ES2333288A1 - Cojinete magnetico de repulsion. - Google Patents
Cojinete magnetico de repulsion. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2333288A1 ES2333288A1 ES200702372A ES200702372A ES2333288A1 ES 2333288 A1 ES2333288 A1 ES 2333288A1 ES 200702372 A ES200702372 A ES 200702372A ES 200702372 A ES200702372 A ES 200702372A ES 2333288 A1 ES2333288 A1 ES 2333288A1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- electromagnets
- repulsion
- electromagnet
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/09—Structural association with bearings with magnetic bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
Cojinete magnético de repulsión. El objeto de la invención consiste en implementar un soporte radial y axial de ejes de máquinas rotativas por medio de cojinetes de suspensión por levitación magnética sustituyendo totalmente a los cojinetes de bolas, rodillos y cojinetes de fricción hidrodinámicos convencionales. La innovación consiste en ejercer fuerzas magnéticas de repulsión entre las partes fijas (estator o carcasa) y móviles (rotor o eje) de las máquinas rotativas por medio de electroimanes convenientemente alimentados con corriente continua para lograr la repulsión entre las partes fijas y móviles (carcasa o estator y rotor o eje) y evitar así el contacto físico entre rotor y estator y consecuentemente la fricción mecánica entre el eje y el soporte del mismo.
Description
Cojinete magnético de repulsión.
El objeto de la invención consiste en
implementar un cojinete de soporte radial y axial para ejes de
máquinas rotativas que opera bajo el principio de levitación
magnética, sustituyendo totalmente a los cojinetes de bolas,
rodillos y cojinetes de fricción hidrodinámicos convencionales. La
innovación consiste en lograr una fuerza de repulsión entre las
partes fijas (estator o carcasa) y móviles (rotor o eje) de las
máquinas rotativas por medio de electroimanes convenientemente
alimentados con corriente continua para lograr la repulsión entre
las partes fijas y móviles del cojinete (estator y rotor) evitando
así el contacto físico entre rotor y estator y consecuentemente la
fricción mecánica entre el rotor y el estator.
\vskip1.000000\baselineskip
Como resultado de un minucioso rastreo sobre el
estado de la tecnología relacionada con los diferentes tipos de
cojinetes magnéticos utilizados actualmente en las máquinas
rotativas, se conocen esencialmente dos tipos de cojinetes de
levitación magnética:
(a)
\;Cojinetes magnéticos pasivos de repulsión magnética constituidos por dos modelos
- \bullet
- imanes permanentes.
- \bullet
- electroimanes ubicados en el soporte o estator e imanes permanentes en el eje. Ambos modelos se caracterizan por su estabilidad inherente sin necesidad por tanto de un sistema de control de posición del eje.
(b)
\;Cojinetes magnéticos activos de atracción ferromagnética constituidos por
- \bullet
- electroimanes ubicados en el soporte o estator y un medio de atracción ferromagnético constituido por el rotor o eje. Se caracteriza por su inestabilidad inherente. Por tanto, este sistema de cojinete necesita un sistema de control eficiente para mantener el eje de rotación del rotor en torno al centro geométrico axial. Por sus características eléctricas pueden ejercer fuerzas de atracción sobre el eje, superiores a las que se obtienen con los cojinetes magnéticos de imanes permanentes. Esta es la razón por la que, pese a su inestabilidad inherente, es el más utilizado en la industria.
\vskip1.000000\baselineskip
Entre los fabricantes de ambos tipos de
cojinetes magnéticos destacan SKF y
Foster-Miller.
Con objeto lograr un modelo de cojinete
inherentemente estable, es decir que opere por repulsión entre las
partes fijas y móviles, y además reducir el tamaño de los cojinetes
magnéticos y el peso del eje, así como incrementar la capacidad para
rechazar perturbaciones ejercidas por fuerzas externas tales como
vibraciones provocadas por desequilibrio dinámico o el peso del
rotor con los elementos asociados, se propone una innovación basada
en la utilización de electroimanes ubicados en el rotor o parte
móvil de la máquina rotativa.
\vskip1.000000\baselineskip
Para iniciar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, se acompaña a la presente memoria
descriptiva, como parte integral de la misma, un juego de figuras en
el que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se representa lo
siguiente:
Figura 1. Cojinete electrodinámico de repulsión
radial. (a) eje de material no magnético. (b) eje
ferromagnético.
- 1.
- Núcleo del electroimán estator.
- 2.
- Bobina del electroimán estator.
- 3.
- Núcleo del electroimán rotor.
- 4.
- Bobina del electroimán rotor.
- 20.
- Eje rotor.
\newpage
Figura 2 (a). Cojinete electrodinámico de
repulsión axial.
- 5.
- Núcleo del electroimán ubicado en el eje del cojinete de empuje o axial.
- 6.
- Bobina del electroimán ubicada en el eje del cojinete de empuje o axial.
- 7.
- Núcleo del electroimán ubicado en el extremo axial de la carcasa.
- 8.
- Bobina del electroimán ubicado en el extremo axial de la carcasa.
- 20.
- Eje rotor en orientación vertical.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura 2(b). Cojinete electrodinámico de
repulsión radial axial.
- 1.
- Núcleo del electroimán estator responsable de la repulsión radial y axial debido a su forma tronco-cónica.
- 2.
- Bobina del electroimán estator.
- 4.
- Bobina del electroimán rotor.
- 20.
- Eje rotor.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura 2(c). Cojinete electrodinámico de
repulsión radial axial.
- 1.
- Núcleo del electroimán estator responsable de la repulsión radial y axial debido a su forma recta.
- 2.
- Bobina del electroimán estator.
- 4.
- Bobina del electroimán rotor.
- 20.
- Eje rotor.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura 3. Esquema de la fuente de alimentación
de continua para alimentación de los electroimanes del rotor
mostrando transformador rectificador y filtro.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura. 4. Transformador para alimentación de
los electroimanes ubicados en el rotor. (a) Eje de material
ferromagnético. (b). Eje de material no magnético.
- 9.
- Núcleo del electroimán ubicado en el estator. Inductor.
- 10.
- Bobina inductora del electroimán ubicado en el estator.
- 11.
- Núcleo del electroimán ubicado en el rotor. Inducido.
- 12.
- Bobina inducida del electroimán ubicado en el rotor.
- 20.
- Eje rotor.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura 5. Transformador para alimentación de los
electroimanes ubicados en el rotor basada en un acoplamiento
magnético axial mostrando el rectificador y filtro.
- 13.
- Núcleo del secundario del transformador ubicado en el rotor.
- 14.
- Bobina del Secundario del transformador ubicado en el rotor.
- 15.
- Núcleo del Primario del transformador ubicado en el estator.
- 16.
- Bobina del primario del transformador ubicado en el estator.
\newpage
Figura. 6. Disposición de los dos cojinetes
electrodinámicos radiales de repulsión y el sistema de generación
para alimentación de los electroimanes ubicados en el rotor.
- 1.
- Núcleo del electroimán ubicado en el estator.
- 2.
- Bobina del electroimán del estator.
- 3.
- Núcleo del electroimán ubicado en el rotor.
- 4.
- Bobina del electroimán del rotor.
- 9.
- Núcleo del electroimán ubicado en el estator. Inductor.
- 10.
- Bobina inductora del electroimán ubicado en el estator.
- 11.
- Núcleo del electroimán ubicado en el rotor. Inducido.
- 12.
- Bobina inducida del electroimán ubicado en el rotor.
- 13.
- Rectificador y filtro.
- 20.
- Eje rotor.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura 7. Diagrama esquemático del sistema de
control de posición radial del rotor.
- 21.
- Sensores de posición decalados 90 grados de arco.
- 22.
- Selector de señal (mayor).
- 23.
- Regulador de posición radial del eje.
- 24.
- Amplificador de corriente.
- 25.
- Electroimanes del estator.
- 26.
- Modulador de tensión alterna de alimentación al primario del transformador.
- 27.
- Electroimanes del rotor.
- 28.
- Proceso electromecánico de repulsión entre estator y rotor.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura 8. Cojinete electromagnético de múltiples
bobinas ubicadas en la carcasa o estator independientes y una
bobina rotórica tubular.
- 31.
- Pares de bobinas diametralmente opuestas ubicadas en el estator.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura 9. Diagrama esquemático del sistema
activo de control por realimentación de posición radial del rotor
actuando mediante electroimanes independientes del estator.
- 21.
- Sensores independientes de posición desfasados 360/número de sensores.
- 28.
- Proceso electromecánico de repulsión entre estator y rotor.
- 29.
- Reguladores de posición (uno por cada par de electroimanes diametralmente opuestos).
- 30.
- Amplificadores de corriente para los actuadores (uno por cada par de electroimanes diametralmente opuestos).
- 31.
- Par de electroimanes diametralmente opuestos.
\newpage
El cojinete magnético que se propone tiene que
ser implementado en dos lugares axialmente separados para soportar
las cargas mecánicas sobre el rotor de manera similar a como lo
hacen los cojinetes mecánicos convencionales. La fuerza de repulsión
magnética generada por los electroimanes del estator y rotos está
aproximada por la siguiente expresión
siendo
- X_{0}
- distancia al centro del entrehierro en el punto de equilibrio
- x
- desplazamiento de la posición central de equilibrio y entrehierro(m)
- \mu_{0}
- permeabilidad en el aire H/m;
- A
- superficie de repulsión de cada electroimán (m^{2});
- N
- número de vueltas o espiras de las bobinas;
- I_{1}, I_{2}
- corrientes de alimentación de electroimanes enfrentados del estator y rotor (A);
- F
- fuerza repulsiva entre electroimanes enfrentados (N).
Debido a que las fuerzas que tratan de desviar
al rotor respecto al estator operan en todas las direcciones
radiales y la dirección axial en dos sentidos, para sujetar al eje
en una posición fija respecto al estator se proponen dos tipos de
soporte: radial y axial.
Los cojinetes de repulsión radial sujetan al eje
o rotor en una ubicación axialmente próxima el centro geométrico
del estator o carcasa, mientras que los cojinetes de repulsión
axial sujetan al eje en una posición axial fija evitando el
desplazamiento axial del rotor respecto al estator.
Cada unidad de cojinete magnético de repulsión
radial está constituido por un electroimán (1), (2) de la figura
1(a), ubicado en el estator y un electroimán (3), (4) de la
figura 1(a) ubicado en el rotor. El electroimán ubicado en el
estator (1), (2) de la figura 1(a), contiene de forma
concéntrica en su interior al electroimán sujeto al rotor (3), (4)
de la figura 1(a). Los núcleos de ambos electroimanes están
concéntricamente separados en las zonas polares por un huelgo o
entrehierro, el cual corresponde a la holgura del cojinete.
En el caso de utilizar un rotor de material
ferromagnético, el núcleo del electroimán del rotor está
constituido por el propio material del eje tal como se muestra en la
figura 1(b) por medio de los elementos (3), (20).
Debido a estas dos variantes constructivas,
exige diseños estructurales diferentes.
La figura 1(a) y 1(b) muestra las
diferencias entre ambas versiones de cojinete magnético radial de
repulsión.
Esencialmente consiste en dos electroimanes
concéntricos en forma tubular, uno de los cuales, el interior está
sujeto al eje o rotor y gira con él, mientras que el electroimán
exterior está sujeto a la carcasa o estator. Al circular por ambos
electroimanes sendas corrientes en sentido coincidente, se hace
coincidir la igualdad de ambos electroimanes con lo que se produce
una repulsión entre el estator y rotor, la cual es responsable de
que el rotor permanezca en equilibrio por levitación magnética
ubicado en el centro geométrico, en ausencia de fuerzas
perturbadoras externas diferentes de la fuerza generada por los
campos magnéticos de ambos electroimanes.
Los cojinetes de repulsión axial sustentan el
eje o rotor en una ubicación axial de equilibrio de fuerzas
generadas por los electroimanes del estator y rotor, los cuales
ejercen fuerzas enfrentadas en sentido axial, evitando el
desplazamiento axial del rotor respecto al estator.
La figura 2(a) muestra un cojinete de
repulsión axial. Esencialmente consiste en dos electroimanes en
oposición magnética para generar la repulsión. El electroimán
ubicado en el estator o carcasa (7), (8) de la figura 2(a)
está alimentado con una corriente continua en sentido tal que
ejerza una fuerza opuesta al electroimán ubicado en el extremo del
eje o rotor (5), (6) de la figura 2(a). Entre ambos
electroimanes se genera una fuerza repulsiva al enfrentar polos
iguales. La separación entre ambos electroimanes es el entrehierro
necesario para evitar el contacto axial entre el estator y el eje o
rotor.
Las figuras 2(b) y 2(c) muestran
dos modelos del cojinete de repulsión magnética axial y radial
simultánea. Tal combinación de repulsiones radial y axial se debe a
la constitución del núcleo del electroimán del estator, el cual al
estar modelado de manera que favorezca el cierre de las líneas de
flujo del campo en el polo del extremo del eje en dirección radial
y axial, lo que provoca la actuación repulsiva de las fuerzas
magnéticas en sentido oblicuo, es decir axial y radial
simultáneamente. La figura 2(c) ilustra el mismo concepto
que la figura 2(b) con la diferencia de que los electroimanes
están modelados en ángulo recto en los extremos del rotor.
Para alimentar con corriente continua las
electroimanes ubicados en el rotor, se propone una fuente de
alimentación de continua constituida por un transformador un
rectificador y un filtro, adoptando la configuración esquemática de
la figura 3.
El transformador de acoplamiento magnético
radial está formado por dos arrollamientos: el primario (10) de la
figura 4 y el secundario (11) de la figura 4. El arrollamiento
primario o inductor está ubicado en el estator o carcasa y va
alimentado con tensión alterna, mientras que el arrollamiento
secundario o inducido está ubicado en el rotor, aportando una
tensión alterna inducida de valor asociado con la relación de
transformación. La figura 4 (a) y 4(b) muestra las
diferencias esenciales entre utilizar un rotor de material
ferromagnético y la utilización de un rotor de material no
magnético.
En la figura 5 se muestra un transformador de
acoplamiento magnético axial con rectificador y filtro en donde el
transformador está ubicado en un extremo del rotor. El
arrollamiento primario está constituido por los elementos (15), (16)
de la figura 5 y el arrollamiento del secundario está constituido
por los elementos sujetos el rotor (20), (14) de la figura 5. El
rectificador y el filtro están alojados en el hueco central del
rotor. En el caso de un rotor ferromagnético el núcleo del
secundario del transformador coincide con el rotor (20). Es
evidente que la corriente continua producida para una determinada
relación de transformación solo depende de la tensión alterna de
alimentación para una distancia entre los núcleos del primario y
secundario fija. En caso de variación del entrehierro o distancia
entre los núcleos del primario y secundario se hace necesario un
regulador de tensión.
La figura 6 muestra los detalles constructivos
de un rotor y la disposición los elementos de sustentación y
alimentación. Se observa que el rotor está sustentado por dos
cojinetes magnéticos de repulsión radial cuyos electroimanes (1)
(2) (3) y (4) conforman los elementos repulsivos entre el estator y
rotor. Asimismo se muestra el transformador de acoplamiento
magnético axial (9) (10) (11) y (12) para alimentación de los
electroimanes o actuadores ubicados en el rotor después de
rectificar y filtrar por medio de (13).
A pesar de que los cojinetes magnéticos de
repulsión axial y radial que se proponen son inherentemente
estables, es decir el rotor tiende a mantenerse lo mas alejado
posible del estator, con lo cual tiende a ubicarse en el centro
geométrico ante cargas uniformemente distribuidas, si tal sistema
de suspensión está sujeto a variaciones de carga no distribuidas
uniformemente, se desviaría del eje central incluso hasta hacer
contacto físico con el estator. Para evitar este contacto físico se
hace necesario compensar las fuerzas perturbadoras mediante fuerza
magnética. Para realizar tal compensación es suficiente incrementar
la intensidad de alimentación de los electroimanes actuadores lo
suficiente, lo cual lleva consigo un consumo excesivo de corriente
con el consiguiente calentamiento de los arrollamientos magnéticos.
Para evitar tales inconvenientes (excesivo consumo de corriente con
el consiguiente calentamiento de las bobinas) se propone la
modulación de la corriente de alimentación de los electroimanes de
manera que la intensidad de alimentación de los mismos varíe en
función del máximo desvío del rotor de su posición central con
respecto al estator en el caso de cojinetes de repulsión radial.
Esto significa un sistema de control por realimentación selector de
la posición del rotor respecto al estator.
Estructura del sistema de control de corriente
al electroimán del estator y rotor.
El sistema de control selector por
realimentación consiste en medir el desvío del rotor respecto al
estator mediante dos sensores de posición radial decalados 90 grados
de arco con objeto de captar la posición en los dos ejes
perpendiculares del mismo plano radial de simetría. Los valores de
las medidas de ambos sensores de posición (21) de la figura 7 son
comparados mediante el selector de señal (22). El mayor valor de
entre las dos medidas disponibles es seleccionado por (22), siendo
enviado al regulador de posición (23), el cual consiste en un
controlador PID convencional. La señal de salida del controlador es
amplificada por medio de dos amplificadores (24) y (26). El
amplificador (24) es de corriente continua necesario para alimentar
los dos electroimanes del estator (25) en caso un rotor sustentado
por dos cojinetes, mientras que (26) es un amplificador de tensión
alterna para alimentar el transformador de la fuente de alimentación
necesaria para alimentar los dos electroimanes del rotor (27). Las
fuerzas magnéticas variables por medio del sistema de control por
realimentación selector que se propone, actúan sobre el rotor
ubicándolo en su posición de referencia utilizando solamente el
consumo de corriente estrictamente necesario. Este proceso
electromecánico se identifica con el bloque (28).
Alternativamente se propone la compensación
activa de fuerzas perturbadoras actuando solamente desde el
estator, lo cual significa que la señal de salida del controlador
PID (23) es amplificada mediante (24) para alimentar solamente los
electroimanes del estator (25) mientras que los electroimanes del
rotor actúan a corriente constante. Con esta modalidad se elimina
el amplificador de tensión alterna al transformador y complejidad
del sistema de control en detrimento del consumo de energía
constante para los electroimanes del rotor.
Cuando el rotor está dinámicamente
desequilibrado a consecuencia de una distribución de masas no
uniforme, o a consecuencia de fuerzas procedentes de la interacción
del rotor con el fluido, o a consecuencia de la propia oscilación
del estator, trae como resultado la aparición de niveles de
vibración que pueden alcanzar valores del desvío del rotor respecto
al estator peligrosos en términos de contacto físico entre rotor y
estator. Para atenuar este efecto se propone el control activo de
vibraciones actuando sobre el rotor por medio de los electroimanes
del estator.
La figura 8 muestra la estructura del cojinete
de repulsión radial en donde el estator está constituido por varios
pares de electroimanes diametralmente opuestos (31). En cuanto al
rotor y sus electroimanes, está constituido de manera similar a la
descrita en la figura 1. Los electroimanes del estator (31) son
alimentados con corriente continua para mantener la polaridad fija
en sentido repulsivo. La razón de dotar al estator de electroimanes
independientes es la de controlar las fuerzas repulsivas en las
direcciones de mayor actividad vibratoria para atenuar el efecto
mecánico de las vibraciones. Esta estructura demanda un sistema
realimentado de control para cada par de bobinas del estator
diametralmente opuestas.
Estructura del sistema de control de corriente a
los electroimanes del estator.
En el sistema de control mostrado en la figura
9, por cada par de electroimanes del estator (31) existe un sensor
de posición del rotor (21) para captar la posición del rotor en el
sentido de las fuerzas del citado par de electroimanes. Así, la
posición capturada por cada sensor de posición es realimentada
hacia el correspondiente controlador (29). Un controlador
convencional del tipo PID es suficiente. Las señales de salida de
los controladores (29) son amplificadas y fragmentadas
individualmente en dos señales (30) para alimentar dos bobinas
diametralmente opuestas (31), de manera que una señal positiva del
controlador significa alimentar un electroimán en sentido positivo y
el electroimán opuesto en el sentido opuesto al primero. Esto
significa que cualquier valor amplificado que alimenta a un
electroimán en sentido positivo es aplicado en sentido negativo al
electroimán diametralmente opuesto. Los campos repulsivos de los
electroimanes del estator asociados al campo repulsivo generado por
el electroimán del rotor dan lugar a la dinámica representada por
el bloque (28). Con esta técnica se logra el control individual de
fuerzas perturbadoras de direcciones y sentidos conocidos por las
medidas de la posición del rotor con respecto a una posición de
referencia, que suele ser la posición central.
En la figura y 6 se muestran la configuración
preferida de dos cojinetes magnéticos de repulsión combinada (axial
y radial). La figura 6 muestra el cojinete de repulsión radial y
axial, el cual suspende al rotor por levitación magnética repulsiva,
evitando el desplazamiento radial y axial del rotor, el cual
resulta útil para máquinas rotativas que operan preferentemente en
sentido horizontal. Tanto las máquinas que operan en sentido
horizontal como las que operan en sentido vertical necesitan ser
sustentadas por ambos modelos de cojinetes, esto es, cojinetes de
suspensión radial y cojinetes de suspensión axial, con objeto de
mantener el rotor en una posición fija respecto al estator en los
seis grados de libertad.
Claims (7)
1. Cojinete magnético de repulsión,
caracterizado por ser de repulsión radial y estar
constituido por dos electroimanes de forma tubular y concéntrica uno
respecto al otro. Uno va fijado y ubicado en el estator, y el
complementario va concéntrico a éste y adosado al rotor. El rotor a
su vez va concéntrico a este electroimán. Ambos son alimentados con
corrientes continuas de sentidos coincidentes para generar
repulsión entre el estator y rotor.
2. Cojinete magnético de repulsión, según
reivindicación 1ª, caracterizado por ser de repulsión axial
y estar constituido por dos electroimanes de forma tubular
alineados axialmente. Uno va fijado y ubicado en el estator frente a
un extremo del rotor, y el otro electroimán de forma tubular va
adosado al extremo del rotor frente al electroimán del estator,
ambos alimentados con corrientes continuas de sentidos contrarios
para generar repulsión axial entre el estator y rotor.
3. Cojinete magnético de repulsión, según
reivindicación 1ª y 2ª caracterizado por ser de repulsión
radial y axial y estar constituido por dos electroimanes de forma
tubular alineados axialmente, en donde las formas de los extremos
de los electroimanes de la carcasa están modelados para ejercer
fuerzas radiales y axiales simultáneamente.
4. Cojinete magnético de repulsión, según
reivindicación 1ª y 2ª y 3ª, caracterizado por el sistema de
alimentación de los electroimanes del rotor, el cual está
constituido por un transformador cuyo primario o bobinado inductor
está alojado en el estator y el secundario o bobinado inducido está
alojado en el rotor. La corriente alterna obtenida por inducción
electromagnética es rectificada y filtrada con dispositivos
convencionales ubicados en el hueco concéntrico del rotor. Los
electroimanes del estator son alimentados con corriente continua
desde otra fuente externa.
5. Cojinete magnético de repulsión, según
reivindicación 1ª y 2ª, caracterizado por dos sistemas de
control de corriente a los electroimanes del estator y del
rotor:
(1) sistema constituido por dos sensores
decalados 90 grados de arco, un selector de la señal del mayor
valor, un controlador y un amplificador de señal para alimentar la
bobina del estator con una corriente variable, en donde la bobina
del electroimán del rotor permanece con alimentación constante.
(2) sistema constituido por dos sensores
decalados 90 grados de arco, un selector de la señal del mayor
valor, un controlador y un amplificador de señal para alimentar con
corriente continua la bobina del estator y un amplificador de
alterna para alimentar el primario del transformador de la fuente
de alimentación del electroimán del rotor, de tal manera que los
electroimanes del estator y del rotor son alimentados con corriente
variable en función de la posición radial del rotor respecto del
estator.
6. Cojinete magnético de repulsión, según
reivindicación 1ª, caracterizado por utilizar en el estator
un juego de pares de electroimanes, alimentados mediante corriente
continua de modo independiente entre si y de sentidos coincidentes
con el sentido del electroimán del rotor para favorecer la
coincidencia de igualdad polar y conseguir la repulsión
magnética.
7. Cojinete magnético de repulsión, según
reivindicación 1ª, caracterizado por el sistema de control
individual de los electroimanes del estator, en donde, en función
de la posición radial del rotor, se actúa de modo independiente
sobre cada par de electroimanes del estator por medio de un
controlador de realimentación, por cada par de bobinas
diametralmente opuestas, tratando de llevar el rotor a su posición
de referencia anulando el efecto de fuerzas externas y vibraciones
del rotor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200702372A ES2333288B1 (es) | 2007-09-05 | 2007-09-05 | Cojinete magnetico de repulsion. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200702372A ES2333288B1 (es) | 2007-09-05 | 2007-09-05 | Cojinete magnetico de repulsion. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2333288A1 true ES2333288A1 (es) | 2010-02-18 |
| ES2333288B1 ES2333288B1 (es) | 2010-09-21 |
Family
ID=41644738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200702372A Active ES2333288B1 (es) | 2007-09-05 | 2007-09-05 | Cojinete magnetico de repulsion. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2333288B1 (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112177868A (zh) * | 2019-07-01 | 2021-01-05 | 中国航天科工飞航技术研究院（中国航天海鹰机电技术研究院） | 调心磁悬浮轴承系统及发电机 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1675067A1 (de) * | 1967-11-30 | 1971-04-08 | Leeuwen Gerrit Hendrik Van | Lager |
| US3614181A (en) * | 1970-07-02 | 1971-10-19 | Us Air Force | Magnetic bearing for combined radial and thrust loads |
| WO1998057414A1 (en) * | 1997-06-10 | 1998-12-17 | Diemer Jeffrey J | Frictionless bearing system |
| EP1387116A1 (en) * | 2002-07-30 | 2004-02-04 | Siemens-Elema AB | Valve assembly |
| US20060145552A1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-06 | Rozlev Corp., Llc | Magnetic bearing assembly using repulsive magnetic forces |
-
2007
- 2007-09-05 ES ES200702372A patent/ES2333288B1/es active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1675067A1 (de) * | 1967-11-30 | 1971-04-08 | Leeuwen Gerrit Hendrik Van | Lager |
| US3614181A (en) * | 1970-07-02 | 1971-10-19 | Us Air Force | Magnetic bearing for combined radial and thrust loads |
| WO1998057414A1 (en) * | 1997-06-10 | 1998-12-17 | Diemer Jeffrey J | Frictionless bearing system |
| EP1387116A1 (en) * | 2002-07-30 | 2004-02-04 | Siemens-Elema AB | Valve assembly |
| US20060145552A1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-06 | Rozlev Corp., Llc | Magnetic bearing assembly using repulsive magnetic forces |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112177868A (zh) * | 2019-07-01 | 2021-01-05 | 中国航天科工飞航技术研究院（中国航天海鹰机电技术研究院） | 调心磁悬浮轴承系统及发电机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2333288B1 (es) | 2010-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104533945B (zh) | 一种由轴向混合磁轴承实现转子五自由度悬浮结构 | |
| JP6556829B2 (ja) | 振動吸収装置 | |
| KR100986151B1 (ko) | 자기력 평형 전기발생장치 | |
| US20110291507A1 (en) | Magnetic bearing element with adjustable stiffness | |
| US8169114B2 (en) | Large gap horizontal field magnetic levitator | |
| WO2021143759A1 (zh) | 新结构径向两自由度六极交流/直流混合磁轴承 | |
| KR102498082B1 (ko) | 전기기계 액츄에이터의 또한 그에 관한 개선 | |
| Hoque et al. | A six-axis hybrid vibration isolation system using active zero-power control supported by passive weight support mechanism | |
| CN101115930A (zh) | 稳定磁悬浮物体的方法 | |
| CN106997155B (zh) | 一种低刚度的磁悬浮重力补偿器及微动台结构 | |
| CN101311571A (zh) | 恒流源偏置磁悬浮轴承 | |
| US20180128313A1 (en) | Active radial magnetic bearing phased array | |
| CN204371939U (zh) | 一种由轴向混合磁轴承实现转子五自由度悬浮结构 | |
| RU2015116810A (ru) | Поворотное устройство позиционирования | |
| CN104214216A (zh) | 一种四自由度内转子磁轴承 | |
| ES2333288B1 (es) | Cojinete magnetico de repulsion. | |
| CN104141685A (zh) | 一种主被动内转子磁轴承 | |
| RU2617911C2 (ru) | Магнитный подшипник с компенсацией силы | |
| CN204371941U (zh) | 一种由轴向磁轴承实现转子五自由度悬浮结构 | |
| CN102052402B (zh) | 一种永磁悬浮轴承和永磁悬浮轴承组件 | |
| JP2013123297A (ja) | 磁気浮揚装置 | |
| CN104121288A (zh) | 一种主被动外转子磁轴承 | |
| RU2540215C1 (ru) | Гибридный магнитный подшипник с осевым управлением | |
| CN104533946B (zh) | 一种由轴向磁轴承实现转子五自由度悬浮结构 | |
| US20220410722A1 (en) | Modified magnetic levitation system for flying vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20100218 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2333288B1 Country of ref document: ES |