JP2019056462A - 磁気軸受及び電動機 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1の実施形態に係る電動機Aの概略構成の一例を示す図である。図1に示すように、電動機Aは、ステータ1、ロータ2、シャフト(回転軸)3及び磁気軸受4を備える。磁気軸受4は、変位センサ5、本体部6、及び磁気シールド材7を備える。
ステータコア8は、円筒状に形成された磁性材料である。
ステータコイルの端部であるコイルエンド9は、ステータ1の端面から回転軸方向の外側に向けて突出した部分である。すなわち、コイルエンド9は、ステータコア8の端面に沿って延在する円環状のステータコイルである。
変位センサ用ターゲット32は、シャフト3において変位センサ5と対向する位置に設けられた円環状の磁性材料である。
センサコア51は、巻回されているセンサコイル52に通電されることで電磁石として作用する。
ラジアルステータコア61は、磁性材料から形成され、ラジアルコイル62が巻回されている。このラジアルステータコア61は、巻回されているラジアルコイル62に通電されることで電磁石として作用する。
近年において、電動機Aの回転速度の高速化に伴い、電動機Aの軸長短縮が求められており、電動機Aのコイルエンド9と磁気軸受4(変位センサ5及び本体部6)とが近接する傾向がある。また、電動機Aが搭載する大容量の機械においては、ステータコイルに流す電流(電動機駆動電流)も大電流となる。その結果、磁気軸受4は、コイルエンド9からの漏れ磁束の影響を強く受け、動作が不安になる場合がある。具体的には、コイルエンド9からの漏れ磁束が、変位センサ5における第1の磁気回路を形成する磁束に干渉してしまう。そのため、第1の磁気回路のインダクタンスが変化してしまい、変位センサ5は、シャフト3の変位を正しく検出することができない場合がある。
例えば、変位センサ5の内周面、外周面、及び軸方向の端面の少なくともいずれかの面が磁気シールド材7で覆われていればよい。また、本体部6の内周面、外周面、及び軸方向の端面の少なくともいずれかの面が磁気シールド材7で覆われていればよい。
図2は、第2の実施形態に係る電動機Bの概略構成の一例を示す図である。図2に示すように、電動機Bは、ステータ1、ロータ2、シャフト3及び磁気軸受4Bを備える。磁気軸受4Bは、変位センサ5、本体部6、及び磁気シールド材7Bを備える。
本体部6では、ラジアルコイル62に通電されることで本体部6の電磁石とシャフト3との間に磁束が発生するため、ラジアルコイル62に通電する電流が大きくなると、本体部6からより大きな漏れ磁束が発生する場合がある。すなわち、この本体部6からの漏れ磁束が変位センサ5における第1の磁気経路の磁束と干渉してしまう場合がある。
そのため、電動機Bは、磁気軸受4への影響を抑制し、磁気軸受4の動作の安定性を向上することできる。
図3は、第3の実施形態に係る電動機Cの概略構成の一例を示す図である。図3に示すように、電動機Cは、ステータ1、ロータ2、シャフト3及び磁気軸受4Cを備える。磁気軸受4Cは、変位センサ5、本体部6、及び磁気シールド材7Cを備える。
第3の実施形態では、漏れ磁束の発生源であるコイルエンド9ではなく、その漏れ磁束から保護すべき装置である変位センサ5及び本体部6を磁気シールド材7Cで覆うことで、コイルエンド9から変位センサ5や本体部6への漏れ磁束を遮蔽する。具体的には、変位センサ5及び本体部6から構成される磁気軸受4の外周面、及び変位センサ5及び本体部6における軸方向のそれぞれの端面を磁気シールド材7Cで覆う。
図4は、第4の実施形態に係る電動機Dの概略構成の一例を示す図である。図3に示すように、電動機Dは、ステータ1、ロータ2、シャフト3及び磁気軸受4Dを備える。磁気軸受4Dは、変位センサ5、本体部6、及び磁気シールド材7Dを備える。
磁気シールド材7Dは、磁気シールド材71D及び磁気シールド材72Dを備える。
磁気シールド材711は、コイルエンド9と、軸方向における変位センサ5の一方の端面との間に設けられている。例えば、磁気シールド材711は、円環状に形成されており、変位センサ5の一方の端面に沿って設けられている。なお、磁気シールド材711は、変位センサ5の一方の端面に接していてもよいし、その端面と所定間隔を空けて設けられてもよい。
磁気シールド材721は、変位センサ用ターゲット32の軸方向における一方の端面を覆うように設けられている。例えば、磁気シールド材721は、円環状に形成されており、変位センサ用ターゲット32の軸方向における一方の端面に沿って設けられている。なお、磁気シールド材721は、変位センサ用ターゲット32の軸方向における一方の端面に接していてもよいし、その端面と所定間隔を空けて設けられてもよい。
第4の実施形態では、変位センサ5と、変位センサ用ターゲット32とのそれぞれの少なくとも一部を磁気シールド材7Dで覆う。例えば、変位センサ5の外周面及び軸方向の両端面を磁気シールド材71Dで覆う。また、変位センサ用ターゲット32の内周面及び軸方向の両端面を磁気シールド材72Dで覆う。
また、上記第4の実施形態において、変位センサ用ターゲット32に対して磁気シールド材721〜723が設けられているが、本発明はこれに限定されない。例えば、変位センサ用ターゲット32に対して磁気シールド材721〜723の少なくともいずれかが設けられていればよい。
1 ステータ
2 ロータ
3 シャフト(回転軸)
4 磁気軸受
5 変位センサ
6 本体部
7 磁気シールド材
8 ステータコア
9 コイルエンド(ステータコイル)
31 磁気軸受用ターゲット(磁性材料)
32 変位センサ用ターゲット(磁性材料)
51 センサコア(電磁石)
52 センサコイル
61 ラジアルステータコア(電磁石)
62 ラジアルコイル
Claims (6)
- 電動機の回転軸を支持する磁気軸受であって、
磁力を用いて前記回転軸を非接触に支持する本体部と、
前記回転軸の変位を検出する変位センサと、
前記本体部、前記変位センサ及び前記電動機のステータの少なくともいずれか1つの少なくとも一部を覆う磁気シールド材と、
を備えることを特徴とする磁気軸受。 - 前記磁気シールド材は、前記電動機のコイルエンドの少なくとも一部を覆うように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の磁気軸受。
- 前記磁気シールド材は、前記本体部の電磁石の少なくとも一部を覆うように設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の磁気軸受。
- 前記磁気シールド材は、前記本体部の電磁石及び前記変位センサの電磁石のそれぞれの少なくとも一部を覆うように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の磁気軸受。
- 前記磁気シールド材は、前記回転軸に形成されており、当該回転軸に設けられた磁性材料の少なくとも一部を覆うように形成されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の磁気軸受。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の磁気軸受を備えることを特徴とする電動機。
Priority Applications (1)
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JP2017182462A JP2019056462A (ja) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 磁気軸受及び電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017182462A JP2019056462A (ja) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 磁気軸受及び電動機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2019056462A true JP2019056462A (ja) | 2019-04-11 |
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ID=66107230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2017182462A Pending JP2019056462A (ja) | 2017-09-22 | 2017-09-22 | 磁気軸受及び電動機 |
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Citations (4)
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JPS6179028U (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-27 | ||
JPH0414815U (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-06 | ||
JPH0434853U (ja) * | 1990-07-16 | 1992-03-24 | ||
JP2002242931A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Nsk Ltd | 磁気軸受装置 |
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2017
- 2017-09-22 JP JP2017182462A patent/JP2019056462A/ja active Pending
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JP2002242931A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Nsk Ltd | 磁気軸受装置 |
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