无线传输灯具控制系统设计硬件部分
目 录
1 绪论1
1.1 磁悬浮模块1
1.1.磁悬浮技术的背景1
1.1.磁悬浮方式的分类及优点1
1.1.3磁悬浮技术的应用及展望2
1.1.4磁悬浮控制方法的发展现状6
1.1.5磁悬浮模块面临的问题6
1.2 无线电能传输模块7
1.2.无线电能传输技术的背景及意义7
1.2.2无线电能传输技术的优点8
1.2.无线电能传输技术的发展前景及问题8
2 结构设计与材料选择9
2.1 磁悬浮模块9
2.1.电磁学的基本理论9
2.1.设计内容11
2.1.系统的组成及工作原理11
2.1.磁悬浮系统的结构和永磁材料的特点13
2.1.5磁化曲线和磁滞回线及永磁磁路设计原理14
2.1.系统受力分析和磁悬浮力的表达形式16
2.1.位置检测原理17
2.1.电路设计和元器件介绍19
2.1.系统整体控制电路25
2.2 无线电能传输模块25
2.2.1设计内容25
2.2.2系统整体电路27
3 最终实物图28
结论29
致谢30
参考文献31
1 绪论
1．1 磁悬浮模块
磁悬浮技术是多个技术学科的综合体，它包含了如：电磁学、电子技术、信号处理、动力学等其他学科。磁悬浮技术就是合理运用相关设备形成的永磁场或电磁场形成的磁力，此力和悬浮物体的重力大小相等，方向相反，从而比较复杂地将物体悬浮在空间里。
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1.1.1磁悬浮技术的背景
在19世纪，利用磁场产生力将物体悬浮在空中的想法人类就已经提出来了，但是当时的知识水平和技术条件是的很有限的，所以一直没有较大的进展。20世纪初期，有科学家在实验室里面成功实现了将一物体在空间里面悬浮起来的实验，从而揭秘了人类一直迷惑而且比较恐惧的现象的根本原因。人类想实现真正磁悬浮，近几十年这一技术才被科学界真正应用起来。通常人们所说的“被动磁悬浮”指的是单纯地利用永磁铁产生的磁力将物体悬浮起来,而“主动磁悬浮”则指的是使用电磁铁产生的磁力将物体悬浮起来。早期，“被动磁悬浮” 是这方面研究人员的主要研究方向，但是随着近些年现代科学技术的快速发展，“主动磁悬浮”成为了磁悬浮技术的研究的新方向了。到了80年代，随着科学技术的进步超导现象被发现了，这一现象很快就被用于磁悬浮技术的研究上，很快就有了许多成果。将超导现象很好地运用到磁悬浮的探索中，以及更高级的控制方法和特殊物质、先进技术、新产品等更好的技术产品的出现，推动磁悬浮理论快速成长，同时实践活动趋于活跃，从此人类拉开了运用磁悬浮技术产品的序幕。
1.1.2磁悬浮方式的分类及优点
一般而言，磁悬浮可分为以下3种主要的应用方式：??
a.电磁吸引控制悬浮方式?
这类控制方法是充分使用永磁铁与电磁铁之间产生的吸力，此种技术在当今应用最为广泛。虽然产生这种力的大小和方向是千变万化的，然而我们能够利用一定技术控制通过电磁铁的电流的大小和方向，这样我们就能够将悬浮气隙保持在一定数值。越来越先进的控制理论和不断新出现的优越的驱动元器件，使这种悬浮方法得到了广泛的应用。有研究人员提出了把电磁铁换成永久磁铁的方案，同时也做了许多这方向的研究与探索。这样励磁损耗就可以下降，据研究表明有时不必提供任何能量，物体也能悬浮，只要它的悬浮高度设计合理，这些优越特点表明这是非常值得我们去探索的领域。
b.永久磁铁斥力悬浮方式
这类悬浮方法是使用永磁体同性相斥原理产生的相互排斥力，通常人们称之为永磁体排斥力悬浮技术。当然，我们还知道不同的磁材料之间产生的排斥力也是不同的，然而，由于横向位移是不稳定的，所以我们需要运用力学知识来寻找永磁铁的最佳位置。一些运用该方式的产品在近些年陆续出现。伴着新技术、新材料等的不断前进，很多工农业生产必然会使用此类技术的。?
c.感应斥力方式
这类悬浮充分合理地使用了磁铁与线圈或线圈与线圈间产生的感应到的斥力实现物体的悬浮。线圈之间需要有相对运动才能产生感应斥力。现在这种悬浮方式主要应用在磁悬浮列车的装置上。从理论上来说，这种悬浮方式很少应用到低速传动机构上。
1 绪论1
1.1 磁悬浮模块1
1.1.磁悬浮技术的背景1
1.1.磁悬浮方式的分类及优点1
1.1.3磁悬浮技术的应用及展望2
1.1.4磁悬浮控制方法的发展现状6
1.1.5磁悬浮模块面临的问题6
1.2 无线电能传输模块7
1.2.无线电能传输技术的背景及意义7
1.2.2无线电能传输技术的优点8
1.2.无线电能传输技术的发展前景及问题8
2 结构设计与材料选择9
2.1 磁悬浮模块9
2.1.电磁学的基本理论9
2.1.设计内容11
2.1.系统的组成及工作原理11
2.1.磁悬浮系统的结构和永磁材料的特点13
2.1.5磁化曲线和磁滞回线及永磁磁路设计原理14
2.1.系统受力分析和磁悬浮力的表达形式16
2.1.位置检测原理17
2.1.电路设计和元器件介绍19
2.1.系统整体控制电路25
2.2 无线电能传输模块25
2.2.1设计内容25
2.2.2系统整体电路27
3 最终实物图28
结论29
致谢30
参考文献31
1 绪论
1．1 磁悬浮模块
磁悬浮技术是多个技术学科的综合体，它包含了如：电磁学、电子技术、信号处理、动力学等其他学科。磁悬浮技术就是合理运用相关设备形成的永磁场或电磁场形成的磁力，此力和悬浮物体的重力大小相等，方向相反，从而比较复杂地将物体悬浮在空间里。
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1.1.1磁悬浮技术的背景
在19世纪，利用磁场产生力将物体悬浮在空中的想法人类就已经提出来了，但是当时的知识水平和技术条件是的很有限的，所以一直没有较大的进展。20世纪初期，有科学家在实验室里面成功实现了将一物体在空间里面悬浮起来的实验，从而揭秘了人类一直迷惑而且比较恐惧的现象的根本原因。人类想实现真正磁悬浮，近几十年这一技术才被科学界真正应用起来。通常人们所说的“被动磁悬浮”指的是单纯地利用永磁铁产生的磁力将物体悬浮起来,而“主动磁悬浮”则指的是使用电磁铁产生的磁力将物体悬浮起来。早期，“被动磁悬浮” 是这方面研究人员的主要研究方向，但是随着近些年现代科学技术的快速发展，“主动磁悬浮”成为了磁悬浮技术的研究的新方向了。到了80年代，随着科学技术的进步超导现象被发现了，这一现象很快就被用于磁悬浮技术的研究上，很快就有了许多成果。将超导现象很好地运用到磁悬浮的探索中，以及更高级的控制方法和特殊物质、先进技术、新产品等更好的技术产品的出现，推动磁悬浮理论快速成长，同时实践活动趋于活跃，从此人类拉开了运用磁悬浮技术产品的序幕。
1.1.2磁悬浮方式的分类及优点
一般而言，磁悬浮可分为以下3种主要的应用方式：??
a.电磁吸引控制悬浮方式?
这类控制方法是充分使用永磁铁与电磁铁之间产生的吸力，此种技术在当今应用最为广泛。虽然产生这种力的大小和方向是千变万化的，然而我们能够利用一定技术控制通过电磁铁的电流的大小和方向，这样我们就能够将悬浮气隙保持在一定数值。越来越先进的控制理论和不断新出现的优越的驱动元器件，使这种悬浮方法得到了广泛的应用。有研究人员提出了把电磁铁换成永久磁铁的方案，同时也做了许多这方向的研究与探索。这样励磁损耗就可以下降，据研究表明有时不必提供任何能量，物体也能悬浮，只要它的悬浮高度设计合理，这些优越特点表明这是非常值得我们去探索的领域。
b.永久磁铁斥力悬浮方式
这类悬浮方法是使用永磁体同性相斥原理产生的相互排斥力，通常人们称之为永磁体排斥力悬浮技术。当然，我们还知道不同的磁材料之间产生的排斥力也是不同的，然而，由于横向位移是不稳定的，所以我们需要运用力学知识来寻找永磁铁的最佳位置。一些运用该方式的产品在近些年陆续出现。伴着新技术、新材料等的不断前进，很多工农业生产必然会使用此类技术的。?
c.感应斥力方式
这类悬浮充分合理地使用了磁铁与线圈或线圈与线圈间产生的感应到的斥力实现物体的悬浮。线圈之间需要有相对运动才能产生感应斥力。现在这种悬浮方式主要应用在磁悬浮列车的装置上。从理论上来说，这种悬浮方式很少应用到低速传动机构上。
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