DE2253036A1

DE2253036A1 - STABILIZATION DEVICE FOR FAST ROTATING, AXIALLY STRETCHED ROTORS WITH VERTICAL ROTATING AXIS

Info

Publication number: DE2253036A1
Application number: DE19722253036
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr Boehringer; Johann Gansohr; Gerhard Dr Langbein
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1972-10-28
Filing date: 1972-10-28
Publication date: 1974-05-16
Also published as: FR2204762B1; FR2204762A1; JPS4973551A; NL7311294A; DE2253036B2

Description

DORNIER
FriedrichshafenDORNIER
Friedrichshafen

Reg. 2346Reg. 2346

Stabilisierungseinrichtung für schnell umlaufende, axial gestreckte Rotoren mit vertikaler DrehachseStabilization device for fast rotating, axially elongated rotors with vertical axis of rotation

Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungseinrichtung für schnell umlaufende, axial gestreckte Rotoren mit vertikaler Drehachse. Dabei ist unter einem axial gestreckten Rotor ein Rotor zu verstehen, dessen Längserstreckung größer ist als seine radiale Abmessung. Als Beispiel hierfür seien Molekularpumpen nach dem Holweck-Prinzip genannt. Bei derartigen Rotoren sind außerordentlich hohe Drehzahlen notwendig, so daß besondere Vorkehrungen an den Lagern erforderlich sind. Die Rotoren wirken wie Kreisel und es können bei ihnen Präzessions- und Nutationsschwingungen auftreten, so daß besondere Einrichtungen im Lager vorgesehen werden müssen, um diese Schwingungen zu bedampfen.The invention relates to a stabilization device for rapidly rotating, axially elongated rotors with a vertical axis of rotation. Here, an axially elongated rotor is to be understood as a rotor whose longitudinal extent is greater than its radial dimension. as Molecular pumps based on the Holweck principle are an example of this. With such rotors extraordinarily high speeds are necessary, so that special precautions are required on the bearings are. The rotors act like gyroscopes and precession and nutation vibrations can occur with them, so that special devices must be provided in the camp in order to dampen these vibrations.

Die Erfindung geht z. B. von einer bekannten Vorrichtung zur Stabilisierung der Rotorbewegung schnell umlaufender Zentrifugen aus (DBP 1 136 644 oder DAS 1 143 150). Bei dieser Vorrichtung wird das Rotorgewicht durch eine Nadel aufgenommen. Die mit dem Rotor umlaufende Nadel dreht in einer Lagerpfanne, wobei die Lagerpfanne durch Federkräfte zentriert wird und dämpfende Eigenschaften aufweist und z. B. in einem ölbad angeordnet ist. Um den Rotor in seiner senkrechten Lage halten zu können, ist in einer zweiten Lagerebene, und zwar am oberen Rotorende, ein Magnetlager mit einem Permanentmagneten vorgesehen. Dieses Lager besteht aus einem rot at ionssymeietri sehen MagnetenThe invention goes e.g. B. from a known device for stabilizing the rotor movement of high-speed centrifuges (DBP 1 136 644 or DAS 1 143 150). In this device, the rotor weight is picked up by a needle. The rotating with the rotor needle rotates in a bearing socket, the bearing socket is centered by spring forces and has damping properties and z. B. is arranged in an oil bath. In order to be able to hold the rotor in its vertical position, a magnetic bearing with a permanent magnet is provided in a second bearing plane, namely at the upper end of the rotor. This bearing consists of a rotationally symmetrical magnet

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oder Anker, der am oberen Rotorende angeordnet ist und mit dem Kotor umläuft. Ihm axial gegenüber 1st ein weiterer rotationssymmetrischer Magnet angeordnet, der selbst wieder elastisch aufgehängt ist und in einem Ölbad schwimmt. Diese beiden Magnete halten die Rotorachse in ihrer vertikalen Lage. Zusätzlich können Körpereigenschwingungen gedämpft werden.or anchor, which is arranged at the upper end of the rotor and with around the Kotor. Axially opposite it is another rotationally symmetrical one Arranged magnet, which is itself again elastically suspended and floats in an oil bath. These two magnets keep the rotor axis in its vertical position. In addition, natural vibrations of the body can be dampened.

Nachteilig bei dieser Anordnung wirken sich verschiedene Merkmale aus. So ist der mitrotierende Magnet am oberen Rotorende infolge der außerordentlich hohen Zentrifugalkräfte stark belastet, so daß er aus Festigkeit«gründen mechanisch gepanzert werden muß. Das bedeutet eine unerwünschte Massenerhöhung am oberen Rotorende; dadurch verschiebt sich der Schwerpunkt nach oben, was zur Folge hat, daß der Hebelarm für die angreifenden Lagerkräfte am oberen Lager reduziert ist. Um eine gute magnetische Ankopplung zwischen dem umlaufenden und dem feststehenden Ringmagneten zu erreichen, ist ein geringer Luftspalt notwendig. Da sich der feststehende Ringmagnet in einem Ölbad befindet, muß ein geschlossenes Gehäuse um ihn vorhanden sein, wodurch zwischen den beiden Ringmagneten eine Trennwand entsteht. Um - wie vorher gefordert - den Luftspalt möglichst gering zu halten, werden hohe Anforderungen an die mechanische Fertigung dieses Dämpfertopfchens gestellt. Da infolge der wachsenden Zentrifugalkräfte während des Ilochfahrvorganges der Rotor kürzer wird, was sich insbesondere bei mehrstöckigen, überkritisch betriebenen Rotoren, wie z. B. bei Gaszentrifugen, stark auswirkt, vergrößert sich der Luftspalt zwischen den beiden Magneten ständig, wodurch die Zentrier- und DämpfungskrSfte geringer werden. Dei überkritisch betriebenen Zentrifugen mit Falten ist es dabei notwendig, den feststehenden Dämpfermagneten ständig nachzustellen, um einen gleichbleibenden Luftspalt zu erreichen. Um die Dämpfungseigenschaften des oberen Lagers günstig zu erhalten, sind für den Dämpfermagneten geringe Massen notwendig; andererseits sind für hohe Ankopplungskräfte bestimmte Magnetnassen unumgänglich. Dadurch ist diesesVarious features have a disadvantageous effect in this arrangement. So is the rotating magnet at the top of the rotor heavily loaded as a result of the extraordinarily high centrifugal forces, so that it is mechanically armored for reasons of strength must become. This means an undesirable increase in mass at the upper end of the rotor; this shifts the center of gravity to above, which has the consequence that the lever arm for the bearing forces acting on the upper bearing is reduced. To have a good magnetic To achieve coupling between the rotating and the stationary ring magnet, a small air gap is necessary. Since the fixed ring magnet is in an oil bath, a closed housing must be available around it, whereby between a partition is created between the two ring magnets. In order - as previously required - to keep the air gap as small as possible, large ones are required Requirements for the mechanical production of this damper pot posed. Since as a result of the growing centrifugal forces during the Ilochfahrvorganges the rotor is shorter, which is especially true in multi-story, supercritically operated rotors, such. B. in gas centrifuges, has a strong effect, the air gap between the two magnets is constantly increasing, which means that the centering and Damping forces decrease. The supercritically operated Centrifuges with pleats, it is necessary to constantly readjust the fixed damper magnet in order to maintain a constant To achieve air gap. In order to maintain the damping properties of the upper bearing favorably, the damper magnet small masses necessary; on the other hand are for high coupling forces certain magnetic wetness are unavoidable. Thereby this is

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obere Lager in seinen Dämpfungsmöglichkeiten begrenzt* Der Einsatz dieses oberen Logers ist aus diesen Gründen auf die Stirnfläche des oberen Rotorendes beschränkt.upper bearing limited in its damping options * The use For these reasons, this upper loger is on the face of the limited upper end of the rotor.

Nach der Kreiseltheorie treten Jeweils Kreiselfrequenzen auf, die sich in zur Rotordrehrichtung gleich- und gegenläufige Schwingungsformen aufspalten, wobei die gleichläufige Schwingungsform stets die höherfrequente ist. Mit steigender Rotordrehzahl nimmt die gleichläufige Körpereigenschwingung in der Frequenz zu, die gegenläufige Schwingung nimmt in der Frequenz ab. Für ein stabiles Betriebsverhalten des Rotors müssen sowohl die hoch- als auch die niederfrequenten Körpereigenschwingungen gedämpft werden. Bei längeren inhomogenen Rotoren treten eine größere Anzahl von Körpereigenschwingungsformen auf und der Frequenzbereich der zu bedämpfenden Schwingungen nimmt zu. Das Nadellager am unteren Ende des Rotors kann diesen steigenden Anforderungen angepaßt werden, nicht aber das permanentmagnetische Lager am oberen Rotorende, das durch sein® aiangsläufig vorhandenen großen Massen in den Dämpfungseigenschaften für höherfrequente Schwingungen begrenzt ist.According to the gyro theory, gyro frequencies occur in each case, which are in the direction of rotation of the rotor in the same direction and in the opposite direction split, whereby the co-rotating waveform is always the higher frequency. With increasing rotor speed the co-rotating The frequency of the body's natural oscillation increases, the opposite oscillation decreases in frequency. For stable operating behavior of the rotor, both the high-frequency and the low-frequency natural vibrations of the body must be damped. With longer inhomogeneous rotors a larger number of natural vibration forms occur and the frequency range of the vibrations to be damped increases. That Needle roller bearings at the lower end of the rotor can meet these increasing demands be adapted, but not the permanent magnetic bearing at the upper end of the rotor, which is due to its existing large Masses in the damping properties for higher frequency vibrations is limited.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, insbesondere im Hinblick auf die mehrstöckigen Zentrifugen ein Lagersystem zu entwickeln, das unabhängig von der zuvor erwähnten Rotorverkürzung bei wachsenden Drehzahlen während des Hochlaufens und bei Nenndrehzahl einen stabilen Betrieb der Rotoren garantiert, ohne daß ein ständiger mechanischer Eingriff während eines Hochfahrvorganges notwendig ist und der dadurch bedingte Aufwand entfällt. Weiterhin soll eine Stabilisierungseinrichtung geschaffen werden, die insbesondere auch bei den mehrstöckigen Rotoren eine Dämpfung auch der hochfrequenten Körpereigenschwingungen vom oberen Rotorende aus ermöglicht. Dabei soll die Stabilisierungseinrichtung so ausgebildet sein, daß die Anordnung ihres oberen Lagers nicht auf die Stirnfläche des oberen Rotorendes beschränktThe object of the present invention is to develop a storage system, particularly with regard to the multi-storey centrifuges, regardless of the previously mentioned rotor shortening with increasing speeds during run-up and at nominal speed A stable operation of the rotors is guaranteed without constant mechanical intervention during the start-up process being necessary and the effort involved is eliminated. Furthermore, a stabilization device be created, which also dampen the high-frequency natural vibrations of the body, especially in the case of the multi-storey rotors from the upper end of the rotor made possible. The stabilization device should be designed so that the arrangement of its upper bearing is not limited to the face of the upper end of the rotor

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ist, sondern in technisch günstiger Loge irgendwo entlang der Rotorachse angeordnet werden kann.is, but in a technically favorable box somewhere along the rotor axis can be arranged.

Die Aufgabe wird fUr schnellaufende, axial gestreckte Rotoren mit vertikaler Drehachse, bei denen das untere Rotorlager als Stiftlager mit zentrierenden υηύ dämpfenden Eigenschaften ausgebildet ist und bei denen eine obere, magnetisch wirkende Lagerebene vorgesehen ist, erfindungsgemäß gelöst durch ein in mindestens einer oberen Lagerebene angeordnetes elektromagnetisch wirkendes und ferromagnetische Teile des Rotors umschließendes Stellglied, das in wenigstens zwei in einer horizontalen Ebene liegenden und in regulärer Winkelteilung zueinander stehenden Achsenrichtungen magnetische Kräfte auf den umschlossenen Rotorteil ousUbt und von in diesen Achsenrichtungen angeordneten Fühlern Über den Achsenrichtungen zugeordnete Regeleinrichtungen beeinflußbar ist. Es können mehrere derartige ale Lager wirkende elektromagnetische Stellglieder mit zugeordneten Regeleinrichtungen in unterschiedlichen Lagerebenen entlang der Rotorachse angeordnet werden.The object is for high-speed, axially elongated rotors with a vertical axis of rotation, in which the lower rotor bearing is designed as a pin bearing with centering υηύ absorbing properties and in which an upper, magnetically acting bearing plane is provided according to the invention by a valve disposed in at least one upper bearing plane electromagnetically Acting actuator enclosing ferromagnetic parts of the rotor, magnetic forces on the enclosed rotor part ousUbt in at least two axial directions lying in a horizontal plane and at regular angular spacing and can be influenced by sensors arranged in these axial directions. A plurality of such electromagnetic actuators acting on all bearings with associated control devices can be arranged in different bearing planes along the rotor axis.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing.
Show it:

Fig. 1 einen einfachen Rotor in Seitenansicht mit zwei Lagerebenen, Fig. 2 eine Draufsicht auf die obere Lagerebene, Fig. 3 einen mehrstöckigen Rotor mit mehreren Lagerebenen, und Fig. 4 einen mehrstöckigen Rotor mit abgewandelter Anordnung einer oberen Lagerebene.Fig. 1 shows a simple rotor in side view with two storage levels, FIG. 2 shows a plan view of the upper storage level, FIG. 3 shows a multi-storey rotor with several storage levels, and 4 shows a multi-storey rotor with a modified arrangement of an upper bearing level.

Fig. 1 zeigt einen axial gestreckten Rotor 1, der an seinem unteren Rotorende eine Nadel 2 aufweist. Diese Nadel ruht in einer Logerkalotte 3, die, wie durch Federn angedeutet ist, in eine« öldöopferbod 4 gedämpft gelagert ist. Diese untere Logerebene ist mit I bezeichnet. Der Antrieb des Rotors 1 erfolgt hier z. B. in nicht näher dargestellter Weise durch einen Axialmetor 5.Fig. 1 shows an axially elongated rotor 1, which on his has a needle 2 at the bottom end of the rotor. This needle rests in a logger dome 3, which, as indicated by springs, is in an oil tank base 4 is stored in a damped manner. This lower loger level is denoted by I. The drive of the rotor 1 takes place here z. B. in not shown Way through an Axialmetor 5.

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Die obere Lagerebene ist hler in Ausführungsbeispiel mit IX bezeichnet. Hier ist die Lagerebene in einen Aufsatz 9 des Rotors 1 verlegt. Wichtig ist hierbei, daß der Teil des Rotors, der in der Lagerebene liegt, aus ferromagnetischen Material besteht. Der Aufsatz 9 ist von des elektromagnetischen Stellglied 8 umgeben. Das Stellglied ist hier als Ringspule ausgebildet. Es wird von einer Regeleinrichtung 7 beeinflußt. Die Abweichungen des Rotors aus seiner exakten zentrierten Lage werden von Fühleinrichtungen oder Sensoren 6 aufgenommen und die Sensorsignale werden, wie schematieoh angedeutet ist, der Regeleinrichtung 7 zugeleitet. Dort werden die Signale in nicht näher dargestellter Weise verarbeitet und Stellbefehle gebildet, die zur Ringspule weitergegeben werden. Die Anordnung der Regeleinrichtungen und der Fühler ist in Fig. 2 ntther erläutert.The upper storage level is referred to as IX in the exemplary embodiment. Here the storage level is moved to an attachment 9 of the rotor 1. It is important here that the part of the rotor that lies in the bearing plane is made of ferromagnetic material. The attachment 9 is surrounded by the electromagnetic actuator 8. The actuator is designed here as a ring coil. It is influenced by a control device 7. The deviations of the rotor from its exact, centered position are recorded by sensing devices or sensors 6 and the sensor signals, as indicated schematically, are fed to the control device 7. There, the signals are processed in a manner not shown and control commands are formed which are passed on to the ring coil. The arrangement of the control devices and the sensors is explained in detail in FIG.

Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Rotor in der Lagerebene II gemäß Fig.. 1. Der Rotor 1st wiederum mit 1 und das als Ringspule ausgebildete elektromagnetische Stellglied mit 8 bezeichnet. Die Ringspule weist vier Spulenansehlüsse auf. Die Ausbildung und Schaltung der Ringspule ist nicht Gegenstand der Erfindung und kann daher hier außer Betracht bleiben. Andere Ausbildungen des elektromagnetischen Stellgliedes sind ohne weiteres verwendbar, z. B. eine Anzahl von zentrisch um den Rotor herum angeordneter Einzelspulen.FIG. 2 shows a cross section through the rotor in the bearing plane II according to FIG. 1. The rotor is in turn with 1 and the electromagnetic actuator designed as a toroidal coil is denoted by 8. The ring coil has four coil connections. The design and connection of the ring coil is not the subject of the invention and can therefore be disregarded here. Other Formations of the electromagnetic actuator are readily usable, for. B. a number of centrically around the rotor around arranged individual coils.

Die Ringspule 8 ist so geschaltet, daß stan mit ihrer Hilfe magnetische Kräfte in zwei aufeinander senkrechten Riehtungen, nämlich den beiden Acherichtungen a und hpuf den Rotor 1 aufbringen kann. Durch Überlagerung der Kräfte aus beiden Achsrichtungen 1st jede resultierende Kraft beliebiger Winkellage erzeugbar. Jeder der beiden durch Pfeile angedeuteten Achsen a und b ist ein Paar von Abständefühlerη zugeordnet. Der Bezeichnung der Achsen entsprechend sind diese Abstand«fühler mit 6a bzw. 6b bezeichnet. Die Zeichnung stellt nur schematisch die Anordnung der Fühler dar, die in Wirklichkeit dicht am Rotor selbstThe ring coil 8 is connected in such a way that magnetic forces in two mutually perpendicular directions stan with its help, namely the two axis directions a and h on the rotor 1 can muster. By superimposing the forces from both axial directions, every resulting force is in any angular position producible. A pair of distance sensors is assigned to each of the two axes a and b indicated by arrows. The designation These distance sensors are corresponding to the axes with 6a and 6b respectively. The drawing shows the arrangement only schematically the feeler, which in reality is close to the rotor itself

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angeordnet sind. Wie durch Pfeile angedeutet 1st, werden die ▼on den Fühlern 6a und 6b aufgenommenen Meßwerte den Jeweils einer Achse zugeordneten Regeleinrichtungen 7a bzw. 7b zugeleitet. Von dort aua wird in nicht näher dargestellter Weise die Ringepule beeinflußt, so daß von ihr die zur Zentrierung und Dämpfung erforderlichen elektrooiagnetischen Stellkräfte auf den Rotor 1 einwirken können. Die hier für zwei Achsen gezeigte Ausbildung kann prinzipiell auch auf mehrere Regelachaen erweitert werden.are arranged. As indicated by arrows, the ▼ on the measured values recorded on the sensors 6a and 6b the respective control devices 7a or 7b assigned to an axis. From there aua the ring coil is influenced in a manner not shown, so that from it the centering and damping required electro-diagnostic actuating forces can act on the rotor 1. The training shown here for two axes can in principle also be applied to several rule axes be expanded.

In Fig. 3 wird gezeigt, daß die Erfindung auch auf mehrstöckige Rotoren anwendbar ist. Als mögliches Auaführungsbeispiel ist hier ein dreistöckiger Rotor 1 dargestellt. Die Erfindung ist aber ohne Schwierigkeit auch auf vier- und mehrstöckige Rotoren anwendbar. Die Ausbildung der unteren Lagerebene I entspricht völlig der in Flg. 1 beschriebenen Ausbildung. Sie ist daher hier nur schematisch angedeutet. Die obere Lagerebene II entspricht in ihrer Ausbildung ebenfalls den Beispiel der Fig. 1, jedoch ist hier Ib Unterschied dazu die Ringspule nicht um einen besonderen Aufsatz des Rotors herumgelegt, sondern umschließt des obere Ende des Rotors 1 selbst. Das obere Rotorende muß daher hier aus ferromagnetischem Material bestehen. Die Anordnung der Fühler 6 und der Regeleinrichtung 7 iat von Fig. unverändert Übernommen.In Fig. 3 it is shown that the invention also applies to multi-story Rotors is applicable. As a possible execution example a three-tier rotor 1 is shown here. However, the invention is also applicable to four-story and multi-storey buildings without difficulty Rotors applicable. The formation of the lower storage level I corresponds completely to that in Flg. 1 described training. It is therefore only indicated schematically here. The upper storage level II also corresponds to the example in its training 1, but here Ib is the difference to the ring coil not placed around a special attachment of the rotor, but encloses the upper end of the rotor 1 itself. The upper end of the rotor must therefore consist of ferromagnetic material here. the The arrangement of the sensors 6 and the control device 7 is adopted unchanged from FIG.

In Fig. 3 sind nun noch weitere Lagerebenen eingezeichnet, nämlich die Lagerebenen II* und II". Jede dieser Lagerebenen enthält wie die Lagerebene II ein elektromagnetisches Stellglied ■it der zugeordneten Regeleinrichtung. Die Zuordnung dieser Teile zu den Lagerebenen II* und II" ist für des Stellglied mit 8* bzw. 8" und für die Regeleinrichtung mit 7* bzw. 7" gekennzeichnet. Es erfolgt also in jeder der Lagerebenen II, II' und II" eine individuelle Regelung Über eigene Fühler und Regeleinrichtungen. Das heißt, die Lagerebenen sind elektrisch eicht unmittelbar miteinander gekoppelt. Vie am Beispiel der Lagerebene II achonIn Fig. 3 still further storage levels are now drawn, namely the storage levels II * and II ″. Each of these storage levels contains like the storage level II an electromagnetic actuator ■ it the associated control device. The assignment of these parts to storage levels II * and II "is for the actuator with 8 * or 8 "and marked with 7 * or 7" for the control device. So there is one in each of the storage levels II, II 'and II " individual control via own sensors and control devices. This means that the storage levels are electrically and directly coupled to one another. Vie using the example of warehouse level II achon

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gezeigt wurde, ist dies« Lagerebene nicht an einen festen Ort gebunden, sondern kann sowohl an eine* Aufsatz des Rotors als auch am Rotor selbst in irgendeiner Höhenlage angeordnet sein. Entsprechend können auch die übrigen Lagerebenen II* und XI" in technisch günstiger Lage entlang der Rotordrehachse angeordnet werden. Die Lage der Lagerebenen ist also je nach den Erfordernissen frei wählbar.was shown, this “storage level is not in a fixed location tied, but can be arranged both on an * attachment of the rotor and on the rotor itself at any altitude. The other storage levels II * and XI " arranged in a technically favorable position along the rotor axis of rotation will. The location of the storage levels depends on the requirements freely selectable.

Anders als in Ausführungsbeispiel der Flg. 1 1st hler nicht ein Axialisotor, sondern ein Radialsotor 5* für den Antrieb vorgesehen. Der Motor ist in einer beliebigen Antriebsebene A un den Rotor 1 herua angeordnet. Durch Pfeile ist angedeutet, daß die Lage der Antriebsebene A in Achsrichtung des Rotors beliebig verstellbar bzw. wählbar ist. Sie kann also ebenfalls ganz den technischen Anforderungen, die an den Rotor und seine Verwendung gestellt werden, angepaßt werden.Unlike in the embodiment of Flg. 1 1st hler not an axial motor, but a radial motor 5 * provided for the drive. The motor is in any drive level A. un the rotor 1 herua arranged. It is indicated by arrows that the position of the drive plane A is arbitrarily adjustable or selectable in the axial direction of the rotor. So she can too be adapted entirely to the technical requirements that are placed on the rotor and its use.

Xn Fig. h 1st wiederum als Beispiel für einen mehrstöckigen Rotor ein dreistöckiger Rotor 1 dargestellt. Die untere Lagerebene I ist von Flg. 1 unverändert übernommen. Das untere Lager besteht aus dem Lageretift 2, der gedämpft gelagert 1st. In diesem Ausführungsbeispiel 1st nur eine einzige obere-Lagerebene II vorgesehen, die weg vom oberen Rotorende angeordnet ist. Die Ausbildung der Ringspule 8 und der Regeleinrichtung 7 ist ebenfalls unverändert übernommen. Der Radialmotor 5* ist In der Antriebsebene A in diesem Beispiel noch weiter entlang der Rotorachse verlagert.In FIG. H, a three-tier rotor 1 is again shown as an example of a multi-tier rotor. The lower storage level I is from Flg. 1 adopted unchanged. The lower bearing consists of the bearing pin 2, which is stored in a damped manner. In this exemplary embodiment, only a single upper bearing plane II is provided, which is arranged away from the upper end of the rotor. The design of the ring coil 8 and the control device 7 is also adopted unchanged. In this example, the radial motor 5 * is shifted even further along the rotor axis in the drive plane A.

Bei allen oben beschriebenen AusfÜhrungsfornen werden die eingangs gestellten Forderungen erfüllt. Man erhält in jedem Falle durch das elektromagnetisch wirkende obere Lager eine gute Dämpfung sowohl der höherfrequenten als auch der niederfrequenten Körpereigene chwingungen des Rotors. Dabei spielt eine eventuelle Rotorverkürzung beim Hochfahren des Rotors überhaupt keine Rolle mehr. Es ergibt sich der besondere Vorteil, daß die Anordnung der oberen Lagerebene nicht mehr an die Stirnflächen des Rotors gebundenIn all of the embodiments described above, the initially met requirements. One obtains in any case good damping due to the electromagnetically acting upper bearing both the higher-frequency and the lower-frequency body's own vibrations of the rotor. A possible shortening of the rotor plays a role here when the rotor is started up no longer plays a role. There is the particular advantage that the arrangement of the upper Bearing level no longer bound to the end faces of the rotor

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ist, sondern je noch den Erfordernissen gewählt werden kann. Auch ■it einer einzigen oberen Lagerebene, die nicht am oberen Roterende angeordnet sein euß, kann non eine gute Stabilisierung und eine ÖBepfung der häherfrequenten und der niederfrequenten Kttrpereigensehwingvngen erreichen« Die Antriebsaotoren und die Logerebenen lcttnnen ganz den Übrigen Erfordernissen entsprechend gewählt bzw. angeordnet werden. Ebenso besteht Freizügigkeit in der Wahl und Anordnung der Sensoren. So sind sie »ecknäßig. sdgiichst nahe an der Rotorwondung selbst oder eine* auf den Rotor aufgesetzten Teil rinipto. Ihre relative Anordnung zum Stellglied bzw. der Lageri.st nicht zwingend vorgeschrieben. Sie ktSntten sowohl «be rhalb ctli euch üint«rii«ilb derselben ongeorcbet «ein, gegebenenfalls sogar in <ία· Stellglied integriert werden. Die hier vorgeschlagene Einrichtung garantiert ein stabiles Betriebsverhaiten des Rotors voa Siilittanti bis zur höchsten «rreichbaren Drenzaiil.is, but can be chosen depending on the requirements. Even with a single upper bearing level, which must not be arranged at the upper end of the red, good stabilization and checking of the higher-frequency and lower-frequency body characteristics can be achieved. There is also freedom of movement in the choice and arrangement of the sensors. So they are "wicked." sdgichst close to the rotor wall itself or a part placed on the rotor rinipto. Their arrangement relative to the actuator or the bearing is not mandatory. They should both be integrated into the same ongeorcbet, possibly even integrated into an actuator. The device proposed here guarantees stable operation of the rotor voa Siilittanti up to the highest reachable Drenzaiil.

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Claims

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Scobilization facility for fast-moving people? axial rotors «with a vertical axis of rotation, whereby the lower R®t®rieger is designed as a pin bearing with ext centering and damping properties and an upper, magnetically acting bearing level is provided, characterized by © in Bindest®» »an upper loger level (II) «, © lektroeesfjnetigsh and ferromagnetic parts (9)« Ig «iteiers (i) actuator (8), which in at least a» i lying in one plane and in regular angular division standing axis directions (a, b) magnetic forces on the u « - exerts a closed rotor part and can be influenced by sensors (6a, 6b) arranged in this axis direction (a, b) via control devices (7a, 7h) assigned to the axis directions.

2. Stobilization device according to claim 1, characterized by the arrangement of several electronognetic actuators (8, 8 *, 8 ") acting as a loger, sit associated control devices (7, 7 \ 7") in different storage levels (II, II \ If ") ent · »long the rotor axis · <

October 20, 1972
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