JP2673479B2 - 磁気軸受装置 - Google Patents
磁気軸受装置Info
- Publication number
- JP2673479B2 JP2673479B2 JP24728492A JP24728492A JP2673479B2 JP 2673479 B2 JP2673479 B2 JP 2673479B2 JP 24728492 A JP24728492 A JP 24728492A JP 24728492 A JP24728492 A JP 24728492A JP 2673479 B2 JP2673479 B2 JP 2673479B2
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- rotation sensor
- thrust
- magnetic bearing
- bearing device
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気軸受装置に係り、特
に回転軸に垂直に取り付けられたスラストディスクを、
磁気吸引力により非接触で浮上保持するスラスト磁気軸
受装置における回転センサの構造に関する。
に回転軸に垂直に取り付けられたスラストディスクを、
磁気吸引力により非接触で浮上保持するスラスト磁気軸
受装置における回転センサの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来のスラスト磁気軸受装置の
断面図である。回転軸６にはスラストディスク７が垂直
に取り付けられており、スラストディスク７をはさむよ
うに一対の磁気軸受装置を構成する磁極８が設けられ、
磁極８には励磁コイル９が巻回されている。スラストデ
ィスク７は、円板状の磁性材料のターゲットであり、環
状の励磁コイル９に励磁電流が流されることにより、環
状の磁極８とスラストディスク７の間には磁気吸引力が
働く。この磁気吸引力、即ち、励磁コイル９の励磁電流
を制御することによって、回転軸６に直結されたスラス
トディスク７は、上下一対の磁極８の間に非接触で浮上
保持され支承される。
断面図である。回転軸６にはスラストディスク７が垂直
に取り付けられており、スラストディスク７をはさむよ
うに一対の磁気軸受装置を構成する磁極８が設けられ、
磁極８には励磁コイル９が巻回されている。スラストデ
ィスク７は、円板状の磁性材料のターゲットであり、環
状の励磁コイル９に励磁電流が流されることにより、環
状の磁極８とスラストディスク７の間には磁気吸引力が
働く。この磁気吸引力、即ち、励磁コイル９の励磁電流
を制御することによって、回転軸６に直結されたスラス
トディスク７は、上下一対の磁極８の間に非接触で浮上
保持され支承される。
【０００３】かかるスラスト磁気軸受に支承されて回転
する回転軸６の回転数を検出する回転センサ１５は、ス
ラスト磁気軸受を構成する磁極８、励磁コイル９、スラ
ストディスク７とは別の場所に設けられていた。即ち、
図４に示すように回転軸６には回転センサディスク１３
が直結されており、ディスク１３の一部分に磁性材料の
センサターゲット１０が固定されており、センサターゲ
ット１０は回転軸６と共に回転する。ディスク１３のセ
ンサターゲット１０に対向する部分には、ディスク１３
と空間的に離隔して回転センサコイル１２が巻回された
回転センサコア１１が配置されている。回転軸６と共に
回転するセンサターゲット１０が、固定されたセンサコ
ア１１に対向する部分を通過する時に、回転センサコイ
ル１２から見た回転センサコア１１の磁気回路（インダ
クタンス）が変化することから、回転センサコイル１２
の両端には逆起電圧のパルスが生じる。このパルスは、
センサコア１１の対向する箇所にセンサターゲット１０
が通過する毎に現れるので、このパルスをカウントする
ことにより、回転軸の回転数を検出することができる。
する回転軸６の回転数を検出する回転センサ１５は、ス
ラスト磁気軸受を構成する磁極８、励磁コイル９、スラ
ストディスク７とは別の場所に設けられていた。即ち、
図４に示すように回転軸６には回転センサディスク１３
が直結されており、ディスク１３の一部分に磁性材料の
センサターゲット１０が固定されており、センサターゲ
ット１０は回転軸６と共に回転する。ディスク１３のセ
ンサターゲット１０に対向する部分には、ディスク１３
と空間的に離隔して回転センサコイル１２が巻回された
回転センサコア１１が配置されている。回転軸６と共に
回転するセンサターゲット１０が、固定されたセンサコ
ア１１に対向する部分を通過する時に、回転センサコイ
ル１２から見た回転センサコア１１の磁気回路（インダ
クタンス）が変化することから、回転センサコイル１２
の両端には逆起電圧のパルスが生じる。このパルスは、
センサコア１１の対向する箇所にセンサターゲット１０
が通過する毎に現れるので、このパルスをカウントする
ことにより、回転軸の回転数を検出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようなスラスト磁
気軸受における回転センサ１５は、スラスト磁気軸受と
は別個に、回転軸に直結された回転センサディスク１
３、回転センサコイル１２を巻回した回転センサコア１
１等の部材を設ける必要があった。このため、回転セン
サ１５を構成する、それぞれの部材のスペースが必要で
あった。又、回転センサコイル１２にはケーブルを接続
する必要があるが、磁気軸受の励磁コイル９とは離れた
位置にあるためスペースが制限され、組立にくいという
問題点があった。
気軸受における回転センサ１５は、スラスト磁気軸受と
は別個に、回転軸に直結された回転センサディスク１
３、回転センサコイル１２を巻回した回転センサコア１
１等の部材を設ける必要があった。このため、回転セン
サ１５を構成する、それぞれの部材のスペースが必要で
あった。又、回転センサコイル１２にはケーブルを接続
する必要があるが、磁気軸受の励磁コイル９とは離れた
位置にあるためスペースが制限され、組立にくいという
問題点があった。
【０００５】係る従来技術の問題点に鑑み、本発明は回
転センサの特別なスペースを要しない、且つ、組立の容
易な、回転センサを搭載した磁気軸受装置を提供する。
転センサの特別なスペースを要しない、且つ、組立の容
易な、回転センサを搭載した磁気軸受装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、回転軸に垂直
に取り付けられたスラストディスクをはさむように支承
する一対の磁極と励磁コイルとからなる磁気軸受装置に
おいて、前記磁気軸受装置を構成する磁極の一部には、
回転センサコイルが巻回され、前記回転センサコイルが
巻回された磁極部分に対向するスラストディスクの部分
には切欠き部が設けられていることを特徴とするもので
ある。
に取り付けられたスラストディスクをはさむように支承
する一対の磁極と励磁コイルとからなる磁気軸受装置に
おいて、前記磁気軸受装置を構成する磁極の一部には、
回転センサコイルが巻回され、前記回転センサコイルが
巻回された磁極部分に対向するスラストディスクの部分
には切欠き部が設けられていることを特徴とするもので
ある。
【０００７】
【作用】磁気軸受装置を構成する磁極の一部には回転セ
ンサコイルが巻回され回転センサ磁極を構成し、回転セ
ンサコイルが巻回されたセンサ磁極の対向する部分に
は、スラストディスク上に切欠き部が部分的に設けられ
ている。このため、回転軸の回転に伴いスラストディス
クが回転すると、回転センサコイルが巻回されたセンサ
磁極の対向する部分を、スラストディスクの切欠き部が
通過する毎に、回転センサコイルには逆起電圧のパルス
を生じ、これをカウントすることによって、回転軸の回
転数を検出することができる。
ンサコイルが巻回され回転センサ磁極を構成し、回転セ
ンサコイルが巻回されたセンサ磁極の対向する部分に
は、スラストディスク上に切欠き部が部分的に設けられ
ている。このため、回転軸の回転に伴いスラストディス
クが回転すると、回転センサコイルが巻回されたセンサ
磁極の対向する部分を、スラストディスクの切欠き部が
通過する毎に、回転センサコイルには逆起電圧のパルス
を生じ、これをカウントすることによって、回転軸の回
転数を検出することができる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例の磁気軸受装置の主
軸に沿った断面図であり、図２は図１のＡＡ′線に沿っ
た断面図である。回転軸６に垂直に取り付けられたスラ
ストディスク７を挟むように支承する上下一対の環状の
励磁コイル９を備えた環状の磁極８とからスラスト磁気
軸受が構成されることは、従来の技術と同様である。
軸に沿った断面図であり、図２は図１のＡＡ′線に沿っ
た断面図である。回転軸６に垂直に取り付けられたスラ
ストディスク７を挟むように支承する上下一対の環状の
励磁コイル９を備えた環状の磁極８とからスラスト磁気
軸受が構成されることは、従来の技術と同様である。
【０００９】このスラスト磁気軸受には、回転センサ１
が組み込まれており、磁気軸受を構成する前述の磁極８
の一部が回転センサ磁極２となっている。回転センサ磁
極２には、回転センサコイル５が巻回されており、対向
する磁気材料のスラストディスク７との間で磁気回路が
形成されている。一方、磁気軸受によって挾み込むよう
に支承される、回転軸に直結されたスラストディスク７
の回転センサ磁極２に対向した一部分には切欠き部３が
設けられている。尚、この切欠き部３は、磁性材料のス
ラストディスクに設けられた凹部であり、この凹部は非
磁性材料で埋められていても差支えない。
が組み込まれており、磁気軸受を構成する前述の磁極８
の一部が回転センサ磁極２となっている。回転センサ磁
極２には、回転センサコイル５が巻回されており、対向
する磁気材料のスラストディスク７との間で磁気回路が
形成されている。一方、磁気軸受によって挾み込むよう
に支承される、回転軸に直結されたスラストディスク７
の回転センサ磁極２に対向した一部分には切欠き部３が
設けられている。尚、この切欠き部３は、磁性材料のス
ラストディスクに設けられた凹部であり、この凹部は非
磁性材料で埋められていても差支えない。
【００１０】この回転センサ１は、以下のように動作す
る。回転軸６に直結されたスラストディスク７がスラス
ト磁気軸受を形成する励磁コイル９に制御電流が流れる
ことにより、磁極８の磁気吸引力に支承されて浮上支持
される。磁極８の一部分である回転センサ磁極２には、
空間的に離隔したスラストディスク７との間で磁気回路
が構成される。回転軸６が回転すると、直結されている
スラストディスク７も回転し、スラストディスク７の一
部分である切欠き部３も回転軸６のまわりに回転する。
この切欠き部３が固定されている回転センサ磁極２の対
向部分を通過すると、回転センサコイル５から見た磁気
抵抗（インダクタンス）が変化することにより、回転セ
ンサコイル５と鎖交する磁束が変化し、回転センサコイ
ル５には逆起電圧のパルスが生じる。従って、このパル
ス数をカウントすることによって、回転軸の回転数を検
出することができる。
る。回転軸６に直結されたスラストディスク７がスラス
ト磁気軸受を形成する励磁コイル９に制御電流が流れる
ことにより、磁極８の磁気吸引力に支承されて浮上支持
される。磁極８の一部分である回転センサ磁極２には、
空間的に離隔したスラストディスク７との間で磁気回路
が構成される。回転軸６が回転すると、直結されている
スラストディスク７も回転し、スラストディスク７の一
部分である切欠き部３も回転軸６のまわりに回転する。
この切欠き部３が固定されている回転センサ磁極２の対
向部分を通過すると、回転センサコイル５から見た磁気
抵抗（インダクタンス）が変化することにより、回転セ
ンサコイル５と鎖交する磁束が変化し、回転センサコイ
ル５には逆起電圧のパルスが生じる。従って、このパル
ス数をカウントすることによって、回転軸の回転数を検
出することができる。
【００１１】なお、この時スラスト磁気軸受となる磁極
８の磁束が回転センサ磁極２を貫通するので、スラスト
磁気軸受を形成する励磁コイル９に流れる制御電流が変
化すると、磁極８及び回転センサ磁極２の磁束も変化す
る。制御電流が変化しても、磁極２，８の磁束の変化の
影響を受けないよう、回転センサコイル５をスラストデ
ィスク７をはさむよう対向に配置し、且つ対向して配置
された２個の回転センサコイル５を制御電流の磁束の変
化によって生じる逆起電圧が反対方向となるように直列
に接続する。回転センサコイル５を上述のように直列に
接続しているので、制御電流の変化によって生じる回転
センサコイル５のそれぞれの逆起電圧はキャンセルする
方向に働き、切欠き３によって生じる逆起電圧は加算す
る方向に働く。従って直列接続された回転センサコイル
５の両端の回転センサとしてのパルス出力には、制御電
流の変化の影響を生じない。
８の磁束が回転センサ磁極２を貫通するので、スラスト
磁気軸受を形成する励磁コイル９に流れる制御電流が変
化すると、磁極８及び回転センサ磁極２の磁束も変化す
る。制御電流が変化しても、磁極２，８の磁束の変化の
影響を受けないよう、回転センサコイル５をスラストデ
ィスク７をはさむよう対向に配置し、且つ対向して配置
された２個の回転センサコイル５を制御電流の磁束の変
化によって生じる逆起電圧が反対方向となるように直列
に接続する。回転センサコイル５を上述のように直列に
接続しているので、制御電流の変化によって生じる回転
センサコイル５のそれぞれの逆起電圧はキャンセルする
方向に働き、切欠き３によって生じる逆起電圧は加算す
る方向に働く。従って直列接続された回転センサコイル
５の両端の回転センサとしてのパルス出力には、制御電
流の変化の影響を生じない。
【００１２】図３は、スラスト変位信号１６、スラスト
制御電流信号１７、回転センサ信号１８をキャンセル回
路１９に入力し、制御電流変化による信号を、スラスト
信号１６及びスラスト制御電流信号１７より取り出し、
スラスト制御電流信号１７の変化分をスラスト変位信号
１６によりキャンセルし、回転センサ信号１８より正し
い回転数信号を取り出すようにしたものである。このよ
うな回路上の処理によって、スラスト磁気軸受となる磁
極８の一部分に回転センサ磁極２を設けても、回転セン
サコイルからはスラスト磁気軸受の制御電流の変化の影
響を受けない回転パルスを取り出すことができる。
制御電流信号１７、回転センサ信号１８をキャンセル回
路１９に入力し、制御電流変化による信号を、スラスト
信号１６及びスラスト制御電流信号１７より取り出し、
スラスト制御電流信号１７の変化分をスラスト変位信号
１６によりキャンセルし、回転センサ信号１８より正し
い回転数信号を取り出すようにしたものである。このよ
うな回路上の処理によって、スラスト磁気軸受となる磁
極８の一部分に回転センサ磁極２を設けても、回転セン
サコイルからはスラスト磁気軸受の制御電流の変化の影
響を受けない回転パルスを取り出すことができる。
【００１３】
【発明の効果】以上に説明したように本発明の磁気軸受
装置によれば、回転センサの磁極がスラスト磁気軸受の
磁極と一体に形成され、回転センサのターゲットがスラ
スト磁気軸受のスラストディスクの切欠き部として形成
される。従って、回転センサの部品数が削減され、従来
の回転センサに必要であったスペースが不要となり、回
転センサを搭載した小型コンパクト化された磁気軸受装
置が実現された。又、回転センサコイルに接続するケー
ブルも、軸受の励磁コイルのケーブルの近傍に配設する
ことができることから、従来の組立のためのスペースの
制限という問題が解消され、組立容易な磁気軸受装置が
実現された。即ち、従来の組立のためのスペースの制限
という問題が解決され組立も容易となり、又、スラスト
制御電流に影響されない磁気軸受装置が実現された。
装置によれば、回転センサの磁極がスラスト磁気軸受の
磁極と一体に形成され、回転センサのターゲットがスラ
スト磁気軸受のスラストディスクの切欠き部として形成
される。従って、回転センサの部品数が削減され、従来
の回転センサに必要であったスペースが不要となり、回
転センサを搭載した小型コンパクト化された磁気軸受装
置が実現された。又、回転センサコイルに接続するケー
ブルも、軸受の励磁コイルのケーブルの近傍に配設する
ことができることから、従来の組立のためのスペースの
制限という問題が解消され、組立容易な磁気軸受装置が
実現された。即ち、従来の組立のためのスペースの制限
という問題が解決され組立も容易となり、又、スラスト
制御電流に影響されない磁気軸受装置が実現された。
【図１】本発明の一実施例の磁気軸受装置の断面図。
【図２】本発明の一実施例の磁気軸受装置の断面図。
【図３】本発明の一実施例の回転センサ回路のブロック
図。
図。
【図４】従来の磁気軸受装置の断面図。
１，１５ 回転センサ ２ 回転センサ磁極 ３ 切欠き部 ５ 回転センサコイル ６ 回転軸 ７ スラストディスク ８ 磁極 ９ 励磁コイル １０ センサターゲット １１ 回転センサコア １２ 回転センサコイル １３ 回転センサディスク １６ スラスト変位信号 １７ スラスト制御電流信号 １８ 回転センサ信号 １９ キャンセル回路
Claims (1)
- 【請求項１】 回転軸に垂直に取り付けられたスラスト
ディスクをはさむように支承する一対の磁極と励磁コイ
ルとからなる磁気軸受装置において、前記磁気軸受装置
を構成する磁極の一部には、回転センサコイルが巻回さ
れ、前記回転センサコイルが巻回された磁極部分に対向
するスラストディスクの部分には切欠き部が設けられて
いることを特徴とする磁気軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24728492A JP2673479B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-08-24 | 磁気軸受装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-209829 | 1992-07-14 | ||
| JP20982992 | 1992-07-14 | ||
| JP24728492A JP2673479B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-08-24 | 磁気軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0681839A JPH0681839A (ja) | 1994-03-22 |
| JP2673479B2 true JP2673479B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=26517690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24728492A Expired - Lifetime JP2673479B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-08-24 | 磁気軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2673479B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101166854B1 (ko) | 2010-03-11 | 2012-07-19 | 한국기계연구원 | 자기베어링 구조 및 이를 구비한 터보기기 |
-
1992
- 1992-08-24 JP JP24728492A patent/JP2673479B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0681839A (ja) | 1994-03-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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