導(dǎo)軌2外部的螺旋線圈I接觸；所述第一觸臂4和第二觸臂5分別連接第一觸點(diǎn)8和第二觸點(diǎn)9 ;觸臂安裝6座使用絕緣材料使第一觸點(diǎn)8和第二觸點(diǎn)9之間絕緣；所述第一觸點(diǎn)8連接電源的正極；所述第二觸點(diǎn)9連接電源的負(fù)極；外部負(fù)載通過所述動(dòng)子3的連接桿與所述動(dòng)子相連接；根據(jù)所述動(dòng)子和外部加載的相應(yīng)重力，調(diào)節(jié)第一觸點(diǎn)I和第二觸點(diǎn)2所接通的電流大小，進(jìn)而產(chǎn)生一個(gè)的重力平衡力實(shí)現(xiàn)重力平衡。(本電磁重力平衡裝置的俯視圖如圖2所示，圖3為圖2的A-A剖視圖、圖4為圖3的B-B剖視圖)
[0023]進(jìn)一步的，所述動(dòng)子為永磁體動(dòng)子，也可以通電螺線管。
[0024]進(jìn)一步的，所述電磁重力平衡系統(tǒng)還與自動(dòng)控制模塊相連。
[0025]工作時(shí)，所述自動(dòng)控制模塊根據(jù)重力或者外力大小，來調(diào)節(jié)加載到螺旋線圈的電流大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)通電螺線管所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度；通過螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)與所述動(dòng)子磁場(chǎng)的相互作用來平衡重力或者外力；使系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更加平穩(wěn)。
[0026]具體的，工作時(shí)，通過相連的自動(dòng)控制系統(tǒng)，監(jiān)控動(dòng)子的重力以及外部負(fù)載所對(duì)應(yīng)的相應(yīng)重力；根據(jù)總重力以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況來調(diào)節(jié)所述第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)所連接的電流大小，進(jìn)而產(chǎn)生一個(gè)與總重力相當(dāng)大小的的重力平衡力，作用于所述動(dòng)子上，所述的重力平衡力剛好可以抵消系統(tǒng)的總重力；這樣本電磁重力平衡裝置由于使用自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以使實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的受力，使得系統(tǒng)的重力平衡處于動(dòng)態(tài)平衡中；保證系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定，而且實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)還具有響應(yīng)速度快的優(yōu)勢(shì)。
[0027]所述動(dòng)子可以在導(dǎo)軌內(nèi)移動(dòng)，移動(dòng)過程中，由于觸點(diǎn)隨著動(dòng)子一起移動(dòng)，螺旋管的導(dǎo)電線圈匝數(shù)不變，同時(shí)永磁體動(dòng)子在導(dǎo)電螺線管的相對(duì)位置沒有發(fā)生變化，所以導(dǎo)電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小的變化只是和所通電流的大小相關(guān)，導(dǎo)電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向只是與通電的方向有關(guān)；磁場(chǎng)方向決定了動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)方向，所以在通過所述自動(dòng)控制系統(tǒng)只需要調(diào)節(jié)所述第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)之間所通電流的大小和方向，就可以控制動(dòng)子平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。
[0028]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)軌為空心結(jié)構(gòu)，空心導(dǎo)軌可以減小電動(dòng)機(jī)的重量，節(jié)約材料，同時(shí)也不影響電動(dòng)機(jī)的工作；所述永磁體動(dòng)子也為空心結(jié)構(gòu)。
[0029]作為一種優(yōu)選，所述導(dǎo)軌為長方形、圓柱形或者為V形平面導(dǎo)軌。
[0030]進(jìn)一步的，所述電機(jī)根據(jù)移動(dòng)方向來決定所接觸點(diǎn)的極性。
[0031]總之，本實(shí)用新型提供一種基于電磁原理的重力平衡系統(tǒng)，包括一個(gè)內(nèi)部繞有螺旋線圈的導(dǎo)軌和一個(gè)永磁體動(dòng)子，其中所述永磁體動(dòng)子安裝在導(dǎo)軌內(nèi)；可以延導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)；所述永磁體動(dòng)子上安裝有第一觸臂和第二觸臂；所述第一觸臂和第二觸臂通過彈簧施加預(yù)緊力與導(dǎo)軌內(nèi)部的螺旋線圈接觸；所述第一觸臂觸點(diǎn)接電源正極；所述第二觸臂觸點(diǎn)接電源負(fù)極；根據(jù)所述動(dòng)子和外部加載的相應(yīng)重力，調(diào)節(jié)第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)所接通的電流大小，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控需要平衡重量大小和系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)上述檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)所接通的電流大小，產(chǎn)生相應(yīng)的重力平衡力和預(yù)加載力；保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；具有結(jié)構(gòu)簡單，反應(yīng)靈敏；慣性動(dòng)量??；響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
[0032]以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型而并非限制本實(shí)用新型所描述的技術(shù)方案，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但本實(shí)用新型不局限于上述【具體實(shí)施方式】，因此任何對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于電磁原理的重力平衡系統(tǒng)，包括，外部繞有螺旋線圈的導(dǎo)軌和動(dòng)子；其特征是，所述動(dòng)子上安裝有第一觸臂和第二觸臂；所述動(dòng)子安裝在空心導(dǎo)軌內(nèi)，可延空心導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)；所述動(dòng)子為永磁體； 所述第一觸臂和第二觸臂通過彈簧施加預(yù)緊力與導(dǎo)軌外部的螺旋線圈接觸； 所述第一觸臂和第二觸臂分別連接第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)，所述第一觸點(diǎn)連接電源的正極；所述第二觸點(diǎn)連接電源的負(fù)極； 根據(jù)所述動(dòng)子和外部加載的相應(yīng)重力，調(diào)節(jié)第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)所接通的電流大小，進(jìn)而產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的重力平衡力。
2.如權(quán)利要求1所述一種基于電磁原理的重力平衡系統(tǒng)，其特征是，所述系統(tǒng)還與自動(dòng)控制模塊相連。
3.如權(quán)利要求2所述一種基于電磁原理的重力平衡系統(tǒng)，其特征是，所述自動(dòng)控制模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)控所述動(dòng)子和外部負(fù)載所對(duì)應(yīng)的重力；根據(jù)總重力來調(diào)節(jié)所述螺旋線圈的電流大小，進(jìn)而產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的重力平衡力。
4.如權(quán)利要求3所述一種基于電磁原理的重力平衡系統(tǒng)，其特征是，所述導(dǎo)軌為空心結(jié)構(gòu)，所述永磁體動(dòng)子也為空心結(jié)構(gòu)。
5.權(quán)利要求4所述一種基于電磁原理的重力平衡系統(tǒng)，其特征是，所述導(dǎo)軌為長方形、圓柱形或V形平面導(dǎo)軌。
6.如權(quán)利要求5所述一種基于電磁原理的重力平衡系統(tǒng)，其特征是，所述動(dòng)子上的永磁體可以用通電螺線管代替。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及精密測(cè)試技術(shù)及儀器領(lǐng)域，特別涉及一種基于電磁原理的重力平衡系統(tǒng)；外部繞有螺旋線圈的導(dǎo)軌和動(dòng)子；所述動(dòng)子上安裝有第一觸臂和第二觸臂；所述動(dòng)子安裝在空心導(dǎo)軌內(nèi)，可延空心導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)；所述第一觸臂和第二觸臂通過彈簧施加預(yù)緊力與導(dǎo)軌外部的螺旋線圈接觸；第一第二觸臂分別連接第一和第二觸點(diǎn)；并通過觸點(diǎn)連接電源的正負(fù)極；工作時(shí)根據(jù)所述動(dòng)子和外部加載的相應(yīng)重力，調(diào)節(jié)第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)所接通的電流大小，進(jìn)而產(chǎn)生一個(gè)的重力平衡力；本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，克服了現(xiàn)有的重力平衡結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)慣量大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度低的缺點(diǎn)。
【IPC分類】G01M1-20
【公開號(hào)】CN204389105
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420860430
【發(fā)明人】張白, 康學(xué)亮, 潘俊濤
【申請(qǐng)人】北方民族大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日