Hình 2.4 mơ tả sơ đồ cấu trúc tổng qt của mơ hình nâng vật chuyển động sử dụng ổ đỡ từ. Để đảm bảo vật nâng chuyển động ổn định thì hệ sử dụng hai ổ đỡ từ ngang trục. Mỗi ổ đỡ từ ngang trục sẽ tạo ra các lực nâng ngang trục theo các phương vng góc với nhau là x và y. Các lực nâng này được điều khiển bởi hệ thống phản hồi vịng kín để đảm bảo vị trí của trục nâng nằm chính giữa lõi stator. Ổ từ ngang trục phía trái sẽ kiểm sốt hai vị trí theo phương x1 và y1, cịn ổ đỡ từ ngang trục phía phải sẽ kiểm sốt hai vị trí theo phương x2 và y2. Như vậy các ổ đỡ từ sẽ kiểm soát 4 bậc tự do cho vật nâng.
Trên thực tế để tăng cường tính ổn định và tăng độ cứng cho hệ nâng bằng từ trường cũng như giảm tổn hao trong ổ đỡ từ, phần liên kết giữa hai ổ đỡ từ thường được bố trí các thanh nam châm vĩnh cửu, sơ đồ mô tả chi tiết được thể hiện như Hình 2.5a. Mặt cắt ngang của ổ đỡ từ và các dịng từ thơng được thể hiện như Hình 2.5b.
Các phiến nam châm được đặt giữa hai ổ đỡ từ để tạo ra từ thông phân cực như được thể hiện bởi đường nét liền đậm, cịn từ thơng do các cuộn dây theo phương x sinh ra được ký hiệu bằng đường nét đứt.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Ổ từ làm việc dựa trên nguyên lý lực nâng điện từ và bao gồm bốn nam châm điện được bố trí ở phần tĩnh (stator). Mỗi ổ đỡ từ ngang trục có nhiệm vụ kiểm sốt chuyển động theo hai phương ngang là x và y.
Để đảm bảo nguyên tắc này, mỗi cặp nam châm điện được bố trí đối diện nhau qua rotor để đảm bảo một phương chuyển động. Cấu hình này cho phép tạo ra được cả lực nâng dương và lực nâng âm. Giả sử do ảnh hưởng của nhiễu phụ tải làm trục quay chuyển động xuống, khi đó khoảng cách giữa trục quay và nam châm điện phía dưới sẽ giảm, thơng tin này sẽ được chuyển tới bộ điều khiển để ra lệnh tăng cường dịng điện cho nam châm điện phía trên. Kết quả là ổ đỡ từ sẽ sinh ra lực nâng đủ lớn để giữ trục quay ở đúng vị trí giữa stator. Q trình cũng xảy ra tương tự khi có nhiễu phụ tải tác động theo hướng khác.