JPH01318901A - 磁気誘導式センサ - Google Patents
磁気誘導式センサInfo
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- JPH01318901A JPH01318901A JP10329889A JP10329889A JPH01318901A JP H01318901 A JPH01318901 A JP H01318901A JP 10329889 A JP10329889 A JP 10329889A JP 10329889 A JP10329889 A JP 10329889A JP H01318901 A JPH01318901 A JP H01318901A
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- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 23
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0444—Details of devices to control the actuation of the electromagnets
- F16C32/0446—Determination of the actual position of the moving member, e.g. details of sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
- G01D5/22—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils
- G01D5/2208—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the self-induction of the coils
- G01D5/2216—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the self-induction of the coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
〈産業上の利用分野〉
本発明は、ステータに対してロータを支持するための磁
気軸受等のための磁気誘導式センサに関し、特に、前記
ステータに固着された複数対の検知器を有し、前記各対
の検知器が、前記ロータの回転軸線に対して互いに対角
方向に配置された２つの検知器を有し、前記各検知器が
前記ロータの同一軸直角断面上に位置しかつ該ロータに
固着された透磁性材料からなる基準リングと共働するべ
く誘導コイルを有するフェライトその他の強磁性体材料
からなるＵ字形部材を備える磁気誘導式センサに関する
。
気軸受等のための磁気誘導式センサに関し、特に、前記
ステータに固着された複数対の検知器を有し、前記各対
の検知器が、前記ロータの回転軸線に対して互いに対角
方向に配置された２つの検知器を有し、前記各検知器が
前記ロータの同一軸直角断面上に位置しかつ該ロータに
固着された透磁性材料からなる基準リングと共働するべ
く誘導コイルを有するフェライトその他の強磁性体材料
からなるＵ字形部材を備える磁気誘導式センサに関する
。
〈従来の技術〉
ロータを支持するための能動的ラジアル磁気軸受は、サ
ーボ電子回路を用いて、変位センサからの信号に基づき
調節自在に励起される電磁石を有する。変位センサは、
基準位置に対するロータの変位を検出するためのもので
ある。このような用途に於ては、センサは、サーボシス
テムの精度及び信頼性を高める上で重要な部分をなす。
ーボ電子回路を用いて、変位センサからの信号に基づき
調節自在に励起される電磁石を有する。変位センサは、
基準位置に対するロータの変位を検出するためのもので
ある。このような用途に於ては、センサは、サーボシス
テムの精度及び信頼性を高める上で重要な部分をなす。
変位センサは光学式若しくは静電容量式のものである場
合もあるが、特に磁気誘導式のものであるのが有利であ
る。
合もあるが、特に磁気誘導式のものであるのが有利であ
る。
磁気誘導式センサは、ロータに固着された基準リングと
共働することにより変動するギャップを郭成するように
ステータに固着された磁気誘導性要素を有し、基準リン
グは、磁性鋼板或いはフェライトからなる環状体をなす
。基準リングは、極めて注意深く製作されなければなら
ない。基準リングの使用に内在する成る欠陥を補償する
ために、誘導要素の数を増大させ、例えば米国特許箱４
゜１１４．９６０号に提案されている装置に対応するこ
とかできる。
共働することにより変動するギャップを郭成するように
ステータに固着された磁気誘導性要素を有し、基準リン
グは、磁性鋼板或いはフェライトからなる環状体をなす
。基準リングは、極めて注意深く製作されなければなら
ない。基準リングの使用に内在する成る欠陥を補償する
ために、誘導要素の数を増大させ、例えば米国特許箱４
゜１１４．９６０号に提案されている装置に対応するこ
とかできる。
基準リングを注意深（製作した場合でも、磁気誘導式セ
ンサの性能は、その近傍に設けられた磁気軸受のための
電磁石や電気モータからの漏洩磁束による影響を受ける
ことによる制約を避けることができない。
ンサの性能は、その近傍に設けられた磁気軸受のための
電磁石や電気モータからの漏洩磁束による影響を受ける
ことによる制約を避けることができない。
〈発明が解決しようとする課題〉
このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、上記問題を解消し、磁気誘導式センサが、磁気軸受
或いは電気モータの近傍に配置された場合でも、その性
能及び信頼性が損われることのないような磁気誘導式セ
ンサを提供することにある。
は、上記問題を解消し、磁気誘導式センサが、磁気軸受
或いは電気モータの近傍に配置された場合でも、その性
能及び信頼性が損われることのないような磁気誘導式セ
ンサを提供することにある。
［発明の構成］
〈課題を解決するための手段〉
このような目的は、本発明によれば、上記形式の磁気誘
導式センサであって、前記基準リングが、前記ロータに
対して前記基準リングを磁気的に絶縁するために、前記
ロータに対して高い電気抵抗を有する非磁性体からなる
絶縁スリーブを介して前記ロータに取着されていること
を特徴とする磁気誘導式センサを提供することにより達
成される。
導式センサであって、前記基準リングが、前記ロータに
対して前記基準リングを磁気的に絶縁するために、前記
ロータに対して高い電気抵抗を有する非磁性体からなる
絶縁スリーブを介して前記ロータに取着されていること
を特徴とする磁気誘導式センサを提供することにより達
成される。
特に、絶縁スリーブを非磁性体であるステンレス鋼等か
ら構成すると良い。
ら構成すると良い。
〈実施例〉
第１図は、ステータに対してロータ１を支持するための
従来形式に基づ（ラジアル磁気軸受を単純化して示す。
従来形式に基づ（ラジアル磁気軸受を単純化して示す。
第１図に示された磁気誘導式センサは、軸線Ｘ′Ｘにつ
いてロータ１の両対角位置に配設された１対の第１の検
知器２１．２２と、軸線Ｙ’ Ｙについてロータ１の両
対角位置に配設された１対の第２の検知器２３．２４と
からなる固定部分２０を有する。各検知器２１〜２４は
、フェライトその他の強磁性体材料からなるＵ字形部材
２と、それに巻回された誘導コイル３とを有する。Ｕ字
形部材２の端部は、ロータ１の周辺部に形成された基準
リング１０に対向する位置に配設されている。
いてロータ１の両対角位置に配設された１対の第１の検
知器２１．２２と、軸線Ｙ’ Ｙについてロータ１の両
対角位置に配設された１対の第２の検知器２３．２４と
からなる固定部分２０を有する。各検知器２１〜２４は
、フェライトその他の強磁性体材料からなるＵ字形部材
２と、それに巻回された誘導コイル３とを有する。Ｕ字
形部材２の端部は、ロータ１の周辺部に形成された基準
リング１０に対向する位置に配設されている。
検知器２１〜２４及び基準リング１０は、１つの磁気誘
導式センサを構成し、検知器２１〜２４はホイートスト
ーンブリッジをなすように結線される。検知器２１〜２
４のコイル３は、ステータに対するロータ即ち基準リン
グｌＯの位置の関数として変動し得る磁気ギャップを郭
成し、かつ電源３０から供給される数十ｋＨｚの電流に
より励起される。ロータ１が、軸線ＸＸ′ またはＹＹ
’に対して変位した場合、検知器２１．２２又は２３．
２４の磁気ギャップが変動することによりホイートスト
ーンブリッジのバランスが失われ、その結果発生する不
平衡電圧ＵｘまたはＵｙが軸線ＸＸ′及びＹＹ′ につ
いてのロータ１の変位を表すこととなる。
導式センサを構成し、検知器２１〜２４はホイートスト
ーンブリッジをなすように結線される。検知器２１〜２
４のコイル３は、ステータに対するロータ即ち基準リン
グｌＯの位置の関数として変動し得る磁気ギャップを郭
成し、かつ電源３０から供給される数十ｋＨｚの電流に
より励起される。ロータ１が、軸線ＸＸ′ またはＹＹ
’に対して変位した場合、検知器２１．２２又は２３．
２４の磁気ギャップが変動することによりホイートスト
ーンブリッジのバランスが失われ、その結果発生する不
平衡電圧ＵｘまたはＵｙが軸線ＸＸ′及びＹＹ′ につ
いてのロータ１の変位を表すこととなる。
検知器２１〜２４の固定部分即ち誘導コイル３及びＵ字
形部材２は互いに固着されており、Ｕ字形部材２は、約
０．１順の厚さを有する３％珪素鋼板を積層してなるも
のであって良い。基準リング１０は、同じく約０，１■
の厚さを有する同様の珪素鋼板からなるものであってよ
（、ロータ１に固着される。
形部材２は互いに固着されており、Ｕ字形部材２は、約
０．１順の厚さを有する３％珪素鋼板を積層してなるも
のであって良い。基準リング１０は、同じく約０，１■
の厚さを有する同様の珪素鋼板からなるものであってよ
（、ロータ１に固着される。
第２図に示されたように、本発明によれば、従来技術の
場合と異なり、基準リング１０がロータ１を構成する軸
に直接取着されておらず、高い電気抵抗を有すると共に
１に近い透磁率を有する非磁性体からなる絶縁スリーブ
１１を介してロータ１に取着されている。絶縁スリーブ
１１は、それ自体ロータ１に固着されていると共に、ロ
ータ１に対して基準リング１０を磁気的に絶縁する。
場合と異なり、基準リング１０がロータ１を構成する軸
に直接取着されておらず、高い電気抵抗を有すると共に
１に近い透磁率を有する非磁性体からなる絶縁スリーブ
１１を介してロータ１に取着されている。絶縁スリーブ
１１は、それ自体ロータ１に固着されていると共に、ロ
ータ１に対して基準リング１０を磁気的に絶縁する。
磁気スリーブ１１は、例えば非磁性体であるステンレス
鋼からなり、磁気誘導式センサの近傍に位置する磁気軸
受または電気モータから、比較的高い透磁率を有するロ
ータ１を介して伝達される漏洩磁界に対して基準リング
１０を保護する。
鋼からなり、磁気誘導式センサの近傍に位置する磁気軸
受または電気モータから、比較的高い透磁率を有するロ
ータ１を介して伝達される漏洩磁界に対して基準リング
１０を保護する。
第２図に示されたように、絶縁スリーブ１１は、２つの
核部分１１１．１１２を有するＵ字形の断面を有してお
り、その前後端面１０１．１０２及びロータ１の近傍に
位置する局面１０３をもって基準リング１０を包囲して
いる。
核部分１１１．１１２を有するＵ字形の断面を有してお
り、その前後端面１０１．１０２及びロータ１の近傍に
位置する局面１０３をもって基準リング１０を包囲して
いる。
以上に於いて、本発明を、第１図及び第２図に示された
、内側にロータを有する場合に用いられる磁気誘導式セ
ンサの実施例について説明したが。
、内側にロータを有する場合に用いられる磁気誘導式セ
ンサの実施例について説明したが。
本発明は、米国特許箱４，１１４．９６０号に図示され
ているような外側にロータを有するような場合に適用さ
れる磁気誘導式センサにも適用することができる。後者
の場合には、基準リングの円筒形外面が、第２図に示さ
れた基準リングの円筒形の内面の代りに、絶縁スリーブ
によりロータに対して絶縁されることとなる。
ているような外側にロータを有するような場合に適用さ
れる磁気誘導式センサにも適用することができる。後者
の場合には、基準リングの円筒形外面が、第２図に示さ
れた基準リングの円筒形の内面の代りに、絶縁スリーブ
によりロータに対して絶縁されることとなる。
第１図はロータの変位を検出し得るように挿着された本
発明に基づく磁気誘導式センサを示す単純化された平面
図である。 第２図はロータに固着された基準リングと共働するべ（
固定された検知器を有する本発明に基づく磁気誘導式セ
ンサの一部を示す拡大断面図である。 １・・・ロータ ２・・・Ｕ字形部材 ３・・・誘導コイル １０・・・基準リング １１・・・絶縁スリーブ ２０・・・磁気誘導式センサ ２１〜２４・・・検知器 ３０・・・電源 １０１．１０２・・・前後端面 １０３・・・周面 １１１．１１２・・・核部分
発明に基づく磁気誘導式センサを示す単純化された平面
図である。 第２図はロータに固着された基準リングと共働するべ（
固定された検知器を有する本発明に基づく磁気誘導式セ
ンサの一部を示す拡大断面図である。 １・・・ロータ ２・・・Ｕ字形部材 ３・・・誘導コイル １０・・・基準リング １１・・・絶縁スリーブ ２０・・・磁気誘導式センサ ２１〜２４・・・検知器 ３０・・・電源 １０１．１０２・・・前後端面 １０３・・・周面 １１１．１１２・・・核部分
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ステータに対してロータを支持するための磁気軸受
等のための磁気誘導式センサであって、前記ステータに
固着された複数対の検知器を有し、前記各対の検知器が
、前記ロータの回転軸線に対して互いに対角方向に配置
された２つの検知器を有し、前記各検知器が前記ロータ
の同一軸直角断面上に位置しかつ該ロータに固着された
透磁性材料からなる基準リングと共働するべく誘導コイ
ルを有するフェライトその他の強磁性体材料からなるＵ
字形部材を備えており、前記基準リングが、前記ロータ
に対して前記基準リングを磁気的に絶縁するために、前
記ロータに対して高い電気抵抗を有する非磁性体からな
る絶縁スリーブを介して前記ロータに取着されているこ
とを特徴とする磁気誘導式センサ。 ２、前記絶縁スリーブが非磁性体であるステンレス鋼か
らなることを特徴とする請求項１に記載のセンサ。 ３、前記絶縁スリーブが、前記基準リングを、前後端面
及びロータに近接する周面をもって前記基準リングを包
囲するべくＵ字形の断面を有することを特徴する請求項
１若しくは２に記載のセンサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8805408A FR2630541B1 (fr) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Capteur inductif pour palier magnetique radial |
| FR8805408 | 1988-04-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01318901A true JPH01318901A (ja) | 1989-12-25 |
Family
ID=9365608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10329889A Pending JPH01318901A (ja) | 1988-04-22 | 1989-04-21 | 磁気誘導式センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01318901A (ja) |
| FR (1) | FR2630541B1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5107210A (en) * | 1989-12-29 | 1992-04-21 | Ebara Corporation | Displacement sensing circuit with coil and band pass filter for attenuating external interference |
| CN102877897A (zh) * | 2011-07-15 | 2013-01-16 | 阿特拉斯·科普柯能源有限公司 | 涡轮机 |
| CN106351952A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-01-25 | 哈尔滨工程大学 | 电磁轴承组合式转子铁芯 |
| CN110174043A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-27 | 黄圣扬 | 基于切割磁感线原理的工程管道偏移检测装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2746870B1 (fr) * | 1996-03-28 | 1998-06-12 | Soc D Mecanique Magnetique | Dispositif de detection des deplacements d'un rotor monte sur des paliers magnetiques actifs |
| CN109029242B (zh) * | 2018-09-29 | 2020-02-14 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种感应同步器安装精度标校方法及装置 |
| CN110233536B (zh) * | 2019-06-13 | 2021-11-12 | 清华大学 | 高速旋转轴系上的电磁执行机构及电机 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS449103Y1 (ja) * | 1966-04-11 | 1969-04-14 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4114960A (en) * | 1973-01-18 | 1978-09-19 | Societe Europeenne De Propulsion | Radial displacement detector device for a magnetic bearing |
| JPS57144419A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-07 | Toyoda Autom Loom Works Ltd | Operation detector |
| JPS61229218A (ja) * | 1985-04-04 | 1986-10-13 | Canon Electronics Inc | 磁気ヘツド |
-
1988
- 1988-04-22 FR FR8805408A patent/FR2630541B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-04-21 JP JP10329889A patent/JPH01318901A/ja active Pending
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| JPS449103Y1 (ja) * | 1966-04-11 | 1969-04-14 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2630541B1 (fr) | 1993-01-22 |
| FR2630541A1 (fr) | 1989-10-27 |
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