JP2017203521A - 磁気軸受装置およびブロア - Google Patents
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Abstract
【課題】アキシアル方向の寸法を短縮できるとともに組立が容易な磁気軸受装置を得る。【解決手段】回転軸2に同軸に装着される円板状のスラスト磁気軸受ディスク10、スラスト磁気軸受ディスク10を回転軸2の軸方向両側から挟むようにして配置された一対の円環状の第1および第2スラスト磁気軸受電磁石9a,9b、検出部11aと被検出部11bとを有するスラスト変位センサ11を備え、スラスト磁気軸受ディスク10の図2における左方の平面10aが被検出部11bとして使用され、検出部11aは第1スラスト磁気軸受電磁石9aと回転軸2との間に、第1スラスト磁気軸受電磁石9aと回転軸2の径方向に重なるようにして、かつ被検出部11bと対向配置され、被検出部11bを介してスラスト磁気軸受ディスク10の軸方向の変位を検出するようにされている。【選択図】図2
Description
本発明は、磁気軸受装置およびブロアの改良に関する。
例えば、ブロアを高速回転させる場合、一般に使われる軸受、例えば玉軸受ではフレッティングや摩擦により高速回転化が困難であり、また頻繁なメンテナンスを必要とする。一方、回転軸を電磁石の吸引力により浮上させ非接触で支持する磁気軸受装置では、フレッティングや摩擦といった問題がなく、高速回転が可能である。磁気軸受装置は回転軸の軸方向(スラスト方向)を非接触支持するスラスト磁気軸受と、回転軸の径方向(ラジアル方向)を非接触支持する2組のラジアル磁気軸受とを有する。スラスト磁気軸受では、回転軸に対し垂直に取り付けられたスラスト磁気軸受ディスクを軸方向(スラスト方向)に挟むように固定部に配置されたスラスト軸受電磁石とスラスト変位センサとを備える。ラジアル磁気軸受では、回転軸の周方向に等間隔に配置されたラジアル磁気軸受電磁石とラジアル変位センサとを備えている。
各電磁石は磁極に巻かれたコイルに電流を流すことにより吸引力を発生している。また、一般に非常時や給電停止時に磁気軸受に代わり回転軸を支持するタッチダウン軸受および回転軸の回転数を計測するための回転数センサを備えている。磁気軸受装置は、スラスト磁気軸受電磁石と、スラスト変位センサと、ラジアル磁気軸受電磁石と、ラジアル変位センサと、回転数センサと、タッチダウン軸受とが設けられているので、通常の軸受より構成要素が多くなる。また、一般的に高精度変位計測に用いられる渦電流式の変位センサや静電容量式の変位センサは、センサ本体の検知方向寸法が長いため、磁気軸受のスラスト変位検出に用いるとスラスト方向の寸法が大きくなってしまう。このため、回転軸のスラスト方向(軸方向)の寸法が長くなるとともに、回転軸の固有振動数の低下を招いていた。
このような問題点を解決するために、ラジアル方向へ延設されたフランジ部(スラスト磁気軸受ディスク)を備える主軸(回転軸)と、アキシアル方向(フランジ部の軸方向、スラスト方向)においてフランジ部と対向して配設され、電磁石によって主軸をアキシアル方向に支持するアキシアル磁気軸受(スラスト磁気軸受)と、アキシアル方向における主軸の位置を検出するアキシアル変位センサ(スラスト変位センサ)とを備え、アキシアル変位センサは、ラジアル方向においてフランジ部と対向して配設されている磁気軸受装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような磁気軸受装置は、フランジ部の外周部に対向してアキシアル変位センサを配置し、フランジ部の外周部のアキシアル方向の位置に応じたインダクタンス変化によりアキシアル方向の変位を検出しているので、すなわちアキシアル変位センサがフランジ部の外周部と対向して配置されているため、アキシアル方向の寸法(軸方向寸法)を短縮できるというものである。
従来の磁気軸受装置は以上のように構成され、被検出部であるフランジ部(スラスト磁気軸受ディスク)に対してラジアル方向に対向配置された検出部を有するアキシアル変位センサ(スラスト変位センサ)を用いているため、被検出部に対してラジアル方向に対向配置されてスラスト方向の変位を検出する必要があり、アキシアル変位センサを高精度に配置する(組み込む)必要があるという問題点があった。
この発明は前記のような問題点を解決するためになされたものであり、アキシアル方向の寸法を短縮できるとともに組立が容易な磁気軸受装置およびブロアを得ることを目的とする。
この発明に係る磁気軸受装置においては、
スラスト磁気軸受ディスクと一対のスラスト磁気軸受電磁石とスラスト変位センサとを有する磁気軸受装置であって、
前記スラスト磁気軸受ディスクは、円板状の形状を有し、回転軸に同軸に装着されるものであり、
前記一対のスラスト磁気軸受電磁石は、前記スラスト磁気軸受ディスクを前記回転軸の軸方向に挟むようして配置され、前記スラスト磁気軸受ディスクを非接触にて前記軸方向に支持するものであり、
前記スラスト変位センサは、スラスト変位検出部とスラスト変位被検出部とを有し、
前記スラスト変位被検出部は、前記スラスト磁気軸受ディスクの一方の面に設けられ、
前記スラスト変位検出部は、前記スラスト磁気軸受電磁石の一方と前記回転軸との間に、前記スラスト磁気軸受電磁石の一方と前記回転軸の径方向に重なるようにして、かつ前記スラスト変位被検出部と対向するようにして配置され、前記スラスト変位被検出部を介して前記スラスト磁気軸受ディスクの前記軸方向の変位を検出するものである。
スラスト磁気軸受ディスクと一対のスラスト磁気軸受電磁石とスラスト変位センサとを有する磁気軸受装置であって、
前記スラスト磁気軸受ディスクは、円板状の形状を有し、回転軸に同軸に装着されるものであり、
前記一対のスラスト磁気軸受電磁石は、前記スラスト磁気軸受ディスクを前記回転軸の軸方向に挟むようして配置され、前記スラスト磁気軸受ディスクを非接触にて前記軸方向に支持するものであり、
前記スラスト変位センサは、スラスト変位検出部とスラスト変位被検出部とを有し、
前記スラスト変位被検出部は、前記スラスト磁気軸受ディスクの一方の面に設けられ、
前記スラスト変位検出部は、前記スラスト磁気軸受電磁石の一方と前記回転軸との間に、前記スラスト磁気軸受電磁石の一方と前記回転軸の径方向に重なるようにして、かつ前記スラスト変位被検出部と対向するようにして配置され、前記スラスト変位被検出部を介して前記スラスト磁気軸受ディスクの前記軸方向の変位を検出するものである。
この発明に係るブロアにおいては、羽根が固着された電動機の回転軸が、本願発明の磁気軸受装置により支持されるものである。
この発明に係る磁気軸受装置は、
スラスト変位センサは、スラスト変位検出部とスラスト変位被検出部とを有し、
スラスト変位被検出部は、スラスト磁気軸受ディスクの一方の面に設けられ、
スラスト変位検出部は、スラスト磁気軸受電磁石の一方と回転軸との間に、スラスト磁気軸受電磁石の一方と回転軸の径方向に重なるようにして、かつスラスト変位被検出部と対向するようにして配置され、スラスト変位被検出部を介してスラスト磁気軸受ディスクの軸方向の変位を検出するものであるので、
アキシアル方向の寸法を短縮できるとともに、スラスト変位検出部はスラスト磁気軸受ディスクのスラスト磁気軸受電磁石の一方側の面に設けられたスラスト変位被検出部の変位を検出するので、取付に厳密性が要求されず、全体の組立が容易である。
スラスト変位センサは、スラスト変位検出部とスラスト変位被検出部とを有し、
スラスト変位被検出部は、スラスト磁気軸受ディスクの一方の面に設けられ、
スラスト変位検出部は、スラスト磁気軸受電磁石の一方と回転軸との間に、スラスト磁気軸受電磁石の一方と回転軸の径方向に重なるようにして、かつスラスト変位被検出部と対向するようにして配置され、スラスト変位被検出部を介してスラスト磁気軸受ディスクの軸方向の変位を検出するものであるので、
アキシアル方向の寸法を短縮できるとともに、スラスト変位検出部はスラスト磁気軸受ディスクのスラスト磁気軸受電磁石の一方側の面に設けられたスラスト変位被検出部の変位を検出するので、取付に厳密性が要求されず、全体の組立が容易である。
この発明に係るブロアにおいては、羽根が固着された電動機の回転軸が、本願発明の磁気軸受装置により支持されるものであるので、
アキシアル方向の寸法を短縮できるとともに組立が容易なブロアを得ることができる。
アキシアル方向の寸法を短縮できるとともに組立が容易なブロアを得ることができる。
実施の形態1.
図1および図2は、この発明を実施するための実施の形態1を示すものであり、図1は磁気軸受装置を用いたブロアを示す断面図、図2は磁気軸受装置の要部を示す断面図である。これらの図において、ブロアは、次のように構成されている。回転軸2が装着されたモータロータ5が、ケーシング1に取り付けられたモータステータ4内に配置され、回転駆動される。回転軸2の両端にはブロアの羽根3が固着されており、2つの羽根3を有するブロアが構成されている。磁気軸受装置は、一組のタッチダウン軸受13、2つのラジアル磁気軸受110、1つのスラスト磁気軸受120を有する5軸制御の磁気軸受装置である。ラジアル磁気軸受110は、ラジアル磁気軸受電磁石6、ラジアル磁気軸受ロータ7、ラジアル変位センサ8を有する。ケーシング1に取り付けられたラジアル磁気軸受電磁石6がラジアル磁気軸受ロータ7をラジアル磁気軸受ロータ7の径方向から囲うようにかつラジアル磁気軸受ロータ7と径方向に微少な所定寸法の間隙を設けて、それぞれ90°の角度間隔を置いて4方に配置されている。
図1および図2は、この発明を実施するための実施の形態1を示すものであり、図1は磁気軸受装置を用いたブロアを示す断面図、図2は磁気軸受装置の要部を示す断面図である。これらの図において、ブロアは、次のように構成されている。回転軸2が装着されたモータロータ5が、ケーシング1に取り付けられたモータステータ4内に配置され、回転駆動される。回転軸2の両端にはブロアの羽根3が固着されており、2つの羽根3を有するブロアが構成されている。磁気軸受装置は、一組のタッチダウン軸受13、2つのラジアル磁気軸受110、1つのスラスト磁気軸受120を有する5軸制御の磁気軸受装置である。ラジアル磁気軸受110は、ラジアル磁気軸受電磁石6、ラジアル磁気軸受ロータ7、ラジアル変位センサ8を有する。ケーシング1に取り付けられたラジアル磁気軸受電磁石6がラジアル磁気軸受ロータ7をラジアル磁気軸受ロータ7の径方向から囲うようにかつラジアル磁気軸受ロータ7と径方向に微少な所定寸法の間隙を設けて、それぞれ90°の角度間隔を置いて4方に配置されている。
ラジアル磁気軸受電磁石6にはラジアル磁気軸受電磁石コイル6cが設けられており、ラジアル磁気軸受電磁石コイル6cに電流が流されることによりラジアル磁気軸受ロータ7との間で吸引力が発生する仕組みとなっている。ラジアル磁気軸受電磁石6と同様に90°ごとに4方向に配置されたラジアル変位センサ8(この実施の形態においては汎用の渦電流式のものが使用されている)により回転軸2のラジアル方向の変位を検出し、当該変位に基づきフィードバック制御によりラジアル磁気軸受電磁石コイル6cに流される電流を制御することにより、ラジアル磁気軸受電磁石6とラジアル磁気軸受ロータ7との間に発生する磁気吸引力を制御し、ラジアル磁気軸受電磁石6とラジアル磁気軸受ロータ7とのラジアル方向の間隙を制御し、ラジアル磁気軸受ロータ7をラジアル磁気軸受電磁石6からラジアル方向(回転軸2の回転中心に向かう方向)に離隔させ非接触で支持している。
スラスト磁気軸受120は、スラスト磁気軸受電磁石9、スラスト磁気軸受ディスク10、スラスト変位センサ11を有する。一対の円環状のスラスト磁気軸受電磁石9は、スラスト磁気軸受電磁石9の一方としての第1スラスト磁気軸受電磁石9aおよびスラスト磁気軸受電磁石9の他方としての第2スラスト磁気軸受電磁石9b(図2参照)を有する。第1及び第2スラスト磁気軸受電磁石9a,9bは、その軸方向に凹設された環状の溝形成部内に円環状に巻回されたスラスト磁気軸受電磁石コイル9cがそれぞれ配設されている。スラスト磁気軸受ディスク10は、強磁性体で形成され円板状の形状を有し、軸方向両側に円形の平面10aを有する。スラスト磁気軸受ディスク10は、回転軸2に対し同軸にかつ垂直に取り付けられている。
一対の円環状の第1および第2スラスト磁気軸受電磁石9a,9bは、スラスト磁気軸受ディスク10をスラスト磁気軸受ディスク10の軸方向(回転軸2の軸方向でもある)から挟むようにして図2における左右の平面10aとそれぞれ微少な所定の間隙を設けて、かつ溝形成部の開口部がスラスト磁気軸受ディスク10の両側の平面10aにそれぞれ対向するようにしてケーシング1に取り付けられている。スラスト磁気軸受電磁石コイル9cに電流が流されることにより吸引力が発生する。
スラスト変位センサ11(この実施の形態においては汎用の渦電流式のものが使用されている)は、スラスト変位検出部としての円筒状の検出部11aとスラスト変位被検出部としての被検出部11bとを有する。検出部11aは、第1スラスト磁気軸受電磁石9aと回転軸2との間に、スラスト磁気軸受ディスク10の一方の面である図2における左方の平面10aに設けられた被検出部11bと対向するようにして、配置されている。すなわち、スラスト変位センサ11の検出部11aが、第1スラスト磁気軸受電磁石9aと回転軸2との間に、第1スラスト磁気軸受電磁石9aと回転軸2の径方向に重なるようにして配置されている。スラスト変位センサ11は、スラスト磁気軸受ディスク10の左方の平面10aの1部が円環状の被検出部11bとされておりすなわち被検出部11bとして使用されており、検出部11aがスラスト磁気軸受ディスク10のスラスト方向の変位を検出する。
スラスト変位センサ11により検出されたスラスト磁気軸受ディスク10のスラスト方向の変位に基づき、フィードバック制御によりスラスト磁気軸受電磁石コイル9cに流される電流を制御することにより、スラスト磁気軸受電磁石9とスラスト磁気軸受ディスク10との間に発生する磁気吸引力を制御し、スラスト磁気軸受ディスク10とスラスト磁気軸受電磁石9とのスラスト方向の間隙を制御し、スラスト磁気軸受ディスク10をスラスト磁気軸受電磁石9からスラスト方向に離隔させ非接触で支持している。スラスト磁気軸受120は、以上のように構成されている。
一組のタッチダウン軸受13は、ケーシング1に取り付けられており、ラジアル磁気軸受電磁石6やスラスト磁気軸受電磁石9への給電停止時や異常時などにラジアル磁気軸受110およびスラスト磁気軸受120が回転軸2を支持できなくなったときにすなわち停止したときに、代わりに回転軸2を支持する。タッチダウン軸受13は、回転軸2の軸方向および径方向の可動範囲を規制して可動範囲の極限位置において回転軸2を機械的に支持する。一方(図1、図2における左方)のタッチダウン軸受13ではラジアル方向のみを支持するために深溝玉軸受を用い、他方(図1、図2における右方)のタッチダウン軸受13ではラジアル方向とスラスト方向との両方向を支持するために正面合わせを行ったアンギュラ玉軸受が2個用いられている。なお、図1以下におけるタッチダウン軸受13の断面は概略を示したものである。また、回転軸2の回転数に応じたパルスを発生する回転数センサ12の検出部12aがケーシング1に取り付けられており、回転軸2に取り付けられた歯車12bと組み合わされて、回転軸2の回転数を検出(計測)している。回転数センサ12は、検出部12aが回転軸2に取り付けられ被検出部としての歯車12bの歯との間の磁気抵抗変化に基づき回転数に応じた周波数信号を出力することにより回転軸2の回転数を検出する。
以上のようにこの実施の形態によれば、ラジアル変位センサ8及びスラスト変位センサ11には計測対象の表面の状態の影響を受けにくく安価である汎用の渦電流式の変位センサを用いた。また、ラジアル変位センサ8においては一対(2つ)の変位センサを計測対象である回転軸2に対し向い合うように配置し、向い合った2つの変位センサの出力の差動をとることにより環境温度変化から生じる図示しないセンサコイル、ケーブル、アンプのドリフトによる計測誤差を低減している。
そして、スラスト変位センサ11の検出部11aは被検出部11bを兼ねるスラスト磁気軸受ディスク10の一方の平面10aと対向するようにして配置されて変位を検出するので、取付に厳密性が要求されずスラスト磁気軸受120の組立も容易である。さらに、スラスト変位センサ11の検出部11aを第1スラスト磁気軸受電磁石9aの内周側に配置したので、すなわちスラスト変位センサ11の検出部11aと第1スラスト磁気軸受電磁石9aとが回転軸2の径方向に重なるように配置したので、両者が重なる分だけアキシアル方向(回転軸2の軸方向)の寸法を短縮できる。従って、その分、磁気軸受装置の小型化を図ることができるとともに、回転軸2の固有振動数を高くすることが可能である。
なお、スラスト変位センサ11の検出部11aを第1スラスト磁気軸受電磁石9aの外周側に配置した場合に比べ、スラスト磁気軸受電磁石9の磁極がスラスト磁気軸受ディスク10の外周側に配置されることになり、スラスト磁気軸受電磁石9の吸引力が作用する磁極面積が増大する。発生する磁束密度が同じであれば、磁極面積が大きければ発生する吸引力も大きくなるため、スラスト磁気軸受電磁石コイル9cの巻き数を少なくすることができ、第1および第2スラスト磁気軸受電磁石9a,9b(スラスト磁気軸受電磁石コイル9c)のアキシアル方向の寸法短縮が可能である。これによりさらに回転軸2のスラスト方向(軸方向)の短縮が可能となる。
また、前記のようなスラスト磁気軸受装置を有するブロアは、回転軸2のアキシアル方向の寸法を短縮でき、固有振動数を高くできるので、より高速回転に耐えうるものとすることができる。また、スラスト変位センサ11(検出部11a)の取付に厳密性が要求されず、スラスト磁気軸受120の組立が容易である。
実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2による磁気軸受装置の要部を示す断面図である。図3において、磁気軸受装置は、タッチダウン軸受23の配設位置が異なる。タッチダウン軸受23が第2スラスト磁気軸受電磁石9bの内周側でかつスラスト磁気軸受ディスク10を介してスラスト変位センサ11の検出部11aと対向する位置に配置されている。すなわち、タッチダウン軸受23が、第2スラスト磁気軸受電磁石9bと回転軸2との間に、第2スラスト磁気軸受電磁石9bと回転軸2の径方向に重なるようにして配置されている。なお、図3におけるタッチダウン軸受23の断面は概略を示したものである。その他の構成については、図2に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
図3は、本発明の実施の形態2による磁気軸受装置の要部を示す断面図である。図3において、磁気軸受装置は、タッチダウン軸受23の配設位置が異なる。タッチダウン軸受23が第2スラスト磁気軸受電磁石9bの内周側でかつスラスト磁気軸受ディスク10を介してスラスト変位センサ11の検出部11aと対向する位置に配置されている。すなわち、タッチダウン軸受23が、第2スラスト磁気軸受電磁石9bと回転軸2との間に、第2スラスト磁気軸受電磁石9bと回転軸2の径方向に重なるようにして配置されている。なお、図3におけるタッチダウン軸受23の断面は概略を示したものである。その他の構成については、図2に示した実施の形態1と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
この実施の形態によれば、第2スラスト磁気軸受電磁石9bとタッチダウン軸受23とが回転軸2の径方向に重なるように配置されることにより、第2スラスト磁気軸受電磁石9bとタッチダウン軸受23とが回転軸2の径方向に重なる寸法だけ、回転軸2のスラスト方向寸法が短縮される。従って、実施の形態1に示したものに比し、さらに回転軸2のスラスト方向寸法の短縮が可能となり、回転軸2の固有振動数を高くすることが可能となる。なお、前記では、タッチダウン軸受23の幅(回転軸2の長さ方向の寸法)が第2スラスト磁気軸受電磁石9bの回転軸2の軸方向の寸法よりも大きいとして説明したが、寸法関係が逆の場合はタッチダウン軸受23の幅分だけ回転軸2のアキシアル方向(スラスト方向)の寸法が短縮されることになる。以下の実施の形態においても同様である。
実施の形態3.
図4は、本発明の実施の形態3による磁気軸受装置の要部を示す断面図である。図4において、磁気軸受装置は、回転数センサ32の配設位置が異なる。回転数センサ32は、円筒状の検出部32aと被検出部としての歯車32bとを有する。歯車32bは、スラスト磁気軸受ディスク10の外周部に設けられており、検出部32aが歯車32bと対向するようにしてケーシング1に固定されている。検出部32aは、歯車32bによる磁気抵抗の変化を検出して回転数に応じた周波数信号を発生して回転軸2の回転数を計測する。その他の構成については、図3に示した実施の形態2と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
図4は、本発明の実施の形態3による磁気軸受装置の要部を示す断面図である。図4において、磁気軸受装置は、回転数センサ32の配設位置が異なる。回転数センサ32は、円筒状の検出部32aと被検出部としての歯車32bとを有する。歯車32bは、スラスト磁気軸受ディスク10の外周部に設けられており、検出部32aが歯車32bと対向するようにしてケーシング1に固定されている。検出部32aは、歯車32bによる磁気抵抗の変化を検出して回転数に応じた周波数信号を発生して回転軸2の回転数を計測する。その他の構成については、図3に示した実施の形態2と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
この実施の形態によれば、回転数センサ32の検出部32aをスラスト磁気軸受ディスク10の外周側に配置し、スラスト磁気軸受ディスク10の外周部に設けた歯車32bと組み合わせて回転数を計測することにより、図2における回転数センサ12の設置スペースが不要になり、回転軸2のアキシアル方向の寸法の短縮が可能となり、回転軸2の固有振動数を高くすることができる。
実施の形態4.
図5は、本発明の実施の形態4による磁気軸受装置の要部を示す断面図である。図5において、磁気軸受装置は、回転数センサ42の配設位置が異なる。回転数センサ42は、円筒状の検出部42aと被検出部としての歯車42bを有する。検出部42aは、スラスト磁気軸受ディスク10の一方の平面10aに固着された歯車42bと対向するようにして配置されている。また、回転数センサ42の検出部42aは、第1スラスト磁気軸受電磁石9aと回転軸2との間に、第1スラスト磁気軸受電磁石9aと回転軸2の径方向に重なるようにして配置されている。被検出部である歯車42bは、円板状部材の側面外縁部に歯車状の歯が放射状に設けられたものであり、スラスト磁気軸受ディスク10の一方(左方)の平面10aに固定されている。また、検出部42aは、スラスト磁気軸受ディスク10を介してタッチダウン軸受23と回転軸2の軸方向に対向する位置に配置されている。その他の構成については、図3に示した実施の形態2と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
図5は、本発明の実施の形態4による磁気軸受装置の要部を示す断面図である。図5において、磁気軸受装置は、回転数センサ42の配設位置が異なる。回転数センサ42は、円筒状の検出部42aと被検出部としての歯車42bを有する。検出部42aは、スラスト磁気軸受ディスク10の一方の平面10aに固着された歯車42bと対向するようにして配置されている。また、回転数センサ42の検出部42aは、第1スラスト磁気軸受電磁石9aと回転軸2との間に、第1スラスト磁気軸受電磁石9aと回転軸2の径方向に重なるようにして配置されている。被検出部である歯車42bは、円板状部材の側面外縁部に歯車状の歯が放射状に設けられたものであり、スラスト磁気軸受ディスク10の一方(左方)の平面10aに固定されている。また、検出部42aは、スラスト磁気軸受ディスク10を介してタッチダウン軸受23と回転軸2の軸方向に対向する位置に配置されている。その他の構成については、図3に示した実施の形態2と同様のものであるので、相当するものに同じ符号を付して説明を省略する。
以上のように、この実施の形態よれば、回転数センサ42の検出部42aをスラスト磁気軸受電磁石9の内周側に配置し、スラスト磁気軸受ディスク10の一方の平面10aに設けた歯車42bと組み合わせて回転数を計測することにより、図2における回転数センサ12の設置スペースが不要になり、回転軸2のアキシアル方向の寸法の短縮が可能である。また、スラスト磁気軸受ディスク10の外周側に回転数センサ12が配置されていないので、軸受装置のラジアル方向の寸法の短縮も可能となる。
以上のように、第1スラスト磁気軸受電磁石9aとスラスト変位センサ11と回転数センサ42の検出部42aとが回転軸2の径方向に重なるように配置したので、回転数センサ12(図2参照)の設置スペースが不要になる。従って、回転軸2のアキシアル方向寸法をさらに短縮することが可能となり、軸の固有振動数を大きくすることが可能である。さらに、スラスト磁気軸受ディスク10の外周にスラスト変位センサ11や回転数センサ12がないことにより、スラスト磁気軸受ディスク10とケーシング1のラジアル方向の短縮も可能となる。
なお、以上の各実施の形態における、スラスト変位センサ11と第1スラスト磁気軸受電磁石9a、タッチダウン軸受23と第2スラスト磁気軸受電磁石9b、回転数センサ42の検出部42aとスラスト変位センサ11と第1スラスト磁気軸受電磁石9aとは、回転軸2の径方向から見て少なくとも一部が重なっていれば、その重なっている分だけ、回転軸2の軸方向の寸法が短縮される。
スラスト変位センサは、渦電流式のものに限らず、静電容量式その他のものであってもよい。また、回転数センサは、被検出部として永久磁石を用い、検出部としてホール素子等を用いたもの、または被検出部として反射部と非反射部を備え、検出部として投光部と受光部を備えた光学式センサ等であってもよい。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、上述した各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略したりすることが可能である。
1 ケーシング、2 回転軸、3 羽根、4 モータステータ、5 モータロータ、
9 スラスト磁気軸受電磁石、9a 第1スラスト磁気軸受電磁石、
9b 第2スラスト磁気軸受電磁石、9c スラスト磁気軸受電磁石コイル、
10 スラスト磁気軸受ディスク、10a 平面、11 スラスト変位センサ、
11a 検出部、11b 被検出部、32,42 回転数センサ、
32a,42a 検出部、32b,42b 被検出部、23 タッチダウン軸受、
120 スラスト磁気軸受。
9 スラスト磁気軸受電磁石、9a 第1スラスト磁気軸受電磁石、
9b 第2スラスト磁気軸受電磁石、9c スラスト磁気軸受電磁石コイル、
10 スラスト磁気軸受ディスク、10a 平面、11 スラスト変位センサ、
11a 検出部、11b 被検出部、32,42 回転数センサ、
32a,42a 検出部、32b,42b 被検出部、23 タッチダウン軸受、
120 スラスト磁気軸受。
Claims (5)
- スラスト磁気軸受ディスクと一対のスラスト磁気軸受電磁石とスラスト変位センサとを有する磁気軸受装置であって、
前記スラスト磁気軸受ディスクは、円板状の形状を有し、回転軸に同軸に装着されるものであり、
前記一対のスラスト磁気軸受電磁石は、前記スラスト磁気軸受ディスクを前記回転軸の軸方向に挟むようして配置され、前記スラスト磁気軸受ディスクを非接触にて前記軸方向に支持するものであり、
前記スラスト変位センサは、スラスト変位検出部とスラスト変位被検出部とを有し、
前記スラスト変位被検出部は、前記スラスト磁気軸受ディスクの一方の面に設けられ、
前記スラスト変位検出部は、前記スラスト磁気軸受電磁石の一方と前記回転軸との間に、前記スラスト磁気軸受電磁石の一方と前記回転軸の径方向に重なるようにして、かつ前記スラスト変位被検出部と対向するようにして配置され、前記スラスト変位被検出部を介して前記スラスト磁気軸受ディスクの前記軸方向の変位を検出するものである
磁気軸受装置。 - タッチダウン軸受を有するものであって、
前記タッチダウン軸受は、前記一対のスラスト磁気軸受電磁石による前記スラスト磁気軸受ディスクを介しての前記回転軸の支持が停止したときに前記回転軸を支持するものであり、
前記タッチダウン軸受が、前記一対のスラスト磁気軸受電磁石の他方と前記回転軸との間に、前記一対のスラスト磁気軸受電磁石の他方と前記回転軸の径方向に重なるようにして配置されたものである
請求項1に記載の磁気軸受装置。 - 回転数センサを有するものであって、
前記回転数センサは、検出部と被検出部とを有し、
前記被検出部は、前記スラスト磁気軸受ディスクの径方向の外周部に設けられ、
前記検出部は、前記被検出部に対向するようにして配置され、前記被検出部を介して前記スラスト磁気軸受ディスクの回転数を検出するものである
請求項1または請求項2に記載の磁気軸受装置。 - 回転数センサを有するものであって、
前記回転数センサは、検出部と被検出部とを有し、
前記被検出部は、前記スラスト磁気軸受ディスクの前記一方の面に設けられ、
前記検出部は、前記被検出部に対向するとともに、前記一対のスラスト磁気軸受電磁石の一方と前記回転軸との間に、前記スラスト磁気軸受電磁石の一方と前記回転軸の径方向に重なるようにして配置され、前記被検出部を介して前記スラスト磁気軸受ディスクの回転数を検出するものである
請求項1または請求項2に記載の磁気軸受装置。 - 電動機の回転軸に固着された羽根と、前記回転軸を支持する磁気軸受装置とを有するブロアであって、
前記磁気軸受装置は、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の磁気軸受装置である
ブロア。
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JP2016096159A JP2017203521A (ja) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | 磁気軸受装置およびブロア |
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107956749A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-04-24 | 南京磁谷科技有限公司 | 一种磁悬浮离心式鼓风机的轴向支架安装结构 |
CN107989896A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-04 | 中国人民解放军海军工程大学 | 轴径向一体化磁悬浮轴承系统 |
CN109763994A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-05-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 磁悬浮轴承和磁悬浮离心压缩机、空调器 |
CN110219896A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-09-10 | 浙江优特轴承有限公司 | 集成有传感器的主轴轴承结构 |
JP2020128745A (ja) * | 2019-02-01 | 2020-08-27 | ホワイト ナイト フルイド ハンドリング インコーポレーテッドWhite Knight Fluid Handling Inc. | ロータを支承し、当該ロータを磁気的に軸線方向に位置決めするための磁石を有するポンプ、及びこれに関連する方法 |
CN112564398A (zh) * | 2019-05-13 | 2021-03-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 磁悬浮轴承、电机、压缩机和空调器 |
WO2022073302A1 (zh) * | 2020-10-10 | 2022-04-14 | 中国矿业大学(北京) | 矿用磁悬浮局部通风机 |
WO2023053603A1 (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 日本電産株式会社 | 回転電機 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63180720A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-25 | Koyo Seiko Co Ltd | 磁気軸受装置 |
JPH0821442A (ja) * | 1994-07-06 | 1996-01-23 | Nippon Seiko Kk | 磁気軸受装置 |
JP2002089560A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-03-27 | Ebara Corp | 磁気浮上回転機械 |
JP2008175293A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Jtekt Corp | 磁気軸受装置 |
-
2016
- 2016-05-12 JP JP2016096159A patent/JP2017203521A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63180720A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-25 | Koyo Seiko Co Ltd | 磁気軸受装置 |
JPH0821442A (ja) * | 1994-07-06 | 1996-01-23 | Nippon Seiko Kk | 磁気軸受装置 |
JP2002089560A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-03-27 | Ebara Corp | 磁気浮上回転機械 |
JP2008175293A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Jtekt Corp | 磁気軸受装置 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107956749A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-04-24 | 南京磁谷科技有限公司 | 一种磁悬浮离心式鼓风机的轴向支架安装结构 |
CN107956749B (zh) * | 2017-12-04 | 2023-11-17 | 南京磁谷科技有限公司 | 一种磁悬浮离心式鼓风机的轴向支架安装结构 |
CN107989896A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-04 | 中国人民解放军海军工程大学 | 轴径向一体化磁悬浮轴承系统 |
JP2020128745A (ja) * | 2019-02-01 | 2020-08-27 | ホワイト ナイト フルイド ハンドリング インコーポレーテッドWhite Knight Fluid Handling Inc. | ロータを支承し、当該ロータを磁気的に軸線方向に位置決めするための磁石を有するポンプ、及びこれに関連する方法 |
CN109763994A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-05-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 磁悬浮轴承和磁悬浮离心压缩机、空调器 |
CN112564398A (zh) * | 2019-05-13 | 2021-03-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 磁悬浮轴承、电机、压缩机和空调器 |
CN110219896A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-09-10 | 浙江优特轴承有限公司 | 集成有传感器的主轴轴承结构 |
WO2022073302A1 (zh) * | 2020-10-10 | 2022-04-14 | 中国矿业大学(北京) | 矿用磁悬浮局部通风机 |
WO2023053603A1 (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 日本電産株式会社 | 回転電機 |
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