JP2017172742A - Rotary machine - Google Patents

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智宏 林
Tomohiro Hayashi
智宏 林
泰憲 時政
Yasunori Tokimasa
泰憲 時政
崇規 伊藤
Takanori Ito
崇規 伊藤
長谷川 泰士
Hiroshi Hasegawa
泰士 長谷川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect a displacement of a rotating shaft even when a positional deviation is caused in a displacement sensor by an ambient temperature change, and provide proper supporting of the rotating shaft in a non-contact state.SOLUTION: A centrifugal compressor 1 of the invention comprises a rotating shaft 5, radial magnetic bearings 7 supporting the rotating shaft 5 in a non-contact state, a displacement sensor 23 detecting displacement in the radial direction of the rotating shaft 5, and a controller 50 controlling a current supplied to the radial magnetic bearings 7 on the basis of a detection result of the displacement sensor 23 such that the displacement of the rotating shaft 5 is eliminated. The controller 50 controls the current while making a correction based on information reflecting a positional deviation of the displacement sensor 23 caused by an ambient temperature change, for instance the temperature detected by a thermocouple 25.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、羽根車が設けられた回転軸をラジアル磁気軸受により支持しているターボ圧縮機などの回転機械に関するものである。   The present invention relates to a rotary machine such as a turbo compressor in which a rotary shaft provided with an impeller is supported by a radial magnetic bearing.

ターボ冷凍機において、オイルレス化によって潤滑油系統を省略化するとともに、圧縮機の高回転化による高圧縮比化や吸込風量の増加、モータの高回転化によるモータ小型化や軸受損失の低減、構成要素の簡易化による信頼性の向上やコスト低減等のため、羽根車の回転軸をモータに直結した圧縮機のモータ直結構造化を採用するとともに、その回転軸をラジアル磁気軸受で支持するようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1)。
ラジアル磁気軸受で回転軸を支持する回転機械においては、回転軸の中心軸線の位置を変位センサにより継続して検出し、例えば外乱により中心軸線の位置が軸受の中心からずれる変位が生ずると、その変位を解消する方向の磁力を強くするように、磁気軸受へ供給する電流量を調整する。なお、回転機械に用いられる磁気軸受は、主たる要素として、磁性体から構成される回転軸に所定の間隔を空けて対向する電磁石を備えている。この電磁石は、複数極、例えば4極の電磁コイルにより構成されており、コイルに電流が流されることにより電磁石と回転軸との間に磁場を発生させ、径方向に磁気吸引力を作用させて、回転軸を磁気浮上させることにより、非接触で回転軸を支持する。
In the centrifugal chiller, the oil system is eliminated and the lubricating oil system is omitted, and the high compression ratio and the intake air volume are increased by increasing the rotation speed of the compressor, the motor is reduced in size and the bearing loss is reduced by increasing the rotation speed of the motor. In order to improve reliability and reduce costs by simplifying the components, adopt a motor direct connection structure of the compressor with the impeller's rotation shaft directly connected to the motor, and support the rotation shaft with a radial magnetic bearing What has been proposed has been proposed (for example, Patent Document 1).
In a rotating machine that supports a rotating shaft with a radial magnetic bearing, the position of the center axis of the rotating shaft is continuously detected by a displacement sensor.For example, when a displacement occurs that causes the center axis to deviate from the center of the bearing due to a disturbance. The amount of current supplied to the magnetic bearing is adjusted so as to increase the magnetic force in the direction to eliminate the displacement. In addition, the magnetic bearing used for a rotary machine is equipped with the electromagnet which opposes the rotating shaft comprised from a magnetic body as a main element at predetermined intervals. This electromagnet is composed of a plurality of poles, for example, a quadrupole electromagnetic coil. When a current is passed through the coil, a magnetic field is generated between the electromagnet and the rotating shaft, and a magnetic attractive force is applied in the radial direction. The rotating shaft is supported in a non-contact manner by magnetically levitating the rotating shaft.

特開2014−231826号公報JP 2014-231826 A

磁気軸受は前述したように、回転軸に変位が生ずると、またその変位を解消するように磁場を発生させるが、この磁場発生にともなって電磁コイルには、その電気抵抗によりジュール熱が発生する。発生するこの熱は、主に周方向に不均一であるため、変位センサを支持している部材の熱膨張による変位センサの位置ずれによって、回転軸の位置を正確に検出できなくなるおそれがある。このように変位センサの検出結果に誤差が生じると、回転軸を非接触で適正に支持することが難しくなる。この変位センサの誤差は、変位センサの温度ドリフトも関係する。ちなみに、この種の回転機械が用いられる環境下において、コイルの発熱も含めて70〜80℃程度の温度差が生じ得る。   As described above, the magnetic bearing generates a magnetic field so as to cancel the displacement of the rotating shaft as described above. Joule heat is generated in the electromagnetic coil due to its electric resistance as the magnetic field is generated. . Since this generated heat is mainly uneven in the circumferential direction, there is a possibility that the position of the rotating shaft cannot be detected accurately due to the displacement of the displacement sensor due to the thermal expansion of the member supporting the displacement sensor. Thus, when an error occurs in the detection result of the displacement sensor, it becomes difficult to properly support the rotating shaft in a non-contact manner. This displacement sensor error is also related to the temperature drift of the displacement sensor. Incidentally, in an environment where this type of rotating machine is used, a temperature difference of about 70 to 80 ° C. including the heat generation of the coil can occur.

以上より、本発明は、周囲の温度変化に伴って変位センサに位置ずれが生じても、回転軸の変位を正確に検出して、回転軸を非接触で適正に支持することができる回転機械を提供することを目的とする。   As described above, the present invention provides a rotating machine capable of accurately detecting the displacement of the rotating shaft and properly supporting the rotating shaft in a non-contact manner even if the displacement sensor is displaced due to a change in ambient temperature. The purpose is to provide.

本発明の回転機械は、羽根車が固定された回転軸と、回転軸を非接触で支持するラジアル磁気軸受と、回転軸の径方向の変位を検出する変位センサと、変位センサの検出結果に基づいて、回転軸の変位が解消するように、ラジアル磁気軸受に供給される電流を制御するコントローラと、を備える。
本発明のコントローラは、周囲の温度変化に伴う変位センサの位置ずれが反映された情報に基づいて補正をして、電流を制御する、ことを特徴とする。
The rotating machine of the present invention includes a rotating shaft to which an impeller is fixed, a radial magnetic bearing that supports the rotating shaft in a non-contact manner, a displacement sensor that detects a radial displacement of the rotating shaft, and a detection result of the displacement sensor. And a controller for controlling the current supplied to the radial magnetic bearing so that the displacement of the rotating shaft is eliminated.
The controller of the present invention is characterized in that the current is controlled by performing correction based on information reflecting the positional deviation of the displacement sensor accompanying the ambient temperature change.

本発明において、位置ずれが反映された情報として、温度、ひずみ及び電気抵抗を用いることができる。
つまり、本発明におけるコントローラは、位置ずれが反映された情報として検出された温度に基づいて補正をすることができる。
また、本発明におけるコントローラは、位置ずれが反映された情報として検出されたひずみに基づいて補正をすることができる。
さらに、本発明におけるコントローラは、位置ずれが反映された情報として検出された電気抵抗に基づいて補正を行うこともできる。
In the present invention, temperature, strain, and electrical resistance can be used as information reflecting the positional deviation.
That is, the controller according to the present invention can correct the temperature based on the temperature detected as the information reflecting the positional deviation.
Further, the controller according to the present invention can correct based on the distortion detected as information reflecting the positional deviation.
Furthermore, the controller according to the present invention can also perform correction based on the electrical resistance detected as information reflecting the positional deviation.

本発明におけるコントローラは、変位センサの位置ずれに関する補正情報を保持しておき、位置ずれが反映された情報を補正情報に照合することにより、変位センサの位置ずれ量を推定して、補正を行う、ことが好ましい。   The controller according to the present invention holds correction information related to the displacement of the displacement sensor, and performs correction by estimating the amount of displacement of the displacement sensor by collating the information reflecting the displacement with the correction information. Is preferable.

本発明におけるラジアル磁気軸受が、回転軸に磁気吸引力を独立して作用させる複数の電磁コイルを備える場合には、コントローラは、それぞれの電磁コイルに対応する、位置ずれが反映された情報に基づいて補正をする、ことが好ましい。   When the radial magnetic bearing in the present invention includes a plurality of electromagnetic coils that cause the magnetic attraction force to act independently on the rotating shaft, the controller is based on information corresponding to each electromagnetic coil and reflecting the positional deviation. It is preferable to make corrections.

本発明によれば、周囲の温度変化に伴う変位センサの位置ずれが反映された情報に基づいて補正をして、ラジアル磁気軸受に供給される電流を制御するので、周囲の温度変化に伴って変位センサの位置ずれが生じても、回転軸の変位を正確に検出できる。したがって、本発明の回転機械によれば、回転軸を非接触で適正に支持することができる。   According to the present invention, the current supplied to the radial magnetic bearing is controlled by correcting based on the information reflecting the displacement of the displacement sensor accompanying the ambient temperature change. Even if the displacement of the displacement sensor occurs, the displacement of the rotating shaft can be accurately detected. Therefore, according to the rotating machine of the present invention, the rotating shaft can be properly supported without contact.

本発明の実施形態に係るターボ圧縮機の全体構成を示す図である。1 is a diagram illustrating an overall configuration of a turbo compressor according to an embodiment of the present invention. 図1のターボ圧縮機における電磁コイル、変位センサ及び熱電対の配置関係を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning relationship of the electromagnetic coil in the turbo compressor of FIG. 1, a displacement sensor, and a thermocouple. 図1のターボ圧縮機において、回転軸が変位している様子を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a state where a rotation shaft is displaced in the turbo compressor of FIG. 1. (a)は温度に基づく補正情報の例を示し、(b)は変位センサにより回転軸までの距離を計測する様子を示す図である。(A) shows the example of the correction information based on temperature, (b) is a figure which shows a mode that the distance to a rotating shaft is measured by a displacement sensor. (a)はひずみに基づく補正情報の例を示し、(b)は電気抵抗に基づく補正情報の例を示す図である。(A) shows the example of the correction information based on distortion, (b) is a figure which shows the example of the correction information based on electrical resistance.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るターボ圧縮機1は、ターボ冷凍機、ターボヒートポンプ等(以下、総称してターボ冷凍機という)に適用されるものであり、凝縮器、絞り装置、蒸発器と共に公知の冷凍サイクルを構成し、低圧の冷媒ガスを高圧の冷媒ガスに圧縮することによって冷凍サイクル内を循環させる機能を担うことができる。
なお、ターボ圧縮機1において、羽根車3,4が設けられる側を前、その逆側を後と定義する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
A turbo compressor 1 according to the present embodiment is applied to a turbo chiller, a turbo heat pump, and the like (hereinafter collectively referred to as a turbo chiller), and a known refrigeration cycle together with a condenser, a throttle device, and an evaporator. The low-pressure refrigerant gas is compressed into the high-pressure refrigerant gas, thereby having a function of circulating in the refrigeration cycle.
In the turbo compressor 1, the side on which the impellers 3 and 4 are provided is defined as the front, and the opposite side is defined as the rear.

ターボ圧縮機1は、図1に示すように、電動モータ2により回転され、2段の羽根車3,4を回転する回転軸5が、ケーシング6に設置された前後一対のラジアル磁気軸受7,8と、互いに対向配置された一対のスラスト磁気軸受9,10とによって支持されている。
電動モータ2は、ロータ2Aとステータ2Bを備え、ケーシング6のモータ室6Aの中央部位に配置されており、そのロータ2Aに回転軸5の略中央部が固定連結された構成とされている。ケーシング6は仕切壁6Cによりモータ室6Aと圧縮室6Bに仕切られている。仕切壁6Cには、圧縮室6Bに向けて延びる支持筒22が設けられており、この支持筒22に変位センサ23及び熱電対25が設けられている。
ターボ圧縮機1は、その動作を司るコントローラ50を備えている。
As shown in FIG. 1, the turbo compressor 1 is rotated by an electric motor 2, and a rotary shaft 5 that rotates two stages of impellers 3 and 4 is provided with a pair of front and rear radial magnetic bearings 7, 8 and a pair of thrust magnetic bearings 9 and 10 disposed to face each other.
The electric motor 2 includes a rotor 2A and a stator 2B, and is arranged at a central portion of the motor chamber 6A of the casing 6, and is configured such that a substantially central portion of the rotating shaft 5 is fixedly connected to the rotor 2A. The casing 6 is partitioned into a motor chamber 6A and a compression chamber 6B by a partition wall 6C. A support cylinder 22 extending toward the compression chamber 6B is provided on the partition wall 6C, and a displacement sensor 23 and a thermocouple 25 are provided on the support cylinder 22.
The turbo compressor 1 includes a controller 50 that controls the operation.

ラジアル磁気軸受7は、図2に示すように、支持筒22の内周面から中央に向けて延びる鉄心27と、それぞれの鉄心27に巻き回された複数の電磁コイル28(28A,28B,28C,28D)と、を備える。なお、図2は、回転軸5の中心軸線Oがラジアル磁気軸受7の中心(C)と一致するように描かれている。
ラジアル磁気軸受7は、電磁コイル28(28A,28B,28C,28D)に電流が供給されることにより、電磁コイル28A,28B,28C,28Dのそれぞれが独立して磁場を生じさせ、回転軸5に磁気吸引力を作用させる。これにより、ラジアル磁気軸受7は、この磁気吸引力により回転軸5を磁気浮上させることにより、非接触で回転軸5を支持している。すなわち、ラジアル磁気軸受7は、電磁コイル28によって発生する径方向の磁力によって、回転軸5の径方向の位置を保持する。このように、ラジアル磁気軸受7は、回転軸5を非接触で支持するため、回転軸と軸受との間の摩擦や摩擦によるこれらの磨耗を抑制できる。
本実施形態のターボ圧縮機1は、温度変化が生じても、ラジアル磁気軸受7により、回転軸5を非接触で適正に支持することを目的としている。
As shown in FIG. 2, the radial magnetic bearing 7 includes an iron core 27 extending from the inner peripheral surface of the support cylinder 22 toward the center, and a plurality of electromagnetic coils 28 (28A, 28B, 28C) wound around the iron cores 27. , 28D). 2 is drawn so that the central axis O of the rotating shaft 5 coincides with the center (C) of the radial magnetic bearing 7.
In the radial magnetic bearing 7, when current is supplied to the electromagnetic coils 28 (28A, 28B, 28C, 28D), each of the electromagnetic coils 28A, 28B, 28C, 28D generates a magnetic field independently, and the rotating shaft 5 Magnetic attraction force is applied to Thereby, the radial magnetic bearing 7 supports the rotating shaft 5 in a non-contact manner by magnetically levitating the rotating shaft 5 by this magnetic attraction force. That is, the radial magnetic bearing 7 holds the radial position of the rotary shaft 5 by the radial magnetic force generated by the electromagnetic coil 28. Thus, since the radial magnetic bearing 7 supports the rotating shaft 5 in a non-contact manner, friction between the rotating shaft and the bearing and wear due to friction can be suppressed.
The turbo compressor 1 of the present embodiment is intended to properly support the rotating shaft 5 in a non-contact manner by the radial magnetic bearing 7 even if the temperature changes.

電磁コイル28A,28B,28C,28Dに供給される電流は、後述するコントローラ50が制御する。
電磁コイル28は回転軸5に磁気吸引力を作用させるものであるから、例えば、図2において、電磁コイル28Bへ供給する電流値を他の電磁コイル28A,28C,28Dより大きくすれば、回転軸5はそれまでよりも電磁コイル28Bに近づくように変位させることができる。同様に、図2において、電磁コイル28B,28Cへ供給する電流値を他の電磁コイル28A,28Dより大きくすれば、回転軸5はそれまでよりも図中の下向きに変位させることができる。このように、ラジアル磁気軸受7の電磁コイル28A,28B,28C,28Dのそれぞれに供給する電流値を制御することにより、回転軸5の中心軸線Oがラジアル磁気軸受7の中心(C)に一致するように制御する。なお、ラジアル磁気軸受7の中心から回転軸5の中心軸線Oがずれることを、回転軸5が変位するという。
また、ここでは、ラジアル磁気軸受7について説明したが、ラジアル磁気軸受8についてもラジアル磁気軸受7と同様の構成を備え、かつ、同様の制御をなしえる。
なお、ラジアル磁気軸受7,8により回転軸5を支持しているターボ圧縮機1では、ラジアル磁気軸受7,8が故障時や停止時に回転軸5を支えるための補助軸受をラジアル磁気軸受7,8の近くに設置することが行われている。この補助軸受には、通常、転がり軸受が用いられている。
The current supplied to the electromagnetic coils 28A, 28B, 28C, 28D is controlled by the controller 50 described later.
Since the electromagnetic coil 28 applies a magnetic attraction force to the rotating shaft 5, for example, in FIG. 2, if the current value supplied to the electromagnetic coil 28B is made larger than that of the other electromagnetic coils 28A, 28C, 28D, the rotating shaft 5 can be displaced so as to be closer to the electromagnetic coil 28B than before. Similarly, in FIG. 2, if the current value supplied to the electromagnetic coils 28B and 28C is made larger than that of the other electromagnetic coils 28A and 28D, the rotary shaft 5 can be displaced downward in the figure than before. Thus, by controlling the current value supplied to each of the electromagnetic coils 28A, 28B, 28C, and 28D of the radial magnetic bearing 7, the center axis O of the rotating shaft 5 coincides with the center (C) of the radial magnetic bearing 7. Control to do. Note that the displacement of the central axis O of the rotary shaft 5 from the center of the radial magnetic bearing 7 is referred to as the displacement of the rotary shaft 5.
Although the radial magnetic bearing 7 has been described here, the radial magnetic bearing 8 has the same configuration as that of the radial magnetic bearing 7 and can perform the same control.
In the turbo compressor 1 that supports the rotary shaft 5 by the radial magnetic bearings 7 and 8, the radial magnetic bearings 7 and 8 serve as auxiliary bearings for supporting the rotary shaft 5 when the radial magnetic bearings 7 and 8 fail or stop. It is being installed near 8. As this auxiliary bearing, a rolling bearing is usually used.

回転軸5の後端部には、図1に示すように、スラストディスク11が固定設置され、このスラストディスク11を挟んで、一対のスラスト磁気軸受9,10が所定のギャップを介して対向配置されている。この一対のスラスト磁気軸受9,10は、電磁コイルに供給される電流により磁気吸引力を発生し、その間にスラストディスク11を配置することにより、回転軸5にかかるスラスト荷重を支持する。したがって、各電磁コイルに供給される電流の分配を調節し、スラストディスク11に対する各軸受9,10の磁気吸引力を制御することにより、回転軸5の中心軸線Oの方向の支持位置を任意の位置に制御する。   As shown in FIG. 1, a thrust disk 11 is fixedly installed at the rear end of the rotating shaft 5, and a pair of thrust magnetic bearings 9 and 10 are arranged opposite to each other with a predetermined gap between the thrust disk 11. Has been. The pair of thrust magnetic bearings 9 and 10 generate a magnetic attraction force by an electric current supplied to the electromagnetic coil, and support the thrust load applied to the rotary shaft 5 by disposing the thrust disk 11 therebetween. Therefore, by adjusting the distribution of the current supplied to each electromagnetic coil and controlling the magnetic attractive force of each bearing 9, 10 with respect to the thrust disk 11, the support position in the direction of the central axis O of the rotating shaft 5 can be arbitrarily set. Control to position.

ケーシング6の圧縮室6Bには、図1に示すように、一段目羽根車3が配置された低段側圧縮部12と、二段目羽根車4が配置された高段側圧縮部13とからなる2段圧縮機構が内蔵され、吸入口14から入口ベーン15を介して吸込んだ低圧冷媒ガスを低段側圧縮部12により圧縮し、その吐出ガスを高段側圧縮部13により吸込み、高圧冷媒ガスに2段圧縮する構成とされている。各羽根車3,4は、回転軸5の前端側に固定され、電動モータ2によって回転駆動されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the compression chamber 6 </ b> B of the casing 6 includes a low-stage compression unit 12 in which the first-stage impeller 3 is disposed, and a high-stage compression unit 13 in which the second-stage impeller 4 is disposed. The low-pressure refrigerant gas sucked from the suction port 14 through the inlet vane 15 is compressed by the low-stage side compression unit 12 and the discharge gas is sucked by the high-stage side compression unit 13 to generate a high pressure. The refrigerant gas is compressed in two stages. Each impeller 3 and 4 is fixed to the front end side of the rotating shaft 5 and is driven to rotate by the electric motor 2.

また、一段目羽根車3および二段目羽根車4は、シュラウド16,17が各羽根車3,4から分離され、それがケーシング6側に設けられた、いわゆるオープン型の羽根車とされており、このシュラウド16,17と各羽根車3,4間には、微小のシール隙間が形成される。同様に、一段目羽根車3および二段目羽根車4のハブ側の背面あるいは回転軸5の外周とケーシング6に設けられた仕切壁6Cとの間にも微小のシール隙間が形成される。   The first stage impeller 3 and the second stage impeller 4 are so-called open type impellers in which the shrouds 16 and 17 are separated from the respective impellers 3 and 4 and provided on the casing 6 side. A small seal gap is formed between the shrouds 16 and 17 and the impellers 3 and 4. Similarly, a minute seal gap is also formed between the rear surface of the hub side of the first stage impeller 3 and the second stage impeller 4 or the outer periphery of the rotary shaft 5 and the partition wall 6 </ b> C provided in the casing 6.

図1及び図2に示すように、モータ室6Aの内部には、回転軸5の変位を計測する変位センサ23が、ラジアル磁気軸受7と圧縮室6Bの間であって、回転軸5の周りに設けられている。具体的には、変位センサ23は支持筒22に支持されている。本実施形態は、図2に示すように、四つの変位センサ23が90°の間隔で配置されている。なお、四つの変位センサ23をそれぞれ区別する場合には、変位センサ23A,23B,23C,23Dといい、区別せずに総称する場合には変位センサ23という。本実施形態において、変位センサ23の形式は任意であり、光学式(レーザ)、渦電流式、超音波式などの公知の変位センサを適用できる。   As shown in FIGS. 1 and 2, a displacement sensor 23 for measuring the displacement of the rotating shaft 5 is provided between the radial magnetic bearing 7 and the compression chamber 6B inside the motor chamber 6A and around the rotating shaft 5. Is provided. Specifically, the displacement sensor 23 is supported by the support cylinder 22. In this embodiment, as shown in FIG. 2, four displacement sensors 23 are arranged at intervals of 90 °. The four displacement sensors 23 are referred to as the displacement sensors 23A, 23B, 23C, and 23D, respectively. In the present embodiment, the type of the displacement sensor 23 is arbitrary, and a known displacement sensor such as an optical type (laser), an eddy current type, or an ultrasonic type can be applied.

変位センサ23A,23B,23C,23Dは、図2に示すように、円周方向において、電磁コイル28A,28B,28C,28Dと45°だけ位相をずらした位置に配置されている。
また、変位センサ23A,23B,23C,23Dは、それぞれがラジアル磁気軸受7の中心(C)(図2では回転軸5の中心軸線O)までの距離が等しく設定されており、ターボ圧縮機1が運転する間、回転軸5の表面までの距離を継続的に計測する。変位センサ23A,23B,23C,23Dのそれぞれが検出する距離情報L1,L2,L3,L4は、コントローラ50に送られる。
As shown in FIG. 2, the displacement sensors 23A, 23B, 23C, and 23D are disposed at positions that are 45 degrees out of phase with the electromagnetic coils 28A, 28B, 28C, and 28D in the circumferential direction.
The displacement sensors 23A, 23B, 23C, and 23D are set to have the same distance to the center (C) of the radial magnetic bearing 7 (the central axis O of the rotary shaft 5 in FIG. 2). While driving, the distance to the surface of the rotating shaft 5 is continuously measured. The distance information L1, L2, L3, L4 detected by each of the displacement sensors 23A, 23B, 23C, 23D is sent to the controller 50.

例えば、図3(a)に示すように、ターボ圧縮機1の運転中に、回転軸5が変位したとする。この例では、回転軸5が変位センサ23Dの側に変位して中心軸線Oがラジアル磁気軸受7の中心Cからずれているが、変位センサ23A,23B,23C,23Dのそれぞれで、距離情報L1,L2,L3,L4が検出される。図3(b)は、回転軸5の変位の向きが図3(a)と相違するが、距離情報L1,L2,L3,L4が同様に検出される。   For example, as illustrated in FIG. 3A, it is assumed that the rotary shaft 5 is displaced during the operation of the turbo compressor 1. In this example, the rotation shaft 5 is displaced toward the displacement sensor 23D and the center axis O is deviated from the center C of the radial magnetic bearing 7. However, the distance information L1 is obtained for each of the displacement sensors 23A, 23B, 23C, and 23D. , L2, L3, and L4 are detected. FIG. 3B differs from FIG. 3A in the direction of displacement of the rotating shaft 5, but distance information L1, L2, L3, and L4 are similarly detected.

また、ターボ圧縮機1は、図1及び図2に示すように、温度センサとしての熱電対25が、変位センサ23が支持されている支持筒22に支持されている。
本実施形態は、熱電対25は、四つの熱電対25が90°の間隔で配置されている。なお、四つの熱電対25をそれぞれ区別する場合には、熱電対25A,25B,25C,25Dといい、区別せずに総称する場合には熱電対25という。それぞれの熱電対25A,25B,25C,25Dは、円周方向において、変位センサ23A,23B,23C,23Dと同じ位相の位置に配置されている。
以上の通りであり、熱電対25(25A,25B,25C,25D)は、変位センサ23(23A,23B,23C,23D)が支持されている支持筒22の温度を検出する。より具体的には、熱電対25A,25B,25C,25Dは、それぞれが変位センサ23A,23B,23C,23Dの位置ずれが反映された情報として、当該位置の温度を検出する。熱電対25A,25B,25C,25Dのそれぞれで検出された支持筒22の温度に関する情報は、温度情報T1,T2,T3,T4としてコントローラ50に送られる。
In the turbo compressor 1, as shown in FIGS. 1 and 2, a thermocouple 25 as a temperature sensor is supported by a support cylinder 22 on which a displacement sensor 23 is supported.
In the present embodiment, the thermocouple 25 has four thermocouples 25 arranged at intervals of 90 °. When the four thermocouples 25 are distinguished from each other, they are referred to as thermocouples 25A, 25B, 25C, and 25D. When collectively referred to without distinction, they are referred to as thermocouples 25. Each of the thermocouples 25A, 25B, 25C, 25D is arranged at the same phase position as the displacement sensors 23A, 23B, 23C, 23D in the circumferential direction.
As described above, the thermocouple 25 (25A, 25B, 25C, 25D) detects the temperature of the support cylinder 22 on which the displacement sensor 23 (23A, 23B, 23C, 23D) is supported. More specifically, each of the thermocouples 25A, 25B, 25C, and 25D detects the temperature at the position as information that reflects the displacement of the displacement sensors 23A, 23B, 23C, and 23D. Information about the temperature of the support cylinder 22 detected by each of the thermocouples 25A, 25B, 25C, and 25D is sent to the controller 50 as temperature information T1, T2, T3, and T4.

ターボ圧縮機1は、ラジアル磁気軸受7に供給する電流を分配制御するコントローラ50を備えている。コントローラ50は、変位センサ23の検出結果に基づいて、回転軸5の変位が解消するように、ラジアル磁気軸受7に供給される電流を制御する。
コントローラ50は、この制御を実行するために、変位センサ23A,23B,23C,23Dのそれぞれで計測される距離情報L1,L2,L3,L4を取得し、取得した距離情報L1,L2,L3,L4に基づいてラジアル磁気軸受7を構成する電磁コイル28A,28B,28C,28Dに供給する電流値を設定するとともに、当該電流を供給する。電磁コイル28A,28B,28C,28Dは、コントローラ50から供給された電流を受けることにより、それぞれの電流値に基づいて回転軸5に磁気吸引力を作用させて、回転軸5を所望する位置において回転可能に支持する。
なお、コントローラ50は、電磁コイル28に供給する電流を制御すること以外の制御を行うこともできる。
The turbo compressor 1 includes a controller 50 that distributes and controls the current supplied to the radial magnetic bearing 7. The controller 50 controls the current supplied to the radial magnetic bearing 7 based on the detection result of the displacement sensor 23 so that the displacement of the rotating shaft 5 is eliminated.
In order to execute this control, the controller 50 acquires distance information L1, L2, L3, L4 measured by each of the displacement sensors 23A, 23B, 23C, 23D, and acquires the acquired distance information L1, L2, L3. Based on L4, the current value to be supplied to the electromagnetic coils 28A, 28B, 28C, 28D constituting the radial magnetic bearing 7 is set and the current is supplied. The electromagnetic coils 28 </ b> A, 28 </ b> B, 28 </ b> C, 28 </ b> D receive the current supplied from the controller 50, thereby causing the magnetic attraction force to act on the rotary shaft 5 based on the respective current values, so that the rotary shaft 5 is at a desired position. Support for rotation.
The controller 50 can also perform control other than controlling the current supplied to the electromagnetic coil 28.

コントローラ50は、また、電磁コイル28A,28B,28C,28Dに供給する電流値を設定するのに、熱電対25A,25B,25C,25Dから送られる温度情報T1,T2,T3,T4も加味する。つまり、電磁コイル28には、コイルの電気抵抗によりジュール熱が発生し、この熱は、主に周方向に不均一であるため、支持筒22の熱膨張による変位センサ23の位置ずれによって、加えて、変位センサ23の温度ドリフトによって、変位センサ23が回転軸5の位置を正確に検出できなくなるおそれがある。そこで、コントローラ50は、変位センサ23の位置ずれが反映された情報として、温度情報T1,T2,T3,T4を参照することにより、変位センサ23の誤差を補正する。   The controller 50 also takes into account the temperature information T1, T2, T3, T4 sent from the thermocouples 25A, 25B, 25C, 25D to set the current value supplied to the electromagnetic coils 28A, 28B, 28C, 28D. . That is, Joule heat is generated in the electromagnetic coil 28 due to the electrical resistance of the coil, and this heat is mainly uneven in the circumferential direction. Therefore, the heat is applied due to the displacement of the displacement sensor 23 due to the thermal expansion of the support cylinder 22. As a result, the temperature drift of the displacement sensor 23 may prevent the displacement sensor 23 from accurately detecting the position of the rotating shaft 5. Therefore, the controller 50 corrects the error of the displacement sensor 23 by referring to the temperature information T1, T2, T3, T4 as information reflecting the displacement of the displacement sensor 23.

コントローラ50は、変位センサ23の誤差を補正するために、図4(a)に示すように、補正情報を備えている。補正情報は、図4(a)に示すように、変位センサ23A,23B,23C,23Dのそれぞれについて予め設定されているものであり、温度Tと、当該温度Tにおける変位センサ23A,23B,23C,23Dのずれ量x(x1,x2,x3,x4)と、が対応付けられた情報である。換言すれば、補正情報は、変位センサ23A,23B,23C,23Dのずれ量x(x1,x2,x3,x4)を温度Tの関数として表す情報である。
ここで、ずれ量xは、電磁コイル28が発熱したことにより変位センサ23に生じた変位を意味し、この変位は同じ温度Tであってもそれぞれの変位センサ23A,23B,23C,23Dによって相違するので、変位センサ23A,23B,23C,23Dのそれぞれに生ずるずれ量xをずれ量x1,x2,x3,x4ということにする。
In order to correct the error of the displacement sensor 23, the controller 50 includes correction information as shown in FIG. As shown in FIG. 4A, the correction information is preset for each of the displacement sensors 23A, 23B, 23C, and 23D, and the temperature T and the displacement sensors 23A, 23B, and 23C at the temperature T are set. , 23D shift amount x (x1, x2, x3, x4). In other words, the correction information is information representing the displacement amount x (x1, x2, x3, x4) of the displacement sensors 23A, 23B, 23C, 23D as a function of the temperature T.
Here, the shift amount x means a displacement generated in the displacement sensor 23 due to heat generation of the electromagnetic coil 28, and this displacement differs depending on each displacement sensor 23A, 23B, 23C, 23D even at the same temperature T. Therefore, the shift amount x generated in each of the displacement sensors 23A, 23B, 23C, and 23D is referred to as shift amounts x1, x2, x3, and x4.

補正情報は、ターボ圧縮機1を実際に運転しながら、変位センサ23A,23B,23C,23Dのずれ量x1,x2,x3,x4と熱電対25A,25B,25C,25Dの温度情報T1,T2,T3,T4を検出して試験データを取得して得ることができる。また、補正情報は、試験データに限らずシミュレーションによる解析によって得ることもできる。   The correction information includes the displacement information x1, x2, x3, x4 of the displacement sensors 23A, 23B, 23C, 23D and the temperature information T1, T2 of the thermocouples 25A, 25B, 25C, 25D while the turbo compressor 1 is actually operated. , T3, T4 can be detected to obtain test data. Further, the correction information is not limited to test data, and can be obtained by analysis by simulation.

ここで、ずれ量xについて、図4(b)を参照して説明する。
図4(b)において、右側(b−1)は、回転軸5に変位がなく、かつ、変位センサ23に位置ずれが生じていない理想状態を示しており、変位センサ23から回転軸5の表面までの距離はLである。真ん中(b−2)は、回転軸5が径方向に変位(y)するが、変位センサ23に位置ずれが生じていない状態を示しており、変位センサ23から回転軸5の表面までの距離はL+yである。変位センサ23に径方向の位置ずれxが生じると、変位センサ23から回転軸5の表面までの距離はL+y−xとなる。変位センサ23で実際に検出されるのは、距離L+y−xである。
以上の通りであり、回転軸5の中心軸線Oをラジアル磁気軸受7の中心Cに一致させるためには、変位センサ23の位置ずれxの分を補正して、ラジアル磁気軸受7に供給する電流を制御する。
Here, the shift amount x will be described with reference to FIG.
4B, the right side (b-1) shows an ideal state where the rotation shaft 5 is not displaced and the displacement sensor 23 is not displaced. The distance to the surface is L. The middle (b-2) shows a state in which the rotational shaft 5 is displaced (y) in the radial direction but no displacement occurs in the displacement sensor 23. The distance from the displacement sensor 23 to the surface of the rotational shaft 5 is shown. Is L + y. When the radial displacement x occurs in the displacement sensor 23, the distance from the displacement sensor 23 to the surface of the rotating shaft 5 is L + y−x. What is actually detected by the displacement sensor 23 is the distance L + y−x.
As described above, in order to make the central axis O of the rotating shaft 5 coincide with the center C of the radial magnetic bearing 7, the current supplied to the radial magnetic bearing 7 after correcting the positional deviation x of the displacement sensor 23 is corrected. To control.

さて、コントローラ50は、距離情報L1,L2,L3,L4と温度情報T1,T2,T3,T4に基づいて、電磁コイル28A,28B,28C,28Dに供給する電流値を設定する。この設定は、熱電対25A,25B,25C,25Dのそれぞれに対応して、回転軸5を移動させるべき移動距離ΔL1,ΔL2,ΔL3,ΔL4を算出する手順1と、手順1で算出された移動距離ΔL1,ΔL2,ΔL3,ΔL4に対応して電磁コイル28A,28B,28C,28Dに供給する指示電流値I(I1,I2,I3,I4)を算出する手順2、とからなる。   The controller 50 sets the current value to be supplied to the electromagnetic coils 28A, 28B, 28C, 28D based on the distance information L1, L2, L3, L4 and the temperature information T1, T2, T3, T4. This setting corresponds to each of the thermocouples 25A, 25B, 25C, and 25D. The procedure 2 calculates the command current value I (I1, I2, I3, I4) supplied to the electromagnetic coils 28A, 28B, 28C, 28D corresponding to the distances ΔL1, ΔL2, ΔL3, ΔL4.

手順1は、下記の式(1)〜式(4)からなる関数式によって実行される。この式(1)〜式(4)は、コントローラ50を構成する記憶手段に格納されている。コントローラ50は、距離情報L1,L2,L3,L4と温度情報T1,T2,T3,T4を取得すると、式(1)〜式(4)に取得した距離情報L及び温度情報T1〜T4を代入して、移動距離ΔL1,ΔL2,ΔL3,ΔL4を求める。
ΔL1=L1+f1(T1) … 式(1)
ΔL2=L2+f2(T2) … 式(2)
ΔL3=L3+f3(T3) … 式(3)
ΔL4=L4+f4(T4) … 式(4)
The procedure 1 is executed by a function expression including the following expressions (1) to (4). These expressions (1) to (4) are stored in the storage means constituting the controller 50. When the controller 50 acquires the distance information L1, L2, L3, and L4 and the temperature information T1, T2, T3, and T4, the distance information L and the temperature information T1 to T4 acquired are substituted into the expressions (1) to (4). Then, the movement distances ΔL1, ΔL2, ΔL3, ΔL4 are obtained.
ΔL1 = L1 + f1 (T1) (1)
ΔL2 = L2 + f2 (T2) (2)
ΔL3 = L3 + f3 (T3) Expression (3)
ΔL4 = L4 + f4 (T4) Equation (4)

ここで、関数式(1)〜式(4)において、f1(T1),f2(T2),f3(T3),f4(T4)の部分が、図4(a)に示した補正情報に温度情報T1,T2,T3,T4を照合することにより、変位センサ23のずれ量を推定することを内容とする。   Here, in the functional expressions (1) to (4), the portions of f1 (T1), f2 (T2), f3 (T3), and f4 (T4) are the temperature information in the correction information shown in FIG. The content is to estimate the displacement amount of the displacement sensor 23 by collating the information T1, T2, T3, and T4.

コントローラ50は、手順1により移動距離ΔL1,ΔL2,ΔL3,ΔL4を求めたならば、手順2として、下記の式(5)〜式(8)からなる関数式によって実行される。コントローラ50は、指示電流値I1,I2,I3,I4を求めたならば、それぞれの電磁コイル28A,28B,28C,28Dに当該電流を供給する。
I1=F1(y1) … 式(5)
I2=F2(y2) … 式(6)
I3=F3(y3) … 式(7)
I4=F4(y4) … 式(8)
If the movement distances ΔL1, ΔL2, ΔL3, and ΔL4 are obtained by the procedure 1, the controller 50 is executed as a procedure 2 by a function formula including the following formulas (5) to (8). When the controller 50 obtains the indicated current values I1, I2, I3, and I4, it supplies the current to each of the electromagnetic coils 28A, 28B, 28C, and 28D.
I1 = F1 (y1) (5)
I2 = F2 (y2) (6)
I3 = F3 (y3) (7)
I4 = F4 (y4) (8)

[動 作]
以上の構成を備えるターボ圧縮機1によれば、以下のように動作する。
ターボ圧縮機1が運転されると、電動モータ2により回転軸5を介して一段目羽根車3および二段目羽根車4がそれぞれ回転される。これにより、吸入口14から入口ベーン15を介して低圧の冷媒ガスが低段側圧縮部12に吸込まれて圧縮され、さらにその吐出ガスが高段側圧縮部13により吸込まれ、高圧の冷媒ガスに2段圧縮されてターボ圧縮機1から外部に吐出される。
[Operation]
The turbo compressor 1 having the above configuration operates as follows.
When the turbo compressor 1 is operated, the first stage impeller 3 and the second stage impeller 4 are rotated by the electric motor 2 via the rotation shaft 5. As a result, the low-pressure refrigerant gas is sucked into the low-stage compression section 12 from the suction port 14 via the inlet vane 15 and compressed, and the discharge gas is sucked in by the high-stage compression section 13 to generate a high-pressure refrigerant gas. Are compressed in two stages and discharged from the turbo compressor 1 to the outside.

ターボ圧縮機1は、以上のようにして低圧の冷媒ガスから高圧の冷媒ガスに圧縮する運転を継続しながら、コントローラ50は、変位センサ23A,23B,23C,23Dから距離情報L1,L2,L3,L4を、また、熱電対25A,25B,25C,25Dから温度情報T1,T2,T3,T4を、取得する。そして、コントローラ50は、上述した手順1及び手順2により、指示電流値I1,I2,I3,I4を求めるとともに、電磁コイル28A,28B,28C,28Dに当該電流を供給する。   While the turbo compressor 1 continues the operation of compressing the low-pressure refrigerant gas to the high-pressure refrigerant gas as described above, the controller 50 receives the distance information L1, L2, L3 from the displacement sensors 23A, 23B, 23C, 23D. , L4 and temperature information T1, T2, T3, T4 from the thermocouples 25A, 25B, 25C, 25D. Then, the controller 50 obtains the instruction current values I1, I2, I3, and I4 by the procedure 1 and procedure 2 described above, and supplies the current to the electromagnetic coils 28A, 28B, 28C, and 28D.

[効 果]
本実施形態によれば、コントローラ50が距離情報L1,L2,L3,L4に加えて温度情報T1,T2,T3,T4を取得して、熱膨張による変位センサ23の位置ずれによる誤差を補正した指示電流値I1,I2,I3,I4を電磁コイル28A,28B,28C,28Dのそれぞれに供給する。したがって、ラジアル磁気軸受7の周囲の温度上昇及び温度降下が生じたとしても、ラジアル磁気軸受7の中心Cに対する回転軸5の位置を正確に検出できるので、ラジアル磁気軸受7による回転軸5の支持を安定して行うことができる。
[Effect]
According to this embodiment, the controller 50 acquires temperature information T1, T2, T3, and T4 in addition to the distance information L1, L2, L3, and L4, and corrects the error due to the displacement of the displacement sensor 23 due to thermal expansion. The command current values I1, I2, I3, and I4 are supplied to the electromagnetic coils 28A, 28B, 28C, and 28D, respectively. Therefore, even if the temperature rise and temperature drop around the radial magnetic bearing 7 occur, the position of the rotary shaft 5 with respect to the center C of the radial magnetic bearing 7 can be detected accurately, so that the rotary shaft 5 is supported by the radial magnetic bearing 7. Can be performed stably.

本実施形態は、回転軸5の変位センサ23A,23B,23C,23Dに対応して四つの熱電対25A,25B,25C,25Dを設け、コントローラ50は、この熱電対25A,25B,25C,25Dの検出結果に基づいて、指示電流値I1,I2,I3,I4を設定する。したがって、変位センサ23A,23B,23C,23Dのそれぞれについて、回転軸5の位置を高精度に検出できる。
なお、温度を検出するのに、熱電対25を用いたが、他の温度センサを用いることもできる。例えば、後述するように、本発明は電磁コイル28の電気抵抗Rに基づいて温度を検出することができるが、電磁コイル28とは別に温度検出用のコイルを設け、電気抵抗Rを検出することもできる。
In the present embodiment, four thermocouples 25A, 25B, 25C, and 25D are provided corresponding to the displacement sensors 23A, 23B, 23C, and 23D of the rotary shaft 5, and the controller 50 uses the thermocouples 25A, 25B, 25C, and 25D. The command current values I1, I2, I3, and I4 are set on the basis of the detection result. Therefore, the position of the rotating shaft 5 can be detected with high accuracy for each of the displacement sensors 23A, 23B, 23C, and 23D.
Although the thermocouple 25 is used to detect the temperature, other temperature sensors can also be used. For example, as described later, the present invention can detect the temperature based on the electric resistance R of the electromagnetic coil 28, but a temperature detecting coil is provided separately from the electromagnetic coil 28 to detect the electric resistance R. You can also.

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、以上の実施形態においては、指示電流値I1,I2,I3,I4を求めるために熱電対25を用いて温度を検出した。しかし、本発明は、周囲の温度変化に伴う変位センサ23の位置ずれが反映された任意の情報を用いることができる。つまり、熱電対25で支持筒22の温度を検出するのは、支持筒22の熱膨張による変位センサ23A,23B,23C,23Dの位置ずれを検出するためであるから、熱電対25に代えてひずみゲージを支持筒22に設けることができる。この場合には、コントローラ50は、前述した実施形態と同様に、補正情報を備えるが、この補正情報は、図5(a)に示すように、変位センサ23A,23B,23C,23Dのそれぞれについて予め設定されているものであり、ひずみλと、当該ひずみλにおける変位センサ23A,23B,23C,23Dのずれ量x(x1,x2,x3,x4)と、が対応付けられた情報である。この補正情報を用いて、前述した手順1及び手順2と同様にして、指示電流値I1,I2,I3,I4を求めることができる。
この手法は、支持筒22の熱膨張が直接的に反映されたひずみλを用いるので、変位センサ23の位置ずれを正確に検出できる。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the configurations described in the above embodiments can be selected or changed to other configurations as appropriate without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above embodiment, the temperature is detected using the thermocouple 25 in order to obtain the command current values I1, I2, I3, and I4. However, the present invention can use any information that reflects the displacement of the displacement sensor 23 accompanying a change in ambient temperature. That is, the temperature of the support cylinder 22 is detected by the thermocouple 25 in order to detect the displacement of the displacement sensors 23A, 23B, 23C, and 23D due to the thermal expansion of the support cylinder 22, so that the thermocouple 25 is used instead. A strain gauge can be provided on the support tube 22. In this case, the controller 50 is provided with correction information as in the above-described embodiment. This correction information is provided for each of the displacement sensors 23A, 23B, 23C, and 23D as shown in FIG. The information is set in advance, and is information in which the strain λ is associated with the displacement amount x (x1, x2, x3, x4) of the displacement sensors 23A, 23B, 23C, and 23D at the strain λ. Using the correction information, the command current values I1, I2, I3, and I4 can be obtained in the same manner as in the procedure 1 and procedure 2 described above.
Since this method uses the strain λ that directly reflects the thermal expansion of the support cylinder 22, the displacement of the displacement sensor 23 can be accurately detected.

また、他の手段として、電磁コイル28A,28B,28C,28Dの電気抵抗Rを検出することもできる。電磁コイル28の電気抵抗Rは、電磁コイル28の温度によって変化する性質を利用するものである。この補正情報は、図5(b)に示すように、変位センサ23A,23B,23C,23Dのそれぞれについて予め設定されているものであり、電気抵抗Rと、当該電気抵抗Rにおける変位センサ23A,23B,23C,23Dのずれ量x(x1,x2,x3,x4)と、が対応付けられた情報である。この補正情報を用いて、前述した手順1及び手順2と同様にして、指示電流値I1,I2,I3,I4を求めることができる。
この手法は、もともとある電磁コイル28を利用するので、新たな部材を設けるコスト上昇を抑えることができる。
As another means, the electric resistance R of the electromagnetic coils 28A, 28B, 28C, 28D can be detected. The electric resistance R of the electromagnetic coil 28 utilizes a property that changes depending on the temperature of the electromagnetic coil 28. As shown in FIG. 5B, the correction information is preset for each of the displacement sensors 23A, 23B, 23C, and 23D, and includes an electric resistance R and a displacement sensor 23A in the electric resistance R. 23B, 23C, and 23D deviation amounts x (x1, x2, x3, x4) are associated with each other. Using the correction information, the command current values I1, I2, I3, and I4 can be obtained in the same manner as in the procedure 1 and procedure 2 described above.
Since this method uses the original electromagnetic coil 28, it is possible to suppress an increase in cost of providing a new member.

また、以上の実施形態は回転機械の具体例として、ターボ圧縮機1を説明したが、本発明は、ラジアル磁気軸受を用いる回転機械、例えば遠心圧縮機にも適用できる。   Moreover, although the above embodiment demonstrated the turbo compressor 1 as a specific example of a rotary machine, this invention is applicable also to the rotary machine which uses a radial magnetic bearing, for example, a centrifugal compressor.

また、以上の実施形態において、距離情報L1,L2,L3,L4及び温度情報T1,T2,T3,T4を検出する時間的な間隔は任意であり、例えば数秒間隔で検出することもできるし、数分間隔で検出することができる。
さらに、以上の実施形態における電磁コイル28、変位センサ23及び熱電対25の数及び配置は一例であり、他の数及び配置を採用してもよい。
さらにまた、本実施形態は、支持筒22に熱電対25を設けているが、これは一例に過ぎず、温度に限らず、変位センサ23の位置ずれが反映された情報を検出する位置は任意である。ただし、温度、ひずみを検出するには、本実施形態のように、変位センサ23を直接的に支持している部材を対象にすることが好ましい。
In the above embodiment, the time intervals for detecting the distance information L1, L2, L3, L4 and the temperature information T1, T2, T3, T4 are arbitrary, and can be detected at intervals of several seconds, for example. It can be detected at intervals of several minutes.
Furthermore, the numbers and arrangements of the electromagnetic coils 28, the displacement sensors 23, and the thermocouples 25 in the above embodiment are merely examples, and other numbers and arrangements may be adopted.
Furthermore, in the present embodiment, the thermocouple 25 is provided in the support cylinder 22, but this is only an example, and the position for detecting the information reflecting the displacement of the displacement sensor 23 is not limited to the temperature. It is. However, in order to detect temperature and strain, it is preferable to target a member that directly supports the displacement sensor 23 as in this embodiment.

1 ターボ圧縮機
2 電動モータ
2A ロータ
2B ステータ
3 一段目羽根車
4 二段目羽根車
5 回転軸
6 ケーシング
6A モータ室
6B 圧縮室
6C 仕切壁
7,8 ラジアル磁気軸受
9,10 スラスト磁気軸受
11 スラストディスク
12 低段側圧縮部
13 高段側圧縮部
14 吸入口
15 入口ベーン
16,17 シュラウド
22 支持筒
23,23A,23B,23C,23D 変位センサ
25,25A,25B,25C,25D 熱電対
27 鉄心
28,28A,28B,28C,28D 電磁コイル
50 コントローラ
C 中心
O 中心軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbo compressor 2 Electric motor 2A Rotor 2B Stator 3 First stage impeller 4 Second stage impeller 5 Rotating shaft 6 Casing 6A Motor chamber 6B Compression chamber 6C Partition walls 7, 8 Radial magnetic bearing 9, 10 Thrust magnetic bearing 11 Thrust Disc 12 Lower stage compression section 13 High stage compression section 14 Suction port 15 Inlet vanes 16, 17 Shroud 22 Support cylinders 23, 23A, 23B, 23C, 23D Displacement sensors 25, 25A, 25B, 25C, 25D Thermocouple 27 Iron core 28, 28A, 28B, 28C, 28D Electromagnetic coil 50 Controller C Center O Center axis

Claims (6)

羽根車が固定された回転軸と、
前記回転軸を非接触で支持するラジアル磁気軸受と、
前記回転軸の径方向の変位を検出する変位センサと、
前記変位センサの検出結果に基づいて、前記回転軸の前記変位が解消するように、前記ラジアル磁気軸受に供給される電流を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
周囲の温度変化に伴う前記変位センサの位置ずれが反映された情報に基づいて補正をして、前記電流を制御する、
ことを特徴とする回転機械。
A rotating shaft to which the impeller is fixed;
A radial magnetic bearing for supporting the rotating shaft in a non-contact manner;
A displacement sensor for detecting a radial displacement of the rotating shaft;
A controller for controlling a current supplied to the radial magnetic bearing so as to eliminate the displacement of the rotating shaft based on a detection result of the displacement sensor,
The controller is
Correcting the displacement based on the information reflecting the displacement of the displacement sensor accompanying the ambient temperature change, and controlling the current,
A rotating machine characterized by that.
前記コントローラは、
前記位置ずれが反映された情報として検出された温度に基づいて、前記補正を行う、
請求項1に記載の回転機械。
The controller is
Performing the correction based on the temperature detected as information reflecting the positional deviation;
The rotating machine according to claim 1.
前記コントローラは、
前記位置ずれが反映された情報として検出されたひずみに基づいて、前記補正を行う、
請求項1に記載の回転機械。
The controller is
The correction is performed based on the strain detected as information reflecting the positional deviation.
The rotating machine according to claim 1.
前記コントローラは、
前記位置ずれが反映された情報として検出された電気抵抗に基づいて、前記補正を行う、
請求項1に記載の回転機械。
The controller is
Performing the correction based on the electrical resistance detected as information reflecting the positional deviation;
The rotating machine according to claim 1.
前記コントローラは、
前記変位センサの位置ずれに関する補正情報を保持しておき、
前記位置ずれが反映された情報を前記補正情報に照合することにより、前記変位センサの位置ずれ量を推定して、前記補正を行う、
請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の回転機械。
The controller is
Holding correction information related to the displacement of the displacement sensor,
The amount of positional deviation of the displacement sensor is estimated by comparing the information reflecting the positional deviation with the correction information, and the correction is performed.
The rotary machine as described in any one of Claims 1-4.
前記ラジアル磁気軸受は、
前記回転軸に磁気吸引力を独立して作用させる複数の電磁コイルを備え、
前記コントローラは、
それぞれの前記電磁コイルに対応する、前記位置ずれが反映された情報に基づいて前記補正をする、
請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の回転機械。
The radial magnetic bearing is
A plurality of electromagnetic coils for independently acting magnetic attraction force on the rotating shaft;
The controller is
The correction is performed based on information corresponding to each electromagnetic coil and reflecting the positional deviation.
The rotary machine as described in any one of Claims 1-5.
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