JPH09242754A - 磁気軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部電源からの給電が停止したときにも、磁
気軸受にできるだけ長く良質の電力を供給できるように
する。 【解決手段】 磁気軸受３、４、５により回転体２を磁
気浮上させて所定の位置に保持し、外部電源からの給電
停止時に回生電力を発生させる発電機として作用する電
動機６により回転体２を駆動する。通常は、外部電源か
らの電力により電動機６および磁気軸受３〜５を駆動す
る通常運転モードの運転を行い、外部電源からの給電停
止時に、電動機６からの回生電力により磁気軸受３〜５
を駆動する回生運転モードの運転を行う。外部電源の電
圧値が給電停止検出電圧値より低下して給電停止を検出
した後、外部電源の電圧値が給電停止検出電圧値と磁気
軸受３〜５の動作が可能な最低の電圧値である動作可能
最低電圧値との間の切換え電圧値まで低下したときに、
回生運転モードの運転に切換える

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえばターボ
分子ポンプなどに用いられる磁気軸受装置、さらに詳し
くは、外部電源からの給電停止時に回生電力を発生させ
る発電機として作用する電動機により回転駆動される回
転体を磁気軸受により磁気浮上させて保持する磁気軸受
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】たと
えばターボ分子ポンプに使用される磁気軸受装置とし
て、回転体をラジアル方向に非接触支持する２組のラジ
アル磁気軸受と、回転体をアキシアル方向に非接触支持
する１組のアキシアル磁気軸受と、回転体を回転駆動す
る電動機と、電動機および磁気軸受を制御する磁気軸受
制御装置と、磁気軸受による支持がなくなったときに回
転体を機械的に支持する保護軸受（タッチダウン軸受）
を備えたものが知られている。各磁気軸受は、回転体を
磁気吸引して所定の位置に保持する複数の電磁石を備え
ている。電動機は、通常は、外部電源からの電力により
回転体を駆動し、外部電源からの給電停止時には、回生
電力を発生する発電機として作用するようになってい
る。磁気軸受制御装置は、直流電源装置、電磁石制御手
段、電動機駆動手段、運転モード切換え手段を備えてい
る。直流電源装置は、外部電源からの交流電力を直流電
力に変換して電磁石制御手段に供給するためのものであ
る。電磁石制御手段は、位置センサにより検出された回
転体のラジアル方向およびアキシアル方向の位置に基づ
いて各磁気軸受の電磁石を制御するものであり、このよ
うに電磁石が制御されることにより、回転体が所定の位
置に磁気浮上させられる。電動機駆動手段は、通常は、
外部電流からの電力によって電動機を駆動し、外部電源
からの給電停止時には、電動機からの回生電力を電磁石
制御手段に出力する。運転モード切換え手段は、外部電
源の電圧値が所定の給電停止検出電圧値より低下したこ
とを検出することにより、上記外部電源からの給電が停
止したことを検出し、この検出結果に基づいて上記電磁
石制御手段および上記電動機駆動手段の運転モードを通
常運転モードと回生運転モードに切換えるものである。
給電停止検出電圧値は、外部電源の定格電圧値と直流電
源装置の動作が可能な最低の電圧値である動作可能最低
電圧値との間の所定の値に設定されている。なお、この
動作可能最低電圧値は、外部電圧による電磁石制御手段
の動作が可能である最低の電圧値と等しい。通常運転モ
ードは、外部電源からの電力により電磁石制御手段およ
び電動機駆動手段を駆動するモードであり、回生運転モ
ードは、電動機駆動手段からの回生電力により磁気軸受
制御手段を駆動するモードである。通常は、すなわち外
部電源からの給電が停止していない間は、切換え手段に
より通常運転モードに切換えられ、このモードの運転が
続けられる。そして、電磁石制御手段および電動機が外
部電源からの電力により駆動されて、回転体が所定の位
置に保持されるとともに、回転駆動される。停電などに
より外部電源からの給電が停止して、これが切換え手段
により検出されると、すぐに回生運転モードに切換えら
れ、このモードの運転が行われる。そして、電動機駆動
手段からの回生電力により電磁石制御手段が駆動され、
外部電源からの給電が停止しても、しばらくの間は、磁
気軸受で回転体が非接触支持され、回転体がある程度減
速した時点で、磁気軸受による支持がなくなって、回転
体は保護軸受で機械的に支持され、さらに減速して、や
がて停止する。

【０００３】ところで、電動機駆動手段から供給される
回生電力は、外部電源から直流電源装置を通して供給さ
れる電力に比べて質が劣る。そして、上記の従来の磁気
軸受装置では、外部電源の電圧値が給電停止検出電圧値
まで低下して給電停止が検出されると、すぐに回生運転
モードの運転に切換えられて、後は質の劣る回生電力に
よって電磁石制御手段が制御されるので、回転体が十分
に減速するまで磁気軸受で回転体を非接触支持すること
ができず、回転体が比較的高い速度で保護軸受に受けら
れることがある。そうすると、保護軸受が衝撃力を受
け、摩耗が大きく、寿命が短くなる。

【０００４】この発明の目的は、上記の問題を解決し、
外部電源からの給電が停止したときにも、磁気軸受にで
きるだけ長く良質の電力を供給できる磁気軸受装置を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明による磁気軸受装置は、磁気軸受により回転体を磁気
浮上させて所定の位置に保持し、外部電源からの給電停
止時に回生電力を発生させる発電機として作用する電動
機により上記回転体を駆動し、上記外部電源の電圧値が
定格電圧値と上記磁気軸受の動作が可能な最低の電圧値
である動作可能最低電圧値との間の所定の給電停止検出
電圧値より低下したことを検出することにより、上記外
部電源からの給電が停止したことを検出し、通常は、上
記外部電源からの電力により上記電動機および上記磁気
軸受を駆動する通常運転モードの運転を行い、上記外部
電源からの給電が停止したときに、上記電動機からの回
生電力により上記磁気軸受を駆動する回生運転モードの
運転に切換えるようになされている磁気軸受装置におい
て、上記外部電源からの給電が停止したことを検出した
後、上記外部電源の電圧値が上記給電停止検出電圧値と
上記動作可能最低電圧値との間の所定の切換え電圧値ま
で低下したときに、上記回生運転モードの運転に切換え
るようになされていることを特徴とするものである。

【０００６】この発明による磁気軸受装置は、また、回
転体を磁気浮上させる複数の電磁石を有する磁気軸受
と、上記回転体を所定の位置に保持するように上記電磁
石を制御する電磁石制御手段と、外部電源からの電力に
より上記回転体を駆動し上記外部電源からの給電停止時
に回生電力を発生する発電機として作用する電動機と、
上記外部電源からの電力を直流電力に変換して上記電磁
石制御手段に供給する直流電源装置と、通常は上記外部
電源からの電力により上記電動機を駆動し、上記外部電
源からの給電停止時に上記電動機からの回生電力を出力
する電動機駆動手段と、上記外部電源の電圧値が定格電
圧値と上記直流電源装置の動作が可能な最低の電圧値で
ある動作可能最低電圧値との間の所定の給電停止検出電
圧値より低下したことを検出することにより、上記外部
電源からの給電が停止したことを検出し、この検出結果
に基づいて上記電磁石制御手段および上記電動機駆動手
段の運転モードを切換える切換え手段とを備え、通常
は、上記外部電源からの電力により上記電磁石制御手段
および上記電動機駆動手段を駆動する通常運転モードの
運転を行い、上記外部電源からの給電が停止したとき
に、上記電動機からの回生電力により上記磁気軸受を駆
動する回生運転モードの運転に切換えるようになされて
いる磁気軸受装置において、上記切換え手段が、上記外
部電源からの給電が停止したことを検出した後、上記外
部電源の電圧値が上記給電停止検出電圧値と上記動作可
能最低電圧値との間の所定の切換え電圧値まで低下した
ときに、上記回生運転モードの運転に切換えるようにな
されていることを特徴とするものである。

【０００７】停電などで外部電源からの給電が停止する
場合、外部電源電圧値Ｖs は図４(a) に示すように変化
する。同図において、Ｖr は外部電源の定格電圧値、Ｖ
a は給電停止検出電圧値、Ｖb は切換え電圧値、Ｖc は
動作可能最低電圧値である。

【０００８】従来の磁気軸受装置では、外部電源電圧値
Ｖs が給電停止検出電圧値Ｖa 以下に低下した時点ｔ2
において給電停止が検出されると、すぐに回生運転モー
ドの運転に切換えられて、電動機からの回生電力により
磁気軸受が駆動され、前記のようにして回転体が停止さ
せられる。

【０００９】これに対し、この発明による磁気軸受装置
では、時点ｔ2 において給電停止が検出されても、すぐ
には回生運転モードの運転には切換えられず、外部電源
電圧値Ｖs が切換え電圧値Ｖb に低下するまでは、外部
電源からの電力により磁気軸受が駆動される。そして、
外部電源電圧値Ｖs が切換え電圧値Ｖb まで低下した時
点ｔ3 において、回生運転モードの運転に切換えられ、
電動機からの回生電力により磁気軸受が駆動されて、前
記のようにして回転体が停止させられる。切換え電圧値
Ｖb は給電停止検出電圧値Ｖa と動作可能最低電圧値Ｖ
c の中間の値であるから、外部電源電圧値Ｖs が切換え
電圧値Ｖb に低下するまでは、外部電源からの電力によ
って磁気軸受を駆動することができる。そして、外部電
源電圧値Ｖs が切換え電圧値Ｖb に低下するまでは、外
部電源からの良質の電力を磁気軸受に供給することがで
き、その後、回生運転モードの運転に切換えて回転体を
停止させるので、磁気軸受にできるだけ長く良質の電力
を供給して、回転体が十分に減速してからこれを保護軸
受で受けることができる。このため、停止時に保護軸受
が受ける衝撃力や摩耗が小さくなり、保護軸受の寿命が
長くなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態について説明する。

【００１１】図１は磁気軸受装置の機械的構成の主要部
の１例を概略的に示し、図２はその電気的構成の主要部
の１例を概略的に示している。

【００１２】図１に示すように、ケーシング(1) の内部
に軸状の回転体(2) が鉛直に配置されている。回転体
(2) は、ケーシング(1) に設けられたアキシアル磁気軸
受(3)および上下２組のラジアル磁気軸受(4)(5)により
非接触支持され、内蔵型高周波電動機(6) により高速回
転させられる。ケーシング(1) の上下２箇所に、磁気軸
受(3)(4)(5) による支持がなくなったときに回転体(2)
を受けるための保護軸受(7)(8)が設けられている。保護
軸受(7)(8)は、たとえばアンギュラ玉軸受により構成さ
れている。

【００１３】アキシアル磁気軸受(3) は、回転体(2) を
アキシアル方向（上下方向）に支持するためのものであ
り、回転体(2) の中間部のフランジ部(2a)を上下両側か
ら挟むように配置された１対の環状の電磁石（アキシア
ル電磁石）(3a)を備えている。上下のアキシアル電磁石
(3a)は、フランジ部(2a)を磁力により吸引して回転体
(2) をアキシアル方向に非接触支持する。ケーシング
(1) に、回転体(2) のアキシアル方向の位置を検出する
ためのアキシアル位置センサ(9) が設けられている。

【００１４】ラジアル磁気軸受(4)(5)は、回転体(2) を
ラジアル方向（水平方向）に支持するためのものであ
る。上側のラジアル方向磁気軸受(4) は、回転体(2) を
互いに直交する２つのラジアル方向の両側から挟むよう
に配置された２対の電磁石（ラジアル電磁石）(4a)を備
えている。下側のラジアル磁気軸受(5) も、同様の２対
のラジアル電磁石(5a)を備えている。ラジアル電磁石(4
a)(5a)は、回転体(2) を磁力により吸引してこれをラジ
アル方向に非接触支持する。上側のラジアル電磁石(4a)
の近傍に、回転体(2) の上部の互いに直交する２つのラ
ジアル方向の位置を検出するための２対のラジアル位置
センサ(10)が設けられている。下側のラジアル電磁石(5
a)の近傍にも、回転体(2) の下部の互いに直交する２つ
のラジアル方向の位置を検出するための２対のラジアル
位置センサ(11)が設けられている。

【００１５】電動機(6) は、回転体(2) に設けられたロ
ータ部(6a)と、その周囲のケーシング(1) に設けられた
ステータ部(6b)とを備えている。この電動機(6) は、通
常はたとえば２００Ｖの交流電源である外部電源(12)
（図２参照）からの電力によって駆動され、外部電源(1
2)からの給電停止時には回生電力を発生する発電機とし
て作用するものである。

【００１６】図２に示すように、磁気軸受装置には、電
動機(6) を制御するとともに、位置センサ(9)(10)(11)
の出力に基づいて電磁石(3a)(4a)(5a)を制御する磁気軸
受制御装置(13)が設けられている。制御装置(13)は、直
流電源装置(14)、電磁石制御手段(15)、電動機駆動手段
としてのインバータ装置(16)、切換えスイッチ(18)およ
び切換え手段(19)を備えている。電磁石制御手段(15)お
よび切換え手段(18)の主要部はマイクロコンピュータに
より構成してもよい。

【００１７】直流電源装置(14)は、外部電源(12)からの
交流電力を直流電力に変換して電磁石制御手段(15)に供
給するためのものである。電磁石制御手段(15)は、位置
センサ(9)(10)(11) の出力に基づいて、回転体(2) を所
定の位置に保持するように電磁石(3a)(4a)(5a)を制御す
るものである。インバータ装置(16)は、通常は、外部電
源(12)からの電力により電動機(6) を駆動し、外部電源
からの給電停止時には、電動機(6) からの回生電力を直
流電力として出力するものである。切換えスイッチ(18)
は、電磁石制御手段(15)を外部電源(12)側（直流電源装
置(14)側）とインバータ装置(16)側に切換えるためのも
のであり、スイッチ(18)の共通端子は電磁石制御手段(1
5)の入力端子に、一方の切換え端子は直流電源装置(14)
の出力端子に、他方の切換え端子はインバータ装置(16)
の直流回生電力出力端子にそれぞれ接続されている。切
換え手段(19)は、外部電源(12)の電圧値Ｖs を常時監視
し、これに基づいて、電磁石制御手段(15)および電動機
駆動手段(16)の運転モードを通常運転モードと回生運転
モードに切換えるものである。通常運転モードは、外部
電源(12)からの電力により電磁石制御手段(15)および電
動機駆動手段(16)を駆動するモードであり、回生運転モ
ードは、電動機駆動手段(16)からの回生電力により磁気
軸受制御手段(15)を駆動するモードである。切換え手段
(19)は、通常運転モードではスイッチ(18)を外部電源(1
2)側に切換え、回生運転モードではスイッチ(18)をイン
バータ装置(16)側に切換える。

【００１８】図４は、停電時の外部電源電圧値Ｖs の変
化の例を示している。同図(a) は比較的長時間継続して
給電が停止する停電の場合、同図(b) および(c) は給電
が瞬間的に停止してすぐに復旧する瞬時停電の場合を示
している。また、同図において、Ｖr は外部電源の定格
電圧値、Ｖa は給電停止検出電圧値、Ｖb は切換え電圧
値、Ｖc は動作可能最低電圧値である。定格電圧値Ｖr
は、たとえば２００Ｖである。動作可能最低電圧値Ｖc
は、直流電源装置(14)の動作、すなわちその出力による
磁気軸受(3)(4)(5) の動作が可能な最低の電圧値であ
り、たとえば１２０Ｖである。給電停止検出電圧値Ｖa
は、外部電源(12)からの給電が停止したことを検出する
ためのしきい値であり、定格電圧値Ｖr と動作可能最低
電圧値Ｖcの中間の値、たとえば１７０Ｖに設定されて
いる。切換え電圧値Ｖb は、運転モードを切換えるため
のしきい値であり、たとえば１５０Ｖに設定されてい
る。なお、これらの電圧値Ｖr 、Ｖa 、Ｖb 、Ｖc は、
外部から設定を変えられるようにしてもよい。

【００１９】次に、図３のフローチャートを参照して、
磁気軸受装置運転中の切換え手段(19)の動作の１例につ
いて説明する。

【００２０】切換え手段(19)は、運転中、外部電源電圧
値Ｖs を常時監視しており、外部電源電圧値Ｖs が定格
電圧値Ｖr 未満であるかどうかを調べる（ステップ
１）。これが定格電圧値Ｖr 未満でなければ、ステップ
２に進んで、インバータ装置(16)およびスイッチ(18)を
通常運転モードにし、ステップ１に戻る。ステップ１に
おいて外部電源電圧値Ｖs が定格電圧値Ｖr 未満であれ
ば、ステップ３に進み、外部電源電圧値Ｖs が給電停止
検出電圧値Ｖa 以下であるかどうかを調べる。これが給
電停止検出電圧値Ｖa 以下でなければ、前述のステップ
２に進み、給電停止検出電圧値Ｖa 以下であれば、ステ
ップ４に進んで、インバータ装置(16)を回生運転モード
にし、ステップ５に進む。ステップ５では、外部電源電
圧値Ｖs が切換え電圧値Ｖb 以下であるかどうかを調
べ、切換え電圧値Ｖb 以下でなければ、ステップ６に進
んで、スイッチ(18)を通常運転モードにし、ステップ３
に戻る。ステップ５において、外部電源電圧値Ｖs が切
換え電圧値Ｖb 以下であれば、ステップ７に進んで、ス
イッチ(18)を回生運転モードにし、ステップ５に戻る。

【００２１】通常は、外部電源電圧値Ｖs が定格電圧値
Ｖr 以上であるから、ステップ１と２が繰返され、イン
バータ装置(16)が外部電源(12)からの電力により電動機
(6)を駆動する通常運転モードに保持されるとともに、
スイッチ(18)が外部電源(12)側の通常運転モードに保持
され、通常運転モードの運転が行われる。そして、電磁
石制御手段(15)および電動機(6) が外部電源(12)からの
電力により駆動され、回転体(2) が磁気軸受(3)(4)(5)
により所定の位置に保持されるとともに、電動機(6) に
より回転駆動される。

【００２２】図４(a) に示すような長時間の停電が発生
して、外部電源(12)からの給電が停止した場合、まず、
外部電源電圧値Ｖs が定格電圧値Ｖr 未満になった時点
ｔ1において、ステップ１からステップ３に進むが、外
部電源電圧値Ｖs が給電停止検出電圧値Ｖa 以下になる
までは、ステップ２、１および３が繰返され、通常運転
モードの運転が続けられる。そして、外部電源電圧値Ｖ
s が給電停止検出電圧値Ｖa 以下になった時点ｔ2 にお
いて、ステップ３からステップ４に進み、インバータ装
置(16)だけが回生運転モードに切換えられて、電動機
(6) からの回生電力がインバータ装置(16)からスイッチ
(18)に出力されるようになる。しかし、外部電源電圧値
Ｖs が切換え電圧値Ｖb 以下になるまでは、ステップ
６、３、４および５が繰返されて、スイッチ(18)が外部
電源(12)側の通常運転モードに保持され、外部電源(12)
からの電力による電磁石制御手段(15)の運転が続けられ
る。そして、外部電源電圧値Ｖs が切換え電圧値Ｖb 以
下になった時点ｔ3 において、ステップ５からステップ
７に進み、スイッチ(18)がインバータ装置(16)側の回生
運転モードに切換えられて、磁気軸受装置の運転が回生
運転モードの運転に切換えられる。そして、以後は、ス
テップ７および５が繰返されて、回生運転モードの運転
が続けられる。そうすると、インバータ装置(16)からの
直流回生電力により電磁石制御手段(15)が駆動され、外
部電源(12)からの給電が停止しても、しばらくの間は、
磁気軸受(3)(4)(5) で回転体(2) が非接触支持され、回
転体(2) がある程度減速した時点で、磁気軸受(3)(4)
(5) による支持がなくなって、回転体(2) は保護軸受
(7)(8)で機械的に支持され、さらに減速して、やがて停
止する。つまり、図４(a) のような長時間の停電の場合
は、外部電源電圧値Ｖs が給電停止検出電圧値Ｖa まで
低下して給電停止が検出された後も、外部電源電圧値Ｖ
sが切換え電圧値Ｖb に低下するまでは、外部電源(12)
からの電力によって電磁石制御手段(15)が駆動され、外
部電源電圧値Ｖs が切換え電圧値Ｖb まで低下した時点
において、回生運転モードの運転に切換えられ、インバ
ータ装置(16)からの回生電力によって電磁石制御手段(1
5)が駆動されるようになる。

【００２３】図４(b) に示すような瞬時停電の場合、時
点ｔ2 までの動作は上記の図４(a)の場合と同じであ
る。時点ｔ2 において外部電源電圧値Ｖs が給電停止電
圧値Ｖa まで低下すると、図４(a) の場合と同様、ステ
ップ３からステップ４に進んで、インバータ装置(15)が
回生運転モードに切換えられ、ステップ６、３、４およ
び５が繰返されて、外部電源(12)からの電力による電磁
石制御手段(15)の駆動が続けられるが、停電が復旧して
外部電源電圧値Ｖs が給電停止検出電圧値Ｖa より上昇
した時点ｔ4 において、ステップ３からステップ２に進
んで、インバータ装置(16)も通常運転モードに切換えら
れ、磁気軸受装置の運転が外部電源(12)からの電力によ
る通常運転モードの運転に切換えられる。そして、ステ
ップ２、１および３が繰返された後、外部電源電圧値Ｖ
s が定格電圧値Ｖr 以上に上昇した時点ｔ5 において、
ステップ１からステップ２に進み、以後は、ステップ２
および１が繰返されて、通常運転モードの運転が続けら
れる。つまり、図４(b) のような瞬時停電の場合、外部
電源電圧値Ｖs が給電停止検出電圧Ｖa 以下に低下して
いる間も含めて、外部電源(12)からの電力による電磁石
制御手段(15)の駆動が続けられ、回生運転モードに切換
えられることはない。

【００２４】図４(c) に示すような瞬時停電の場合、時
点ｔ3 までの動作は上記の図４(a)の場合と同じであ
る。時点ｔ3 において外部電源電圧値Ｖs が切換え電圧
値Ｖbまで低下すると、図４(a) の場合と同様、ステッ
プ５からステップ７に進んで、スイッチ(18)も回生運転
モードに切換えられ、ステップ７および５が繰返され
て、電動機(6) からの回生電力による電磁石制御手段(1
5)の駆動が続けられるが、停電が復旧して外部電源電圧
値Ｖs が切換え電圧値Ｖb より上昇した時点ｔ6 におい
て、ステップ５からステップ６に進んで、スイッチ(18)
が通常運転モードに切換えられ、外部電源(12)からの
電力による電磁石制御手段(15)の駆動に切換えられる。
そして、以後は、図４(b) の時点ｔ4 およびｔ5 におけ
るのと同様、外部電源電圧Ｖs が給電停止検出電圧値Ｖ
a より上昇した時点ｔ7 において、インバータ装置(16)
も通常運転モードに切換えられて、通常運転モードの運
転に切換えられ、外部電源電圧値Ｖs が定格電圧値Ｖr
以上に上昇した時点ｔ8 以降も、通常運転モードの運転
が続けられる。つまり、図４(c) のような瞬時停電の場
合、外部電源電圧値Ｖs が切換え電圧値Ｖb 以下に低下
している間は、回生運転モードの運転に切換えられる
が、停電が復旧すると、通常運転モードの運転に戻され
て、これが続けられる。

【００２５】図４(a) のような長時間の停電の場合は、
もちろん、上記のように回生運転モードの運転に切換え
て回転体を停止させる必要がある。これに対し、同図
(b) あるいは(c) のような瞬時停電の場合は、短時間で
給電が復旧するので、すぐに回生運転モードの運転に切
換えて回転体を停止させなくても問題はない。ところ
が、従来の磁気軸受装置では、前述のように、外部電源
電圧値が給電停止検出電圧値まで低下して給電停止が検
出された時点ですぐに回生運転モードの運転に切換えら
れるため、瞬時停電のたびに回転体が停止してしまう。
回転体が停止すると、これを再起動する必要があり、瞬
時停電であっても、その都度、回転体の再起動が必要で
あり、面倒である。また、回生運転モードの運転を行っ
て回転体を停止させると回転体はある程度の速度で回転
している状態で保護軸受で支持されるため、保護軸受が
衝撃力を受け、摩耗が発生する。したがって、従来のよ
うに瞬時停電のたびに回転体を停止させていると、保護
軸受の寿命が短くなる。これに対し、上記の磁気軸受装
置では、瞬時停電の場合には、回転体を停止させずに運
転を継続することができ、瞬時停電のたびに面倒な回転
体の再起動を行う必要がなく、保護軸受の寿命も長くな
る。

【００２６】磁気軸受装置の各部の構成は、上記の実施
形態のものに限らず、適宜変更可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態を示す磁気軸受装置の主要
部の概略縦断面図である。

【図２】磁気軸受装置の電気的構成の１例を示す概略構
成図である。

【図３】運転中の切換え手段の動作の１例を示すフロー
チャートである。

【図４】停電時の外部電源電圧値の変化の例を示すグラ
フである。

【符号の説明】

(2) 回転体 (3) アキシアル磁気軸受 (4)(5) ラジアル磁気軸受 (3a) アキシアル電磁石 (4a)(5a) ラジアル電磁石 (6) 電動機 (12) 外部電源 (14) 直流電源装置 (15) 電磁石制御手段 (16) インバータ装置（電動機駆動手段） (18) 切換えスイッチ (19) 切換え手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気軸受により回転体を磁気浮上させて所
   定の位置に保持し、外部電源からの給電停止時に回生電
   力を発生させる発電機として作用する電動機により上記
   回転体を駆動し、上記外部電源の電圧値が定格電圧値と
   上記磁気軸受の動作が可能な最低の電圧値である動作可
   能最低電圧値との間の所定の給電停止検出電圧値より低
   下したことを検出することにより、上記外部電源からの
   給電が停止したことを検出し、通常は、上記外部電源か
   らの電力により上記電動機および上記磁気軸受を駆動す
   る通常運転モードの運転を行い、上記外部電源からの給
   電が停止したときに、上記電動機からの回生電力により
   上記磁気軸受を駆動する回生運転モードの運転に切換え
   るようになされている磁気軸受装置において、 上記外部電源からの給電が停止したことを検出した後、
   上記外部電源の電圧値が上記給電停止検出電圧値と上記
   動作可能最低電圧値との間の所定の切換え電圧値まで低
   下したときに、上記回生運転モードの運転に切換えるよ
   うになされていることを特徴とする磁気軸受装置。
2. 【請求項２】回転体を磁気浮上させる複数の電磁石を有
   する磁気軸受と、上記回転体を所定の位置に保持するよ
   うに上記電磁石を制御する電磁石制御手段と、外部電源
   からの電力により上記回転体を駆動し上記外部電源から
   の給電停止時に回生電力を発生する発電機として作用す
   る電動機と、上記外部電源からの電力を直流電力に変換
   して上記電磁石制御手段に供給する直流電源装置と、通
   常は上記外部電源からの電力により上記電動機を駆動
   し、上記外部電源からの給電停止時に上記電動機からの
   回生電力を出力する電動機駆動手段と、上記外部電源の
   電圧値が定格電圧値と上記直流電源装置の動作が可能な
   最低の電圧値である動作可能最低電圧値との間の所定の
   給電停止検出電圧値より低下したことを検出することに
   より、上記外部電源からの給電が停止したことを検出
   し、この検出結果に基づいて上記電磁石制御手段および
   上記電動機駆動手段の運転モードを切換える切換え手段
   とを備え、通常は、上記外部電源からの電力により上記
   電磁石制御手段および上記電動機駆動手段を駆動する通
   常運転モードの運転を行い、上記外部電源からの給電が
   停止したときに、上記電動機からの回生電力により上記
   磁気軸受を駆動する回生運転モードの運転に切換えるよ
   うになされている磁気軸受装置において、 上記切換え手段が、上記外部電源からの給電が停止した
   ことを検出した後、上記外部電源の電圧値が上記給電停
   止検出電圧値と上記動作可能最低電圧値との間の所定の
   切換え電圧値まで低下したときに、上記回生運転モード
   の運転に切換えるようになされていることを特徴とする
   磁気軸受装置。