电梯磁悬浮保护系统的研制
磁悬浮电梯工作原理
磁悬浮电梯工作原理磁悬浮电梯是一种运行于垂直轨道上的电梯系统，它与传统轮悬挂电梯相比，采用了全新的工作原理。
该技术利用了磁力的作用，使电梯不再依赖传统的钢绳和轮悬挂，而是通过磁力浮起和推动电梯运行。
这种创新的工作原理为电梯提供了许多优势，例如更高的速度、更平稳的运行、更低的能耗和更小的空间占用等。
本文将详细介绍磁悬浮电梯的工作原理及其特点。
一、基本原理磁悬浮电梯的工作原理基于磁力和磁悬浮技术。
首先，电梯底部的磁悬浮装置通过电磁力将电梯浮起，产生一种脱离地面支撑的效果。
这种浮起的原理与磁悬浮列车类似，利用电磁铁在地面及电梯底部之间产生磁力斥力。
接下来，电梯通过与轨道上的导向磁力相互作用，实现运动和控制。
二、具体工作过程1.浮起阶段当电梯底部的磁悬浮装置激活时，产生的电磁力会与地面上的磁场发生相互作用，抵消地面重力并使电梯浮空。
这个过程通常需要耗费一定的能量，但相比于传统轮悬挂电梯的摩擦力，能耗较低。
此时，电梯与地面之间形成一定的空隙，允许电梯自由运动。
2.滑行阶段一旦电梯浮起，它将沿着垂直轨道滑行。
在电梯底部和轨道上分别安装的磁铁之间产生了强烈的磁力吸引力，使得电梯保持在轨道中心位置。
这种悬浮和导向的作用使得电梯在运动中保持平稳。
同时，由于没有摩擦和阻力，电梯的速度相比传统电梯更高。
3.停靠阶段当电梯到达指定楼层时，它需要停靠以供乘客进入或离开。
在传统轮悬挂电梯中，电梯需要通过制动器和钢绳来实现停靠。
然而，磁悬浮电梯只需要调整磁悬浮力的大小，就可以控制电梯的停靠位置。
这种简单而高效的停靠方式使得电梯的运行更加可靠和安全。
三、磁悬浮电梯的特点1.较高的速度：由于没有摩擦和阻力，磁悬浮电梯的速度相比传统电梯更高。
这为乘客提供了更快、更便捷的出行方式。
2.更平稳的运行：磁悬浮电梯在运行过程中几乎没有震动和噪音，乘坐体验更加舒适。
这对于一些对噪音和震动敏感的场所，如医院和办公楼等，尤为重要。
3.较低的能耗：相比于传统电梯，磁悬浮电梯的能耗较低。
磁悬浮电梯原理
磁悬浮电梯原理
一种以磁悬浮技术应用于电梯的产物。
简而言之，就是把磁悬浮列车竖起来开，但是其中还有很多技术问题有待于解决。
这种技术主要是通过结合运用磁铁的吸引及排斥作用使的物体悬浮静止在半空。
不像以往的旧式电梯需要靠垂直轨道牵引升降，它去除了传统电梯的钢缆、曳引机、钢丝导轨、配重、限速器、导向轮、配重轮等复杂的机械设备。
新型的磁悬浮电梯在轿厢内装有磁铁，在移动时与电磁导轨（直线电机）上的电磁线圈通过磁力相互作用综合调整，使得轿厢与导轨"零接触".由于不存在摩擦磁悬浮电梯于运行时非常的安静并更加的舒适，还可以达到传统电梯无法企及的极高速。
该种电梯适用于楼宇用梯、发射平台及太空电梯等载人、载物的垂直运输设备。
磁悬浮技术原理及其应用
磁悬浮技术原理及其应用磁悬浮技术，又称为磁浮技术，是一种利用磁力使物体悬浮的技术。
它与传统的物体悬浮方式不同，不需要进行实际的接触，而是利用磁场的力来达到悬浮的效果。
磁悬浮技术具有较低的摩擦和损耗，在高速运动和高精度要求的应用中具有很大的优势，因此在列车、飞行器、电梯等领域都有广泛的应用。
磁悬浮技术的原理主要是利用磁场的相互作用力来使物体悬浮。
一般来说，磁悬浮系统包括两个部分：磁悬浮槽和悬浮体。
磁悬浮槽一般由多个磁铁或超导磁体组成，通过在磁铁之间加上电流或控制超导材料的温度来控制磁场的大小和方向。
悬浮体则包括一个带有磁性的物体，通过受磁铁磁场的作用而产生力，从而使悬浮体在磁悬浮槽中悬浮起来。
磁悬浮技术主要有两种类型：永磁悬浮和电磁悬浮。
永磁悬浮是利用永磁体的磁力来使物体悬浮，不需要外部电源，具有较低的能耗。
电磁悬浮则是通过在线圈中通电来产生磁场，控制物体的悬浮和稳定。
两种类型的磁悬浮技术在不同的应用中有各自的优势和适用性。
磁悬浮技术在交通运输领域具有广泛的应用。
最典型的应用就是磁悬浮列车，它利用磁悬浮技术实现了列车的飞行式运行，具有高速、低噪音和高效的优势。
例如，日本JR中央新干线的磁悬浮列车“磁浮LINIMO”在试运行中取得了很大的成功。
此外，磁悬浮技术还可以应用于电梯系统，通过磁悬浮技术可以实现更加平稳和高效的运行，提高电梯的能效和安全性。
磁悬浮技术在航空航天领域也有广泛的应用。
例如，磁悬浮技术可以用于实现导航和平衡控制系统的悬浮，提高飞行器的稳定性和操纵性能。
此外，磁悬浮技术还可以应用于太空站和航天器的姿态控制，通过控制磁场的强弱和方向来实现姿态的调整和控制。
磁悬浮技术还有一些其他的应用。
例如，在生物医学领域，磁悬浮技术可以用于悬浮和操作微小的细胞和颗粒，实现精确的生物实验和医疗操作。
在工业生产中，磁悬浮技术可以用于悬浮和运输物体，实现自动化生产和高效能源利用。
此外，磁悬浮技术还可以应用于科学实验室的实验和研究，为研究人员提供更加稳定和精确的实验环境。
磁悬浮电梯工作原理
磁悬浮电梯工作原理
磁悬浮电梯是一种新型的交通工具，它利用磁力原理实现悬浮和运行。
磁悬浮电梯的工作原理主要由磁悬浮技术和线性电机技术两部分
组成。
下面就来详细解释一下磁悬浮电梯的工作原理。
磁悬浮技术是磁悬浮电梯得以实现悬浮的基础。
磁悬浮系统由轨道
磁铁和电梯车厢上的磁体组成。
轨道上的磁铁会产生磁场，而电梯车
厢上的磁体也会产生磁场，通过磁场之间的相互作用，电梯车厢实现
悬浮运行。
磁悬浮系统可以分为主动型和被动型两种方式。
主动型磁
悬浮系统通过控制系统对磁场进行调整，保持电梯车厢的平衡和稳定；被动型磁悬浮系统则依靠磁铁和磁体之间的吸引力和斥力来实现悬浮。
无论是主动型还是被动型，磁悬浮技术都能够让电梯实现悬浮状态，
减少摩擦力，提高运行效率。
另一方面，线性电机技术也是磁悬浮电梯的核心之一。
线性电机通
过电磁感应原理实现电梯车厢的运行。
电梯车厢上安装有线圈，线圈
中通电会产生磁场。
而轨道上也布置有线圈，两者之间形成电磁感应，从而推动电梯车厢运行。
线性电机技术可以精确控制电梯车厢的运行
速度和位置，使电梯在悬浮的状态下平稳运行。
综上所述，磁悬浮电梯的工作原理主要包括磁悬浮技术和线性电机
技术。
通过磁场相互作用实现悬浮，通过电磁感应推动电梯车厢运行。
磁悬浮电梯具有运行稳定、高效节能等优点，是未来城市交通发展的
一个重要方向。
希望磁悬浮电梯技术能够不断创新和完善，为人们出
行带来更加便捷和舒适的体验。
磁悬浮惯性稳定平台硬件设计与实现
Science &Technology Vision科技视界磁悬浮惯性稳定平台硬件设计与实现叶涛1,2于啸男2(1.中北大学信息与通信工程学院,山西太原030051;2.北京航天控制仪器研究所,中国北京100039)【摘要】本文介绍磁悬浮惯性稳定平台的工作原理。
提出了惯性稳定平台的硬件电路总体设计方案，设计了以FPGA+DSP 为核心的硬件控制系统。
描述了硬件系统的组成，数字电路系统和模拟电路系统，并分别介绍各个电路系统的组成部分以及功能。
详细描述了旋转变压器的设计、控制系统设计和电机驱动设计过程。
【关键词】惯性稳定平台；硬件电路；FPGA+DSP ；控制系统；电机驱动Designed And Implementation of hardware circuit for magnetic levitation inertial stabilization platformYE Tao 1,2YU Xiao-nan 2（1.School of Information and Communication Engineering,North University of China,Taiyuan Shanxi 030051,China;2.Beijing Aerospace Control Institute,Beijing 100039,China ）【Abstract 】In this paper,the working principle of magnetic levitation inertial stabilization platform is introduced.The hardware circuit design scheme of inertial stabilization platform is given,and the hardware control system based on FPGA+DSP is designed.The composition of the hardware circuit,the digital circuit system,and the components and functions of each circuit are described.The process of the rotary transformer 、the control system and the motor driver design are described in detail.【Key words 】Inertial platform;Hardware circuit;FPGA+DSP;Control system;Motor driver0引言惯性稳定平台是实现高分辨率航空对地观测的关键设备，使用惯性稳定平台能够有效的隔离载体运动对遥感载荷产生的干扰[1]。
磁悬浮飞轮自动锁紧系统的研制
１ 研 制 主 体 介 绍 及 设 计 要 求
１ １ 磁 悬浮 飞轮 主体 介绍 ．
ｃ ｌ ｅ ｉｅａ ｄ ｍｏ ｉｎ ｃ ｎ ｒ １ ｉ ｓ ｄ ｔ ｕ ｏ ｔｃ ａ ｖｃ ｎ ｔｏ ｏ ｔｏ ，ｓ ｕ ｅ ｏ ａ ｔ ｍａ ｉ ｄ
ｃ ｎ ｒ ｌｔ ｅ ｌ ｃ ｉ ｇ ａ ｄ ｌ ｏ ｉ ｇ ｏ ｇ ｅ ｉ ｅ ｒｎ ｏ ｔ ｏ ｈ ｏ ｋ ｎ ｎ ｏ ｓｎ ｆｍａ ｎ ｔ ｂ ａ ｉ ｇ ｃ
复杂 的润 滑 系统［ 。 ２ ］
关键 词 ： 悬 浮飞轮 ； 动控 制 ； 片机 ； 传感 磁 运 单 力
● －
‘
’
器
’
中图分类 号 ： ＴＨ１ ２ ３
文献标 识 码 ： Ｂ
文章 编号 ：０ １ ２ ７ ２ ０ ） ３ ０ ３ ４ １ ０ —２ ５ 一０ ７ ０ —０ ３ —０ （
有能 力在 发 射阶 段 支撑 转 子 ， 但是 许 多 商 业 应用 的
／ｏ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｓ ａ ｍ ｉｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ Ｍ Ｓ ３ ． ｉｎ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓ ｅ ｉ ｃ ｏ ｏ ｔｏ ｌ 。 Ｐ４ ０ ｅ
Ａ ｏ ｃ ｅ ｓ ｒ ｉ‘ ｌｏ ｉ ｔ ｏ ｕ ｅ ， ｉ ｈ ｉ ｓ ｄ ｔ ｆ ｒ ｅ ｓ ｎ ｏ ｓ ａ ｓ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｗｈ ｃ ｓ ｕ ｅ ｏ ｍ ｅ ｓ ｒ ｔ ｅ ｏ ｃ ｍ ａ ｎ ｔ ｄ ｉ ｔ ｅ ｒ ｃ ｓ ｏ ａ ｕ ｅ ｈ ｆ ｒ ｅ ｇ ｉ ｅ ｎ ｈ ｐ ｏ ｅ ｓ ｆ ｕ
小 的 间隙 。当 飞轮 不旋 转 时 ， 轮 的锥 面 与衬 套 的 飞 锥 面接 触 ， 过 轴承 和衬套 支 撑飞 轮 。 通 磁悬 浮 飞轮 系统 在 发 射 阶段 需要 固定 飞轮 （ 包 括转 子 ） 以保 护 飞轮不 受损 坏 ， 在轨 道运行 阶段则需 要 释放使 飞 轮浮 起 。虽然 磁轴 承 的永磁 静态 承载力
磁悬浮技术
利用电磁力让列车与轨道保持一定的间隔，既减小了摩擦， 也避免了由于机械摩擦带来的震动，从根本上杜绝了机械 磨损，从而减少了震动、噪声。磁悬浮风扇就是利用这样 的原理，将转子与定子之间保持不接触，所以采用磁悬浮 技术的风扇噪声小、震动小、寿命长。
磁悬浮音箱编辑声物赫尔曼1号磁 悬浮音响采用EML技术，颠覆传 统音响形象，通过反重力原理将 音响悬空漂浮并自转。这意味着， 拥有它，就将拥有全新的视听感 受
悬浮门是一款无轮子接触地面，无运行轨道，无需预埋导轨， 悬空行走的门
电磁悬浮技术（electromagnetic levitation )简称EML技术。 它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来 实现对金属球的悬浮。 将一个金属样品放置在通有高频电流的线圈上时，高频电 磁场会在金属材料表面产生一高频涡流，这一高频涡流与 外磁场相互作用，使金属样品受到一个洛沦兹力的作用。 在合适的空间配制下，可使洛沦兹力的方向与重力方向相 反，通过改变高频源的功率使电磁力与重力相等，即可实 现电磁悬浮。一般通过线圈的交变电流频率为104—105Hz。
这款BAT Mouse磁悬浮鼠标是由一位名叫Vadim Kibardin的俄罗斯设 计师设计而来。设计师把鼠标垫变成了一个磁性基座，而鼠标本身 悬浮在这个基座上。这款鼠标的构造很简单，它是由一个悬浮导航 器和磁力底圈组成，并依靠简单的磁悬浮技术原理实现鼠标悬浮在 空中。
这是由Eindhoven设计学院的设计师Angela Jansen 与工程师Ger Jansen合作开发的磁悬浮台灯Light Light。它内置电磁悬装置通电后，上层灯罩可以悬浮 空中，而LED灯则安装在下层灯罩的圆周上，灯光从 断层照射出来，照明本身利用的是LED灯和镜子的组 合，达到了神奇的魔幻效果。
磁悬浮技术
磁悬浮技术磁悬浮技术是一种基于磁力原理实现物体悬浮的技术，它利用磁场相互作用的特性来使物体在无需接触的情况下悬浮在空中。
磁悬浮技术广泛应用于列车、电梯、摩托车和科技展示等领域。
磁悬浮技术最早可追溯到20世纪30年代。
当时，德国工程师赫尔曼·波伊斯设计了一种利用磁力进行悬浮的列车模型。
随着科技的不断进步，磁悬浮技术的应用范围也越来越广泛。
磁悬浮列车是磁悬浮技术最为人熟知的应用之一。
相比传统的轨道交通系统，磁悬浮列车通过利用电磁场相互作用实现悬浮，减少了与轨道的接触，从而降低了摩擦和能耗。
同时，磁悬浮列车还具有较高的运行速度和较低的噪音水平。
中国是磁悬浮列车技术的领军国家之一。
上海磁浮列车是中国自主研发的第一代磁悬浮列车系统，于2002年开始试运营。
这一系统采用了线圈感应和永磁悬浮技术，列车的运行速度可达到430公里/小时，成为全球商业运营速度最快的磁悬浮列车。
除了列车，磁悬浮技术还被应用于电梯领域。
传统电梯在运行过程中需要绳索和配重系统的支撑，而磁悬浮电梯则通过利用磁力实现悬浮，摆脱了对传统结构的依赖。
磁悬浮电梯具有噪音低、能效高、安全可靠的特点。
目前，磁悬浮电梯已经在一些高层建筑中得到应用。
另一个应用领域是摩托车。
磁悬浮摩托车是一种在地面上实现悬浮的交通工具。
它利用磁悬浮技术将电机悬浮在地面上，从而实现了超强的悬浮效果。
磁悬浮摩托车除了能够减少能量损耗和降低摩擦外，还具备了优良的悬浮效果和稳定性，使得驾驶者能够在更高的速度下保持舒适的行驶。
此外，磁悬浮技术还被广泛应用于科技展示。
磁悬浮设备可以用于展示科学原理和产品演示。
通过将物体悬浮在空中，观众可以更加直观地观察到物体的运动和特性。
这种展示形式不仅吸引眼球，还能够激发观众对科技的好奇心和学习兴趣。
总的来说，磁悬浮技术的应用领域十分广泛，涵盖了交通运输、电梯、摩托车和科技展示等领域。
随着科技的进步和应用的不断推进，磁悬浮技术将进一步得到发展和应用，为我们的生活带来更多的便利和创新。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电梯磁悬浮保护系统的研制
发表时间：2014-12-24T14:17:34.107Z 来源：《防护工程》2014年第9期供稿作者：纪学军
[导读] 电梯属于特种设备，不但要求安全运行，对运行的舒适性也要求高。
纪学军
内蒙古自治区特种设备检验所内蒙古呼和浩特市 010031
[摘要]随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯舒适感的要求也越来越高。
为了保障电梯安全运行、提高运行舒适感，研制一套电梯磁悬浮导向系统，用于提高减少摩擦、增加舒适性能。
我国磁悬浮技术的研究已步入实用化阶段,磁悬浮电梯已逐渐成为未来轨道运输体系中的一个重要组成，积极研究磁悬浮电梯,对提高我国电梯技术水平,构建多元化的轨道运输体系有着重要的意义.
[关键词]电梯、磁悬浮、导向系统
引言
电梯属于特种设备，不但要求安全运行，对运行的舒适性也要求高。
保证电梯安全可靠舒适的运行，是电梯用户关心的焦点。
国家也出台了一系列强制规范，针对电梯生产、安装、运行、维修、改造、保养等过程进行监管。
电梯的安装属于现场组装，对导轨垂直度安装技术要求比较高，一但垂直度达不到精度，就会影响电梯的运行质量，增加电梯故障率，影响乘客乘坐舒适性能。
1 电梯磁悬浮控制技术
电梯磁悬浮导向系统内装有电磁铁,轨道为导磁体,电磁铁绕组中的电流大小根据气隙传感器的信号进行调节,悬浮力的大小与电梯运行速度无关,任何电梯速度均能保持稳定的悬浮。
电梯磁铁的吸力计算以磁场能量为基础,影响单个电磁铁的悬浮力的直接因素是:有效的线圈匝数;磁路的截面积;磁悬浮斩波器的输出电流:转子和定子间的距离"另外,热损耗!漏磁通!磁心和导轨中的磁阻也会影响单铁力的大小。
2 电梯磁悬浮导向机理
电梯磁悬浮运行速度较低,由轨道横向不平顺及过引起的横向动态附加力较小,需要的导向力较小,为简化结构!减轻重量,没有采用独立的导向电磁铁,用电磁铁产生的横向力来满足要求。
在悬浮与导向为混合系统的磁悬浮电梯中,悬浮电磁铁一般采用U型,电磁铁的磁极面为细长型,如图"U型导轨铺设井道两侧,带有常导线圈的电磁铁相应地位于车辆两侧,电磁铁与U型钢轨经过气隙,形成闭合磁路,当绕在U型电磁铁上的线圈通直流电时,将有一穿过气隙同时交链电磁铁与轨道的主磁场产生,轨道被这个外磁场磁化,进而产生将电磁铁向上吸的磁场力"由于电磁铁是安装在电梯的左右模块上,因此被悬浮起来"通过曲线时,由于受横向电磁分力,即导向力,磁悬浮电梯就是利用这个导向力进行导向运行。
3电磁力导向原理分析
电磁铁是低速磁悬浮电梯悬浮和导向的基础,所以分析磁悬浮电梯的导向机理,必须首先要弄清楚电磁铁电磁力的计算方法及电磁力大小的影响因素。
U型电磁铁与倒U型轨道结构图
低速磁悬浮列车的U型电磁铁结构如图所示"若线圈电流为I,线圈匝数为N,则通过二维分析可容易得到垂向电磁力,即悬浮力:
由式很容易看出,磁极越窄,导向力占的比例越大;横向错位越大,导向力越大"悬浮与导向为混合系统的磁悬浮电梯正是利用细长极电磁铁这一特性进行导向。
4 磁悬浮磁量监控系统
电梯磁悬浮磁量监控系统数据采集器是采用传感器以及采用与电梯控制器通讯来采集电梯的运行数据，通过ARM处理器进行非常态数据分析，来控制电流的大小，从而控制电磁力。
5 磁通量远程监控系统的可靠性
在实际应用中采取了相应的安全和抗干扰措施，以确保具有很高的可靠性：
1) 确保所有金属导体可靠接地，以及时时消散静电积累。
2) 数字符件与模拟组件分开供电。
电磁阀等数字量组件应采用开关电源供电，传感器等模拟量组件应采用线性电源供电，两者不可共享一个电源。
开关电源具有很高的输出噪声和波纹，若对模拟量组件供电将会产生很大的干扰，而线性电源效率低、体积大，若为开关组件供电不经济。
3 采用屏蔽电缆线传输模拟信号并远离动力线。
采用屏蔽线可有效避免辐射电磁干扰，由于动力线周围具有较强的电磁辐射，信号线应避免靠近动力线，在实际铺设电缆时，动力线与控制线应从有一定间距的地沟中分别走线。
6 结束语
磁悬浮列车作为一种新型的地面有轨交通工具,其高速!舒适!安全!环保等诸多优点己被人们所认识。
通过远程监控，使得现场利用数据采集器采集到的数据通过以太网进行远程传输，使位于远程的计算机获得电梯的运行状态参数，能够实时监测电梯的状态，采集电梯运行参数，实现磁力控制以及人机交换。
参考文献
[1].全毅.电梯远程监控综述[J].广西轻工业，2011，（8）：118-119.
[2].钱立新.磁悬浮系统技术剖析〔J〕.铁道技术监督,2006.10
[3].周又和,郑晓静.具有反馈控制的电磁悬浮体的动力稳定性=J〕.振动工程学报,1997.
[4]谢云德,常文森.电磁型磁悬浮列车单铁力的计算及运动稳定性和可控性研究=J8.铁。