JPH0297713A - Rotating machine using five-axis control magnetic bearing - Google Patents

Rotating machine using five-axis control magnetic bearing

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JPH0297713A
JPH0297713A JP63247398A JP24739888A JPH0297713A JP H0297713 A JPH0297713 A JP H0297713A JP 63247398 A JP63247398 A JP 63247398A JP 24739888 A JP24739888 A JP 24739888A JP H0297713 A JPH0297713 A JP H0297713A
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JP
Japan
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bearing
thrust
rotor
disk
magnetic bearing
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JP63247398A
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Japanese (ja)
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Seigo Katsuta
勝田 政吾
Yoichi Kanemitsu
金光 陽一
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/044Active magnetic bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/42Pumps with cylinders or pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

PURPOSE:To make high speed, light weight, and high efficiency with natural vibration increased by mounting a radial bearing rotar on the outer periphery of a thrust bearing disk to use as radial bearing, and pivotally supporting three axes including a five-axis middle axis direction at one place. CONSTITUTION:A radial bearing rotar 59 is shrinkage-fitted to the middle small diameter part 50a of a thrust magnetic bearing disk 50, and the stator 58 corresponding to the rotar 59 is fixed to the inner side of a bearing casing 40. Consequently the peripheral velocity of the rotar 59 can be made low, the whole length of a rotar shaft short, bending mode natural vibration increased, and thereby light weight and high efficiency can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、5軸制御磁気軸受即ち、両端支点におけるX
、 Y方向の運動自由度を二つずつ(2軸×2)及びそ
れを結ぶ軸(Z)方向の運動自由度を一つ(1軸)を合
わせた運動自由度を五つ制御する磁気軸受を使用した回
転機械に関し、特にポンプ、圧縮機等のターボ機械のラ
ジアル及びスラスト軸受として用いて好適のものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention provides a five-axis controlled magnetic bearing, that is, an
, A magnetic bearing that controls five degrees of freedom of movement: two degrees of freedom of movement in the Y direction (2 axes x 2) and one degree of freedom of movement in the connecting axis (Z) direction (1 axis). It is particularly suitable for use as radial and thrust bearings in turbo machines such as pumps and compressors.

〔従来の技術] 従来、上記のような5軸制御磁気軸受を備えたターボ機
械の一つであるモータポンプは、第3図に示すように、
軸端ナツト1によって羽根車2を取付けたロータ軸3は
、スラスト及びラジアルの非常時用軸受として機能する
タッチダウン軸受4、ステータ5及びロータ6からなる
反スラスト側ラジアル磁気軸受、スラスト側ラジアルタ
ッチダウン軸受7、ステータ8及びロータ9からなるス
ラスト側ラジアル磁気軸受、及びディスク(回転円板N
O及び励磁コイル11(2個)からなるスラスト磁気軸
受によって支持され、ステータ12及び口−タ13から
なる電動機によって駆動されるようになっている0図中
、2aは羽根車の釣合孔、14は反スラスト側ラジアル
センサ、15はスラスト側ラジアルセンサ、16はスラ
ストセンサ、17はポンプの吸込ケーシング、18は吐
出口、19は電動機ケーシング、19aは同カバー、2
0はスラスト軸受ケーシング、20aは同カバーである
[Prior Art] Conventionally, a motor pump, which is a type of turbomachine equipped with the above-mentioned five-axis control magnetic bearing, has the following characteristics, as shown in FIG.
A rotor shaft 3 to which an impeller 2 is attached by a shaft end nut 1 has a touchdown bearing 4 which functions as a thrust and radial emergency bearing, a non-thrust side radial magnetic bearing consisting of a stator 5 and a rotor 6, and a thrust side radial touch bearing. A thrust side radial magnetic bearing consisting of a down bearing 7, a stator 8 and a rotor 9, and a disk (rotating disk N
It is supported by a thrust magnetic bearing consisting of an O and excitation coils 11 (two pieces), and is driven by an electric motor consisting of a stator 12 and a stator 13. In the figure, 2a is a balancing hole of an impeller; 14 is a radial sensor on the anti-thrust side, 15 is a radial sensor on the thrust side, 16 is a thrust sensor, 17 is a suction casing of the pump, 18 is a discharge port, 19 is a motor casing, 19a is the same cover, 2
0 is a thrust bearing casing, and 20a is a cover thereof.

ポンプ運転時、羽根車2の側板(シュラウド)と主板に
それぞれ作用するポンプ吐出圧による軸推力の不平衡は
、主板のライナリング2bより内径側に設けられた釣合
孔2aの作用によって平衡(バランス)され、残余の軸
推力は、ロータ軸(ポンプ軸)3の端部(図で右端)に
設けられたスラストセンサ16により、該ロータ軸3の
変位挙動を検知し、スラスト磁気軸受の励磁コイル11
の励磁電流を制御することによって支承され、一方、ラ
ジアル荷重による変位については、非接触式ラジアルセ
ンサ14.15により、ロータ軸3の変位挙動を検知し
、これを図示しない 負饋還回路に入力して負荷電磁石
5.8の励磁電流を制御することによってロータ軸3の
浮揚支承を行ない、ポンプ羽根車2及びロータ軸3をラ
ジアル方向の適正位置に保持している。上記の磁気軸受
は、回転体の重量を支える必要上、浮上刃が大きくとれ
る能動型が使用される。
During pump operation, the unbalance of the axial thrust caused by the pump discharge pressure that acts on the side plate (shroud) and main plate of the impeller 2 is balanced ( A thrust sensor 16 installed at the end (right end in the figure) of the rotor shaft (pump shaft) 3 detects the displacement behavior of the rotor shaft 3, and the remaining axial thrust is generated by excitation of the thrust magnetic bearing. coil 11
On the other hand, regarding displacement due to radial load, the displacement behavior of the rotor shaft 3 is detected by a non-contact radial sensor 14, 15, and this is input to a negative feedback circuit (not shown). By controlling the excitation current of the load electromagnet 5.8, the rotor shaft 3 is supported in a floating manner, and the pump impeller 2 and the rotor shaft 3 are held at proper positions in the radial direction. The above-mentioned magnetic bearing is of an active type with a large floating blade because it is necessary to support the weight of the rotating body.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記のような従来の5軸能動形磁気軸受を使用する回転
体においては、曲げモード(曲げとしては1次であるが
回転体挙動としては5次)の固有振動数が運転回転数と
十分離れていて、できれば運転回転数よりも高い側にあ
ることが好ましい。
In a rotating body that uses the conventional 5-axis active magnetic bearing as described above, the natural frequency of the bending mode (first order for bending, but fifth order for rotating body behavior) is sufficiently far from the operating rotational speed. preferably on the higher side than the operating speed.

1次曲げモード固有振動数よりも高い回転数で回転体を
回転させることは勿論可能ではあるが、超精密なバラン
シングを必要とし、回転調整にも格別の配慮を行わねば
ならぬので、手間を要し、必ずしも有利ではない。特に
ポンプ、圧縮機等のターボ機械に応用した場合は、流体
反力による外乱が回転体に加わるので、回転体は剛であ
ることが望ましい。
Although it is of course possible to rotate the rotating body at a rotation speed higher than the natural frequency of the first bending mode, it requires ultra-precise balancing and special consideration must be given to the rotation adjustment, so it is time-consuming. required, and not necessarily advantageous. Particularly when applied to turbomachines such as pumps and compressors, disturbances due to fluid reaction force are applied to the rotating body, so it is desirable that the rotating body be rigid.

一方、回転体の剛性を下げる要因としては、(i)軸の
細長比の大なること、(ii)支点(軸受)より遠い点
に取付けられたittの二つがある。
On the other hand, there are two factors that reduce the rigidity of the rotating body: (i) a large slenderness ratio of the shaft; and (ii) itt being mounted at a point far from the fulcrum (bearing).

これらの点において、5軸磁気軸受で支承された回転体
は、軸受の単位面積当りの負荷能力が比較的小さいため
、各軸受面積は比較的太き(とる必要があるが、特に軸
方向推力軸受については、いろいろな制約から軸端に設
けられることが多い上、比較的径の大きい円板として形
成されるので、上記の観点から、軸の曲げモード固有振
動数に与える影響は大きいという問題点があった。
In these respects, a rotating body supported by five-axis magnetic bearings has a relatively small load capacity per unit area of the bearing, so the area of each bearing is relatively large (although it is necessary to Bearings are often installed at the end of the shaft due to various constraints, and are formed as disks with a relatively large diameter, so from the above point of view, the problem is that they have a large effect on the natural frequency of the bending mode of the shaft. There was a point.

本発明は、上記の問題点を解決し、推力軸受の固有振動
数に与える影響を殆んど零ならしめ、これによって比較
的容易に高固有振動数の回転体を形成する5軸制御磁気
軸受を使用した回転機械を提供することを目的としてい
る。
The present invention solves the above problems, reduces the influence on the natural frequency of the thrust bearing to almost zero, and thereby provides a five-axis controlled magnetic bearing that relatively easily forms a rotating body with a high natural frequency. The purpose is to provide rotating machines using

【課題を解決するための手段〕[Means to solve problems]

上記の目的を達成するために、本発明は、5軸制御磁気
軸受を使用した回転機械において、スラスト軸受用ディ
スクの外周にラジアル軸受用ロータを取付け、該ロータ
をラジアル軸受として使用し、5軸中軸方向を含む3軸
の支承を1個所に集中して行なうようにしたことを特徴
としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a rotating machine using a 5-axis control magnetic bearing, in which a radial bearing rotor is attached to the outer periphery of a thrust bearing disk, the rotor is used as a radial bearing, and a 5-axis control magnetic bearing is used. It is characterized in that support for three axes including the central axis direction is concentrated in one location.

上記スラスト磁気軸受ディスクを組立て式とし、その中
央の小径部に、ラジアル軸受ロータを取付けるようにす
ることができる。
The above-mentioned thrust magnetic bearing disk can be made into a prefabricated type, and a radial bearing rotor can be attached to the small diameter portion at the center.

〔作 用] 本発明は上記のように構成されているので、スラスト磁
気軸受と、該スラスト磁気軸受用ディスクの外周にラジ
アル軸受用ロータを取り付けて構成されたスラスト側ラ
ジアル磁気軸受とによって、5軸中軸方向を含む3軸の
支承が1個所に集中して行われる。
[Function] Since the present invention is configured as described above, the thrust magnetic bearing and the thrust-side radial magnetic bearing configured by attaching the radial bearing rotor to the outer periphery of the thrust magnetic bearing disk provide the following advantages: Support for three axes including the mid-axis direction is concentrated in one location.

これによって、ロータ軸の全長が短かくなり、且つスラ
スト軸受用ディスクの重心至近でロータを半径方向に支
えることにより、該ディスクの質量効果を殆んどなくす
ことができ、ロータ全体の曲げモード固有振動数を高め
ることに太き(寄与することができる。
As a result, the total length of the rotor shaft is shortened, and by supporting the rotor in the radial direction close to the center of gravity of the thrust bearing disk, the mass effect of the disk can be almost eliminated, and the bending mode characteristic of the entire rotor can be reduced. Thick (can contribute to increasing the vibration frequency.

従って、同じ軸径の場合は高い回転数をとることができ
、また同じ回転数をとる場合は軸を細くすることができ
、何れの場合も、軽量化且つ高効率化が可能となる。
Therefore, when the shaft diameter is the same, the rotation speed can be high, and when the rotation speed is the same, the shaft can be made thinner, and in either case, it is possible to reduce the weight and increase the efficiency.

また、スラスト磁気軸受ディスクの中央小径部にラジア
ル磁気軸受ロータを取付けたものでは、該ロータの周速
度が小さくなり、ロータ軸の高速化に対応できる。
Further, in the case where a radial magnetic bearing rotor is attached to the central small diameter portion of the thrust magnetic bearing disk, the circumferential speed of the rotor is reduced, and it is possible to cope with an increase in the speed of the rotor shaft.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例を示す一体化軸受を含む5
軸制′4B磁気軸受を使用したモータポンプの縦断面図
であり、図中、第3図に記載した符号と同一の符号は同
一ないし同類部分を示すものとする。
FIG.
3 is a vertical cross-sectional view of a motor pump using a shaft-controlled magnetic bearing; in the figure, the same reference numerals as those shown in FIG. 3 indicate the same or similar parts.

図において、軸端ナツト1によって羽根車2を取付けた
ロータ軸3は、2個のラジアル磁気軸受と軸端部の1個
のスラスト磁気軸受からなる5軸制御11fa気軸受に
よって支持され、上記2個のラジアル磁気軸受の中の反
スラスト側ラジアル磁気軸受は、電動機ケーシング39
の内側に固定されたステータ5とロータ軸3に固定され
たロータ6からなる点では、従来のもの(第3図)と変
りはないが、本実施例(本発明)では、スラスト側ラジ
アル磁気軸受のロータ29が、スラス)[気軸受ディス
ク30の外周に焼成めその他の方法で取付けられ、該ロ
ータ29とディスク30とが一体化されている点で異な
っており、この点を特徴としている。
In the figure, a rotor shaft 3 to which an impeller 2 is attached by a shaft end nut 1 is supported by a five-axis control 11fa air bearing consisting of two radial magnetic bearings and one thrust magnetic bearing at the shaft end. The anti-thrust side radial magnetic bearing among the radial magnetic bearings is connected to the motor casing 39.
There is no difference from the conventional one (Fig. 3) in that it consists of a stator 5 fixed inside the rotor shaft 3 and a rotor 6 fixed to the rotor shaft 3, but in this embodiment (the present invention), the thrust side radial magnetic The bearing is different in that the rotor 29 of the bearing is attached to the outer periphery of the air bearing disk 30 by firing or other method, and the rotor 29 and the disk 30 are integrated, and is characterized by this point. .

上記ロータ29に対応する励磁コイルを有するステータ
28は、スラスト軸受ケーシング40aの内側に固定さ
れており、上記ディスク30の両側に対向するスラスト
磁気軸受コイル31は、従来のもの(第3図)と同様に
電動機ケーシングカバー39aとスラスト軸受ケーシン
グカバー40aとにそれぞれ固定されている。従って、
5軸中軸方向を含む3軸の支承を1個所に集中して行な
うようになっている。
A stator 28 having an excitation coil corresponding to the rotor 29 is fixed inside a thrust bearing casing 40a, and the thrust magnetic bearing coils 31 facing on both sides of the disk 30 are different from the conventional one (FIG. 3). Similarly, they are fixed to the motor casing cover 39a and the thrust bearing casing cover 40a, respectively. Therefore,
Support for three axes including the five axes in the central axis direction is concentrated in one location.

図中、2aは羽根車の釣合孔、4及び7はタッチダウン
軸受、12及び13は電動機のステータ及びロータ、1
4及び35はラジアルセンサ、16はスラストセンサ 
   −   ゛ である。
In the figure, 2a is the balancing hole of the impeller, 4 and 7 are the touchdown bearings, 12 and 13 are the stator and rotor of the electric motor, and 1
4 and 35 are radial sensors, 16 is a thrust sensor
− ゛.

次に、作用について説明すると、ポンプ運転時、羽根車
2の側板と主板にそれぞれ作用するポンプ吐出圧による
軸推力の不平衡は、該羽根車2の釣合孔2aの作用によ
って釣合わされ、残余の軸推力は、スラスト磁気軸受3
0.31によって支承され、またラジアル荷重に対して
は、反スラスト側ラジアル磁気軸受5.6と、スラスト
磁気軸受用ディスク30の外周に取付けられたラジアル
軸受用ロータ29とステータ28からなるスラスト側ラ
ジアル磁気軸受によって支承され、5軸中軸方向を含む
3軸の支承が軸端部の1個所に集中して行われる。
Next, to explain the effect, during pump operation, the unbalance of the axial thrust due to the pump discharge pressure acting on the side plate and main plate of the impeller 2 is balanced by the effect of the balancing hole 2a of the impeller 2, and the remaining The axial thrust of thrust magnetic bearing 3
0.31, and for radial loads, the thrust side consists of an anti-thrust side radial magnetic bearing 5.6, and a radial bearing rotor 29 and stator 28 attached to the outer periphery of the thrust magnetic bearing disk 30. It is supported by a radial magnetic bearing, and support for three axes including the five axes in the axial direction is concentrated at one location at the end of the shaft.

これによって、ロータ軸3の全長が、第3図に示す従来
例と比較して明らかなように、著しく短かくなり、且つ
スラスト軸受用ディスク30の重心の近くでロータ29
を半径方向に支えることにより、該ディスク30の質量
効果を殆んどなくすことができ、回転機械のロータ全体
の曲げモード固有振動数を高めることができる。
As a result, the total length of the rotor shaft 3 is significantly shortened as compared to the conventional example shown in FIG.
By supporting the disk 30 in the radial direction, the mass effect of the disk 30 can be almost eliminated, and the bending mode natural frequency of the entire rotor of the rotating machine can be increased.

この種ロータにおいて、もう一つのオーバハング(片持
ち)質量は羽根車であるが、該羽根車は、本発明の適用
対象であるポンプ、送風機等にはA2合金、Ti合金等
低比重の材料を使用することができる上、ターボ機械の
性質から、回転数の2乗に反比例して直径が小さくなる
という性質があるので、高速化における固有振動数の問
題への影響は左程深刻ではない。一方、スラス) 61
1気軸受デイスク30においては、材料は磁性材料(通
常は鉄鋼材料)を使用せざるを得す、また直径寸法は軸
推力の大きさだけから決まるので、例えば支軸ポンプ等
において、上記のような高速回転化によるロータ全体の
重量軽減分しか該ディスク30の外径を小さくできる可
能性はなく、該ディスク自身殆んど回転数に関係ないと
いってよい。(なお、羽根車の釣合孔により流体スラス
トをバランスさせる場合、高揚程化に伴って大形化が必
要となる。) 従って、この種スラスl−[気軸受ディスクの固有振動
数に与える影響は比較的大きいものといえるが、上記し
たように零発吸のスラスト磁気軸受ディスク30によれ
ば、上記の影響を殆んどなくすことができ、前記したよ
うにロータ全体の曲げモ−ド固有振動数を高めることが
できる。
In this type of rotor, another overhanging (cantilevered) mass is the impeller, which is made of low specific gravity material such as A2 alloy or Ti alloy for pumps, blowers, etc. to which the present invention is applied. In addition to the fact that turbomachinery has the property that its diameter decreases in inverse proportion to the square of the number of revolutions, the effect on the problem of natural frequency when increasing speed is not as serious as that shown above. On the other hand, Slus) 61
For the 1-air bearing disk 30, a magnetic material (usually a steel material) must be used, and the diameter is determined only by the magnitude of the axial thrust. There is only a possibility that the outer diameter of the disk 30 can be reduced by the weight reduction of the entire rotor due to the increased rotation speed, and it can be said that the disk itself is almost unrelated to the rotation speed. (In addition, when balancing the fluid thrust using the impeller's balancing hole, it is necessary to increase the size as the head increases.) Therefore, the influence of this type of thrust on the natural frequency of the air bearing disk. can be said to be relatively large, but as mentioned above, with the zero-stroke thrust magnetic bearing disk 30, the above-mentioned influence can be almost eliminated, and as mentioned above, the bending mode of the entire rotor It can increase the vibration frequency.

第2図は、本発明の他の実施例を示す要部断面図であっ
て、図中、第1図に記載した符号と同一の符号は同一な
いし同類部分を示すものとする。
FIG. 2 is a sectional view of a main part showing another embodiment of the present invention, and in the figure, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 indicate the same or similar parts.

この実施例では、スラスト磁気軸受ディスク50が組立
て式となっており、中央の小径部50aに、ラジアル軸
受ロータ59が焼成めその他の方法で取付けられており
、該ロータ59に対応するステータ58は、軸受ケーシ
ング40の内側に固定されている。
In this embodiment, the thrust magnetic bearing disk 50 is of an assembly type, and a radial bearing rotor 59 is attached to the central small diameter portion 50a by firing or other method, and the stator 58 corresponding to the rotor 59 is , is fixed inside the bearing casing 40.

この実施例によれば、ラジアル磁気軸受ロータ59が、
スラスト[気軸受ディスク50の小径部50aに取付け
られているので、該ロータ59の周速度が小さくなり、
従って、ロータ軸3が高速化されても強度的問題が起こ
らず、周速度を減らしながら全く同じ効果を生じさせる
ことができる。
According to this embodiment, the radial magnetic bearing rotor 59 is
Since the thrust [air] is attached to the small diameter portion 50a of the bearing disk 50, the circumferential speed of the rotor 59 is reduced,
Therefore, even if the speed of the rotor shaft 3 is increased, no strength problems occur, and the same effect can be produced while reducing the circumferential speed.

上記した実施例において、流体スラスト軽減手段として
、羽根車2に釣合孔2aを穿設した例について説明した
が、バランスピストンを用いても、又はバランスディス
クを用いてもよく、或いは、羽根車を2段とし、一方の
羽根車と吸込口の向きを逆にした他方の羽根車を、上記
一方の羽根車又はスラストディスク側に取付けて軸推力
を相殺させるようにした構造にしても、全く同様の効果
が奏される。
In the above-mentioned embodiment, an example was explained in which the impeller 2 was provided with the balancing hole 2a as a means for reducing fluid thrust. However, a balance piston or a balance disk may be used, or the impeller Even if the structure is made such that one impeller and the other impeller with the suction port in the opposite direction are attached to the above one impeller or the thrust disk side to cancel out the axial thrust, there will be no problem at all. A similar effect is produced.

また、本発明に係る磁気軸受をモータポンプに適用した
例について説明したが、他の回転機械にも同様に適用で
きることは勿論である。
Further, although an example in which the magnetic bearing according to the present invention is applied to a motor pump has been described, it goes without saying that it can be similarly applied to other rotating machines.

〔発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、5軸制御磁気軸
受を使用した回転機械において、スラスト軸受用ディス
クの外周にラジアル軸受用ロータを取付け、該ロータを
ラジアル軸受として使用し、5軸中軸方向を含む3軸の
支承を1個所に集中して行なうようにしたことにより、
ロータ軸の全長が短かくなり、且つロータ全体の曲げモ
ード固有振動数を著しく高めることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, in a rotating machine using a five-axis controlled magnetic bearing, a radial bearing rotor is attached to the outer periphery of a thrust bearing disk, and the rotor is used as a radial bearing. However, by concentrating the support of 3 axes including the 5 axes in the middle axis direction in one place,
The total length of the rotor shaft can be shortened, and the bending mode natural frequency of the entire rotor can be significantly increased.

従って、同じ軸径の場合は高い回転数をとることができ
、また同じ回転数をとる場合は軸を細くすることができ
、何れの場合も、軽量化且つ高効率化が可能となる。
Therefore, when the shaft diameter is the same, the rotation speed can be high, and when the rotation speed is the same, the shaft can be made thinner, and in either case, it is possible to reduce the weight and increase the efficiency.

また、スラスト磁気軸受ディスクを組立て式とし、その
中央の小径部にラジアル軸受ロータを取付けることによ
り、該ロータの周速度が小さくなるので、ロータ軸の高
速化に対しても強度的問題が起こらない。
In addition, by making the thrust magnetic bearing disk an assembled type and attaching the radial bearing rotor to the small diameter part in the center, the circumferential speed of the rotor is reduced, so there are no strength problems even when the rotor shaft speeds up. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す5軸制御磁気軸受を用
いたモータポンプの縦断面図、第2図は本発明の他の実
施例を示す要部断面図、第3図は従来例を示すモータポ
ンプの縦断面図である。 2・・・羽根車、2a・・・釣合孔、5・・・ラジアル
磁気軸受ステータ、6・・・ラジアル磁気軸受ロータ、
12・・・電動機ステータ、13・・・電動機ロータ、
14.35・・・ラジアルセンサ、16・・・スラスト
センサ、28.58・・・ラジアル磁気軸受ステータ、
29.59・・・ラジアル磁気軸受ロータ、30.50
・・・スラスト磁気軸受ディスク、31.51・・・励
磁コイル。 箔1図
Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a motor pump using a 5-axis control magnetic bearing showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view of main parts showing another embodiment of the invention, and Fig. 3 is a conventional FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of a motor pump showing an example. 2... Impeller, 2a... Balancing hole, 5... Radial magnetic bearing stator, 6... Radial magnetic bearing rotor,
12... Electric motor stator, 13... Electric motor rotor,
14.35... Radial sensor, 16... Thrust sensor, 28.58... Radial magnetic bearing stator,
29.59...Radial magnetic bearing rotor, 30.50
... Thrust magnetic bearing disk, 31.51... Excitation coil. Foil 1 diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、非接触式変位センサにより回転体の変位挙動を検知
し、これを負饋還回路に入力して負荷電磁石の励磁電流
を制御することにより回転体の浮揚支承を行なう能動形
磁気軸受を軸受として使用した回転機械において、スラ
スト軸受用ディスクの外周にラジアル軸受用ロータを取
付け、該ロータをラジアル軸受として使用し、5軸中軸
方向を含む3軸の支承を1個所に集中して行なうように
したことを特徴とする5軸制御磁気軸受を使用した回転
機械。 2、スラスト軸受用ディスクを組立て式とし、該ディス
クの中央の径を小さくした部分の外周に、ラジアル軸受
用ロータを取付けたことを特徴とする請求項1記載の5
軸制御磁気軸受を使用した回転機械。
[Claims] 1. The displacement behavior of the rotating body is detected by a non-contact displacement sensor, and this is input to the negative feedback circuit to control the excitation current of the load electromagnet, thereby levitating the rotating body. In rotating machines that use active magnetic bearings as bearings, a radial bearing rotor is attached to the outer periphery of the thrust bearing disk, and the rotor is used as a radial bearing to support three axes, including the five axes in the center axis direction, in one place. A rotating machine using a 5-axis control magnetic bearing, which is characterized by being able to perform operations in a concentrated manner. 2. The thrust bearing disk is an assembly type, and the radial bearing rotor is attached to the outer periphery of the central portion of the disk where the diameter is reduced.
Rotating machinery using axis-controlled magnetic bearings.
JP63247398A 1988-10-03 1988-10-03 Rotating machine using five-axis control magnetic bearing Pending JPH0297713A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0544688A (en) * 1991-08-08 1993-02-23 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp Monitoring device for abrasion quantity of thrust bearing in immersion type motor-driven pump
JP2009009709A (en) * 2007-06-26 2009-01-15 Noritz Corp Downlight

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