JP2001224154A - マルチポール磁気浮上回転方法およびその装置 - Google Patents
マルチポール磁気浮上回転方法およびその装置Info
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- F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
- F16C32/0493—Active magnetic bearings for rotary movement integrated in an electrodynamic machine, e.g. self-bearing motor
- F16C32/0495—Active magnetic bearings for rotary movement integrated in an electrodynamic machine, e.g. self-bearing motor generating torque and axial force
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- 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
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- F16C32/0461—Details of the magnetic circuit of stationary parts of the magnetic circuit
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ステータとローターに工夫を加え、これらの磁
場をローターの保持にも活用し磁気浮上を兼ねることが
できるマルチポール磁気浮上回転方法を提供する。 【解決手段】ステータコア１に設けた永久磁石８により
バイアス磁束を与え、ステータコアの上下の突極に巻か
れた位置制御用コイルによってロータ１１の磁気浮上制
御を行い、さらにロータに対向してステータコアの突極
に巻かれた駆動用コイルにより回転トルクまたは発電す
ることを特徴とするマルチポール磁気浮上回転方法。
場をローターの保持にも活用し磁気浮上を兼ねることが
できるマルチポール磁気浮上回転方法を提供する。 【解決手段】ステータコア１に設けた永久磁石８により
バイアス磁束を与え、ステータコアの上下の突極に巻か
れた位置制御用コイルによってロータ１１の磁気浮上制
御を行い、さらにロータに対向してステータコアの突極
に巻かれた駆動用コイルにより回転トルクまたは発電す
ることを特徴とするマルチポール磁気浮上回転方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、従来から発電機や
モータに使用されているステータとローターに工夫を加
え、これらの磁場をローターの保持にも活用し磁気浮上
を兼ねることができるマルチポール磁気浮上回転方法お
よびその装置に関するものである。
モータに使用されているステータとローターに工夫を加
え、これらの磁場をローターの保持にも活用し磁気浮上
を兼ねることができるマルチポール磁気浮上回転方法お
よびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、磁気浮上させて高速回転を得
る構造として磁気軸受けが知られているが、磁気軸受は
構造上交流モータや発電機と似た構造となるため装置が
大型化する難点があり、最近ではモータ（発電機）で磁
気軸受をかねる小型の磁気浮上モータ（またはベアリン
グレスモータ）が提案されている。こうした磁気浮上モ
ータの一例として、特開平１０−８４６５５号公報に記
載されたもの等が知られている。
る構造として磁気軸受けが知られているが、磁気軸受は
構造上交流モータや発電機と似た構造となるため装置が
大型化する難点があり、最近ではモータ（発電機）で磁
気軸受をかねる小型の磁気浮上モータ（またはベアリン
グレスモータ）が提案されている。こうした磁気浮上モ
ータの一例として、特開平１０−８４６５５号公報に記
載されたもの等が知られている。
【０００３】上記公報に記載された磁気浮上モータを図
面を参照して簡単に説明すると、図９は同モータを使用
した２軸反転軸流ポンプの構成説明図、図１０は同モー
タのヨークおよびトロイダル巻線の結線状態を示す説明
図である。図９において、このポンプはケーシング３０
内に互いに反対方向に回転する羽根３１、３２を備え、
図中矢印方向に流体を反転圧送する軸流ポンプである。
羽根３１は、内側ロータ３３に固着され、羽根３２は外
側ロータ３４に固着されている。内側ロータ３３と外側
ロータ３４とは同軸上に配置され、これらのロータ間に
両ロータを回転駆動するとともに、磁気浮上支持する円
筒状のステータ３５が配置されている。内側ロータ３３
のシャフト３３には、円周方向に沿って磁性材の凹凸で
ある回転ヨーク３６を備え、外側ロータ３４には、同様
な回転ヨーク３７を備える。円筒状のステータ３５は、
円周方向に沿って間隔を有して配置された内周面と外周
面に開口した凸部を有する、断面がリング状のヨーク３
８を備える。ヨーク３８は図１０に示すように外側ヨー
クと内側ヨークとに分割されており、夫々のヨークには
磁束を形成するトロイダル巻線４１、４２・・・および
４１’、４２’・・・が巻回されている。４０はヨーク
３８の支持部材である。
面を参照して簡単に説明すると、図９は同モータを使用
した２軸反転軸流ポンプの構成説明図、図１０は同モー
タのヨークおよびトロイダル巻線の結線状態を示す説明
図である。図９において、このポンプはケーシング３０
内に互いに反対方向に回転する羽根３１、３２を備え、
図中矢印方向に流体を反転圧送する軸流ポンプである。
羽根３１は、内側ロータ３３に固着され、羽根３２は外
側ロータ３４に固着されている。内側ロータ３３と外側
ロータ３４とは同軸上に配置され、これらのロータ間に
両ロータを回転駆動するとともに、磁気浮上支持する円
筒状のステータ３５が配置されている。内側ロータ３３
のシャフト３３には、円周方向に沿って磁性材の凹凸で
ある回転ヨーク３６を備え、外側ロータ３４には、同様
な回転ヨーク３７を備える。円筒状のステータ３５は、
円周方向に沿って間隔を有して配置された内周面と外周
面に開口した凸部を有する、断面がリング状のヨーク３
８を備える。ヨーク３８は図１０に示すように外側ヨー
クと内側ヨークとに分割されており、夫々のヨークには
磁束を形成するトロイダル巻線４１、４２・・・および
４１’、４２’・・・が巻回されている。４０はヨーク
３８の支持部材である。
【０００４】外側ヨークおよび内側ヨークのトロイダル
巻線に４極回転駆動磁界を形成する励磁電流と２極回転
制御磁界を形成する励磁電流とを重畳して供給すること
により、ステータ３５のヨーク３８の外周面および内周
面に４極回転駆動磁界と２極回転制御磁界とを形成する
ことができる。そして、外周面の４極回転駆動磁界と内
周面の４極回転駆動磁界とは回転方向が逆であるから、
外側ロータ３４と内側ロータ３３とはそれぞれ逆方向に
回転する。また、２極回転制御磁界が４極回転駆動磁界
と干渉することにより、円周方向に沿ってロータに及ぼ
す磁界が強めあう、あるいは弱めあう偏配を生じ、両ロ
ータ３３、３４をそれぞれステータ３５から非接触で浮
上した状態で浮上位置制御および浮上姿勢の制御を行う
ことができる。
巻線に４極回転駆動磁界を形成する励磁電流と２極回転
制御磁界を形成する励磁電流とを重畳して供給すること
により、ステータ３５のヨーク３８の外周面および内周
面に４極回転駆動磁界と２極回転制御磁界とを形成する
ことができる。そして、外周面の４極回転駆動磁界と内
周面の４極回転駆動磁界とは回転方向が逆であるから、
外側ロータ３４と内側ロータ３３とはそれぞれ逆方向に
回転する。また、２極回転制御磁界が４極回転駆動磁界
と干渉することにより、円周方向に沿ってロータに及ぼ
す磁界が強めあう、あるいは弱めあう偏配を生じ、両ロ
ータ３３、３４をそれぞれステータ３５から非接触で浮
上した状態で浮上位置制御および浮上姿勢の制御を行う
ことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
の磁気浮上モータは、たとえば、人工心臓ポンプ等、特
殊な用途には向かず、さらに、製薬会社等で行う薬品処
理に使うモータ（大きなリング上のモータで、磁気浮上
しながら１０００〜２０００ｒｐｍで回転するモータ）
などにも適さず、さらに小型化が困難である等の問題点
がある。一方、クリーンエネルギの開発で最も実用化が
期待されているものに風力発電があるが、この風車に使
用する発電機は、風車の回転数が極めて低いため、ギヤ
で増速して発電機を駆動する構造を採用しており、その
ため騒音がひどいこと、風速が遅い場合や極めて速い場
合は発電できず、風の状況で運転できる割合が低いなど
実用上での多くの問題がある。こうした問題は、マルチ
ポール発電機を風車で直接駆動し、磁気浮上しながら発
電できる磁気浮上発電機があれば一気に解決できる。
の磁気浮上モータは、たとえば、人工心臓ポンプ等、特
殊な用途には向かず、さらに、製薬会社等で行う薬品処
理に使うモータ（大きなリング上のモータで、磁気浮上
しながら１０００〜２０００ｒｐｍで回転するモータ）
などにも適さず、さらに小型化が困難である等の問題点
がある。一方、クリーンエネルギの開発で最も実用化が
期待されているものに風力発電があるが、この風車に使
用する発電機は、風車の回転数が極めて低いため、ギヤ
で増速して発電機を駆動する構造を採用しており、その
ため騒音がひどいこと、風速が遅い場合や極めて速い場
合は発電できず、風の状況で運転できる割合が低いなど
実用上での多くの問題がある。こうした問題は、マルチ
ポール発電機を風車で直接駆動し、磁気浮上しながら発
電できる磁気浮上発電機があれば一気に解決できる。
【０００６】そこで、本発明は、円周上の外面または内
面に多数の突極を持つロータと、このロータの外側また
は内側に対向する突極と上下に案内用の突極を持ったス
テータコアを二つで１組とし、この間に永久磁石を挟ん
でバイアス磁束を与え、上下の突極に巻かれた位置制御
用のコイルによってロータの磁気浮上制御を行い、ロー
タの外面または内面に対向した突極に巻かれた駆動用の
コイルがロータに回転トルクを与えるマルチポール磁気
浮上回転方法およびその装置を提供し、上記問題点を解
決することを目的とする。
面に多数の突極を持つロータと、このロータの外側また
は内側に対向する突極と上下に案内用の突極を持ったス
テータコアを二つで１組とし、この間に永久磁石を挟ん
でバイアス磁束を与え、上下の突極に巻かれた位置制御
用のコイルによってロータの磁気浮上制御を行い、ロー
タの外面または内面に対向した突極に巻かれた駆動用の
コイルがロータに回転トルクを与えるマルチポール磁気
浮上回転方法およびその装置を提供し、上記問題点を解
決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため本発明が採用し
た課題解決手段は、ステータコアに設けた永久磁石によ
りバイアス磁束を与え、ステータコアの上下の突極に巻
かれた位置制御用コイルによってロータの磁気浮上制御
を行い、さらにロータに対向してステータコアの突極に
巻かれた駆動用コイルにより回転トルクまたは発電する
ことを特徴とするマルチポール磁気浮上回転方法であ
る。また、前記ロータは駆動用コイルに対して外周面ま
たは内周面が対向して配置されていることを特徴とする
マルチポール磁気浮上回転方法である。また、円周状に
等間隔に配置されたステータコアと、このステータコア
に対向して配置したロータとを備え、前記ステータコア
は、対向して配置され、かつ位置制御用のコイルを巻回
した突極を持つとともに、その突極の間の中心部に駆動
用コイルを巻回した突極を有する一体型の積層鋼板とこ
の積層鋼板によって挟持された永久磁石からなる組を１
組として構成し、この１組のステータコアを円周上に等
間隔に配置し、さらに前記位置制御用コイルが巻回され
た突極および駆動用コイルが巻回された突極に対向して
配置したロータを有し、前記永久磁石によりバイアス磁
束を与え、前記位置制御用コイルによってロータの磁気
浮上制御を行い、前記駆動用コイルにより回転トルクま
たは発電することを特徴とするマルチポール磁気浮上回
転装置である。また、前記ロータは駆動用コイルに対し
て外周面または内周面が対向して配置されていることを
特徴とするマルチポール磁気浮上回転装置である。さら
に、前記ロータはリング状に形成され、リングの外側に
は磁気吸引ターゲットとなる電磁ステンレスが、また、
磁気ステンレスの内側にはセンサーターゲットとなるリ
ング状のアルミニュームが組付けられてあることを特徴
とするマルチポール磁気浮上回転装置である。
た課題解決手段は、ステータコアに設けた永久磁石によ
りバイアス磁束を与え、ステータコアの上下の突極に巻
かれた位置制御用コイルによってロータの磁気浮上制御
を行い、さらにロータに対向してステータコアの突極に
巻かれた駆動用コイルにより回転トルクまたは発電する
ことを特徴とするマルチポール磁気浮上回転方法であ
る。また、前記ロータは駆動用コイルに対して外周面ま
たは内周面が対向して配置されていることを特徴とする
マルチポール磁気浮上回転方法である。また、円周状に
等間隔に配置されたステータコアと、このステータコア
に対向して配置したロータとを備え、前記ステータコア
は、対向して配置され、かつ位置制御用のコイルを巻回
した突極を持つとともに、その突極の間の中心部に駆動
用コイルを巻回した突極を有する一体型の積層鋼板とこ
の積層鋼板によって挟持された永久磁石からなる組を１
組として構成し、この１組のステータコアを円周上に等
間隔に配置し、さらに前記位置制御用コイルが巻回され
た突極および駆動用コイルが巻回された突極に対向して
配置したロータを有し、前記永久磁石によりバイアス磁
束を与え、前記位置制御用コイルによってロータの磁気
浮上制御を行い、前記駆動用コイルにより回転トルクま
たは発電することを特徴とするマルチポール磁気浮上回
転装置である。また、前記ロータは駆動用コイルに対し
て外周面または内周面が対向して配置されていることを
特徴とするマルチポール磁気浮上回転装置である。さら
に、前記ロータはリング状に形成され、リングの外側に
は磁気吸引ターゲットとなる電磁ステンレスが、また、
磁気ステンレスの内側にはセンサーターゲットとなるリ
ング状のアルミニュームが組付けられてあることを特徴
とするマルチポール磁気浮上回転装置である。
【０００８】
【実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明すると、図１は本発明に係るマルチポール磁気浮
上回転装置の斜視構造図、図２は同装置のステータコア
の一組分の斜視図、図３は同ステータコアを構成する積
層鋼板の側面図および正面図、図４はステータコアの積
層鋼板に位置制御用および駆動用のコイル（巻線）を巻
回した状態の側面図、図５（イ）、（ロ）はコイルの結
線図、図６はロータの平面図および断面図である。
て説明すると、図１は本発明に係るマルチポール磁気浮
上回転装置の斜視構造図、図２は同装置のステータコア
の一組分の斜視図、図３は同ステータコアを構成する積
層鋼板の側面図および正面図、図４はステータコアの積
層鋼板に位置制御用および駆動用のコイル（巻線）を巻
回した状態の側面図、図５（イ）、（ロ）はコイルの結
線図、図６はロータの平面図および断面図である。
【０００９】図１、図２、図３において、ステータコア
１を構成する積層鋼板２Ａ、２Ｂは、図示のように上下
に対向する突極３、４を有する略Ｃ字型をしており、さ
らに、このＣ字型の中心部に向かって突出する突極５と
を備えた一体ものとして形成されている。この形状をし
た鋼板を多数積層し、上下に対向した突極３、４には図
４に示すように位置制御用巻線（コイル）６を巻回し、
また中心部に突出した突極には駆動用巻線（コイル）７
を巻回し、コイルが巻回された積層鋼板は、Ｃ字型の縦
線部分同志の間にバイアス磁束用の永久磁石８を挟んで
組付けられてステータコアを構成する一組とする。
１を構成する積層鋼板２Ａ、２Ｂは、図示のように上下
に対向する突極３、４を有する略Ｃ字型をしており、さ
らに、このＣ字型の中心部に向かって突出する突極５と
を備えた一体ものとして形成されている。この形状をし
た鋼板を多数積層し、上下に対向した突極３、４には図
４に示すように位置制御用巻線（コイル）６を巻回し、
また中心部に突出した突極には駆動用巻線（コイル）７
を巻回し、コイルが巻回された積層鋼板は、Ｃ字型の縦
線部分同志の間にバイアス磁束用の永久磁石８を挟んで
組付けられてステータコアを構成する一組とする。
【００１０】上記位置制御用コイル６および駆動用コイ
ル７の結線を図５を参照して説明すると、図中（イ）の
位置制御用コイル６は、上と下が別々に制御され、左右
２Ａ、２Ｂ側の結線はバイアス磁束９、１０の方向と同
じ方向にする必要があるため、逆向きに結線される。図
中（ロ）の駆動用コイル７は６組のコイルが３相の駆動
磁極を構成する。各組の左右２Ａ、２Ｂのコイルもバイ
アス磁束の方向と同じ向きにするため、左右で逆向きに
結線される。そして、このように組付けられたステータ
コア１は、図１に示すように本形態では６組が等間隔で
円周状に配置され、さらにこのステータコア１の前記突
極３、４、５の間にはロータ１１が配置されるが、ステ
ータコア１は図５（ロ）に示すように、Ｖ相が対抗して
おり、Ｕ相とＷ相は夫々＋１２０度と−１２０度ずれて
いる。
ル７の結線を図５を参照して説明すると、図中（イ）の
位置制御用コイル６は、上と下が別々に制御され、左右
２Ａ、２Ｂ側の結線はバイアス磁束９、１０の方向と同
じ方向にする必要があるため、逆向きに結線される。図
中（ロ）の駆動用コイル７は６組のコイルが３相の駆動
磁極を構成する。各組の左右２Ａ、２Ｂのコイルもバイ
アス磁束の方向と同じ向きにするため、左右で逆向きに
結線される。そして、このように組付けられたステータ
コア１は、図１に示すように本形態では６組が等間隔で
円周状に配置され、さらにこのステータコア１の前記突
極３、４、５の間にはロータ１１が配置されるが、ステ
ータコア１は図５（ロ）に示すように、Ｖ相が対抗して
おり、Ｕ相とＷ相は夫々＋１２０度と−１２０度ずれて
いる。
【００１１】ステータコア１に組付けるロータ１１は図
６に示すようにリング状に形成され、リングの外側には
磁気吸引ターゲットとなる電磁ステンレス１２が、ま
た、磁気ステンレスの内側にはセンサーターゲットとな
るリング状のアルミニューム１３が組付けられて構成さ
れ、浮上制御のための５個のギャップセンサ１４（図１
参照）が取り付けられる。また、電磁ステンレス１２の
外周には図示のように等間隔に多数の突起１２ａが形成
されている。
６に示すようにリング状に形成され、リングの外側には
磁気吸引ターゲットとなる電磁ステンレス１２が、ま
た、磁気ステンレスの内側にはセンサーターゲットとな
るリング状のアルミニューム１３が組付けられて構成さ
れ、浮上制御のための５個のギャップセンサ１４（図１
参照）が取り付けられる。また、電磁ステンレス１２の
外周には図示のように等間隔に多数の突起１２ａが形成
されている。
【００１２】上記構成からなるマルチポール磁気浮上回
転装置の磁気浮上力の発生の原理を、図７と図８に示
す。図７は１組のステータコア１内で永久磁石８によっ
て与えられるバイアス磁束を示している。このバイアス
磁束を、位置制御用コイルに生じる制御磁束で強めあう
と引き合い、弱め合うと離れる。図８の左は、上下のコ
イルに流す電流を同じ向きにして、上側の磁束を強め、
下側の磁束を弱めることで上方向の力を得る。一方図８
の右は、上下のギャップ磁束を弱め合うように電流を流
すと、周方向の磁束は強め合い、ラジアル方向の吸引力
を発生する。また、駆動用コイルに３相交流を流し、回
転磁束を発生すると、この磁束によってロータが回転す
る。逆にロータに外側から回転トルクが与えられると、
この駆動用コイルに起電力が発生する。このため、この
装置はモータおよび発電機のいずれにも利用することが
できる。
転装置の磁気浮上力の発生の原理を、図７と図８に示
す。図７は１組のステータコア１内で永久磁石８によっ
て与えられるバイアス磁束を示している。このバイアス
磁束を、位置制御用コイルに生じる制御磁束で強めあう
と引き合い、弱め合うと離れる。図８の左は、上下のコ
イルに流す電流を同じ向きにして、上側の磁束を強め、
下側の磁束を弱めることで上方向の力を得る。一方図８
の右は、上下のギャップ磁束を弱め合うように電流を流
すと、周方向の磁束は強め合い、ラジアル方向の吸引力
を発生する。また、駆動用コイルに３相交流を流し、回
転磁束を発生すると、この磁束によってロータが回転す
る。逆にロータに外側から回転トルクが与えられると、
この駆動用コイルに起電力が発生する。このため、この
装置はモータおよび発電機のいずれにも利用することが
できる。
【００１３】例えば、上記マルチポール磁気浮上回転装
置を風車用の発電機とするときは、ロータとステータを
逆に、ステータを内側にロータを外側に構成する。その
構成で、ロータに直接風車が取り付けられ、回転し発電
することができる。この発電機では風車の回転が遅いと
きでも、ポール数が多い（この実験では１６ポールであ
るが、２４ポールや３２ポールにすることも簡単にでき
る）ので、磁界は等価的に高速に変化し、発電効率は高
い。また磁気浮上しているために、低速から超高速まで
スムーズに回転できる。
置を風車用の発電機とするときは、ロータとステータを
逆に、ステータを内側にロータを外側に構成する。その
構成で、ロータに直接風車が取り付けられ、回転し発電
することができる。この発電機では風車の回転が遅いと
きでも、ポール数が多い（この実験では１６ポールであ
るが、２４ポールや３２ポールにすることも簡単にでき
る）ので、磁界は等価的に高速に変化し、発電効率は高
い。また磁気浮上しているために、低速から超高速まで
スムーズに回転できる。
【００１４】以上本発明に係わる実施の形態について説
明したが、例えばモータの原理に従って極数を変更した
り、ステータコアをロータの中心部に配置したりするこ
とは当然のことながらいつでも変更することが可能であ
り、さらに本発明はその精神または主要な特徴から逸脱
することなく、他のいかなる形でも実施できる。そのた
め、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず
限定的に解釈してはならない。
明したが、例えばモータの原理に従って極数を変更した
り、ステータコアをロータの中心部に配置したりするこ
とは当然のことながらいつでも変更することが可能であ
り、さらに本発明はその精神または主要な特徴から逸脱
することなく、他のいかなる形でも実施できる。そのた
め、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず
限定的に解釈してはならない。
【００１５】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、円周上の外面または内面に多数の突極を持つロ
ータと、このロータの外側または内側に対向する突極と
上下に案内用の突極を持ったステータコアを二つで１組
とし、この間に永久磁石を挟んでバイアス磁束を与え、
上下の突極に巻かれたコイルによってロータの磁気浮上
制御を行い、ロータの外面または内面に対向した突極に
巻かれたコイルが回転トルクを与えることができるた
め、装置の小型化を実現することができ、人工心臓ポン
プ、薬品処理に使うモータなどにも利用することが可能
となる。さらにこの装置を風力発電装置に利用すること
で、効率的な発電を行うことができ、さらに騒音等も小
さくすることが可能となる、などの優れた効果を奏する
ことができる。
よれば、円周上の外面または内面に多数の突極を持つロ
ータと、このロータの外側または内側に対向する突極と
上下に案内用の突極を持ったステータコアを二つで１組
とし、この間に永久磁石を挟んでバイアス磁束を与え、
上下の突極に巻かれたコイルによってロータの磁気浮上
制御を行い、ロータの外面または内面に対向した突極に
巻かれたコイルが回転トルクを与えることができるた
め、装置の小型化を実現することができ、人工心臓ポン
プ、薬品処理に使うモータなどにも利用することが可能
となる。さらにこの装置を風力発電装置に利用すること
で、効率的な発電を行うことができ、さらに騒音等も小
さくすることが可能となる、などの優れた効果を奏する
ことができる。
【図１】本発明に係るマルチポール磁気浮上回転装置の
斜視構造図である。
斜視構造図である。
【図２】同装置のステータコアの一組分の斜視図であ
る。
る。
【図３】同ステータコアを構成する積層鋼板の側面図お
よび正面図である。
よび正面図である。
【図４】ステータコアの積層鋼板に位置制御用および駆
動用のコイル（巻線）を巻回した状態の側面図である。
動用のコイル（巻線）を巻回した状態の側面図である。
【図５】（イ）、（ロ）はコイルの結線図である。
【図６】ロータの平面図および断面図である。
【図７】マルチポール磁気浮上回転装置の磁気浮上力の
発生の原理を説明する図であり、永久磁石による磁束の
状態を示す図である。
発生の原理を説明する図であり、永久磁石による磁束の
状態を示す図である。
【図８】マルチポール磁気浮上回転装置の磁気浮上力の
発生の原理を説明する図であり、アキシャル方向および
ラジアル方向の力を発生する様子を説明する図である。
発生の原理を説明する図であり、アキシャル方向および
ラジアル方向の力を発生する様子を説明する図である。
【図９】従来の磁気浮上モータの構成図である。
【図１０】同モータの結線図である。
１ ステータコア ２Ａ、２Ｂ 積層鋼板 ３、４ 位置制御用の突極 ５ 駆動用の突極 ６ 位置制御用コイル ７ 駆動用コイル ８ 永久磁石 ９、１０ バイアス磁束 １１ ロータ １２ 電磁ステンレス １３ アルミニューム １４ ギャップセンサ
Claims (5)
- 【請求項１】ステータコアに設けた永久磁石によりバイ
アス磁束を与え、ステータコアの上下の突極に巻かれた
位置制御用コイルによってロータの磁気浮上制御を行
い、さらにロータに対向してステータコアの突極に巻か
れた駆動用コイルにより回転トルクまたは発電すること
を特徴とするマルチポール磁気浮上回転方法。 - 【請求項２】前記ロータは駆動用コイルに対して外周面
または内周面が対向して配置されていることを特徴とす
る請求項１に記載のマルチポール磁気浮上回転方法。 - 【請求項３】円周状に等間隔に配置されたステータコア
と、このステータコアに対向して配置したロータとを備
え、 前記ステータコアは、対向して配置され、かつ位置制御
用のコイルを巻回した突極を持つとともに、その突極の
間の中心部に駆動用コイルを巻回した突極を有する一体
型の積層鋼板とこの積層鋼板によって挟持された永久磁
石からなる組を１組として構成し、この１組のステータ
コアを円周上に等間隔に配置し、 さらに前記位置制御用コイルが巻回された突極および駆
動用コイルが巻回された突極に対向して配置したロータ
を有し、 前記永久磁石によりバイアス磁束を与え、前記位置制御
用コイルによってロータの磁気浮上制御を行い、前記駆
動用コイルにより回転トルクまたは発電することを特徴
とするマルチポール磁気浮上回転装置。 - 【請求項４】前記ロータは駆動用コイルに対して外周面
または内周面が対向して配置されていることを特徴とす
る請求項３に記載のマルチポール磁気浮上回転装置。 - 【請求項５】前記ロータはリング状に形成され、リング
の外側には磁気吸引ターゲットとなる電磁ステンレス
が、また、磁気ステンレスの内側にはセンサーターゲッ
トとなるリング状のアルミニュームが組付けられてある
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のマル
チポール磁気浮上回転装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000032886A JP2001224154A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | マルチポール磁気浮上回転方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001224154A true JP2001224154A (ja) | 2001-08-17 |
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ID=18557440
Family Applications (1)
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| JP2000032886A Withdrawn JP2001224154A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | マルチポール磁気浮上回転方法およびその装置 |
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