JPH0791760A - 磁気軸受式タービンコンプレッサ - Google Patents
磁気軸受式タービンコンプレッサInfo
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- JPH0791760A JPH0791760A JP5231271A JP23127193A JPH0791760A JP H0791760 A JPH0791760 A JP H0791760A JP 5231271 A JP5231271 A JP 5231271A JP 23127193 A JP23127193 A JP 23127193A JP H0791760 A JPH0791760 A JP H0791760A
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- 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
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/04—Relieving load on bearings using hydraulic or pneumatic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/024—Units comprising pumps and their driving means the driving means being assisted by a power recovery turbine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/051—Axial thrust balancing
- F04D29/0516—Axial thrust balancing balancing pistons
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/056—Bearings
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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
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、スラスト部の電磁石へ供給される余
分な電力量及び発熱量を低減させ、コスト低減を図る一
方、スラスト制御の信頼性が高い磁気軸受式タービンコ
ンプレッサを提供することにある。 【構成】一端に高圧ガスを断熱膨張させるタービン翼車
８を取付、他端にタービン翼車８で発生した動力により
ガスを断熱圧縮するコンプレッサ翼車２を取付たシャフ
ト１２を電磁石の電流で制御するジャーナル１３及びス
ラスト軸受１４で支承した磁気軸受式タービンコンプレ
ッサにおいて、前記スラスト軸受１４へ作用するスラス
ト力が常時タービン側へ作用する構造であって、前記コ
ンプレッサ翼車２背面とコンプレッサ翼車２出口に設け
られたディフューザ３出口とを連絡した連絡管１１に調
節弁１９を設け、スラスト部を制御する少なくとも１つ
の電磁石の電流値を検出して、上記調節弁１９を作動す
る制御器１８をもつ。
分な電力量及び発熱量を低減させ、コスト低減を図る一
方、スラスト制御の信頼性が高い磁気軸受式タービンコ
ンプレッサを提供することにある。 【構成】一端に高圧ガスを断熱膨張させるタービン翼車
８を取付、他端にタービン翼車８で発生した動力により
ガスを断熱圧縮するコンプレッサ翼車２を取付たシャフ
ト１２を電磁石の電流で制御するジャーナル１３及びス
ラスト軸受１４で支承した磁気軸受式タービンコンプレ
ッサにおいて、前記スラスト軸受１４へ作用するスラス
ト力が常時タービン側へ作用する構造であって、前記コ
ンプレッサ翼車２背面とコンプレッサ翼車２出口に設け
られたディフューザ３出口とを連絡した連絡管１１に調
節弁１９を設け、スラスト部を制御する少なくとも１つ
の電磁石の電流値を検出して、上記調節弁１９を作動す
る制御器１８をもつ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシャフトの一端にタービ
ン翼車、他端にコンプレッサ翼車を取り付けたタービン
コンプレッサで、前記シャフトを電磁石の電流で制御す
るジャーナル及びスラスト軸受で支承した磁気軸受式タ
ービンコンプレッサに関するものである。
ン翼車、他端にコンプレッサ翼車を取り付けたタービン
コンプレッサで、前記シャフトを電磁石の電流で制御す
るジャーナル及びスラスト軸受で支承した磁気軸受式タ
ービンコンプレッサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気軸受を用いた一般的な従来技術とし
て、例えば日本磁気軸受ベアリング会社の能動型磁気軸
受の原理、特徴、応用例に次のように記載されている。
対向して配置される１対の電磁石によって作られる磁界
はシャフト外周に固定された円筒状軟鉄材を吸引するこ
とによりロータを空中に保持し、コイルに流される電流
は位置センサからの情報を基に増幅器を介して供給さ
れ、ロータはこの電流の大きさにより中立位置に保たれ
る制御方法が示されている。
て、例えば日本磁気軸受ベアリング会社の能動型磁気軸
受の原理、特徴、応用例に次のように記載されている。
対向して配置される１対の電磁石によって作られる磁界
はシャフト外周に固定された円筒状軟鉄材を吸引するこ
とによりロータを空中に保持し、コイルに流される電流
は位置センサからの情報を基に増幅器を介して供給さ
れ、ロータはこの電流の大きさにより中立位置に保たれ
る制御方法が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般にタービンコンプ
レッサの回転体に作用するスラスト力はコンプレッサ翼
車及びタービン翼車の運転圧力と、この圧力が作用する
受圧面積によって決まる。特に、高圧力のプロセスガス
を処理するタービンコンプレッサでは起動状態から定格
状態までの運転途中において、両者の翼車に作用する圧
力が大きく変動し、スラスト軸受に大きな荷重が作用す
る。そこで、従来技術では、スラスト部に対向して配置
される１対の吸引式電磁石（一般的に吸引式が採用）
に、スラスト位置を検知する位置センサの情報を基に電
流を供給し、スラストを中立に保つ。このため、スラス
ト変位方向との逆の位置にある吸引式電磁石の電流値を
大きくする必要があり、その電流量すなわち電力量が無
駄となる。また、スラスト力を制御する際に使用した電
流量により、余分な発熱が発生する。このため、シャフ
トの熱膨張による翼車部の接触問題または、冷却ガスの
制御或いは最大発熱量を考慮した余分なガスを供給する
必要も生じる。
レッサの回転体に作用するスラスト力はコンプレッサ翼
車及びタービン翼車の運転圧力と、この圧力が作用する
受圧面積によって決まる。特に、高圧力のプロセスガス
を処理するタービンコンプレッサでは起動状態から定格
状態までの運転途中において、両者の翼車に作用する圧
力が大きく変動し、スラスト軸受に大きな荷重が作用す
る。そこで、従来技術では、スラスト部に対向して配置
される１対の吸引式電磁石（一般的に吸引式が採用）
に、スラスト位置を検知する位置センサの情報を基に電
流を供給し、スラストを中立に保つ。このため、スラス
ト変位方向との逆の位置にある吸引式電磁石の電流値を
大きくする必要があり、その電流量すなわち電力量が無
駄となる。また、スラスト力を制御する際に使用した電
流量により、余分な発熱が発生する。このため、シャフ
トの熱膨張による翼車部の接触問題または、冷却ガスの
制御或いは最大発熱量を考慮した余分なガスを供給する
必要も生じる。
【０００４】本発明の目的は、スラスト部の電磁石へ供
給される余分な電力量及び発熱量を低減させ、コスト低
減を図る一方、スラスト制御の信頼性が高い磁気軸受式
タービンコンプレッサを提供することにある。
給される余分な電力量及び発熱量を低減させ、コスト低
減を図る一方、スラスト制御の信頼性が高い磁気軸受式
タービンコンプレッサを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、スラスト軸
受へ作用するスラスト力が常時タービン側へ作用する構
造であって、コンプレッサ翼車背面とコンプレッサ翼車
出口に設けられたディフューザ出口とを連絡した連絡管
に調節弁を設け、この調節弁を制御する制御器を設けた
ことで達成できる。
受へ作用するスラスト力が常時タービン側へ作用する構
造であって、コンプレッサ翼車背面とコンプレッサ翼車
出口に設けられたディフューザ出口とを連絡した連絡管
に調節弁を設け、この調節弁を制御する制御器を設けた
ことで達成できる。
【０００６】請求項１は、スラスト部を制御する少なく
とも１つの電磁石の電流値を検出して、上記調節弁を作
動させる制御器を用いることで達成される。
とも１つの電磁石の電流値を検出して、上記調節弁を作
動させる制御器を用いることで達成される。
【０００７】請求項２は、スラスト方向の隙間を検出す
る少なくとも１つのセンサ出力より、上記調節弁を作動
させる制御器を用いることで達成される。
る少なくとも１つのセンサ出力より、上記調節弁を作動
させる制御器を用いることで達成される。
【０００８】
【作用】磁気軸受式タービンコンプレッサの回転体に作
用するスラスト力がコンプレッサ側からタービン側へ働
く構造であるため、スラスト位置はタービン側へ移動し
ようとする。このため、位置センサがスラスト位置を検
知し、その情報を基に移動量に見合った大きさの電流を
コンプレッサ側のスラスト部に位置する吸引式電磁石に
供給する。
用するスラスト力がコンプレッサ側からタービン側へ働
く構造であるため、スラスト位置はタービン側へ移動し
ようとする。このため、位置センサがスラスト位置を検
知し、その情報を基に移動量に見合った大きさの電流を
コンプレッサ側のスラスト部に位置する吸引式電磁石に
供給する。
【０００９】請求項１では、前記電流値と初期の電流値
の差を制御器で計算し、かつその差にあったバルブ開度
信号を制御器よりコンプレッサ翼車背面とコンプレッサ
翼車出口に設けられたディフューザ出口とを連絡した連
絡管に設けられた調節弁に送る。該調節弁の開度が所定
の位置になることで、コンプレッサ翼車背面圧力が上昇
し、回転体に作用していたタービン方向のスラスト力が
減少し、スラスト位置はコンプレッサ側へ移動しようと
する。このため、位置センサがスラスト位置を検知し、
その情報量に見合った電流値を決定してスラストを中立
位置に保つよう働く。この際、コンプレッサ翼車背面に
ガス圧を付加し、スラスト力を低減しているので、電磁
石の初期電流値と、変化後の電流値の差は小さい。この
時、調節弁を作動させる制御器の動作条件として、前記
電流差が小さい場合、調節弁の状態を保持するような制
御回路を組み込めば、スラスト部は中立位置に保たれた
ままとなる。すなわち、過大なスラスト力はコンプレッ
サの背面ガス圧で調整し、微少な変位はスラスト磁気軸
受で制御させる制御方式にすれば良い。また上記場合は
コンプレッサ側のスラスト軸受の電磁石のみ着目した
が、その対面に付設されている電磁石を含め、１対の電
磁石の電流差で制御することも可能である。さらに、直
接電磁石より電流値を検出せず、スラスト軸受けを制御
する制御装置より、前記電流値を検出し、調節弁の制御
を行うことも可能である。
の差を制御器で計算し、かつその差にあったバルブ開度
信号を制御器よりコンプレッサ翼車背面とコンプレッサ
翼車出口に設けられたディフューザ出口とを連絡した連
絡管に設けられた調節弁に送る。該調節弁の開度が所定
の位置になることで、コンプレッサ翼車背面圧力が上昇
し、回転体に作用していたタービン方向のスラスト力が
減少し、スラスト位置はコンプレッサ側へ移動しようと
する。このため、位置センサがスラスト位置を検知し、
その情報量に見合った電流値を決定してスラストを中立
位置に保つよう働く。この際、コンプレッサ翼車背面に
ガス圧を付加し、スラスト力を低減しているので、電磁
石の初期電流値と、変化後の電流値の差は小さい。この
時、調節弁を作動させる制御器の動作条件として、前記
電流差が小さい場合、調節弁の状態を保持するような制
御回路を組み込めば、スラスト部は中立位置に保たれた
ままとなる。すなわち、過大なスラスト力はコンプレッ
サの背面ガス圧で調整し、微少な変位はスラスト磁気軸
受で制御させる制御方式にすれば良い。また上記場合は
コンプレッサ側のスラスト軸受の電磁石のみ着目した
が、その対面に付設されている電磁石を含め、１対の電
磁石の電流差で制御することも可能である。さらに、直
接電磁石より電流値を検出せず、スラスト軸受けを制御
する制御装置より、前記電流値を検出し、調節弁の制御
を行うことも可能である。
【００１０】これにより、スラスト部の電磁石へ供給さ
れる余分な電力量が低減でき、運転コストの低減が図れ
るとともに、余分な冷却ガス量の低減が可能となる。ま
た、スラスト制御が磁気軸受部と翼車背面のガス圧で可
能となるため、信頼性の高いタービンコンプレッサとな
る。
れる余分な電力量が低減でき、運転コストの低減が図れ
るとともに、余分な冷却ガス量の低減が可能となる。ま
た、スラスト制御が磁気軸受部と翼車背面のガス圧で可
能となるため、信頼性の高いタービンコンプレッサとな
る。
【００１１】請求項２では、調節弁の制御を前記位置セ
ンサで実施する点に特徴があり、動作及び効果は請求項
１と同様である。また、上記と同様、２つの位置センサ
の差で制御することや、制御装置の出力値で制御するこ
とも可能である。
ンサで実施する点に特徴があり、動作及び効果は請求項
１と同様である。また、上記と同様、２つの位置センサ
の差で制御することや、制御装置の出力値で制御するこ
とも可能である。
【００１２】更に、請求項１の電流制御と、請求項２の
位置制御を組み合わせて制御することで、軸受制御の安
全性を向上させることも可能である。すなわち、位置セ
ンサが故障した場合、請求項１と同様な制御が継続でき
る一方、電磁石に異常が発生した場合でも、請求項２と
同様な制御を継続する事で、回転体とケーシング部の接
触を防止することができる。
位置制御を組み合わせて制御することで、軸受制御の安
全性を向上させることも可能である。すなわち、位置セ
ンサが故障した場合、請求項１と同様な制御が継続でき
る一方、電磁石に異常が発生した場合でも、請求項２と
同様な制御を継続する事で、回転体とケーシング部の接
触を防止することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１において、プロセスガスはまず、コンプレッサ
吸い込み口１を通り、コンプレッサ翼車２で圧縮され、
コンプレッサ翼車２の出口に設けられたディフューザ３
で速度エネルギを圧力に効率よく変換される。更にプロ
セスガスはコンプレッサ出口４からでて熱交換器５で冷
却された後タービン入り口６へ導かれ、ノズル７を通
り、タービン翼車８で断熱膨張し、低温・低圧のプロセ
スガスとなって流出する。
る。図１において、プロセスガスはまず、コンプレッサ
吸い込み口１を通り、コンプレッサ翼車２で圧縮され、
コンプレッサ翼車２の出口に設けられたディフューザ３
で速度エネルギを圧力に効率よく変換される。更にプロ
セスガスはコンプレッサ出口４からでて熱交換器５で冷
却された後タービン入り口６へ導かれ、ノズル７を通
り、タービン翼車８で断熱膨張し、低温・低圧のプロセ
スガスとなって流出する。
【００１４】また、コンプレッサ翼車２の背面には内周
ラビリンス９と外周ラビリンス１０を設け、このラビリ
ンスでせき止められたコンプレッサ翼車２の背面とディ
フューザ３の出口部を連絡する連絡管１１が設けられて
いる。タービン翼車８の断熱膨張時に発生した動力はシ
ャフト１２でコンプレッサ翼車２に伝達され、プロセス
ガスを断熱圧縮する。このシャフト１２はジャーナル軸
受１３とスラスト軸受１４によって支承される。磁気軸
受は一般に、ジャーナル部の４軸とスラスト部の１軸を
合わせた５軸であり、ジャーナル方向の位置センサ１５
とスラスト方向の位置センサ１６の情報を基に、制御装
置１７で所定の制御電流を決定し、前記５軸の制御を行
う。スラスト軸受１４の吸引式電磁石１４Ａに供給され
る電流値は制御器１８に取り込まれ、初期電流値とある
時間経過した後の電流値の差が所定の値を越えること
で、連絡管１１のライン状に設けられた調節弁１９を作
動するようになっている。なお、前記制御器１８は、前
記電流値の差が微少な時、調節弁１９の状態を保持し、
スラスト力が急増、急減し、所定の電流差を越える場合
は上記と同様な制御をする。また、停止時の場合は、ま
ず、調節弁１９を除閉し、スラスト軸受部でスラスト力
を保持し、停止動作にはいるような回路構成がされてい
る。
ラビリンス９と外周ラビリンス１０を設け、このラビリ
ンスでせき止められたコンプレッサ翼車２の背面とディ
フューザ３の出口部を連絡する連絡管１１が設けられて
いる。タービン翼車８の断熱膨張時に発生した動力はシ
ャフト１２でコンプレッサ翼車２に伝達され、プロセス
ガスを断熱圧縮する。このシャフト１２はジャーナル軸
受１３とスラスト軸受１４によって支承される。磁気軸
受は一般に、ジャーナル部の４軸とスラスト部の１軸を
合わせた５軸であり、ジャーナル方向の位置センサ１５
とスラスト方向の位置センサ１６の情報を基に、制御装
置１７で所定の制御電流を決定し、前記５軸の制御を行
う。スラスト軸受１４の吸引式電磁石１４Ａに供給され
る電流値は制御器１８に取り込まれ、初期電流値とある
時間経過した後の電流値の差が所定の値を越えること
で、連絡管１１のライン状に設けられた調節弁１９を作
動するようになっている。なお、前記制御器１８は、前
記電流値の差が微少な時、調節弁１９の状態を保持し、
スラスト力が急増、急減し、所定の電流差を越える場合
は上記と同様な制御をする。また、停止時の場合は、ま
ず、調節弁１９を除閉し、スラスト軸受部でスラスト力
を保持し、停止動作にはいるような回路構成がされてい
る。
【００１５】磁気軸受で発生する発熱対策としてはター
ビン側とコンプレッサ側に設置されているシールガス入
り口２０より発熱量に見合ったガスを導入し、シールガ
ス出口２１より排出することで、シャフト１２に発生す
る熱膨張を緩和させる。
ビン側とコンプレッサ側に設置されているシールガス入
り口２０より発熱量に見合ったガスを導入し、シールガ
ス出口２１より排出することで、シャフト１２に発生す
る熱膨張を緩和させる。
【００１６】次に上記した構成要素からなるタービンコ
ンプレッサの具体的動作について説明する。
ンプレッサの具体的動作について説明する。
【００１７】いま、運転中にタービンコンプレッサの両
翼車２、８に作用する圧力バランスより、タービン側の
回転体がスラスト力を受けているとすると、スラスト位
置はタービン側へ移動しようとする。このため、スラス
ト方向の位置センサ１６がスラスト位置を検知し、その
情報を基に制御装置１７より、所定の大きさの電流を吸
引式電磁石１４Ａに供給する。この際、前記電流値とス
ラスト力が付加されない状態での電流値（初期電流値）
の差が制御器１８で計算され、かつその差に見合ったバ
ルブ開度信号が調節弁１９に送られる。前記バルブ開度
信号を基に調節弁１９が開くことでコンプレッサ翼車２
背面圧力が上昇し、回転体に作用していたタービン方向
のスラスト力が減少し、スラスト位置はコンプレッサ側
へ移動しようとする。同時に、位置センサ１６がスラス
ト位置を検知し、その情報量を基に制御装置１７より、
吸引式電磁石１４Ａの供給電流を削減し、スラスト部が
中立位置になるよう制御する。この際、初期電流値と、
スラスト力のほとんどをコンプレッサ翼車２背面圧力で
維持した際の電流値は微少差であるため、制御器１８は
調節弁１９に信号を出すことなく、状態を維持する。ま
た、圧力の変動により発生するスラスト力の微少変動は
磁気軸受部で制御し、スラスト力が急増、急減し、所定
の電流差を越える場合は上記と同様な制御をする。一
方、装置を完全に停止する場合は、まず、調節弁１９を
除閉する信号を与え、コンプレッサ翼車２背面で保持で
きないスラスト力は磁気軸受部で制御する。そして、調
節弁１９が全閉した状態で、スラスト軸受１４にて全ス
ラスト力を制御する。また、前記除閉信号がＯＮでかつ
調節弁１９が全閉した状態で、制御器１８と調節弁１９
は断絶され，所定の停止操作が実行される。
翼車２、８に作用する圧力バランスより、タービン側の
回転体がスラスト力を受けているとすると、スラスト位
置はタービン側へ移動しようとする。このため、スラス
ト方向の位置センサ１６がスラスト位置を検知し、その
情報を基に制御装置１７より、所定の大きさの電流を吸
引式電磁石１４Ａに供給する。この際、前記電流値とス
ラスト力が付加されない状態での電流値（初期電流値）
の差が制御器１８で計算され、かつその差に見合ったバ
ルブ開度信号が調節弁１９に送られる。前記バルブ開度
信号を基に調節弁１９が開くことでコンプレッサ翼車２
背面圧力が上昇し、回転体に作用していたタービン方向
のスラスト力が減少し、スラスト位置はコンプレッサ側
へ移動しようとする。同時に、位置センサ１６がスラス
ト位置を検知し、その情報量を基に制御装置１７より、
吸引式電磁石１４Ａの供給電流を削減し、スラスト部が
中立位置になるよう制御する。この際、初期電流値と、
スラスト力のほとんどをコンプレッサ翼車２背面圧力で
維持した際の電流値は微少差であるため、制御器１８は
調節弁１９に信号を出すことなく、状態を維持する。ま
た、圧力の変動により発生するスラスト力の微少変動は
磁気軸受部で制御し、スラスト力が急増、急減し、所定
の電流差を越える場合は上記と同様な制御をする。一
方、装置を完全に停止する場合は、まず、調節弁１９を
除閉する信号を与え、コンプレッサ翼車２背面で保持で
きないスラスト力は磁気軸受部で制御する。そして、調
節弁１９が全閉した状態で、スラスト軸受１４にて全ス
ラスト力を制御する。また、前記除閉信号がＯＮでかつ
調節弁１９が全閉した状態で、制御器１８と調節弁１９
は断絶され，所定の停止操作が実行される。
【００１８】以上述べたように、本発明の実施例によれ
ば、スラスト軸受１４へ供給される余分な電力量が低減
でき、運転コスト低減が図れるとともに、余分な冷却ガ
ス量の低減が可能となる。また、スラスト制御が磁気軸
受部と翼車背面のガス圧で可能となるため、信頼性の高
いタービンコンプレッサとなる。
ば、スラスト軸受１４へ供給される余分な電力量が低減
でき、運転コスト低減が図れるとともに、余分な冷却ガ
ス量の低減が可能となる。また、スラスト制御が磁気軸
受部と翼車背面のガス圧で可能となるため、信頼性の高
いタービンコンプレッサとなる。
【００１９】図２〜図４に本発明のその他の実施例のス
ラスト軸受部を示す。図２〜図４の記号、動作及び効果
の説明は図１のものと同様なので省略し、図１との相違
点のみを以下述べる。
ラスト軸受部を示す。図２〜図４の記号、動作及び効果
の説明は図１のものと同様なので省略し、図１との相違
点のみを以下述べる。
【００２０】図２の実施例は、スラスト力が付加されな
い状態の吸引式電磁石１４Ａ、１４Ｂの電流差を初期値
とし、その初期値とスラスト力が付加された状態の１４
Ａ、１４Ｂの電流差を制御器１８で比較して、調節弁１
９を作動させるものである。
い状態の吸引式電磁石１４Ａ、１４Ｂの電流差を初期値
とし、その初期値とスラスト力が付加された状態の１４
Ａ、１４Ｂの電流差を制御器１８で比較して、調節弁１
９を作動させるものである。
【００２１】図３の実施例は、調節弁の制御をスラスト
方向の位置センサ１６或いは別のセンサ１つにより実施
するもので、ギャップの初期値と変位後の変位量の差を
制御器１８の入力信号とするものである。
方向の位置センサ１６或いは別のセンサ１つにより実施
するもので、ギャップの初期値と変位後の変位量の差を
制御器１８の入力信号とするものである。
【００２２】図４の実施例は、図３の実施例とほぼ同様
で調節弁１９の制御を位置センサで行うもので、本実施
例はスラスト部のタービン側とコンプレッサ側に位置す
る２つのセンサの変位差を、制御器１８の入力信号とし
たものである。
で調節弁１９の制御を位置センサで行うもので、本実施
例はスラスト部のタービン側とコンプレッサ側に位置す
る２つのセンサの変位差を、制御器１８の入力信号とし
たものである。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、スラスト軸受へ供給さ
れる余分な電力量が低減でき、コスト低減が図れるとと
もの、余分な冷却ガス量の低減が可能となる。また、ス
ラスト制御が磁気軸受部と翼車背面のガス圧で可能とな
るため、信頼性が高い。
れる余分な電力量が低減でき、コスト低減が図れるとと
もの、余分な冷却ガス量の低減が可能となる。また、ス
ラスト制御が磁気軸受部と翼車背面のガス圧で可能とな
るため、信頼性が高い。
【図１】本発明の一実施例を示す磁気軸受式タービンコ
ンプレッサ、の説明図である。
ンプレッサ、の説明図である。
【図２】本発明のその他の実施例を示すスラスト軸受部
の説明図である。
の説明図である。
【図３】本発明のその他の実施例を示すスラスト軸受部
の説明図である。
の説明図である。
【図４】本発明のその他の実施例を示すスラスト軸受部
の説明図である。
の説明図である。
１…コンプレッサ吸い込み口、２…コンプレッサ翼車、
３…ディフューザ、４…コンプレッサ出口、５…熱交換
器、６…タービン入り口、７…ノズル、８…タービン翼
車、９…内周ラビリンス、１０…外周ラビリンス、１１
…連絡管、１２…シャフト、１３…ジャーナル軸受、１
４…スラスト軸受、１４Ａ，１４Ｂ…吸引式電磁石、１
５…ジャーナル部の位置センサ、１６…スラスト部の位
置センサ、１７…磁気軸受の制御装置、１８…制御器、
１９…調節弁、２０…シールガス入り口、２１…シール
ガス出口。
３…ディフューザ、４…コンプレッサ出口、５…熱交換
器、６…タービン入り口、７…ノズル、８…タービン翼
車、９…内周ラビリンス、１０…外周ラビリンス、１１
…連絡管、１２…シャフト、１３…ジャーナル軸受、１
４…スラスト軸受、１４Ａ，１４Ｂ…吸引式電磁石、１
５…ジャーナル部の位置センサ、１６…スラスト部の位
置センサ、１７…磁気軸受の制御装置、１８…制御器、
１９…調節弁、２０…シールガス入り口、２１…シール
ガス出口。
Claims (2)
- 【請求項１】一端に高圧ガスを断熱膨張させるタービン
翼車を取付、他端にタービン翼車で発生した動力により
ガスを断熱圧縮するコンプレッサ翼車を取付たシャフト
を電磁石の電流で制御するジャーナル及びスラスト軸受
で支承した磁気軸受式タービンコンプレッサにおいて、 前記スラスト軸受へ作用するスラスト力が常時タービン
側へ作用する構造であって、前記コンプレッサ翼車背面
とコンプレッサ翼車出口に設けられたディフューザ出口
とを連絡した連絡管に調節弁を設け、スラスト部を制御
する少なくとも１つの電磁石の電流値を検出して、前記
調節弁を作動する制御器を設けたことを特徴とする磁気
軸受式タービンコンプレッサ。 - 【請求項２】請求項１の磁気軸受式タービンコンプレッ
サにおいて、スラスト方向の隙間を検出する少なくとも
１つのセンサ出力より、前記調節弁を作動する制御器を
設けたことを特徴とする磁気軸受式タービンコンプレッ
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5231271A JPH0791760A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 磁気軸受式タービンコンプレッサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5231271A JPH0791760A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 磁気軸受式タービンコンプレッサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791760A true JPH0791760A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=16920991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5231271A Pending JPH0791760A (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 磁気軸受式タービンコンプレッサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791760A (ja) |
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- 1993-09-17 JP JP5231271A patent/JPH0791760A/ja active Pending
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