JPH06213232A - 磁気軸受装置 - Google Patents
磁気軸受装置Info
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- JPH06213232A JPH06213232A JP469393A JP469393A JPH06213232A JP H06213232 A JPH06213232 A JP H06213232A JP 469393 A JP469393 A JP 469393A JP 469393 A JP469393 A JP 469393A JP H06213232 A JPH06213232 A JP H06213232A
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- magnetic field
- signal
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- shaft
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Abstract
(57)【要約】
【目的】回転軸の軸心を変化させることにより、性能の
向上を図る。 【構成】位置センサ(8,8, … )が回転軸(1) の軸心位置
を検出して出力する位置信号に基づいて上記回転軸(1)
が軸受孔(3) 内で浮上して支持されるように各電磁石
(6) の磁界強度を制御する磁界制御手段(11)が設けられ
ている。そして、上記回転軸(1) の軸心軌跡データを導
出して軌跡データ信号を出力する軌跡導出手段(12)が設
けられている。更に、上記回転軸(1) が複数の異なる軸
心軌跡Ｅを描くように上記磁界制御手段(11)に磁界変更
信号を出力する軸心変更手段(13)が設けられている。ま
た、上記各軸心軌跡Ｅに対応した性能データから最大性
能値の最適軸心軌跡Ｅを判別して最適軌跡信号を出力す
る軌跡判別手段(14)が設けられている。加えて、上記回
転軸(1) が最適軸心軌跡Ｅを描くように上記磁界制御手
段(11)に最適磁界信号を出力する軸心設定手段(15)が設
けられている。
向上を図る。 【構成】位置センサ(8,8, … )が回転軸(1) の軸心位置
を検出して出力する位置信号に基づいて上記回転軸(1)
が軸受孔(3) 内で浮上して支持されるように各電磁石
(6) の磁界強度を制御する磁界制御手段(11)が設けられ
ている。そして、上記回転軸(1) の軸心軌跡データを導
出して軌跡データ信号を出力する軌跡導出手段(12)が設
けられている。更に、上記回転軸(1) が複数の異なる軸
心軌跡Ｅを描くように上記磁界制御手段(11)に磁界変更
信号を出力する軸心変更手段(13)が設けられている。ま
た、上記各軸心軌跡Ｅに対応した性能データから最大性
能値の最適軸心軌跡Ｅを判別して最適軌跡信号を出力す
る軌跡判別手段(14)が設けられている。加えて、上記回
転軸(1) が最適軸心軌跡Ｅを描くように上記磁界制御手
段(11)に最適磁界信号を出力する軸心設定手段(15)が設
けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁石で発生した磁界
により回転軸を軸受孔内で浮き上がらせて支持する磁気
軸受装置に関し、特に、軸心設定対策に係るものであ
る。
により回転軸を軸受孔内で浮き上がらせて支持する磁気
軸受装置に関し、特に、軸心設定対策に係るものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の磁気軸受装置は、回転軸が挿通
する軸受孔の内面に、磁界を発生させる複数対の電磁石
（電磁コイル）を軸受孔の軸孔中心に対し対向して配置
した軸受部を有し、軸孔中心に対する回転軸の変位量を
渦電流型等の位置センサで検出し、この位置センサによ
り検出された回転軸の変位量に応じて電磁石の磁界強度
を制御し、回転軸を軸受孔内で浮上させるようにしたも
のである。そして、斯かる磁気軸受装置の一例として、
従来、実開平２―９１９１１号公報に開示されるもので
は、上記位置センサを電磁石の軸方向両側に配置するこ
とにより、回転軸の曲げモードを検出するように構成さ
れている。
する軸受孔の内面に、磁界を発生させる複数対の電磁石
（電磁コイル）を軸受孔の軸孔中心に対し対向して配置
した軸受部を有し、軸孔中心に対する回転軸の変位量を
渦電流型等の位置センサで検出し、この位置センサによ
り検出された回転軸の変位量に応じて電磁石の磁界強度
を制御し、回転軸を軸受孔内で浮上させるようにしたも
のである。そして、斯かる磁気軸受装置の一例として、
従来、実開平２―９１９１１号公報に開示されるもので
は、上記位置センサを電磁石の軸方向両側に配置するこ
とにより、回転軸の曲げモードを検出するように構成さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した磁気軸受装置
においては、従来、回転軸の軸心が軸受孔の軸孔中心に
一致するように電磁石の磁界強度を制御していた。しか
しながら、この磁気軸受装置を適用する各種の装置にお
いては、回転軸の軸心が軸受孔の軸孔中心に常に一致し
ていることが必ずしも最適であるとは限らない場合があ
る。例えば、ローリングピストン型圧縮機においては、
コンタクトポイントにおける間隙が小さくなるように回
転軸の軸心を変化させることが好ましく、また、スクロ
ール型圧縮機においては、加工精度に応じた回転軸の軸
心軌跡となるようにすることが好ましい。従って、従来
のように、回転軸の軸心を常に軸孔中心に一致させるよ
うにしていたのでは、圧縮機等の性能低下を抑制するこ
とができないという問題があった。
においては、従来、回転軸の軸心が軸受孔の軸孔中心に
一致するように電磁石の磁界強度を制御していた。しか
しながら、この磁気軸受装置を適用する各種の装置にお
いては、回転軸の軸心が軸受孔の軸孔中心に常に一致し
ていることが必ずしも最適であるとは限らない場合があ
る。例えば、ローリングピストン型圧縮機においては、
コンタクトポイントにおける間隙が小さくなるように回
転軸の軸心を変化させることが好ましく、また、スクロ
ール型圧縮機においては、加工精度に応じた回転軸の軸
心軌跡となるようにすることが好ましい。従って、従来
のように、回転軸の軸心を常に軸孔中心に一致させるよ
うにしていたのでは、圧縮機等の性能低下を抑制するこ
とができないという問題があった。
【０００４】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、回転軸の軸心を変化させることにより、性能の向上
を図ることを目的とするものである。
で、回転軸の軸心を変化させることにより、性能の向上
を図ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、本発明が講じた手段は、回転軸の軸心軌跡を変化さ
せ、該回転軸が最大性能値の軸心軌跡を描くようにした
ものである。
く、本発明が講じた手段は、回転軸の軸心軌跡を変化さ
せ、該回転軸が最大性能値の軸心軌跡を描くようにした
ものである。
【０００６】具体的に、図１に示すように、請求項１に
係る発明が講じた手段は、先ず、回転軸(1) が挿通する
軸受孔(3) を有する軸受部(2) と、上記軸受孔(3) の内
面に該軸受孔(3) の軸孔中心(0H)に対し対向して配置さ
れ、磁界を発生させる複数対の電磁石(6,6, … )と、上
記軸受孔(3) の軸孔中心(OH)に対する回転軸(1) の軸心
位置を検出して位置信号を出力する位置検出手段(8,8,
… )と、該位置検出手段(8,8, … )の位置信号に基づい
て上記回転軸(1) が軸受孔(3) 内で浮上して支持される
ように上記各電磁石(6) の磁界強度を制御する磁界制御
手段(11)とを備えた磁気軸受装置を前提としている。そ
して、上記位置検出手段(8,8, … )の位置信号を受け、
上記回転軸(1) の軸心軌跡データを導出して軌跡データ
信号を出力する軌跡導出手段(12)が設けられている。更
に、該軌跡導出手段(12)の軌跡データ信号を受け、上記
回転軸(1) が複数の異なる軸心軌跡Ｅを描くように上記
磁界制御手段(11)に磁界変更信号を出力する軸心変更手
段(13)が設けられている。また、上記軌跡導出手段(12)
の軌跡データ信号を受け、各軸心軌跡Ｅに対応した性能
データから最大性能値の最適軸心軌跡Ｅを判別して最適
軌跡信号を出力する軌跡判別手段(14)が設けられてい
る。加えて、該軌跡判別手段(14)の最適軌跡信号を受
け、上記軸心変更手段(13)に磁界変更信号の出力を停止
させると共に、上記回転軸(1) が最適軸心軌跡Ｅを描く
ように上記磁界制御手段(11)に最適磁界信号を出力する
軸心設定手段(15)が設けられた構成としている。
係る発明が講じた手段は、先ず、回転軸(1) が挿通する
軸受孔(3) を有する軸受部(2) と、上記軸受孔(3) の内
面に該軸受孔(3) の軸孔中心(0H)に対し対向して配置さ
れ、磁界を発生させる複数対の電磁石(6,6, … )と、上
記軸受孔(3) の軸孔中心(OH)に対する回転軸(1) の軸心
位置を検出して位置信号を出力する位置検出手段(8,8,
… )と、該位置検出手段(8,8, … )の位置信号に基づい
て上記回転軸(1) が軸受孔(3) 内で浮上して支持される
ように上記各電磁石(6) の磁界強度を制御する磁界制御
手段(11)とを備えた磁気軸受装置を前提としている。そ
して、上記位置検出手段(8,8, … )の位置信号を受け、
上記回転軸(1) の軸心軌跡データを導出して軌跡データ
信号を出力する軌跡導出手段(12)が設けられている。更
に、該軌跡導出手段(12)の軌跡データ信号を受け、上記
回転軸(1) が複数の異なる軸心軌跡Ｅを描くように上記
磁界制御手段(11)に磁界変更信号を出力する軸心変更手
段(13)が設けられている。また、上記軌跡導出手段(12)
の軌跡データ信号を受け、各軸心軌跡Ｅに対応した性能
データから最大性能値の最適軸心軌跡Ｅを判別して最適
軌跡信号を出力する軌跡判別手段(14)が設けられてい
る。加えて、該軌跡判別手段(14)の最適軌跡信号を受
け、上記軸心変更手段(13)に磁界変更信号の出力を停止
させると共に、上記回転軸(1) が最適軸心軌跡Ｅを描く
ように上記磁界制御手段(11)に最適磁界信号を出力する
軸心設定手段(15)が設けられた構成としている。
【０００７】また、請求項２に係る発明が講じた手段
は、上記請求項１の発明において、回転軸(1) が、ロー
リングピストン型流体機械又はスクロール型流体機械の
回転軸(1) である構成としている。
は、上記請求項１の発明において、回転軸(1) が、ロー
リングピストン型流体機械又はスクロール型流体機械の
回転軸(1) である構成としている。
【０００８】
【作用】上記の構成により、請求項１に係る発明では、
モータ等の作動により回転軸(1) が両軸受部(2, 2)の軸
受孔(3, 3)内で回転し、例えば、請求項２に係る発明に
おいては、ローリングピストン型流体機械又はスクロー
ル型流体機械におけるモータの回転軸(1) が回転し、そ
の際、各位置検出手段(8,8, … )により回転軸(1) の軸
心(OA)が検出され、磁界制御手段(11)によって各電磁石
(6,6, … )の磁界強度が制御され、上記回転軸(1) が各
軸受部(2, 2)の軸受孔(3, 3)内で浮上状態に支持され
る。この回転軸(1) の軸心(OA)を制御する際、先ず、軌
跡導出手段(12)が上記位置検出手段(8,8, … )の位置信
号を受け、上記回転軸(1) の軸心軌跡データを導出して
軌跡データ信号を出力する。そして、該軌跡導出手段(1
2)の軌跡データ信号を軸心変更手段(13)が受け、上記回
転軸(1) が複数の異なる軸心軌跡Ｅを描くように上記磁
界制御手段(11)に磁界変更信号を出力する。例えば、軸
心(OA)が異なる楕円軌跡を描くように制御する。一方、
上記軌跡導出手段(12)の軌跡データ信号を軌跡判別手段
(14)が受け、各軸心軌跡Ｅに対応した性能データから最
大性能値の最適軸心軌跡Ｅを判別して最適軌跡信号を出
力する。そして、該軌跡判別手段(14)の最適軌跡信号を
軸心設定手段(15)が受け、上記軸心変更手段(13)に磁界
変更信号の出力を停止させると共に、上記回転軸(1) が
最適軸心軌跡Ｅを描くように上記磁界制御手段(11)に最
適磁界信号を出力し、以後、上記回転軸(1) は、最適軸
心軌跡Ｅを描いて回転することになる。
モータ等の作動により回転軸(1) が両軸受部(2, 2)の軸
受孔(3, 3)内で回転し、例えば、請求項２に係る発明に
おいては、ローリングピストン型流体機械又はスクロー
ル型流体機械におけるモータの回転軸(1) が回転し、そ
の際、各位置検出手段(8,8, … )により回転軸(1) の軸
心(OA)が検出され、磁界制御手段(11)によって各電磁石
(6,6, … )の磁界強度が制御され、上記回転軸(1) が各
軸受部(2, 2)の軸受孔(3, 3)内で浮上状態に支持され
る。この回転軸(1) の軸心(OA)を制御する際、先ず、軌
跡導出手段(12)が上記位置検出手段(8,8, … )の位置信
号を受け、上記回転軸(1) の軸心軌跡データを導出して
軌跡データ信号を出力する。そして、該軌跡導出手段(1
2)の軌跡データ信号を軸心変更手段(13)が受け、上記回
転軸(1) が複数の異なる軸心軌跡Ｅを描くように上記磁
界制御手段(11)に磁界変更信号を出力する。例えば、軸
心(OA)が異なる楕円軌跡を描くように制御する。一方、
上記軌跡導出手段(12)の軌跡データ信号を軌跡判別手段
(14)が受け、各軸心軌跡Ｅに対応した性能データから最
大性能値の最適軸心軌跡Ｅを判別して最適軌跡信号を出
力する。そして、該軌跡判別手段(14)の最適軌跡信号を
軸心設定手段(15)が受け、上記軸心変更手段(13)に磁界
変更信号の出力を停止させると共に、上記回転軸(1) が
最適軸心軌跡Ｅを描くように上記磁界制御手段(11)に最
適磁界信号を出力し、以後、上記回転軸(1) は、最適軸
心軌跡Ｅを描いて回転することになる。
【０００９】
【発明の効果】従って、請求項１に係る発明によれば、
回転軸(1) の軸心(OA)が最適軸心軌跡Ｅを描くようにし
たゝめに、従来のように回転軸(1) の軸心(OA)を軸孔中
心(0H)に常に一致させるようにしていた場合に比し、最
大性能を発揮する状態で回転軸(1) を回転させることが
できる。この結果、空調システム等の性能を向上させる
ことができる。また、請求項２に係る発明によれば、ロ
ーリングピストン型流体機械においては、コンタクトポ
イントにおける間隙が小さくなるように回転軸(1) の軸
心(OA)を変化させることができ、また、スクロール型流
体機械においては、加工精度に応じた回転軸(1) の軸心
軌跡Ｅとすることができる。この結果、各機械性能の向
上を図ることができる。
回転軸(1) の軸心(OA)が最適軸心軌跡Ｅを描くようにし
たゝめに、従来のように回転軸(1) の軸心(OA)を軸孔中
心(0H)に常に一致させるようにしていた場合に比し、最
大性能を発揮する状態で回転軸(1) を回転させることが
できる。この結果、空調システム等の性能を向上させる
ことができる。また、請求項２に係る発明によれば、ロ
ーリングピストン型流体機械においては、コンタクトポ
イントにおける間隙が小さくなるように回転軸(1) の軸
心(OA)を変化させることができ、また、スクロール型流
体機械においては、加工精度に応じた回転軸(1) の軸心
軌跡Ｅとすることができる。この結果、各機械性能の向
上を図ることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図２は、本発明の実施例に係る磁気軸受装
置の全体構成を示し、 (1)は、モータの回転軸であっ
て、該回転軸(1) は、例えば、空調システムに用いられ
るローリングピストン型圧縮機やスクロール型圧縮機に
おける回転軸であり、それぞれ軸受孔(3) を有する左右
２つの磁気軸受からなる軸受部(2, 2)に回転可能に支持
されている。そして、該左右の軸受部(2, 2)は、回転軸
(1) の軸心(OA)が所定状態に位置するように回転軸(1)
の軸方向に離れて配置されている。
に説明する。図２は、本発明の実施例に係る磁気軸受装
置の全体構成を示し、 (1)は、モータの回転軸であっ
て、該回転軸(1) は、例えば、空調システムに用いられ
るローリングピストン型圧縮機やスクロール型圧縮機に
おける回転軸であり、それぞれ軸受孔(3) を有する左右
２つの磁気軸受からなる軸受部(2, 2)に回転可能に支持
されている。そして、該左右の軸受部(2, 2)は、回転軸
(1) の軸心(OA)が所定状態に位置するように回転軸(1)
の軸方向に離れて配置されている。
【００１１】上記両軸受部(2, 2)は、いずれも同じ構成
であり、図４に示すように、多数枚の薄板鉄板等を軸方
向に積層してなる略円筒状のもので、その内部に回転軸
(1)が挿通するための上記軸受孔(3) が形成されてい
る。上記軸受孔(3) の内面には、軸受孔(3) の軸孔中心
(OH)に向かって突出する４対のコア部(4,4, … )が各対
を軸受孔(3) の軸孔中心(OH)に対し対称に配置して形成
されている。そして、図３に示すように、この各コア部
(4) には、電磁コイル(5) が多層に巻き付けられてお
り、この電磁コイル(5) 及びコア部(4) によって該コア
部(4) を磁心とする４対の電磁石(6,6, … )が構成され
ている。該４対の電磁石(6,6, … )は、軸受孔(3) の軸
孔中心(OH)に対し対向して配置され、上記電磁コイル
(5) に通電することにより隣り合う電磁石(6, 6)同士間
で磁路(MP)を形成し、上記回転軸(1) を吸引するための
磁界を発生させるように構成されている。更に、上記各
軸受部(2) における軸方向の側方には、図２及び図３に
示すように、位置センサ(8,8, … )が、磁路(MP)を形成
する２つの電磁石(6, 6)間の位置に対応して配設されて
いる。該各位置センサ(8,8, … )は、例えば、高周波信
号の供給により回転軸(1) との距離を計測して軸受孔
(3) の軸孔中心(OH)に対する回転軸(1) の変位量を検出
して位置信号を出力する渦電流型の位置検出手段であっ
て、軸受部(2) の全体に８つ設けられている。これら８
つの位置センサ(8,8,… )は、コントローラ(10)に連繋
されて、位置信号が該コントローラ(10)に入力されてい
る。
であり、図４に示すように、多数枚の薄板鉄板等を軸方
向に積層してなる略円筒状のもので、その内部に回転軸
(1)が挿通するための上記軸受孔(3) が形成されてい
る。上記軸受孔(3) の内面には、軸受孔(3) の軸孔中心
(OH)に向かって突出する４対のコア部(4,4, … )が各対
を軸受孔(3) の軸孔中心(OH)に対し対称に配置して形成
されている。そして、図３に示すように、この各コア部
(4) には、電磁コイル(5) が多層に巻き付けられてお
り、この電磁コイル(5) 及びコア部(4) によって該コア
部(4) を磁心とする４対の電磁石(6,6, … )が構成され
ている。該４対の電磁石(6,6, … )は、軸受孔(3) の軸
孔中心(OH)に対し対向して配置され、上記電磁コイル
(5) に通電することにより隣り合う電磁石(6, 6)同士間
で磁路(MP)を形成し、上記回転軸(1) を吸引するための
磁界を発生させるように構成されている。更に、上記各
軸受部(2) における軸方向の側方には、図２及び図３に
示すように、位置センサ(8,8, … )が、磁路(MP)を形成
する２つの電磁石(6, 6)間の位置に対応して配設されて
いる。該各位置センサ(8,8, … )は、例えば、高周波信
号の供給により回転軸(1) との距離を計測して軸受孔
(3) の軸孔中心(OH)に対する回転軸(1) の変位量を検出
して位置信号を出力する渦電流型の位置検出手段であっ
て、軸受部(2) の全体に８つ設けられている。これら８
つの位置センサ(8,8,… )は、コントローラ(10)に連繋
されて、位置信号が該コントローラ(10)に入力されてい
る。
【００１２】該コントローラ(10)には、磁界制御手段(1
1)が設けられると共に、本発明の特徴として軌跡導出手
段(12)と軸心変更手段(13)と軌跡判別手段(14)と軸心設
定手段(15)とが設けられている。該磁界制御手段(11)
は、上記各位置センサ(8,8, … )により検出された回転
軸(1) の変位量に基づいて回転軸(1) の軸心(OA)が軸受
孔(3) 内で所定状態に位置するように各電磁石(6) の磁
界強度を制御し、回転軸(1) を各軸受部(2) の軸受孔
(3) 内で浮上させて支持するように構成されている。
1)が設けられると共に、本発明の特徴として軌跡導出手
段(12)と軸心変更手段(13)と軌跡判別手段(14)と軸心設
定手段(15)とが設けられている。該磁界制御手段(11)
は、上記各位置センサ(8,8, … )により検出された回転
軸(1) の変位量に基づいて回転軸(1) の軸心(OA)が軸受
孔(3) 内で所定状態に位置するように各電磁石(6) の磁
界強度を制御し、回転軸(1) を各軸受部(2) の軸受孔
(3) 内で浮上させて支持するように構成されている。
【００１３】上記軌跡導出手段(12)は、位置センサ(8,
8, … )の位置信号を受け、上記回転軸(1) の軸心軌跡
データを導出して軌跡データ信号を出力しており、具体
的に、図５に示すように、軸孔中心(0H)を中心としたＸ
Ｙ座標における軸心軌跡Ｅの中心座標位置(x, y)と、該
軸心軌跡Ｅの長径ａ及び短径ｂとの軌跡データを出力す
るように構成されている。また、上記軸心変更手段(13)
は、軌跡導出手段(12)の軌跡データ信号を受け、上記回
転軸(1) が複数の異なる軸心軌跡Ｅを描くように上記磁
界制御手段(11)に磁界変更信号を出力している。具体的
に、上記軸心変更手段(13)は、電磁石(6)に供給する電
流に正弦波を加えると、図５に示すように、軸心軌跡Ｅ
の楕円軌跡を制御することが可能であるので、図６に示
すように、軸心軌跡Ｅの中心座標位置(x, y)と、該軸心
軌跡Ｅの長径ａ及び短径ｂとの各パラメータに変化値Δ
ｘ（Δｙ，Δａ，Δｂ）を加算して、軸心軌跡Ｅの楕円
軌跡が異なるように磁界変更信号を出力している。更
に、上記軌跡判別手段(14)は、軌跡導出手段(12)の軌跡
データ信号を受け、各軸心軌跡Ｅに対応した性能データ
から、例えば、空調システムの性能データから最大性能
値の最適軸心軌跡Ｅを判別して最適軌跡信号を出力する
ように構成されている。更にまた、上記軸心設定手段(1
5)は、軌跡判別手段(14)の最適軌跡信号を受け、上記軸
心変更手段(13)に磁界変更信号の出力を停止させると共
に、上記回転軸(1) が最適軸心軌跡Ｅを描くように軸心
軌跡Ｅの中心座標位置(x, y)と、該軸心軌跡Ｅの長径ａ
及び短径ｂとのパラメータを特定し、上記磁界制御手段
(11)に最適磁界信号を出力するように構成されている。
8, … )の位置信号を受け、上記回転軸(1) の軸心軌跡
データを導出して軌跡データ信号を出力しており、具体
的に、図５に示すように、軸孔中心(0H)を中心としたＸ
Ｙ座標における軸心軌跡Ｅの中心座標位置(x, y)と、該
軸心軌跡Ｅの長径ａ及び短径ｂとの軌跡データを出力す
るように構成されている。また、上記軸心変更手段(13)
は、軌跡導出手段(12)の軌跡データ信号を受け、上記回
転軸(1) が複数の異なる軸心軌跡Ｅを描くように上記磁
界制御手段(11)に磁界変更信号を出力している。具体的
に、上記軸心変更手段(13)は、電磁石(6)に供給する電
流に正弦波を加えると、図５に示すように、軸心軌跡Ｅ
の楕円軌跡を制御することが可能であるので、図６に示
すように、軸心軌跡Ｅの中心座標位置(x, y)と、該軸心
軌跡Ｅの長径ａ及び短径ｂとの各パラメータに変化値Δ
ｘ（Δｙ，Δａ，Δｂ）を加算して、軸心軌跡Ｅの楕円
軌跡が異なるように磁界変更信号を出力している。更
に、上記軌跡判別手段(14)は、軌跡導出手段(12)の軌跡
データ信号を受け、各軸心軌跡Ｅに対応した性能データ
から、例えば、空調システムの性能データから最大性能
値の最適軸心軌跡Ｅを判別して最適軌跡信号を出力する
ように構成されている。更にまた、上記軸心設定手段(1
5)は、軌跡判別手段(14)の最適軌跡信号を受け、上記軸
心変更手段(13)に磁界変更信号の出力を停止させると共
に、上記回転軸(1) が最適軸心軌跡Ｅを描くように軸心
軌跡Ｅの中心座標位置(x, y)と、該軸心軌跡Ｅの長径ａ
及び短径ｂとのパラメータを特定し、上記磁界制御手段
(11)に最適磁界信号を出力するように構成されている。
【００１４】次に、本実施例における回転軸(1) の制御
動作について説明する。先ず、モータの作動により回転
軸(1) が両軸受部(2, 2)の軸受孔(3, 3)内で回転するこ
とになるが、その際、各位置センサ(8,8, … )により軸
受部(2) の軸受孔(3) の軸孔中心(OH)からの回転軸(1)
の変位量が検出され、この位置信号がコントローラ(10)
に入力される。そして、磁界制御手段(11)は、上記各位
置センサ(8,8, … )により検出された回転軸(1) の変位
量に基づいて回転軸(1) の軸心(OA)が軸受孔(3) 内で所
定状態に位置するように各電磁石(6) の磁界強度を制御
することになり、この磁界制御手段(11)によって回転軸
(1) が各軸受部(2) の軸受孔(3) 内で浮上して支持され
ることになる。
動作について説明する。先ず、モータの作動により回転
軸(1) が両軸受部(2, 2)の軸受孔(3, 3)内で回転するこ
とになるが、その際、各位置センサ(8,8, … )により軸
受部(2) の軸受孔(3) の軸孔中心(OH)からの回転軸(1)
の変位量が検出され、この位置信号がコントローラ(10)
に入力される。そして、磁界制御手段(11)は、上記各位
置センサ(8,8, … )により検出された回転軸(1) の変位
量に基づいて回転軸(1) の軸心(OA)が軸受孔(3) 内で所
定状態に位置するように各電磁石(6) の磁界強度を制御
することになり、この磁界制御手段(11)によって回転軸
(1) が各軸受部(2) の軸受孔(3) 内で浮上して支持され
ることになる。
【００１５】一方、本発明の特徴として、軌跡導出手段
(12)は、位置センサ(8,8, … )の位置信号を受け、上記
回転軸(1) の軸心軌跡データを導出して軌跡データ信号
を出力しており、図５に示すように、軸孔中心(0H)を中
心としたＸＹ座標における軸心軌跡Ｅの中心座標位置
(x, y)と、該軸心軌跡Ｅの長径ａ及び短径ｂとの軌跡デ
ータを出力する。そして、該軌跡導出手段(12)の軌跡デ
ータ信号を軸心変更手段(13)が受け、該軸心変更手段(1
3)は、図６に示すように、軸心軌跡Ｅの中心座標位置
(x, y)と、該軸心軌跡Ｅの長径ａ及び短径ｂとのパラメ
ータに変化値Δｘ（Δｙ，Δａ，Δｂ）を加算して、軸
心軌跡Ｅの楕円軌跡が異なるように磁界変更信号を出力
する。この磁界変更信号を磁界制御手段(11)が受け、該
磁界制御手段(11)は、上記電磁石(6) に供給する電流に
正弦波を加えて該電流を制御し、図５に示すように、軸
心軌跡Ｅの楕円軌跡が異なるように回転軸(1) を制御支
持することになる。更に、上記軌跡判別手段(14)は、軌
跡導出手段(12)の軌跡データ信号を受け、各軸心軌跡Ｅ
に対応した性能データから、例えば、空調システムの性
能データから最大性能値の最適軸心軌跡Ｅを判別して最
適軌跡信号を出力することになる。その後、軸心設定手
段(15)は、上記軌跡判別手段(14)の最適軌跡信号を受
け、上記軸心変更手段(13)に磁界変更信号の出力を停止
させると共に、上記回転軸(1)が最適軸心軌跡Ｅを描く
ように軸心軌跡Ｅの中心座標位置(x, y)と、該軸心軌跡
Ｅの長径ａ及び短径ｂとのパラメータを特定し、上記磁
界制御手段(11)に最適磁界信号を出力することになる。
そして、該磁界制御手段(11)は、特定されたパラメータ
に基づいて回転軸(1) を制御支持することになる。
(12)は、位置センサ(8,8, … )の位置信号を受け、上記
回転軸(1) の軸心軌跡データを導出して軌跡データ信号
を出力しており、図５に示すように、軸孔中心(0H)を中
心としたＸＹ座標における軸心軌跡Ｅの中心座標位置
(x, y)と、該軸心軌跡Ｅの長径ａ及び短径ｂとの軌跡デ
ータを出力する。そして、該軌跡導出手段(12)の軌跡デ
ータ信号を軸心変更手段(13)が受け、該軸心変更手段(1
3)は、図６に示すように、軸心軌跡Ｅの中心座標位置
(x, y)と、該軸心軌跡Ｅの長径ａ及び短径ｂとのパラメ
ータに変化値Δｘ（Δｙ，Δａ，Δｂ）を加算して、軸
心軌跡Ｅの楕円軌跡が異なるように磁界変更信号を出力
する。この磁界変更信号を磁界制御手段(11)が受け、該
磁界制御手段(11)は、上記電磁石(6) に供給する電流に
正弦波を加えて該電流を制御し、図５に示すように、軸
心軌跡Ｅの楕円軌跡が異なるように回転軸(1) を制御支
持することになる。更に、上記軌跡判別手段(14)は、軌
跡導出手段(12)の軌跡データ信号を受け、各軸心軌跡Ｅ
に対応した性能データから、例えば、空調システムの性
能データから最大性能値の最適軸心軌跡Ｅを判別して最
適軌跡信号を出力することになる。その後、軸心設定手
段(15)は、上記軌跡判別手段(14)の最適軌跡信号を受
け、上記軸心変更手段(13)に磁界変更信号の出力を停止
させると共に、上記回転軸(1)が最適軸心軌跡Ｅを描く
ように軸心軌跡Ｅの中心座標位置(x, y)と、該軸心軌跡
Ｅの長径ａ及び短径ｂとのパラメータを特定し、上記磁
界制御手段(11)に最適磁界信号を出力することになる。
そして、該磁界制御手段(11)は、特定されたパラメータ
に基づいて回転軸(1) を制御支持することになる。
【００１６】従って、本実施例によれば、上記回転軸
(1) の軸心(OA)が最適軸心軌跡Ｅを描くようにしたゝめ
に、従来のように回転軸(1) の軸心(OA)を軸孔中心(0H)
に常に一致させるようにしていた場合に比し、最大性能
を発揮する状態で回転軸(1) を回転させることができ
る。この結果、空調システム等の性能を向上させること
ができる。特に、ローリングピストン型圧縮機の回転軸
(1) を支持する場合においては、コンタクトポイント、
つまり、ロータとシリンダ内壁との接触部における間隙
が小さくなるように回転軸(1) の軸心(OA)を変化させる
ことができる。また、スクロール型圧縮機においては、
スクロール状の両ラップの接触部が最適状態となるよう
に加工精度に応じた回転軸(1) の軸心軌跡Ｅとすること
ができる。この結果、各圧縮機効率の性能向上を図るこ
とができる。
(1) の軸心(OA)が最適軸心軌跡Ｅを描くようにしたゝめ
に、従来のように回転軸(1) の軸心(OA)を軸孔中心(0H)
に常に一致させるようにしていた場合に比し、最大性能
を発揮する状態で回転軸(1) を回転させることができ
る。この結果、空調システム等の性能を向上させること
ができる。特に、ローリングピストン型圧縮機の回転軸
(1) を支持する場合においては、コンタクトポイント、
つまり、ロータとシリンダ内壁との接触部における間隙
が小さくなるように回転軸(1) の軸心(OA)を変化させる
ことができる。また、スクロール型圧縮機においては、
スクロール状の両ラップの接触部が最適状態となるよう
に加工精度に応じた回転軸(1) の軸心軌跡Ｅとすること
ができる。この結果、各圧縮機効率の性能向上を図るこ
とができる。
【００１７】図７及び図８は、他の実施例を示し、上記
軌跡導出手段(12)は、位置センサ(8,8, … )の位置信号
を受け、上記回転軸(1) の１つの軸心軌跡Ｅにおける軸
孔中心(0H)に対する複数の変位量r1, r2, … ,rnの軸心
軌跡データを導出して軌跡データ信号を出力しており、
軸心変更手段(13)は、軌跡導出手段(12)の軌跡データ信
号を受け、上記回転軸(1) が複数の異なる軸心軌跡Ｅを
描くように、つまり、軸孔中心(0H)に対する変位量r1,
r2, … ,rnが異なるように磁界制御手段(11)に磁界変更
信号を出力している。更に、軌跡判別手段(14)は、軌跡
導出手段(12)の軌跡データ信号を受け、各軸心軌跡Ｅに
対する性能データを特定し、最大性能値の最適軸心軌跡
Ｅを判別して最適軌跡信号を出力しており、軸心設定手
段(15)は、軌跡判別手段(14)の最適軌跡信号を受け、上
記軸心変更手段(13)に磁界変更信号の出力を停止させる
と共に、上記回転軸(1) が最適軸心軌跡Ｅを描くように
１つの軸心軌跡Ｅにおける変位量r1, r2, … ,rnの軸心
軌跡データを特定し、上記磁界制御手段(11)に最適磁界
信号を出力する。そして、該磁界制御手段(11)は、１つ
の特定された軸心軌跡Ｅを回転軸(1) が描くように電磁
石(6) に供給する電流を制御することになる。この結
果、前実施例と同様に、各圧縮機効率等の性能向上を図
ることができる。
軌跡導出手段(12)は、位置センサ(8,8, … )の位置信号
を受け、上記回転軸(1) の１つの軸心軌跡Ｅにおける軸
孔中心(0H)に対する複数の変位量r1, r2, … ,rnの軸心
軌跡データを導出して軌跡データ信号を出力しており、
軸心変更手段(13)は、軌跡導出手段(12)の軌跡データ信
号を受け、上記回転軸(1) が複数の異なる軸心軌跡Ｅを
描くように、つまり、軸孔中心(0H)に対する変位量r1,
r2, … ,rnが異なるように磁界制御手段(11)に磁界変更
信号を出力している。更に、軌跡判別手段(14)は、軌跡
導出手段(12)の軌跡データ信号を受け、各軸心軌跡Ｅに
対する性能データを特定し、最大性能値の最適軸心軌跡
Ｅを判別して最適軌跡信号を出力しており、軸心設定手
段(15)は、軌跡判別手段(14)の最適軌跡信号を受け、上
記軸心変更手段(13)に磁界変更信号の出力を停止させる
と共に、上記回転軸(1) が最適軸心軌跡Ｅを描くように
１つの軸心軌跡Ｅにおける変位量r1, r2, … ,rnの軸心
軌跡データを特定し、上記磁界制御手段(11)に最適磁界
信号を出力する。そして、該磁界制御手段(11)は、１つ
の特定された軸心軌跡Ｅを回転軸(1) が描くように電磁
石(6) に供給する電流を制御することになる。この結
果、前実施例と同様に、各圧縮機効率等の性能向上を図
ることができる。
【００１８】尚、本実施例においては、ローリングピス
トン型圧縮機やスクロール型圧縮機の回転軸(1) につい
て説明したが、請求項１に係る発明では、ローリングピ
ストン型流体機械やスクロール型流体機械の他、各種の
回転軸(1) に適用することができる。
トン型圧縮機やスクロール型圧縮機の回転軸(1) につい
て説明したが、請求項１に係る発明では、ローリングピ
ストン型流体機械やスクロール型流体機械の他、各種の
回転軸(1) に適用することができる。
【図１】本発明の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例を示すの全体構成図である。
【図３】各軸受部の側面図である。
【図４】各軸受部の磁心の側面図である。
【図５】第１の実施例における軸心軌跡を示す説明図で
ある。
ある。
【図６】第１の実施例における制御内容を示す制御デー
タ図である。
タ図である。
【図７】第２の実施例における軸心軌跡を示す説明図で
ある。
ある。
【図８】第２の実施例における制御内容を示す制御デー
タ図である。
タ図である。
1 回転軸 2 軸受部 3 軸受孔 8 位置センサ（位置検出手段） 11 磁界制御手段 12 軌跡導出手段 13 軸心変更手段 14 軌跡判別手段 15 軸心設定手段 OH 軸孔中心 OA 軸心 Ｅ 軸心軌跡
Claims (2)
- 【請求項１】 回転軸(1) が挿通する軸受孔(3) を有す
る軸受部(2) と、 上記軸受孔(3) の内面に該軸受孔(3) の軸孔中心(0H)に
対し対向して配置され、磁界を発生させる複数対の電磁
石(6,6, … )と、 上記軸受孔(3) の軸孔中心(OH)に対する回転軸(1) の軸
心位置を検出して位置信号を出力する位置検出手段(8,
8, … )と、 該位置検出手段(8,8, … )の位置信号に基づいて上記回
転軸(1) が軸受孔(3)内で浮上して支持されるように上
記各電磁石(6) の磁界強度を制御する磁界制御手段(11)
とを備えた磁気軸受装置において、 上記位置検出手段(8,8, … )の位置信号を受け、上記回
転軸(1) の軸心軌跡データを導出して軌跡データ信号を
出力する軌跡導出手段(12)と、 該軌跡導出手段(12)の軌跡データ信号を受け、上記回転
軸(1) が複数の異なる軸心軌跡Ｅを描くように上記磁界
制御手段(11)に磁界変更信号を出力する軸心変更手段(1
3)と、 上記軌跡導出手段(12)の軌跡データ信号を受け、各軸心
軌跡Ｅに対応した性能データから最大性能値の最適軸心
軌跡Ｅを判別して最適軌跡信号を出力する軌跡判別手段
(14)と、 該軌跡判別手段(14)の最適軌跡信号を受け、上記軸心変
更手段(13)に磁界変更信号の出力を停止させると共に、
上記回転軸(1) が最適軸心軌跡Ｅを描くように上記磁界
制御手段(11)に最適磁界信号を出力する軸心設定手段(1
5)とを備えていることを特徴とする磁気軸受装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の磁気軸受装置において、
回転軸(1) は、ローリングピストン型流体機械又はスク
ロール型流体機械の回転軸(1) であることを特徴とする
磁気軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP469393A JPH06213232A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 磁気軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP469393A JPH06213232A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 磁気軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213232A true JPH06213232A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=11590975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP469393A Withdrawn JPH06213232A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 磁気軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06213232A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180091738A (ko) * | 2017-02-06 | 2018-08-16 | 에머슨 클리메이트 테크놀로지즈 인코퍼레이티드 | 동방향-회전 압축기 |
| US10465954B2 (en) | 2017-02-06 | 2019-11-05 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Co-rotating compressor with multiple compression mechanisms and system having same |
| US10718330B2 (en) | 2017-02-06 | 2020-07-21 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Co-rotating compressor with multiple compression mechanisms |
| US11111921B2 (en) | 2017-02-06 | 2021-09-07 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Co-rotating compressor |
| US11359631B2 (en) | 2019-11-15 | 2022-06-14 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Co-rotating scroll compressor with bearing able to roll along surface |
| EP4015768A1 (en) * | 2020-12-16 | 2022-06-22 | ATLAS COPCO AIRPOWER, naamloze vennootschap | Element for compressing or expanding a gas and method for controlling such element |
| US11624366B1 (en) | 2021-11-05 | 2023-04-11 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Co-rotating scroll compressor having first and second Oldham couplings |
| US11732713B2 (en) | 2021-11-05 | 2023-08-22 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Co-rotating scroll compressor having synchronization mechanism |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP469393A patent/JPH06213232A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180091738A (ko) * | 2017-02-06 | 2018-08-16 | 에머슨 클리메이트 테크놀로지즈 인코퍼레이티드 | 동방향-회전 압축기 |
| US10465954B2 (en) | 2017-02-06 | 2019-11-05 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Co-rotating compressor with multiple compression mechanisms and system having same |
| US10718330B2 (en) | 2017-02-06 | 2020-07-21 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Co-rotating compressor with multiple compression mechanisms |
| US10995754B2 (en) | 2017-02-06 | 2021-05-04 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Co-rotating compressor |
| US11111921B2 (en) | 2017-02-06 | 2021-09-07 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Co-rotating compressor |
| US11359631B2 (en) | 2019-11-15 | 2022-06-14 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Co-rotating scroll compressor with bearing able to roll along surface |
| EP4015768A1 (en) * | 2020-12-16 | 2022-06-22 | ATLAS COPCO AIRPOWER, naamloze vennootschap | Element for compressing or expanding a gas and method for controlling such element |
| JP2022095595A (ja) * | 2020-12-16 | 2022-06-28 | アトラス コプコ エアーパワー，ナームローゼ フェンノートシャップ | ガスを圧縮又は膨張させるための要素及びこのような要素を制御するための方法 |
| BE1028910B1 (nl) * | 2020-12-16 | 2022-07-19 | Univ Brussel Vrije | Element voor het samenpersen of expanderen van een gas en werkwijze voor het regelen van dergelijk element |
| US11572878B2 (en) | 2020-12-16 | 2023-02-07 | Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap | Element for compressing or expanding a gas and method for controlling such element |
| US11624366B1 (en) | 2021-11-05 | 2023-04-11 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Co-rotating scroll compressor having first and second Oldham couplings |
| US11732713B2 (en) | 2021-11-05 | 2023-08-22 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Co-rotating scroll compressor having synchronization mechanism |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000404 |