Modeling, Analysis, and Implementation of a Novel Wireless-Moving-Levitating System with Multiple Magnetic Fields

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Modeling, Analysis, and Implementation of a Novel Wireless-Moving-Levitating System with Multiple Magnetic Fields

机译：新型多磁场无线悬浮系统的建模，分析与实现

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This paper proposes a novel wireless-moving-levitating system (WMLS) using multiple magnetic fields to explore the effectiveness of wireless-moving-levitating manipulation in hard-to-reach environments. The modeling, simulation, implementation, and analysis of a wireless-moving-levitating light (WMLL) are presented. The WMLL is an illustration to show the validity of the proposed WMLS. A mechanical structure is designed to construct the WMLL. A levitation force, which resists the gravity to levitate a light-emitting diode (LED) disk, generated by permanent magnets and energized coreless winding is then derived. A module of wireless power transmission is further applied to provide power to the LED disk. Two hybrid stepper motors are employed to achieve planar motion of the LED disk. Additionally, a control scheme is developed to regulate the energized current for stable, quick, and accurate levitation of the LED disk. Simulation is performed to characterize the WMLL by using ANSYS software (Ansoft Maxwell software). Finally, the effectiveness of the proposed WMLS is verified through the experimental results of a developed prototype.

机译：本文提出了一种新颖的利用多个磁场的无线悬浮系统（WMLS），以探索在难以到达的环境中进行无线悬浮操作的有效性。介绍了无线移动悬浮灯（WMLL）的建模，仿真，实现和分析。 WMLL是说明所提出的WMLS有效性的说明。设计了一种机械结构来构造WMLL。然后推导出抵抗重力以悬浮发光二极管（LED）盘的悬浮力，该悬浮力由永磁体和通电的无芯绕组产生。无线功率传输模块还被应用以向LED盘提供功率。采用两个混合式步进电机来实现LED盘的平面运动。此外，开发了一种控制方案来调节通电电流，以稳定，快速和准确地悬浮LED盘。使用ANSYS软件（Ansoft Maxwell软件）进行仿真以表征WMLL。最后，通过开发的原型的实验结果验证了提出的WMLS的有效性。

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来源
《Electric Power Components and Systems》 |2019年第10期|515-525|共11页
作者

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作者单位

Shenzhen Univ Shenzhen Key Lab Electromagnet Control Shenzhen 518060 Peoples R China;

Univ Kentucky Dept Elect & Comp Engn Lexington KY USA;

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收录信息
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
levitating light; magnetic levitation system; multiple magnetic fields; wireless power transmission;

机译：悬浮的光磁悬浮系统多个磁场;无线电力传输;

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