DE2420825B2 - Magnetische Lagerung eines Rotors - Google Patents

Magnetische Lagerung eines Rotors

Info

Publication number
DE2420825B2
DE2420825B2 DE2420825A DE2420825A DE2420825B2 DE 2420825 B2 DE2420825 B2 DE 2420825B2 DE 2420825 A DE2420825 A DE 2420825A DE 2420825 A DE2420825 A DE 2420825A DE 2420825 B2 DE2420825 B2 DE 2420825B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bearing element
axial
rotor
passive
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2420825A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2420825C3 (de
DE2420825A1 (de
Inventor
Karl 7991 Oberteuringen Boden
Werner 3054 Rodenberg Geweke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PADANA AG ZUG (SCHWEIZ)
Original Assignee
PADANA AG ZUG (SCHWEIZ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PADANA AG ZUG (SCHWEIZ) filed Critical PADANA AG ZUG (SCHWEIZ)
Priority to DE2420825A priority Critical patent/DE2420825C3/de
Priority to CH541375A priority patent/CH586358A5/xx
Priority to GB17673/75A priority patent/GB1509087A/en
Priority to US05/572,667 priority patent/US4080012A/en
Priority to JP50051578A priority patent/JPS5938457B2/ja
Publication of DE2420825A1 publication Critical patent/DE2420825A1/de
Publication of DE2420825B2 publication Critical patent/DE2420825B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2420825C3 publication Critical patent/DE2420825C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/0408Passive magnetic bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/044Active magnetic bearings
    • F16C32/0474Active magnetic bearings for rotary movement
    • F16C32/048Active magnetic bearings for rotary movement with active support of two degrees of freedom, e.g. radial magnetic bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine magnetische Lagerung eines Rotors an einem Stator ohne Berührung zwischen diesen mit einem passiven Axial-Lagerelement, das im Zusammenwirken mit ferromagnetischen Teilen des Rotors stabilisierende Axialkräfte und destabilisierende Radialkräfte auf den Rotor ausübt und mit einem den destabilisierenden Kräften entgegenwirkenden, radiale Rückstellkräfte erzeugenden, aktiv geregelten, elektromagnetischen Radial-Lagerelement sowie mit einem weiteren magnetischen iladiallager, das in axialem Abstand von dem den destabilisierenden Radialkräften entgegenwirkenden Radial-Lagerelement angeordnet ist
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 17 50 602 ist eine derartige Lagerung bekannt geworden. Das passive Axial-Lagerelement besteht dabei aus einem Ring- oder Stabmagneten, der den Rotor axial stabilisiert und dessen destabilisierende Wirkung in radialer Richtung von einem elektromagnetischen Radial-Lagerelement aufgenommen wird, das mit berührungslosen Wegaufnehmern bzw. Fühlern arbei-
tet, deren Signale an ein elektronisches Regelgerät gegeben werden, das wiederum Ausgangsströme an eine Spulenkombination liefert, die die notwendigen Stabilisierungskräfte erzeugt Bei dieser bekannten Ausführung ist auch das zur vollständig barührungslosen Lagerung eines beliebig gestalteten Rotors notwendige zweite Radiallager als ein aktiv geregeltes Elektromagnetisches Radial-Lagerelement der soeben beschriebenen Art ausgebildet Diese Lagerung arbeitet ganz ausgezeichnet und ist trotz besserer Wirksamkeit und größerer Betriebssicherheit einfacher aufgebaut als vorher bekannte voll-elektromagnetische Lagerungen. Sie benötigt jedoch für jedes Radial-Lagerelement, d. h. für wenigstens zwei Lagerebenen, ein elektronisches Steuergerät, das wenigstens drei (in den meisten Fällen vier) Spulen oder als Spulen wirksame elektrische Bauelemente mit Regelströmen versorgen muß. Für gewisse Anwendungsfälle wäre es wünschenswert, eine Lagerung zu schaffen, bei der die Anzahl der elektronischen Steuergeräte bzw. Bauelemente herabgesetzt werden kann und bei dem es α U. auch möglich ist, die für die Steuergeräte benötigte Leistung zu vermindern.
In dieser Offenlegungsschrift ist ferner eine Ausführung beschrieben, bei der für einen Rotor mit vertikaler Drehachse das untere Lager aus einem am Rotor befestigten Permanentmagneten besteht, dessen Magnetfeld einen elektrisch leitenden Körper am Stator durchsetzt Durch die in dem elektrisch leitenden Körper erzeugten Wirbelströme wird der Schwingbewegung des Rotors Energie entzogen und somit eine Dämpfung erzielt Dieses Lagerelement benötigt zwingend einen Permanentmagneten am Rotor und erzeugt vor allem keine Rückstellkräfte des Rotors in seine Soll-Lage. Er ist also praktisch nur für vertikal gelagerte Rotoren brauchbar und dort auch nur für solche, auf die zumindest im Bereich des unteren Lagers keine äußeren Kräfte einwirken und die keine großen Schwingungsanregungen erfahren. Bei diesem Lager bildet die Schwerkraft die Rückstellkraft
Aus der schweizerischen Patentschrift 4 45 995 sind ferner Lagerungen bekanntgeworden, bei denen wenigstens ein Radial-Lagerelement passiv wirkt, d. h. ohne eine elektromagnetische Regelung auskommt Es handelt sich dabei um Lager, die mit abstoßenden Magnetkräften arbeiten und zu diesem Zwecke einen radialmagnetisierten Ringmagneten am Stator und einen ebenfalls ladialmagnetisierten Permanentmagneten am Rotor aufweisen. Am Luftspalt liegen sich jeweils gleichnamige Pole gegenüber, so daß dort abstoßende Kräfte entstehen. Ein solches Lager ist jedoch in axialer Richtung labil bzw. erzeugt dort destabilisierende Kräfte, die bei einer Auslenkung versuchen, die Permanentmagneten am Stator und Rotor in axialer Richtung auseinanderzudrücken. Daher ist bei dem bekannten Lager eine elektromagnetische Regelung der axialen Lage mittels eines auf eine weichmagnetische Endscheibe einwirkenden geregelten Elektromagneten vorgesehen. Ein solches Lager ist in der Praxis für allgemeine Anwendungen sehr schlecht geeignet Insbesondere bei relativ schneller Rotation, wofür magnetische Lagerungen insbesondere vorgesehen sind, bewirken Antrieb, Exzentrizitäten, Pendel- und Kreiselschwingungen sowie eventuell äußere Lasten erhebliche Schwingungsanregungen in radialer Richtung. Das Dämpfungsverhalten der wie vorstehend beschrieben gelagerten Rotoren ist aber außerordentlich schlecht, und sie sind daher auch nur zum Einsatz bei elektrischen Meßinstrumenten, d. h. für geringe Rotorgewichte und kleine Drehzahlen, bestimmt
Es sind auch Lager bekannt geworden, die eine RadiaJlageruiig mittels magnetischer Scherkräfte, d. h.
anziehender magnetischer Kräfte, bewirken (US-Patentschrift 28 56 240). Diese benötigen jedoch eine elektromagnetische Regelung in axialer Richtung.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine berührungslose magnetische Lagerung zu schaffen, die in bezug auf den
ίο geringen Energiebedarf weiter verbessert ist, und sich durch eine Verringerung der notwendigen Anzahl elektronischer Bauteile und dementsprechend eine hohe Zuverlässigkeit auszeichnet Eine solche Lagerung soll für Rotoren in allen Achslagen, insbesondere auch für horizontale Lagerungen, geeignet sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das weitere magnetische Radial-Lagerelement ein passives, radiale Rückstellkräfte erzeugendes Lagerelement mit wenigstens einem Permanentmagneten ist, das sich in axialer Richtung labil verhält bzw. destabilisierende Axialkräfte erzeugt, und daß Änderungen der stabilisierenden Axialkräfte des passiven Axial-Lagerelementes im Arbeitsbereich größer sind als Änderungen der den stabilisierenden Axialkräften entgegenwir- kenden destabilisierenden Axialkräfte des passiven Radial-Lagerelementes.
Das bedeutet also, daß der Axial-Destabilisierung eines ungeregelten, also passiven Radiallagers die stabilisierenden Kräfte eines ebenfalls ungeregelten, passiven Axiallagers entgegengesetzt werden. Bekanntlich verhält sich ja ein permanentmagnetisches Lagerelement stets nur in einigen Freiheitsgraden stabil und erzeugt dafür destabilisierende Kräfte in einer anderen Richtung. Ferner ist es von den Naturgesetzen her unmöglich, eine völlig ungeregelte permanentmagnetische Lagerung zu schaffen. Mit der Erfindung wird jedoch eine berührungsfreie Gesamtlagerung geschaffen, die mit einem Minimum an Regelungsaufwand, d. h. mit nur einem aktiven, elektromagnetischen Lagerele-
4fl ment, ein Maximum an sicherer Funktion und Tragkraft erfüllt Dieses elektromagnetische Lagerelement, das ein Radiallager nach der deutschen Offenlegungsschrift 17 50 602 sein kann, kann es, wie sich in der Praxis gezeigt hat sehr gut mit den destabilisierenden
« Radialkräften des Axiallagers aufnehmen. Dieses nimmt jedoch auf passive Weise, d.h. ohne Einsatz von Regelenergie, die destabilisierenden Axialkräfte des zweiten Radiallagers auf. Diesem Grundprinzip verdankt das Lager seine optimale Tragfähigkeit bei einem Minimum an Bauaufwand. Es zeigt sich ferner, daß auch die Aufnahme von Schwingbewegungen in axialer Richtung keine Schwierigkeiten bereitet In axialer Richtung liegt nämlich nur ein einachsiges Schwingungssystem vor, das dann auch nur eine kritische Schwingfrequenz hat Auch eine Kopplung axialer Bewegungen an die Rotation des Rotors um seine normale Drehachse ist nicht vorhanden, so daß im Gegensatz zu den erheblichen Rotationseinflüssen durch Kreiselwirkung in radialer Richtung auch hier in
*>o axialer Richtung keine Schwierigkeiten auftreten. Daher reichen zur axialen Schwingungsdämpfung meist die Wirbelstrom- und Ummagnetisierungsverluste aus, die in den ohnehin vorhandenen Lagern bei axialen Bewegungen entstehen.
t>s Da Änderungen der stabilisierenden Axialkraft größer sind als Änderungen der destabilisierenden, entsteht also ein stabiler Arbeitspunkt, obwohl das eigentliche passive Axial-Lagerelement nur einseitig
wirkend ausgebildet sein kann. Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der wenigstens eine Permanentmagnet des passiven Radial-Lagerelementes am Stator angeordnet sein und mit einem ferromagnetischen Teil des Rotors zusammenwirken. Ein solches Lagerelement arbeitet also mit anziehenden magnetischen Kräften, und die Radiallagerung wird durch sogenannte magnetische Scherkräfte herbeigeführt Obwohl hier die destabilisierenden Kräfte relativ groß sind und vor allem stets wirksam sind und ausgeglichen ιυ werden müssen, ist dies jedoch eine besonders einfache Anordnung, da nur ein stationärer Permanentmagnet notwendig ist
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der wenigstens eine Permanentmagnet des π passiven Radial-Lagerelementes ebenfalls am Stator angeordnet sein und mit einem am Rotor angeordneten weiteren Permanentmagneten zusammenwirken. Bei dieser Ausführungsform sind die verfügbaren magnetischen Scherkräfte noch größer als bei der vorher beschriebenen Ausführungsform. Es ist jedoch ein Permanentmagnet am Rotor notwendig. Es sei hier noch bemerkt, daß die zusammenwirkenden Flächen der Permanentmagneten bzw. Rotorenden derart gestaltet sein können, daß die größten Scherkräfte im Verhältnis zu den destabilisierenden Kräften auftreten. Dafür gibt es zahlreiche Vorschläge beim Stand der Technik.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann der am Rotor angeordnete Permanentmagnet in jn den am Stator angeordneten Permanentmagneten hineingreifend angeordnet sein, und die beiden miteinander zusammenwirkenden Permanentmagneten, die vorteilhaft konzentrische, im wesentlichen zylindrische Permaiientmagnetringe sind, können mit einander entgegengesetzter Magnetisierungsorientierung radial magnetisiert sein.
Eine solche magnetische Lagerung arbeitet mit abstoßenden Magnetkräften, da sich am Luftspalt gleichnamige Pole gegenüberliegen. Je nach Ausbildung hat jedoch ein solches Radial-Lagerelement eine mittlere labile Gleichgewichtslage, in der die bei Verschiebung nach beiden axialen Richtungen wirksam werdenden destabilisierenden Magnetkräfte sich gegenseitig aufheben. Es kann nun durch entsprechende αϊ Anordnung und Ausbildung des passiven Axial-Lagerelementes eine Soll-Lage einreguliert werden, in der das Axial-Lagerelement nicht ständig den destabilisierenden Kräften des passiven Radial-Lagerelementes entgegenzuwirken braucht, da dies im labilen Kräfte- vi glekhgewicht läuft Das vorbeschriebene, an sich bekannte magnetische Radiallager hat den Vorteil besserer Radiallagereigenschaften mit einer relativ günstigen Lagerkennlinie (Verlauf des Verhältnisses Rückstellkraft zu Auslenkung). Auch der Kennlinienverlauf der destabilisierenden Kräfte ist günstiger, da er nicht in dem Maße progressiv verläuft, wie meist bei den mit anziehenden Kräften arbeitenden Lagern. Generell ist zu sagen, daß außer den soeben als besonders vorteilhaft angesprochenen passiven Radial-Lagerelementen auch alle übrigen bekannten passiven Radial-Lagerelemente Verwendung finden können, die die angegebenen Forderungen erfüllen.
Vorteilhaft kann der am Stator angeordnete Permanentmagnet des passiven Radial-Lagerelementes gedämpft elastisch aufgehängt sein. Eine solche Dämpfung kann auf die verschiedensten Arten erfolgen, beispielsweise durch Aufhängung an einem Federmaterial mit großer materialbedingter Eigendämpfung, durch hydraulische Dämpfungsmittel etc. Wichtig ist dabei lediglich, daß die, wie vorstehend geschildert, besonders kritische und im Betrieb in starkem Maße angeregte radiale Schwingungsbewegung unter Schwingungsenergievernichtung zur Ruhe gebracht wird. Anstelle dessen oder auch gleichzeitig damit kann vorteilhaft im Bereich des sich bei Rotorauslenkungen ändernden Magnetfeldes des bzw. der Permanentmagneten) des passiven Radial-Lagerelementes nicht ferromagnetische elektrisch leitende Teile angeordnet sein. Während wegen des rotationssymmetrisch homogenen Magnetfeldes dieser Magneten bei scr. "cingungsfreiem Lauf keine Verluste eintreten, bewirken jedoch Schwingungen des Rotors aus der Soll-Lage heraus Wirbelstromverluste in dem elektrisch leitenden Teil, was zu einer Schwingungsenergievernichtung führt
Vorzugsweise bilden das passive Axial-Lagerelement und das aktive Radial-Lagerelement eine enge räumliche Einheit und das elektromagnetische, aktive Radial-Lagerelement kann wenigstens eine mit Regelströmen beaufschlagte Lagerspule besitzen, die von dem magnetischen Feld des passiven Axial-Lagerelementes durchflossen ist Dadurch bildet sich eine Vormagnetisierung, die die Wirksamkeit der Radial-Lagerspule erhöht Wegen der Einzelheiten dieser Wirkung wird auf die deutsche Offenlegungsschrift 22 13 465 verwiesen. Die Einheit Axial/Radial-Lagerelement kann vorzugsweise an einem Ende des Rotors angeordnet sein. Außer der ohnehin für das aktive Radial-Lagerelement vorteilhaften engen räumlichen Anordnung mit dem meist permanentmagnetischen passiven Axial-Lagerelement tritt bei dieser Anordnung im vorliegenden Fall noch der Vorteil auf, daß das passive Radial-Lagerelement frei von durch Kippmomente erzeugten Querkräften wird, die beim Entgegenwirken gegen die destabilisierenden Kräfte des Axial-Lagerelementes von den aktiven Radial-Lagerspulen erzeugt werden könnten.
Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung, bei der das passive Axial-Lagerelement und das aktive Radial-Lagerelement zu einer im wesentlichen symmetrischen Einheit zusammengefaßt sind. Dabei ist es besonders wichtig, daß das passive Axial-Lagerelement eine gute Wirkung und im Arbeitsbereich eine ausreichend steile Federkennlinie des Lagers hat Daher ist nach einem besonders bevorzugten Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die ferromagnetischen Teile, mit denen das passive Axial-Lagerelement zusammenwirkt, im Bereich des stärksten Magnetflusses durch den Luftspalt zwischen Rotor und Stator aufeinander zu gerichtete Absätze im ferromagnetischen Material besitzen, die zwei wirkungsmäßig getrennte ferromagnetische Abschnitte auf dem Rotor schaffen, die je von einem magnetischen Kreis durchflossen werden, dessen in den ferromagnetischen Abschnitten im wesentlichen axial verlaufende Komponenten einander entgegengesetzt orientiert sind. Auf dem Rotor wird also eine Lücke im ferromagnetischen Material geschaffen, in deren Randbereich das magnetische Feld durch den Luftspalt übertritt Es ist festgestellt worden, daß durch diese Maßnahme die Lagerkennlinie weit über den rechnerischen Wert hinaus erhöht werden konnte. Das bedeutet, daß die stabilisierende Axialkraft im Vergleich zum Aufwand an Permanentmagnetmaterial etc. besonders hoch ist Wichtig ist auch, insbesondere im Zusammenhang mit den oben beschriebenen Lagern, die mit abstoßenden magnetischen Kräften arbeiten, daß hier
eine Axiallagerung geschaffen wird, die in beiden axialen Orientierungen wirksam ist, d. h., daß sie den ja in beiden Richtungen jenseits des labilen Gleichgewichtspunktes auftretenden destabilisierenden Kräften des passiven Radial-Lagerelementes entgegenwirken kann.
Besonders vorteilhaft wirkt das oben beschriebene Lager, wenn nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung das passive Axial-Lagerelement aus wenigstens zwei in axialem Abstand voneinander angeordneten, axial magnetisierten Permanentmagneten besteht, deren Magnetisierungsorientierungen einander entgegengesetzt sind und bei denen im Bereich ihres Auslandes voneinander die Absätze des ferromagnetischen Materials des Rotors liegen. In diesem Bereich wird nämlich durch die Gleichnamigkeit der einander "gegenüberliegenden Pole eine starke Konzentrierung des Flusses gebildet, der dann mit den die Lücke begrenzenden Absätzen in idealer Weise zusammenarbeiten kann. In diesem Bereich sollte vorteilhaft auch die Lagerspule angeordnet sein, da diese dann von der Feldlinienkonzentration für ihre Vormagnetisierung profitiert.
Obwohl die Lücke im ferromagnetischen Material allein schon für eine stabile Axiallagerung sorgen kann, wird jedoch ihre Wirksamkeit erhöht, wenn vorteilhaft die ferromagnetischen Abschnitte in ihrer axialen Länge derart bemessen sind, daß ihre voneinander hinwegweisenden ferromagnetisch wirksamen Enden im Bereich der äußeren Enden des bzw. der Permanentmagnete(n) des passiven Axial-Lagerelementes liegen.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer magnetischen Lagerung nach der Erfindung,
Fig.2 und 3 andere Ausführungsformen eines passiven Radial-Lagerelementes,
F i g. 4 eine bevorzugte Ausführungsform in Darstellungsweise nach F i g. 1 und
F i g. 4 eine bevorzugte Ausführungsform in Darstellungsweise nach F i g. 1 und
Fig.5 eine Variante einer Kombination zwischen aktivem Radial-Lagerelement und passivem Axial-Lagerelement.
In F i g. 1 ist eine berührungsfreie magnetische Lagerung zwischen einem Stator 11 und einem Rotor 12 dargestellt Der Rotor, der im dargestellten Ausführungsbeispiel die Form eines in seinem wesentlichen Teil aus nicht ferromagnetischem Material bestehenden Stabes hat, der sich um die Achse 13 drehen kann (jedoch nicht drehen muß), ist mittels dreier Lagerelemente am Stator 11 gelagert
Im Bereich des in F i g. 1 linken Endes ist ein passives Axial-Lagerelement 14 angeordnet, daß mit einem aktiven, elektromagnetischen Radial-Lagerelement 15 eine wirkungsmäßige Einheit bildet Beide wirken mit einem ferromagnetischen Teil 16 in Form eines auf den Rotor aufgeschobenen Ringes aus Stahl oder dergleichen zusammen.
Das passive Axial-Lagerelement 14 besteht aus einem axial magnetisierten Permanent-Ringmagneten 17, der in diesem Falle um den Rotor herum angeordnet ist Es könnte jedoch auch als Stabmagnet ausgebildet sein und in den Rotor hineinragen. Im Bereich seines Magnetfeldes befindet sich das äußere Ende des ferromagnetischen Teils 16. Das Magnetfeld des Magneten 17 ist um den Umfang des Luftspaltes 18 zwischen ihm und dem ferromagnetischen Teil 16 herum im wesentlichen gleichbleibend, so daß das ferromagnetische Teil 16 bei Drehung um die Achse 13 keine Ummagnetisierungen erfährt, die zu Verlusten führen würden. In axialer Richtung übt dieses passive Axial-Lagerelement 14 jedoch eine stabilisierende Kraft auf den Rotor aus, in dem im Bereich des äußeren Endes 19 des ferromagnetischen Teils 16 axiale Magnetfeldkomponenten wirken. Das passive Axial-Lagerelement 14 übt relativ starke
ίο destabilisierende Kräfte auf den Rotor aus. In der bevorzugten Mittellage des Rotors heben sich zwar diese Kräfte gegeneinander auf, jedoch bewirkt schon die geringste Auslenkung aus dieser Lage, daß das ferromagnetische Teil io weiter in Richtung dieser
Auslenkung an den Ringmagneten herangezogen wird.
Dieser destabilisierenden Wirkung in radialer Richtung wirkt das aktive Radial-Lagerelement 15 entgegen. Dieses besitzt eine Lagerspule 20, die aus wenigstens 3 Einzelspulen bzw. Wicklungen besteht und derart ausgebildet ist, daß sie bei elektrischer Beaufschlagung mit den Ausgangsströmen eines elektronischen Regelgerätes 21 anziehende Kräfte in unterschiedlichen Richtungen auf das ferromagnetische Teil 16 des Rotors ausüben kann. Das Regelgerät 21 erzeugt seine Ausgangsströme in Abhängigkeit von den Signalen von vorzugsweise den Einzelspulen zugeordneten Fühlern 22, die ihre Regelsignale in Abhängigkeit von ihrem Abstand von dem Rotor an das Regelgerät 21 geben. Das Regelgerät 21 ist an eine Stromquelle 23 angeschlossen. Es gibt seine Ausgangsströme an die Lagerspule 20 in Form von Gleichströmen ab, deren Größe sich jeweils nach den auf den Rotor auszuübenden Kräften ändert. Einzelheiten dieses Lagers sind in den deutschen Auslegeschriften 17 50 602 und 22 13 465 beschrieben.
Das passive Axial-Lagerelement 14 und das aktive Radial-Lagerelement sind räumlich eng nebeneinander angeordnet, was zahlreiche Vorteile hat In diesem Falle durchdringt nämlich das Magnetfeld des Ringmagneten 17 zumindest zum Teil die Lagerspule 20, die meist über wenigstens einen ferromagnetischen Kern verfügen wird. Die dadurch erzeugte Vormagnetisierung der Lagerspule 20 erhöht bei unveränderten Verlusten die Wirksamkeit des aktiven Radial-Lagerelementes we sentlich. Außerdem werden durch die geringen Hebelar me auch geringe Kippkräfte auf den Rotor ausgeübt, wenn das aktive Radial-Lagerelement 15 den destabilisierenden Kräften des passiven Axial-Lagerelementes 14 entgegenwirkt
so Am entgegengesetzten, in F i g. 1 rechten Ende 24 des Rotors 12 ist ein passives Radial-Lagerelement 25 angeordnet Es besteht im vorliegenden Falle aus einem ferromagnetischen Teil 26, das also nicht permanentmagnetisch zu sein braucht Es ist rotationssymmetrisch zur Achse 13 angeordnet und kann beispielsweise aus einem einfachen, vorzugsweise runden Stahlblech bestehen. Dieses Teil 26 kann auch durch irgendeinen anderen ferromagnetischen Endteil des Rotors gebildet sein. Am Stator ist diesem ferromagnetischen Teil 26 gegenüberliegend ein axialmagnetisierter Stabmagnet 27 im wesentlichen zur Achse 13 exzentrisch angeordnet Dieser übt auf das ferromagnetische Teil 26 anziehende Kräfte aus und die sogenannten magnetischen Scherkräfte wirken als radiale Rückstellkräfte gegenüber radialen Auslenkungen des Rotors.
Die anziehenden Kräfte suchen das ferromagnetische Teil 26 an den permanentmagnetischen Stabmagneten 27 heranzuziehen und bilden also gegenüber der
dargestellten Sollage des Rotors destabilisierende Kräfte. Diesen wirkt das passive Axial-Lagerelement 14 entgegen. Die Lagerelemente 14 und 25 sind derart bemessen, daß in der Sollage und bei allen im Betrieb möglichen Auslenkungen, d. h. im Betriebszustand, die Änderungen der axialen Rückstellkräfte des passiven Axial-Lagerelementes 14 (die in Fig. 1 nach links wirken) größer sind als die Änderungen der destabilisierenden axialen Kräfte des passiven Radial-Lagerelementes 25 (die den Rotor in F i g. 1 nach rechts zu ziehen suchen).
Es ist also zu erkennen, daß hier eine berührungsfreie magnetische Gesamtlagerung geschaffen wurde, die mit einer aktiven Radiallagerung in nur einer Lagerebene auskommt. Es ist sogar möglich, mit dieser einfachen Lagerung Rotoren mit horizontaler Achse, d. h. miit wesentlichen auf den Rotor wirkenden Querkräften (Schwerkraft), zu lagern.
In F i g. 2 ist eine Variante des passiven Radial-Lagerelementes dargestellt. Das passive Radial-Lagerelememt 25' besitzt, wie das Lager nach Fig. 1, einen am Stator 11 festen stabförmigen Permanentmagneten 27 mit axialer Magnetisierungsrichtung, der zur Solldrehachse 13 zentrisch angeordnet ist. Ihm gegenüber liegt ebenfalls ein axial magnetisierter Permanent-Stabmagnet 28, der anstelle des ferromagnetischen Teils 26 am Rotor angebracht ist. Die Magnetisierungsorientierungen der Magneten 27 und 28 sind einander gleich, so daß sich ungleichnamige Pole am Luftspalt 29 zwischen den beiden Magneten gegenüberliegen. Diese Ausführung funktioniert genau gleich wie die nach Fig. 1, nur daß die anziehende Wirkung und dementsprechend auch die magnetischen Scherkräfte zur Radial-Lagerung größer sind. Es sei hier bemerkt, daß durch entsprechende Formgestaltung der an den Luftspalt 29 grenzenden Flächen der Magneten bzw. ferromagnetischen Teile je nach den gewünschten Eigenschaften die Kennlinie deir Radialkräfte verändert und auch die Radialstabilisierungswirkung erhöht werden kann.
Bei den Ausführungen nach Fig. 1 und 2 waren zur radialen Schwingungsdämpfung keine besonderen Mittel vorgesehen, d. h. hier wirkten die Unmagnetisierungsverluste allein schwingungsdämpfend. In F i g. 3 ist nun eine Ausführung dargestellt, die bei im übrigen gleicher Ausbildung wie in Fig.2, d.h. mit einem Stabmagnet 28 am Rotor 12', eine Schwingungsdämpfungseinrichtung 30 am Stator besitzt Das am Stator befestigte Teil des passiven Radial-Lagerelementes 25" besitzt einen Permanent-Stabmagneten 27' mit axialer Magnetisierungsrichtung. Dieser ist jedoch, im Unterschied zu den Ausführungen nach F i g. 1 und 2, mit dem Stator 11 über einpn elastischen Stab 31 verbunden, so daß der Magnet 27' den Schwingungen des Rotors in gewissem Maße folgen kann. Der Stab kann aus einem Material mit einer Eigendämpfung bestehen, beispielsweise aus Gummi oder einem Blattfederpaket, so daß er bei den radialen Ausschlägen, die in ihm vom Rotor induziert werden, Schwingungsenergie vernichtet Natürlich muß die elastische Aufhängung des Stabmagneten 27' unter Berücksichtigung der Eigenschwingungsfrequenzen des Rotors 12' festgelegt sein. Der Stabmagnet 27' schwingt in einem abgeschlossenen Behälter 32, der mit einer Flüssigkeit, beispielsweise einem Hydrauliköl, gefüllt ist Auch dadurch wird Schwingungsenergie bei der Bewegung des Magneten 27'vernichtet
In Fig.3 ist noch eine weitere Art der Dämpfung gezeigt Der dem Magneten 28 am Rotor zugewandte Wandungsteil 33 des Behälters 32 besteht aus einem nicht ferromagnetischen, jedoch gut elektrisch leitenden Teil. Dieses Wandungsteil 33 wird also vom Magnetfeld zwischen den Magneten 27' und 28 durchsetzt. Bei Schwingungen in radialer Richtung oder auch Präzessions- oder Nutationsbewegungen des Rotors treten in dem elektrisch leitenden Material 33 örtliche Magnetfeldänderungen auf, die zu Wirbelströmen führen. Dadurch wird also Schwingungsenergie vernichtet. Es
ίο sei bemerkt, daß wegen der vorzugsweise genau rotationssymmetrischen Magnetfeldverteilung um die Achse 13 bei schwingungsfreiem Lauf keine örtlichen Magnetfeldveränderungen und damit auch keine Verluste auftreten. Hier sind also 3 Arten von Schwingungsdämpfung gleichzeitig angewandt. Diese können auch einzeln oder in Unterkombinationen oder in Kombination mit anderen Dämpfungsmethoden Verwendung finden.
Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform hat der Rotor 12" an seinem in der Zeichnung linkem Ende zwei Abschnitte 34,35 aus ferromagnetischem Material, die die Form von Ringen oder Rohrstücken haben, die auf dem Rotor mit Abstand voneinander angeordnet sind. Die ringförmigen Abschnitte 34, 35 besitzen also zwei aufeinander zu gerichtete Absätze 36 im ferromagnetischen Material, die im vorliegenden Beispiel durch die einander zugekehrten Endflächen der beiden Abschnitte 34,35 gebildet sind. Der zwischen den Absätzen 36 gebildete Abstand ist geringer als die radiale Erstreckung der Abschnitte selbst. Sie können aus irgendeinem ferromagnetischen Material bestehen. Es braucht jedoch kein permanentmagnetisches Material zu sein.
Im Bereich der Abschnitte 34,35 ist am Stator 11 eine Lagereinheit 37 angeordnet, die das passive Axial-Lagerelement und das aktive Radial-Lagerelement beinhaltet Es sind mit axialem Abstand voneinander zwei ringförmige Permanentmagneten 17' so angeordnet, daß sie die Abschnitte 34,35 umgeben. In dem zwischen ihnen gebildeten Abstand liegt eine Lagerspule 20' mit einem ferromagnetischen Kern 38, die in Fig.4 von einem Regelgerät 21 mit Regelströmen gespeist wird.
Die Lagerspule entspricht in ihrem Aufbau derjenigen, die in der deutschen Auslegeschrift 2213 465 dargestellt ist und besitzt eine wendelförmig um den ferromagnetischen Ringquerschnitt herumgelegte Wicklung, die in vier Bereiche derart unterteilt ist, daß die Einzelspulen unterschiedlichen oder einander entgegengesetzt gerichteten magnetischen Fluß in dem ferromagnetischen Kern erzeugen. Infolge der Flußverdrängung entsteht dann ein mit den Abschnitten 34, 35 zusammenwirkendes Magnetfeld.
Die Permanent-Magnetringe 17' haben eine einander entgegengesetzte Magnetisierungsorientierung, d. h.
gleichnamige Pole sind zueinander gekehrt. Dadurch entsteht im Bereich der Ligerspule 20' ein besonders starkes Feld, daß mit den Absätzen 36 zwischen den Abschnitten 34, 35 zur Axialstabilisierung des Rotors zusammenwirkt Durch die Tatsache, daß auch die voneinander abgekehrten Endflächen der Abschnitte 34 und 35 im Bereich des Magnetfeldes der Magneten 17' liegt, wird eine weitere Erhöhung der Axialstabilisierungswirkung erzielt Es ist zu beachten, daß diese Axiallagerung in beiden Orientierungen Kräfte erzeugt d.h. es wird auch ohne Mitwirkung eines anderen Lagerelementes oder einer auf den Rotor wirkenden Kraft eine axiale stabile Lage geschaffen. Das starke Magnetfeld im Bereich zwischen den
beiden Permanent-Magnetringen 17' bewirkt eine sehr hohe Vormagnetisierung der Lagerspule 20', die dadurch eine besonders große Wirksamkeit hat Es sei bemerkt, daß auch die Axialkräfte, die mit der beschriebenen Lagerung erzeugt werden, höher liegen als man durch Vergleich mit den bisher verwendeten magnetischen Axiallagern vermuten sollte. Die Absätze 36 können auf beliebige Weise hergestellt werden. Wesentlich ist nur, daß ein merklicher Absatz in der ierromagnetischen Wirkung des Rotors an dieser Stelle vorliegt Die Lücke zwischen den Abschnitten 34, 35 sollte in neutralem Zustand möglichst mittig zwischen den Magneten 17' liegen. Dies Lagerelement kann in entsprechender Weise auch als Innenlager ausgebildet sein, wobei dann der an dieser Stelle hohl ausgebildete Rotor die beispielsweise stabförmigen Magneten umkreist.
Das in Fig.4 dargestellte passive Radial-Lagerelement 40 besitzt einen am Stator angebrachten Ringmagneten 41, der eine radiale Magnetisierungsrichtung besitzt. Auch am Rotor 12" ist ein radial magnetisierter Ringmagnet 42 angeordnet, der im Normalfall konzentrisch in dem Ringmagneten 40 läuft. Die Magnetisierungsorientierungen der beiden Ringmagneten sind einander entgegengesetzt, d. h. gleichna- mige Pole liegen sich im Luftspalt 43 gegenüber. So wird eine abstoßende Wirkung erzielt, die radiale Rückstellkräfte für den Rotor erzeugt.
Dieses passive Radial-Lagerelement 40 ist jedoch in axialer Richtung labil, d. h. in einer axialen Mittelstellung heben sich die in beiden Richtungen wirkenden destabilisierenden Kräfte auf. Bei der geringsten Auslenkung aus dieser Mittellage in irgendeine Orientierung sucht jedoch der Ringmagnet 42 den Rotor 12" in Richtung dieser Auslenkung zu verschieben. Dem wirkt das passive Axial-Lagerelement, das in der Lageeinheit 37 enthalten ist, entgegen, und zwar tut es dies in beiden Richtungen.
Es ist zu erkennen, daß es bei dieser Ausführung möglich ist, die Lager so aufeinander einzustellen, daß der Rotor von axialen Zugkräften entlastet ist. Es sei bemerkt, daß als passives Radiallagerelement auch zahlreiche andere Lagerarten, die mit anziehenden oder abstoßenden Kräften arbeiten, sowie alle Kombinationen davon möglich sind.
In F i g. 5 ist eine Lagereinheit 37' dargestellt, die im Prinzip der Lagereinheit 37 in Fig.4 entsprichL Anstelle der beiden axial magnetischen Permanent-Magnetringe 17' ist hier jedoch ein einziger radialmagnetisierter Magnetring 44 um die Lagerspule 20", die im übrigen auch der Lagerspule 20* entsprechen kann, angeordnet. Auch hierbei verläuft der Hauptteil des Magnetflusses durch die Lagerspule 20" hindurch und schafft eine Vormagnetisierung, und es werden ebenso wie bei F i g. 4 zwei magnetische Kreise geschaffen, die in den ferromagnetischen Abschnitten 34,35 des Rotors eine entgegengesetzte Flußorientierung hervorrufen. Dieses Lager wirkt wie das nach F i g. 4, d. h. es ist ein »doppeltwirksames« Axiallager und zeichnet sich durch hohe Rückstellkräfte in axialer Richtung aus, und zwar sowohl in den Absolutwerten als auch relativ zu den Auslenkungswegen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Magnetische Lagerung eines Rotors an einem Stator ohne Berührung zwischen diesen, mit einem passiven Axial-Lagerelement, das im Zusammenwirken mit ferromagnetischen Teilen des Rotors stabilisierende Axialkräfte und destabilisierende Radialkräfte auf den Rotor ausübt, und mit einem den destabilisierenden Kräften entgegenwirkenden, radiale Rückstellkräfte erzeugenden, aktiv geregelten elektromagnetischen Radial-Lagerelement, das in axialem Abstand von dem den destabilisierenden Radialkräften entgegenwirkenden Radial-Lagerelement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere magnetische Radial-Lagerelement (25, 25', 25", 40) ein passives, radiale Rückstellkräfte erzeugendes Lagerelement mit wenigstens einem Permanentmagneten (27, 28, 40, 41) ist, das sich in axialer Richtung labil verhält bzw. destabilisierende Axialkräfte erzeugt, und daß Änderungen der stabilisierenden Axialkräfte des passiven Axial-Lagerelementes (14, 17', 44) im Arbeitsbereich größer sind als Änderungen der den stabilisierenden Axialkräften entgegenwirkenden destabilisierenden Axialkräfte des passiven Radial-Lagerelementes.
2. Magnetische Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Permanentmagnet (27), des passiven Radial-Lagerelementes (25,25', 25") am Stator (11) angeordnet ist und mit einem ferromagnetischen Teil (26) des Rotors zusammenwirkt
3. Magnetische Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Permanentmagnet (27, 41) des passiven Radial-Lagerelementes (25', 25", 40) am Stator (:ll) angeordnet ist und mit einem, am Rotor (12', 12") angeordneten weiteren Permanentmagneten (28,42) zusammenwirkt.
4. Magnetische Lagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der am Rotor (12!") angeordnete Permanentmagnet (42) in den am Stator (11) angeordneten Permanentmagneten (41) hineingreifend angeordnet ist, und daß die beiden miteinander zusammenwirkenden, vorzugsweise konzentrischen, im wesentlichen zylindrischen ringförmigen Permanentmagneten (41, 42) miteinander in entgegengesetzter Magnetisierungsorientierung radial magnetisiert sind.
5. Magnetische Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der am Stator (11) angeordnete Permanentmagnet (27) des passiven Radiallagerelementes (25") gedämpft elastisch aufgehängt ist.
6. Magnetische Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des sich bei Rotorauslenkungen ändernden Magnetfeldes des bzw. der Permanentmagnetein) (27, 28) des passiven Radial-Lagerelementes (25") nicht ferromagnetische, elektrisch leitende Teile (33) angeordnet sind.
7. Magnetische Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das passive Axial-Lagerelement (14, 17, 44) und das aktive Radial-Lagerelement (15, 20', 20") eine enge räumliche Einheit bilden und daß das elektromagnetische, aktive Radial-Lagerelernent (15) wenigstens
eine mit Regelströmen beaufschlagte Lagerspule (20,20', 20") besitzt, die von dem magnetischen Feld des passiven Axial-Lagerelementes (14, 17', 44) durchflossen ist
8. Magnetische Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das passive Axial-Lagerelement (17', 44) und das aktive Radial-Lagerelement (20\ 20") zu einer im wesentlichen symmetrischen Einheit zusammengefaßt sind und daß die ferromagnetischen Teile, mit denen das passive Axial-Lagerelement (17', 44) zusammenwirkt, im Bereich des stärksten Magnetflusses durch den Luftspalt zwischen Rotor (12") und Stator aufeinander zugerichtete Absätze (36) im ferromagnetischen Material besitzen, die zwei wirkungsmäßig getrennte ferromagnetische Abschnitte (34,35) auf dem Rotor (12") schaffen, die je von einem magnetischen Kreis durchflossen werden, dessen in den ferromagnetischen Abschnitten (34, 35) im wesentlichen axial verlaufende Komponenten einander entgegengesetzt orientiert sind.
9. Magnetische Lagerung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das passive Axial-Lagerelement aus wenigstens zwei in axialem Abstand voneinander angeordneten, axialmagnetisierten Permanentmagneten (17') besteht, deren Magnetisierungsorientierungen einander entgegengesetzt sind, und daß im Bereich ihres Abstandes voneinander die Absätze (36) des ferromagnetischen Materials des Rotors (12") liegen.
10. Magnetische Lagerung nach Anspruch 7 und 9, dadurch gekennzeichnet daß die Lagerspule (20') in dem durch den Abstand der Permanentmagneten (17') des passiven Axial-Lagerelementes gebildeten Raum angeordnet ist
11. Magnetische Lagerung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetischen Abschnitte (34, 35) in ihrer axialen Länge derart bemessen sind, daß ihre voneinander hinwegweisenden, ferromagnetisch wirksamen Enden im Bereich der äußeren Enden des bzw. der Permanentmagneten) (17', 44) des passiven Axial-Lagerelementes liegen.
DE2420825A 1974-04-30 1974-04-30 Magnetische Lagerung eines Rotors Expired DE2420825C3 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2420825A DE2420825C3 (de) 1974-04-30 1974-04-30 Magnetische Lagerung eines Rotors
CH541375A CH586358A5 (de) 1974-04-30 1975-04-28
GB17673/75A GB1509087A (en) 1974-04-30 1975-04-29 Assemblies of rotors journalled in stators by magnetic bearings
US05/572,667 US4080012A (en) 1974-04-30 1975-04-29 Bearings
JP50051578A JPS5938457B2 (ja) 1974-04-30 1975-04-30 ロ−タの磁気軸受機構

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2420825A DE2420825C3 (de) 1974-04-30 1974-04-30 Magnetische Lagerung eines Rotors

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2420825A1 DE2420825A1 (de) 1975-11-13
DE2420825B2 true DE2420825B2 (de) 1979-08-02
DE2420825C3 DE2420825C3 (de) 1980-04-17

Family

ID=5914305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2420825A Expired DE2420825C3 (de) 1974-04-30 1974-04-30 Magnetische Lagerung eines Rotors

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4080012A (de)
JP (1) JPS5938457B2 (de)
CH (1) CH586358A5 (de)
DE (1) DE2420825C3 (de)
GB (1) GB1509087A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0189518A1 (de) * 1984-12-19 1986-08-06 MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft Zahnradgetriebe

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2444099C3 (de) * 1974-09-14 1979-04-12 Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich Berührungsloses Lagerelement für mindestens teilweise magnetisierbare Körper
FR2371233A1 (fr) * 1976-11-23 1978-06-16 Creusot Loire Broyeur a projection sous vide
US4245869A (en) * 1978-08-07 1981-01-20 Padana Ag Magnetic bearings
DE2919236C2 (de) * 1979-05-12 1982-08-12 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Magnetisches Schwebelager für einen Rotor
IL60597A0 (en) * 1979-07-30 1980-09-16 Litton Systems Inc Ferro-fluid bearing
DE3047606C2 (de) * 1979-12-26 1985-07-11 Ichikawa Iron Works Co. Ltd., Kiryu, Gumma Lageranordnung für einen länglichen, um seine Längsachse drehbaren Drehkörper
US4688998A (en) * 1981-03-18 1987-08-25 Olsen Don B Magnetically suspended and rotated impellor pump apparatus and method
JPS5881217A (ja) * 1981-11-11 1983-05-16 Seiko Instr & Electronics Ltd 5自由度制御形磁気軸受装置
US4381875A (en) * 1982-03-31 1983-05-03 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Magnetic bearing and motor
US4944748A (en) * 1986-10-12 1990-07-31 Bramm Gunter W Magnetically suspended and rotated rotor
US5078741A (en) * 1986-10-12 1992-01-07 Life Extenders Corporation Magnetically suspended and rotated rotor
JPH0646036B2 (ja) * 1982-11-19 1994-06-15 セイコー電子工業株式会社 軸流分子ポンプ
EP0192836A3 (de) * 1985-03-01 1988-07-20 Maschinenfabrik Rieter Ag Verwendung einer magnetischen Lageranordnung
JP2516382B2 (ja) * 1987-11-06 1996-07-24 セイコー精機株式会社 磁気軸受を主軸にもつ加工装置
EP0396849B1 (de) * 1989-05-08 1994-08-10 Nippon Ferrofluidics Corporation Magnetische Lagervorrichtung
US5111102A (en) * 1989-05-25 1992-05-05 Meeks Crawford R Magnetic bearing structure
US5216308A (en) * 1989-05-25 1993-06-01 Avcon-Advanced Controls Technology, Inc. Magnetic bearing structure providing radial, axial and moment load bearing support for a rotatable shaft
DE4025610A1 (de) * 1990-08-13 1992-02-20 Fortuna Werke Maschf Ag Hochgeschwindigkeits- bohr- oder fraesspindel
US5514924A (en) * 1992-04-30 1996-05-07 AVCON--Advanced Control Technology, Inc. Magnetic bearing providing radial and axial load support for a shaft
US5315197A (en) * 1992-04-30 1994-05-24 Avcon - Advance Controls Technology, Inc. Electromagnetic thrust bearing using passive and active magnets, for coupling a rotatable member to a stationary member
US5250865A (en) * 1992-04-30 1993-10-05 Avcon - Advanced Controls Technology, Inc. Electromagnetic thrust bearing for coupling a rotatable member to a stationary member
EP0710301B1 (de) * 1993-06-30 1998-04-15 Forschungszentrum Jülich Gmbh Spinnvorrichtung und steuer- sowie regeleinrichtung für die spinnvorrichtung
US5481146A (en) * 1993-09-10 1996-01-02 Park Square, Inc. Passive null flux coil magnetic bearing system for translation or rotation
US5495221A (en) * 1994-03-09 1996-02-27 The Regents Of The University Of California Dynamically stable magnetic suspension/bearing system
US7126244B2 (en) * 2004-12-30 2006-10-24 Rozlev Corp., Llc Magnetic bearing assembly using repulsive magnetic forces
US7471022B2 (en) * 2006-09-22 2008-12-30 Sortore Christopher K Magnetic bearing
CN102027227A (zh) * 2008-04-17 2011-04-20 森克罗尼公司 带有低损耗金属转子的高速永磁体电动机和发电机
MX2010011348A (es) * 2008-04-18 2011-05-23 Synchrony Inc Cojinete de empuje magnetico con elementos electronicos integrados.
US8242649B2 (en) * 2009-05-08 2012-08-14 Fradella Richard B Low-cost minimal-loss flywheel battery
US9583991B2 (en) * 2009-06-24 2017-02-28 Synchrony, Inc. Systems, devices, and/or methods for managing magnetic bearings
WO2011163456A1 (en) 2010-06-23 2011-12-29 Synchrony, Inc. Split magnetic thrust bearing
US20150248959A1 (en) 2012-09-11 2015-09-03 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk On-Derzoek Tno Reluctance transducer
DE102016004714A1 (de) * 2016-04-19 2017-10-19 Saurer Germany Gmbh & Co. Kg Spinnrotorschaft, Lageranordnung zum aktiven magnetischen Lagern eines solchen Spinnrotorschafts und Spinnrotorantriebseinrichtung
DE102017207127A1 (de) 2017-04-27 2018-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Lagerbuchse und Radialgleitlager mit einer solchen Lagerbuchse
FR3075899B1 (fr) 2017-12-22 2020-01-10 Rheonova Ensemble rotatif a palier magnetique
CN108488231B (zh) * 2018-03-13 2019-12-13 清华大学 一种四自由度磁悬浮转筒

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2436939A (en) * 1943-10-21 1948-03-02 Hoover Co Magnetic coupling and bearing
US2856240A (en) * 1955-11-04 1958-10-14 Bill Jack Scient Instr Co Magnetic suspension control system
AT239370B (de) * 1961-05-30 1965-04-12 Max Baermann Dauermagnetisches Lager, insbesondere für die Axiallagerung der Läuferwelle eines Elektrizitätszählers
US3243238A (en) * 1962-07-20 1966-03-29 Lyman Joseph Magnetic suspension
DE1472413A1 (de) * 1965-07-21 1969-01-23 Siemens Ag Magnetisches Schwebelager
DE1933031C3 (de) * 1969-06-30 1978-10-26 Karl 5170 Juelich Boden Magnetische Lagerung
US3614181A (en) * 1970-07-02 1971-10-19 Us Air Force Magnetic bearing for combined radial and thrust loads
US3860300A (en) * 1971-07-07 1975-01-14 Cambridge Thermionic Corp Virtually zero powered magnetic suspension
US3791704A (en) * 1971-08-06 1974-02-12 Cambridge Thermionic Corp Trimming apparatus for magnetic suspension systems
DE2213465C3 (de) * 1972-03-20 1986-02-13 Padana AG, Zug Elektromagnetisches Lagerelement
US3888553A (en) * 1973-02-27 1975-06-10 Teldix Gmbh Levitated rotary magnetic device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0189518A1 (de) * 1984-12-19 1986-08-06 MAN Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft Zahnradgetriebe

Also Published As

Publication number Publication date
DE2420825C3 (de) 1980-04-17
US4080012A (en) 1978-03-21
GB1509087A (en) 1978-04-26
JPS5938457B2 (ja) 1984-09-17
CH586358A5 (de) 1977-03-31
DE2420825A1 (de) 1975-11-13
JPS5129651A (de) 1976-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2420825C3 (de) Magnetische Lagerung eines Rotors
DE2420814C3 (de) Magnetlager mit einem Lagerelement zur Festlegung eines translatorischen Freiheitsgrades
DE2213465C3 (de) Elektromagnetisches Lagerelement
EP1108283B1 (de) Elektromagnetischer aktuator mit schwingendem feder-masse-system
EP3180542B1 (de) Magnetdämpfer für schwingungstilger
DE3239328C2 (de) Magnetisch gelagerte Turbomolekularpumpe mit Schwingungsdämpfung
DE69333172T2 (de) Magnetorheolodische Flüssigkeitsvorrichtungen
EP2150717B1 (de) Magnetorheologische drehmomentübertragungsvorrichtung, deren verwendung sowie magnetorheologisches drehmomentübertragungsverfahren
DE69833067T2 (de) Dämpfungsvorrichtung und Turbomolekularpumpe mit Dämpfungsvorrichtung
EP0155624A1 (de) Magnetlager zur dreiachsigen Lagerstabilisierung von Körpern
WO2002018794A1 (de) Vakuumpumpe
EP0127741B1 (de) Federungssystem für ein Kraftfahrzeug
DE1773887A1 (de) Kreisel mit zwei Freiheitsgraden
DE2208034A1 (de) Selbsteinmittende Lagerung unter Verwendung von Permanentmagneten
DE102007028905B3 (de) Lagereinrichtung zur berührungsfreien Lagerung eines Rotors gegen einen Stator
EP1504201A1 (de) Passives, dynamisch stabilisierendes magnetlager und antrieb
DE2504766A1 (de) Wirbelstromdaempfer
WO2019185196A1 (de) Lineare magnetfeder und verwendung in schwingungstilgern
DE2153180A1 (de) Magnetische lagerung, insbesondere freischwebende aufhaengung fuer einen axial gestreckten rotor mit vertikaler drehachse
EP0230626A2 (de) Vorrichtung zur Verstellung der Federsteifigkeit einer Magnetfeder
DE69838495T2 (de) Hubschrauberrotorarm mit Magnetpartikeldämpfer
CH211916A (de) Gerät zum Hervorrufen von Rüttelbewegungen.
DE1447327A1 (de) Schwingungsvorrichtung
DE3403041C1 (de) Einphasensynchronmotor mit einem zweipoligen dauermagnetischen Rotor
DE102019202179B4 (de) Energiespeicher

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)