專利名稱：大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型與磁懸浮裝置有關(guān)，特別是一種大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)。
然而，磁懸浮裝置的成功，市場(chǎng)立即提出了對(duì)大型磁懸浮裝置的要求，因?yàn)榇笮痛艖腋⊙b置可用于大型的磁懸浮模型展示、大型商品廣告、科教演示(大型磁懸浮地球儀、天體模型等)、大型藝術(shù)造型(體育、工藝品)、大型企業(yè)形象、標(biāo)志物、吉祥物、展覽物、甚至是大型雕塑像、魔術(shù)等。用途廣泛、市場(chǎng)很大、效益好、投資價(jià)值理想。
所謂大型磁懸浮裝置是指它的整體較龐大，特別是其中的被“磁懸浮”的浮體的體積較大、重量較重，間隙較大(指浮體周圍特別是它上方和下方的空間距離較大)。例如，浮體的體積可以在幾個(gè)立方米以上，重量在十幾公斤以上，浮體上方的間隙在二百毫米以上。如此龐大沉重的浮體，還需自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。要完成如此巨大的工程，不僅要解決磁結(jié)構(gòu)的重要問(wèn)題，而且還有不少控制問(wèn)題需要解決，包括浮體的磁懸浮控制、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)控制、入浮升降控制和斷電保護(hù)控制等。
因?yàn)?
對(duì)于大型浮體入浮就不能再像對(duì)待小型浮體那樣，用手抱著浮體讓它進(jìn)入懸浮狀態(tài)，而必須采用浮體入浮的升降控制分系統(tǒng)。
另外，由于浮體又大又重，使用中因故突然停電，勢(shì)必造成浮體突然下落，可能摔壞或造成事故，對(duì)此不可避免的情況，過(guò)去的教訓(xùn)是慘重的，因?yàn)榇笮透◇w為了減輕其重量，其結(jié)構(gòu)多采用薄殼結(jié)構(gòu)，造價(jià)高，往往經(jīng)不起摔落，即使不徹底摔壞，僅僅是引起某種變形，這對(duì)裝飾和藝術(shù)的浮體仍然是不允許的，因此，必須設(shè)法增添斷電保護(hù)裝置。
提供一種大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)，使浮體自動(dòng)入浮，穩(wěn)定可靠地懸浮運(yùn)轉(zhuǎn)，而且操作簡(jiǎn)便。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)，包括浮體磁懸浮控制系統(tǒng)、浮體旋轉(zhuǎn)控制分系統(tǒng)，其特征在于還有浮體入浮控制分系統(tǒng)和斷電保護(hù)分系統(tǒng)；所述的浮體入浮控制分系統(tǒng)實(shí)際上是浮體進(jìn)入懸浮狀態(tài)的升降機(jī)構(gòu)及其自動(dòng)控制電路，其機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降豎桿、托架和限位控制元器件組成，一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一豎桿并推動(dòng)一托架的上升或下降，豎桿適當(dāng)位置連接一橫臂，該橫臂可觸及兩個(gè)限位開關(guān)L1和L2的觸點(diǎn)，其電路由限位開關(guān)L1和L2、托架停止按鈕AN、托架升按鈕AN1和托架降按鈕AN2、接觸器P1和P2及其常開觸點(diǎn)p1、p2常閉觸點(diǎn)p1′、p2′組成；這套機(jī)構(gòu)可以做在浮體下方的臺(tái)面位置，這樣可以把原先座落在下臺(tái)面上的浮體，由該托架的上升而把浮體送入中間部位的自動(dòng)懸浮位置，浮體便自動(dòng)懸浮，托架可以自動(dòng)回落到下部原位。但如果浮體的起始原位是上吸在架體的上頂部，則上述這套裝置必需裝配在浮體上方的架體上頂部位置，托架向下方的運(yùn)動(dòng)可使浮體送到下方中間部位的自動(dòng)懸浮位置，浮體便自動(dòng)懸浮，托板可自動(dòng)上升至上頂部原位。也有必需上、下都同時(shí)裝配這兩套機(jī)構(gòu)，視需操作，控制方法相同；所述的浮體入浮控制分系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也可為氣動(dòng)機(jī)構(gòu)或油壓機(jī)構(gòu)；所述的機(jī)構(gòu)還可以是由一馬達(dá)G通過(guò)減速箱J帶動(dòng)一套筒旋轉(zhuǎn)，該套筒內(nèi)設(shè)置一可上下移動(dòng)的滑塊，該滑塊與一絲桿的下端固定連接，該絲桿穿過(guò)固定在下臺(tái)面上的帶內(nèi)螺紋的支承而與一托架固定連接；這套較特殊的機(jī)構(gòu)，可使貼附在此機(jī)構(gòu)托架上的浮體，也隨托架的升降的同時(shí)又具有軸向旋轉(zhuǎn)，使浮體也同時(shí)在運(yùn)動(dòng)中旋轉(zhuǎn)，則浮體在送到自動(dòng)懸浮位置而進(jìn)入自動(dòng)懸浮時(shí)，帶有一定的旋轉(zhuǎn)速度，以促成和加速浮體的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
所述的斷電保護(hù)控制分系統(tǒng)是采用一不間斷電源(UPS)作備用電源并和交流接觸器P3并聯(lián)在供電的交流回路中；所述的斷電保護(hù)控制分系統(tǒng)是采用蓄電池組作備用電源；所述的浮體磁懸浮控制系統(tǒng)是光電控制系統(tǒng)，該光電控制系統(tǒng)包括在控制電源的地線和正極之間串聯(lián)有與地連接的電阻R0、光電器件BPX和與正極連接的電阻R1，其中BPX兩端并聯(lián)有電容C1，并令電阻R0和光電器件BPX的節(jié)點(diǎn)為A，電阻R1與光電器件BPX的節(jié)點(diǎn)為a；集電元件IC1的負(fù)向輸入端接其輸出端b，經(jīng)電阻R2和電容C2并聯(lián)電路后接集電元件IC2的負(fù)向輸入端c，IC2的正向輸入端通過(guò)電阻R6接地，IC2的負(fù)向輸入端c和IC2的輸出端d之間接有電阻R5和電容C3的并聯(lián)負(fù)反饋電路，IC2的輸出端d經(jīng)電阻R7接三極管BG1的基極，其集電極經(jīng)電阻R11接控制電源正極，其發(fā)射極e一方面經(jīng)電阻R8接地，另一方面經(jīng)電阻R9接功率三極管BG2的基極f，BG2的發(fā)射極通過(guò)電阻R10接地，電容C4、二極管D1和電磁器件Ec并聯(lián)在BG2的集電極g和大型直流電源DC正極之間，而直流電源DC的負(fù)極接地，節(jié)點(diǎn)c接電位器R4的中間抽頭，R4的一端接地，另一端接負(fù)電源的負(fù)極；光電器件BPX設(shè)置在浮體的上部時(shí)，集成元件IC1的正向輸入點(diǎn)接在電阻R1和光敏器件BPX的節(jié)點(diǎn)a處；當(dāng)光電器件BPX設(shè)置在浮體的下部時(shí)，集成元件IC1的正向輸入點(diǎn)應(yīng)接在光敏器件BPX和電阻R0之間的節(jié)點(diǎn)A處；所述的浮體旋轉(zhuǎn)控制分系統(tǒng)為磁吸轉(zhuǎn)盤式系統(tǒng)，即在浮體下部偏離中心的某一圓周上布設(shè)有兩個(gè)以上的永磁體，在浮體下方桌面的圓周上也布設(shè)多個(gè)極性相反的永磁體，桌面繞浮體重心軸線旋轉(zhuǎn)，借助磁吸力帶動(dòng)上方浮體旋轉(zhuǎn)；所述的浮體旋轉(zhuǎn)控制分系統(tǒng)為吹風(fēng)式控制系統(tǒng)，即在浮體周側(cè)的架壁上布設(shè)有一個(gè)以上的吹風(fēng)口，當(dāng)風(fēng)吹浮體旁側(cè)時(shí)，使浮體獲得連續(xù)且勻速的旋轉(zhuǎn)。
圖2是本實(shí)用新型大型磁懸浮裝置控制系統(tǒng)浮體入浮控制分系統(tǒng)自動(dòng)控制電路原理圖。
圖3是本實(shí)用新型大型磁懸浮裝置控制系統(tǒng)浮體入浮控制分系統(tǒng)自動(dòng)控制動(dòng)力電路圖。
圖4是本實(shí)用新型大型磁懸浮裝置控制系統(tǒng)浮體入浮控制分系統(tǒng)自動(dòng)控制三相動(dòng)力電路圖。
圖5是本實(shí)用新型大型磁懸浮裝置控制系統(tǒng)浮體入浮控制分系統(tǒng)采用氣動(dòng)或油壓機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖6是本實(shí)用新型大型磁懸浮裝置控制系統(tǒng)斷電保護(hù)分系統(tǒng)電路原理圖之一。
圖7是本實(shí)用新型大型磁懸浮裝置控制系統(tǒng)斷電保護(hù)分系統(tǒng)電路原理圖之二。
圖8是本實(shí)用新型大型磁懸浮裝置控制系統(tǒng)磁懸浮控制分系統(tǒng)的光電器件BPX設(shè)置在浮體上端的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本實(shí)用新型大型磁懸浮裝置控制系統(tǒng)磁懸浮控制分系統(tǒng)的光電器件BPX設(shè)置在浮體下端的結(jié)構(gòu)示意圖。


圖10是本實(shí)用新型大型磁懸浮裝置控制系統(tǒng)磁懸浮控制分系統(tǒng)的電路原理圖。
圖11是本實(shí)用新型大型磁懸浮裝置控制系統(tǒng)浮體自動(dòng)旋轉(zhuǎn)控制分系統(tǒng)之一磁吸轉(zhuǎn)盤式控制系統(tǒng)示意圖。
圖12是本實(shí)用新型大型磁懸浮裝置控制系統(tǒng)浮體自動(dòng)旋轉(zhuǎn)控制分系統(tǒng)之二——風(fēng)吹式控制分系統(tǒng)示意圖。
圖13是本實(shí)用新型大型磁懸浮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-大功率電磁器件 2-箱架21-箱架壁 5-臺(tái)面3-浮體4-自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)41-豎桿 42-橫臂43-托架 44-絲桿45-帶內(nèi)螺紋的支承 46-套筒式永磁體47-滑塊 48-套筒51-偏轉(zhuǎn)磁力發(fā)生器 52-磁感應(yīng)器件6-控制箱 G-電機(jī)J-減速箱 F-光源BPX-光電接收器AN1-托架升按鈕AN2-托架降按鈕 AN0-托架停止按鈕L1、L2-限位控制元件 P1、P2-接觸器P3、P4-交流接觸器具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型大型磁懸浮控制系統(tǒng)包括浮體磁懸浮控制分系統(tǒng)，浮體旋轉(zhuǎn)控制分系統(tǒng)、浮體入浮控制分系統(tǒng)和斷電保護(hù)分系統(tǒng)。
圖1是本實(shí)用新型浮體入浮控制分系統(tǒng)機(jī)械部分結(jié)構(gòu)示意圖。圖2、圖3和圖4分別是本實(shí)用新型浮體入浮控制分系統(tǒng)的自動(dòng)控制電路圖、動(dòng)力電路圖和三相動(dòng)力電路圖。浮體入浮控制分系統(tǒng)實(shí)際上是浮體3進(jìn)入懸浮狀態(tài)的升降機(jī)構(gòu)及其自動(dòng)控制電路的結(jié)合體，其機(jī)械結(jié)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降豎桿、托架和限位控制元件組成，如圖1所示，包括一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一豎桿41并推動(dòng)一裝載浮體3的托架43的上升或下降，豎桿41適當(dāng)位置連接一橫臂42，該橫臂42在上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可分別觸及兩個(gè)限位控制元件L1和L2的觸點(diǎn)，以改變電的連接關(guān)系。其電路由限位開關(guān)L1和L2、托架停止按鈕AN0、托架升按鈕AN1、托架降按鈕AN2、接觸器P1和P2及其常開觸點(diǎn)p1、p2，常閉觸點(diǎn)p1′、p2′組成。電路連接關(guān)系如所圖2所示，其工作原理如下當(dāng)按下按鈕AN1時(shí)，可使接觸器P1吸合并“自鎖”，其觸點(diǎn)有多對(duì)，如果采用直流電機(jī)作驅(qū)動(dòng)源(如圖3所示)，接觸器P1的另一對(duì)常開觸點(diǎn)P1、P1′閉合，可使電機(jī)G獲得I1電流而轉(zhuǎn)動(dòng)，使豎桿41上升，將浮體3由下臺(tái)面5底端逐漸托起，當(dāng)浮體3上升至正常懸浮位置時(shí)，托架豎桿41上的橫臂42觸及圖1中的限位控制元件L1，使L1內(nèi)部的一對(duì)觸點(diǎn)迅速轉(zhuǎn)換，即常開點(diǎn)變閉合，常閉點(diǎn)變斷開，使接觸器P1斷電，電機(jī)G停電，托架43及浮體3停止上升，此時(shí)浮體3應(yīng)能自動(dòng)進(jìn)入懸浮態(tài)。由于L1的上述觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換，又使接觸器P2吸合并自鎖，接觸器P2的常開觸點(diǎn)p21的閉合，又使電機(jī)G獲得I2電流，I2的方向與I1的方向相反，G的轉(zhuǎn)動(dòng)也反向，從此托架43開始下降，直至豎桿41的橫臂42又觸及限位控制元件L2，L2觸點(diǎn)的動(dòng)作，使交流接觸器P2斷電，L1觸點(diǎn)恢復(fù)原狀態(tài)，電機(jī)G停轉(zhuǎn)，托架43下降停止，此位置即是原位，托架43回到了下臺(tái)面5，完成了一次自動(dòng)將浮體3送上懸浮狀態(tài)位置的全過(guò)程，按鈕AN1的操作是升架，AN2的操作是降架，AN0是托架停止運(yùn)動(dòng)，利用三個(gè)按鈕可操作托架41隨意運(yùn)動(dòng)。
其中接觸器P1、P2的常閉觸點(diǎn)p1′、p2′串接在接觸器P1和P2的電路中，可避免P1和P2同時(shí)通電，以免P1、P2同時(shí)吸合造成電源短路。
圖6和圖7分別是本實(shí)用新型斷電保護(hù)分系統(tǒng)電路原理圖之一、之二。所謂斷電保持分系統(tǒng)，就是當(dāng)磁懸浮裝置突然停電而要停止工作時(shí)，瞬間讓備用電源投入使用，保持整套磁懸浮裝置繼續(xù)正常工作的系統(tǒng)，其關(guān)鍵的應(yīng)用部件就是交流接觸器，并聯(lián)在供電的交流回路中，它充當(dāng)斷電時(shí)發(fā)生信號(hào)的部件，同時(shí)并聯(lián)一不間斷電源UPS，如圖6所示，當(dāng)交流電源正常供電時(shí)，交流接觸器P3吸合，它的常開觸點(diǎn)p31吸合，常閉觸點(diǎn)p32斷開，磁懸浮裝置處于交流電正常供應(yīng)狀態(tài)，而UPS電源則處于充電備用狀態(tài)，當(dāng)外界交流電停電時(shí)，P3也失電而釋放，其觸點(diǎn)恢復(fù)原狀，即常開觸點(diǎn)p31斷開，常閉觸點(diǎn)p32吸合，UPS投入供電，而且僅向磁懸浮裝置供電，輸出交流220V電能，直到外界交流電恢復(fù)供應(yīng)為止，P3吸合，UPS退出供電。
圖7是采用備用蓄電池組作備用電源的電路原理圖，斷電信號(hào)和蓄電池供電仍由交流接觸器P4來(lái)控制，當(dāng)正常外界交流電源供電時(shí)，P4吸合，其常閉觸點(diǎn)P41、P42、P43、P44都斷開，因而蓄電池組不對(duì)外供電，而處于充電備用狀態(tài)。當(dāng)外界交流電源斷開時(shí)，P4釋放，P41、P42、P43、P44都恢復(fù)常閉狀態(tài)，蓄電池組投入向磁懸浮裝置供應(yīng)直流電，E1、E2直流電由圖6中的W1、W2輸入，是經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓的供應(yīng)控制電路使用；另一組E3、E4不經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓，直接供電磁線圈1的大電流使用。
圖8是本實(shí)用新型磁懸浮控制分系統(tǒng)——光電器件BPX設(shè)置在浮體3上端的結(jié)構(gòu)示意圖，圖9是光電器件BPX設(shè)置在浮體3下端的結(jié)構(gòu)示意圖，圖10是其相應(yīng)的電路圖。
當(dāng)光電器件BPX設(shè)置在浮體上端時(shí)，圖10中，集成元件IC1的正端接在電阻R1和光敏器件BPX的節(jié)點(diǎn)a處，浮體3的最上部對(duì)發(fā)光體F投向BPX的光處于“半遮光”狀態(tài)(如圖8)。
當(dāng)浮體3在懸浮位置上下位置變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生如下的一系列變化和控制作用如果浮體3有下落趨勢(shì)，浮體上端的下降，使光源F的光線較多地投向光敏器件BPX，它由于受到更多的光通量而減少了其內(nèi)阻，參見圖10，使 點(diǎn)的電位下降，則IC1的輸出 的電位下降，通過(guò)R2C2耦合使集電元件IC2的輸入端的 點(diǎn)電位下降，通過(guò)IC2的反相放大，其輸出端 的電位升高，通過(guò)電阻R7，則三極管BG1的基極電位升高，通過(guò)它的電流放大后，其發(fā)射極 電位升高，通過(guò)電阻R9，大功率場(chǎng)效應(yīng)三極管BG2的基極電位 升高、則它的集電極電位 下降，意味著電磁器件 獲得較大的電流，產(chǎn)生較大的電磁吸力，對(duì)下方的浮體3上部產(chǎn)生更大的磁吸力，促進(jìn)處于下降趨勢(shì)中的此浮體產(chǎn)生額外的上升拉力而使浮體位置向上提升一些；當(dāng)浮體過(guò)份地提升，會(huì)使BPX的光通量減少，內(nèi)阻增加， 點(diǎn)電位上升，最后 電流減少，吸力下降，浮體會(huì)下落一些。這樣上上下下達(dá)到最終的“平衡”，使浮體懸浮在空間的應(yīng)有位置。
光電器件也可以設(shè)置在浮體的下部(如圖9所示)，此時(shí)，電路圖(圖10)上的IC1的輸入點(diǎn)應(yīng)改接在BPX和接地電阻Ro之間的 (虛線表示)，控制結(jié)果也是相似的。R4電位器用于預(yù)先手工調(diào)節(jié)“工作點(diǎn)”，也就是浮體正常懸浮時(shí) 的正常工作電流值。
但是，上述光電控制僅能使用在浮體的上端或下端的遮光部位的形態(tài)是比較規(guī)整的場(chǎng)合，最好是圓形頂端的情況，特別是旋轉(zhuǎn)時(shí)也能使各部位的遮光狀況是基本一致的情況，才能穩(wěn)定地控制好，否則，上端或下端在各旋轉(zhuǎn)角度時(shí)由于形狀不同而遮光情況不一樣，勢(shì)必引起不同反響而最終難以運(yùn)行。這就限制了某些形狀的浮體的運(yùn)用，或者需對(duì)浮體進(jìn)行改裝。
對(duì)于大型磁懸浮裝置中浮體旋轉(zhuǎn)控制分系統(tǒng)也可采用磁吸轉(zhuǎn)盤式系統(tǒng)，如圖11所示，在浮體3下部偏離中心某一圓周O上均勻布設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上永磁體N(S)，而在浮體3下方臺(tái)面5上相對(duì)應(yīng)的圓周O′上亦布設(shè)有多個(gè)極性相反的永磁體S(N)，而且桌面含有圓周O′的轉(zhuǎn)盤在驅(qū)動(dòng)器的推動(dòng)下，可繞浮體3的重心軸線T旋轉(zhuǎn)，借助永磁體N(S)和S(N)之間的磁吸力即可帶動(dòng)浮體3旋轉(zhuǎn)。
此外，也可采用吹風(fēng)式控制系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)如圖12所示，即在浮體3周側(cè)的架壁上布設(shè)有一個(gè)以上的吹風(fēng)口，圖中只畫了一個(gè)風(fēng)口，當(dāng)壓縮空氣或快速流動(dòng)的氣體由風(fēng)口向浮體3旁側(cè)勁吹時(shí)，可使浮體3獲得一穩(wěn)定的勻速的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)風(fēng)停時(shí)，浮體就會(huì)受空氣阻力而停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖13是本實(shí)用新型大型磁懸浮裝置實(shí)施例之一的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可見大型磁懸浮裝置由大功率電磁器件1、箱體(或房間)2、浮體3、入浮升降機(jī)構(gòu)4、臺(tái)面5、控制箱6組成，所說(shuō)大功率電磁器件1安置在浮體3的上方；在箱體2的壁面21上設(shè)置有光源(發(fā)光體準(zhǔn)直光學(xué)鏡組)F和光電接收器BPX，以實(shí)現(xiàn)對(duì)浮體3的光電控制，其控制電路安放在控制箱6中；該浮體3的入浮控制分系統(tǒng)的升降機(jī)構(gòu)4是由一馬達(dá)G通過(guò)減速箱J帶動(dòng)一套筒48，該套筒48內(nèi)設(shè)置有一可上下移動(dòng)的滑塊47，該滑動(dòng)47與一絲桿44的下端固定連接，該絲桿44穿過(guò)下臺(tái)面5上的帶有內(nèi)螺紋的支承45而與一托架43固定連接。該升降機(jī)構(gòu)4的特點(diǎn)是當(dāng)馬達(dá)通過(guò)減速箱J帶動(dòng)該套筒48旋轉(zhuǎn)時(shí)，該套筒48內(nèi)的滑塊47亦將隨著旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與之固定連接的絲桿44也跟著旋轉(zhuǎn)，與絲桿44另一端固定連接的托架43亦會(huì)旋轉(zhuǎn)，由于絲桿44穿過(guò)臺(tái)面5上帶有內(nèi)螺紋的支承45而旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，該絲桿45會(huì)產(chǎn)生升或降的運(yùn)動(dòng)，該絲桿45帶動(dòng)滑塊47在套筒48中上下運(yùn)動(dòng)。總之，該套升降機(jī)構(gòu)4會(huì)使托架43邊上升過(guò)程中同時(shí)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，故使浮體3在進(jìn)入懸浮位置的同時(shí)，可獲得旋轉(zhuǎn)的初始動(dòng)能。這套機(jī)構(gòu)特別適用于采用偏轉(zhuǎn)磁力發(fā)生器51和磁感應(yīng)器件52組成的浮體的磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
該裝置所有的控制電路都集中在一控制箱6中，可放置在箱中，也可放置在箱外，控制箱上設(shè)有相應(yīng)的控制按鈕，便于操作。本實(shí)施例的光電控制系統(tǒng)、浮體入浮的控制過(guò)程前面已分別敘述過(guò)，在此不再贅述。
權(quán)利要求1.一種大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)，包括浮體磁懸浮控制系統(tǒng)、浮體旋轉(zhuǎn)控制分系統(tǒng)，其特征在于還有浮體入浮控制分系統(tǒng)和斷電保護(hù)分系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的浮體入浮控制分系統(tǒng)實(shí)際上是浮體(3)進(jìn)入懸浮狀態(tài)的升降機(jī)構(gòu)及其自動(dòng)控制電路，其機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降豎桿(41)、托架(43)和限位控制元件組成，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)一升降豎桿(41)并推動(dòng)一托架(43)的上升或下降，豎桿(41)適當(dāng)位置連接一橫臂(42)，該橫臂(42)可觸及兩個(gè)限位開關(guān)L1和L2的觸點(diǎn)，其電路由限位開關(guān)L1和L2、托架(43)、停止按鈕AN0、托架(43)升按鈕AN1和托架(43)降按鈕AN2、接觸器P1和P2組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的浮體(3)入浮控制分系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也可為氣動(dòng)機(jī)構(gòu)或油壓機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的機(jī)構(gòu)是由一馬達(dá)G通過(guò)減速箱J帶動(dòng)一套筒(48)旋轉(zhuǎn)，該套筒(48)內(nèi)設(shè)置一可上下移動(dòng)的滑塊(47)，該滑塊(47)與一絲桿(44)的下端固定連接，該絲桿(44)穿過(guò)下臺(tái)面(5)上的帶內(nèi)螺紋的支承(45)而與一托架(43)固定連接，這樣可使托架帶動(dòng)浮體升降的同時(shí)，浮體也會(huì)隨托架的軸向旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，使浮體進(jìn)入自動(dòng)懸浮位置時(shí)也具有旋轉(zhuǎn)的速度，以促成和加速浮體的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的斷電保護(hù)控制分系統(tǒng)是采用一不間斷電源(UPS)作備用電源并和交流接觸器P3一起并聯(lián)在供電的交流回路中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的斷電保護(hù)控制分系統(tǒng)是采用蓄電池組作備用電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的浮體磁懸浮控制系統(tǒng)是光電控制系統(tǒng)，該光電控制系統(tǒng)包括在控制電源的地線和正極之間串聯(lián)有與地連接的電阻R0、光電器件BPX和與正極連接的電阻R1，其中BPX兩端并聯(lián)有電容C1，并令電阻R0和光電器件BPX的節(jié)點(diǎn)為A，電阻R1與光電器件BPX的節(jié)點(diǎn)為a；集電元件IC1的負(fù)向輸入端接其輸出端b，經(jīng)電阻R2和電容C2并聯(lián)電路后接集電元件IC2的負(fù)向輸入端c，IC2的正向輸入端通過(guò)電阻R6接地，IC2的負(fù)向輸入端c和IC2的輸出端d之間接有電阻R5和電容C3的并聯(lián)負(fù)反饋電路，IC2的輸出端d經(jīng)電阻R7接三極管BG1的基極，其集電極經(jīng)電阻R11接控制電源正極，其發(fā)射極e一方面經(jīng)電阻R8接地，另一方面經(jīng)電阻R9接功率三極管BG2的基極f，BG2的發(fā)射極通過(guò)電阻R10接地，電容C4、二極管D1和電磁器件Ec并聯(lián)在BG2的集電極和大型直流電源DC正極之間，而直流電源DC的負(fù)極接地，節(jié)點(diǎn)c接電位器R4的中間抽頭，R4的一端接地，另一端接負(fù)電源的負(fù)極；光電器件BPX設(shè)置在浮體(3)的上部時(shí)，集成元件IC1的正向輸入點(diǎn)接在電阻R1和光敏器件BPX的節(jié)點(diǎn)a處。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的浮體懸浮控制分系統(tǒng)的光電器件設(shè)置在浮體(3)的下部時(shí)，集成元件IC1的正向輸入點(diǎn)應(yīng)接在光敏器件BPX和接地電阻R0之間的節(jié)點(diǎn)A處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的浮體旋轉(zhuǎn)控制分系統(tǒng)為磁吸轉(zhuǎn)盤式系統(tǒng)，即在浮體下部偏離中心的某一圓周上布設(shè)有兩個(gè)以上的永磁體，在浮體下方桌面相應(yīng)的圓周上也布設(shè)多個(gè)極性相反的永磁體，桌面繞浮體重心軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，借助磁吸力帶動(dòng)上方浮體旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型磁懸浮裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的浮體旋轉(zhuǎn)控制分系統(tǒng)為吹風(fēng)式控制系統(tǒng)，即在浮體周側(cè)的架壁上布設(shè)有一個(gè)以上的吹風(fēng)口，當(dāng)風(fēng)吹浮體旁側(cè)時(shí)，使浮體獲得連續(xù)且勻速的旋轉(zhuǎn)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種大型磁懸浮裝置控制系統(tǒng)，包括浮體磁懸浮、旋轉(zhuǎn)、入浮和斷電保護(hù)等控制，解決了大型磁懸浮裝置的重要關(guān)鍵問(wèn)題，使大型化的磁懸浮裝置達(dá)到實(shí)用性，商品化；使之可應(yīng)用于大型的磁懸浮展示，如大型模型、大型廣告、藝術(shù)造型、企業(yè)形象、標(biāo)志物、磁懸浮教學(xué)、展覽會(huì)、室內(nèi)裝飾等，具有科技性、新奇感、展示效果特好。具有廣泛的開發(fā)前途和市場(chǎng)前景、良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)H02N15/00GK2569439SQ0221571
公開日2003年8月27日 申請(qǐng)日期2002年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月8日
發(fā)明者唐建一 申請(qǐng)人:唐建一