一种磁悬浮换气风扇

摘要

本发明涉及一种磁悬浮换气风扇，述磁悬浮换气风扇处于运行过程时设置于第一固定部上的控制部基于转速传感器测得所述悬浮部的实时转速信息获得的排空速率和空气参数信息而测得所述悬浮部受到空气的反作用力F3、所述悬浮部自身重力G和设置于第一固定部上的第一磁体对设于所述悬浮部上的第二磁体产生的吸引力F1实时设置通过平衡线圈的电流强度从而产生对应变化的磁场用以形成对所述悬浮部的作用力F2并使得所述悬浮部在受到G、F1、F2和F3的情况下实现竖直方向受力平衡并处于悬浮。

权利要求

1.一种磁悬浮换气风扇，其特征在于，所述磁悬浮换气风扇至少由第一固定部(1)、悬浮部(6)和固定柱(5)构成，所述第一固定部(1)和悬浮部(6)分别套接于固定柱(5)；

所述磁悬浮换气风扇处于运行过程时，设置于第一固定部(1)上的控制部(4c)基于转速传感器测得所述悬浮部(6)的实时转速信息获得排空速率，基于空气传感器获得空气信息，从而测得所述悬浮部(6)受到空气的反作用力F3、所述悬浮部(6)自身重力G和设置于第一固定部(1)上的第一磁体(2)对设于所述悬浮部(6)上的第二磁体(6c)产生的吸引力F1，实时设置通过平衡线圈(9)的电流强度从而产生对应变化的磁场用以形成所述平衡线圈(9)对所述悬浮部(6)的作用力F2并使得所述悬浮部(6)在受到所述悬浮部(6)自身重力G、所述第一磁体(2)对所述第二磁体(6c)的吸引力F1、所述平衡线圈(9)对所述悬浮部(6)的作用力F2和所述悬浮部(6)受到空气的反作用力F3的情况下实现竖直方向受力平衡并处于悬浮。

2.如权利要求1所述的磁悬浮换气风扇，其特征在于，所述第一固定部(1)至少还设有动力线圈(3)，所述控制部(4c)基于用户对所述磁悬浮换气风扇的转速档位调节完成动力线圈(3)中电流强度调节，实现对应感应磁场的强度调节，从而完成悬浮部(6)上的转子(6b)的转速调节，并同时开启转速传感器和空气传感器进行所述悬浮部(6)的转速信息和空气信息的实时采集；

所述控制部(4c)基于转速传感器和空气传感器采集的实时转速信息数据和实时空气信息数据测得所述悬浮部(6)在旋转过程中受到实时空气的反作用力F3，并通过实时增加或减小所述平衡线圈(9)的电流，增大或减小所述悬浮部(6)受到平衡线圈(9)产生的磁场对所述悬浮部(7)的作用力F2从而实现悬浮部(6)在受到所述悬浮部(6)自身重力G、所述第一磁体(2)对所述第二磁体(6c)的吸引力F1、所述平衡线圈(9)对所述悬浮部(6)的作用力F2和所述悬浮部(6)受到空气的反作用力F3的情况下实现竖直方向受力平衡。

3.如权利要求2所述的磁悬浮换气风扇，其特征在于，所述磁悬浮换气风扇处于开启阶段时，所述悬浮部(6)在自身重力G、所述第一磁体(2)对所述第二磁体(6c)的吸引力F1和所述平衡线圈(9)对所述悬浮部(6)的作用力F2的合力作用下，向背离所述第一固定部(1)的方向运动，并在移动过程中发生旋转且转速逐渐加快直至所述悬浮部(6)运动越过工位，所述控制部(4c)基于转速传感器检测到所述悬浮部(6)的实时转速信息，在所述悬浮部(6)的转速不小于所述工位预设转速时，控制所述平衡线圈(9)的电流减小以减弱平衡线圈(9)产生的磁场强度，使得所述悬浮部(6)的合力指向第一固定部(1)，从而使所述悬浮部(6)回至所述悬浮部(6)的工位并以预设转速旋转。

4.如权利要求3所述的磁悬浮换气风扇，其特征在于，在用户关闭所述磁悬浮换气风扇过程中，所述控制部(4c)断开动力线圈(3)电流，从而撤销所述转子(6b)旋转的动力，使得所述悬浮部(6)在空气摩擦力的作用下逐步停止转动，并在预设的时间段内均匀减小所述平衡线圈(9)的电流强度，使得所述悬浮部(6)的合力指向所述第一固定部(1)并靠近第一固定部(1)的缓冲构件通过摩擦力带动所述缓冲构件转动，并在阻尼构件的阻力作用下静止。

5.如权利要求4所述的磁悬浮换气风扇，其特征在于，所述缓冲构件为空心圆盘状结构，在朝向所述悬浮部(6)侧具有从圆心沿圆盘径向发散的凸起状结构，所述悬浮部(6)设有的缓冲部(6a)为空心圆盘状结构并在朝向所述第一固定部(1)侧具有从圆心沿圆盘径向发散的凹槽状结构。

6.如权利要求4或权利要求5所述的磁悬浮换气风扇，其特征在于，所述第一固定部(1)至少设有5组独立线圈，其中包括均匀分布于所述第一固定部(1)周向上用于产生交变磁场的四组动力线圈(3)和与固定柱(5)同轴的平衡线圈(9)；

所述动力线圈(3)在接通交流电的情况下与悬浮部(6)上的转子(6b)产生电磁感应，促使转子(6b)带动叶轮旋转。

7.如权利要求6所述的磁悬浮换气风扇，其特征在于，所述平衡线圈(9)在通电的情况下产生所述平衡线圈对悬浮部(6)的作用力F2用于平衡悬浮部(6)自身重力G与所述第一固定部(1)中第一磁体(2)对所述第二磁体(6c)的吸引力F1的合力中的全部或部分。

8.如权利要求1或权利要求2所述的磁悬浮换气风扇，其特征在于，设置于所述第一固定部(1)上的第一磁体(2)和设置于悬浮部(6)上的第二磁体(6c)朝向对方的磁极磁性相异。

9.如权利要求4或权利要求5所述的磁悬浮换气风扇，其特征在于，所述第一固定部(1)、悬浮部(6)和固定柱(5)同轴，所述第一固定部(1)与固定柱(5)刚性连接，所述第一固定部(1)中的缓冲构件经所述阻尼构件半紧固式套接于固定柱(5)。

10.如权利要求1或权利要求2所述的磁悬浮换气风扇，其特征在于，所述第一固定部(1)为圆柱状结构，并通过螺母(7)实现与固定柱(5)的连接关系；

所述第一固定部(1)至少还包括底座(4)和固定部件，所述底座(4)上设有用于发光的LED灯(4a)、用于播放音频信息的扩音器(4b)。

说明书

一种磁悬浮换气风扇

技术领域

[0001] 本发明涉及一种磁悬浮装置，尤其涉及一种磁悬浮换气风扇。

背景技术

[0002] 磁悬浮技术是指利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术。目前的悬浮技术主要包括磁悬浮、光悬浮、声悬浮、气流悬浮、电悬浮、粒子束悬浮等，其中磁悬浮技术比较成熟。磁悬浮技术(electromagnetic levitation，electromagnetic suspension)简称EML技术(或EMS技术)。磁悬浮技术实现形式比较多，主要可以分为系统自稳的被动悬浮和系统不能自稳的主动悬浮等。

[0003] 磁悬浮技术的系统，是由转子、传感器、控制器和执行器4部分组成，其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。假设在参考位置上，转子受到一个向下的扰动，就会偏离其参考位置，这时传感器检测出转子偏离参考点的位移，作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号，然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力，从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此，不论转子受到向下或向上的扰动，转子始终能处于稳定的平衡状态。

[0004] 英国物理学家Earnshow最早提出了磁悬浮的概念，同时指出：单靠永久磁铁是不能将一个铁磁体在所有六个自由度上都保持在自由稳定的悬浮状态。美国，法国等专家曾提出物体摆脱自身重力阻力并高效运营的若干猜想--也就是磁悬浮的早期模型。并列出了无摩擦阻力的磁悬浮列车使用的可能性。然而，当时由于科学技术以及材料局限性磁悬浮列车只处于猜想阶段，未提出一个切实可行的办法来实现这一目标。德国的赫尔曼·肯佩尔申请了磁悬浮列车这一的专利。20世纪60年代，世界上出现了3个载人的气垫车实验系统，它是最早对磁悬浮列车进行研究的系统。随着技术的发展，特别是固体电子学的出现，使原来十分庞大的控制设备变得十分轻巧，这就给磁悬浮列车技术提供了实现的可能。1969年，德国牵引机车公司的马法伊研制出小型磁悬浮列车系统模型，以后命名为TR01型，该车在1km轨道上时速达165km，这是磁悬浮列车发展的第一个里程碑。在20世纪70、80年代，磁悬浮列车系统继续在德国蒂森亨舍尔测试和实施运行。德国开始命名这套磁悬浮系统为“磁悬浮”。随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。在制造磁悬浮列车的角逐中，日本和德国是两大竞争对手。日本的电动悬浮式磁悬浮列车，在宫崎一段74km长的试验线上，创造了时速430km的日本最高记录。
1999年4月日本研制的超导磁悬浮列车在实验线上达到时速550km，德国经过20年的努力，技术上已趋成熟，已具有建造运营线路的水平。

[0005] 国内外研究的热点是磁悬浮轴承和磁悬浮列车，而应用最广泛的是磁悬浮轴承。它的无接触、无摩擦、使用寿命长、不用润滑以及高精度等特殊的优点引起世界各国科学界的特别关注，国内外学者和企业界人士都对其倾注了极大的兴趣和研究热情。

[0006] 磁悬浮是利用悬浮磁力使物体处于一个无摩擦、无接触悬浮的平衡状态，磁悬浮看起来简单，但是具体磁悬浮悬浮特性的实现却经历了一个漫长的岁月。由于磁悬浮技术原理是集电磁学、电子技术、控制工程、信号处理、机械学、动力学为一体的典型的机电一体化高新技术。伴随着电子技术、控制工程、信号处理元器件、电磁理论及新型电磁材料的发展和转子动力学的进一步的研究，磁悬浮随之解开了其神秘一方面。

[0007] 传统的换气风扇在人们视觉展示，通常以固定摆设为主，也有转动展示，以电风扇全重力被支承于展台，由电力驱动，产生噪音，长久运转耗能多。

发明内容

[0008] 本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种能减少耗能，无噪声、展览视觉效果好的磁悬浮换气风扇。所述磁悬浮换气风扇至少由第一固定部、悬浮部和固定柱构成，所述第一固定部和悬浮部分别套接于固定柱；所述磁悬浮换气风扇处于运行过程时设置于第一固定部上的控制部基于转速传感器测得所述悬浮部的实时转速信息获得的排空速率和空气参数信息而测得所述悬浮部受到空气的反作用力F3、所述悬浮部自身重力G和设置于第一固定部上的第一磁体对设于所述悬浮部上的第二磁体产生的吸引力F1实时设置通过平衡线圈的电流强度从而产生对应变化的磁场用以形成对所述悬浮部的作用力F2并使得所述悬浮部在受到G、F1、F2和F3的情况下实现竖直方向受力平衡并处于悬浮。进一步地，所述控制部基于获得的旋转部对空气的排除速率和空气的密度参数信息，对平衡线圈的电流强度调节从而完成对悬浮部的磁力F2的调节，从而实现了在悬浮部处于不同转速调节和所述磁悬浮换气风扇处于不同的空气环境条件下，都能保证所述悬浮部在运行过程中处于受力平衡并处于悬浮状态。

[0009] 根据一个优选的实施方式，所述第一固定部至少还设有动力线圈，所述控制部基于用户对所述磁悬浮换气风扇的转速档位调节完成动力线圈中电流强度调节实现对应感应磁场的强度调节从而完成悬浮部上的转子的转速调节并同时开启转速传感器和空气传感器进行所述悬浮部的转速信息和环境空气信息的实时采集；所述控制部基于转速传感器和空气传感器采集的实时转速信息数据和实时空气信息数据测得所述悬浮部在旋转过程中受到空气的实时反作用力F3，并通过实时增加或减小所述平衡线圈的电流，增大或减小所述悬浮部受到平衡线圈产生的磁场对所述悬浮部的磁力F2从而实现悬浮部在受到G、F1、F2和F3的情况下实现竖直方向受力平衡。

[0010] 根据一个优选的实施方式，所述磁悬浮换气风扇处于开启阶段时所述悬浮部在自身重力G、所述第一磁体的吸引力F1和平衡线圈产生磁场形成的磁力F2的合力作用下向背离所述第一固定部的方向运动并在移动过程中发生旋转且转速逐渐加快直至所述悬浮部运动越过工位，所述控制部基于速度传感器检测到所述悬浮部的旋转速度信息在所述悬浮部的旋转速度不小于所述工位预设速度值时控制所述平衡线圈的电流减小以减弱平衡线圈产生的磁场强度，使得所述悬浮部的合力指向第一固定部从而使所述悬浮部回至所述悬浮部的工位并以预设转速旋转。进一步地，通过对磁力F2的调节，实现了所述悬浮部在开启过程中的能够顺利增加至预设速度，并在完成增速后回复至工位。

[0011] 根据一个优选的实施方式，在用户关闭所述换气风扇过程中所述控制部断开动力线圈电流从而撤销所述转子旋转的动力使得所述悬浮部在空气摩擦力的作用下逐步停止转动并在预设的时间段内均匀减小所述平衡线圈的电流强度使得所述悬浮部的合力指向所述第一固定部并靠近第一固定部的缓冲构件通过摩擦力带动所述缓冲构件转动，并在阻尼构件的阻力作用下静止。进一步地，所述悬浮部在阻尼构件的作用下的快速静止有助于避免所述叶轮对周围环境的人或物造成可能的伤害。同时，通过所述限位部对悬浮部的位置限制避免了所述悬浮部在高速碰撞的过程中发生的无规则反弹，避免了对所述磁悬浮换气风扇其它部件的伤害。

[0012] 根据一个优选的实施方式，所述缓冲构件为空心圆盘状结构，在朝向所述悬浮部侧具有从圆心沿圆盘径向发散的凸起状结构，所述悬浮部设有的缓冲部为空心圆盘状结构并在朝向所述第一固定部侧具有从圆心沿圆盘径向发散的凹槽状结构，从而使得所述缓冲部与所述缓冲构件在接触过程中具有较大的接触面积。

[0013] 根据一个优选的实施方式，所述第一固定部至少设有5组独立线圈，其中包括均匀分布于所述第一固定部周向上用于产生交变磁场的四组动力线圈和与固定柱同轴的平衡线圈；所述动力线圈在接通交流电的情况下与悬浮部上的转子产生电磁感应，促使转子带动叶轮旋转。

[0014] 根据一个优选的实施方式，所述平衡线圈在通电的情况下产生对悬浮部的磁力F2用于平衡悬浮部自身受到的重力G与所述第一固定部中第一磁体产生的磁力F1的合力中的全部或部分。

[0015] 根据一个优选的实施方式，设置于所述第一固定部上的第一磁体和设置于悬浮部上的第二磁体朝向对方的磁极磁性相异。

[0016] 根据一个优选的实施方式，所述第一固定部、悬浮部和固定柱同轴，所述第一固定部与固定柱刚性连接，所述第一固定部中的缓冲构件经所述阻尼构件半紧固式套接于固定柱。

[0017] 根据一个优选的实施方式，所述第一固定部为圆柱状结构，并通过螺母实现与固定柱的连接关系；所述第一固定部至少还包括底座和固定部件，所述底座上设有用于发光的LED灯、用于播放音频信息的扩音器。

附图说明

[0018] 图1是本发明的磁悬浮换气风扇的结构示意图；

[0019] 图2是本发明的磁悬浮换气风扇中第一固定部的结构示意图；

[0020] 图3是本发明的磁悬浮换气风扇中悬浮部的一种优选实施方式的受力图；和[0021] 图4是本发明的磁悬浮换气风扇中悬浮部的另一种优选实施方式的受力图。

[0022] 附图标记列表

[0023] 1：第一固定部    2：第一磁体      3：动力线圈

[0024] 4：底座          4a：LED灯板      4b：扩音器

[0025] 4c：控制部       5：固定柱        6：悬浮部

[0026] 6a：缓冲部       6b：转子         6c：第二磁体

[0027] 7：螺母          8：固定座        9：平衡线圈

具体实施方式

[0028] 下面结合附图和实施例进行详细说明。

[0029] 图1示出了本发明的磁悬浮换气风扇的结构示意图。如图1所示，本发明的磁悬浮换气风扇至少由第一固定部1、悬浮部6和固定柱5构成。

[0030] 所述第一固定部1、悬浮部7和固定柱5同轴。所述第一固定部1、悬浮部6分别套接于固定柱5。所述第一固定部1中的缓冲构件经阻尼构件半紧固式套接于固定柱5。所述第一固定部1为圆柱状结构，并通过螺母9实现与固定柱5的连接关系。所述第一固定部1至少包括第一磁体2、线圈、底座4和固定部件。所述第一磁体2套接于第一固定部1的固定部件之上，用于提供对悬浮部6的拉力。所述第一固定部1至少设有5组独立线圈，如图2所示，其中包括均匀分布于所述第一固定部1周向上用于产生交变磁场的四组动力线圈3和与固定柱5同轴的平衡线圈9。所述动力线圈3在接通交流电的情况下与悬浮部6上的转子6b产生电磁感应，促使转子6b带动叶轮旋转。

[0031] 所述平衡线圈9在通电的情况下产生对悬浮部6的磁力F2用于平衡悬浮部6自身受到的重力G与所述第一固定部1中第一磁体2对悬浮部6产生的磁力F1的合力中的全部或部分。优选地，当所述悬浮部6还未开始旋转时，悬浮部6受到自身重力G、磁力F1和磁力F2，从而所述磁力F2用于平衡重力G和F1。当所述悬浮部6开始旋转时，悬浮部6受到自身重力G、磁力F1、磁力F2和反作用力F3，从而所述磁力F2仅需用于平衡重力G和F1的部分向下的合力。

[0032] 所述底座4上设有用于发光的LED灯4a、用于播放音频信息的扩音器4b。根据一个优选的实施方式，所述扩音器4b通过有线和/或无线的方式与音频播放客户端相连，用于实现各类音频信息的播放。所述LED灯4a通过有线和/或无线的方式与光线控制器相连，用于实现所述LED灯4a发光强度和发光颜色等发光参数或发光条件的调节。

[0033] 所述底座4上还设有用于实现所述动力线圈3和平衡线圈9电流控制的控制部4c，所述控制部4c基于用户对所述换气风扇的转速档位调节完成动力线圈3中电流强度调节并实现感应磁场的强度调节从而完成悬浮部6上转子6b的转速调节。

[0034] 根据一个优选的实施方式，当用户调高转速档位，所述控制部4c基于用户对所述换气风扇的转速档位调节完成动力线圈3中电流强度增大，从而实现所述动力线圈3产生的感应磁场的强度的增强，使得推动所述悬浮部6上转子6b转动的动力增强，从而完成所述悬浮部6的旋转加速，直至加速后所述悬浮部6的转动动力与空气产生的摩擦力相等时，结束加速过程，并以当前速度匀速旋转。

[0035] 当用户调低转速档位，所述控制部4c基于用户对所述换气风扇的转速档位调节完成动力线圈3中电流强度减小，从而实现所述动力线圈3产生的感应磁场的强度的减弱，使得推动所述悬浮部6上转子6b转动的动力减弱，从而完成所述悬浮部6的旋转减速，直至减速后所述悬浮部6的转动动力与空气产生的摩擦力相等时，结束减速过程，并以当前速度匀速旋转。

[0036] 根据一个优选的实施方式，所述悬浮部6转动速度越大，其受到空气的摩擦力越大。悬浮部6转速越小，受到的摩擦力越小。因此，每一次速度的增加或降低都是转动动力与空气摩擦力再平衡的过程。

[0037] 在所述磁悬浮换气风扇处于工作状态时，所述控制部4c基于通过转速传感器实时采集的悬浮部6的转速信息从而获得单位时间悬浮部6上叶轮排开空气的体积，并基于空气传感器测得的当前气压、湿度等信息从而获得空气密度信息，从而所述控制4c基于悬浮部6排空速率和空气密度信息测得所述悬浮部6在旋转过程中受到空气的反作用力F3，并通过调整所述平衡线圈9的电流大小完成所述悬浮部6所受磁力F2的调节，从而实现悬浮部6在竖直方向上达到受力平衡保持悬浮状态。如图3所示，所述受力平衡为在悬浮部6转动过程中，悬浮部6自身重力G与悬浮部受到第一固定部1中第一磁体2的吸引力F1之和等于悬浮部7受到的平衡线圈11产生的磁场的磁力F2与悬浮部6在旋转过程中受到的空气的反作用力F3之和，即是所述悬浮部6在竖直方向上所受合力F合为零，或趋于零。

[0038] 根据一个优选的实施方式，所述磁悬浮换气风扇不仅适用于空气环境，还适用于其他气体环境，在其他气体环境中反作用力F3的计算过程仅需将空气参数调整为对应气体的参数即可。

[0039] 其中所述平衡线圈9的电流大小基于所述悬浮部6的转速信息实时调节。根据一个优选的实施方式，当用户调高转速档位对悬浮部6进行加速时，所述悬浮部6的转速逐渐变大，从而使得悬浮部6上叶轮换气能力增强，所述叶轮对空气的作用力增大，从而使得该加速过程中空气对叶轮的反作用力增大，也即是，在加速过程中所述悬浮部6受到的空气反作用力F3持续增大，使得所述悬浮部6的合力F合有沿着固定座10的方向上增大的趋势。所述控制部4c基于通过转速传感器实时采集的悬浮部6的转速增大信息，测得所述悬浮部6在旋转过程中受到空气的实时反作用力F3，并通过实时减小所述平衡线圈9的电流，减小所述悬浮部6受到平衡线圈9产生的磁场对所述悬浮部6的磁力F2，从而实现悬浮部6达到受力平衡保持悬浮状态。

[0040] 根据一个优选的实施方式，当用户调低转速档位对悬浮部6进行减速时，所述悬浮部6的转速逐渐减小，从而使得悬浮部6上叶轮换气能力减弱，所述叶轮对空气的作用力减小，从而使得该减速过程中空气对叶轮的反作用力减小，也即是，在减速过程中所述悬浮部6受到的空气反作用力F3持续减小，使得所述悬浮部6的合力F合有沿着第一固定部1的方向上增大的趋势。所述控制部4c基于通过转速传感器实时采集的悬浮部6的转速减小信息，测得所述悬浮部6在旋转过程中受到空气的实时反作用力F3，并通过实时增加所述平衡线圈9的电流，增大所述悬浮部6受到平衡线圈9产生的磁场对所述悬浮部6的磁力F2，从而实现悬浮部6达到受力平衡保持悬浮状态。

[0041] 所述第一固定部1至少还包括阻尼构件和缓冲构件。所述阻尼构件用于在所述悬浮部6与所述第一固定部1贴合旋转的情况下为所述悬浮部6提供与悬浮部6旋转方向相反的阻力，用于实现所述悬浮部6快速制动的功能。

[0042] 所述缓冲构件为空心圆盘状结构，在朝向所述悬浮部6的一侧具有从圆心沿圆盘径向发散的凸起状结构。所述悬浮部6设有的缓冲部6a为空心圆盘状结构并在朝向所述第一固定的一侧具有从圆心沿圆盘径向发散的凹槽状结构。从而使得所述缓冲部6a与所述缓冲构件在接触过程中具有较大的接触面积。

[0043] 在用户关闭所述换气风扇过程中，所述控制部4c断开动力线圈3电流从而撤销所述转子6b旋转的动力使得所述悬浮部6在空气摩擦力的作用下逐步停止转动，并在预设的时间段内均匀减小所述平衡线圈9的电流强度使得所述悬浮部6的合力指向所述第一固定部1，并缓慢靠近第一固定部1的缓冲构件。所述悬浮部6在静止过程中，通过摩擦力带动所述缓冲构件转动，并在阻尼构件的阻力作用下静止。

[0044] 根据一个优选的实施方式，在为了使得用户在关闭所述磁悬浮换气风扇时所述悬浮部6尽快静止，所述控制部4c同时断开所述动力线圈3和平衡线圈9的电流，从而使得所述悬浮部6在自身重力G和第一磁体2的吸引力F1的作用下快速靠近所述第一固定部1，使得所述悬浮部6在空气摩擦力和缓冲构件的摩擦力的作用下和所述阻尼构件的阻力下快速静止，从而实现了例如在停电的情况下需要较快速度实现悬浮部6静止的功能，所述悬浮部6的快速静止有助于避免所述叶轮对周围环境的人或物造成可能的伤害。

[0045] 优选的，所述固定柱5上设有限位部。当所述悬浮部6与第一固定部1接触瞬间，所述限位部弹出，实现对悬浮部7位置卡合。通过所述限位部对悬浮部6的位置限制避免了所述悬浮部6在高速碰撞第一固定部1的过程中发生的无规则反弹，避免了对所述磁悬浮换气风扇其它部件的伤害。

[0046] 优选地，所述固定柱5通过固定座8悬挂于工作面上。所述工作面可以是房顶等部位。

[0047] 优选地，设置于所述第一固定部1上的第一磁体2和设置于悬浮部6上的第二磁体6c朝向对方的磁极磁性相异，从而使得所述第一磁体2产生对悬浮部6的磁力F1。

[0048] 根据一个优选的实施方式，当所述悬浮体6受某种外因在水平方向偏离平衡位置时，也即是所述悬浮体6偏离所述固定柱5的轴心或中轴线时，所述悬浮体6所受力如图4所示，其中忽略了悬浮体旋转过程中受到的动力与用于空气摩擦力。如图4所示，悬浮部6受到自身重力G、第一磁体2的吸引力F1、平衡线圈9产生的磁场力F2与悬浮部6在旋转过程中受到的空气的反作用力F3。当所述悬浮部6水平位置发生偏移时，吸引力F1在竖直和水平方向水分别具有分力F11和F12。重力G、磁场力F2与悬浮部6受到的空气的反作用力F3的作用方向仍处于竖直方向。其中F12的方向指向所述固定柱5的中轴线方向与所述悬浮部6的偏移方向相反，从而使得所述悬浮部6能够恢复至平衡状态。并且，当所述悬浮部6在回复至平衡位置过程中，其受到的回复力F12逐渐减小，有助于悬浮部缓慢平稳的回复至平衡位置。也即是，在所述悬浮部6在水平方向上发生偏移时，所述悬浮部6会受到一个回复至原平衡位置的恢复力F12，从而促使悬浮部6平衡。

[0049] 实施例1

[0050] 结合图1、图2、图3和图4以本发明的磁悬浮换气风扇的开启至关闭流程为例。所述磁悬浮换气风扇工作流程包括风扇开启过程、风扇工作过程和风扇关闭过程。

[0051] 风扇开启过程中，所述动力线圈3和平衡线圈9通电并产生磁场，同时所述限位部闭合，所述悬浮部6在自身重力G、第一磁体2的吸引力F1和平衡线圈9产生磁场形成的磁场力F2的合力作用下向所述固定座8方向运动，并在向所述固定座8运动过程中所述悬浮部6产生旋转运动，所述悬浮部6在向所述固定座8靠近过程中叶轮转速逐渐加快从而受到的空气的反作用力F3逐渐增大，直至所述悬浮部6运动至工位时所述悬浮部6所受合力为零。所述工位即是所述悬浮部6的受力平衡位置。

[0052] 当所述悬浮部6运动至平衡位置后，仍将以一定的速度继续向所述固定座8靠近，在所述悬浮部6的旋转速度不小于所述工位预设速度值时，所述控制部4c控制所述平衡线圈9的电流减小，从而减弱平衡线圈9产生的磁场强度，使得所述悬浮部7的合力指向第一固定部，从而使所述悬浮部6缓慢回至所述悬浮部6的工位，并以预设转速旋转，完成所述风扇的开启过程。

[0053] 当所述悬浮部6处于工位时，竖直方向上悬浮部6受自身重力G、第一磁体2的吸引力F1、平衡线圈9产生的磁场的磁力F2和在旋转过程中受到的空气的反作用力F3的合力为零。所述悬浮部6水平面内受到动力线圈3产生磁场施加的旋转动力与空气对悬浮部6的摩擦力相等，从而在水平面内合力为零。

[0054] 所述风扇工作过程包括在工位处的风扇增速过程和风扇减速过程。其中风扇增速过程为所述控制部4c基于用户对所述换气风扇的转速档位调节完成动力线圈3中电流强度增大，从而实现所述动力线圈3产生的感应磁场的强度的增强，使得推动所述悬浮部6上转子6b转动的动力增强，从而完成所述悬浮部6的旋转加速，直至加速后所述悬浮部6转动动力与空气产生的摩擦力相等时，结束加速过程，并以当前速度匀速旋转。

[0055] 同时，当用户调高转速档位对悬浮部6进行加速时，所述悬浮部6的转速逐渐变大，从而使得悬浮部6上叶轮换气能力增强，所述叶轮对空气的作用力增大，从而使得该加速过程中空气对叶轮的反作用力增大。也即是，在加速过程中所述悬浮部6受到的空气反作用力F3持续增大，使得所述悬浮部6的合力F合有沿着基座9的方向上增大的趋势。

[0056] 所述控制部4c基于通过转速传感器实时采集的悬浮部7的转速信息从而获得单位时间悬浮部6上叶轮排开空气的体积，并基于空气传感器测得的当前气压、湿度等信息从而获得空气密度信息，从而所述控制4c基于悬浮部6排空速率和空气密度信息测得所述悬浮部6在旋转过程中受到空气的反作用力F3，并通过实时减小所述平衡线圈9的电流，减小所述悬浮部6受到平衡线圈9产生的磁场对所述悬浮部6的磁力F2，从而实现悬浮部6达到受力平衡保持悬浮状态。

[0057] 其中风扇减速过程为所述控制部4c基于用户对所述换气风扇的转速档位调节完成动力线圈3中电流强度减小，从而实现所述动力线圈3产生的感应磁场的强度的减弱，使得推动所述悬浮部6上转子6b转动的动力减弱，从而完成所述悬浮部6的旋转减速，直至减速后所述悬浮部6转动动力与空气产生的摩擦力相等时，结束减速过程，并以当前速度匀速旋转。

[0058] 同时，当用户调低转速档位对悬浮部6进行减速时，所述悬浮部6的转速逐渐减小，从而使得悬浮部6上叶轮换气能力减弱，所述叶轮对空气的作用力减小，从而使得该减速过程中空气对叶轮的反作用力减小。也即是，在减速过程中所述悬浮部6受到的空气反作用力F3持续减小，使得所述悬浮部6的合力F合有沿着第一固定部1的方向上增大的趋势。所述控制部4c基于通过转速传感器实时采集的悬浮部6的转速减小信息，测得所述悬浮部6在旋转过程中受到空气的实时反作用力F3，并通过实时增大所述平衡线圈9的电流，增大所述悬浮部6受到平衡线圈9产生的磁场对所述悬浮部6的磁力F2，从而实现悬浮部6达到受力平衡保持悬浮状态。

[0059] 所述风扇关闭过程为所述控制部4c断开动力线圈3电流从而撤销所述转子6b旋转的动力使得所述悬浮部6在空气摩擦力的作用下逐步停止转动，并在预设的时间段内均匀减小所述平衡线圈9的电流强度使得所述悬浮部6的叶轮在空气反作用力下靠近第一固定部1的缓冲构件，通过摩擦力带动所述第一固定部1转动并在所述阻尼构件的阻力作用下静止。优选地，限位部在所述悬浮部6与所述第一固定部1接触时弹出并将所述悬浮部6的位置锁定在所述限位部与第一固定部1之间。避免了所述悬浮部6在高速碰撞第一固定部1的过程中发生的无规则反弹，避免了对所述磁悬浮换气风扇其它部件的伤害。

[0060] 需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。