JPH09137827A - Magnetic bearing - Google Patents
Magnetic bearingInfo
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- JPH09137827A JPH09137827A JP29520495A JP29520495A JPH09137827A JP H09137827 A JPH09137827 A JP H09137827A JP 29520495 A JP29520495 A JP 29520495A JP 29520495 A JP29520495 A JP 29520495A JP H09137827 A JPH09137827 A JP H09137827A
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- servo amplifier
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- bearings
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Classifications
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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
- F16C32/0444—Details of devices to control the actuation of the electromagnets
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、タービン駆動など
される流体機械に使用される磁気軸受に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic bearing used in a fluid machine such as a turbine drive.
【0002】[0002]
【従来の技術】磁気軸受で支持される流体機械をタービ
ン駆動する場合には、回転軸にタービンディスクを取付
け、その翼に高圧ガスを流入させて駆動する。通常の場
合には、タービンディスクの近くに(近接とは限らな
い)磁気軸受が設けられる。2. Description of the Related Art When a fluid machine supported by magnetic bearings is driven by a turbine, a turbine disk is attached to a rotary shaft, and high-pressure gas is introduced into the blades of the turbine disk for driving. In the usual case, magnetic bearings are provided near (but not necessarily near) the turbine disk.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、タービンは外
部から高圧ガスを吹きかけているので、流体力が外乱と
してかなり作用すると考えられる。そこで、軸振動を抑
えるために、タービンディスク回りをしっかりと保持す
る必要がある。このため、タービンディスクなどの両隣
接部にラジアル磁気軸受をそれぞれ設ける場合がある。
しかし、このままでは、ラジアル軸受の数が増えてしま
い、それを駆動する制御部やサーボアンプの数が増え、
コストが割高になる。However, since the turbine blows high pressure gas from the outside, it is considered that the fluid force considerably acts as a disturbance. Therefore, in order to suppress shaft vibration, it is necessary to firmly hold around the turbine disk. Therefore, radial magnetic bearings may be provided on both adjacent portions of the turbine disk or the like.
However, if left as it is, the number of radial bearings will increase, and the number of control units and servo amplifiers that drive them will increase,
The cost is high.
【0004】したがって、本発明は、タービンディスク
回りの軸振動を抑えながら、且つ、制御部やサーボアン
プの数が増えてコストが割高になることのない磁気軸受
を提供することを目的としてなされたものである。Therefore, the present invention has been made for the purpose of providing a magnetic bearing which suppresses axial vibration around a turbine disk and which does not increase the cost due to an increase in the number of control units and servo amplifiers. It is a thing.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】このため本発明では、タ
ービン駆動などされる流体機械に使用される磁気軸受で
あって、回転軸に固定した磁性材料製の回転子ヨーク
と、この回転子ヨークから微小間隔の距離を置いてケー
シングに取付けられていて起磁力を発生させるコイルを
備えた電磁石固定子と、前記回転軸とケーシング間の相
対変位を測定する変位センサと、この変位センサからの
変位信号に基づいて前記回転子ヨークと前記電磁石固定
子間に作用する磁気吸引力を制御する補償回路およびサ
ーボアンプとを具備するラジアル磁気軸受において、流
体力が外乱として作用しやすいタービンディスクなどの
両隣接部に前記ラジアル磁気軸受をそれぞれ設け、両ラ
ジアル磁気軸受を同一の補償回路およびサーボアンプで
駆動する磁気軸受とした。Therefore, according to the present invention, there is provided a magnetic bearing used in a fluid machine driven by a turbine, the rotor yoke being made of a magnetic material fixed to a rotary shaft, and the rotor yoke. From the displacement sensor for measuring the relative displacement between the rotating shaft and the casing, the electromagnet stator having a coil for generating a magnetomotive force, which is attached to the casing at a minute distance from the displacement sensor. In a radial magnetic bearing including a compensating circuit for controlling a magnetic attraction force acting between the rotor yoke and the electromagnet stator based on a signal and a servo amplifier, both of a turbine disk and the like in which a fluid force easily acts as a disturbance. A magnetic bearing in which the radial magnetic bearings are provided in adjacent portions, and both radial magnetic bearings are driven by the same compensation circuit and servo amplifier It was.
【0006】これは、両ラジアル磁気軸受において、同
一方向に制御力を発生する電磁石用巻線を直列にサーボ
アンプに接続する方法や、両ラジアル磁気軸受におい
て、同一方向に制御力を発生する電磁石用巻線を並列に
サーボアンプに接続する方法がある。This is a method of connecting the windings for electromagnets that generate control force in the same direction in series to the servo amplifier in both radial magnetic bearings, or an electromagnet that generates control force in the same direction in both radial magnetic bearings. There is a method to connect the windings for use in parallel to the servo amplifier.
【0007】また、センサについては、両ラジアル磁気
軸受のそれぞれの近くに変位センサを設け、その信号の
平均出力に基づいてサーボアンプを駆動する方法と、代
表の変位センサ1つの信号に基づいてサーボアンプを駆
動する方法とがある。As for the sensor, a displacement sensor is provided near each of the radial magnetic bearings, and a servo amplifier is driven based on the average output of the signals, and a servo based on one representative displacement sensor signal is used. There is a method of driving the amplifier.
【0008】タービンディスクなどの両隣接部にラジア
ル磁気軸受をそれぞれ設けることにより、タービンディ
スク回りの軸振動を抑え、両ラジアル磁気軸受を同一の
補償回路およびサーボアンプで駆動することにより、制
御部やサーボアンプの数が増えてコスト的に割高になる
ことを防ぐ。By providing radial magnetic bearings on both adjacent portions of the turbine disk or the like respectively, axial vibration around the turbine disk is suppressed, and both radial magnetic bearings are driven by the same compensating circuit and servo amplifier. Prevents cost increase due to an increase in the number of servo amplifiers.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0010】図1は本発明の第1の実施の形態を示し、
回転軸1にはタービンディスク2が取付けられており、
その翼に高圧ガスを流入させて駆動する。回転軸1はラ
ジアル磁気軸受3A、3Bにより非接触で支承されてい
る。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention,
A turbine disk 2 is attached to the rotary shaft 1,
High-pressure gas is made to flow into the blade to drive it. The rotating shaft 1 is supported by radial magnetic bearings 3A and 3B in a non-contact manner.
【0011】磁気軸受3A、3Bは、回転軸1に固定し
た磁性材料製の回転子ヨーク4と、この回転子ヨーク4
から微小間隔の距離を置いてケーシング5に取付けられ
ていて、起磁力を発生させるコイルを備えた電磁石固定
子6と、前記回転軸1とケーシング5間の相対変位を測
定する変位センサ7A、7Bと、この変位センサ7A、
7Bからの変位信号に基づいて前記回転子ヨーク4と前
記電磁石固定子6間に作用する磁気吸引力を制御する補
償回路9およびサーボアンプ10とからなっている。8
は変位センサ7からの変位信号を増幅するセンサアンプ
である。The magnetic bearings 3A and 3B include a rotor yoke 4 made of a magnetic material fixed to the rotary shaft 1 and the rotor yoke 4.
And a displacement sensor 7A, 7B for measuring relative displacement between the rotary shaft 1 and the casing 5, which is attached to the casing 5 at a minute distance from the electromagnet stator 6 having a coil for generating a magnetomotive force. And this displacement sensor 7A,
It is composed of a compensating circuit 9 and a servo amplifier 10 for controlling the magnetic attraction force acting between the rotor yoke 4 and the electromagnet stator 6 based on the displacement signal from 7B. 8
Is a sensor amplifier that amplifies the displacement signal from the displacement sensor 7.
【0012】そして、流体力が外乱として作用しやすい
タービンディスク2の両隣接部に前記ラジアル磁気軸受
3A、3Bがそれぞれ設けられており、両ラジアル磁気
軸受3A、3Bは同一の補償回路9及びサーボアンプ1
0で駆動されるようになっている。The radial magnetic bearings 3A and 3B are provided at both adjacent portions of the turbine disk 2 where the fluid force is apt to act as a disturbance, and the radial magnetic bearings 3A and 3B have the same compensation circuit 9 and servo. Amplifier 1
It is driven by 0.
【0013】図1に示す実施の形態では、両ラジアル磁
気軸受3A、3Bにおいて、同一方向に、すなわち、半
径方向に互いに直角にx、y座標を定めた場合、例えば
xの+方向に制御力を発生する電磁石用巻線を並列に接
続している。In the embodiment shown in FIG. 1, in both radial magnetic bearings 3A and 3B, when the x and y coordinates are set in the same direction, that is, at right angles to each other in the radial direction, the control force is in the + direction of x, for example. The windings for the electromagnet that generate the are connected in parallel.
【0014】このようにタービンディスク2の両隣接部
にラジアル磁気軸受3A、3Bがそれぞれ設けられてい
るので、タービンディスク回りの軸振動は抑えられる。
又、両ラジアル磁気軸受3A、3Bを同一の補償回路9
およびサーボアンプ10で駆動するので、制御部やサー
ポアンプの数が増えてコスト高になるのを防げる。As described above, since the radial magnetic bearings 3A and 3B are respectively provided on both adjacent portions of the turbine disk 2, axial vibration around the turbine disk can be suppressed.
Moreover, both radial magnetic bearings 3A and 3B are connected to the same compensation circuit 9
Further, since the servo amplifier 10 is used for driving, it is possible to prevent an increase in the number of control units and servo amplifiers and increase in cost.
【0015】また、変位センサについては、両ラジアル
磁気軸受3A、3Bのそれぞれの近くに変位センサ7
A、7Bを設け、その信号の平均出力に基づいてサーボ
アンプ10を駆動する方法と、代表の変位センサ1つの
信号に基づいてサーボアンプ10を駆動する方法とがあ
る。As for the displacement sensor, the displacement sensor 7 is provided near each of the radial magnetic bearings 3A and 3B.
There are a method in which A and 7B are provided and the servo amplifier 10 is driven based on the average output of the signals, and a method in which the servo amplifier 10 is driven based on the signal of one representative displacement sensor.
【0016】図2に本発明の第2の実施の形態を示し、
この実施の形態では、両ラジアル磁気軸受3A、3Bに
おいて、同一方向に制御力を発生する電磁石用巻線を直
列にサーボアンプ10に接続している。その他の構成に
ついては図1の第1の実施の形態と同一であり、また作
動についても図1の第1の実施の形態のものと特に変る
ところはない。FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention,
In this embodiment, in both radial magnetic bearings 3A and 3B, electromagnet windings that generate control force in the same direction are connected in series to the servo amplifier 10. The other structure is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and the operation is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
【0017】[0017]
【発明の効果】本発明は、流体力が外乱として作用しや
すいタービンディスクなどの両隣接部にラジアル磁気軸
受をそれぞれ設け、両ラジアル磁気軸受を同一の補償回
路およびサーボアンプで駆動するものであるので、ター
ビンディスク回りの軸振動を抑えながら、且つ、制御部
やサーボアンプの数が増えてコスト的に割高となるのを
防げるものである。Industrial Applicability According to the present invention, radial magnetic bearings are provided respectively on both adjacent portions of a turbine disk or the like where fluid force is apt to act as a disturbance, and both radial magnetic bearings are driven by the same compensation circuit and servo amplifier. Therefore, while suppressing the shaft vibration around the turbine disk, it is possible to prevent the number of control units and servo amplifiers from increasing and the cost becoming expensive.
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すラジアル磁気
軸受部分の断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of a radial magnetic bearing portion showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施の形態を示すラジアル磁気
軸受部分の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a radial magnetic bearing portion showing a second embodiment of the present invention.
1・・・回転軸 2・・・タービンディスク 3A、3B・・・ラジアル磁気軸受 4・・・回転子ヨーク 5・・・ケーシング 6・・・電磁石固定子 7A、7B・・・変位センサ 8・・・センサアンプ 9・・・補償回路 10・・・サーボアンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating shaft 2 ... Turbine disk 3A, 3B ... Radial magnetic bearing 4 ... Rotor yoke 5 ... Casing 6 ... Electromagnet stator 7A, 7B ... Displacement sensor 8 ... ..Sensor amplifier 9 ... Compensation circuit 10 ... Servo amplifier
Claims (5)
される磁気軸受であって、回転軸に固定した磁性材料製
の回転子ヨークと、この回転子ヨークから微小間隔の距
離を置いてケーシングに取付けられていて起磁力を発生
させるコイルを備えた電磁石固定子と、前記回転軸とケ
ーシング間の相対変位を測定する変位センサと、この変
位センサからの変位信号に基づいて前記回転子ヨークと
前記電磁石固定子間に作用する磁気吸引力を制御する補
償回路およびサーボアンプとを具備するラジアル磁気軸
受において、流体力が外乱として作用しやすいタービン
ディスクなどの両隣接部に前記ラジアル磁気軸受をそれ
ぞれ設け、両ラジアル磁気軸受を同一の補償回路および
サーボアンプで駆動することを特徴とする磁気軸受。1. A magnetic bearing used in a fluid machine such as a turbine drive, comprising: a rotor yoke made of a magnetic material fixed to a rotating shaft; and a casing at a minute distance from the rotor yoke. An electromagnet stator provided with a coil for generating a magnetomotive force, a displacement sensor for measuring relative displacement between the rotary shaft and the casing, the rotor yoke and the rotor based on a displacement signal from the displacement sensor. In a radial magnetic bearing equipped with a compensating circuit for controlling a magnetic attraction force acting between electromagnet stators and a servo amplifier, the radial magnetic bearings are respectively provided at both adjacent portions such as a turbine disk where a fluid force easily acts as a disturbance. , A magnetic bearing characterized by driving both radial magnetic bearings by the same compensation circuit and servo amplifier.
に制御力を発生する電磁石用巻線を直列にサーボアンプ
に接続したことを特徴とする請求項1の磁気軸受。2. The magnetic bearing according to claim 1, wherein in both radial magnetic bearings, electromagnet windings that generate a control force in the same direction are connected in series to a servo amplifier.
に制御力を発生する電磁石用巻線を並列にサーボアンプ
に接続したことを特徴とする請求項1の磁気軸受。3. The magnetic bearing according to claim 1, wherein in each of the radial magnetic bearings, electromagnet windings that generate a control force in the same direction are connected in parallel to a servo amplifier.
変位センサを設け、その信号の平均出力に基づいてサー
ボアンプを駆動することを特徴とする請求項1、2及び
3の磁気軸受。4. The magnetic bearing according to claim 1, wherein a displacement sensor is provided near each of the radial magnetic bearings, and the servo amplifier is driven based on the average output of the signals from the displacement sensors.
サーボアンプを駆動することを特徴とする請求項1、2
及び3の磁気軸受。5. The servo amplifier is driven based on a signal from one of the representative displacement sensors.
And 3 magnetic bearings.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29520495A JPH09137827A (en) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | Magnetic bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29520495A JPH09137827A (en) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | Magnetic bearing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09137827A true JPH09137827A (en) | 1997-05-27 |
Family
ID=17817555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29520495A Pending JPH09137827A (en) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | Magnetic bearing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09137827A (en) |
-
1995
- 1995-11-14 JP JP29520495A patent/JPH09137827A/en active Pending
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