一种空间旋转磁场发生装置及其控制方法

摘要

一种任意旋转轴的空间旋转磁场发生装置，线圈部分(2)为三组两两正交的亥姆霍兹线圈，每组线圈由三对亥姆霍兹线圈组合绕制而成，三对线圈分别接三相电流的各相。根据使用者所需的旋转磁场(1)的参数：旋转轴方向角θ、Φ，确定旋转磁场初始位置的γ，旋转磁场角频率ω，旋转磁场幅值B0，CPU(311)运算得到三组线圈所产生的变化磁场：BX、BY和BZ，并得到对应的调制信号的脉宽和频率，控制电源部分(3)的三组波形发生器(312)，逆变产生三组三相电流，对三组线圈供电，产生三个方向的变化磁场。这三个变化磁场在空间叠加后，得到所需的旋转磁场(1)。调整各波形发生器(312)调制信号的脉宽和频率，可改变旋转磁场的旋转轴、幅值、频率和初始位置。

主权项

一种空间旋转磁场发生装置，其特征在于包括线圈部分(2)和电源部分(3)，线圈部分(2)为三组两两垂直的圆形亥姆霍兹线圈(21、22、23)，每组线圈均由三对亥姆霍兹线圈组合绕制而成；三组线圈的轴向方向分别为X轴，Y轴和Z轴，X轴、Y轴和Z轴交互为一点，该交互点为坐标原点O，XOY平面为水平平面，铅垂方向为Z轴方向；每组线圈由三对亥姆霍兹线圈组合绕制而成，每组线圈均有三个接线抽头，分别接入三相电流的各相；电源部分(3)包括控制器子部分(31)和主电路子部分(32)，电源部分(3)中有独立的三路三相电流输出电路，由一个CPU(311)控制；三个波形发生器(312)分别控制三个驱动器(313)，驱动具有三组交直交结构的主电路子部分(32)，使得主电路子部分(32)中每一组直交直结构均分别输出一组三相交流电；电源部分(3)的三组三相交流电输出通过电缆分别接入线圈部分(2)的三组亥姆霍兹线圈(21、22、23)。