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下推式磁悬浮-硬件版本

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简介

下推式磁悬浮月球灯-硬件版本

简介:下推式磁悬浮月球灯-硬件版本

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Public Domain

创建时间:2022-12-18 13:27:51更新时间:2022-12-19 09:36:23

描述

1.工作原理

本方案中采用的是纯硬件下推式磁悬浮控制原理,四周强磁铁产生向上推力,线圈通电产生吸力磁场,使浮子达到动态平衡,从而稳定漂浮。

2.硬件介绍

设计中采用了三颗线性霍尔传感器,如图1、图2所示,N极平面靠近线圈放置。

图1

图2

 

       以X轴分析,如图3所示,霍尔传感器检测浮子产生的磁力线强弱,并通过减法电路进行调节放大,后级为四个三极管组成的H桥的恒流功率放大电路,设计中采用了统一"VREF+"可对线圈产生的磁力进行调节。

 

图3

 

Z轴为浮子检测供电电路,不作详细说明,如图4所示。

 

图4

 

其余为呼吸灯电路、供电和无线供电,如图5所示。

 

图6

3.实测效果

该电路测试效果如下图所示,漂浮效果一般,线圈产生的磁场力相对较小,导致浮子不能漂浮太高。

 

 

 

4.调试心得

a.该电路缺陷明显,大功率三极管组成的H桥效率较低,单H桥电流1A,压降3v左右,线包上获取的电压较低导致其产生的磁场力相对较小;

b.硬件电路相对容易调试,只需要调节X轴,Y轴放大偏置电位器以及基准电位器即可;

c.可以将12V/2A电源改为15V/2A,磁场力有些许改善;

d.四周强磁为一组12*3mm 2只,15*5mm 2只,共计8组。浮子为15*5mm 1只、30*5mm 1只、40*5mm 2只,从小到大叠放,不得不说真贵;

e.电路不能通过增强四周磁铁强度来提高浮子漂浮高度,因为线圈产生的磁力有限,否则无法吸住;

f.线性霍尔传感器的安装高度为传感器的一半位置,最好使用隔磁片单独隔离X轴和Y轴;

g.四个线圈规格19mm(D)*12mm(H) 4.2Ω,3.7mH。

5.总结

该电路缺陷明显,线圈产生的磁场力相对较弱,浮子漂浮不够高(约1cm),可以作为学习研究。

 

 

设计图

未生成预览图,请在编辑器重新保存一次

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