JPH039327B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH039327B2 JPH039327B2 JP57193221A JP19322182A JPH039327B2 JP H039327 B2 JPH039327 B2 JP H039327B2 JP 57193221 A JP57193221 A JP 57193221A JP 19322182 A JP19322182 A JP 19322182A JP H039327 B2 JPH039327 B2 JP H039327B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- electromagnetic steel
- freedom
- electromagnet
- degrees
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 16
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims 2
- 238000005339 levitation Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F16C32/0459—Details of the magnetic circuit
-
- 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
- F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
- F16C32/0487—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of four degrees of freedom
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電磁石を利用して回転体を無接触支
持する磁気軸受に関するものである。
持する磁気軸受に関するものである。
第１図は、従来からある５自由度すべてを能動
的に制御する磁気軸受である。１は回転軸方向変
位センサ−、２は回転軸方向制御電磁石、３は前
部径方向変位センサー、４は前部径方向制御電磁
石、５は後部径方向変位センサ−、６は後部径方
向制御電磁石、７は高周波モータ、８はアーマチ
ユアデイスクである。
的に制御する磁気軸受である。１は回転軸方向変
位センサ−、２は回転軸方向制御電磁石、３は前
部径方向変位センサー、４は前部径方向制御電磁
石、５は後部径方向変位センサ−、６は後部径方
向制御電磁石、７は高周波モータ、８はアーマチ
ユアデイスクである。
この磁気軸受の欠点は、５自由度すべてを能動
的に制御するために、センサー、電磁石が多数に
なるため、制御回路や構造が複雑になり信頼性の
低下、コスト高を招く事と回転体の軸長が長くな
るために、軸共振点が低くなり、回転体の許容回
転数が制限される事とまた更に軸方向制御電磁石
２のアーマチユアデイスク７の径が大きいので、
その材料強度によつても許容回転数が制限される
事などである。
的に制御するために、センサー、電磁石が多数に
なるため、制御回路や構造が複雑になり信頼性の
低下、コスト高を招く事と回転体の軸長が長くな
るために、軸共振点が低くなり、回転体の許容回
転数が制限される事とまた更に軸方向制御電磁石
２のアーマチユアデイスク７の径が大きいので、
その材料強度によつても許容回転数が制限される
事などである。
本発明は、上記欠点を考慮して、能動的に制御
する自由度を４自由度に減少させて、信頼性の向
上とコストの低減と許容回転数のアツプを実現さ
せ、しかも従来の場合と同様に振れ回りを押え、
径方向の位置精度も同程度にする事を目的とした
ものである。
する自由度を４自由度に減少させて、信頼性の向
上とコストの低減と許容回転数のアツプを実現さ
せ、しかも従来の場合と同様に振れ回りを押え、
径方向の位置精度も同程度にする事を目的とした
ものである。
本発明の構造例を第２図に示す。図中の記号
は、第１図とそれぞれ対応する。径方向は、従来
と同様に、前部径方向変位センサー３、前部径方
向制御電磁石４、後部径方向変位センサー５、後
部径方向制御電磁石６によつて能動的に制御す
る。従つて、径方向の振れ回り抑制力、径方向位
置精度は従来通りである。
は、第１図とそれぞれ対応する。径方向は、従来
と同様に、前部径方向変位センサー３、前部径方
向制御電磁石４、後部径方向変位センサー５、後
部径方向制御電磁石６によつて能動的に制御す
る。従つて、径方向の振れ回り抑制力、径方向位
置精度は従来通りである。
回転軸方向は、この前部径方向制御電磁石４、
後部径方向制御電磁石６によつて受動的に拘束す
る。その受動的拘束方法は、第３図に示すような
磁極構造にして実現する。第３図は第２図におけ
る４または６の磁極部の拡大図である。
後部径方向制御電磁石６によつて受動的に拘束す
る。その受動的拘束方法は、第３図に示すような
磁極構造にして実現する。第３図は第２図におけ
る４または６の磁極部の拡大図である。
その構造、原理を以下に示す。
固定子側の磁極を内径の異なつた電磁鋼板９と
１０を一定の規則に従つて積層して（図３では、
内径小の電磁鋼板９を１枚、次に内径大の電磁鋼
板１０を２枚の順）製作し、その磁極面に凹凸を
作る。同様に回転子側の方も固定子側の凸部には
凸部が凹部には凹部が対応するように外径の異な
る電磁鋼板１１と１２を積層する。ここで前部、
後部径方向制御電磁石４，６にバイアス電流を流
す事により定常状態でも一定磁束が発生している
ようにしておくと、大部分の磁束が、固定子側の
凸部から回転子側の凸部へ流れ、その凸部と凸部
が対向した状態に保とうとする力が働く。この力
が回転軸方向の受動的拘束力となる。このような
磁極の実現方法として第４図に示すように、電磁
鋼板１３と非磁性材１４を一定規則に従つて積層
する方法も考えられる。
１０を一定の規則に従つて積層して（図３では、
内径小の電磁鋼板９を１枚、次に内径大の電磁鋼
板１０を２枚の順）製作し、その磁極面に凹凸を
作る。同様に回転子側の方も固定子側の凸部には
凸部が凹部には凹部が対応するように外径の異な
る電磁鋼板１１と１２を積層する。ここで前部、
後部径方向制御電磁石４，６にバイアス電流を流
す事により定常状態でも一定磁束が発生している
ようにしておくと、大部分の磁束が、固定子側の
凸部から回転子側の凸部へ流れ、その凸部と凸部
が対向した状態に保とうとする力が働く。この力
が回転軸方向の受動的拘束力となる。このような
磁極の実現方法として第４図に示すように、電磁
鋼板１３と非磁性材１４を一定規則に従つて積層
する方法も考えられる。
このような構造にする事により、回転軸方向セ
ンサー１、回転軸方向制御電磁石２及びそれに伴
う制御回路を省略する事ができるので、構造が簡
単になり、制御回路部品も減るので、信頼性を向
上させ、コストを低減させる効果がある。また回
転軸方向制御電磁石を省略するため、回転軸長が
短くなり、軸共振点がそれだけ高くなるので許容
回転数が高くなる。また径の大きなアーマチユア
デイスク７も省略できるので、材料強度からくる
回転数制御も高くなる。しかも第４図に示すよう
な電磁鋼板１３と非磁性材１４のサンドイツチ構
造とした場合、非磁性材に高張力材を使用する事
により、比較的材料強度の低い電磁鋼板１３を補
強する事になり、更に許容回転数が高くなる。
ンサー１、回転軸方向制御電磁石２及びそれに伴
う制御回路を省略する事ができるので、構造が簡
単になり、制御回路部品も減るので、信頼性を向
上させ、コストを低減させる効果がある。また回
転軸方向制御電磁石を省略するため、回転軸長が
短くなり、軸共振点がそれだけ高くなるので許容
回転数が高くなる。また径の大きなアーマチユア
デイスク７も省略できるので、材料強度からくる
回転数制御も高くなる。しかも第４図に示すよう
な電磁鋼板１３と非磁性材１４のサンドイツチ構
造とした場合、非磁性材に高張力材を使用する事
により、比較的材料強度の低い電磁鋼板１３を補
強する事になり、更に許容回転数が高くなる。
このような磁気軸受の用途としては、径方向に
のみ大きな負荷が作用し、回転軸方向にはほとん
ど負荷が作用しないもの、またはただ回転するだ
けで良く、位置精度も径方向にのみ要求されるも
のが考えられる。
のみ大きな負荷が作用し、回転軸方向にはほとん
ど負荷が作用しないもの、またはただ回転するだ
けで良く、位置精度も径方向にのみ要求されるも
のが考えられる。
第１図は従来からある５自由度すべてを能動的
に制御する磁気軸受の構造の断面図、第２図は本
発明の４自由度を能動的に制御し、１自由度を受
動的に拘束する磁気軸受の構造例の断面図、第３
図、第４図は、第２図の電磁石４，６の磁極部の
構造例の拡大断面図である。 符号の説明、１……回転軸方向変位センサー、
２……回転軸方向制御電磁石、３……前部径方向
変位センサー、４……前部径方向制御電磁石、５
……後部径方向変位センサー、６……後部径方向
制御電磁石、７……高周波モータ、８……アーマ
チユアデイスク、９……内径小の電磁鋼板、１０
……内径大の電磁鋼板、１１……外径小の電磁鋼
板、１２……外径大の電磁鋼板、１３……電磁鋼
板、１４……非磁性材。
に制御する磁気軸受の構造の断面図、第２図は本
発明の４自由度を能動的に制御し、１自由度を受
動的に拘束する磁気軸受の構造例の断面図、第３
図、第４図は、第２図の電磁石４，６の磁極部の
構造例の拡大断面図である。 符号の説明、１……回転軸方向変位センサー、
２……回転軸方向制御電磁石、３……前部径方向
変位センサー、４……前部径方向制御電磁石、５
……後部径方向変位センサー、６……後部径方向
制御電磁石、７……高周波モータ、８……アーマ
チユアデイスク、９……内径小の電磁鋼板、１０
……内径大の電磁鋼板、１１……外径小の電磁鋼
板、１２……外径大の電磁鋼板、１３……電磁鋼
板、１４……非磁性材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 回転体と、この回転体の軸方向前後部に固定
され、一定規則に従つて非磁性材と電磁鋼板が積
層された積層形電磁鋼板と、この積層形電磁鋼板
と対応して積層された構造の磁極を有し、前記回
転体の積層形電磁鋼板と対向して固定側に設置さ
れ、回転体を磁気浮上支持する電磁石と、回転体
の半径方向の変位を検出する変位センサとを備
え、 回転体の回転軸回りの回転以外の５自由度の内
で、回転軸方向以外の４自由度を、前記変位セン
サからの信号に基づいて能動的に制御する励磁電
流を前記電磁石に流すとともに、この励磁電流と
は別にバイアス電流を前記電磁石に流し、４自由
度を能動的に制御するための電磁石を利用して回
転軸方向の自由度を受動的に拘束する事を特徴と
する磁気軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19322182A JPS5983827A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 磁気軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19322182A JPS5983827A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 磁気軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5983827A JPS5983827A (ja) | 1984-05-15 |
| JPH039327B2 true JPH039327B2 (ja) | 1991-02-08 |
Family
ID=16304324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19322182A Granted JPS5983827A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 磁気軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5983827A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2586070B1 (fr) * | 1985-08-12 | 1987-12-18 | Europ Propulsion | Palier magnetique radial de grand diametre |
| FR2720456B1 (fr) * | 1994-05-25 | 1996-08-14 | Aerospatiale | Palier magnétique radial actif sans aimants et à faible trainée. |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4928854A (ja) * | 1972-07-14 | 1974-03-14 | ||
| JPS5053752A (ja) * | 1973-09-12 | 1975-05-13 | ||
| JPS546445B2 (ja) * | 1975-05-20 | 1979-03-28 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS546445U (ja) * | 1977-06-15 | 1979-01-17 |
-
1982
- 1982-11-02 JP JP19322182A patent/JPS5983827A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4928854A (ja) * | 1972-07-14 | 1974-03-14 | ||
| JPS5053752A (ja) * | 1973-09-12 | 1975-05-13 | ||
| JPS546445B2 (ja) * | 1975-05-20 | 1979-03-28 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5983827A (ja) | 1984-05-15 |
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