JP7130258B2 - 電気機械システム - Google Patents
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Description
フレーム構造と、該フレーム構造の内部の電磁的活性部分と、を備えた固定子と、
シャフトと、固定子の電磁的活性部分と協働してトルクを生成するための電磁的活性部分と、を備えた回転子と、
回転子を固定子に対して回転可能に支持するとともにフレーム構造の内部にある軸受と、を備える。
フレーム構造と、該フレーム構造の内部の電磁的活性部分と、を備えた固定子と、
シャフトと、固定子の電磁的活性部分と協働してトルクを生成するための電磁的活性部分と、を備えた回転子と、
回転子を固定子に対して回転可能に支持するとともにフレーム構造の内部にある軸受と、を備える。
シャフトを支持するための第1磁気軸受モジュールであり、フレーム構造と該第1磁気軸受モジュールとが軸線方向において連続するようにしてフレーム構造の外面に対して取り付け可能とされた第1磁気軸受モジュールであり、さらに、フレーム構造から非破壊的に互いに取り外し可能とされた第1磁気軸受モジュールと、
シャフトを支持するための少なくとも1つの第2磁気軸受モジュールであり、フレーム構造と該第2磁気軸受モジュールとが軸線方向において連続するようにしてフレーム構造の外面上の、第1磁気軸受モジュールが取り付け可能とされているのと同じ場所に対して取り付け可能とされた第2磁気軸受モジュールであり、さらに、フレーム構造から非破壊的に互いに取り外し可能とされた少なくとも1つの第2磁気軸受モジュールと、をさらに備え、第2磁気軸受モジュールは、第1磁気軸受モジュールの対応する力発生磁気要素とは異なる寸法とされた力発生磁気要素を有する。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む。
〔態様1〕
電気機械(100)を備えた電気機械システムであって、
前記電気機械は、
フレーム構造(102、202)と、該フレーム構造の内部の電磁的活性部分(103、203)と、を備えた固定子(101、201)と、
シャフト(105、205)と、前記固定子の前記電磁的活性部分と協働してトルクを生成するための電磁的活性部分(106)と、を備えた回転子(104、204)と、
前記回転子を前記固定子に対して回転可能に支持するとともに前記フレーム構造の内部にある軸受(107~109、207~209)と、を備え、
前記電気機械システムは、前記シャフトを支持するように構成された磁気軸受モジュール(110、210a~210c)であるとともに、前記フレーム構造と該磁気軸受モジュールとが軸線方向において連続するようにして前記フレーム構造の外面に対して取り付けられた磁気軸受モジュールを、さらに備え、
前記磁気軸受モジュールは、前記フレーム構造から非破壊的に取り外し可能とされた交換可能な構成部材である、ことを特徴とする電気機械システム。
〔態様2〕
前記フレーム構造は、前記固定子の前記電磁的活性部分を囲む管状部分(111、211)と、該管状部分に対して取り付けられ、前記シャフトのための開口を有する端部シールド(112、212)と、を備え、
前記磁気軸受モジュールは、前記端部シールドに対して取り付けられている、態様1に記載の電気機械システム。
〔態様3〕
前記磁気軸受モジュールは、径方向の磁気軸受(113)を備える、態様1又は2に記載の電気機械システム。
〔態様4〕
前記磁気軸受モジュールは、ロータディスク(115)を有する軸線方向の磁気軸受(114)を備える、態様1~3のいずれか一態様に記載の電気機械システム。
〔態様5〕
前記磁気軸受モジュールは、コニカル磁気軸受(219)を備える、態様1又は2に記載の電気機械システム。
〔態様6〕
前記磁気軸受モジュールの固定子部分は、前記シャフトを囲むようにして互いに取り付け可能とされた少なくとも2つのセクター(221a、221b)を備え、
前記磁気軸受モジュールの前記固定子部分は、前記シャフトの自由端を必要とすることなく、取り付け可能とされている、態様1~5のいずれか一態様に記載の電気機械システム。
〔態様7〕
前記フレーム構造の内部の前記軸受(107~109、207~209)は、軸線方向において前記回転子の前記電磁的活性部分の両サイドに配置された、第1磁気軸受及び第2磁気軸受を備える、態様1~6のいずれか一態様に記載の電気機械システム。
〔態様8〕
前記磁気軸受モジュールは、前記磁気軸受モジュールに対して固定された径方向の基準位置に対しての前記シャフトの径方向位置と、前記磁気軸受モジュールに対して固定された軸線方向の基準位置に対しての前記シャフトの軸線方向位置と、のうちの少なくとも一方を示す位置信号を生成するための位置センサ(116)を備える、態様1~7のいずれか一態様に記載の電気機械システム。
〔態様9〕
前記電気機械システムは、前記シャフトの振動を減衰させるように前記磁気軸受ユニット(110)を制御するための第1コントローラ(130a)と、前記電気機械(100)の前記磁気軸受(107~109)を制御するための第2コントローラ(130b)と、を備える、態様1~8のいずれか一態様に記載の電気機械システム。
〔態様10〕
電気的駆動装置を実装するための製品セットであって、
前記製品セットは、電気機械(200)を備え、
前記電気機械は、
フレーム構造(202)と、該フレーム構造の内部の電磁的活性部分(203)と、を備えた固定子(201)と、
シャフト(205)と、前記固定子の前記電磁的活性部分と協働してトルクを生成するための電磁的活性部分(206)と、を備えた回転子(204)と、
前記回転子を前記固定子に対して回転可能に支持し、前記フレーム構造の内部にある軸受(207~209)と、を備え、
前記製品セットは、
前記シャフトを支持するための第1磁気軸受モジュール(210a)であるとともに、前記フレーム構造と該磁気軸受モジュールとが軸線方向において連続するようにして前記フレーム構造の外面に対して取り付け可能とされた第1磁気軸受モジュールであって、互いから非破壊的に取り外し可能とされた第1磁気軸受モジュールと、
前記シャフトを支持するための少なくとも1つの第2磁気軸受モジュール(210b、210c)であるとともに、前記フレーム構造と該第2磁気軸受モジュールとが軸線方向において連続するようにして前記フレーム構造の前記外面上の、前記第1磁気軸受モジュールが取り付け可能とされているのと同じ場所に対して取り付け可能とされた第2磁気軸受モジュールであって、互いから非破壊的に取り外し可能とされた少なくとも1つの第2磁気軸受モジュールと、をさらに備え、
前記第2磁気軸受モジュールは、前記第1磁気軸受モジュールの対応する力発生磁気要素とは異なる寸法とされた力発生磁気要素を有する、ことを特徴とする製品セット。
〔態様11〕
前記フレーム構造は、前記固定子の前記電磁的活性部分を囲む管状部分(211)と、該管状部分に対して取り付けられ、前記シャフトのための開口を備えた端部シールド(212)と、を備え、
前記第1磁気軸受モジュール及び前記第2磁気軸受モジュールの各々は、前記端部シールドに対して取り付け可能とされている、態様10に記載の製品セット。
〔態様12〕
前記磁気軸受モジュール(210a、210c)のうちの少なくとも1つは、径方向の磁気軸受を備える、態様10又は11に記載の製品セット。
〔態様13〕
前記磁気軸受モジュール(110)のうちの少なくとも1つは、ロータディスクを有する軸線方向の磁気軸受を備える、態様10~12のいずれか一態様に記載の製品セット。
〔態様14〕
前記磁気軸受モジュール(210b)のうちの前記少なくとも1つの磁気軸受モジュールは、コニカル磁気軸受(219)を備える、態様10又は11に記載の製品セット。
〔態様15〕
前記磁気軸受モジュール(210c)のうちの少なくとも1つの磁気軸受モジュールの固定子部分は、前記シャフトを囲むようにして互いに取り付け可能とされた少なくとも2つのセクター(221a、221b)を備え、
前記磁気軸受モジュールの前記固定子部分は、前記シャフトの自由端を必要とすることなく、取り付け可能とされている、態様10~14のいずれか一態様に記載の製品セット。
〔態様16〕
前記磁気軸受モジュール(210a、210b)のうちの少なくとも1つは、前記磁気軸受モジュールに対して固定された径方向の基準位置に対しての前記シャフトの径方向位置と、前記磁気軸受モジュールに対して固定された軸線方向の基準位置に対しての前記シャフトの軸線方向位置と、のうちの少なくとも一方を示す位置信号を生成するための位置センサを備える、態様10~15のいずれか一態様に記載の製品セット。
Claims (7)
- 電気的駆動装置を実装するための製品セットであって、
前記製品セットは、電気機械(200)を備え、
前記電気機械は、
フレーム構造(202)と、該フレーム構造の内部の電磁的活性部分(203)と、を備えた固定子(201)と、
シャフト(205)と、前記固定子の前記電磁的活性部分と協働してトルクを生成するための電磁的活性部分(206)と、を備えた回転子(204)と、
前記回転子を前記固定子に対して回転可能に支持し、前記フレーム構造の内部にある軸受(207~209)と、を備え、
前記製品セットは、
前記シャフトを支持するための第1磁気軸受モジュール(210a)であるとともに、前記フレーム構造と該第1磁気軸受モジュールとが軸線方向において連続するようにして前記フレーム構造の外面に対して取り付け可能とされた第1磁気軸受モジュールであって、互いから非破壊的に取り外し可能とされた第1磁気軸受モジュールと、
前記シャフトを支持するための少なくとも1つの第2磁気軸受モジュール(210b、210c)であるとともに、前記フレーム構造と該第2磁気軸受モジュールとが軸線方向において連続するようにして前記フレーム構造の前記外面上の、前記第1磁気軸受モジュールが取り付け可能とされているのと同じ場所に対して取り付け可能とされた第2磁気軸受モジュールであって、互いから非破壊的に取り外し可能とされた少なくとも1つの第2磁気軸受モジュールと、をさらに備え、
前記第2磁気軸受モジュールは、前記第1磁気軸受モジュールの対応する力発生磁気要素とは異なる寸法とされた力発生磁気要素を有する、ことを特徴とする製品セット。 - 前記フレーム構造は、前記固定子の前記電磁的活性部分を囲む管状部分(211)と、該管状部分に対して取り付けられ、前記シャフトのための開口を備えた端部シールド(212)と、を備え、
前記第1磁気軸受モジュール及び前記第2磁気軸受モジュールの各々は、前記端部シールドに対して取り付け可能とされている、請求項1に記載の製品セット。 - 前記磁気軸受モジュール(210a、210c)のうちの少なくとも1つは、径方向の磁気軸受を備える、請求項1又は2に記載の製品セット。
- 前記磁気軸受モジュール(110)のうちの少なくとも1つは、ロータディスクを有する軸線方向の磁気軸受を備える、請求項1~3のいずれか一項に記載の製品セット。
- 前記磁気軸受モジュール(210b)のうちの前記少なくとも1つの磁気軸受モジュールは、コニカル磁気軸受(219)を備える、請求項1又は2に記載の製品セット。
- 前記磁気軸受モジュール(210c)のうちの少なくとも1つの磁気軸受モジュールの固定子部分は、前記シャフトを囲むようにして互いに取り付け可能とされた少なくとも2つのセクター(221a、221b)を備え、
前記磁気軸受モジュールの前記固定子部分は、前記シャフトの自由端を必要とすることなく、取り付け可能とされている、請求項1~5のいずれか一項に記載の製品セット。 - 前記磁気軸受モジュール(210a、210b)のうちの少なくとも1つは、前記磁気軸受モジュールに対して固定された径方向の基準位置に対しての前記シャフトの径方向位置と、前記磁気軸受モジュールに対して固定された軸線方向の基準位置に対しての前記シャフトの軸線方向位置と、のうちの少なくとも一方を示す位置信号を生成するための位置センサを備える、請求項1~6のいずれか一項に記載の製品セット。
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