DD223203A1 - Magnetkreisanordnung fuer radiale aktive magnetlager - Google Patents
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- F16C32/048—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of two degrees of freedom, e.g. radial magnetic bearings
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Abstract
Die Erfindung "Magnetkreisanordnung fuer radiale aktive Magnetlager" bezieht sich auf beruehrungsfreie Lagerungen von vorwiegend schnelldrehenden Rotoren, von Rotoren mit hoher Laufgenauigkeit und/oder Rotoren unter besonderen Betriebsbedingungen (Vakuum, korrosive Medien und anderes). Ziel der Erfindung ist es, den technologischen und regelungstechnischen Aufwand fuer die Lagestabilisierung des Rotors durch ein aktives Magnetradiallager zu verringern und die dynamischen Eigenschaften zu verbessern. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe durch eine spezielle Magnetkreisanordnung mit im Komplettschnitt hergestellten ferromagnetischen Staenderblechen dadurch geloest, dass benachbarte und idealerweise nicht zusammenwirkende Magnetpole gleiche magnetische Polaritaet aufweisen und/oder zwischen den idealerweise nicht zusammenwirkenden benachbarten Magnetpolpaaren Aussparungen oder Einschnitte angeordnet sind, die den magnetischen Widerstand zwischen diesen Magnetpolpaaren erhoehen. Die entkoppelnde Wirkung wird noch erhoeht, wenn in den Aussparungen oder Einschnitten Kurzschlusswindungen angeordnet sind. Fig. 1
Description
Magnetkreisanordnung für radiale, aktive Magnetlager Das Anwendungsgebiet der Erfindung .
Die Erfindung betrifft die berührungsfreie Lagerung vorw.iegend sehne!!drehender Rotoren, von Rotoren .hoher Laufgenauigkeit und von Rotoren unter besonderen Betriebsbedingungen, wie unter Vakuum, in korrosiven oder radioaktiven Medien..,.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen,
Die' Erfindung bezieht sich auf bekannte radiale aktive magnetische Lagereinrichtungen, beispielsweise nach . . DE-ÖS 19 67 085· Danach ist das Ständermagnetpolsystem aus einem Paket von im Komplettschnitt hergestellten Blechen gebildet, das analog dem Stator eines üblichen Drehstrommotors hergestellt wird. Das ist technologisch günstig. Ein erheblicher Mangel solcher bekannten Anordnungen ist jedoch die magnetische Beeinflussung benachbarter Magnetpolpaare untereinander, die eine regelungstechnische Beherrschung der Lagestabilisierung des, Rotors im Llagnetlager sehr kompliziert. Past rückwirkungsfrei sind bekannte Binse!magnetsysterne, die jedoch einen erheblichen Justieraufwand erfordern und die auch technologische Nachteile aufweisen. Eine solche Anordnung ist beispielsweise von G, Schv/eitzer: Ein aktives magnetisches Rotorlager - Auslegung und Anwendung. Regelungstechnik 1978, lieft 1, Seite 10 - 15. bekannt.
'.,. ' . - 2 Das Ziel der Erfindung ' . . · -
Es ist.das'Ziel der Erfindung, den regelungstechnischen Aufwand für die Lagestabilisi'erung eines radialen aktiven Ma-.
r '-' ".
gnetlagers zu. verringern und die dynamischen Eigenschaften des Magnetlagers bei günstigem technologischem Aufwand zu verbessern. . . . '
Darlegung des. Wesens der Erfindung
Die Hauptursache1 für den regelungstechnischen Aufwand der Lagestabilisierung und für eine beschränkte Dynamik: bekannter Magnetlageranordüungen ist die große--magnetische Kopplung benachbarter und idealerweise nicht zusammenwirkender Magnetpolpaare. . · '
Aufgabe-der Erfindung ist es daher, eine neue Erregermagnetanordnung anzugeben, mit der eine bessere Entkopplung 'der benachbarten und idealerweise nicht zusammenwirkenden Magnet-.polpaare erreicht wird.' . ' . ' .
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Magnetkreisanordnung für radiale aktive Magnetlager mit einem Ständerpaket aus im Xomplettschnitt hergestellten ferromagnetischen Ständerblechen dadurch gelöst, daß benachbarte und-idealerweise nicht zusammenwirkende Magnetpole im Ständerpaket so angeordnet sind, daß' sie gleich gerichtete magnetische Polarität durch an sich bekannte Einstellung der Stromrichtung besitzen und/oder daß in StänderpaketSektoren zwischen benachbarten und idealerweise. nicht zusammenwirkenden Magnetpolen Mittel angeordnet sind, die den magnetischen Widerstand in diesen StänderpaketSektoren erhöhen. Solche Mittel-sind zweckmäßig-Aussparungen oder Einschnitte in den Ständerpaketsektoren, die.-einfach beim Herstellen der Ständerbleche als Komplettschnitt gebildet werden und/oder Kurzschlußwindungen in den oder- um die.StänderpaketSektoren, ; . . . Besonders vorteilhaft ist die Anordnung der KurζSchlußwindungen in Einschnitten der StänderpaketSektoren. Durch die so erfolgte erfindungsgemäße magnetische Entkopplung der benachbarten und idealerweise, nicht zusammenwirkenden Magnet-'
pole können die Hegelsysteme für die Lageregelung des Rotors wechselwirkungsarm und somit strukturell einfacher aufgebaut werden. So können Betrag und Richtung der Regelkräfte genauer und mit geringerem:Aufwand erzeugt werden. Das ermöglicht eine schnellere Ausregelung von Störungen und somit verbesserte dynamische Eigenschaften des Magnetlagers.
Ausführungsbeispiel .
Pig. 1 zeigt den Querschnitt einer erfindungsgemäßen Magnetkreisanordnung, wobei in federn Quadranten eine andere Kombination der erfindungsgemäßen Merkmale dargestellt wurde. Durch die Darstellung einiger Magnetfeldlinien 12 und die Kennzeichnung der Spulenstromrichtung in den Erregerwicklungen 11 ist die Anordnung der Magnetpole so, daß benachbarte und idealerweise nicht- zusammenwirkende Magnetpole 2 im" Ständerpaket gleich gerichtete magnetische Polarität besit-. zen, gut erkennbar. Dadurch wird eine wesentlich geringere magnetische Beeinflussung zwischen nicht, zusammenwirkenden Magnetpolen 2 erreicht. .·
Die Mittel, die den magnetischen Widerstand zwischen den benachbarten und idealerweise nicht zusammenwirkenden Magnetpolen 2 erhöhen, sind Aussparungen 3 oder Einschnitte 4 im Ständerpaket, die so?/ohl den Querschnitt für den Streufluß des gut magnetisch.leitenden ferromagnetischen Ständerpakets verringern als auch wesentlich die Länge der Feldlinien des Streuflusses vergrößern. Denkbar wären weiterhin magnetisch schlecht leitende Materialstrukturen an den genannten Stellen im Ständerpaket.Die Aussparungen 3 'sind prismatisch mit konstruktiv frei wählbarer Querschnittsgestalt. In der Pig. sind quadratische und kreisrunde Aussparungen 3 -sowie Einschnitte 4 mit rechteckigem Querschnitt dargestellt. ' Eine maximale Wirkung bezüglich der Entkopplung der nicht zusammenwirkenden Magnetpole 2 wird erreicht, indem die bisher beschriebenen erfindungsgemäßen Merkmale zusätzlich mit Kurζschloß windungen 9 kombiniert werden, die vorteilhaft in Aussparungen 3 oder Einschnitten 4 angeordnet sind. Dies ist ebenfalls in Pig..1 dargestellt.
Alle erfindungsgemäßen Merkmale sind völlig mit bisher bekannten und .weit verbreiteten einfachen Herstellungstecnnologien des Elektromasciiinenbaus realisierbar.
Claims (4)
- Erfindungsanspruch - . <1. Magnetkreisanordnung für radiale aktive Magnetlager mit einem Ständer aus im Komplettschnitt hergestellten ferromagnetischen .Ständerblechen, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte und idealer?/eise nicht zusammenwirkende Magnetpole (2) im Ständerpaket so angeordnet sind, daß sie gleich gerichtete magnetische Polarität durch an sich bekannte Einsteilung der Stromrichtung besitzen und/oder daß in StänderpaketSektoren (1) zwischen benachbarten und idealerweise nicht zusammen?d.rkenden Magnetpolen (2) Mittel angeordnet^ sind, die den magnetischen Widerstand in diesen Ständerpaketsektoren (1) erhöhen.
- 2. Magnetkreisanordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erhöhung des magnetischen Widerstandes Aussparungen (3) und/oder Einschnitte (4) in den Ständerpaketsektoren (1) zwischen benachbarten und idealerweise nicht zusammenwirkenden Magnetpolen (2) sind.
- 3. Magnetkreisanordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erhöhung des magnetischen Widerstandes Kurzschlußwindungen (9) in den oder um die Ständerpaketsektoren (1) sind.
- 4. Magnetkreisanordnung nach Punkt 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschiußwindungen (9) ganz oder teilweise in den Aussparungen (3) oder Einschnitten (4) angeordnet sind. · . " . ·Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD26010984A DD223203B5 (de) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | Magnetkriesanordnung fuer radiale aktive magnetlager |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD26010984A DD223203B5 (de) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | Magnetkriesanordnung fuer radiale aktive magnetlager |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD223203A1 true DD223203A1 (de) | 1985-06-05 |
| DD223203B5 DD223203B5 (de) | 1996-05-30 |
Family
ID=5554704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD26010984A DD223203B5 (de) | 1984-02-16 | 1984-02-16 | Magnetkriesanordnung fuer radiale aktive magnetlager |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD223203B5 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0189518A1 (de) * | 1984-12-19 | 1986-08-06 | MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft | Zahnradgetriebe |
| US4983870A (en) * | 1989-07-26 | 1991-01-08 | Contraves Goerz Corporation | Radial magnetic bearing |
| US5051637A (en) * | 1990-03-20 | 1991-09-24 | Nova Corporation Of Alberta | Flux control techniques for magnetic bearing |
| US9845829B2 (en) | 2013-10-17 | 2017-12-19 | Skf Magnetic Mechatronics | Radial magnetic bearing and method of manufacture |
-
1984
- 1984-02-16 DD DD26010984A patent/DD223203B5/de not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0189518A1 (de) * | 1984-12-19 | 1986-08-06 | MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft | Zahnradgetriebe |
| US4983870A (en) * | 1989-07-26 | 1991-01-08 | Contraves Goerz Corporation | Radial magnetic bearing |
| US5051637A (en) * | 1990-03-20 | 1991-09-24 | Nova Corporation Of Alberta | Flux control techniques for magnetic bearing |
| US9845829B2 (en) | 2013-10-17 | 2017-12-19 | Skf Magnetic Mechatronics | Radial magnetic bearing and method of manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD223203B5 (de) | 1996-05-30 |
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