ES2329487T3 - Palier magnetico activo autodeteccion de posicion. - Google Patents
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Abstract
Palier magnético activo (100) con autodetección de posición que comprende por lo menos unos primer y segundo electroimanes antagonistas (120, 130) que forman estatores dispuestos a uno y otro lado de un cuerpo ferromagnético (110) que forma un rotor mantenido sin contacto entre estos electroimanes, comprendiendo los primer y segundo electroimanes (120, 130) cada uno un circuito magnético (121; 131), que comprende esencialmente un primer material ferromagnético y que define con dicho cuerpo ferromagnético un entrehierro, y una bobina de excitación (122; 132) alimentada a partir de un amplificador de potencia cuya corriente de entrada está condicionada en función de la posición del cuerpo ferromagnético con respecto a los circuitos magnéticos de los primer y segundo electroimanes, siendo la posición del cuerpo ferromagnético (110) medida a partir de la inductancia detectada entre los dos electroimanes (120, 130) en respuesta a la inyección simultánea en los dos electroimanes antagonistas de una corriente sinusoidal que tiene una frecuencia superior a la banda pasante en bucle cerrado del sistema, caracterizado porque el circuito magnético (121, 131) de cada electroimán comprende además una parte (124; 134) en la proximidad de la bobina de excitación (122; 132) que utiliza un segundo material ferromagnético que tiene una permeabilidad magnética inferior a la del primer material y una resistividad eléctrica superior a la del primer material de manera que favorezca el paso de los campos magnéticos de altas frecuencias generados en el palier.
Description
Palier magnético activo con autodetección de
posición.
\global\parskip0.900000\baselineskip
La presente invención se refiere a los paliers
magnéticos activos en los que, además de su función de palier
propiamente dicha, se realiza también la función de detección del
tipo inductivo y esto, sin añadir ningún circuito electromagnético
y ningún amplificador distinto de los utilizados para la función de
palier.
La integración de la función de detección de
detección de posición del cuerpo suspendido en un palier magnético
activo, denominado palier con autodetección, presenta numerosas
ventajas en términos de coste, de racionalización y de precisión de
detección en comparación con los sistemas más clásicos en los cuales
la posición del cuerpo suspendido, tal como un rotor o un disco, es
medida con la ayuda de detectores de posición distintos de los
elementos del palier activador que produce las fuerzas necesarias
para mantener el cuerpo en una posición de trabajo determinada.
La patente US nº 5.844.339 (ó FR 2 716 700)
describe un dispositivo de palier magnético con autodetección de
posición cuyo principio de funcionamiento está ilustrado en la
figura 3. En la figura 3, un rotor 1 es mantenido suspendido por
dos electroimanes de palier antagonistas. Cada electroimán comprende
un circuito magnético 12, respectivamente 22, de material
ferromagnético frente al rotor 1 a su vez de material
ferromagnético. Cada electroimán comprende por otra parte una
bobina de excitación 11, respectivamente 21, que es alimentada a
partir de un amplificador de potencia 13 respectivamente 23, que
recibe de entrada una corriente principal de entrada (corriente de
palier) que permite proporcionar de salida a las bobinas 11, 21 la
energía necesaria para el mantenimiento del rotor 1 en su posición
de equilibrio predeterminada. La corriente de palier sale de
circuitos de condicionado 31, 32 que han recibido a su vez unas
informaciones sobre la posición real del rotor y que toman en
cuenta una posición de consigna.
Para obtener una información de posición sin
utilizar un detector de posición distinto de los electroimanes del
palier, se inyecta simultáneamente, por medio de adicionadores 14,
24, una corriente sinusoidal en superposición con la corriente de
palier. Como se describe en detalle en la patente US nº 5.844.339,
la posición radial del rotor 1 según el eje X-X'
puede ser detectada a partir de las tensiones U_{1} y U_{2}
medidas en los bornes de las bobinas de excitación 11 y 21
respectivamente. En efecto, las tensiones U_{1} y U_{2} varían
respectivamente en función de las inductancias L_{1} y L_{2} de
los electroimanes que a su vez varían según la posición del rotor
entre los electroimanes del palier. Una señal representativa de la
posición del rotor puede ser entonces obtenida después de filtrado
42 y desmodulación 43 (a la frecuencia correspondiente de la señal
de corriente de detección inyectada) de la tensión U correspondiente
a la diferencia entre las tensiones U_{1} y U_{2} medidas a la
salida de las bobinas. Esta señal es a continuación comparada con
una señal de posición de referencia de entrada de los circuitos de
condicionado.
Este dispositivo es principalmente utilizado con
los palieres magnéticos radiales que soportan los árboles rotativos
en unas máquinas giratorias tales como unas turbobombas. Así, la
posición radial del árbol puede ser medida gracias a la medición de
la variación de la inductancia en el palier que es función del
desplazamiento radial del árbol.
Aunque el dispositivo descrito en la patente US
nº 5.844.339 funciona de forma satisfactoria, presenta sin embargo
algunas limitaciones que impiden ampliar su campo de aplicación. En
efecto, en este dispositivo, la frecuencia portadora de la señal de
corriente inyectada en el palier para la detección de posición es
voluntariamente elegida de manera que sea netamente superior a la
banda pasante en bucle cerrado de los circuitos de condicionado
para no perturbar la función principal de los paliers, a saber el
mantenimiento en posición del rotor. Esta frecuencia es típicamente
de 20 KHz aproximadamente para poder disponer, después de
desmodulación y filtrado de una banda pasante suficiente (por lo
menos 1000 Hz). Además, para conservar una relación señal sobre
ruido satisfactoria, la relación \hat{I}_{portadora}/I_{max}
debe ser superior a 0,01 (con \hat{I}_{portadora} = amplitud de
la corriente inyectada con la portadora y I_{max} = corriente
máxima amplificadora), la amplitud de la corriente inyectada es del
orden de 20 mA.
Se recuerda que el interés del palier
autodetector es simplificar de forma significativa la parte
electromecánica del palier magnético y de su conexión en vista a
rebajar los costes de producción, en particular en el caso de
materiales de serie. Por consiguiente, la tecnología del palier
autodetector sólo está justificada si no genera sobrecoste a nivel
de la electrónica asociada. El coste de la electrónica asociada
depende de su complejidad pero también y sobre todo de las
características requeridas para los amplificadores de potencia de
los paliers. En el caso del palier con autodetección descrito
anteriormente, los amplificadores deben ser dimensionados en
función de la tensión que debe proporcionar el palier para realizar
el mantenimiento del rotor y no con respecto a las señales
utilizadas para la detección de posición. Ahora bien, la tensión de
detección \hat{U}_{d} medida a la salida del palier se calcula
con la ecuación (1) siguiente:
\hat{U}d = L_{palier}\omega\hat{I} (1)
con:
- \bullet
- \omega = pulsación de la portadora (típicamente 20 kHz)
- \bullet
- L_{palier} = inductancia total del palier vista a la frecuencia de la portadora
- \bullet
- \hat{I} = amplitud de la corriente portadora.
\global\parskip1.000000\baselineskip
La inductancia L_{palier} es proporcional al
tamaño (dimensiones) del propio palier. La inductancia vista a la
frecuencia de la portadora es la suma de la inductancia de fuga (sin
variaciones con las variaciones de entrehierro) y de una
inductancia que varía con el entrehierro. En un palier autodetector
radial, realizado con unas chapas de pequeño espesor, la
inductancia vista a la frecuencia de la portadora tiene
aproximadamente el mismo valor que la inductancia vista a la
frecuencia del palier. La inductancia de fuga es baja. La
inductancia aumenta con el tamaño del propio palier.
En la práctica, para conservar una relación
señal sobre ruido satisfactoria, se procura que la amplitud de la
corriente (\hat{I}_{portadora}) de la portadora corresponda a
por lo menos 1% de la corriente máxima del amplificador (por
ejemplo \hat{I}_{portadora} > 20 mA para un amplificador que
puede proporcionar hasta 2A como máximo). La ecuación (1) muestra
que a partir de ciertas dimensiones de palier, la inductancia
Lpalier alcanza unos valores tales que para satisfacer
\hat{I}_{portadora}/I_{max} > 0,01, es preciso utilizar
una tensión de detección que resulta superior a la tensión necesaria
para el mantenimiento del rotor.
En los paliers axiales que utilizan en general
un volante de tope macizo y un estator sin hojas o con muy pocas
hojas, la inductancia vista a la frecuencia de la portadora es
esencialmente una inductancia de fuga. No hay prácticamente
inductancia que varíe con el entrehierro. En este caso, el principio
del palier autodetector es difícilmente realizable.
Por otra parte, en un palier autodetector
convencional, hay un acoplamiento entre la inductancia a 20 kHz y
la corriente del palier, es decir que la inductancia del electroimán
disminuye a medida que el campo magnético generado en el palier
aumenta. En la práctica, este acoplamiento falsea la información de
posición y aumenta la sensibilidad en función de la frecuencia
(generación de ruido en el condicionado). Es posible sin embargo
compensar el efecto de este acoplamiento en la electrónica pero la
inducción magnética máxima generada debe por ello permanecer por
debajo de 1 tesla aproximadamente.
La presente invención prevé evitar los
inconvenientes citados de los paliers magnéticos radiales y axiales
y realizar una estructura de palier magnético activo con
autodetección que garantice un nivel de inductancia (acoplada con
el entrehierro) suficiente y esto, independientemente de las fuentes
de perturbaciones circundantes tales como las dimensiones y la
corriente del palier.
El objetivo es alcanzado con un palier magnético
activo con autodetección de posición que comprende por lo menos
unos primer y segundo electroimanes antagonistas que forman
estatores dispuestos a uno y otro lado de un cuerpo ferromagnético
que forma un rotor mantenido sin contacto entre estos electroimanes,
comprendiendo los primer y segundo electroimanes cada uno un
circuito magnético, que comprende sustancialmente un primer
material ferromagnético y que define con dicho cuerpo ferromagnético
un entrehierro, y una bobina de excitación alimentada a partir de
un amplificador de potencia cuya corriente de entrada está
condicionada en función de la posición del cuerpo ferromagnético
con respecto a los circuitos magnéticos de los primer y segundo
electroimanes, siendo la posición del cuerpo ferromagnético medida
a partir de la inductancia detectada entre los dos electroimanes en
respuesta a la inyección simultáneamente en los dos electroimanes
antagonistas de una corriente sinusoidal que tiene una frecuencia
superior a la banda pasante en bucle cerrado del sistema, y en el
cual, de acuerdo con la invención, el circuito magnético de cada
electroimán comprende además una parte en la proximidad de la
bobina de excitación que utiliza un segundo material ferromagnético
que tiene una permeabilidad magnética inferior a la del primer
material y una resistividad eléctrica superior a la del primer
material de manera que favorezca el paso de los campos magnéticos
de altas frecuencias generados en el palier.
Así, el palier magnético según la invención
comprende una parte de permeabilidad y resistividad adaptadas para
"canalizar" las líneas de campos magnéticos de altas
frecuencias utilizadas para la autodetección de posición en el
palier. Una estructura de palier de este tipo permite garantizar
unos valores de inductancia a alta frecuencia bien definidos
independientemente de las dimensiones del palier y de la corriente
de alimentación de este último.
Según un modo de realización de la invención, la
parte de baja permeabilidad y alta resistividad está constituida
por una pieza en polvo que comprende unos granos de material
magnético, tales como unos granos de hierro, aislados
eléctricamente entre sí.
El cuerpo ferromagnético que forma el rotor
puede comprender también por lo menos una parte que tiene una
permeabilidad inferior y una resistividad superior a la del resto
del cuerpo de manera que favorezca el paso de los campos magnéticos
de altas frecuencias, estando dicha parte dispuesta sustancialmente
frente a la parte de baja permeabilidad y alta resistividad formada
en el electroimán. Esta parte puede estar constituida por una pieza
en polvo que comprende unos granos de material magnético, tales como
unos granos de hierro, aislados eléctricamente unos de los otros o
de chapas ferromagnéticas de pequeño espesor según los casos.
La o las partes de baja permeabilidad y alta
resistividad dispuestas en el palier presentan preferentemente una
permeabilidad magnética relativa de un orden de magnitud de 100 y
una resistividad eléctrica de aproximadamente
50 \Omegam.
50 \Omegam.
El palier magnético activo descrito
anteriormente se aplica tanto a unos paliers de tipo axial como a
unos paliers de tipo radial.
Otras características y ventajas de la invención
se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción
siguiente de modos particulares de realización de la invención,
proporcionados a título de ejemplos no limitativos, haciendo
referencia a los planos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista en semisección axial
de una estructura de palier magnético axial con autodetección de
posición de acuerdo con un modo de realización de la presente
invención,
- la figura 2 es una vista en semisección axial
de una estructura de palier magnético radial con autodetección de
posición de acuerdo con otro modo de realización de la presente
invención,
- la figura 3 es un esquema funcional de un
sistema de palier magnético activo que incorpora un sistema de
detección de posición que utiliza los electroimanes de palier según
la técnica anterior.
La figura 1 representa un primer ejemplo de una
estructura de palier con autodetección de posición según la
presente invención aplicada a un palier axial tal como un
dispositivo de tope utilizado en las máquinas giratorias para
controlar la posición axial del árbol rotativo. El palier axial 100
comprende dos electroimanes 120 y 130 que forman el estator y que
comprenden cada uno un circuito magnético 121, respectivamente 131,
así como una bobina 122, respectivamente 132 mandada en corriente
por un sistema de condicionado bien conocido para mantener en
posición un rotor 110 en forma de disco solidario de un árbol
101.
Además de su función de palier propiamente
dicha, el palier 100 es utilizado como detector de posición del
tipo inductivo sin que sea necesario añadir ninguna bobina
suplementaria. Esta función de detección es utilizada de forma
conocida como se ha explicado anteriormente, a saber por medición de
la tensión en los bornes de cada bobina de electroimán del palier
en unas condiciones para las cuales hay casi proporcionalidad con el
desplazamiento del cuerpo intercalado (rotor).
De acuerdo con la presente invención, cada
circuito magnético 121, respectivamente 131, que presenta
habitualmente una estructura maciza formada por un solo material
ferromagnético tal como el hierro, comprende dos partes 123 y 124,
respectivamente 133 y 134, constituidas por materiales
ferromagnéticos que tienen unas propiedades magnéticas y eléctricas
diferentes. Más precisamente, cada circuito magnético 121,
respectivamente 131, comprende una primera parte maciza 123,
respectivamente 133, que presenta aquí en sección la forma de una U
con dos piezas polares 1211, 1212 respectivamente 1311, 1312. Esta
primera parte está formada con un material ferromagnético de
permeabilidad magnética elevada (típicamente > 1000), tal como
hierro, a fin de asegurar el trayecto de los campos magnéticos de
bajas frecuencias generados para realizar la función de palier
propiamente dicha. En otros términos, la primera parte 123,
respectivamente 133, está destinada a conservar la tecnología
clásica del estator macizo con permeabilidad elevada para el paso
de los campos magnéticos de bajas frecuencias (generalmente
inferiores a 200 Hz) cuando tiene lugar el mando en corriente del
palier.
La segunda parte 124, respectivamente 134, está
en cuanto a sí misma formada con un material ferromagnético que
presenta una permeabilidad magnética más baja que la del material de
la primera parte, a saber un material que tiene un coeficiente de
permeabilidad del orden de 100 y, preferentemente, inferior a este
valor. Además, el material constitutivo de esta segunda parte debe
también presentar una resistividad eléctrica importante (por
ejemplo 50 \Omegam) a fin de favorecer el paso de las altas
frecuencias como por ejemplo de las frecuencias de aproximadamente
20 kHz que corresponden a la pulsación de la señal sinusoidal
inyectada en las bobinas para la detección de posición. A este fin,
el material de la segunda parte puede ser un polvo que comprende
unos granos de material magnético, tales como unos granos de hierro,
aislados eléctricamente entre sí que presenta una permeabilidad
reducida en comparación con los materiales macizos teniendo al mismo
tiempo una resistividad elevada debida a los granos aislados
eléctricamente entre sí. Se puede también utilizar cualquier tipo
de materiales fritados magnéticos flojos con granos aislados
eléctricamente.
Como el material macizo de la primera parte
constituye un blindaje con respecto a los campos de altas
frecuencias (blindaje por corriente inducida), se coloca
preferentemente la segunda parte lo más cerca posible de la bobina
a fin de poder "canalizar" las líneas de campo magnético de
altas frecuencias en esta parte. Además, en esta configuración, la
segunda parte no constituye un obstáculo a los campos magnéticos de
bajas frecuencias generados por la corriente de palier que están
concentrados naturalmente hacia la primera parte constituida por un
material más permeable. Sin embargo, pueden estar previstas otras
colocaciones de la segunda parte en el palier.
Así, con la estructura de la invención, es
posible "separar" las líneas de campos magnéticos de bajas
frecuencias (función palier) de las líneas de campos magnéticos de
altas frecuencias (función detector) en el seno de un mismo palier
conservando al mismo tiempo evidentemente un solo bobinado y un solo
amplificador por electroimán.
En los dispositivos de tope axial, se utiliza en
general un volante de tope macizo (rotor 110). En dicho caso, es
preciso también prever un esquema de líneas de campos magnéticos
equivalente al nivel del rotor, es decir una primera parte
principal maciza para las líneas de campos magnéticos de baja
frecuencia (función palier) y para el comportamiento mecánico así
como una segunda parte de permeabilidad reducida pero de
resistividad elevada que favorece la penetración de los campos
magnéticos de altas frecuencias utilizados para la detección de
posición (función detector). Como se ha ilustrado en la figura 1, el
rotor 110 comprende una primera parte 111 de material macizo tal
como hierro y una segunda parte 112 formada, por ejemplo, por un
polvo del mismo tipo que el utilizado para la parte 124 del
estator.
La configuración de palier que acaba de ser
descrita en relación con un palier axial utilizado en un dispositivo
de tope puede ser también aplicada a un palier radial. La figura 2
representa un ejemplo de realización de un palier radial 200 que
tienen una estructura de acuerdo con la presente invención. El
palier radial 200 comprende un estator 210 y un rotor 201 que están
en movimiento de rotación relativo uno con respecto al otro. El
estator 210 está equipado con electroimanes 220 que comprenden cada
uno un circuito magnético 221 constituido por un apilamiento de
chapas ferromagnéticas 2210 rodeado por una bobina de excitación
222. Cada electroimán es mandado en corriente por un sistema de
condicionado conocido para mantener en suspensión el rotor 201 según
una posición radial predeterminada. La detección de los
desplazamientos radiales del rotor 201 es realizada por medición de
la tensión, a una frecuencia dada, en los bornes de cada bobina 222
del palier como se ha explicado en detalle en el documento US nº
5.844.339.
El rotor 201 está equipado con un apilamiento de
chapas ferromagnéticas 202 que se extiende sobre una longitud axial
ligeramente mayor que la del apilamiento de chapas 2210 del circuito
magnético 221. El rotor 201 es mantenido por los campos magnéticos
creados por los electroimanes 220 dispuestos sobre el estator
210.
Al igual que para el palier axial descrito
anteriormente, el circuito magnético 221 comprende una segunda
parte 223 formada con un material ferromagnético que presenta una
permeabilidad magnética más baja que la de la primera parte
correspondiente al apilamiento de chapas ferromagnéticas 2210. El
material utilizado para formar esta segunda parte presenta
preferentemente un coeficiente de permeabilidad del orden de 100 y,
preferentemente, inferior a este valor. Además, este material debe
también tener una resistividad eléctrica importante (por ejemplo 50
\Omegam) a fin de favorecer el paso de las altas frecuencias
utilizadas para cuando tiene lugar la inyección de la señal de
detección en el palier y que es típicamente de aproximadamente 20
kHz. A este fin, la segunda parte 223 puede estar formada por una
arandela de polvo de hierro 2230 que presenta una resistividad
elevada con respecto a unos materiales macizos teniendo al mismo
tiempo una permeabilidad reducida. El apilamiento de chapas
ferromagnéticas 2210 forma con la arandela de polvo de hierro 2230
una estructura en sándwich que puede ser sostenida por dos anillos
211 y 212 de material no magnético tal como el acero, el bronce o el
aluminio cada uno situado a cada lado de la estructura.
A nivel del rotor 201, se pueden encontrar unos
problemas de comportamiento mecánico limitado de las piezas de
polvo con respecto a las velocidades de rotación elevadas impuestas
al rotor. En este caso, en lugar de un polvo ferromagnético, se
pueden utilizar unas chapas ferromagnéticas de pequeño espesor para
realizar la parte sensible a los campos magnéticos de altas
frecuencias. En efecto, contrariamente a la estructura maciza del
rotor utilizada en el caso de un palier axial, el rotor 201 está
equipado con un apilamiento de chapas ferromagnéticas 202
destinadas a ser atravesadas por los campos magnéticos creados por
los electroimanes del estator 210. Estando la separación de los
campos magnéticos de altas y bajas frecuencias ya realizada a nivel
del estator, se puede permitir utilizar unas chapas finas para la
realización de un esquema de línea de campo magnético equivalente
al definido en el rotor, a saber una primera parte principal para
los campos de bajas frecuencias (función palier) y una segunda
parte con permeabilidad reducida y resistividad elevada para
privilegiar la penetración de los campos de altas frecuencias
(función detección). Como se ha ilustrado en la figura 2, el rotor
puede comprender un apilamiento de chapas ferromagnéticas 203 que
presentan cada una un espesor más pequeño que el de las chapas 202
utilizadas en el resto del apilamiento en el rotor. Así, reduciendo
el espesor de las chapas en el apilamiento del rotor sobre una
longitud axial correspondiente a la parte del rotor enfrentada a la
parte 223 del estator, se forma una parte que presenta una
permeabilidad reducida (pequeño espesor de chapa) y una
resistividad elevada (separación entre las chapas). El espesor de
las chapas ferromagnéticas 202 utilizadas para la parte principal
del rotor destinada a recibir los campos magnéticos de bajas
frecuencias es por ejemplo del orden de 0,2 mm. En este caso, a
título de ejemplo, se elegirá, para la segunda parte destinada a
servir de trayecto de los campos magnéticos de altas frecuencias,
unas chapas 203 que tienen un espesor reducido a la mitad o sea, en
el ejemplo considerado, aproximadamente 0,1 mm.
El principio de "separación" de los
trayectos de los campos magnéticos de bajas y altas frecuencias en
el estator y el rotor que acaba de ser descrito anteriormente en
relación con los ejemplos particulares de las figuras 1 y 2 puede
ser generalizado a cualquier tipo de palier magnético activo. La
parte de baja permeabilidad y alta resistividad puede ser
estandarizada a nivel dimensional o en todo caso limitada en tamaño
cualesquiera que sean las dimensiones del estator y/o del rotor que
deben ser definidas en función de la capacidad de carga necesaria a
proporcionar por el palier. Este aspecto de la invención es
particularmente interesante en el caso de piezas macizas cuyas
dimensiones influyen directamente sobre el valor de la inductancia
medida a alta frecuencia (por ejemplo 20 kHz).
Así, como se ha ilustrado a trazos discontinuos
en las figuras 1 y 2, las dimensiones de las partes estator y rotor
del palier pueden ser más importantes sin que sea necesario
incrementar las de las partes específicas reservadas al paso de los
campos de altas frecuencias. En efecto, cuando el palier comprende
dichas partes, la tensión de alta frecuencia que debe proporcionar
el amplificador del palier para la detección no está ya ligada al
tamaño de este último sino únicamente al de las partes de baja
permeabilidad y alta resistividad. Es suficiente, por consiguiente,
definir unas dimensiones estándar para las partes de baja
permeabilidad y alta resistividad que permiten garantizar una
inductancia bien definida cualesquiera que sean las dimensiones del
palier. Se podrán elegir entonces los valores de frecuencias y de
amplitud para la señal de detección, lo que no es posible con los
paliers autodetectores clásicos en los cuales la frecuencia y la
amplitud de la tensión de detección son determinadas por la
necesidad del palier (función palier).
Además, gracias a la estructura bipermeabilidad
del palier según la invención, el acoplamiento entre la inductancia
vista a la frecuencia de detección (por ejemplo 20 kHz) y la
corriente de palier está muy disminuido puesto que la permeabilidad
de la parte de baja frecuencia permanece siempre superior a la
permeabilidad de la parte de detección de alta frecuencia y esto,
incluso si aparecen unos fenómenos de saturación en el trayecto de
baja frecuencia. Es entonces posible elevar el límite de la
inducción más allá de 1 tesla y reducir, por consiguiente, el
tamaño del palier.
Claims (11)
1. Palier magnético activo (100) con
autodetección de posición que comprende por lo menos unos primer y
segundo electroimanes antagonistas (120, 130) que forman estatores
dispuestos a uno y otro lado de un cuerpo ferromagnético (110) que
forma un rotor mantenido sin contacto entre estos electroimanes,
comprendiendo los primer y segundo electroimanes (120, 130) cada
uno un circuito magnético (121; 131), que comprende esencialmente un
primer material ferromagnético y que define con dicho cuerpo
ferromagnético un entrehierro, y una bobina de excitación (122;
132) alimentada a partir de un amplificador de potencia cuya
corriente de entrada está condicionada en función de la posición
del cuerpo ferromagnético con respecto a los circuitos magnéticos de
los primer y segundo electroimanes, siendo la posición del cuerpo
ferromagnético (110) medida a partir de la inductancia detectada
entre los dos electroimanes (120, 130) en respuesta a la inyección
simultánea en los dos electroimanes antagonistas de una corriente
sinusoidal que tiene una frecuencia superior a la banda pasante en
bucle cerrado del sistema, caracterizado porque el circuito
magnético (121, 131) de cada electroimán comprende además una parte
(124; 134) en la proximidad de la bobina de excitación (122; 132)
que utiliza un segundo material ferromagnético que tiene una
permeabilidad magnética inferior a la del primer material y una
resistividad eléctrica superior a la del primer material de manera
que favorezca el paso de los campos magnéticos de altas frecuencias
generados en el palier.
2. Palier según la reivindicación 1,
caracterizado porque la parte (124; 134) de baja
permeabilidad y alta resistividad está formada por una pieza en
polvo que comprende unos granos de material magnético aislados
eléctricamente entre sí.
3. Palier según la reivindicación 2,
caracterizado porque el polvo comprende unos granos de hierro
aislados eléctricamente entre sí.
4. Palier según una de las reivindicaciones 1 a
3, caracterizado porque el cuerpo ferromagnético (110) que
forma el rotor comprende por lo menos una parte (112) que tiene una
permeabilidad inferior y una resistividad superior a la del resto
de dicho cuerpo de manera que favorezca el paso de los campos
magnéticos de altas frecuencias, estando dicha parte dispuesta
sustancialmente frente a la parte (124; 134) de baja permeabilidad
y alta resistividad formada sobre el electroimán.
5. Palier según la reivindicación 4,
caracterizado porque la parte (112) de baja permeabilidad y
alta resistividad del cuerpo (110) que forma el rotor está formada
por una pieza en polvo que comprende unos granos de material
magnético aislados eléctricamente entre sí.
6. Palier según la reivindicación 5,
caracterizado porque el polvo comprende unos granos de hierro
aislados eléctricamente entre sí.
7. Palier según la reivindicación 4,
caracterizado porque el cuerpo que forma el rotor (201)
comprende un apilamiento (202) de chapas ferromagnéticas, teniendo
las chapas presentes en la parte (223) de baja permeabilidad y alta
resistividad un espesor inferior al de las otras chapas del
apilamiento (202).
8. Palier según una de las reivindicaciones 1 a
7, caracterizado porque la o las partes de baja permeabilidad
y alta resistividad presentan una permeabilidad magnética del orden
de (100).
9. Palier según una de las reivindicaciones 1 a
8, caracterizado porque la o las partes de baja permeabilidad
y alta resistividad presentan una resistividad eléctrica de
aproximadamente 50 \Omegam.
10. Palier según una de las reivindicaciones 1 a
9, caracterizado porque el palier magnético activo (100) es
de tipo axial.
11. Palier según una de las reivindicaciones 1 a
9, caracterizado porque el palier magnético activo (200) es
de tipo radial.
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