一种新型的磁悬浮试验装置的制作方法

本实用新型属于磁悬浮技术领域，尤其涉及一种新型的磁悬浮试验装置。

背景技术：

磁悬浮技术主要利用电磁铁、永磁铁或者电磁永磁混合机构产生可调的磁力使悬浮物实现稳定悬浮的一种技术。

目前，现存的磁悬浮试验系统中，有相当大的一部分都是单自由度磁悬浮系统，磁悬浮机构与轨道之间没有沿轨道方向的相对运动。由于该种结构的磁悬浮机构与轨道之间没有沿轨道方向的相对运动，其无法模拟在磁悬浮系统在沿轨道方向运行过程中轨道的表面形状变化对整个磁悬浮系统的控制影响，在验证所设计的磁悬浮系统的控制性能方面时有缺陷。

另外一种类型的磁悬浮试验系统，拥有完整的前进驱动系统可以使磁悬浮机构沿着轨道方向运行。但是，由于前进驱动系统的造价昂贵，整个磁悬浮试验系统的造价被大大增加了，且轨道的长度和运行的最大速度也受到了场地的限制。

技术实现要素：

本实用新型就是针对上述问题，提供一种成本低、占用场地小的新型的磁悬浮试验装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括横向底板，其结构要点横向底板一侧设置有竖向支撑板，横向底板另一侧设置有轴承座，轴承座上的轴承内设置有连接轴，连接轴外端固定有转动块，转动块与横向连接板一端固定，横向连接板另一端上设置有电磁铁，电磁铁上方设置有带轮机构，带轮机构的驱动轴通过联轴器与所述竖向支撑板上端的步进电机的输出轴相连。

作为一种优选方案，本实用新型所述转动块与横向连接板一端通过螺栓固定。

作为另一种优选方案，本实用新型所述横向连接板另一端上固定有连接块，连接块包括底部连接板和两侧夹板，底部连接板与横向连接板固定，所述电磁铁置于两侧夹板之间的底部连接板上。

其次，本实用新型所述竖向支撑板为三角形板，三角形板上端设置有通孔，所述带轮机构的驱动轴穿过通孔通过联轴器与所述竖向支撑板上端的步进电机的输出轴相连。

另外，本实用新型所述连接块侧方的横向连接板上设置有检测电磁铁上下位移量的位移传感器，位移传感器的信号输出端口与电磁铁输入电流控制部分的控制信号输入端口相连。

本实用新型有益效果。

本实用新型通过采用带轮机构代替传统的磁悬浮系统轨道，且利用带轮机构的旋转模拟轨道和磁悬浮机构之间沿轨道方向的相对运动。从而模拟实际轨道表面形状的变化对整个磁悬浮系统的控制影响，弥补了一部分现存磁悬浮试验系统在该方面无法进行试验的缺陷，达到验证系统控制性能的目的。同时，由于该系统中没有大规模的铺设磁悬浮轨道和修建系统前进驱动系统，大大降低了磁悬浮试验系统的建造成本，大大减小了实验设备所需要的场地。

本实用新型带轮机构用于充当磁悬浮试验系统的轨道，其用于提供磁悬浮机构磁力的着力点，该带轮机构可进行旋转运动；电磁铁位于带轮机构的下方，用于提供可变的磁力，通过调整磁力的大小使磁悬浮机构可以稳定的悬浮起来并且与轨道之间保持一定的空气间隙；当磁力等于悬浮系统的重力时，悬浮系统即可实现稳定悬浮。通过调节带轮的旋转速度来实现磁悬浮机构与带轮轮缘表面的相对线速度的改变，从而模拟磁悬浮系统沿轨道在不同速度下的运行情况，模拟实际轨道的表面形状变化对整个磁悬浮系统的控制影响，达到验证系统控制性能的目的。此外，由于磁悬浮机构中连接板的长度足够长，电磁铁围绕轴承座轴心的旋转运动可以近似的看成沿着重力方向的上下单自由度运动，从而避免了传统的单自由度悬浮机构直接采用导轨滑块机构实现单自由度的上下运动时摩擦力过大的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型另一角度视图。

图中，1.电磁铁；2.步进电机；3.带轮机构；4.转动块；5.连接轴；6.轴承座；7.位移传感器；8.连接板；9.连接块；10.支撑板；11.底板。

具体实施方式

如图所示，本实用新型包括横向底板11，横向底板11一侧设置有竖向支撑板10，横向底板11另一侧设置有轴承座6，轴承座6上的轴承内设置有连接轴5，连接轴5外端固定有转动块4，转动块4与横向连接板8一端固定，横向连接板8另一端上设置有电磁铁1，电磁铁1上方设置有带轮机构3，带轮机构3的驱动轴通过联轴器与所述竖向支撑板10上端的步进电机2的输出轴相连。

本实用新型通过调整步进电机2的旋转速度来调整带轮机构3的旋转速度，通过使带轮机构3自身的旋转，则可实现带轮机构3的外缘面上某一固定位置与磁悬浮机构位置的相对改变，从而实现电磁铁1与带轮机构3轮缘表面位置变化时的运行，即模拟磁悬浮系统沿轨道前进的运行情况。从而达到验证磁悬浮控制系统在轨道上运行时的控制性能的目的。

所述转动块4与横向连接板8一端通过螺栓固定。

所述横向连接板8另一端上固定有连接块9，连接块9包括底部连接板和两侧夹板，底部连接板与横向连接板8固定，所述电磁铁1置于两侧夹板之间的底部连接板上。电磁铁1通过连接块9和连接板8连接，连接板8与转动块4通过螺栓连接，便于电磁铁1围绕轴承座6轴线的转动，通过控制电磁铁1中电流的变化来产生可控的电磁力即电磁铁1与轨道（带轮机构3）之间的吸引力，当吸引力和整个悬浮机构的重力相等时，即可实现悬浮机构的稳定的悬浮。

所述竖向支撑板10为三角形板，三角形板上端设置有通孔，所述带轮机构3的驱动轴穿过通孔通过联轴器与所述竖向支撑板10上端的步进电机2的输出轴相连。

所述连接块9侧方的横向连接板8上设置有检测电磁铁1上下位移量的位移传感器7，位移传感器7的信号输出端口与电磁铁1输入电流控制部分的控制信号输入端口相连。通过位移传感器7的位移的反馈作用，便于实现电磁铁1近似的沿着重力方向的可控运动，即实现电磁铁1与带轮机构3的精确位移控制。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。