JP2020165484A

JP2020165484A - Magnetic bearing device and turbo compressor

Info

Publication number: JP2020165484A
Application number: JP2019066640A
Authority: JP
Inventors: 昌平山裾; Shohei Yamasuso; 勇二中澤; Yuji Nakazawa
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2020-10-08

Abstract

To reduce cost of a magnetic bearing device.SOLUTION: A first current (i1) is supplied to a coil (101a) of a first electromagnet (101). A second current (i2) is supplied to a coil (102a) of a second electromagnet (102). A third current (i3) is supplied to a control coil (103c) of a third electromagnet (103) and a control coil (104c) of a fourth electromagnet (104). One of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to a bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and a bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104).SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、磁気軸受装置およびターボ圧縮機に関する。 The present disclosure relates to magnetic bearing devices and turbo compressors.

特許文献１には、磁気軸受が開示されている。この磁気軸受は、複数の鉄心と、それぞれの鉄心に巻回された制御電流用コイルと、それぞれの鉄心に巻回されたバイアス電流用コイルとを備えている。また、制御電流用コイルには、制御電流供給装置から供給された制御電流が流れる。バイアス電流用コイルには、バイアス電流供給装置から供給されたバイアス電流（直流）が流れる。 Patent Document 1 discloses a magnetic bearing. This magnetic bearing includes a plurality of iron cores, a control current coil wound around each iron core, and a bias current coil wound around each iron core. Further, a control current supplied from the control current supply device flows through the control current coil. The bias current (direct current) supplied from the bias current supply device flows through the bias current coil.

特開２０１３−１３７０６７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-137067

特許文献１の磁気軸受では、バイアス電流用コイルのみに流れるバイアス電流を供給する専用のバイアス電流供給装置を削減することができないので、磁気軸受のコストを低減することが困難である。 In the magnetic bearing of Patent Document 1, it is difficult to reduce the cost of the magnetic bearing because it is not possible to reduce the dedicated bias current supply device that supplies the bias current flowing only to the bias current coil.

本開示の第１の態様は、被支持体（14）を非接触で支持する磁気軸受装置に関し、この磁気軸受装置は、前記被支持体（14）を間において互いに対向する第１電磁石（101）および第２電磁石（102）と、前記被支持体（14）を間において互いに対向する第３電磁石（103）および第４電磁石（104）とを備え、前記第１電磁石（101）は、コイル（101a）を有し、前記第２電磁石（102）は、コイル（102a）を有し、前記第３電磁石（103）は、制御コイル（103c）とバイアスコイル（103b）とを有し、前記第４電磁石（104）は、制御コイル（104c）とバイアスコイル（104b）とを有し、前記第１電磁石（101）のコイル（101a）には、第１電流（i1）が供給され、前記第２電磁石（102）のコイル（102a）には、第２電流（i2）が供給され、前記第３電磁石（103）の制御コイル（103c）と前記第４電磁石（104）の制御コイル（104c）には、第３電流（i3）が供給され、前記第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と前記第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）には、前記第１電流（i1）および前記第２電流（i2）の一方が供給される。 A first aspect of the present disclosure relates to a magnetic bearing device that non-contactly supports a supported body (14), in which the magnetic bearing device is a first electromagnet (101) facing the supported body (14) with each other. ) And the second electromagnet (102), and the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) facing each other with the supported body (14) in between, and the first electromagnet (101) is a coil. The second electromagnet (102) has a coil (102a), and the third electromagnet (103) has a control coil (103c) and a bias coil (103b). The fourth electromagnet (104) has a control coil (104c) and a bias coil (104b), and a first current (i1) is supplied to the coil (101a) of the first electromagnet (101). A second current (i2) is supplied to the coil (102a) of the second electromagnet (102), and the control coil (103c) of the third electromagnet (103) and the control coil (104c) of the fourth electromagnet (104). ) Is supplied with a third current (i3), and the first current (i1) is supplied to the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). ) And one of the second current (i2) are supplied.

第１の態様では、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に対してバイアス電流を供給する専用のバイアス電流供給装置を設けなくてもよいので、磁気軸受装置（20）の部品点数を削減することができる。これにより、磁気軸受装置（20）のコストを低減することができる。 In the first aspect, it is not necessary to provide a dedicated bias current supply device for supplying a bias current to the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). Therefore, the number of parts of the magnetic bearing device (20) can be reduced. As a result, the cost of the magnetic bearing device (20) can be reduced.

本開示の第２の態様は、第１の態様において、前記第１電磁石（101）と前記第２電磁石（102）との対向方向は、前記被支持体（14）のスラスト方向に沿う方向であり、前記第３電磁石（103）と前記第４電磁石（104）との対向方向は、前記被支持体（14）のラジアル方向に沿う方向であることを特徴とする磁気軸受装置である。 The second aspect of the present disclosure is, in the first aspect, the facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is a direction along the thrust direction of the supported body (14). The magnetic bearing device is characterized in that the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is along the radial direction of the supported body (14).

第２の態様では、第１電流（i1）および第２電流（i2）を制御することにより、被支持体（14）のスラスト方向における位置を制御することができる。また、第３電流（i3）を制御することにより、被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。そして、第１電流（i1）および第２電流（i2）の一方を第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に供給することにより、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）における合成電磁力と第３電流（i3）との線形性を調節することができる。 In the second aspect, the position of the supported body (14) in the thrust direction can be controlled by controlling the first current (i1) and the second current (i2). Further, by controlling the third current (i3), the position of the supported body (14) in the radial direction can be controlled. Then, one of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). The linearity of the combined electromagnetic force and the third current (i3) in the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) can be adjusted.

本開示の第３の態様は、第１の態様において、前記第１電磁石（101）と前記第２電磁石（102）との対向方向は、前記被支持体（14）のラジアル方向に沿う方向であり、前記第３電磁石（103）と前記第４電磁石（104）との対向方向は、前記被支持体（14）のスラスト方向に沿う方向であることを特徴とする磁気軸受装置である。 A third aspect of the present disclosure is that in the first aspect, the facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is a direction along the radial direction of the supported body (14). The magnetic bearing device is characterized in that the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is along the thrust direction of the supported body (14).

第３の態様では、第１電流（i1）および第２電流（i2）を制御することにより、被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。また、第３電流（i3）を制御することにより、被支持体（14）のスラスト方向における位置を制御することができる。そして、第１電流（i1）および第２電流（i2）の一方を第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に供給することにより、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）における合成電磁力と第３電流（i3）との線形性を調節することができる。 In the third aspect, the position of the supported body (14) in the radial direction can be controlled by controlling the first current (i1) and the second current (i2). Further, by controlling the third current (i3), the position of the supported body (14) in the thrust direction can be controlled. Then, one of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). The linearity of the combined electromagnetic force and the third current (i3) in the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) can be adjusted.

本開示の第４の態様は、第１の態様において、前記第１電磁石（101）と前記第２電磁石（102）との対向方向は、前記被支持体（14）のラジアル方向に沿う方向であり、前記第３電磁石（103）と前記第４電磁石（104）との対向方向は、前記被支持体（14）のラジアル方向に沿う方向であることを特徴とする磁気軸受装置である。 A fourth aspect of the present disclosure is, in the first aspect, the facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is a direction along the radial direction of the supported body (14). The magnetic bearing device is characterized in that the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is along the radial direction of the supported body (14).

第４の態様では、第１電流（i1）および第２電流（i2）を制御することにより、被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。また、第３電流（i3）を制御することにより、被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。そして、第１電流（i1）および第２電流（i2）の一方を第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に供給することにより、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）における合成電磁力と第３電流（i3）との線形性を調節することができる。 In the fourth aspect, the position of the supported body (14) in the radial direction can be controlled by controlling the first current (i1) and the second current (i2). Further, by controlling the third current (i3), the position of the supported body (14) in the radial direction can be controlled. Then, one of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). The linearity of the combined electromagnetic force and the third current (i3) in the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) can be adjusted.

本開示の第５の態様は、第４の態様において、前記第３電磁石（103）と前記第４電磁石（104）との対向方向は、前記第１電磁石（101）と前記第２電磁石（102）との対向方向と交差する方向であり、前記第１電磁石（101）と前記第２電磁石（102）と前記第３電磁石（103）と前記第４電磁石（104）は、１つのラジアル磁気軸受（41）に設けられることを特徴とする磁気軸受装置である。 A fifth aspect of the present disclosure is, in the fourth aspect, the direction in which the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) face each other is the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102). ), The first electromagnet (101), the second electromagnet (102), the third electromagnet (103), and the fourth electromagnet (104) are one radial magnetic bearing. It is a magnetic bearing device characterized by being provided in (41).

第５の態様では、第１電流（i1）および第２電流（i2）を制御することにより、ラジアル磁気軸受（41）において被支持体（14）のラジアル方向（例えばＸ軸方向）における位置を制御することができる。また、第３電流（i3）を制御することにより、ラジアル磁気軸受（41）において被支持体（14）の別のラジアル方向（例えばＹ軸方向）における位置を制御することができる。 In the fifth aspect, by controlling the first current (i1) and the second current (i2), the position of the supported body (14) in the radial magnetic bearing (41) in the radial direction (for example, the X-axis direction) is determined. Can be controlled. Further, by controlling the third current (i3), it is possible to control the position of the supported body (14) in another radial direction (for example, the Y-axis direction) in the radial magnetic bearing (41).

本開示の第６の態様は、第４の態様において、前記第１電磁石（101）と前記第２電磁石（102）は、第１ラジアル磁気軸受（41）に設けられ、前記第３電磁石（103）と前記第４電磁石（104）は、第２ラジアル磁気軸受（42）に設けられることを特徴とする磁気軸受装置である。 In the sixth aspect of the present disclosure, in the fourth aspect, the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) are provided on the first radial magnetic bearing (41), and the third electromagnet (103) is provided. ) And the fourth electromagnet (104) are magnetic bearing devices provided on the second radial magnetic bearing (42).

第６の態様では、第１電流（i1）および第２電流（i2）を制御することにより、第１ラジアル磁気軸受（41）において被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。また、第３電流（i3）を制御することにより、第２ラジアル磁気軸受（42）において被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。これにより、被支持体（14）のチルト方向における位置を制御することができる。 In the sixth aspect, the position of the supported body (14) in the radial direction in the first radial magnetic bearing (41) can be controlled by controlling the first current (i1) and the second current (i2). it can. Further, by controlling the third current (i3), the position of the supported body (14) in the radial direction of the second radial magnetic bearing (42) can be controlled. Thereby, the position of the supported body (14) in the tilt direction can be controlled.

本開示の第７の態様は、第１の態様において、前記被支持体（14）を間において互いに対向する第５電磁石（105）および第６電磁石（106）を備え、前記第５電磁石（105）は、制御コイル（105c）とバイアスコイル（105b）とを有し、前記第６電磁石（106）は、制御コイル（106c）とバイアスコイル（106b）とを有し、前記第５電磁石（105）の制御コイル（105c）と前記第６電磁石（106）の制御コイル（106c）には、第４電流（i4）が供給され、前記第５電磁石（105）のバイアスコイル（105b）と前記第６電磁石（106）のバイアスコイル（106b）には、前記第１電流（i1）および前記第２電流（i2）の他方が供給されることを特徴とする磁気軸受装置である。 A seventh aspect of the present disclosure comprises, in the first aspect, a fifth electromagnet (105) and a sixth electromagnet (106) facing each other with the supported body (14) in between, and the fifth electromagnet (105). ) Has a control coil (105c) and a bias coil (105b), and the sixth electromagnet (106) has a control coil (106c) and a bias coil (106b), and the fifth electromagnet (105). A fourth current (i4) is supplied to the control coil (105c) of the fifth electromagnet (105) and the control coil (106c) of the sixth electromagnet (106), and the bias coil (105b) of the fifth electromagnet (105) and the first. The bias coil (106b) of the 6-electromagnet (106) is a magnetic bearing device characterized in that the other of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied.

第７の態様では、第５電磁石（105）のバイアスコイル（105b）と第６電磁石（106）のバイアスコイル（106b）に対してバイアス電流を供給する専用のバイアス電流供給装置を設けなくてもよいので、磁気軸受装置（20）の部品点数を削減することができる。これにより、磁気軸受装置（20）のコストを低減することができる。 In the seventh aspect, it is not necessary to provide a dedicated bias current supply device for supplying the bias current to the bias coil (105b) of the fifth electromagnet (105) and the bias coil (106b) of the sixth electromagnet (106). Therefore, the number of parts of the magnetic bearing device (20) can be reduced. As a result, the cost of the magnetic bearing device (20) can be reduced.

本開示の第８の態様は、第７の態様において、前記第１電磁石（101）と前記第２電磁石（102）との対向方向は、前記被支持体（14）のスラスト方向に沿う方向であり、前記第３電磁石（103）と前記第４電磁石（104）との対向方向は、前記被支持体（14）のラジアル方向に沿う方向であり、前記第５電磁石（105）と前記第６電磁石（106）との対向方向は、前記被支持体（14）のラジアル方向に沿う方向であることを特徴とする磁気軸受装置である。 In the eighth aspect of the present disclosure, in the seventh aspect, the facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is a direction along the thrust direction of the supported body (14). Yes, the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is a direction along the radial direction of the supported body (14), and the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (105). The magnetic bearing device is characterized in that the direction facing the electromagnet (106) is a direction along the radial direction of the supported body (14).

第８の態様では、第１電流（i1）および第２電流（i2）を制御することにより、被支持体（14）のスラスト方向における位置を制御することができる。また、第３電流（i3）を制御することにより、被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。また、第４電流（i4）を制御することにより、被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。そして、第１電流（i1）および第２電流（i2）の一方を第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に供給することにより、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）における合成電磁力と第３電流（i3）との線形性を調節することができる。また、第１電流（i1）および第２電流（i2）の他方を第５電磁石（105）のバイアスコイル（105b）と第６電磁石（106）のバイアスコイル（106b）に供給することにより、第５電磁石（105）と第６電磁石（106）における合成電磁力と第４電流（i4）との線形性を調節することができる。 In the eighth aspect, the position of the supported body (14) in the thrust direction can be controlled by controlling the first current (i1) and the second current (i2). Further, by controlling the third current (i3), the position of the supported body (14) in the radial direction can be controlled. Further, by controlling the fourth current (i4), the position of the supported body (14) in the radial direction can be controlled. Then, one of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). The linearity of the combined electromagnetic force and the third current (i3) in the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) can be adjusted. Further, the other of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to the bias coil (105b) of the fifth electromagnet (105) and the bias coil (106b) of the sixth electromagnet (106). The linearity between the combined electromagnetic force and the fourth current (i4) in the 5th electromagnet (105) and the 6th electromagnet (106) can be adjusted.

本開示の第９の態様は、第８の態様において、前記第５電磁石（105）と前記第６電磁石（106）との対向方向は、前記第３電磁石（103）と前記第４電磁石（104）との対向方向と交差する方向であり、前記第３電磁石（103）と前記第４電磁石（104）と前記第５電磁石（105）と前記第６電磁石（106）は、１つのラジアル磁気軸受（41）に設けられることを特徴とする磁気軸受装置である。 A ninth aspect of the present disclosure is, in the eighth aspect, the direction in which the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106) face each other is the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104). The third electromagnet (103), the fourth electromagnet (104), the fifth electromagnet (105), and the sixth electromagnet (106) are one radial magnetic bearing. It is a magnetic bearing device characterized by being provided in (41).

第９の態様では、第３電流（i3）を制御することにより、ラジアル磁気軸受（41）において被支持体（14）のラジアル方向（例えばＸ軸方向）における位置を制御することができる。また、第４電流（i4）を制御することにより、ラジアル磁気軸受（41）において被支持体（14）の別のラジアル方向（例えばＹ軸方向）における位置を制御することができる。なお、第１電流（i1）および第２電流（i2）を制御することにより、被支持体（14）のスラスト方向における位置を制御することができる。以上により、被支持体（14）の位置を三次元的に制御することができる。 In the ninth aspect, the position of the supported body (14) in the radial direction (for example, the X-axis direction) of the radial magnetic bearing (41) can be controlled by controlling the third current (i3). Further, by controlling the fourth current (i4), it is possible to control the position of the supported body (14) in another radial direction (for example, the Y-axis direction) in the radial magnetic bearing (41). By controlling the first current (i1) and the second current (i2), the position of the supported body (14) in the thrust direction can be controlled. As described above, the position of the supported body (14) can be controlled three-dimensionally.

本開示の第１０の態様は、第１の態様において、前記第３電磁石（103）は、補助バイアスコイル（103d）を有し、前記第４電磁石（104）は、補助バイアスコイル（104d）を有し、前記第３電磁石（103）の補助バイアスコイル（103d）と前記第４電磁石（104）の補助バイアスコイル（104d）には、前記第１電流（i1）および前記第２電流（i2）の他方が供給されることを特徴とする磁気軸受装置である。 A tenth aspect of the present disclosure is, in the first aspect, the third electromagnet (103) has an auxiliary bias coil (103d), and the fourth electromagnet (104) has an auxiliary bias coil (104d). The auxiliary bias coil (103d) of the third electromagnet (103) and the auxiliary bias coil (104d) of the fourth electromagnet (104) have the first current (i1) and the second current (i2). It is a magnetic bearing device characterized in that the other of the above is supplied.

第１０の態様では、第３電磁石（103）の補助バイアスコイル（103d）と第４電磁石（104）の補助バイアスコイル（104d）に対してバイアス電流を供給する専用のバイアス電流供給装置を設けなくてもよいので、磁気軸受装置（20）の部品点数を削減することができる。これにより、磁気軸受装置（20）のコストを低減することができる。 In the tenth aspect, a dedicated bias current supply device for supplying a bias current to the auxiliary bias coil (103d) of the third electromagnet (103) and the auxiliary bias coil (104d) of the fourth electromagnet (104) is not provided. Therefore, the number of parts of the magnetic bearing device (20) can be reduced. As a result, the cost of the magnetic bearing device (20) can be reduced.

本開示の第１１の態様は、ターボ圧縮機に関し、このターボ圧縮機は、インペラ（12）と、前記インペラ（12）が取り付けられるシャフト（14）と、前記シャフト（14）を回転駆動させるモータ（13）と、前記シャフト（14）を非接触で支持する磁気軸受装置（20）とを備え、前記磁気軸受装置（20）は、第１〜第１０の態様のいずれか１つである磁気軸受装置である。 The eleventh aspect of the present disclosure relates to a turbo compressor, in which the turbo compressor rotates the impeller (12), the shaft (14) to which the impeller (12) is attached, and the shaft (14). (13) and a magnetic bearing device (20) that non-contactly supports the shaft (14), and the magnetic bearing device (20) is magnetic, which is one of the first to tenth aspects. It is a bearing device.

第１１の態様では、磁気軸受装置（20）のコストを低減することができるので、それを備えるターボ圧縮機（10）のコストを削減することができる。 In the eleventh aspect, since the cost of the magnetic bearing device (20) can be reduced, the cost of the turbo compressor (10) including the magnetic bearing device (20) can be reduced.

図１は、実施形態１のターボ圧縮機の構成を例示する縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view illustrating the configuration of the turbo compressor according to the first embodiment. 図２は、実施形態１のスラスト磁気軸受の構成を例示する縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view illustrating the configuration of the thrust magnetic bearing of the first embodiment. 図３は、実施形態１のラジアル磁気軸受の構成を例示する横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the radial magnetic bearing of the first embodiment. 図４は、実施形態１の磁気軸受装置におけるコイルの配線状態を例示する配線図である。FIG. 4 is a wiring diagram illustrating a wiring state of the coil in the magnetic bearing device of the first embodiment. 図５は、実施形態１の変形例１の磁気軸受装置におけるスラスト磁気軸受の構成を例示する縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view illustrating the configuration of a thrust magnetic bearing in the magnetic bearing device of the first modification of the first embodiment. 図６は、実施形態１の変形例２の磁気軸受装置におけるラジアル磁気軸受の構成を例示する横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a radial magnetic bearing in the magnetic bearing device of the second modification of the first embodiment. 図７は、実施形態１の変形例２の磁気軸受装置におけるコイルの配線状態を例示する配線図である。FIG. 7 is a wiring diagram illustrating a wiring state of the coil in the magnetic bearing device of the second modification of the first embodiment. 図８は、実施形態１の変形例３の磁気軸受装置におけるラジアル磁気軸受の構成を例示する横断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a radial magnetic bearing in the magnetic bearing device of the third modification of the first embodiment. 図９は、実施形態１の変形例３の磁気軸受装置におけるコイルの配線状態を例示する配線図である。FIG. 9 is a wiring diagram illustrating a wiring state of the coil in the magnetic bearing device of the third modification of the first embodiment. 図１０は、実施形態１の変形例４の磁気軸受装置におけるラジアル磁気軸受の構成を例示する横断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a radial magnetic bearing in the magnetic bearing device of the fourth modification of the first embodiment. 図１１は、実施形態１の変形例４の磁気軸受装置におけるコイルの配線状態を例示する配線図である。FIG. 11 is a wiring diagram illustrating a wiring state of the coil in the magnetic bearing device of the fourth modification of the first embodiment. 図１２は、実施形態２の磁気軸受装置におけるスラスト磁気軸受の構成を例示する縦断面図である。FIG. 12 is a vertical cross-sectional view illustrating the configuration of a thrust magnetic bearing in the magnetic bearing device of the second embodiment. 図１３は、実施形態２の磁気軸受装置におけるラジアル磁気軸受の構成を例示する横断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the radial magnetic bearing in the magnetic bearing device of the second embodiment. 図１４は、実施形態２の磁気軸受装置におけるコイルの配線状態を例示する配線図である。FIG. 14 is a wiring diagram illustrating a wiring state of the coil in the magnetic bearing device of the second embodiment. 図１５は、その他の実施形態の磁気軸受装置におけるコイルの配線状態を例示する配線図である。FIG. 15 is a wiring diagram illustrating a wiring state of the coil in the magnetic bearing device of another embodiment.

以下、実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

（実施形態１）
図１は、実施形態１のターボ圧縮機（10）の構成を例示する。ターボ圧縮機（10）は、ケーシング（11）と、インペラ（12）と、モータ（13）と、シャフト（14）と、タッチダウン軸受（15）と、磁気軸受装置（20）と、制御部（21）と、電源部（22）とを備える。 (Embodiment 1)
FIG. 1 illustrates the configuration of the turbo compressor (10) of the first embodiment. The turbo compressor (10) includes a casing (11), an impeller (12), a motor (13), a shaft (14), a touchdown bearing (15), a magnetic bearing device (20), and a control unit. It is provided with (21) and a power supply unit (22).

〔ケーシング〕
ケーシング（11）は、両端が閉塞された円筒状に形成され、円筒軸線が水平向きとなるように配置される。ケーシング（11）内の空間は、壁部（11a）により区画され、壁部（11a）よりも前側の空間がインペラ（12）を収容するインペラ空間（S1）を構成し、壁部（11a）よりも後側の空間がモータ（13）と磁気軸受装置（20）とタッチダウン軸受（15）を収容する駆動機構空間（S2）を構成する。シャフト（14）は、インペラ空間（S1）内のインペラ（12）と駆動機構空間（S2）内のモータ（13）とを連結する。〔casing〕
The casing (11) is formed in a cylindrical shape with both ends closed, and is arranged so that the cylindrical axis is oriented horizontally. The space inside the casing (11) is partitioned by the wall portion (11a), and the space in front of the wall portion (11a) constitutes the impeller space (S1) accommodating the impeller (12), and the wall portion (11a). The space behind the motor (13) constitutes the drive mechanism space (S2) that accommodates the motor (13), the magnetic bearing device (20), and the touchdown bearing (15). The shaft (14) connects the impeller (12) in the impeller space (S1) and the motor (13) in the drive mechanism space (S2).

以下の説明において、「スラスト方向」とは、回転軸方向のことであり、シャフト（14）の軸心（O）の方向のことである。「ラジアル方向」とは、シャフト（14）の軸方向と直交する方向のことである。また、「外周側」とは、シャフト（14）の軸心（O）からより遠い側のことであり、「内周側」とは、シャフト（14）の軸心（O）により近い側のことである。 In the following description, the "thrust direction" is the direction of the axis of rotation, and is the direction of the axis (O) of the shaft (14). The "radial direction" is a direction orthogonal to the axial direction of the shaft (14). Further, the "outer circumference side" is the side farther from the axis (O) of the shaft (14), and the "inner circumference side" is the side closer to the axis (O) of the shaft (14). That is.

〔インペラ〕
インペラ（12）は、複数の羽根によって外形が略円錐形状となるように形成される。インペラ（12）は、シャフト（14）の一端部に固定された状態で、インペラ空間（S1）に収容される。インペラ空間（S1）には、吸入管（12a）と吐出管（12b）とが接続され、インペラ空間（S1）の外周部には、圧縮空間（S12）が形成される。インペラ（12）が回転すると、吸入管（12a）を通じて流体が外部からインペラ空間（S1）内に導かれ、インペラ空間（S1）内に導かれた流体が圧縮空間（S12）において圧縮され、圧縮空間（S12）の高圧の流体が吐出管（12b）を通じて外部に戻される。 [Imeller]
The impeller (12) is formed by a plurality of blades so that the outer shape is substantially conical. The impeller (12) is accommodated in the impeller space (S1) in a state of being fixed to one end of the shaft (14). The suction pipe (12a) and the discharge pipe (12b) are connected to the impeller space (S1), and a compression space (S12) is formed on the outer peripheral portion of the impeller space (S1). When the impeller (12) rotates, the fluid is guided from the outside into the impeller space (S1) through the suction pipe (12a), and the fluid guided into the impeller space (S1) is compressed in the compressed space (S12) and compressed. The high pressure fluid in space (S12) is returned to the outside through the discharge pipe (12b).

〔モータ〕
モータ（13）は、シャフト（14）を回転駆動する。モータ（13）は、ステータ（13a）とロータ（13b）を有する。ステータ（13a）は、円筒状に形成されてケーシング（11）内に固定される。ロータ（13b）は、シャフト（14）と同軸状となるようにシャフト（14）に固定される。ロータ（13b）は、ロータ（13b）の外周面がステータ（13a）の内周面と所定のギャップをおいて対向するように、ステータ（13a）内に配置される。〔motor〕
The motor (13) rotationally drives the shaft (14). The motor (13) has a stator (13a) and a rotor (13b). The stator (13a) is formed in a cylindrical shape and is fixed in the casing (11). The rotor (13b) is fixed to the shaft (14) so as to be coaxial with the shaft (14). The rotor (13b) is arranged in the stator (13a) so that the outer peripheral surface of the rotor (13b) faces the inner peripheral surface of the stator (13a) with a predetermined gap.

〔タッチダウン軸受〕
タッチダウン軸受（15）は、後述する磁気軸受装置（20）が駆動しておらずシャフト（14）が浮上していない場合に、シャフト（14）に接触してシャフト（14）を支持する。 [Touchdown bearing]
The touchdown bearing (15) contacts the shaft (14) and supports the shaft (14) when the magnetic bearing device (20) described later is not driven and the shaft (14) is not levitated.

〔磁気軸受装置〕
磁気軸受装置（20）は、複数の電磁石を備え、複数の電磁石の合成電磁力によりシャフト（14）（被支持体の一例）を非接触で支持する。この例では、磁気軸受装置（20）は、第１〜第１０電磁石（101〜110）を備える。具体的には、磁気軸受装置（20）は、第１スラスト磁気軸受（31）と、第２スラスト磁気軸受（32）と、第１ラジアル磁気軸受（41）と、第２ラジアル磁気軸受（42）とを備える。第１電磁石（101）は、第１スラスト磁気軸受（31）に設けられ、第２電磁石（102）は、第２スラスト磁気軸受（32）に設けられる。第３〜第６電磁石（103〜106）は、第１ラジアル磁気軸受（41）に設けられ、第７〜第１０電磁石（107〜110）は、第２ラジアル磁気軸受（42）に設けられる。なお、第１〜第１０電磁石（101〜110）については、後で詳しく説明する。 [Magnetic bearing device]
The magnetic bearing device (20) includes a plurality of electromagnets, and supports the shaft (14) (an example of a supported body) in a non-contact manner by the combined electromagnetic force of the plurality of electromagnets. In this example, the magnetic bearing device (20) includes first to tenth electromagnets (101 to 110). Specifically, the magnetic bearing device (20) includes a first thrust magnetic bearing (31), a second thrust magnetic bearing (32), a first radial magnetic bearing (41), and a second radial magnetic bearing (42). ) And. The first electromagnet (101) is provided on the first thrust magnetic bearing (31), and the second electromagnet (102) is provided on the second thrust magnetic bearing (32). The third to sixth electromagnets (103 to 106) are provided on the first radial magnetic bearing (41), and the seventh to tenth electromagnets (107 to 110) are provided on the second radial magnetic bearing (42). The first to tenth electromagnets (101 to 110) will be described in detail later.

〈スラスト磁気軸受〉
第１および第２スラスト磁気軸受（31,32）は、電磁力によりシャフト（14）のスラスト方向における位置を非接触で制御する。第１および第２スラスト磁気軸受（31,32）の各々は、ステータ（35）とロータ（36）とを有する。ステータ（35）は、円環状に形成され、ケーシング（11）の内周壁に固定される。ロータ（36）は、円環状に形成され、シャフト（14）に固定される。ロータ（36）は、シャフト（14）のスラスト方向においてステータ（35）と所定のギャップをおいて対向するように配置される。この例では、第１スラスト磁気軸受（31）は、シャフト（14）の他端側（インペラ（12）側の反対側）に設けられ、第２スラスト磁気軸受（32）は、シャフト（14）の一端側に設けられる。 <Thrust magnetic bearing>
The first and second thrust magnetic bearings (31,32) non-contactly control the position of the shaft (14) in the thrust direction by electromagnetic force. Each of the first and second thrust magnetic bearings (31,32) has a stator (35) and a rotor (36). The stator (35) is formed in an annular shape and is fixed to the inner peripheral wall of the casing (11). The rotor (36) is formed in an annular shape and is fixed to the shaft (14). The rotor (36) is arranged so as to face the stator (35) with a predetermined gap in the thrust direction of the shaft (14). In this example, the first thrust magnetic bearing (31) is provided on the other end side of the shaft (14) (opposite the impeller (12) side), and the second thrust magnetic bearing (32) is the shaft (14). It is provided on one end side of.

〈ラジアル磁気軸受〉
第１および第２ラジアル磁気軸受（41,42）は、電磁力によりシャフト（14）のラジアル方向における位置を非接触で制御する。第１および第２ラジアル磁気軸受（41,42）の各々は、ステータ（45）とロータ（46）とを有する。ステータ（45）は、円筒状に形成され、ケーシング（11）の内周壁に固定される。ロータ（46）は、円筒状に形成され、シャフト（14）に固定される。ロータ（46）は、シャフト（14）のラジアル方向においてステータ（35）と所定のギャップをおいて対向するように、ステータ（45）の内側に配置される。この例では、第１および第２ラジアル磁気軸受（41,42）は、シャフト（14）のスラスト方向において第１スラスト磁気軸受（31）と第２スラスト磁気軸受（32）との間に配置される。第１ラジアル磁気軸受（41）と第２ラジアル磁気軸受（42）との間には、モータ（13）が配置される。なお、第１ラジアル磁気軸受（41）は、シャフト（14）の他端側（インペラ（12）側の反対側）に設けられ、第２ラジアル磁気軸受（42）は、シャフト（14）の一端側に設けられる。 <Radial magnetic bearing>
The first and second radial magnetic bearings (41, 42) control the position of the shaft (14) in the radial direction by electromagnetic force in a non-contact manner. Each of the first and second radial magnetic bearings (41, 42) has a stator (45) and a rotor (46). The stator (45) is formed in a cylindrical shape and is fixed to the inner peripheral wall of the casing (11). The rotor (46) is formed in a cylindrical shape and is fixed to the shaft (14). The rotor (46) is arranged inside the stator (45) so as to face the stator (35) with a predetermined gap in the radial direction of the shaft (14). In this example, the first and second radial magnetic bearings (41,42) are arranged between the first thrust magnetic bearing (31) and the second thrust magnetic bearing (32) in the thrust direction of the shaft (14). Ru. A motor (13) is arranged between the first radial magnetic bearing (41) and the second radial magnetic bearing (42). The first radial magnetic bearing (41) is provided on the other end side of the shaft (14) (opposite side of the impeller (12) side), and the second radial magnetic bearing (42) is one end of the shaft (14). It is provided on the side.

〈非磁性リング〉
また、この例では、第１スラスト磁気軸受（31）のロータ（36）と第１ラジアル磁気軸受（41）のロータ（46）との間には、非磁性リング（14a）が設けられる。第２スラスト磁気軸受（32）のロータ（36）と第２ラジアル磁気軸受（42）のロータ（46）との間にも、非磁性リング（14a）が設けられる。 <Non-magnetic ring>
Further, in this example, a non-magnetic ring (14a) is provided between the rotor (36) of the first thrust magnetic bearing (31) and the rotor (46) of the first radial magnetic bearing (41). A non-magnetic ring (14a) is also provided between the rotor (36) of the second thrust magnetic bearing (32) and the rotor (46) of the second radial magnetic bearing (42).

〔各種センサ〕
磁気軸受装置（20）には、ギャップセンサなどの各種センサ（図示を省略）が設けられる。例えば、第１および第２スラスト磁気軸受（31,32）の各々には、スラスト方向におけるステータ（35）とロータ（36）との間のギャップを検出するスラストギャップセンサ（図示を省略）が設けられ、第１および第２ラジアル磁気軸受（41,42）の各々には、ラジアル方向の一例であるＸ軸方向におけるステータ（45）とロータ（46）との間のギャップを検出するラジアルギャップセンサ（図示を省略）と、ラジアル方向の一例であるＹ軸方向におけるステータ（45）とロータ（46）との間のギャップを検出するラジアルギャップセンサ（図示を省略）とが設けられる。これらの各種センサの検出信号（検出結果）は、制御部（21）に送信される。 [Various sensors]
The magnetic bearing device (20) is provided with various sensors (not shown) such as a gap sensor. For example, each of the first and second thrust magnetic bearings (31, 32) is provided with a thrust gap sensor (not shown) that detects the gap between the stator (35) and the rotor (36) in the thrust direction. Each of the first and second radial magnetic bearings (41, 42) has a radial gap sensor that detects the gap between the stator (45) and the rotor (46) in the X-axis direction, which is an example of the radial direction. (Not shown) and a radial gap sensor (not shown) for detecting a gap between the stator (45) and the rotor (46) in the Y-axis direction, which is an example of the radial direction, are provided. The detection signals (detection results) of these various sensors are transmitted to the control unit (21).

〔制御部〕
制御部（21）は、シャフト（14）の位置が所望の位置となるように、磁気軸受装置（20）に設けられた各種センサ（例えばスラストギャップセンサやラジアルギャップセンサなど）の検出信号に基づいて、第１および第２スラスト磁気軸受（31,32）と第１および第２ラジアル磁気軸受（41,42）の各々に供給される電流を制御するための指令値を出力する。例えば、制御部（21）は、プロセッサと、プロセッサと電気的に接続されてプロセッサを動作させるためのプログラムや情報を記憶するメモリとにより構成される。 [Control unit]
The control unit (21) is based on the detection signals of various sensors (for example, thrust gap sensor, radial gap sensor, etc.) provided in the magnetic bearing device (20) so that the position of the shaft (14) becomes a desired position. Then, the command value for controlling the current supplied to each of the first and second thrust magnetic bearings (31,32) and the first and second radial magnetic bearings (41,42) is output. For example, the control unit (21) is composed of a processor and a memory that is electrically connected to the processor and stores programs and information for operating the processor.

〔電源部〕
電源部（22）は、制御部（21）から出力された指令値に基づいて、第１および第２スラスト磁気軸受（31,32）と第１および第２ラジアル磁気軸受（41,42）の各々に電流を供給する。この例では、電源部（22）は、後述する第１〜第６電流（i1〜i6）をそれぞれ供給する第１〜第６電源部を有する。例えば、電源部（22）は、ＰＷＭアンプにより構成される。〔Power supply part〕
The power supply unit (22) of the first and second thrust magnetic bearings (31,32) and the first and second radial magnetic bearings (41,42) is based on the command value output from the control unit (21). Supply current to each. In this example, the power supply unit (22) has first to sixth power supply units that supply the first to sixth currents (i1 to i6) described later, respectively. For example, the power supply unit (22) is composed of a PWM amplifier.

〔スラスト磁気軸受の構成〕
図２は、実施形態１のスラスト磁気軸受（第１および第２スラスト磁気軸受（31,32））の構成を例示する。第１スラスト磁気軸受（31）は、ステータ（35）と、ロータ（36）とを有する。ステータ（35）は、ステータコア（37）と、コイル（50a）とを有する。ステータコア（37）は、円環状に形成される。ステータコア（37）は、例えば、積層された複数の電磁鋼板で構成されてもよいし、圧粉磁心で構成されてもよいし、その他の磁性材料で構成されてもよい。ステータコア（37）には、円周溝が設けられる。コイル（50a）は、ステータコア（37）の円周溝に収容される。 [Structure of thrust magnetic bearing]
FIG. 2 illustrates the configuration of the thrust magnetic bearings (first and second thrust magnetic bearings (31, 32)) of the first embodiment. The first thrust magnetic bearing (31) has a stator (35) and a rotor (36). The stator (35) has a stator core (37) and a coil (50a). The stator core (37) is formed in an annular shape. The stator core (37) may be made of, for example, a plurality of laminated electromagnetic steel sheets, a dust core, or another magnetic material. The stator core (37) is provided with a circumferential groove. The coil (50a) is housed in the circumferential groove of the stator core (37).

実施形態１の第１スラスト磁気軸受（31）では、ステータコア（37）と、そのステータコア（37）の円周溝に収容されたコイル（50a）とが電磁石（50）を構成する。電磁石（50）は、シャフト（14）のスラスト方向においてロータ（36）と対向する。 In the first thrust magnetic bearing (31) of the first embodiment, the stator core (37) and the coil (50a) accommodated in the circumferential groove of the stator core (37) form an electromagnet (50). The electromagnet (50) faces the rotor (36) in the thrust direction of the shaft (14).

また、実施形態１の第１スラスト磁気軸受（31）では、コイル（50a）の巻回方向およびコイル（50a）に流れる電流の向きは、図２に示した矢印の方向に後述する磁束（M）が発生するように設定される。 Further, in the first thrust magnetic bearing (31) of the first embodiment, the winding direction of the coil (50a) and the direction of the current flowing through the coil (50a) are the magnetic flux (M) described later in the direction of the arrow shown in FIG. ) Is set to occur.

なお、第２スラスト磁気軸受（32）の構成は、図２に示した第１スラスト磁気軸受（31）の構成と同様である。 The configuration of the second thrust magnetic bearing (32) is the same as the configuration of the first thrust magnetic bearing (31) shown in FIG.

〔ラジアル磁気軸受の構成〕
図３は、実施形態１のラジアル磁気軸受（第１および第２ラジアル磁気軸受（41,42））の構成を例示する。 [Structure of radial magnetic bearing]
FIG. 3 illustrates the configuration of the radial magnetic bearings (first and second radial magnetic bearings (41, 42)) of the first embodiment.

第１ラジアル磁気軸受（41）は、ステータ（45）と、ロータ（46）とを有する。ステータ（45）は、バックヨーク（47）と、複数のティース（48）と、複数の制御コイル（60c）と、複数のバイアスコイル（60b）とを有する。バックヨーク（47）と複数のティース（48）は、ステータコアを構成する。ステータコアは、例えば、積層された複数の電磁鋼板で構成されてもよいし、圧粉磁心で構成されてもよいし、その他の磁性材料で構成されてもよい。バックヨーク（47）は、円筒状に形成される。複数のティース（48）は、バックヨーク（47）の周方向に沿うように配列される。複数のティース（48）の各々は、バックヨーク（47）の内周面からシャフト（14）のラジアル方向内方へ向けて突出し、その内周面（突端面）がシャフト（14）のラジアル方向においてロータ（46）と所定のギャップをおいて対向する。複数の制御コイル（60c）は、複数のティース（48）にそれぞれ巻回される。複数のバイアスコイル（60b）は、複数のティース（48）にそれぞれ巻回される。 The first radial magnetic bearing (41) has a stator (45) and a rotor (46). The stator (45) has a back yoke (47), a plurality of teeth (48), a plurality of control coils (60c), and a plurality of bias coils (60b). The back yoke (47) and the plurality of teeth (48) form a stator core. The stator core may be composed of, for example, a plurality of laminated electromagnetic steel sheets, a dust core, or another magnetic material. The back yoke (47) is formed in a cylindrical shape. The plurality of teeth (48) are arranged along the circumferential direction of the back yoke (47). Each of the plurality of teeth (48) protrudes inward in the radial direction of the shaft (14) from the inner peripheral surface of the back yoke (47), and the inner peripheral surface (protruding surface) thereof protrudes inward in the radial direction of the shaft (14). Facing the rotor (46) with a predetermined gap. The plurality of control coils (60c) are respectively wound around the plurality of teeth (48). The plurality of bias coils (60b) are each wound around the plurality of teeth (48).

実施形態１の第１ラジアル磁気軸受（41）では、１つのティース（48）と、そのティース（48）に巻回された制御コイル（60c）と、そのティース（48）に巻回されたバイアスコイル（60b）とが電磁石（60）を構成する。具体的には、この例では、４つのティース（48）と、４つのティース（48）にそれぞれ巻回される４つの制御コイル（60c）と、４つのティース（48）にそれぞれ巻回される４つのバイアスコイル（60b）とが、４つの電磁石（60）を構成する。なお、４つのティース（48）は、バックヨーク（47）の周方向に沿うように所定の間隔（この例では９０°間隔）で配列される。言い換えると、４つのティース（48）のうち２つのティース（48）は、ラジアル方向の一例であるＸ軸方向において互いに対向し、４つのティース（48）のうち残りの２つのティース（48）は、ラジアル方向の一例であるＹ軸方向（Ｘ軸方向と直交する方向）において互いに対向する。そして、４つの電磁石（60）のうち２つの電磁石（60）は、Ｘ軸方向において互いに対向し、４つの電磁石（60）のうち残りの２つの電磁石（60）は、Ｙ軸方向において互いに対向する。 In the first radial magnetic bearing (41) of the first embodiment, one tooth (48), a control coil (60c) wound around the tooth (48), and a bias wound around the tooth (48). The coil (60b) constitutes the electromagnet (60). Specifically, in this example, it is wound around four teeth (48), four control coils (60c) wound around four teeth (48), and four teeth (48), respectively. The four bias coils (60b) constitute the four electromagnets (60). The four teeth (48) are arranged at predetermined intervals (90 ° intervals in this example) along the circumferential direction of the back yoke (47). In other words, two of the four teeth (48) face each other in the X-axis direction, which is an example of the radial direction, and the remaining two of the four teeth (48) are the remaining two teeth (48). , Oppose each other in the Y-axis direction (direction orthogonal to the X-axis direction), which is an example of the radial direction. Then, two electromagnets (60) out of the four electromagnets (60) face each other in the X-axis direction, and the remaining two electromagnets (60) out of the four electromagnets (60) face each other in the Y-axis direction. To do.

以下では、第１ラジアル磁気軸受（41）の４つの電磁石（60）のうちＸ軸方向において互いに対向する２つの電磁石（60）の一方を「電磁石（61）」と記載し、他方を「電磁石（62）」と記載する。第１ラジアル磁気軸受（41）の４つの電磁石（60）のうちＹ軸方向において互いに対向する２つの電磁石（60）の一方を「電磁石（63）」と記載して他方を「電磁石（64）」と記載する。 In the following, of the four electromagnets (60) of the first radial magnetic bearing (41), one of the two electromagnets (60) facing each other in the X-axis direction is described as "electromagnet (61)", and the other is described as "electromagnet (61)". (62) ”. Of the four electromagnets (60) of the first radial magnetic bearing (41), one of the two electromagnets (60) facing each other in the Y-axis direction is described as "electromagnet (63)" and the other is described as "electromagnet (64)". ".

実施形態１の第１ラジアル磁気軸受（41）では、制御コイル（60c）の巻回方向および制御コイル（60c）に流れる電流の向きは、図３に示した矢印の方向に後述する制御磁束（MC）が発生するように設定される。なお、図３では、Ｙ軸方向の制御磁束（MC）の図示を省略している。また、バイアスコイル（60b）の巻回方向およびバイアスコイル（60b）に流れる電流の向きは、図３に示した矢印の方向に後述するバイアス磁束（MB）が発生するように設定される。 In the first radial magnetic bearing (41) of the first embodiment, the winding direction of the control coil (60c) and the direction of the current flowing through the control coil (60c) are in the direction of the arrow shown in FIG. MC) is set to occur. In FIG. 3, the control magnetic flux (MC) in the Y-axis direction is not shown. Further, the winding direction of the bias coil (60b) and the direction of the current flowing through the bias coil (60b) are set so that the bias magnetic flux (MB) described later is generated in the direction of the arrow shown in FIG.

なお、第２ラジアル磁気軸受（42）の構成は、図３に示した第１ラジアル磁気軸受（41）の構成と同様である。 The configuration of the second radial magnetic bearing (42) is the same as the configuration of the first radial magnetic bearing (41) shown in FIG.

〔コイルの配線状態〕
図４は、実施形態１の磁気軸受装置（20）におけるコイルの配線状態を例示する。実施形態１の磁気軸受装置（20）における「第１〜第１０電磁石（101〜110）」と「第１および第２スラスト磁気軸受（31,32）の電磁石（50）と第１および第２ラジアル磁気軸受（41,42）の電磁石（61〜64）」との対応関係は、以下のとおりである。 [Coil wiring status]
FIG. 4 illustrates the wiring state of the coil in the magnetic bearing device (20) of the first embodiment. The "first to tenth electromagnets (101 to 110)" and the "first and second thrust magnetic bearings (31, 32) electromagnets (50) and the first and second ones in the magnetic bearing device (20) of the first embodiment". The correspondence between the radial magnetic bearings (41, 42) and the electromagnets (61 to 64) is as follows.

第１電磁石（101）：第１スラスト磁気軸受（31）の電磁石（50）
第２電磁石（102）：第２スラスト磁気軸受（32）の電磁石（50）
第３電磁石（103）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61）
第４電磁石（104）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（62）
第５電磁石（105）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（63）
第６電磁石（106）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（64）
第７電磁石（107）：第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（61）
第８電磁石（108）：第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（62）
第９電磁石（109）：第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（63）
第１０電磁石（110）：第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（64）
第１電磁石（101）は、コイル（101a）を有する。第２電磁石（102）は、コイル（102a）を有する。第３〜第１０電磁石（103〜110）は、制御コイル（103c〜110c）と、バイアスコイル（103b〜110b）とを有する。 1st electromagnet (101): Electromagnet (50) of the 1st thrust magnetic bearing (31)
Second electromagnet (102): Electromagnet (50) of the second thrust magnetic bearing (32)
Third electromagnet (103): Electromagnet (61) of the first radial magnetic bearing (41)
Fourth electromagnet (104): Electromagnet (62) of the first radial magnetic bearing (41)
Fifth electromagnet (105): Electromagnet (63) of the first radial magnetic bearing (41)
6th electromagnet (106): Electromagnet (64) of the 1st radial magnetic bearing (41)
7th electromagnet (107): Electromagnet (61) of the 2nd radial magnetic bearing (42)
Eighth electromagnet (108): Electromagnet (62) of the second radial magnetic bearing (42)
Ninth electromagnet (109): Electromagnet (63) of the second radial magnetic bearing (42)
10th electromagnet (110): Electromagnet (64) of the 2nd radial magnetic bearing (42)
The first electromagnet (101) has a coil (101a). The second electromagnet (102) has a coil (102a). The third to tenth electromagnets (103 to 110) have a control coil (103c to 110c) and a bias coil (103b to 110b).

第１電磁石（101）と第２電磁石（102）は、シャフト（14）を間において互いに対向する。第３電磁石（103）と第４電磁石（104）は、シャフト（14）を間において互いに対向する。第５電磁石（105）と第６電磁石（106）は、シャフト（14）を間において互いに対向する。第７電磁石（107）と第８電磁石（108）は、シャフト（14）を間において互いに対向する。第９電磁石（109）と第１０電磁石（110）は、シャフト（14）を間において互いに対向する。 The first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) face each other with the shaft (14) in between. The third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) face each other with the shaft (14) in between. The fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106) face each other with the shaft (14) in between. The seventh electromagnet (107) and the eighth electromagnet (108) face each other with the shaft (14) in between. The ninth electromagnet (109) and the tenth electromagnet (110) face each other with the shaft (14) in between.

実施形態１では、第１電磁石（101）と第２電磁石（102）との対向方向は、シャフト（14）のスラスト方向に沿う方向である。 In the first embodiment, the facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is a direction along the thrust direction of the shaft (14).

また、実施形態１では、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向は、シャフト（14）のラジアル方向に沿う方向である。第５電磁石（105）と第６電磁石（106）との対向方向は、シャフト（14）のラジアル方向に沿う方向である。第５電磁石（105）と第６電磁石（106）との対向方向は、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向と交差する方向である。具体的には、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向は、Ｘ軸方向である。第５電磁石（105）と第６電磁石（106）との対向方向は、Ｙ軸方向である。そして、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）と第５電磁石（105）と第６電磁石（106）は、１つのラジアル磁気軸受（第１ラジアル磁気軸受（41））に設けられる。 Further, in the first embodiment, the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is a direction along the radial direction of the shaft (14). The facing direction between the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106) is a direction along the radial direction of the shaft (14). The facing direction between the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106) is a direction intersecting the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104). Specifically, the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is the X-axis direction. The facing direction between the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106) is the Y-axis direction. The third electromagnet (103), the fourth electromagnet (104), the fifth electromagnet (105), and the sixth electromagnet (106) are provided on one radial magnetic bearing (first radial magnetic bearing (41)).

また、実施形態１では、第７電磁石（107）と第８電磁石（108）との対向方向は、シャフト（14）のラジアル方向に沿う方向である。第９電磁石（109）と第１０電磁石（110）との対向方向は、シャフト（14）のラジアル方向に沿う方向である。第９電磁石（109）と第１０電磁石（110）との対向方向は、第７電磁石（107）と第８電磁石（108）との対向方向と交差する方向である。具体的には、第７電磁石（107）と第８電磁石（108）との対向方向は、Ｘ軸方向である。第９電磁石（109）と第１０電磁石（110）との対向方向は、Ｙ軸方向である。そして、第７電磁石（107）と第８電磁石（108）と第９電磁石（109）と第１０電磁石（110）は、１つのラジアル磁気軸受（第２ラジアル磁気軸受（42））に設けられる。 Further, in the first embodiment, the facing direction between the seventh electromagnet (107) and the eighth electromagnet (108) is a direction along the radial direction of the shaft (14). The facing direction between the ninth electromagnet (109) and the tenth electromagnet (110) is a direction along the radial direction of the shaft (14). The facing direction between the ninth electromagnet (109) and the tenth electromagnet (110) is a direction intersecting the facing direction between the seventh electromagnet (107) and the eighth electromagnet (108). Specifically, the facing direction between the 7th electromagnet (107) and the 8th electromagnet (108) is the X-axis direction. The facing direction between the ninth electromagnet (109) and the tenth electromagnet (110) is the Y-axis direction. The seventh electromagnet (107), the eighth electromagnet (108), the ninth electromagnet (109), and the tenth electromagnet (110) are provided in one radial magnetic bearing (second radial magnetic bearing (42)).

〈第１および第２電磁石のコイルの配線状態〉
第１スラスト磁気軸受（31）の電磁石（50）である第１電磁石（101）のコイル（101a）には、第１電流（i1）が供給される。具体的には、第１電磁石（101）のコイル（101a）には、第１電流（i1）を供給する第１電源部（電源部（22）の一部、図示を省略）が電気的に接続される。 <Wiring state of the coils of the first and second electromagnets>
A first current (i1) is supplied to the coil (101a) of the first electromagnet (101), which is the electromagnet (50) of the first thrust magnetic bearing (31). Specifically, the coil (101a) of the first electromagnet (101) is electrically connected with a first power supply unit (a part of the power supply unit (22), not shown) that supplies the first current (i1). Be connected.

第２スラスト磁気軸受（32）の電磁石（50）である第２電磁石（102）のコイル（102a）には、第２電流（i2）が供給される。具体的には、第２電磁石（102）のコイル（102a）は、第２電流（i2）を供給する第２電源部（電源部（22）の一部、図示を省略）に電気的に接続される。 A second current (i2) is supplied to the coil (102a) of the second electromagnet (102), which is the electromagnet (50) of the second thrust magnetic bearing (32). Specifically, the coil (102a) of the second electromagnet (102) is electrically connected to the second power supply unit (a part of the power supply unit (22), not shown) that supplies the second current (i2). Will be done.

第１電流（i1）は、第１電磁石（101）のコイル（101a）に磁束（M）（図２参照）を発生させる電流であり、制御電流の成分とバイアス電流の成分とを含む。制御電流は、第１および第２電磁石（101,102）の対向方向（この例ではスラスト方向）におけるシャフト（14）の位置の変化に応じて変化する電流である。バイアス電流は、制御電流と第１および第２電磁石（101,102）の合成電磁力との線形性を調節するための電流であり、ゼロよりも大きい電流である。第１電流（i1）は、常に正の値となる電流（一方向のみに流れる電流）である。 The first current (i1) is a current that generates a magnetic flux (M) (see FIG. 2) in the coil (101a) of the first electromagnet (101), and includes a control current component and a bias current component. The control current is a current that changes according to a change in the position of the shaft (14) in the opposite direction (thrust direction in this example) of the first and second electromagnets (101,102). The bias current is a current for adjusting the linearity between the control current and the combined electromagnetic force of the first and second electromagnets (101,102), and is a current larger than zero. The first current (i1) is a current (current flowing in only one direction) that always has a positive value.

第２電流（i2）は、第２電磁石（102）のコイル（102a）に磁束（M）を発生させる電流であり、制御電流の成分とバイアス電流の成分とを含む。第１電流（i1）が増加すると、第２電流（i2）が減少する。第２電流（i2）は、常に正の値となる電流（一方向のみに流れる電流）である。例えば、制御電流を“ｉｃ”とし、バイアス電流を“ｉｂ”とすると、第１電流（i1）は、“ｉｂ＋ｉｃ”となり、第２電流（i2）は、“ｉｂ-ｉｃ”となる。 The second current (i2) is a current that generates a magnetic flux (M) in the coil (102a) of the second electromagnet (102), and includes a control current component and a bias current component. As the first current (i1) increases, the second current (i2) decreases. The second current (i2) is a current (current flowing in only one direction) that always has a positive value. For example, if the control current is "ic" and the bias current is "ib", the first current (i1) is "ib + ic" and the second current (i2) is "ib-ic".

第１電磁石（101）のコイル（101a）に第１電流（i1）が供給されると、第１電磁石（101）のコイル（101a）に磁束（M）が発生する。第２電磁石（102）のコイル（102a）に第２電流（i2）が供給されると、第２電磁石（102）のコイル（102a）に磁束（M）が発生する。この磁束（M）は、第１および第２電磁石（101,102）の対向方向（この例ではスラスト方向）におけるシャフト（14）の位置を制御するための磁束である。なお、第２電磁石（102）のコイル（102a）に発生する磁束（M）の向きは、第１電磁石（101）のコイル（101a）に発生する磁束（M）の向きと同じである。 When the first current (i1) is supplied to the coil (101a) of the first electromagnet (101), a magnetic flux (M) is generated in the coil (101a) of the first electromagnet (101). When the second current (i2) is supplied to the coil (102a) of the second electromagnet (102), a magnetic flux (M) is generated in the coil (102a) of the second electromagnet (102). This magnetic flux (M) is a magnetic flux for controlling the position of the shaft (14) in the opposite direction (thrust direction in this example) of the first and second electromagnets (101, 102). The direction of the magnetic flux (M) generated in the coil (102a) of the second electromagnet (102) is the same as the direction of the magnetic flux (M) generated in the coil (101a) of the first electromagnet (101).

そして、第１および第２電磁石（101,102）のコイル（101a,102a）に供給される第１および第２電流（i1,i2）を制御することにより、第１および第２電磁石（101,102）のコイル（101a,102a）の各々に発生する磁束（M）を変化させることができる。これにより、第１および第２電磁石（101,102）の合成電磁力（シャフト（14）に作用する電磁力）を変化させて第１および第２電磁石（101,102）の対向方向（この例ではスラスト方向）におけるシャフト（14）の位置を制御することができる。 Then, by controlling the first and second currents (i1, i2) supplied to the coils (101a, 102a) of the first and second electromagnets (101,102), the coils of the first and second electromagnets (101,102) are used. The magnetic flux (M) generated in each of (101a, 102a) can be changed. As a result, the combined electromagnetic force of the first and second electromagnets (101,102) (the electromagnetic force acting on the shaft (14)) is changed so that the first and second electromagnets (101,102) face each other (thrust direction in this example). The position of the shaft (14) in can be controlled.

〈第３および第４電磁石の制御コイルの配線状態〉
第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61）である第３電磁石（103）の制御コイル（103c）と、第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（62）である第４電磁石（104）の制御コイル（104c）には、第３電流（i3）が供給される。具体的には、第３および第４電磁石（103,104）の制御コイル（103c,104c）は、互いに電気的に接続（この例では直列接続）され、第３電流（i3）を供給する第３電源部（電源部（22）の一部、図示を省略）に電気的に接続される。 <Wiring state of control coils of 3rd and 4th electromagnets>
The control coil (103c) of the third electromagnet (103), which is the electromagnet (61) of the first radial magnetic bearing (41), and the fourth electromagnet (104), which is the electromagnet (62) of the first radial magnetic bearing (41). A third current (i3) is supplied to the control coil (104c) of the above. Specifically, the control coils (103c, 104c) of the third and fourth electromagnets (103,104) are electrically connected to each other (in this example, connected in series) to supply a third current (i3). It is electrically connected to a unit (a part of the power supply unit (22), not shown).

第３電流（i3）は、第３および第４電磁石（103,104）の制御コイル（103c,104c）の各々に制御磁束（MC）（図３参照）を発生させる電流であり、第３および第４電磁石（103,104）の対向方向（この例ではＸ軸方向）におけるシャフト（14）の位置の変化に応じて変化する。なお、第３電流（i3）は、正の値と負の値とに変化する電流（双方向に流れる電流）である。 The third current (i3) is a current that generates a control magnetic flux (MC) (see FIG. 3) in each of the control coils (103c, 104c) of the third and fourth electromagnets (103,104), and is the third and fourth currents. It changes according to the change in the position of the shaft (14) in the opposite direction (X-axis direction in this example) of the electromagnets (103,104). The third current (i3) is a current (current flowing in both directions) that changes between a positive value and a negative value.

第３および第４電磁石（103,104）の制御コイル（103c,104c）に第３電流（i3）が供給されると、第３および第４電磁石（103,104）の制御コイル（103c,104c）の各々に制御磁束（MC）が発生する。この制御磁束（MC）は、第３および第４電磁石（103,104）の対向方向（この例ではＸ軸方向）におけるシャフト（14）の位置を制御するための磁束である。なお、第４電磁石（104）の制御コイル（104c）に発生する制御磁束（MC）の向きは、第３電磁石（103）の制御コイル（103c）に発生する制御磁束（MC）の向きと同じである。 When the third current (i3) is supplied to the control coils (103c, 104c) of the third and fourth electromagnets (103,104), each of the control coils (103c, 104c) of the third and fourth electromagnets (103,104) is supplied. Control magnetic flux (MC) is generated. This control magnetic flux (MC) is a magnetic flux for controlling the position of the shaft (14) in the opposite direction (X-axis direction in this example) of the third and fourth electromagnets (103,104). The direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (104c) of the fourth electromagnet (104) is the same as the direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (103c) of the third electromagnet (103). Is.

そして、第３および第４電磁石（103,104）の制御コイル（103c,104c）に供給される第３電流（i3）を制御することにより、第３および第４電磁石（103,104）の制御コイル（103c,104c）の各々に発生する制御磁束（MC）を変化させることができる。これにより、第３および第４電磁石（103,104）の合成電磁力を変化させて第３および第４電磁石（103,104）の対向方向（この例ではＸ軸方向）におけるシャフト（14）の位置を制御することができる。 Then, by controlling the third current (i3) supplied to the control coils (103, 104c) of the third and fourth electromagnets (103, 104), the control coils (103, 104) of the third and fourth electromagnets (103, 104) are controlled. The control magnetic flux (MC) generated in each of 104c) can be changed. As a result, the combined electromagnetic force of the 3rd and 4th electromagnets (103,104) is changed to control the position of the shaft (14) in the opposite direction (X-axis direction in this example) of the 3rd and 4th electromagnets (103,104). be able to.

〈第５および第６電磁石の制御コイルの配線状態〉
第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（63）である第５電磁石（105）の制御コイル（105c）と、第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（64）である第６電磁石（106）の制御コイル（106c）には、第４電流（i4）が供給される。具体的には、第５および第６電磁石（105,106）の制御コイル（105c,106c）は、互いに電気的に接続（この例では直列接続）され、第４電流（i4）を供給する第４電源部（電源部（22）の一部、図示を省略）に電気的に接続される。 <Wiring state of control coils of 5th and 6th electromagnets>
The control coil (105c) of the fifth electromagnet (105), which is the electromagnet (63) of the first radial magnetic bearing (41), and the sixth electromagnet (106), which is the electromagnet (64) of the first radial magnetic bearing (41). A fourth current (i4) is supplied to the control coil (106c) of the above. Specifically, the control coils (105c, 106c) of the fifth and sixth electromagnets (105,106) are electrically connected to each other (in this example, connected in series) to supply a fourth current (i4). It is electrically connected to a unit (a part of the power supply unit (22), not shown).

第４電流（i4）は、第５および第６電磁石（105,106）の制御コイル（105c,106c）の各々に制御磁束（MC）を発生させる電流であり、第５および第６電磁石（105,106）の対向方向（この例ではＹ軸方向）におけるシャフト（14）の位置の変化に応じて変化する。なお、第４電流（i4）は、正の値と負の値とに変化する電流（双方向に流れる電流）である。 The fourth current (i4) is a current that generates a control magnetic flux (MC) in each of the control coils (105c, 106c) of the fifth and sixth electromagnets (105,106), and is a current of the fifth and sixth electromagnets (105, 106). It changes according to the change in the position of the shaft (14) in the opposite direction (Y-axis direction in this example). The fourth current (i4) is a current (current flowing in both directions) that changes between a positive value and a negative value.

第５および第６電磁石（105,106）の制御コイル（105c,106c）に第４電流（i4）が供給されると、第５および第６電磁石（105,106）の制御コイル（105c,106c）の各々に制御磁束（MC）が発生する。この制御磁束（MC）は、第５および第６電磁石（105,106）の対向方向（この例ではＹ軸方向）におけるシャフト（14）の位置を制御するための磁束である。なお、第６電磁石（106）の制御コイル（106c）に発生する制御磁束（MC）の向きは、第５電磁石（105）の制御コイル（105c）に発生する制御磁束（MC）の向きと同じである。 When the fourth current (i4) is supplied to the control coils (105c, 106c) of the fifth and sixth electromagnets (105,106), each of the control coils (105c, 106c) of the fifth and sixth electromagnets (105,106) is supplied. Control magnetic flux (MC) is generated. This control magnetic flux (MC) is a magnetic flux for controlling the position of the shaft (14) in the opposite direction (Y-axis direction in this example) of the fifth and sixth electromagnets (105,106). The direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (106c) of the sixth electromagnet (106) is the same as the direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (105c) of the fifth electromagnet (105). Is.

そして、第５および第６電磁石（105,106）の制御コイル（105c,106c）に供給される第４電流（i4）を制御することにより、第５および第６電磁石（105,106）の制御コイル（105c,106c）の各々に発生する制御磁束（MC）を変化させることができる。これにより、第５および第６電磁石（105,106）の合成電磁力を変化させて第５および第６電磁石（105,106）の対向方向（この例ではＹ軸方向）におけるシャフト（14）の位置を制御することができる。 Then, by controlling the fourth current (i4) supplied to the control coils (105c, 106c) of the fifth and sixth electromagnets (105,106), the control coils (105c, 106c) of the fifth and sixth electromagnets (105,106) are controlled. The control magnetic flux (MC) generated in each of 106c) can be changed. As a result, the combined electromagnetic force of the 5th and 6th electromagnets (105,106) is changed to control the position of the shaft (14) in the opposite direction (Y-axis direction in this example) of the 5th and 6th electromagnets (105,106). be able to.

〈第７および第８電磁石の制御コイルの配線状態〉
第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（61）である第７電磁石（107）の制御コイル（107c）と、第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（62）である第８電磁石（108）の制御コイル（108c）には、第５電流（i5）が供給される。具体的には、第７および第８電磁石（107,108）の制御コイル（107c,108c）は、互いに電気的に接続（この例では直列接続）され、第５電流（i5）を供給する第５電源部（電源部（22）の一部、図示を省略）に電気的に接続される。 <Wiring state of control coils of 7th and 8th electromagnets>
The control coil (107c) of the seventh electromagnet (107), which is the electromagnet (61) of the second radial magnetic bearing (42), and the eighth electromagnet (108), which is the electromagnet (62) of the second radial magnetic bearing (42). A fifth current (i5) is supplied to the control coil (108c) of the above. Specifically, the control coils (107c, 108c) of the 7th and 8th electromagnets (107,108) are electrically connected to each other (in this example, connected in series) to supply a 5th current (i5). It is electrically connected to a unit (a part of the power supply unit (22), not shown).

第５電流（i5）は、第７および第８電磁石（107,108）の制御コイル（107c,108c）の各々に制御磁束（MC）（図３参照）を発生させる電流であり、第７および第８電磁石（107,108）の対向方向（この例ではＸ軸方向）におけるシャフト（14）の位置の変化に応じて変化する。なお、第５電流（i5）は、正の値と負の値とに変化する電流（双方向に流れる電流）である。 The fifth current (i5) is a current that generates a control magnetic flux (MC) (see FIG. 3) in each of the control coils (107c, 108c) of the seventh and eighth electromagnets (107,108), and is the seventh and eighth currents. It changes according to the change in the position of the shaft (14) in the opposite direction (X-axis direction in this example) of the electromagnets (107,108). The fifth current (i5) is a current (current flowing in both directions) that changes between a positive value and a negative value.

第７および第８電磁石（107,108）の制御コイル（107c,108c）に第５電流（i5）が供給されると、第７および第８電磁石（107,108）の制御コイル（107c,108c）の各々に制御磁束（MC）が発生する。この制御磁束（MC）は、第７および第８電磁石（107,108）の対向方向（この例ではＸ軸方向）におけるシャフト（14）の位置を制御するための磁束である。なお、第８電磁石（108）の制御コイル（108c）に発生する制御磁束（MC）の向きは、第７電磁石（107）の制御コイル（107c）に発生する制御磁束（MC）の向きと同じである。 When the fifth current (i5) is supplied to the control coils (107c, 108c) of the seventh and eighth electromagnets (107,108), each of the control coils (107c, 108c) of the seventh and eighth electromagnets (107,108) is supplied. Control magnetic flux (MC) is generated. This control magnetic flux (MC) is a magnetic flux for controlling the position of the shaft (14) in the opposite direction (X-axis direction in this example) of the 7th and 8th electromagnets (107,108). The direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (108c) of the 8th electromagnet (108) is the same as the direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (107c) of the 7th electromagnet (107). Is.

そして、第７および第８電磁石（107,108）の制御コイル（107c,108c）に供給される第５電流（i5）を制御することにより、第７および第８電磁石（107,108）の制御コイル（107c,108c）の各々に発生する制御磁束（MC）を変化させることができる。これにより、第７および第８電磁石（107,108）の合成電磁力を変化させて第７および第８電磁石（107,108）の対向方向（この例ではＸ軸方向）におけるシャフト（14）の位置を制御することができる。 Then, by controlling the fifth current (i5) supplied to the control coils (107c, 108c) of the seventh and eighth electromagnets (107,108), the control coils (107c, 108) of the seventh and eighth electromagnets (107,108) are controlled. The control magnetic flux (MC) generated in each of 108c) can be changed. As a result, the combined electromagnetic force of the 7th and 8th electromagnets (107,108) is changed to control the position of the shaft (14) in the opposite direction (X-axis direction in this example) of the 7th and 8th electromagnets (107,108). be able to.

〈第９および第１０電磁石の制御コイルの配線状態〉
第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（63）である第９電磁石（109）の制御コイル（109c）と、第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（64）である第１０電磁石（110）の制御コイル（110c）には、第６電流（i6）が供給される。具体的には、第９および第１０電磁石（109,110）の制御コイル（109c,110c）は、互いに電気的に接続（この例では直列接続）され、第６電流（i6）を供給する第６電源部（電源部（22）の一部、図示を省略）に電気的に接続される。 <Wiring state of control coils of 9th and 10th electromagnets>
The control coil (109c) of the ninth electromagnet (109), which is the electromagnet (63) of the second radial magnetic bearing (42), and the tenth electromagnet (110), which is the electromagnet (64) of the second radial magnetic bearing (42). A sixth current (i6) is supplied to the control coil (110c) of the above. Specifically, the control coils (109c, 110c) of the 9th and 10th electromagnets (109,110) are electrically connected to each other (in this example, connected in series) to supply a 6th current (i6). It is electrically connected to a unit (a part of the power supply unit (22), not shown).

第６電流（i6）は、第９および第１０電磁石（109,110）の制御コイル（109c,110c）の各々に制御磁束（MC）を発生させる電流であり、第９および第１０電磁石（109,110）の対向方向（この例ではＹ軸方向）におけるシャフト（14）の位置の変化に応じて変化する。なお、第６電流（i6）は、正の値と負の値とに変化する電流（双方向に流れる電流）である。 The sixth current (i6) is a current that generates a control magnetic flux (MC) in each of the control coils (109, 110c) of the ninth and tenth electromagnets (109, 110), and is a current of the ninth and tenth electromagnets (109, 110). It changes according to the change in the position of the shaft (14) in the opposite direction (Y-axis direction in this example). The sixth current (i6) is a current (current flowing in both directions) that changes between a positive value and a negative value.

第９および第１０電磁石（109,110）の制御コイル（109c,110c）に第６電流（i6）が供給されると、第９および第１０電磁石（109,110）の制御コイル（109c,110c）の各々に制御磁束（MC）が発生する。この制御磁束（MC）は、第９および第１０電磁石（109,110）の対向方向（この例ではＹ軸方向）におけるシャフト（14）の位置を制御するための磁束である。なお、第１０電磁石（110）の制御コイル（110c）に発生する制御磁束（MC）の向きは、第９電磁石（109）の制御コイル（109c）に発生する制御磁束（MC）の向きと同じである。 When the sixth current (i6) is supplied to the control coils (109, 110c) of the ninth and tenth electromagnets (109, 110), each of the control coils (109, 110c) of the ninth and tenth electromagnets (109, 110) is supplied. Control magnetic flux (MC) is generated. This control magnetic flux (MC) is a magnetic flux for controlling the position of the shaft (14) in the opposite direction (Y-axis direction in this example) of the ninth and tenth electromagnets (109,110). The direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (110c) of the 10th electromagnet (110) is the same as the direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (109c) of the 9th electromagnet (109). Is.

そして、第９および第１０電磁石（109,110）の制御コイル（109c,110c）に供給される第６電流（i6）を制御することにより、第９および第１０電磁石（109,110）の制御コイル（109c,110c）の各々に発生する制御磁束（MC）を変化させることができる。これにより、第９および第１０電磁石（109,110）の合成電磁力を変化させて第９および第１０電磁石（109,110）の対向方向（この例ではＹ軸方向）におけるシャフト（14）の位置を制御することができる。 Then, by controlling the sixth current (i6) supplied to the control coils (109, 110c) of the ninth and tenth electromagnets (109, 110), the control coils (109 c, 110) of the ninth and tenth electromagnets (109, 110) are controlled. The control magnetic flux (MC) generated in each of 110c) can be changed. As a result, the combined electromagnetic force of the 9th and 10th electromagnets (109,110) is changed to control the position of the shaft (14) in the opposite direction (Y-axis direction in this example) of the 9th and 10th electromagnets (109,110). be able to.

〈バイアスコイルの配線状態（第１電流の経路）〉
第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）のバイアスコイル（103b,104b,107b,108b）には、第１電流（i1）および第２電流（i2）の一方（この例では第１電流（i1））が供給される。具体的には、第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）のバイアスコイル（103b,104b,107b,108b）は、互いに電気的に接続（この例では直列に接続）され、第１電磁石（101）のコイル（101a）と電気的に直列接続される。 <Bias coil wiring state (first current path)>
The bias coil (103b, 104b, 107b, 108b) of the third, fourth, fourth, seventh, and eighth electromagnets (103,104,107,108) has one of the first current (i1) and the second current (i2) (in this example, the first). 1 current (i1)) is supplied. Specifically, the bias coils (103b, 104b, 107b, 108b) of the third, fourth, seventh, and eighth electromagnets (103,104,107,108) are electrically connected to each other (connected in series in this example), and the first 1 It is electrically connected in series with the coil (101a) of the electromagnet (101).

第３および第４電磁石（103,104）のバイアスコイル（103b,104b）に第１電流（i1）が供給されると、第３および第４電磁石（103,104）のバイアスコイル（103b,104b）の各々にバイアス磁束（MB）（図３参照）が発生する。このバイアス磁束（MB）は、第３および第４電磁石（103,104）の合成電磁力と、第３および第４電磁石（103,104）の制御コイル（103c,104c）に供給される第３電流（i3）との線形性を調節するための磁束である。なお、第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に発生するバイアス磁束（MB）の向きは、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）に発生するバイアス磁束（MB）の向きと逆である。 When the first current (i1) is supplied to the bias coils (103b, 104b) of the third and fourth electromagnets (103,104), each of the bias coils (103b, 104b) of the third and fourth electromagnets (103,104) is supplied. Bias magnetic flux (MB) (see FIG. 3) is generated. This bias magnetic flux (MB) is the combined electromagnetic force of the third and fourth electromagnets (103,104) and the third current (i3) supplied to the control coils (103c, 104c) of the third and fourth electromagnets (103,104). It is a magnetic flux for adjusting the linearity with. The direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104) is opposite to the direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (103b) of the third electromagnet (103). Is.

第７および第８電磁石（107,108）のバイアスコイル（107b,108b）に第１電流（i1）が供給されると、第７および第８電磁石（107,108）のバイアスコイル（107b,108b）の各々にバイアス磁束（MB）（図３参照）が発生する。このバイアス磁束（MB）は、第７および第８電磁石（107,108）の合成電磁力と、第７および第８電磁石（107,108）の制御コイル（107c,108c）に供給される第５電流（i5）との線形性を調節するための磁束である。なお、第８電磁石（108）のバイアスコイル（108b）に発生するバイアス磁束（MB）の向きは、第７電磁石（107）のバイアスコイル（107b）に発生するバイアス磁束（MB）の向きと逆である。 When the first current (i1) is supplied to the bias coils (107b, 108b) of the seventh and eighth electromagnets (107,108), each of the bias coils (107b, 108b) of the seventh and eighth electromagnets (107,108) is supplied. Bias magnetic flux (MB) (see FIG. 3) is generated. This bias magnetic flux (MB) is the combined electromagnetic force of the 7th and 8th electromagnets (107,108) and the 5th current (i5) supplied to the control coil (107c, 108c) of the 7th and 8th electromagnets (107,108). It is a magnetic flux for adjusting the linearity with. The direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (108b) of the 8th electromagnet (108) is opposite to the direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (107b) of the 7th electromagnet (107). Is.

〈バイアスコイルの配線状態（第２電流の経路）〉
第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）のバイアスコイル（105b,106b,109b,110b）には、第１電流（i1）および第２電流（i2）の他方（この例では第２電流（i2））が供給される。具体的には、第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）のバイアスコイル（105b,106b,109b,110b）は、互いに電気的に接続（この例では直列接続）され、第２電磁石（102）のコイル（102a）と電気的に直列接続される。 <Bias coil wiring state (second current path)>
The bias coils (105b, 106b, 109b, 110b) of the 5th, 6th, 6th, 9th, and 10th electromagnets (105,106,109,110) have the other of the first current (i1) and the second current (i2) (in this example, the first). 2 currents (i2)) are supplied. Specifically, the bias coils (105b, 106b, 109b, 110b) of the fifth, sixth, ninth, and tenth electromagnets (105,106,109,110) are electrically connected to each other (in this example, connected in series), and the second It is electrically connected in series with the coil (102a) of the electromagnet (102).

第５および第６電磁石（105,106）のバイアスコイル（105b,106b）に第２電流（i2）が供給されると、第５および第６電磁石（105,106）のバイアスコイル（105b,106b）の各々にバイアス磁束（MB）（図３参照）が発生する。このバイアス磁束（MB）は、第５および第６電磁石（105,106）の合成電磁力と、第５および第６電磁石（105,106）の制御コイル（105c,106c）に供給される第４電流（i4）との線形性を調節するための磁束である。なお、第６電磁石（106）のバイアスコイル（106b）に発生するバイアス磁束（MB）の向きは、第５電磁石（105）のバイアスコイル（105b）に発生するバイアス磁束（MB）の向きと逆である。 When the second current (i2) is supplied to the bias coils (105b, 106b) of the fifth and sixth electromagnets (105,106), each of the bias coils (105b, 106b) of the fifth and sixth electromagnets (105,106) is supplied. Bias magnetic flux (MB) (see FIG. 3) is generated. This bias magnetic flux (MB) is the combined electromagnetic force of the 5th and 6th electromagnets (105,106) and the 4th current (i4) supplied to the control coil (105c, 106c) of the 5th and 6th electromagnets (105,106). It is a magnetic flux for adjusting the linearity with. The direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (106b) of the sixth electromagnet (106) is opposite to the direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (105b) of the fifth electromagnet (105). Is.

第９および第１０電磁石（109,110）のバイアスコイル（109b,110b）に第２電流（i2）が供給されると、第９および第１０電磁石（109,110）のバイアスコイル（109b,110b）の各々にバイアス磁束（MB）（図３参照）が発生する。このバイアス磁束（MB）は、第９および第１０電磁石（109,110）の合成電磁力と、第９および第１０電磁石（109,110）の制御コイル（109c,110c）に供給される第６電流（i6）との線形性を調節するための磁束である。なお、第１０電磁石（110）のバイアスコイル（110b）に発生するバイアス磁束（MB）の向きは、第９電磁石（109）のバイアスコイル（109b）に発生するバイアス磁束（MB）の向きと逆である。 When the second current (i2) is supplied to the bias coils (109b, 110b) of the ninth and tenth electromagnets (109,110), each of the bias coils (109b, 110b) of the ninth and tenth electromagnets (109,110) is supplied. Bias magnetic flux (MB) (see FIG. 3) is generated. This bias magnetic flux (MB) is the combined electromagnetic force of the 9th and 10th electromagnets (109,110) and the 6th current (i6) supplied to the control coil (109c, 110c) of the 9th and 10th electromagnets (109,110). It is a magnetic flux for adjusting the linearity with. The direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (110b) of the 10th electromagnet (110) is opposite to the direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (109b) of the 9th electromagnet (109). Is.

〔実施形態１の特徴（１）〕
以上のように、実施形態１の磁気軸受装置（20）は、被支持体（14）を非接触で支持する。実施形態１の磁気軸受装置（20）は、被支持体（14）を間において互いに対向する第１電磁石（101）および第２電磁石（102）と、被支持体（14）を間において互いに対向する第３電磁石（103）および第４電磁石（104）とを備える。第１電磁石（101）は、コイル（101a）を有する。第２電磁石（102）は、コイル（102a）を有する。第３電磁石（103）は、制御コイル（103c）と、バイアスコイル（103b）とを有する。第４電磁石（104）は、制御コイル（104c）と、バイアスコイル（104b）とを有する。第１電磁石（101）のコイル（101a）には、第１電流（i1）が供給される。第２電磁石（102）のコイル（102a）には、第２電流（i2）が供給される。第３電磁石（103）の制御コイル（103c）と第４電磁石（104）の制御コイル（104c）には、第３電流（i3）が供給される。第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）には、第１電流（i1）および第２電流（i2）の一方が供給される。 [Characteristics of Embodiment 1 (1)]
As described above, the magnetic bearing device (20) of the first embodiment supports the supported body (14) in a non-contact manner. In the magnetic bearing device (20) of the first embodiment, the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) facing each other with the supported body (14) facing each other and the supported body (14) facing each other with each other. A third electromagnet (103) and a fourth electromagnet (104) are provided. The first electromagnet (101) has a coil (101a). The second electromagnet (102) has a coil (102a). The third electromagnet (103) has a control coil (103c) and a bias coil (103b). The fourth electromagnet (104) has a control coil (104c) and a bias coil (104b). A first current (i1) is supplied to the coil (101a) of the first electromagnet (101). A second current (i2) is supplied to the coil (102a) of the second electromagnet (102). A third current (i3) is supplied to the control coil (103c) of the third electromagnet (103) and the control coil (104c) of the fourth electromagnet (104). One of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104).

実施形態１では、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に対してバイアス電流を供給する専用のバイアス電流供給装置を設けなくてもよいので、磁気軸受装置（20）の部品点数を削減することができる。これにより、磁気軸受装置（20）のコストを低減することができる。 In the first embodiment, it is not necessary to provide a dedicated bias current supply device that supplies a bias current to the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). Therefore, the number of parts of the magnetic bearing device (20) can be reduced. As a result, the cost of the magnetic bearing device (20) can be reduced.

〔実施形態１の特徴（２）〕
また、実施形態１の磁気軸受装置（20）では、第１電磁石（101）と第２電磁石（102）との対向方向は、被支持体（14）のスラスト方向に沿う方向である。第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向は、被支持体（14）のラジアル方向に沿う方向である。 [Characteristics of Embodiment 1 (2)]
Further, in the magnetic bearing device (20) of the first embodiment, the facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is a direction along the thrust direction of the supported body (14). The facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is a direction along the radial direction of the supported body (14).

実施形態１では、第１電流（i1）および第２電流（i2）を制御することにより、被支持体（14）のスラスト方向における位置を制御することができる。また、第３電流（i3）を制御することにより、被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。そして、第１電流（i1）および第２電流（i2）の一方を第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に供給することにより、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）における合成電磁力と第３電流（i3）との線形性を調節することができる。 In the first embodiment, the position of the supported body (14) in the thrust direction can be controlled by controlling the first current (i1) and the second current (i2). Further, by controlling the third current (i3), the position of the supported body (14) in the radial direction can be controlled. Then, one of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). The linearity of the combined electromagnetic force and the third current (i3) in the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) can be adjusted.

〔実施形態１の特徴（３）〕
また、実施形態１の磁気軸受装置（20）は、被支持体（14）を間において互いに対向する第５電磁石（105）および第６電磁石（106）を備える。第５電磁石（105）は、制御コイル（105c）と、バイアスコイル（105b）とを有する。第６電磁石（106）は、制御コイル（106c）と、バイアスコイル（106b）とを有する。第５電磁石（105）の制御コイル（105c）と第６電磁石（106）の制御コイル（106c）には、第４電流（i4）が供給される。第５電磁石（105）のバイアスコイル（105b）と第６電磁石（106）のバイアスコイル（106b）には、第１電流（i1）および第２電流（i2）の他方が供給される。 [Characteristics of Embodiment 1 (3)]
Further, the magnetic bearing device (20) of the first embodiment includes a fifth electromagnet (105) and a sixth electromagnet (106) that face each other with the supported body (14) in between. The fifth electromagnet (105) has a control coil (105c) and a bias coil (105b). The sixth electromagnet (106) has a control coil (106c) and a bias coil (106b). A fourth current (i4) is supplied to the control coil (105c) of the fifth electromagnet (105) and the control coil (106c) of the sixth electromagnet (106). The bias coil (105b) of the fifth electromagnet (105) and the bias coil (106b) of the sixth electromagnet (106) are supplied with the other of the first current (i1) and the second current (i2).

実施形態１では、第５電磁石（105）のバイアスコイル（105b）と第６電磁石（106）のバイアスコイル（106b）に対してバイアス電流を供給する専用のバイアス電流供給装置を設けなくてもよいので、磁気軸受装置（20）の部品点数を削減することができる。これにより、磁気軸受装置（20）のコストを低減することができる。 In the first embodiment, it is not necessary to provide a dedicated bias current supply device that supplies a bias current to the bias coil (105b) of the fifth electromagnet (105) and the bias coil (106b) of the sixth electromagnet (106). Therefore, the number of parts of the magnetic bearing device (20) can be reduced. As a result, the cost of the magnetic bearing device (20) can be reduced.

〔実施形態１の特徴（４）〕
また、実施形態１の磁気軸受装置（20）では、第１電磁石（101）と第２電磁石（102）との対向方向は、被支持体（14）のスラスト方向に沿う方向である。第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向は、被支持体（14）のラジアル方向に沿う方向である。第５電磁石（105）と第６電磁石（106）との対向方向は、被支持体（14）のラジアル方向に沿う方向である。 [Characteristics of Embodiment 1 (4)]
Further, in the magnetic bearing device (20) of the first embodiment, the facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is a direction along the thrust direction of the supported body (14). The facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is a direction along the radial direction of the supported body (14). The facing direction between the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106) is a direction along the radial direction of the supported body (14).

実施形態１では、第１電流（i1）および第２電流（i2）を制御することにより、被支持体（14）のスラスト方向における位置を制御することができる。また、第３電流（i3）を制御することにより、被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。また、第４電流（i4）を制御することにより、被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。そして、第１電流（i1）および第２電流（i2）の一方を第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に供給することにより、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）における合成電磁力と第３電流（i3）との線形性を調節することができる。また、第１電流（i1）および第２電流（i2）の他方を第５電磁石（105）のバイアスコイル（105b）と第６電磁石（106）のバイアスコイル（106b）に供給することにより、第５電磁石（105）と第６電磁石（106）における合成電磁力と第４電流（i4）との線形性を調節することができる。 In the first embodiment, the position of the supported body (14) in the thrust direction can be controlled by controlling the first current (i1) and the second current (i2). Further, by controlling the third current (i3), the position of the supported body (14) in the radial direction can be controlled. Further, by controlling the fourth current (i4), the position of the supported body (14) in the radial direction can be controlled. Then, one of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). The linearity of the combined electromagnetic force and the third current (i3) in the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) can be adjusted. Further, the other of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to the bias coil (105b) of the fifth electromagnet (105) and the bias coil (106b) of the sixth electromagnet (106). The linearity between the combined electromagnetic force and the fourth current (i4) in the 5th electromagnet (105) and the 6th electromagnet (106) can be adjusted.

〔実施形態１の特徴（５）〕
また、実施形態１の磁気軸受装置（20）では、第５電磁石（105）と第６電磁石（106）との対向方向は、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向と交差する方向である。第３電磁石（103）と第４電磁石（104）と第５電磁石（105）と第６電磁石（106）は、１つのラジアル磁気軸受（41）に設けられる。 [Characteristics of Embodiment 1 (5)]
Further, in the magnetic bearing device (20) of the first embodiment, the facing direction between the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106) is the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104). It is the direction that intersects with. The third electromagnet (103), the fourth electromagnet (104), the fifth electromagnet (105), and the sixth electromagnet (106) are provided on one radial magnetic bearing (41).

実施形態１では、第３電流（i3）を制御することにより、ラジアル磁気軸受（41）において被支持体（14）のラジアル方向（例えばＸ軸方向）における位置を制御することができる。また、第４電流（i4）を制御することにより、ラジアル磁気軸受（41）において被支持体（14）の別のラジアル方向（例えばＹ軸方向）における位置を制御することができる。なお、第１電流（i1）および第２電流（i2）を制御することにより、被支持体（14）のスラスト方向における位置を制御することができる。以上により、被支持体（14）の位置を三次元的に制御することができる。 In the first embodiment, the position of the supported body (14) in the radial direction (for example, the X-axis direction) of the radial magnetic bearing (41) can be controlled by controlling the third current (i3). Further, by controlling the fourth current (i4), it is possible to control the position of the supported body (14) in another radial direction (for example, the Y-axis direction) in the radial magnetic bearing (41). By controlling the first current (i1) and the second current (i2), the position of the supported body (14) in the thrust direction can be controlled. As described above, the position of the supported body (14) can be controlled three-dimensionally.

また、実施形態１では、第３および第４電磁石（103,104）と第５および第６電磁石（105,106）とを１つのラジアル磁気軸受（41）に設け、互いに相補的に変化する第１電流（i1）および第２電流（i2）の一方を第３および第４電磁石（103,104）のバイアスコイル（103b,104b）に供給し、第１電流（i1）および第２電流（i2）の他方を第５および第６電磁石（105,106）のバイアスコイル（105b,106b）に供給することにより、第３および第４電磁石（103,104）のバイアスコイル（103b,104b）に発生するバイアス磁束（MB）と第５および第６電磁石（105,106）のバイアスコイル（105b,106b）に発生するバイアス磁束（MB）との総和を一定にすることができる。これにより、バイアス磁束（MB）の総和が変動する場合よりも、第３および第４電磁石（103,104）の制御コイル（103c,104c）に流れる第３電流（i3）の最大値および第５および第６電磁石（105,106）の制御コイル（105c,106c）に流れる第４電流（i4）の最大値を低減することができる。 Further, in the first embodiment, the third and fourth electromagnets (103,104) and the fifth and sixth electromagnets (105,106) are provided in one radial magnetic bearing (41), and the first current (i1) changes complementarily to each other. ) And the second current (i2) are supplied to the bias coils (103b, 104b) of the third and fourth electromagnets (103,104), and the other of the first current (i1) and the second current (i2) is the fifth. And the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (103b, 104b) of the third and fourth electromagnets (103,104) and the fifth and fifth by supplying to the bias coil (105b, 106b) of the sixth electromagnet (105,106). The total sum with the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (105b, 106b) of the sixth electromagnet (105,106) can be made constant. As a result, the maximum value of the third current (i3) flowing through the control coil (103c, 104c) of the third and fourth electromagnets (103, 104) and the fifth and fifth values are higher than when the total bias magnetic flux (MB) fluctuates. 6 The maximum value of the fourth current (i4) flowing through the control coil (105c, 106c) of the electromagnet (105,106) can be reduced.

〔実施形態１の特徴（６）〕
また、実施形態１のターボ圧縮機（10）は、インペラ（12）と、インペラ（12）が取り付けられるシャフト（14）と、シャフト（14）を回転駆動させるモータ（13）と、シャフト（14）を非接触で支持する上記の磁気軸受装置（20）とを備える。 [Characteristics of Embodiment 1 (6)]
Further, the turbo compressor (10) of the first embodiment includes an impeller (12), a shaft (14) to which the impeller (12) is attached, a motor (13) for rotationally driving the shaft (14), and a shaft (14). ) Is provided with the above-mentioned magnetic bearing device (20) that supports it in a non-contact manner.

実施形態１では、磁気軸受装置（20）のコストを低減することができるので、それを備えるターボ圧縮機（10）のコストを削減することができる。 In the first embodiment, the cost of the magnetic bearing device (20) can be reduced, so that the cost of the turbo compressor (10) including the magnetic bearing device (20) can be reduced.

〔実施形態１の特徴（７）〕
また、実施形態１の磁気軸受装置（20）では、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）および第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）は、互いに電気的に直列接続される。 [Characteristics of Embodiment 1 (7)]
Further, in the magnetic bearing device (20) of the first embodiment, the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104) are electrically connected in series with each other.

実施形態１では、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）とを互いに電気的に直列接続することにより、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）に流れる電流と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）の各々に流れる電流とを同一にすることができる。これにより、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）に発生するバイアス磁束（MB）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に発生するバイアス磁束（MB）との差を低減することができるので、第３および第４電磁石（103,104）の合成電磁力と第３および第４電磁石（103,104）の制御コイル（103c,104c）に流れる第３電流（i3）との線形性を適切に調節することができる。なお、第５〜第１０電磁石（105〜110）のバイアスコイル（105b〜110b）についても同様である。 In the first embodiment, the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104) are electrically connected in series with each other to bias the third electromagnet (103). The current flowing through the coil (103b) and the current flowing through each of the bias coils (104b) of the fourth electromagnet (104) can be made the same. This reduces the difference between the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). Therefore, the linearity between the combined electromagnetic force of the 3rd and 4th electromagnets (103,104) and the 3rd current (i3) flowing through the control coil (103c,104c) of the 3rd and 4th electromagnets (103,104) is appropriate. Can be adjusted to. The same applies to the bias coils (105b to 110b) of the 5th to 10th electromagnets (105 to 110).

（実施形態１の変形例１）
実施形態１の変形例１の磁気軸受装置（20）は、図１および図２に示した第１および第２スラスト磁気軸受（31,32）に代えて、図５に示すスラスト磁気軸受（30）を備える。実施形態１の変形例２の磁気軸受装置（20）のその他の構成は、実施形態１の磁気軸受装置（20）の構成と同様である。 (Modification 1 of Embodiment 1)
The magnetic bearing device (20) of the first modification of the first embodiment replaces the first and second thrust magnetic bearings (31, 32) shown in FIGS. 1 and 2, and the thrust magnetic bearing (30) shown in FIG. ) Is provided. Other configurations of the magnetic bearing device (20) of the second modification of the first embodiment are the same as the configurations of the magnetic bearing device (20) of the first embodiment.

〔スラスト磁気軸受の構成〕
図５に示すように、実施形態１の変形例１のスラスト磁気軸受（30）は、２つのステータコア（37）と、２つのコイル（50a）とを有する。図５に示したスラスト磁気軸受（30）では、２つのステータコア（37）と、その２つのステータコア（37）の円周溝にそれぞれ収容された２つのコイル（50a）とが２つの電磁石（50）を構成する。２つの電磁石（50）は、シャフト（14）のスラスト方向においてロータ（36）を間において互いに対向する。 [Structure of thrust magnetic bearing]
As shown in FIG. 5, the thrust magnetic bearing (30) of the first modification of the first embodiment has two stator cores (37) and two coils (50a). In the thrust magnetic bearing (30) shown in FIG. 5, two electromagnets (50) are composed of two stator cores (37) and two coils (50a) housed in the circumferential grooves of the two stator cores (37). ). The two electromagnets (50) face each other with the rotor (36) in the thrust direction of the shaft (14).

実施形態１の変形例１のスラスト磁気軸受（30）では、コイル（50a）の巻回方向およびコイル（50a）に流れる電流の向きは、図５に示した矢印の方向に磁束（M）が発生するように設定される。 In the thrust magnetic bearing (30) of the first modification of the first embodiment, the magnetic flux (M) is in the direction of the arrow shown in FIG. 5 in the winding direction of the coil (50a) and the direction of the current flowing through the coil (50a). Set to occur.

〔コイルの配線状態〕
実施形態１の変形例１の磁気軸受装置（20）では、第１電磁石（101）は、スラスト磁気軸受（30）の２つの電磁石（50）の一方である。第２電磁石（102）は、スラスト磁気軸受（30）の２つの電磁石（50）の他方である。スラスト磁気軸受（30）の２つの電磁石（50）の一方である第１電磁石（101）には、第１電流（i1）が供給される。スラスト磁気軸受（30）の２つの電磁石（50）の他方である第２電磁石（102）には、第２電流（i2）が供給される。なお、実施形態１の変形例１の磁気軸受装置（20）における「第３〜第１０電磁石（103〜110）」と「第１および第２ラジアル磁気軸受（41,42）の電磁石（61〜64）」との対応関係は、実施形態１の磁気軸受装置（20）における対応関係と同様である。 [Coil wiring status]
In the magnetic bearing device (20) of the first modification of the first embodiment, the first electromagnet (101) is one of the two electromagnets (50) of the thrust magnetic bearing (30). The second electromagnet (102) is the other of the two electromagnets (50) of the thrust magnetic bearing (30). A first current (i1) is supplied to the first electromagnet (101), which is one of the two electromagnets (50) of the thrust magnetic bearing (30). A second current (i2) is supplied to the second electromagnet (102), which is the other of the two electromagnets (50) of the thrust magnetic bearing (30). The "third to tenth electromagnets (103 to 110)" and the "first and second radial magnetic bearings (41, 42) electromagnets (61 to 42)" in the magnetic bearing device (20) of the first modification of the first embodiment. The correspondence with "64)" is the same as the correspondence with the magnetic bearing device (20) of the first embodiment.

〔実施形態１の変形例１の特徴〕
実施形態１の変形例１の磁気軸受装置（20）では、シャフト（14）のスラスト方向において互いに対向する第１電磁石（101）と第２電磁石（101,102）は、１つのスラスト磁気軸受（30）に設けられている。 [Features of Modification 1 of Embodiment 1]
In the magnetic bearing device (20) of the first modification of the first embodiment, the first electromagnet (101) and the second electromagnet (101, 102) facing each other in the thrust direction of the shaft (14) are one thrust magnetic bearing (30). It is provided in.

（実施形態１の変形例２）
実施形態１の変形例２の磁気軸受装置（20）は、第１および第２ラジアル磁気軸受（41,42）の構成が実施形態１の磁気軸受装置（20）と異なる。実施形態１の変形例２の磁気軸受装置（20）のその他の構成は、実施形態１の磁気軸受装置（20）の構成と同様である。 (Modification 2 of Embodiment 1)
The magnetic bearing device (20) of the second modification of the first embodiment is different from the magnetic bearing device (20) of the first embodiment in the configuration of the first and second radial magnetic bearings (41, 42). Other configurations of the magnetic bearing device (20) of the second modification of the first embodiment are the same as the configurations of the magnetic bearing device (20) of the first embodiment.

〔ラジアル磁気軸受の構成〕
図６に示すように、実施形態１の変形例２の第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61,62）の各々は、制御コイル（60c）とバイアスコイル（60b）に加えて、補助バイアスコイル（60d）を有する。補助バイアスコイル（60d）は、制御コイル（60c）およびバイアスコイル（60b）とともにティース（48）に巻回される。 [Structure of radial magnetic bearing]
As shown in FIG. 6, each of the electromagnets (61,62) of the first radial magnetic bearing (41) of the second modification of the first embodiment is assisted in addition to the control coil (60c) and the bias coil (60b). It has a bias coil (60d). The auxiliary bias coil (60d) is wound around the teeth (48) together with the control coil (60c) and the bias coil (60b).

また、第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（63,64）の各々は、制御コイル（60c）を有する。言い換えると、実施形態１の変形例２では、電磁石（63,64）の各々から図３に示したバイアスコイル（60b）が省略されている。 Further, each of the electromagnets (63, 64) of the first radial magnetic bearing (41) has a control coil (60c). In other words, in the second modification of the first embodiment, the bias coil (60b) shown in FIG. 3 is omitted from each of the electromagnets (63, 64).

実施形態１の変形例２の第１ラジアル磁気軸受（41）では、補助バイアスコイル（60d）の巻回方向および補助バイアスコイル（60d）に流れる電流の向きは、図６に示した矢印の方向にバイアス磁束（MB）が発生するように設定される。 In the first radial magnetic bearing (41) of the second modification of the first embodiment, the winding direction of the auxiliary bias coil (60d) and the direction of the current flowing through the auxiliary bias coil (60d) are the directions of the arrows shown in FIG. Bias magnetic flux (MB) is set to be generated in.

なお、実施形態１の変形例２の第２ラジアル磁気軸受（42）の構成は、図６に示した第１ラジアル磁気軸受（41）の構成と同様である。 The configuration of the second radial magnetic bearing (42) of the second modification of the first embodiment is the same as the configuration of the first radial magnetic bearing (41) shown in FIG.

〔コイルの配線状態〕
図７は、実施形態１の変形例２の磁気軸受装置（20）におけるコイルの配線状態を例示する。実施形態１の磁気軸受装置（20）における「第１〜第１０電磁石（101〜110）」と「第１および第２スラスト磁気軸受（31,32）の電磁石（50）と第１および第２ラジアル磁気軸受（41,42）の電磁石（61〜64）」との対応関係は、実施形態１の磁気軸受装置（20）における対応関係と同様である。 [Coil wiring status]
FIG. 7 illustrates the wiring state of the coil in the magnetic bearing device (20) of the second modification of the first embodiment. The "first to tenth electromagnets (101 to 110)" and the "first and second thrust magnetic bearings (31, 32) electromagnets (50) and the first and second ones in the magnetic bearing apparatus (20) of the first embodiment". The correspondence relationship between the radial magnetic bearings (41, 42) and the electromagnets (61 to 64) ”is the same as the correspondence relationship in the magnetic bearing device (20) of the first embodiment.

実施形態１の変形例２では、第３電磁石（103）は、制御コイル（103c）とバイアスコイル（103b）に加えて、補助バイアスコイル（103d）を有する。第４電磁石（103）は、制御コイル（104c）とバイアスコイル（104b）に加えて、補助バイアスコイル（104d）を有する。第５電磁石（105）は、制御コイル（105c）を有し、図４に示したバイアスコイル（105b）を有さない。第６電磁石（106）は、制御コイル（106c）を有し、図４に示したバイアスコイル（106b）を有さない。これと同様に、第７および第８電磁石（107,108）は、制御コイル（107c,108c）とバイアスコイル（107b,108b）に加えて、補助バイアスコイル（107d,108d）を有する。第９および第１０電磁石（109,110）は、制御コイル（109c,110c）を有し、図４に示したバイアスコイル（109b,110b）を有さない。 In the second modification of the first embodiment, the third electromagnet (103) has an auxiliary bias coil (103d) in addition to the control coil (103c) and the bias coil (103b). The fourth electromagnet (103) has an auxiliary bias coil (104d) in addition to the control coil (104c) and the bias coil (104b). The fifth electromagnet (105) has a control coil (105c) and does not have the bias coil (105b) shown in FIG. The sixth electromagnet (106) has a control coil (106c) and does not have the bias coil (106b) shown in FIG. Similarly, the 7th and 8th electromagnets (107,108) have auxiliary bias coils (107d, 108d) in addition to the control coils (107c, 108c) and bias coils (107b, 108b). The ninth and tenth electromagnets (109,110) have control coils (109c, 110c) and do not have the bias coils (109b, 110b) shown in FIG.

〈補助バイアスコイルの配線状態〉
第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61,62）である第３および第４電磁石（103,104）の補助バイアスコイル（103d,104d）と、第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（61,62）である第７および第８電磁石（107,108）の補助バイアスコイル（107d,108d）には、第１電流（i1）および第２電流（i2）の他方（この例では第２電流（i2））が供給される。具体的には、第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）の補助バイアスコイル（103d,104d,107d,108d）は、互いに電気的に接続（この例では直列接続）され、第２電磁石（102）のコイル（102a）と電気的に接続される。 <Wiring state of auxiliary bias coil>
The auxiliary bias coils (103d, 104d) of the third and fourth electromagnets (103,104), which are the electromagnets (61,62) of the first radial magnetic bearing (41), and the electromagnets (61,,) of the second radial magnetic bearing (42). The auxiliary bias coils (107d, 108d) of the 7th and 8th electromagnets (107,108), which are 62), have the other of the first current (i1) and the second current (i2) (in this example, the second current (i2)). ) Is supplied. Specifically, the auxiliary bias coils (103d, 104d, 107d, 108d) of the third, fourth, seventh, and eighth electromagnets (103,104,107,108) are electrically connected to each other (in this example, connected in series), and the first. 2 It is electrically connected to the coil (102a) of the electromagnet (102).

第３および第４電磁石（103,104）の補助バイアスコイル（103d,104d）に第２電流（i2）が供給されると、第３および第４電磁石（103,104）の補助バイアスコイル（103d,104d）の各々にバイアス磁束（MB）（図６参照）が発生する。このバイアス磁束（MB）は、第５および第６電磁石（105,106）の合成電磁力と、第５および第６電磁石（105,106）の制御コイル（105c,106c）に供給される第４電流（i4）との線形性を調節するための磁束である。なお、第４電磁石（104）の補助バイアスコイル（104d）に発生するバイアス磁束（MB）の向きは、第３電磁石（103）の補助バイアスコイル（103d）に発生するバイアス磁束（MB）の向きと逆である。 When the second current (i2) is supplied to the auxiliary bias coils (103d, 104d) of the third and fourth electromagnets (103,104), the auxiliary bias coils (103d, 104d) of the third and fourth electromagnets (103,104) Bias magnetic flux (MB) (see FIG. 6) is generated in each. This bias magnetic flux (MB) is the combined electromagnetic force of the 5th and 6th electromagnets (105,106) and the 4th current (i4) supplied to the control coil (105c, 106c) of the 5th and 6th electromagnets (105,106). It is a magnetic flux for adjusting the linearity with. The direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the auxiliary bias coil (104d) of the fourth electromagnet (104) is the direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the auxiliary bias coil (103d) of the third electromagnet (103). Is the opposite.

第７および第８電磁石（107,108）の補助バイアスコイル（107d,108d）に第２電流（i2）が供給されると、第７および第８電磁石（107,108）の補助バイアスコイル（107d,108d）の各々にバイアス磁束（MB）（図６参照）が発生する。このバイアス磁束（MB）は、第９および第１０電磁石（109,110）の合成電磁力と、第９および第１０電磁石（109,110）の制御コイル（109c,110c）に供給される第６電流（i6）との線形性を調節するための磁束である。なお、第８電磁石（108）の補助バイアスコイル（108d）に発生するバイアス磁束（MB）の向きは、第７電磁石（107）の補助バイアスコイル（107d）に発生するバイアス磁束（MB）の向きと逆である。 When the second current (i2) is supplied to the auxiliary bias coils (107d, 108d) of the seventh and eighth electromagnets (107,108), the auxiliary bias coils (107d, 108d) of the seventh and eighth electromagnets (107,108) Bias magnetic flux (MB) (see FIG. 6) is generated in each. This bias magnetic flux (MB) is the combined electromagnetic force of the 9th and 10th electromagnets (109,110) and the 6th current (i6) supplied to the control coil (109c, 110c) of the 9th and 10th electromagnets (109,110). It is a magnetic flux for adjusting the linearity with. The direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the auxiliary bias coil (108d) of the 8th electromagnet (108) is the direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the auxiliary bias coil (107d) of the 7th electromagnet (107). Is the opposite.

〔実施形態１の変形例２の特徴〕
以上のように、実施形態１の変形例２の磁気軸受装置（20）では、第３電磁石（103）は、補助バイアスコイル（103d）を有し、第４電磁石（104）は、補助バイアスコイル（104d）を有する。第３電磁石（103）の補助バイアスコイル（103d）と第４電磁石（104）の補助バイアスコイル（104d）には、第１電流（i1）および第２電流（i2）の他方が供給される。 [Features of Modification 2 of Embodiment 1]
As described above, in the magnetic bearing device (20) of the second modification of the first embodiment, the third electromagnet (103) has an auxiliary bias coil (103d), and the fourth electromagnet (104) has an auxiliary bias coil. Has (104d). The other of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to the auxiliary bias coil (103d) of the third electromagnet (103) and the auxiliary bias coil (104d) of the fourth electromagnet (104).

実施形態１の変形例２では、第３電磁石（103）の補助バイアスコイル（103d）と第４電磁石（104）の補助バイアスコイル（104d）に対してバイアス電流を供給する専用のバイアス電流供給装置を設けなくてもよいので、磁気軸受装置（20）の部品点数を削減することができる。これにより、磁気軸受装置（20）のコストを低減することができる。 In the second modification of the first embodiment, a dedicated bias current supply device that supplies a bias current to the auxiliary bias coil (103d) of the third electromagnet (103) and the auxiliary bias coil (104d) of the fourth electromagnet (104). Since it is not necessary to provide the magnetic bearing device (20), the number of parts of the magnetic bearing device (20) can be reduced. As a result, the cost of the magnetic bearing device (20) can be reduced.

（実施形態１の変形例３）
実施形態１の変形例３の磁気軸受装置（20）は、第１および第２ラジアル磁気軸受（41,42）の構成が実施形態１の磁気軸受装置（20）と異なる。実施形態１の変形例３の磁気軸受装置（20）のその他の構成は、実施形態１の磁気軸受装置（20）の構成と同様である。 (Modification 3 of Embodiment 1)
The magnetic bearing device (20) of the third modification of the first embodiment is different from the magnetic bearing device (20) of the first embodiment in the configuration of the first and second radial magnetic bearings (41, 42). Other configurations of the magnetic bearing device (20) of the modification 3 of the first embodiment are the same as the configurations of the magnetic bearing device (20) of the first embodiment.

〔ラジアル磁気軸受の構成〕
図８に示すように、実施形態１の変形例３の第１ラジアル磁気軸受（41）では、８つのティース（48）と、８つのティース（48）にそれぞれ巻回される８つの制御コイル（60c）と、８つのティース（48）にそれぞれ巻回される８つのバイアスコイル（60b）とが、８つの電磁石（60）を構成する。 [Structure of radial magnetic bearing]
As shown in FIG. 8, in the first radial magnetic bearing (41) of the third modification of the first embodiment, eight teeth (48) and eight control coils (48) wound around the eight teeth (48), respectively. The 60c) and the eight bias coils (60b) wound around the eight teeth (48) each constitute the eight electromagnets (60).

８つの電磁石（60）は、Ｘ軸方向に属する４つの電磁石（60）と、Ｙ軸方向に属する４つの電磁石（60）とに分類される。Ｘ軸方向に属する４つの電磁石（60）のうち２つの電磁石（60）がＸ軸方向において互いに対向し、残りの２つの電磁石（60）もＸ軸方向において互いに対向する。Ｙ軸方向に属する４つの電磁石（60）のうち２つの電磁石（60）がＹ軸方向において互いに対向し、残りの２つの電磁石（60）もＹ軸方向において互いに対向する。 The eight electromagnets (60) are classified into four electromagnets (60) belonging to the X-axis direction and four electromagnets (60) belonging to the Y-axis direction. Of the four electromagnets (60) belonging to the X-axis direction, two electromagnets (60) face each other in the X-axis direction, and the remaining two electromagnets (60) also face each other in the X-axis direction. Of the four electromagnets (60) belonging to the Y-axis direction, two electromagnets (60) face each other in the Y-axis direction, and the remaining two electromagnets (60) also face each other in the Y-axis direction.

以下では、第１ラジアル磁気軸受（41）の８つの電磁石（60）のうちＸ軸方向に属する４つの電磁石（60）を「電磁石（61〜64）」と記載し、Ｙ軸方向に属する４つの電磁石（60）を「電磁石（65〜68）」と記載する。電磁石（61）と電磁石（62）とがＸ軸方向において互いに対向し、電磁石（63）と電磁石（64）とがＸ軸方向において互いに対向し、電磁石（61）と電磁石（63）とが並んで配置される。電磁石（65）と電磁石（66）とがＹ軸方向において互いに対向し、電磁石（67）と電磁石（68）とがＹ軸方向において互いに対向し、電磁石（65）と電磁石（67）とが並んで配置される。 In the following, four electromagnets (60) belonging to the X-axis direction among the eight electromagnets (60) of the first radial magnetic bearing (41) are referred to as "electromagnets (61 to 64)", and 4 belonging to the Y-axis direction 4 One electromagnet (60) is described as "electromagnet (65-68)". The electromagnet (61) and the electromagnet (62) face each other in the X-axis direction, the electromagnet (63) and the electromagnet (64) face each other in the X-axis direction, and the electromagnet (61) and the electromagnet (63) are lined up. Placed in. The electromagnet (65) and the electromagnet (66) face each other in the Y-axis direction, the electromagnet (67) and the electromagnet (68) face each other in the Y-axis direction, and the electromagnet (65) and the electromagnet (67) are lined up. Placed in.

実施形態１の変形例３の第１ラジアル磁気軸受（41）では、制御コイル（60c）の巻回方向および制御コイル（60c）に流れる電流の向きは、図８に示した矢印の方向に制御磁束（MC）が発生するように設定される。なお、図８では、Ｙ軸方向の制御磁束（MC）の図示を省略している。また、バイアスコイル（60b）の巻回方向およびバイアスコイル（60b）に流れる電流の向きは、図８に示した矢印の方向にバイアス磁束（MB）が発生するように設定される。 In the first radial magnetic bearing (41) of the third modification of the first embodiment, the winding direction of the control coil (60c) and the direction of the current flowing through the control coil (60c) are controlled in the directions of the arrows shown in FIG. It is set to generate magnetic flux (MC). Note that in FIG. 8, the control magnetic flux (MC) in the Y-axis direction is not shown. Further, the winding direction of the bias coil (60b) and the direction of the current flowing through the bias coil (60b) are set so that the bias magnetic flux (MB) is generated in the direction of the arrow shown in FIG.

なお、実施形態１の変形例３の第２ラジアル磁気軸受（42）の構成は、図８に示した第１ラジアル磁気軸受（41）の構成と同様である。 The configuration of the second radial magnetic bearing (42) of the third modification of the first embodiment is the same as the configuration of the first radial magnetic bearing (41) shown in FIG.

〔コイルの配線状態〕
図９は、実施形態１の変形例３の磁気軸受装置（20）におけるコイルの配線状態を例示する。図９では、第２ラジアル磁気軸受（42）の図示を省略している。実施形態１の変形例３の磁気軸受装置（20）における「第１〜第１０電磁石（101〜110）」と「第１および第２スラスト磁気軸受（31,32）の電磁石（50）と第１ラジアル磁気軸受（41,42）の電磁石（61〜68）」との対応関係は、以下のとおりである。 [Coil wiring status]
FIG. 9 illustrates the wiring state of the coil in the magnetic bearing device (20) of the third modification of the first embodiment. In FIG. 9, the second radial magnetic bearing (42) is not shown. "First to tenth electromagnets (101 to 110)" and "electromagnets (50) and first of the first and second thrust magnetic bearings (31, 32)" in the magnetic bearing device (20) of the third modification of the first embodiment. 1 The correspondence between the radial magnetic bearings (41, 42) and the electromagnets (61 to 68) ”is as follows.

第１電磁石（101）：第１スラスト磁気軸受（31）の電磁石（50）
第２電磁石（102）：第２スラスト磁気軸受（32）の電磁石（50）
第３電磁石（103）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61）
第４電磁石（104）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（62）
第５電磁石（105）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（65）
第６電磁石（106）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（66）
第７電磁石（107）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（63）
第８電磁石（108）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（64）
第９電磁石（109）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（67）
第１０電磁石（110）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（68）
第１電磁石（101）は、コイル（101a）を有する。第２電磁石（102）は、コイル（102a）を有する。第３〜第１０電磁石（103〜110）は、制御コイル（103c〜110c）と、バイアスコイル（103b〜110b）とを有する。 1st electromagnet (101): Electromagnet (50) of the 1st thrust magnetic bearing (31)
Second electromagnet (102): Electromagnet (50) of the second thrust magnetic bearing (32)
Third electromagnet (103): Electromagnet (61) of the first radial magnetic bearing (41)
Fourth electromagnet (104): Electromagnet (62) of the first radial magnetic bearing (41)
Fifth electromagnet (105): Electromagnet (65) of the first radial magnetic bearing (41)
6th electromagnet (106): Electromagnet (66) of the 1st radial magnetic bearing (41)
7th electromagnet (107): Electromagnet (63) of the 1st radial magnetic bearing (41)
Eighth electromagnet (108): Electromagnet (64) of the first radial magnetic bearing (41)
Ninth electromagnet (109): Electromagnet (67) of the first radial magnetic bearing (41)
10th electromagnet (110): Electromagnet (68) of the 1st radial magnetic bearing (41)
The first electromagnet (101) has a coil (101a). The second electromagnet (102) has a coil (102a). The third to tenth electromagnets (103 to 110) have a control coil (103c to 110c) and a bias coil (103b to 110b).

実施形態１の変形例３では、第７電磁石（107）と第８電磁石（108）との対向方向は、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向に沿う方向である。第９電磁石（109）と第１０電磁石（110）との対向方向は、第５電磁石（105）と第６電磁石（106）との対向方向と沿う方向である。そして、第７電磁石（107）と第８電磁石（108）との対向方向（または第９電磁石（109）と第１０電磁石（110）との対向方向）は、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向（または第５電磁石（105）と第６電磁石（106）との対向方向）と交差する方向である。具体的には、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向は、Ｘ軸方向であり、第７電磁石（107）と第８電磁石（108）との対向方向も、Ｘ軸方向である。第５電磁石（105）と第６電磁石（106）との対向方向は、Ｙ軸方向であり、第９電磁石（109）と第１０電磁石（110）との対向方向も、Ｙ軸方向である。 In the third modification of the first embodiment, the facing direction between the seventh electromagnet (107) and the eighth electromagnet (108) is a direction along the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104). .. The facing direction between the ninth electromagnet (109) and the tenth electromagnet (110) is a direction along the facing direction between the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106). Then, the opposite direction between the 7th electromagnet (107) and the 8th electromagnet (108) (or the opposite direction between the 9th electromagnet (109) and the 10th electromagnet (110)) is the 3rd electromagnet (103) and the 4th electromagnet (103). It is a direction that intersects the direction facing the electromagnet (104) (or the direction facing the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106)). Specifically, the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is the X-axis direction, and the facing direction between the seventh electromagnet (107) and the eighth electromagnet (108) is also X. Axial. The facing direction between the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106) is the Y-axis direction, and the facing direction between the ninth electromagnet (109) and the tenth electromagnet (110) is also the Y-axis direction.

〈第３，第４，第７，第８電磁石の制御コイルの配線状態〉
第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61〜64）である第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）の制御コイル（103c,104c,107c,108c）には、第３電流（i3）が供給される。第３電流（i3）は、第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）の制御コイル（103c,104c,107c,108c）の各々に制御磁束（MC）を発生させる電流であり、第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）の対向方向（この例ではＸ軸方向）におけるシャフト（14）の位置の変化に応じて変化する。第３電流（i3）は、正の値と負の値とに変化する電流（双方向に流れる電流）である。 <Wiring state of control coil of 3rd, 4th, 7th and 8th electromagnets>
The control coils (103c, 104c, 107c, 108c) of the third, fourth, seventh, and eighth electromagnets (103,104,107,108), which are the electromagnets (61 to 64) of the first radial magnetic bearing (41), have a third current. (I3) is supplied. The third current (i3) is a current that generates a control magnetic flux (MC) in each of the control coils (103c, 104c, 107c, 108c) of the third, fourth, seventh, and eighth electromagnets (103,104,107,108). It changes according to the change in the position of the shaft (14) in the opposite direction (X-axis direction in this example) of the third, fourth, fourth, seventh, and eighth electromagnets (103,104,107,108). The third current (i3) is a current (current flowing in both directions) that changes between a positive value and a negative value.

第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）の制御コイル（103c,104c,107c,108c）に第３電流（i3）が供給されると、第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）の制御コイル（103c,104c,107c,108c）の各々に制御磁束（MC）（図８参照）が発生する。この制御磁束（MC）は、第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）の対向方向（この例ではＸ軸方向）におけるシャフト（14）の位置を制御するための磁束である。なお、第４電磁石（104）の制御コイル（104c）に発生する制御磁束（MC）の向きは、第３電磁石（103）の制御コイル（103c）に発生する制御磁束（MC）の向きと同じである。第８電磁石（108）の制御コイル（108c）に発生する制御磁束（MC）の向きは、第７電磁石（107）の制御コイル（107c）に発生する制御磁束（MC）の向きと同じである。 When the third current (i3) is supplied to the control coils (103c, 104c, 107c, 108c) of the third, fourth, fourth, seventh and eighth electromagnets (103,104,107,108), the third, fourth, seventh and third A control magnetic flux (MC) (see FIG. 8) is generated in each of the control coils (103c, 104c, 107c, 108c) of the eight electromagnets (103,104,107,108). This control magnetic flux (MC) is a magnetic flux for controlling the position of the shaft (14) in the opposite direction (X-axis direction in this example) of the third, fourth, seventh, and eighth electromagnets (103,104,107,108). The direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (104c) of the fourth electromagnet (104) is the same as the direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (103c) of the third electromagnet (103). Is. The direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (108c) of the eighth electromagnet (108) is the same as the direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (107c) of the seventh electromagnet (107). ..

〈第５，第６，第９，第１０電磁石の制御コイルの配線状態〉
第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（65〜68）である第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）の制御コイル（105c,106c,109c,110c）には、第４電流（i4）が供給される。第４電流（i4）は、第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）の制御コイル（105c,106c,109c,110c）の各々に制御磁束（MC）を発生させる電流であり、第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）の対向方向（この例ではＹ軸方向）におけるシャフト（14）の位置の変化に応じて変化する。第４電流（i4）は、正の値と負の値とに変化する電流（双方向に流れる電流）である。 <Wiring state of control coil of 5th, 6th, 9th and 10th electromagnets>
The control coil (105c, 106c, 109c, 110c) of the fifth, sixth, ninth, and tenth electromagnets (105,106,109,110), which are the electromagnets (65 to 68) of the first radial magnetic bearing (41), has a fourth current. (I4) is supplied. The fourth current (i4) is a current that generates a control magnetic flux (MC) in each of the control coils (105c, 106c, 109c, 110c) of the fifth, sixth, ninth, and tenth electromagnets (105,106,109,110). It changes according to the change in the position of the shaft (14) in the opposite direction (Y-axis direction in this example) of the fifth, sixth, ninth, and tenth electromagnets (105,106,109,110). The fourth current (i4) is a current (current flowing in both directions) that changes between a positive value and a negative value.

第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）の制御コイル（105c,106c,109c,110c）に第４電流（i4）が供給されると、第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）の制御コイル（105c,106c,109c,110c）の各々に制御磁束（MC）が発生する。この制御磁束（MC）は、第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）の対向方向（この例ではＹ軸方向）におけるシャフト（14）の位置を制御するための磁束である。なお、第６電磁石（106）の制御コイル（106c）に発生する制御磁束（MC）の向きは、第５電磁石（105）の制御コイル（105c）に発生する制御磁束（MC）の向きと同じである。第１０電磁石（110）の制御コイル（110c）に発生する制御磁束（MC）の向きは、第９電磁石（109）の制御コイル（109c）に発生する制御磁束（MC）の向きと同じである。 When the 4th current (i4) is supplied to the control coils (105c, 106c, 109c, 110c) of the 5th, 6th, 6th, 9th and 10th electromagnets (105,106,109,110), the 5th, 6th, 9th and 10th A control magnetic flux (MC) is generated in each of the control coils (105c, 106c, 109c, 110c) of the 10 electromagnets (105,106,109,110). This control magnetic flux (MC) is a magnetic flux for controlling the position of the shaft (14) in the opposite direction (Y-axis direction in this example) of the fifth, sixth, ninth, and tenth electromagnets (105,106,109,110). The direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (106c) of the sixth electromagnet (106) is the same as the direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (105c) of the fifth electromagnet (105). Is. The direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (110c) of the tenth electromagnet (110) is the same as the direction of the control magnetic flux (MC) generated in the control coil (109c) of the ninth electromagnet (109). ..

〈第３〜第１０電磁石のバイアスコイルの配線状態〉
実施形態１の変形例３の第３〜第１０電磁石（103〜110）のバイアスコイル（103b〜110b）の配線状態は、図４に示した実施形態１の第３〜第１０電磁石（103〜110）のバイアスコイル（103b〜110b）の配線状態と同様である。 <Wiring state of bias coil of 3rd to 10th electromagnets>
The wiring states of the bias coils (103b to 110b) of the third to tenth electromagnets (103 to 110) of the third to tenth electromagnets (103 to 110) of the first modification of the first embodiment are as follows. This is the same as the wiring state of the bias coils (103b to 110b) of 110).

第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61〜64）である第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）のバイアスコイル（103b,104b,107b,108b）に第１電流（i1）が供給されると、第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）のバイアスコイル（103b,104b,107b,108b）の各々にバイアス磁束（MB）（図８参照）が発生する。このバイアス磁束（MB）は、第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）の合成電磁力と、第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）の制御コイル（103c,104c,107c,108c）に供給される第３電流（i3）との線形性を調節するための磁束である。 The first current (i1) is applied to the bias coils (103b, 104b, 107b, 108b) of the third, fourth, seventh, and eighth electromagnets (103,104,107,108), which are the electromagnets (61 to 64) of the first radial magnetic bearing (41). ) Is supplied, a bias magnetic flux (MB) (see FIG. 8) is generated in each of the bias coils (103b, 104b, 107b, 108b) of the third, fourth, seventh, and eighth electromagnets (103,104,107,108). .. This bias magnetic flux (MB) is the combined electromagnetic force of the third, fourth, seventh, and eighth electromagnets (103,104,107,108) and the control coil (103,104,107,108) of the third, fourth, seventh, and eighth electromagnets (103,104,107,108). It is a magnetic flux for adjusting the linearity with the third current (i3) supplied to 104c, 107c, 108c).

第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（65〜68）である第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）のバイアスコイル（105b,106b,109b,110b）に第２電流（i2）が供給されると、第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）のバイアスコイル（105b,106b,109b,110b）の各々にバイアス磁束（MB）（図８参照）が発生する。このバイアス磁束（MB）は、第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）の合成電磁力と、第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）の制御コイル（105c,106c,109c,110c）に供給される第４電流（i4）との線形性を調節するための磁束である。 The second current (i2) is applied to the bias coils (105b, 106b, 109b, 110b) of the fifth, sixth, ninth, and tenth electromagnets (105,106,109,110), which are the electromagnets (65 to 68) of the first radial magnetic bearing (41). ) Is supplied, a bias magnetic flux (MB) (see FIG. 8) is generated in each of the bias coils (105b, 106b, 109b, 110b) of the fifth, sixth, ninth, and tenth electromagnets (105,106,109,110). .. This bias magnetic flux (MB) is the combined electromagnetic force of the 5th, 6th, 9th, and 10th electromagnets (105,106,109,110) and the control coil (105c, 105c, of) of the 5th, 6th, 9th, and 10th electromagnets (105,106,109,110). It is a magnetic flux for adjusting the linearity with the fourth current (i4) supplied to 106c, 109c, 110c).

（実施形態１の変形例４）
実施形態１の変形例４の磁気軸受装置（20）は、制御磁束（MC）およびバイアス磁束（MB）が実施形態１の変形例３の磁気軸受装置（20）と異なる。実施形態１の変形例４の磁気軸受装置（20）のその他の構成は、実施形態１の変形例３の磁気軸受装置（20）の構成と同様である。 (Modified Example 4 of Embodiment 1)
The magnetic bearing device (20) of the modified example 4 of the first embodiment has different control magnetic flux (MC) and bias magnetic flux (MB) from the magnetic bearing device (20) of the modified example 3 of the first embodiment. Other configurations of the magnetic bearing device (20) of the modified example 4 of the first embodiment are the same as the configuration of the magnetic bearing device (20) of the modified example 3 of the first embodiment.

〔ラジアル磁気軸受〕
図１０に示すように、実施形態１の変形例４の第１ラジアル磁気軸受（41）の構成は、図８に示した実施形態１の変形例３の第１ラジアル磁気軸受（41）の構成と同様である。実施形態１の変形例４の第１ラジアル磁気軸受（41）は、制御コイル（60c）の巻回方向および制御コイル（60c）に流れる電流の向きとバイアスコイル（60b）の巻回方向およびバイアスコイル（60b）に流れる電流の向きが実施形態１の変形例３の第１ラジアル磁気軸受（41）と異なる。 [Radial magnetic bearing]
As shown in FIG. 10, the configuration of the first radial magnetic bearing (41) of the modified example 4 of the first embodiment is the configuration of the first radial magnetic bearing (41) of the modified example 3 of the first embodiment shown in FIG. Is similar to. In the first radial magnetic bearing (41) of the fourth modification of the first embodiment, the winding direction of the control coil (60c), the direction of the current flowing through the control coil (60c), and the winding direction and bias of the bias coil (60b). The direction of the current flowing through the coil (60b) is different from that of the first radial magnetic bearing (41) of the third modification of the first embodiment.

実施形態１の変形例４の第１ラジアル磁気軸受（41）では、制御コイル（60c）の巻回方向および制御コイル（60c）に流れる電流の向きは、図１０に示した矢印の方向に制御磁束（MC）が発生するように設定される。また、バイアスコイル（60b）の巻回方向およびバイアスコイル（60b）に流れる電流の向きは、図１０に示した矢印の方向にバイアス磁束（MB）が発生するように設定される。また、実施形態１の変形例４の第２ラジアル磁気軸受（42）の構成は、図１０に示した第１ラジアル磁気軸受（41）の構成と同様である。 In the first radial magnetic bearing (41) of the fourth modification of the first embodiment, the winding direction of the control coil (60c) and the direction of the current flowing through the control coil (60c) are controlled in the directions of the arrows shown in FIG. It is set to generate magnetic flux (MC). Further, the winding direction of the bias coil (60b) and the direction of the current flowing through the bias coil (60b) are set so that the bias magnetic flux (MB) is generated in the direction of the arrow shown in FIG. Further, the configuration of the second radial magnetic bearing (42) of the modified example 4 of the first embodiment is the same as the configuration of the first radial magnetic bearing (41) shown in FIG.

〔コイルの配線状態〕
図１１は、実施形態１の変形例４の磁気軸受装置（20）におけるコイルの配線状態を例示する。図１１では、第２ラジアル磁気軸受（42）の図示を省略している。実施形態１の変形例４の磁気軸受装置（20）における「第１〜第１０電磁石（101〜110）」と「第１および第２スラスト磁気軸受（31,32）の電磁石（50）と第１ラジアル磁気軸受（41,42）の電磁石（61〜68）」との対応関係は、実施形態１の変形例４の磁気軸受装置（20）における対応関係と同様である。 [Coil wiring status]
FIG. 11 illustrates the wiring state of the coil in the magnetic bearing device (20) of the modified example 4 of the first embodiment. In FIG. 11, the second radial magnetic bearing (42) is not shown. "First to tenth electromagnets (101 to 110)" and "electromagnets (50) and first of the first and second thrust magnetic bearings (31, 32)" in the magnetic bearing device (20) of the fourth modification of the first embodiment. 1 The correspondence relationship between the radial magnetic bearings (41, 42) and the electromagnets (61 to 68) ”is the same as the correspondence relationship in the magnetic bearing device (20) of the modified example 4 of the first embodiment.

実施形態１の変形例４の磁気軸受装置（20）におけるコイルの配線状態は、バイアスコイルの配線状態が実施形態１の変形例３の磁気軸受装置（20）におけるコイルの配線状態と異なる。 The wiring state of the coil in the magnetic bearing device (20) of the modified example 4 of the first embodiment is different from the wiring state of the coil in the magnetic bearing device (20) of the modified example 3 of the first embodiment.

〈バイアスコイルの配線状態〉
実施形態１の変形例４では、第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61,62,65,66）である第３〜第６電磁石（103〜106）のバイアスコイル（103b〜106b）に、第１電流（i1）が供給される。また、第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（63,64,67,68）である第７〜第１０電磁石（107〜110）のバイアスコイル（107b〜110b）に、第２電流（i2）が供給される。 <Wiring state of bias coil>
In the fourth modification of the first embodiment, the bias coils (103b to 106b) of the third to sixth electromagnets (103 to 106), which are the electromagnets (61,62,65,66) of the first radial magnetic bearing (41), are used. , The first current (i1) is supplied. Further, the second current (i2) is applied to the bias coils (107b to 110b) of the seventh to tenth electromagnets (107 to 110), which are the electromagnets (63,64,67,68) of the first radial magnetic bearing (41). Is supplied.

第３〜第６電磁石（103〜106）のバイアスコイル（103b〜106b）に第１電流（i1）が供給されると、第３〜第６電磁石（103〜106）のバイアスコイル（103b〜106b）の各々にバイアス磁束（MB）（図１０参照）が発生する。第７〜第１０電磁石（107〜110）のバイアスコイル（107b〜110b）に第２電流（i2）が供給されると、第７〜第１０電磁石（107〜110）のバイアスコイル（107b〜110b）の各々にバイアス磁束（MB）（図１０参照）が発生する。 When the first current (i1) is supplied to the bias coils (103b to 106b) of the third to sixth electromagnets (103 to 106), the bias coils (103b to 106b) of the third to sixth electromagnets (103 to 106) are supplied. Bias magnetic flux (MB) (see FIG. 10) is generated in each of). When the second current (i2) is supplied to the bias coils (107b to 110b) of the 7th to 10th electromagnets (107 to 110), the bias coils (107b to 110b) of the 7th to 10th electromagnets (107 to 110) are supplied. Bias magnetic flux (MB) (see FIG. 10) is generated in each of).

第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61〜64）である第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）のバイアスコイル（103b,104b,107b,108b）の各々に発生するバイアス磁束（MB）は、第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）の合成電磁力と、第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）の制御コイル（103c,104c,107c,108c）に供給される第３電流（i3）との線形性を調節するための磁束である。 Bias generated in each of the bias coils (103b, 104b, 107b, 108b) of the third, fourth, seventh, and eighth electromagnets (103,104,107,108), which are the electromagnets (61 to 64) of the first radial magnetic bearing (41). The magnetic flux (MB) is the combined electromagnetic force of the 3rd, 4th, 7th, and 8th electromagnets (103,104,107,108) and the control coil (103,104,107,108) of the 3rd, 4th, 7th, and 8th electromagnets (103,104,107,108). It is a magnetic flux for adjusting the linearity with the third current (i3) supplied to 107c, 108c).

第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（65〜68）である第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）のバイアスコイル（105b,106b,109b,110b）の各々に発生するバイアス磁束（MB）は、第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）の合成電磁力と、第５，第６，第９，第１０電磁石（105,106,109,110）の制御コイル（105c,106c,109c,110c）に供給される第４電流（i4）との線形性を調節するための磁束である。 Bias generated in each of the bias coils (105b, 106b, 109b, 110b) of the fifth, sixth, ninth, and tenth electromagnets (105,106,109,110), which are the electromagnets (65 to 68) of the first radial magnetic bearing (41). The magnetic flux (MB) is the combined electromagnetic force of the 5th, 6th, 9th, and 10th electromagnets (105,106,109,110) and the control coil (105c, 106c, 105c, 106c, of the 5th, 6th, 9th, and 10th electromagnets (105,106,109,110). It is a magnetic flux for adjusting the linearity with the fourth current (i4) supplied to 109c, 110c).

（実施形態２）
実施形態２の磁気軸受装置（20）は、第１および第２スラスト磁気軸受（31,32）と第１ラジアル磁気軸受（41）の構成が実施形態１の磁気軸受装置（20）と異なる。実施形態２の磁気軸受装置（20）のその他の構成は、実施形態１の磁気軸受装置（20）の構成と同様である。 (Embodiment 2)
The magnetic bearing device (20) of the second embodiment is different from the magnetic bearing device (20) of the first embodiment in the configuration of the first and second thrust magnetic bearings (31, 32) and the first radial magnetic bearing (41). Other configurations of the magnetic bearing device (20) of the second embodiment are the same as those of the magnetic bearing device (20) of the first embodiment.

〔スラスト磁気軸受の構成〕
図１２に示すように、実施形態２のスラスト磁気軸受（31）のステータ（35）は、図２に示したコイル（50a）に代えて、制御コイル（50c）と、バイアスコイル（50b）と、補助バイアスコイル（50d）とを有する。実施形態２の第１スラスト磁気軸受（31）では、ステータコア（37）と、そのステータコア（37）の円周溝に収容された制御コイル（50c）とバイアスコイル（50b）と補助バイアスコイル（50d）とが電磁石（50）を構成する。 [Structure of thrust magnetic bearing]
As shown in FIG. 12, the stator (35) of the thrust magnetic bearing (31) of the second embodiment includes a control coil (50c) and a bias coil (50b) instead of the coil (50a) shown in FIG. , With an auxiliary bias coil (50d). In the first thrust magnetic bearing (31) of the second embodiment, the stator core (37), the control coil (50c), the bias coil (50b), and the auxiliary bias coil (50d) accommodated in the circumferential groove of the stator core (37). ) And the electromagnet (50).

実施形態２の第１スラスト磁気軸受（31）では、制御コイル（50c）の巻回方向および制御コイル（50c）に流れる電流の向きは、図１２に示した矢印の方向に制御磁束（MC）が発生するように設定される。また、バイアスコイル（50b）の巻回方向およびバイアスコイル（50b）に流れる電流の向きと補助バイアスコイル（50d）の巻回方向および補助バイアスコイル（50d）に流れる電流の向きは、所定の方向にバイアス磁束（MB）が発生するように設定される。なお、図１２では、バイアス磁束（MB）の図示を省略している。 In the first thrust magnetic bearing (31) of the second embodiment, the winding direction of the control coil (50c) and the direction of the current flowing through the control coil (50c) are the control magnetic flux (MC) in the direction of the arrow shown in FIG. Is set to occur. Further, the winding direction of the bias coil (50b), the direction of the current flowing through the bias coil (50b), the winding direction of the auxiliary bias coil (50d), and the direction of the current flowing through the auxiliary bias coil (50d) are predetermined directions. Bias magnetic flux (MB) is set to be generated in. In FIG. 12, the bias magnetic flux (MB) is not shown.

また、実施形態２の第２スラスト磁気軸受（32）の構成は、図１２に示した第１スラスト磁気軸受（31）の構成と同様である。 Further, the configuration of the second thrust magnetic bearing (32) of the second embodiment is the same as the configuration of the first thrust magnetic bearing (31) shown in FIG.

〔ラジアル磁気軸受の構成〕
図１３に示すように、実施形態２の第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61）および電磁石（62）の各々は、図３に示した制御コイル（60c）とバイアスコイル（60b）に代えて、コイル（60a）を有する。実施形態２の第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61）および電磁石（62）の各々は、ティース（48）と、そのティース（48）に巻回されたコイル（60a）とにより構成される。 [Structure of radial magnetic bearing]
As shown in FIG. 13, each of the electromagnet (61) and the electromagnet (62) of the first radial magnetic bearing (41) of the second embodiment is attached to the control coil (60c) and the bias coil (60b) shown in FIG. Instead, it has a coil (60a). Each of the electromagnet (61) and the electromagnet (62) of the first radial magnetic bearing (41) of the second embodiment is composed of a tooth (48) and a coil (60a) wound around the tooth (48). To.

実施形態２の第１ラジアル磁気軸受（41）では、コイル（60a）の巻回方向およびコイル（60a）に流れる電流の向きは、図１３に示した矢印の方向に磁束（M）が発生するように設定される。なお、図１３では、Ｙ軸方向の制御磁束（MC）の図示を省略している。 In the first radial magnetic bearing (41) of the second embodiment, magnetic flux (M) is generated in the winding direction of the coil (60a) and the direction of the current flowing through the coil (60a) in the direction of the arrow shown in FIG. Is set. Note that in FIG. 13, the control magnetic flux (MC) in the Y-axis direction is not shown.

また、実施形態２の第２ラジアル磁気軸受（42）の構成は、図３に示した実施形態１の第２ラジアル磁気軸受（42）の構成と同様である。 The configuration of the second radial magnetic bearing (42) of the second embodiment is the same as the configuration of the second radial magnetic bearing (42) of the first embodiment shown in FIG.

〔コイルの配線状態〕
図１４は、実施形態２の磁気軸受装置（20）におけるコイルの配線状態を例示する。実施形態２の磁気軸受装置（20）における「第１〜第１０電磁石（101〜110）」と「第１および第２スラスト磁気軸受（31,32）の電磁石（50）と第１および第２ラジアル磁気軸受（41,42）の電磁石（61〜64）」との対応関係は、以下のとおりである。 [Coil wiring status]
FIG. 14 illustrates the wiring state of the coil in the magnetic bearing device (20) of the second embodiment. "1st to 10th electromagnets (101 to 110)" and "electromagnets (50) and 1st and 2nd of the 1st and 2nd thrust magnetic bearings (31, 32) in the magnetic bearing device (20) of the second embodiment. The correspondence between the radial magnetic bearings (41, 42) and the electromagnets (61 to 64) is as follows.

第１電磁石（101）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61）
第２電磁石（102）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（62）
第３電磁石（103）：第１スラスト磁気軸受（31）の電磁石（50）
第４電磁石（104）：第２スラスト磁気軸受（32）の電磁石（50）
第５電磁石（105）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（63）
第６電磁石（106）：第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（64）
第７電磁石（107）：第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（61）
第８電磁石（108）：第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（62）
第９電磁石（109）：第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（63）
第１０電磁石（110）：第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（64）
第１電磁石（101）は、コイル（101a）を有する。第２電磁石（102）は、コイル（102a）を有する。第３電磁石（103）は、制御コイル（103c）と、バイアスコイル（103b）と、補助バイアスコイル（103d）とを有する。第４電磁石（104）は、制御コイル（104c）と、バイアスコイル（104b）と、補助バイアスコイル（104d）とを有する。第５〜第１０電磁石（105〜110）は、制御コイル（105c〜110c）と、バイアスコイル（105b〜110b）とを有する。 1st electromagnet (101): Electromagnet (61) of the 1st radial magnetic bearing (41)
Second electromagnet (102): Electromagnet (62) of the first radial magnetic bearing (41)
Third electromagnet (103): Electromagnet (50) of the first thrust magnetic bearing (31)
Fourth electromagnet (104): Electromagnet (50) of the second thrust magnetic bearing (32)
Fifth electromagnet (105): Electromagnet (63) of the first radial magnetic bearing (41)
6th electromagnet (106): Electromagnet (64) of the 1st radial magnetic bearing (41)
7th electromagnet (107): Electromagnet (61) of the 2nd radial magnetic bearing (42)
Eighth electromagnet (108): Electromagnet (62) of the second radial magnetic bearing (42)
Ninth electromagnet (109): Electromagnet (63) of the second radial magnetic bearing (42)
10th electromagnet (110): Electromagnet (64) of the 2nd radial magnetic bearing (42)
The first electromagnet (101) has a coil (101a). The second electromagnet (102) has a coil (102a). The third electromagnet (103) has a control coil (103c), a bias coil (103b), and an auxiliary bias coil (103d). The fourth electromagnet (104) has a control coil (104c), a bias coil (104b), and an auxiliary bias coil (104d). The fifth to tenth electromagnets (105 to 110) have a control coil (105c to 110c) and a bias coil (105b to 110b).

実施形態２では、第１電磁石（101）と第２電磁石（102）との対向方向は、シャフト（14）のラジアル方向に沿う方向である。第５電磁石（105）と第６電磁石（106）との対向方向は、シャフト（14）のラジアル方向に沿う方向である。第５電磁石（105）と第６電磁石（106）との対向方向は、第１電磁石（101）と第２電磁石（102）との対向方向と交差する方向である。具体的には、第１電磁石（101）と第２電磁石（102）との対向方向は、Ｘ軸方向である。第５電磁石（105）と第６電磁石（106）との対向方向は、Ｙ軸方向（Ｘ軸方向と直交する方向）である。そして、第１電磁石（101）と第２電磁石（102）と第５電磁石（105）と第６電磁石（106）は、１つのラジアル磁気軸受（第１ラジアル磁気軸受（41））に設けられる。 In the second embodiment, the facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is a direction along the radial direction of the shaft (14). The facing direction between the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106) is a direction along the radial direction of the shaft (14). The facing direction between the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106) is a direction intersecting the facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102). Specifically, the facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is the X-axis direction. The facing direction between the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106) is the Y-axis direction (direction orthogonal to the X-axis direction). The first electromagnet (101), the second electromagnet (102), the fifth electromagnet (105), and the sixth electromagnet (106) are provided on one radial magnetic bearing (first radial magnetic bearing (41)).

また、実施形態２では、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向は、シャフト（14）のスラスト方向に沿う方向である。 Further, in the second embodiment, the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is a direction along the thrust direction of the shaft (14).

また、実施形態２では、第７電磁石（107）と第８電磁石（108）との対向方向は、シャフト（14）のラジアル方向に沿う方向である。第９電磁石（109）と第１０電磁石（110）との対向方向は、シャフト（14）のラジアル方向に沿う方向である。第９電磁石（109）と第１０電磁石（110）との対向方向は、第７電磁石（107）と第８電磁石（108）との対向方向と交差する方向である。具体的には、第７電磁石（107）と第８電磁石（108）との対向方向は、Ｘ軸方向である。第９電磁石（109）と第１０電磁石（110）との対向方向は、Ｙ軸方向である。そして、第７電磁石（107）と第８電磁石（108）と第９電磁石（109）と第１０電磁石（110）は、１つのラジアル磁気軸受（第２ラジアル磁気軸受（42））に設けられる。 Further, in the second embodiment, the facing direction between the seventh electromagnet (107) and the eighth electromagnet (108) is a direction along the radial direction of the shaft (14). The facing direction between the ninth electromagnet (109) and the tenth electromagnet (110) is a direction along the radial direction of the shaft (14). The facing direction between the ninth electromagnet (109) and the tenth electromagnet (110) is a direction intersecting the facing direction between the seventh electromagnet (107) and the eighth electromagnet (108). Specifically, the facing direction between the 7th electromagnet (107) and the 8th electromagnet (108) is the X-axis direction. The facing direction between the ninth electromagnet (109) and the tenth electromagnet (110) is the Y-axis direction. The seventh electromagnet (107), the eighth electromagnet (108), the ninth electromagnet (109), and the tenth electromagnet (110) are provided in one radial magnetic bearing (second radial magnetic bearing (42)).

〈第１および第２電磁石のコイルの配線状態〉
第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61）である第１電磁石（101）のコイル（101a）には、第１電流（i1）が供給される。第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（62）である第２電磁石（102）のコイル（102a）には、第２電流（i2）が供給される。第１および第２電磁石（101,102）のコイル（101a,102a）に供給される第１および第２電流（i1,i2）を制御することにより、第１および第２電磁石（101,102）のコイル（101a,102a）の各々に発生する磁束（M）（図１３参照）を変化させることができる。これにより、第１および第２電磁石（101,102）の合成電磁力を変化させて第１および第２電磁石（101,102）の対向方向（この例ではＸ軸方向）におけるシャフト（14）の位置を制御することができる。 <Wiring state of the coils of the first and second electromagnets>
A first current (i1) is supplied to the coil (101a) of the first electromagnet (101), which is the electromagnet (61) of the first radial magnetic bearing (41). A second current (i2) is supplied to the coil (102a) of the second electromagnet (102), which is the electromagnet (62) of the first radial magnetic bearing (41). By controlling the first and second currents (i1, i2) supplied to the coils (101a, 102a) of the first and second electromagnets (101,102), the coils (101a) of the first and second electromagnets (101,102) are controlled. , 102a), the magnetic flux (M) generated in each of them (see FIG. 13) can be changed. As a result, the combined electromagnetic force of the first and second electromagnets (101,102) is changed to control the position of the shaft (14) in the opposite direction (X-axis direction in this example) of the first and second electromagnets (101,102). be able to.

〈第３および第４電磁石の制御コイルの配線状態〉
第１スラスト磁気軸受（31）の電磁石（50）である第３電磁石（103）の制御コイル（103c）と、第２スラスト磁気軸受（32）の電磁石（50）である第４電磁石（104）の制御コイル（104c）には、第３電流（i3）が供給される。第３および第４電磁石（103,104）の制御コイル（103c,104c）に供給される第３電流（i3）を制御することにより、第３および第４電磁石（103,104）の制御コイル（103c,104c）の各々に発生する制御磁束（MC）（図１２参照）を変化させることができる。これにより、第３および第４電磁石（103,104）の合成電磁力を変化させて第３および第４電磁石（103,104）の対向方向（この例ではスラスト方向）におけるシャフト（14）の位置を制御することができる。 <Wiring state of control coils of 3rd and 4th electromagnets>
The control coil (103c) of the third electromagnet (103), which is the electromagnet (50) of the first thrust magnetic bearing (31), and the fourth electromagnet (104), which is the electromagnet (50) of the second thrust magnetic bearing (32). A third current (i3) is supplied to the control coil (104c) of the above. The control coil (103c, 104c) of the third and fourth electromagnets (103,104) by controlling the third current (i3) supplied to the control coil (103c, 104c) of the third and fourth electromagnets (103,104). The control magnetic flux (MC) (see FIG. 12) generated in each of the above can be changed. As a result, the combined electromagnetic force of the third and fourth electromagnets (103,104) is changed to control the position of the shaft (14) in the opposite direction (thrust direction in this example) of the third and fourth electromagnets (103,104). Can be done.

〈第５および第６電磁石の制御コイルの配線状態〉
実施形態２の第５および第６電磁石（105,106）の制御コイル（105c,106c）の配線状態は、実施形態１の第５および第６電磁石（105,106）の制御コイル（105c,106c）の配線状態と同様である。 <Wiring state of control coils of 5th and 6th electromagnets>
The wiring state of the control coil (105c, 106c) of the fifth and sixth electromagnets (105,106) of the second embodiment is the wiring state of the control coil (105c, 106c) of the fifth and sixth electromagnets (105,106) of the first embodiment. Is similar to.

〈第７〜第１０電磁石の制御コイルの配線状態〉
実施形態２の第７〜第１０電磁石（107〜110）の制御コイル（107c〜110c）の配線状態は、実施形態１の第７〜第１０電磁石（107〜110）の制御コイル（107c〜110c）の配線状態と同様である。 <Wiring state of control coil of 7th to 10th electromagnet>
The wiring state of the control coils (107c to 110c) of the 7th to 10th electromagnets (107 to 110) of the second embodiment is the control coil (107c to 110c) of the 7th to 10th electromagnets (107 to 110) of the first embodiment. ) Is the same as the wiring state.

〈バイアスコイルの配線状態〉
第１および第２スラスト磁気軸受（31,32）の電磁石（50）である第３および第４電磁石（103,104）のバイアスコイル（103b,104b）と、第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（61,62）である第７および第８電磁石（107,108）のバイアスコイル（107b,108b）には、第１電流（i1）および第２電流（i2）の一方（この例では第１電流（i1））が供給される。 <Wiring state of bias coil>
The bias coils (103b, 104b) of the third and fourth electromagnets (103,104), which are the electromagnets (50) of the first and second thrust magnetic bearings (31,32), and the electromagnets of the second radial magnetic bearing (42) ( The bias coils (107b, 108b) of the 7th and 8th electromagnets (107,108), which are 61,62), have one of the first current (i1) and the second current (i2) (in this example, the first current (i1). )) Is supplied.

第３および第４電磁石（103,104）のバイアスコイル（103b,104b）に第１電流（i1）が供給されると、第３および第４電磁石（103,104）のバイアスコイル（103b,104b）の各々にバイアス磁束（MB）が発生する。このバイアス磁束（MB）は、第３および第４電磁石（103,104）の合成電磁力と、第３および第４電磁石（103,104）の制御コイル（103c,104c）に供給される第３電流（i3）との線形性を調節するための磁束である。なお、第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に発生するバイアス磁束（MB）の向きは、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）に発生するバイアス磁束（MB）の向きと逆である。 When the first current (i1) is supplied to the bias coils (103b, 104b) of the third and fourth electromagnets (103,104), each of the bias coils (103b, 104b) of the third and fourth electromagnets (103,104) is supplied. Bias magnetic flux (MB) is generated. This bias magnetic flux (MB) is the combined electromagnetic force of the third and fourth electromagnets (103,104) and the third current (i3) supplied to the control coils (103c, 104c) of the third and fourth electromagnets (103,104). It is a magnetic flux for adjusting the linearity with. The direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104) is opposite to the direction of the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (103b) of the third electromagnet (103). Is.

〔実施形態２の特徴〕
以上のように、実施形態２の磁気軸受装置（20）では、第１電磁石（101）と第２電磁石（102）との対向方向は、被支持体（14）のラジアル方向に沿う方向であり、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向は、被支持体（14）のスラスト方向に沿う方向である。 [Characteristics of Embodiment 2]
As described above, in the magnetic bearing device (20) of the second embodiment, the facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is the direction along the radial direction of the supported body (14). The opposite direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is along the thrust direction of the supported body (14).

実施形態２では、第１電流（i1）および第２電流（i2）を制御することにより、被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。また、第３電流（i3）を制御することにより、被支持体（14）のスラスト方向における位置を制御することができる。そして、第１電流（i1）および第２電流（i2）の一方を第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に供給することにより、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）における合成電磁力と第３電流（i3）との線形性を調節することができる。 In the second embodiment, the position of the supported body (14) in the radial direction can be controlled by controlling the first current (i1) and the second current (i2). Further, by controlling the third current (i3), the position of the supported body (14) in the thrust direction can be controlled. Then, one of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). The linearity of the combined electromagnetic force and the third current (i3) in the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) can be adjusted.

（実施形態２の変形例１）
実施形態２の変形例１の磁気軸受装置（20）は、第３電磁石（103）および第４電磁石（104）が実施形態２の磁気軸受装置（20）と異なる。 (Modification 1 of Embodiment 2)
In the magnetic bearing device (20) of the first modification of the second embodiment, the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) are different from the magnetic bearing device (20) of the second embodiment.

実施形態２の変形例１では、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向は、シャフト（14）のラジアル方向である。また、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向は、第１電磁石（101）と第２電磁石（102）との対向方向と交差する方向である。そして、第１電磁石（101）と第２電磁石（102）と第３電磁石（103）と第４電磁石（104）は、１つのラジアル磁気軸受（第１ラジアル磁気軸受（41））に設けられる。 In the first modification of the second embodiment, the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is the radial direction of the shaft (14). The facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is a direction intersecting the facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102). The first electromagnet (101), the second electromagnet (102), the third electromagnet (103), and the fourth electromagnet (104) are provided on one radial magnetic bearing (first radial magnetic bearing (41)).

具体的には、実施形態２の変形例１では、第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（63,64）のバイアスコイル（60b）には、第１電流（i1）が供給される。例えば、第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（63,64）のバイアスコイル（60b）は、第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（61）のコイル（60a）に電気的に直列接続される。第３および第４電磁石（103,104）は、第１ラジアル磁気軸受（41）の電磁石（63,64）である。 Specifically, in the first modification of the second embodiment, the first current (i1) is supplied to the bias coil (60b) of the electromagnet (63,64) of the first radial magnetic bearing (41). For example, the bias coil (60b) of the electromagnet (63,64) of the first radial magnetic bearing (41) is electrically connected in series with the coil (60a) of the electromagnet (61) of the first radial magnetic bearing (41). To. The third and fourth electromagnets (103,104) are electromagnets (63,64) of the first radial magnetic bearing (41).

〔実施形態２の変形例１の特徴（１）〕
以上のように、実施形態２の変形例１の磁気軸受装置（20）では、第１電磁石（101）と第２電磁石（102）との対向方向は、被支持体（14）のラジアル方向に沿う方向であり、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向は、被支持体（14）のラジアル方向に沿う方向である。 [Features of Modification 1 of Embodiment 2 (1)]
As described above, in the magnetic bearing device (20) of the first modification of the second embodiment, the facing direction of the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is in the radial direction of the supported body (14). The direction along which the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) face each other is the direction along the radial direction of the supported body (14).

実施形態２の変形例１では、第１電流（i1）および第２電流（i2）を制御することにより、被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。また、第３電流（i3）を制御することにより、被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。そして、第１電流（i1）および第２電流（i2）の一方を第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に供給することにより、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）における合成電磁力と第３電流（i3）との線形性を調節することができる。 In the first modification of the second embodiment, the position of the supported body (14) in the radial direction can be controlled by controlling the first current (i1) and the second current (i2). Further, by controlling the third current (i3), the position of the supported body (14) in the radial direction can be controlled. Then, one of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). The linearity of the combined electromagnetic force and the third current (i3) in the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) can be adjusted.

〔実施形態２の変形例１の特徴（２）〕
また、実施形態２の変形例１の磁気軸受装置（20）では、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向は、第１電磁石（101）と第２電磁石（102）との対向方向と交差する方向である。第１電磁石（101）と第２電磁石（102）と第３電磁石（103）と第４電磁石（104）は、１つのラジアル磁気軸受（41）に設けられる。 [Characteristics of Modification 1 of Embodiment 2 (2)]
Further, in the magnetic bearing device (20) of the first modification of the second embodiment, the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) are opposed to each other in the opposite directions of the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102). It is a direction that intersects with the direction opposite to. The first electromagnet (101), the second electromagnet (102), the third electromagnet (103), and the fourth electromagnet (104) are provided on one radial magnetic bearing (41).

実施形態の変形例１では、第１電流（i1）と第２電流（i2）を制御することにより、ラジアル磁気軸受（41）において被支持体（14）のラジアル方向（例えばＸ軸方向）における位置を制御することができる。また、第３電流（i3）を制御することにより、ラジアル磁気軸受（41）において被支持体（14）の別のラジアル方向（例えばＹ軸方向）における位置を制御することができる。 In the first modification of the embodiment, by controlling the first current (i1) and the second current (i2), in the radial magnetic bearing (41), the supported body (14) is in the radial direction (for example, the X-axis direction). The position can be controlled. Further, by controlling the third current (i3), it is possible to control the position of the supported body (14) in another radial direction (for example, the Y-axis direction) in the radial magnetic bearing (41).

（実施形態２の変形例２）
実施形態２の変形例２の磁気軸受装置（20）は、第３電磁石（103）および第４電磁石（104）が実施形態２の磁気軸受装置（20）と異なる。 (Modification 2 of Embodiment 2)
In the magnetic bearing device (20) of the second modification of the second embodiment, the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) are different from the magnetic bearing device (20) of the second embodiment.

実施形態２の変形例２では、第３電磁石（103）と第４電磁石（104）との対向方向は、シャフト（14）のラジアル方向である。第１電磁石（101）と第２電磁石（102）は、第１ラジアル磁気軸受（41）に設けられる。第３電磁石（103）と第４電磁石（104）は、第２ラジアル磁気軸受（42）に設けられる。 In the second modification of the second embodiment, the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is the radial direction of the shaft (14). The first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) are provided on the first radial magnetic bearing (41). The third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) are provided on the second radial magnetic bearing (42).

具体的には、実施形態２の変形例２では、第３および第４電磁石（103,104）は、第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（61,62）である。なお、第３および第４電磁石（103,104）は、第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（63,64）であってもよい。この場合、第２ラジアル磁気軸受（42）の電磁石（63,64）のバイアスコイル（60b）には、第１電流（i1）が供給される。 Specifically, in the second modification of the second embodiment, the third and fourth electromagnets (103,104) are the electromagnets (61,62) of the second radial magnetic bearing (42). The third and fourth electromagnets (103,104) may be the electromagnets (63,64) of the second radial magnetic bearing (42). In this case, the first current (i1) is supplied to the bias coil (60b) of the electromagnet (63,64) of the second radial magnetic bearing (42).

〔実施形態２の変形例２の特徴〕
以上のように、実施形態２の変形例２の磁気軸受装置（20）では、第１電磁石（101）と第２電磁石（102）は、第１ラジアル磁気軸受（41）に設けられる。第３電磁石（103）と第４電磁石（104）は、第２ラジアル磁気軸受（42）に設けられる。 [Characteristics of Modification 2 of Embodiment 2]
As described above, in the magnetic bearing device (20) of the second modification of the second embodiment, the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) are provided on the first radial magnetic bearing (41). The third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) are provided on the second radial magnetic bearing (42).

実施形態２の変形例２では、第１電流（i1）および第２電流（i2）を制御することにより、第１ラジアル磁気軸受（41）において被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。また、第３電流（i3）を制御することにより、第２ラジアル磁気軸受（42）において被支持体（14）のラジアル方向における位置を制御することができる。これにより、被支持体（14）のチルト方向における位置を制御することができる。 In the second modification of the second embodiment, the position of the supported body (14) in the radial direction of the first radial magnetic bearing (41) is controlled by controlling the first current (i1) and the second current (i2). can do. Further, by controlling the third current (i3), the position of the supported body (14) in the radial direction of the second radial magnetic bearing (42) can be controlled. Thereby, the position of the supported body (14) in the tilt direction can be controlled.

（その他の実施形態）
以上の説明では、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）とが電気的に直列接続される場合を例に挙げたが、これに限定されない。例えば、図１５に示すように、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）は、互いに電気的に並列接続されてもよい。図１５の例では、第３，第４，第７，第８電磁石（103,104,107,108）のバイアスコイル（103b,104b,107b,108b）は、互いに電気的に並列接続され、第１電磁石（101）のコイル（101a）に電気的に接続される。 (Other embodiments)
In the above description, the case where the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104) are electrically connected in series has been given as an example, but the present invention is limited to this. Not done. For example, as shown in FIG. 15, the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104) may be electrically connected in parallel to each other. In the example of FIG. 15, the bias coils (103b, 104b, 107b, 108b) of the third, fourth, seventh, and eighth electromagnets (103,104,107,108) are electrically connected in parallel with each other, and the first electromagnet (101) is connected. It is electrically connected to the coil (101a).

以上のように、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）とを互いに電気的に並列接続することにより、第１電流（i1）を供給するために必要となる電圧を低減することができる。なお、第５および第６電磁石（105,106）のバイアスコイル（105b,106b）、第９および第１０電磁石（109,110）のバイアスコイル（109b,110b）、第３および第４電磁石（103,104）の補助バイアスコイル（103d,104d）、第７および第８電磁石（107,108）の補助バイアスコイル（107d,108d）についても同様である。 As described above, the first current (i1) is supplied by electrically connecting the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104) in parallel with each other. The voltage required to do so can be reduced. The bias coils (105b, 106b) of the 5th and 6th electromagnets (105,106), the bias coils (109b, 110b) of the 9th and 10th electromagnets (109,110), and the auxiliary biases of the 3rd and 4th electromagnets (103,104). The same applies to the auxiliary bias coils (107d, 108d) of the coils (103d, 104d) and the 7th and 8th electromagnets (107,108).

なお、以上の説明において、バイアス磁束（MB）が制御磁束（MC）よりも小さいことが好ましい。 In the above description, it is preferable that the bias magnetic flux (MB) is smaller than the control magnetic flux (MC).

また、以上の説明において、第３電磁石（103）の制御コイル（103c）の最大起磁力と第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）の最大起磁力とが互いに等しいことが好ましい。これと同様に、第４電磁石（104）の制御コイル（104c）の最大起磁力と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）の最大起磁力とが互いに等しいことが好ましい。このようにすることにより、第３および第４電磁石（103,104）の合成電磁力と第３および第４電磁石（103,104）の制御コイル（103c,104c）に流れる第３電流（i3）との線形性を良好に保つことができる。なお、第５〜第１０電磁石（105〜110）についても同様である。 Further, in the above description, it is preferable that the maximum magnetomotive force of the control coil (103c) of the third electromagnet (103) and the maximum magnetomotive force of the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) are equal to each other. Similarly, it is preferable that the maximum magnetomotive force of the control coil (104c) of the fourth electromagnet (104) and the maximum magnetomotive force of the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104) are equal to each other. By doing so, the linearity between the combined electromagnetic force of the 3rd and 4th electromagnets (103,104) and the 3rd current (i3) flowing through the control coil (103c,104c) of the 3rd and 4th electromagnets (103,104). Can be kept good. The same applies to the 5th to 10th electromagnets (105 to 110).

例えば、第３電磁石（103）の制御コイル（103c）を流れる電流の最大値と第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）を流れる電流の最大値とが互いに等しくなっていない場合、第３電磁石（103）の制御コイル（103c）の巻数と第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）の巻数とを調節することにより、第３電磁石（103）の制御コイル（103c）の最大起磁力と第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）の最大起磁力が互いに等しくなるようにすることが好ましい。 For example, if the maximum value of the current flowing through the control coil (103c) of the third electromagnet (103) and the maximum value of the current flowing through the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) are not equal to each other, the third electromagnet (103) has a third value. By adjusting the number of turns of the control coil (103c) of the electromagnet (103) and the number of turns of the bias coil (103b) of the third electromagnet (103), the maximum electromotive force of the control coil (103c) of the third electromagnet (103) It is preferable that the maximum motive forces of the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the third electromagnet (103) are equal to each other.

また、以上の説明において、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）の巻数と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）の巻数とが互いに等しいことが好ましい。このようにすることにより、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）とのインダクタンスの差を小さくすることができる。これにより、第３電磁石（103）のバイアスコイル（103b）に発生するバイアス磁束（MB）と第４電磁石（104）のバイアスコイル（104b）に発生するバイアス磁束（MB）との総和の時間変動を低減することができる。なお、第５〜第１０電磁石（105〜110）のバイアスコイル（105b〜110b）についても同様である。 Further, in the above description, it is preferable that the number of turns of the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the number of turns of the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104) are equal to each other. By doing so, the difference in inductance between the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104) can be reduced. As a result, the total time variation of the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias magnetic flux (MB) generated in the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). Can be reduced. The same applies to the bias coils (105b to 110b) of the 5th to 10th electromagnets (105 to 110).

また、以上の説明において、第３および第４電磁石（103,104）のバイアスコイル（103b,104b）と同様に、第１電磁石（101）のコイル（101a）の巻数と第２電磁石（102）のコイル（102a）の巻数とが互いに等しいことが好ましい。 Further, in the above description, the number of turns of the coil (101a) of the first electromagnet (101) and the coil of the second electromagnet (102) are the same as those of the bias coils (103b, 104b) of the third and fourth electromagnets (103,104). It is preferable that the number of turns of (102a) is equal to each other.

また、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり置換したりしてもよい。 In addition, although the embodiments and modifications have been described, it will be understood that various modifications of the forms and details are possible without departing from the purpose and scope of the claims. In addition, the above embodiments and modifications may be appropriately combined or replaced as long as they do not impair the functions of the present disclosure.

以上説明したように、本開示は、磁気軸受装置として有用である。 As described above, the present disclosure is useful as a magnetic bearing device.

１０ターボ圧縮機
１１ケーシング
１２インペラ
１３モータ
１４シャフト（被支持体）
１５タッチダウン軸受
２０磁気軸受装置
２１制御部
２２電源部
３０スラスト磁気軸受
３１第１スラスト磁気軸受
３２第２スラスト磁気軸受
４１第１ラジアル磁気軸受
４２第２ラジアル磁気軸受
１０１〜１１０第１〜第１０電磁石
１０１ａ，１０２ａコイル
１０３ｂ〜１１０ｂバイアスコイル
１０３ｃ〜１１０ｃ制御コイル
１０３ｄ，１０４ｄ補助バイアスコイル 10 Turbo compressor 11 Casing 12 Impeller 13 Motor 14 Shaft (supported body)
15 Touch-down bearing 20 Magnetic bearing device 21 Control unit 22 Power supply unit 30 Thrust magnetic bearing 31 1st thrust magnetic bearing 32 2nd thrust magnetic bearing 41 1st radial magnetic bearing 42 2nd radial magnetic bearing 101-110 1st to 10th Electromagnets 101a, 102a Coil 103b to 110b Bias coil 103c to 110c Control coil 103d, 104d Auxiliary bias coil

Claims

A magnetic bearing device that non-contactly supports the supported body (14).
With the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) facing each other with the supported body (14) in between,
A third electromagnet (103) and a fourth electromagnet (104) facing each other with the supported body (14) in between are provided.
The first electromagnet (101) has a coil (101a) and has.
The second electromagnet (102) has a coil (102a) and has.
The third electromagnet (103) has a control coil (103c) and a bias coil (103b).
The fourth electromagnet (104) has a control coil (104c) and a bias coil (104b).
A first current (i1) is supplied to the coil (101a) of the first electromagnet (101).
A second current (i2) is supplied to the coil (102a) of the second electromagnet (102).
A third current (i3) is supplied to the control coil (103c) of the third electromagnet (103) and the control coil (104c) of the fourth electromagnet (104).
One of the first current (i1) and the second current (i2) is supplied to the bias coil (103b) of the third electromagnet (103) and the bias coil (104b) of the fourth electromagnet (104). A magnetic bearing device characterized by the above.

In claim 1,
The facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is a direction along the thrust direction of the supported body (14).
A magnetic bearing device characterized in that the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is a direction along the radial direction of the supported body (14).

In claim 1,
The facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is a direction along the radial direction of the supported body (14).
A magnetic bearing device characterized in that the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is a direction along the thrust direction of the supported body (14).

In claim 1,
The facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is a direction along the radial direction of the supported body (14).
A magnetic bearing device characterized in that the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is a direction along the radial direction of the supported body (14).

In claim 4,
The facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is a direction intersecting the facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102).
The first electromagnet (101), the second electromagnet (102), the third electromagnet (103), and the fourth electromagnet (104) are magnetically provided on one radial magnetic bearing (41). Bearing device.

In claim 4,
The first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) are provided on the first radial magnetic bearing (41).
A magnetic bearing device, wherein the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) are provided on a second radial magnetic bearing (42).

In claim 1,
A fifth electromagnet (105) and a sixth electromagnet (106) facing each other with the supported body (14) in between are provided.
The fifth electromagnet (105) has a control coil (105c) and a bias coil (105b).
The sixth electromagnet (106) has a control coil (106c) and a bias coil (106b).
A fourth current (i4) is supplied to the control coil (105c) of the fifth electromagnet (105) and the control coil (106c) of the sixth electromagnet (106).
The bias coil (105b) of the fifth electromagnet (105) and the bias coil (106b) of the sixth electromagnet (106) are supplied with the other of the first current (i1) and the second current (i2). A magnetic bearing device characterized by the above.

In claim 7,
The facing direction between the first electromagnet (101) and the second electromagnet (102) is a direction along the thrust direction of the supported body (14).
The facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104) is a direction along the radial direction of the supported body (14).
A magnetic bearing device characterized in that the facing direction between the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106) is a direction along the radial direction of the supported body (14).

In claim 8.
The facing direction between the fifth electromagnet (105) and the sixth electromagnet (106) is a direction intersecting the facing direction between the third electromagnet (103) and the fourth electromagnet (104).
The third electromagnet (103), the fourth electromagnet (104), the fifth electromagnet (105), and the sixth electromagnet (106) are magnetically provided on one radial magnetic bearing (41). Bearing device.

In claim 1,
The third electromagnet (103) has an auxiliary bias coil (103d).
The fourth electromagnet (104) has an auxiliary bias coil (104d).
The auxiliary bias coil (103d) of the third electromagnet (103) and the auxiliary bias coil (104d) of the fourth electromagnet (104) have the other of the first current (i1) and the second current (i2). A magnetic bearing device characterized by being supplied.

Impeller (12) and
The shaft (14) to which the impeller (12) is attached and
A motor (13) that rotationally drives the shaft (14) and
A magnetic bearing device (20) that non-contactly supports the shaft (14) is provided.
The turbo compressor according to any one of claims 1 to 10, wherein the magnetic bearing device (20) is the magnetic bearing device according to any one of claims 1 to 10.