新型就是針對上述問題,提供一種成本低、占用場地小的新型的磁懸浮試驗裝置。
為實現上述目的,本實用新型采用如下技術方案,本實用新型包括橫向底板,其結構要點橫向底板一側設置有豎向支撐板,橫向底板另一側設置有軸承座,軸承座上的軸承內設置有連接軸,連接軸外端固定有轉動塊,轉動塊與橫向連接板一端固定,橫向連接板另一端上設置有電磁鐵,電磁鐵上方設置有帶輪機構,帶輪機構的驅動軸通過聯軸器與所述豎向支撐板上端的步進電機的輸出軸相連。
作為一種優選方案,本實用新型所述轉動塊與橫向連接板一端通過螺栓固定。
作為另一種優選方案,本實用新型所述橫向連接板另一端上固定有連接塊,連接塊包括底部連接板和兩側夾板,底部連接板與橫向連接板固定,所述電磁鐵置于兩側夾板之間的底部連接板上。
其次,本實用新型所述豎向支撐板為三角形板,三角形板上端設置有通孔,所述帶輪機構的驅動軸穿過通孔通過聯軸器與所述豎向支撐板上端的步進電機的輸出軸相連。
另外,本實用新型所述連接塊側方的橫向連接板上設置有檢測電磁鐵上下位移量的位移傳感器,位移傳感器的信號輸出端口與電磁鐵輸入電流控制部分的控制信號輸入端口相連。
本實用新型有益效果。
本實用新型通過采用帶輪機構代替傳統的磁懸浮系統軌道,且利用帶輪機構的旋轉模擬軌道和磁懸浮機構之間沿軌道方向的相對運動。從而模擬實際軌道表面形狀的變化對整個磁懸浮系統的控制影響,彌補了一部分現存磁懸浮試驗系統在該方面無法進行試驗的缺陷,達到驗證系統控制性能的目的。同時,由于該系統中沒有大規模的鋪設磁懸浮軌道和修建系統前進驅動系統,大大降低了磁懸浮試驗系統的建造成本,大大減小了實驗設備所需要的場地。
本實用新型帶輪機構用于充當磁懸浮試驗系統的軌道,其用于提供磁懸浮機構磁力的著力點,該帶輪機構可進行旋轉運動;電磁鐵位于帶輪機構的下方,用于提供可變的磁力,通過調整磁力的大小使磁懸浮機構可以穩定的懸浮起來并且與軌道之間保持一定的空氣間隙;當磁力等于懸浮系統的重力時,懸浮系統即可實現穩定懸浮。通過調節帶輪的旋轉速度來實現磁懸浮機構與帶輪輪緣表面的相對線速度的改變,從而模擬磁懸浮系統沿軌道在不同速度下的運行情況,模擬實際軌道的表面形狀變化對整個磁懸浮系統的控制影響,達到驗證系統控制性能的目的。此外,由于磁懸浮機構中連接板的長度足夠長,電磁鐵圍繞軸承座軸心的旋轉運動可以近似的看成沿著重力方向的上下單自由度運動,從而避免了傳統的單自由度懸浮機構直接采用導軌滑塊機構實現單自由度的上下運動時摩擦力過大的問題。
附圖說明
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步說明。本實用新型保護范圍不僅局限于以下內容的表述。
圖1是本實用新型結構示意圖。
圖2是本實用新型另一角度視圖。
圖中,1.電磁鐵;2.步進電機;3.帶輪機構;4.轉動塊;5.連接軸;6.軸承座;7.位移傳感器;8.連接板;9.連接塊;10.支撐板;11.底板。
具體實施方式
如圖所示,本實用新型包括橫向底板11,橫向底板11一側設置有豎向支撐板10,橫向底板11另一側設置有軸承座6,軸承座6上的軸承內設置有連接軸5,連接軸5外端固定有轉動塊4,轉動塊4與橫向連接板8一端固定,橫向連接板8另一端上設置有電磁鐵1,電磁鐵1上方設置有帶輪機構3,帶輪機構3的驅動軸通過聯軸器與所述豎向支撐板10上端的步進電機2的輸出軸相連。
本實用新型通過調整步進電機2的旋轉速度來調整帶輪機構3的旋轉速度,通過使帶輪機構3自身的旋轉,則可實現帶輪機構3的外緣面上某一固定位置與磁懸浮機構位置的相對改變,從而實現電磁鐵1與帶輪機構3輪緣表面位置變化時的運行,即模擬磁懸浮系統沿軌道前進的運行情況。從而達到驗證磁懸浮控制系統在軌道上運行時的控制性能的目的。
所述轉動塊4與橫向連接板8一端通過螺栓固定。
所述橫向連接板8另一端上固定有連接塊9,連接塊9包括底部連接板和兩側夾板,底部連接板與橫向連接板8固定,所述電磁鐵1置于兩側夾板之間的底部連接板上。電磁鐵1通過連接塊9和連接板8連接,連接板8與轉動塊4通過螺栓連接,便于電磁鐵1圍繞軸承座6軸線的轉動,通過控制電磁鐵1中電流的變化來產生可控的電磁力即電磁鐵1與軌道(帶輪機構3)之間的吸引力,當吸引力和整個懸浮機構的重力相等時,即可實現懸浮機構的穩定的懸浮。
所述豎向支撐板10為三角形板,三角形板上端設置有通孔,所述帶輪機構3的驅動軸穿過通孔通過聯軸器與所述豎向支撐板10上端的步進電機2的輸出軸相連。
所述連接塊9側方的橫向連接板8上設置有檢測電磁鐵1上下位移量的位移傳感器7,位移傳感器7的信號輸出端口與電磁鐵1輸入電流控制部分的控制信號輸入端口相連。通過位移傳感器7的位移的反饋作用,便于實現電磁鐵1近似的沿著重力方向的可控運動,即實現電磁鐵1與帶輪機構3的精確位移控制。
可以理解的是,以上關于本實用新型的具體描述,僅用于說明本實用新型而并非受限于本實用新型實施例所描述的技術方案,本領域的普通技術人員應當理解,仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換,以達到相同的技術效果;只要滿足使用需要,都在本實用新型的保護范圍之內。