JPH0474936B2 - - Google Patents

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JPH0474936B2
JPH0474936B2 JP57206118A JP20611882A JPH0474936B2 JP H0474936 B2 JPH0474936 B2 JP H0474936B2 JP 57206118 A JP57206118 A JP 57206118A JP 20611882 A JP20611882 A JP 20611882A JP H0474936 B2 JPH0474936 B2 JP H0474936B2
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
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    • F16C32/044Active magnetic bearings
    • F16C32/0459Details of the magnetic circuit
    • F16C32/0461Details of the magnetic circuit of stationary parts of the magnetic circuit
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings
    • H02K7/09Structural association with bearings with magnetic bearings
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    • F16C2380/26Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の属する技術分野] 本発明は磁気力で、回転体を非接触で支承し、
誘導モータに依つて回転体に回転力を付与し、高
速回転を実現する磁気軸受の改良に関する。
[従来技術とその問題点] 高速回転体を支承する方法の1つとして、回転
体を磁気力で非接触に支承する、いわゆる磁気軸
受がある。回転力の付与は、回転磁界を発生する
固定子と、この回転磁界を受けて、電磁誘導的に
回転力を得る回転子で構成される誘導モータが主
に利用される。第1図に従来の磁気軸受構成の一
例を示す。本図はいわゆるアウタロータ型の5軸
制御型磁気軸受で、磁気力供給部1には半径方向
磁極21a,21b,21c,21d,22a,
22b,22c,22dが90゜の開き角で、上下
4個ずつ配置され、各々には磁気力制御コイル4
1a〜41d,42a〜42dが取着されてい
る。2組の半径方向磁極群の間には、回転軸方向
環状磁極3及び制御コイル51,52がある。磁
気力は2つの環状永久磁石61,62から供給さ
れ、磁気軸受回転体上の継鉄81,82に磁気
吸引力を及ぼし変位計91a〜91d,92a〜
92d,93a,93bの信号を図示しない信号
処理回路を通して前記制御コイル41a〜41
d,42a〜42dを付勢することに依り、磁気
支承を実現する。回転力の付与は通常誘導モータ
が利用される。
誘導モータは、回転磁界を作り出す固定子10
aと、電磁誘導的に回転力を発生させる回転子1
0bで構成されるが、この誘導モータ回転子10
bは磁気軸受回転体の外壁(第1図)或いは内壁
(第2図)に取着される。外壁に取着される場合
には誘導モータ回転子10bの外側に磁気軸受回
転体が存在しないので、遠心力に依る誘導モータ
回転子10bの破損が生じ易く、内壁に取着され
る場合においても、取着部への遠心応力集中は避
け難く、いずれの場合においても破損の危険を考
慮する時、磁気軸受回転体の回転数の大巾な向上
は期待出来ない。又、誘導モータ回転子10bの
取着場所と、これに対応して誘導モータ固定子1
0aの設置場所を用意する必要があり、磁気軸受
のコムパクト化が困難であつた。誘導モータ固定
子10aからの回転磁界を効率的に利用する際に
用いられる継鉄11を設置する時には、小型化
は、更に難しいものとなる。
[発明の目的] 本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするのところは、磁気力で支承される
磁気軸受回転体を、回転力を付与する誘導モータ
の回転子として兼用し、もつて、遠心力に依る破
損の心配なしに高速回転を実現し、且つ磁気軸受
回転体及び磁気軸受本体をコンパクトに構成出来
る磁気軸受の提供を目的とする。
[発明の概要] 本発明に係るアウタロータ型磁気軸受は、磁気
力供給源を有する固定体と、環状の継鉄を有する
回転体と、誘導モータ固定子とからなる。固定体
は電磁力発生源と磁極からなり、これらに対向す
る回転体はそれぞれ第1の対向部位、第2の対向
部位を形成している。
回転体の第1の対向部位の内周には継鉄が取付
けられ、回転体の第2の対向部位の外周には誘導
モータ固定子を取付けることができる。
なお、この回転体は主材として高透磁率材料以
外でかつ強度が高く、電気抵抗率の低い金属、例
えばチタン合金を用いて形成されていることが好
ましい。
[発明の効果] このような構成の本発明によれば、誘導モータ
固定子から発生する磁束が第2の対向部位に作用
するようになつているので、誘導モータからの磁
束と磁気回路からの磁束とが打ち消し合うことが
なく。誘導モータからの磁束が効率的に作用す
る。
したがつて、回転体が誘導モータ回転子を兼用
する構成でありながらも磁気軸受回転体を回転さ
せることができるようになる。これによつて通常
は別途に回転体に取着される誘導モータ回転子の
遠心力による破損の危険性および誘導モータ回転
子の回転体への取着部における応力集中による破
損の危険を回避することができる。
また、回転体の主材を、高透磁率材料を以外で
かつ強度が高く、電気抵抗率の低い金属、例えば
チタン合金を用いて形成すれば、磁気回路どうし
が隣接する部分に対向するように誘導モータの回
転子を取着する必要はなくなる。(もちろん、磁
気回路どうしが隣接する部分に対向するように誘
導モータを設けることがより好ましい。)つまり、
誘導モータを設けるべき特別な場所の制御はなく
なり、装置設計が容易となり、磁気軸受本体の大
幅な小形化を図ることができる。
[発明の効果] 前述した構成であると、誘導モータ固定子の作
り出す回転磁界に依つて回転力を得る誘導モータ
回転子は磁気軸受回転体が兼用しているので、通
常は別途に磁気軸受回転体に取着される誘導モー
タ回転子の受ける遠心力に依る破損の危険性及び
誘導モータ回転子の磁気軸受回転体への取着部に
おける応力集中に依る破損の危険性を回避出来
る。
従つて、通常はこれらの破損の危険性のため、
低く抑えられていた磁気軸受回転体の回数体を、
破損の心配なしに大巾に増加することが可能とな
る。
又、従来の様に誘導モータ回転子を取着する特
別な場所を用意する必要がないので、誘導モータ
固定子の設置位置は任意に選択出来、よつて磁気
軸受回転体、並びに磁気軸受本体の小型化を図れ
る。
[発明の実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。第3図は、アウタロータ型5軸制御型磁
気軸受であり磁気軸受回転体7を磁気力供給部1
に依つて支承する機構は第1図、第2図で説明し
たものと全く同様である。なお、固定体である磁
気力供給部1は電磁力発生源71と回転方向制御
磁極3とを有し、これらに対向する磁気軸受回転
体7はそれぞれ第1の対向部位7a,第2の対向
部位7bを形成している。つまり、第1の対向部
位7aの内周には環状の継鉄81,82が取付け
られ、回転体7の第2の対向部位7bの外周には
誘導モータ固定子10が取付けられている。本実
施例の磁気軸受回転体は高透磁率材料ではなく、
強度が高く、電気抵抗率の低い金属、例えばチタ
ン合金で形成され、内壁には磁気支承に関与する
継鉄81,82が取着されているだけで、誘導モ
ータ回転子に相当する環状金属部材は、内壁にも
外壁にも取着されていない。
回転磁界を作り出す誘導モータ固定子10は、
本実施例では回転軸方向制御磁極3の外周に設置
されている。具体的には、永久磁石61から発生
した磁束が描く磁気回路の閉ループと、永久磁石
62から発生した磁束が描く磁気回路の閉ループ
との中間に位置する。
そして、誘導モータ回転磁界用継鉄は磁気受磁
気力供給部1が兼用している。従つて、誘導モー
タ固定子10から発生する磁束が磁気回路の磁束
密度の低い部分に対向するようになつているの
で、誘導モータからの磁束と磁気回路からの磁束
とが打ち消し合うことがなく、誘導モータからの
磁束が効率的に作用する。したがつて、磁気軸受
回転体が誘導モータ回転子を兼用する構成であり
ながらも磁気軸受回転体を回転させることができ
るようになる。これによつて通常は別途に磁気軸
受回転体に取着される誘導モータ回転子の遠心力
による破損の危険性および誘導モータ回転子の磁
気軸受回転体への取着部における応力集中による
破損の危険を回避することができる。
また、本実施例のように磁気軸受回転体を電
気抵抗率の低い金属で形成しても誘導モータ固定
子10からの回転磁界は、前記磁気軸受回転体
を横切る時、電磁誘導に依り力をこの磁気軸受回
転体上に発生させ、回転が実現する。すなわち、
磁気軸受体全体が、誘導モータ回転子として兼
用されている。磁気軸受回転体の外壁に取着さ
れるものは皆無であり、内壁においても磁気支承
に係る最小限の継鉄のみしか取着されておらず、
従つて、遠心力に対して破損し難くなるので、回
転体の大巾な回転数の増加が可能となる。本実施
例のように磁気軸受回転体をチタン合金を用い
て形成すれば、誘導モータ固定子10の設置位置
は、回転磁界を磁気軸受回転体に印加出来る所
(つまり第1の対向部位a以外の所)なら任意
であり、磁気軸受の形式もアウタロータ型5軸制
御方式に限るものでは無い。
【図面の簡単な説明】
第1図は磁気軸受回転体の外壁に、誘導モータ
回転子を取着した磁気軸受の従来例を示す断面
図、第2図は同じ内壁に取着した場合の従来例を
示す断面図、第3図は本発明に係るアウタロータ
型磁気軸受の要部縦断面図である。 1……磁気軸受磁気供給部、21a〜21d,
22a〜22d……半径方向磁極、3……回転軸
方向磁極、41a〜41d,42a〜42d……
半径方向制御コイル、51,52……軸方向制御
コイル、61,62……永久磁石、……磁気軸
受回転体、a……第1の対向部位、b……第
2の対向部位、1……電磁力発生源、81,8
2……継鉄、91a〜91d,92a〜92d,
93a,93b……変位計、10,10a……誘
導モータ固定子、10b……誘導モータ回転子、
11……回転磁界用継鉄。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 固定体1と、回転体7と、誘導モータ固定子
    10とを備えたアウタロータ型磁気軸受であつ
    て、 回転体7は、誘導モータの回転子を兼用し、固
    定体1の電磁力発生源71に対する第1の対向部
    位7aの内周には環状の継鉄81,82が取付け
    られ、固定体7の磁極3に対する第2の対向部位
    7bの外周には誘導モータ固定子10が取付けら
    れた アウタロータ型磁気軸受。 2 回転体1は、透磁率および電気抵抗率の低い
    材料からなる 特許請求の範囲第1項記載のアウタロータ型磁気
    軸受。 3 回転体1は、チタン合金からなる 特許請求の範囲第1項記載のアウタロータ型磁気
    軸受。
JP57206118A 1982-11-26 1982-11-26 アウタロータ型磁気軸受 Granted JPS5999947A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57206118A JPS5999947A (ja) 1982-11-26 1982-11-26 アウタロータ型磁気軸受

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57206118A JPS5999947A (ja) 1982-11-26 1982-11-26 アウタロータ型磁気軸受

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Publication Number Publication Date
JPS5999947A JPS5999947A (ja) 1984-06-08
JPH0474936B2 true JPH0474936B2 (ja) 1992-11-27

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ID=16518091

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JP57206118A Granted JPS5999947A (ja) 1982-11-26 1982-11-26 アウタロータ型磁気軸受

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0785638B2 (ja) * 1985-02-13 1995-09-13 株式会社日立製作所 磁気軸受を有する回転電機
JP2001190043A (ja) * 2000-01-05 2001-07-10 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 磁気浮上モータ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5783138A (en) * 1980-11-11 1982-05-24 Toshiba Corp Rotary electric machine with magnetic bearing device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5783138A (en) * 1980-11-11 1982-05-24 Toshiba Corp Rotary electric machine with magnetic bearing device

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JPS5999947A (ja) 1984-06-08

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