JPH11101233A - Magnetic bearing device - Google Patents

Magnetic bearing device

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JPH11101233A
JPH11101233A JP9278028A JP27802897A JPH11101233A JP H11101233 A JPH11101233 A JP H11101233A JP 9278028 A JP9278028 A JP 9278028A JP 27802897 A JP27802897 A JP 27802897A JP H11101233 A JPH11101233 A JP H11101233A
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JP
Japan
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magnetic bearing
radial
control
rotating shaft
rotary shaft
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JP9278028A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromasa Fukuyama
寛正 福山
Takeshi Takizawa
岳史 滝澤
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a magnetic bearing device itself by integrally installing a control device in a magnetic bearing assembly. SOLUTION: A control part 80 covered with a control part case 82 having the same diameter as a housing 60 is installed on one end of a magnetic bearing assembly 70 covered with the housing 60 as a control device of a magnetic bearing. When a rotary shaft 1 is dislocated from an attraction force balanced position of a permanent magnet group 32 of a stator core in the radial direction, a radial directional displacement sensor 2 detects its dislocation. In such a case, the radial directional displacement sensor 2 outputs a position detecting signal corresponding to a dislocation quantity of the rotary shaft 1 to a driver 84 arranged in the control part 80. A control circuit part 85 flows a control current to an exciting coil 33 through a power amplifier 86 so as to return the rotary shaft 1 to a target position by receiving the position detecting signal from the driver 84. As a result, the rotary shaft 1 returns to an attraction force balanced position of the permanent magnet group 32.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気吸引力を利用
して回転体を非接触で回転自在に支持する磁気軸受装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic bearing device for rotatably supporting a rotating body in a non-contact manner by utilizing a magnetic attraction force.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気吸引力を利用して回転体を非接触で
回転自在に支持する磁気軸受が知られている。かかる磁
気軸受は、非接触状態で回転体を支持できるため、軸受
損失が少なく、メインテナンスフリーであり、騒音が小
さく、潤滑油が不要であり、真空中で使用できる等多く
の利点がある。
2. Description of the Related Art There is known a magnetic bearing which rotatably supports a rotating body in a non-contact manner by utilizing a magnetic attraction force. Since such a magnetic bearing can support a rotating body in a non-contact state, it has many advantages such as low bearing loss, maintenance-free, low noise, no lubrication oil, and use in a vacuum.

【0003】図5は、特開平4−171316号公報に
開示されている磁気軸受の断面図である。図において、
磁気軸受は、大きくシェル301と回転軸302の2つ
の部材によって構成されている。シェル301の内周面
にはモータステータ303が、また回転軸302の外周
面にはモータロータ304が互いに対向するように配さ
れており、回転軸302に回転力を与えている。
FIG. 5 is a sectional view of a magnetic bearing disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-171316. In the figure,
The magnetic bearing is mainly composed of two members, a shell 301 and a rotating shaft 302. A motor stator 303 is disposed on the inner peripheral surface of the shell 301, and a motor rotor 304 is disposed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 302 so as to face each other.

【0004】また、シェル301の内周面の軸線方向に
は一組の電磁吸引ステータ305a、305bが、回転
軸302の外周面には電磁吸引ロータ306a、306
bが互いに対向するように配されており、電磁吸引力を
利用してラジアル方向の軸受を構成している。
A set of electromagnetic attraction stators 305 a and 305 b is provided on the inner peripheral surface of the shell 301 in the axial direction, and electromagnetic attraction rotors 306 a and 306 are provided on the outer peripheral surface of the rotating shaft 302.
b are arranged so as to face each other, and constitute a radial bearing using electromagnetic attraction.

【0005】また、回転軸302の外周部に円板状のス
ラスト板307、シェル301の内周面にこのスラスト
板307を挟むように電磁吸引ステータ308が配さ
れ、電磁吸引力を利用してスラスト方向の軸受を構成し
ている。
A disk-shaped thrust plate 307 is arranged on the outer periphery of the rotating shaft 302, and an electromagnetic attraction stator 308 is arranged on the inner peripheral surface of the shell 301 so as to sandwich the thrust plate 307. It constitutes a thrust bearing.

【0006】更にシェル301の内側に、回転軸302
のラジアル方向及びスラスト方向の位置を検出する位置
検出用変位センサー309a、309b、310を備え
ている。また、回転軸302の先端には、工具311が
取り付けられるようになっている。
Further, a rotating shaft 302 is provided inside the shell 301.
Are provided with position detecting displacement sensors 309a, 309b, 310 for detecting the positions in the radial direction and the thrust direction. Further, a tool 311 is attached to the tip of the rotating shaft 302.

【0007】回転軸302は、一般に強磁性体で構成さ
れ、モータロータ304、スラスト板307での磁気効
率が落ちないよう配慮している。また、各ロータ30
4、306a、306bには珪素鋼板が用いられ、珪素
鋼板が回転軸302にはめ込まれている。
The rotating shaft 302 is generally made of a ferromagnetic material so that the magnetic efficiency of the motor rotor 304 and the thrust plate 307 does not decrease. In addition, each rotor 30
4, 306a and 306b are made of a silicon steel plate, and the silicon steel plate is fitted on the rotating shaft 302.

【0008】また、図示のような磁気軸受には、回転軸
302を磁気軸受の中心位置に支持するための制御装置
が別設されている(図示を省略)。このような制御装置
は、位置検出用変位センサー309a、309b、31
0のドライバーと、位置検出用変位センサー309a、
309b、310の検出出力に基づいて磁気軸受を制御
するための制御信号を発生する制御回路部と、制御信号
を電力増幅して磁気軸受側に供給する電力増幅器(パワ
ーアンプ)と、これらを駆動するための直流電源部とを
備える。
Further, a control device for supporting the rotating shaft 302 at a center position of the magnetic bearing is separately provided in the magnetic bearing as shown (not shown). Such a control device includes displacement sensors for position detection 309a, 309b, 31
0 driver and position detecting displacement sensor 309a,
A control circuit for generating a control signal for controlling the magnetic bearing based on the detection outputs of 309b and 310; a power amplifier (power amplifier) for amplifying the control signal and supplying the power to the magnetic bearing; And a DC power supply unit for performing the operation.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の装置で
は、磁気軸受本体と制御装置とを別設していたため、磁
気軸受装置の設置に広い空間を必要とする等の欠点があ
った。
However, in the conventional device, since the magnetic bearing main body and the control device are separately provided, there is a disadvantage that a large space is required for installing the magnetic bearing device.

【0010】そこで、本発明は、磁気軸受装置の小型化
を図り、磁気軸受装置の用途を拡大することを目的とす
る。
Accordingly, an object of the present invention is to reduce the size of the magnetic bearing device and expand the applications of the magnetic bearing device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る磁気軸受装置は、回転軸と当該回転軸
を半径方向に関して支持するラジアル磁気軸受と当該回
転軸を軸方向に関して支持するスラスト磁気軸受と前記
回転軸の位置を検出する変位センサーとを有する磁気軸
受組立体と、前記変位センサーの検出出力に基づいて前
記ラジアル磁気軸受及び前記スラスト磁気軸受に制御電
流を供給する制御装置とを備える磁気軸受装置におい
て、前記制御装置が前記磁気軸受組立体に一体に組み付
けられていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a magnetic bearing device according to the present invention provides a radial magnetic bearing for supporting a rotating shaft and the rotating shaft in a radial direction, and a radial magnetic bearing for supporting the rotating shaft in an axial direction. A magnetic bearing assembly having a thrust magnetic bearing and a displacement sensor for detecting the position of the rotating shaft; and a control device for supplying a control current to the radial magnetic bearing and the thrust magnetic bearing based on a detection output of the displacement sensor. The control device is characterized in that the control device is integrally assembled to the magnetic bearing assembly.

【0012】なお、上記磁気軸受装置において、前記ラ
ジアル磁気軸受及び前記スラスト磁気軸受を磁石併用タ
イプのものとすることができる。つまり、前記ラジアル
磁気軸のステータコアを、励磁用ラジアルコイルを巻き
付けた磁性鋼板積層体の一部断面に永久磁石を配置して
成るものとし、前記スラスト磁気軸受のステータコア
を、断面コ型の円環体の一部断面に永久磁石を配置する
とともに、この円環体の窪みに沿って巻き回される励磁
用スラストコイルを有するものとすることができる。
In the above-mentioned magnetic bearing device, the radial magnetic bearing and the thrust magnetic bearing may be of a combined magnet type. That is, the stator core of the radial magnetic shaft is configured by disposing a permanent magnet on a partial cross section of a magnetic steel sheet laminated body on which a radial coil for excitation is wound. A permanent magnet may be arranged in a partial cross section of the body, and an exciting thrust coil wound along the recess of the annular body may be provided.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

〔第1実施形態〕以下、図面を参照して本発明の第1実
施形態につき説明する。図1は、第1実施形態の磁気軸
受装置をその軸心に沿って切断して示す縦断面図であ
る。図2は、図1のII−II線に沿って切断して得ら
れた断面図である。
[First Embodiment] Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the magnetic bearing device according to the first embodiment cut along an axis thereof. FIG. 2 is a cross-sectional view obtained by cutting along the line II-II in FIG.

【0014】磁気軸受組立体70は、これを覆うハウジ
ング60内に、ラジアル磁気軸受、スラスト磁気軸受、
駆動モータ等の機構を組み込んだ構造となっている。
The magnetic bearing assembly 70 includes a radial magnetic bearing, a thrust magnetic bearing,
It has a structure incorporating a mechanism such as a drive motor.

【0015】円筒状のハウジング60中の軸心位置に収
容された回転軸1は、後述するようにして図示の位置で
回転自在に支持されている。この回転軸1には、略中央
から半径方向に延在するフランジ部11が形成されてい
る。
The rotating shaft 1 accommodated in the cylindrical housing 60 at the axial center position is rotatably supported at the illustrated position as described later. The rotating shaft 1 is formed with a flange portion 11 extending in a radial direction from substantially the center.

【0016】回転軸1の軸方向両端側の外周には、ラジ
アル磁気軸受を構成するラジアルロータコア12が嵌合
されている。このラジアルロータコア12は、円環状の
磁性鋼板の軸方向積層体である。
A radial rotor core 12, which constitutes a radial magnetic bearing, is fitted to the outer periphery of both ends in the axial direction of the rotating shaft 1. The radial rotor core 12 is an axially laminated body of annular magnetic steel plates.

【0017】図2に示すように、ラジアルロータコア1
2の半径方向外方には、ラジアル磁気軸受を構成するコ
字形のステータコアとしての磁性鋼板積層体31が、ハ
ウジング60に対して円周方向に等間隔に4つ配置され
ている。3つ以上であれば足りるこの磁性鋼板積層体3
1は、断面がL字状の第1部分31aと断面がI字状の
第2部分31bとを有し、両部分31a、31bの間に
は、永久磁石32を介在させている。また、両部分31
a、31bの周囲には、励磁コイル33が巻き付けられ
ている。
As shown in FIG. 2, the radial rotor core 1
Two magnetic steel sheet laminates 31 as U-shaped stator cores constituting a radial magnetic bearing are arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the housing 60 on the outer side in the radial direction. This magnetic steel sheet laminate 3 is sufficient if three or more.
1 has a first portion 31a having an L-shaped cross section and a second portion 31b having an I-shaped cross section, and a permanent magnet 32 is interposed between the two portions 31a and 31b. Also, both parts 31
An excitation coil 33 is wound around a and 31b.

【0018】図1に戻って、回転軸1の略中央には、ス
ラスト磁気軸受を構成するフランジ部11が半径方向に
延在して設けられている。このフランジ部11の軸方向
両面に対向する位置には、スラスト磁気軸受を構成する
ステータコアとして、断面コ字状の磁性材質の円環体5
1がスラストハウジング50に保持されて回転軸1の回
転軸心と同心に配置されている。この円環体51は、そ
の断面一部において同心で介在する円環状永久磁石52
を備え、その溝部には励磁コイル53が巻き回されてい
る。
Returning to FIG. 1, substantially at the center of the rotary shaft 1, a flange portion 11 constituting a thrust magnetic bearing is provided extending in the radial direction. An annular body 5 of a magnetic material having a U-shaped cross section is provided at a position opposed to both axial sides of the flange portion 11 as a stator core constituting a thrust magnetic bearing.
1 is held by the thrust housing 50 and arranged concentrically with the rotation axis of the rotation shaft 1. The annular body 51 is formed of an annular permanent magnet 52 concentrically interposed in a part of its cross section.
And an exciting coil 53 is wound around the groove.

【0019】回転軸1の軸方向両端の近傍には、回転軸
1の半径方向位置を感知して位置信号を出力する半径方
向変位センサー2が設けられている。また、フランジ部
11の外周近傍には、フランジ部11の軸方向位置を感
知して位置検出信号を出力する軸方向変位センサー5が
設けられている。
A radial displacement sensor 2 for detecting a radial position of the rotary shaft 1 and outputting a position signal is provided near both ends of the rotary shaft 1 in the axial direction. An axial displacement sensor 5 that senses the axial position of the flange 11 and outputs a position detection signal is provided near the outer periphery of the flange 11.

【0020】回転軸1の軸方向両端に形成された小径部
1aの半径方向外方には、通常はそれに当接しないタッ
チダウン軸受65が配置されてハウジング60に固定さ
れている。また、ハウジング60の略中央にはステータ
44が配置され、それに対向して回転軸1にはロータ4
5が配置されており、これらステータ44とロータ45
とで駆動用モータを構成する。
Touch-down bearings 65 which are not normally in contact with the small diameter portions 1a formed at both ends in the axial direction of the rotary shaft 1 are arranged and fixed to the housing 60. A stator 44 is disposed substantially at the center of the housing 60, and a rotor 4
5 are arranged, and the stator 44 and the rotor 45
A drive motor is constituted by the above.

【0021】ハウジング60に覆われた磁気軸受組立体
70の一端には、磁気軸受の制御装置として、ハウジン
グ60と同径の制御部ケース82に覆われた制御部80
が取り付けられている。このケース82内には、半径方
向変位センサー2と軸方向変位センサー5とを駆動して
位置検出信号を受信するドライバー84と、ドライバー
84を介して受けた位置検出信号に基づいて磁気軸受組
立体70を構成するラジアル磁気軸受及びスラスト磁気
軸受をPID制御等によって位置制御するための制御信
号を発生する制御回路部85と、この制御回路部85か
ら出力される制御信号を電力増幅するパワーアンプ86
と、これらドライバー84、制御回路部85、及びパワ
ーアンプ86にこれらを駆動するための電源を供給する
直流電源部87とが組み込まれている。
At one end of the magnetic bearing assembly 70 covered by the housing 60, a control unit 80 covered by a control unit case 82 having the same diameter as the housing 60 is provided as a magnetic bearing control device.
Is attached. In the case 82, a driver 84 that drives the radial displacement sensor 2 and the axial displacement sensor 5 to receive a position detection signal, and a magnetic bearing assembly based on the position detection signal received via the driver 84 A control circuit section 85 for generating a control signal for controlling the position of the radial magnetic bearing and the thrust magnetic bearing constituting 70 by PID control or the like, and a power amplifier 86 for power amplifying the control signal output from the control circuit section 85
And a DC power supply 87 that supplies power to the driver 84, the control circuit 85, and the power amplifier 86 for driving them.

【0022】次に、本実施形態の動作につき説明する。
まず、回転軸1のラジアル位置制御について説明する。
回転軸1が半径方向にステータコアの永久磁石群32の
吸引力がバランスした位置からずれたとき、そのずれを
半径方向変位センサー2が検出する。かかる場合、半径
方向変位センサー2は、制御部80に設けたドライバー
84に回転軸1のずれ量等に対応する位置検出信号を出
力する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, the radial position control of the rotating shaft 1 will be described.
When the rotating shaft 1 is displaced in the radial direction from the position where the attraction force of the permanent magnet group 32 of the stator core is balanced, the displacement is detected by the radial displacement sensor 2. In such a case, the radial displacement sensor 2 outputs a position detection signal corresponding to the amount of displacement of the rotating shaft 1 to a driver 84 provided in the control unit 80.

【0023】制御部80の制御回路部85は、ドライバ
ー84からの位置検出信号を受けて、回転軸1を目標位
置に戻すよう、パワーアンプ86を介して励磁コイル3
3に制御電流を流す。なお制御回路部85は、励磁コイ
ル33に流す制御電流を検知して、制御系としての目標
位置信号が永久磁石群32の吸引力のバランスした位置
と一致して制御電流がゼロになるよう目標位置信号を変
更するフィードバック制御動作を行う。その結果、回転
軸1は永久磁石群32の吸引力のバランスした位置に戻
り、その状態での制御電流は、回転軸1の微少変動を抑
える微分動作のみの微少電流となる。
The control circuit unit 85 of the control unit 80 receives the position detection signal from the driver 84 and returns the exciting coil 3 via the power amplifier 86 so as to return the rotating shaft 1 to the target position.
A control current is passed through 3. The control circuit 85 detects the control current flowing through the exciting coil 33, and sets the target position signal as a control system to match the position where the attractive force of the permanent magnet group 32 is balanced so that the control current becomes zero. A feedback control operation for changing the position signal is performed. As a result, the rotating shaft 1 returns to the position where the attractive force of the permanent magnet group 32 is balanced, and the control current in that state becomes a minute current only for the differential operation for suppressing the minute fluctuation of the rotating shaft 1.

【0024】次に、回転軸1のスラスト位置制御につい
て説明する。回転軸1が軸方向にステータコアの永久磁
石52の吸引力がバランスした位置からずれたとき、そ
のずれを軸方向変位センサー5が検出する。かかる場
合、軸方向変位センサー5は、制御部80のドライバー
84に回転軸1のずれ量等に対応する位置検出信号を出
力する。
Next, control of the thrust position of the rotating shaft 1 will be described. When the rotating shaft 1 is displaced in the axial direction from the position where the attractive force of the permanent magnet 52 of the stator core is balanced, the displacement is detected by the axial displacement sensor 5. In such a case, the axial displacement sensor 5 outputs a position detection signal corresponding to the amount of displacement of the rotating shaft 1 to the driver 84 of the control unit 80.

【0025】制御部80の制御回路部85は、ドライバ
ー84からの位置検出信号を受けて、回転軸1を目標位
置に戻すよう、パワーアンプ86を介して励磁コイル5
3に制御電流を流す。なお制御回路部85は、励磁コイ
ル53に流す制御電流を検知して、制御系としての目標
位置信号が永久磁石52の吸引力のバランスした位置と
一致して制御電流がゼロになるよう目標位置信号を変更
するフィードバック制御動作を行う。その結果、回転軸
1は永久磁石52の吸引力のバランスした位置に戻り、
その状態での制御電流は、回転軸1の微少変動を抑える
微分動作のみの微少電流となる。
The control circuit unit 85 of the control unit 80 receives the position detection signal from the driver 84 and returns the exciting coil 5 via the power amplifier 86 to return the rotating shaft 1 to the target position.
A control current is passed through 3. The control circuit unit 85 detects the control current flowing through the exciting coil 53 and sets the target position signal so that the control current becomes zero when the target position signal as the control system matches the position where the attractive force of the permanent magnet 52 is balanced. A feedback control operation for changing a signal is performed. As a result, the rotating shaft 1 returns to the position where the attractive force of the permanent magnet 52 is balanced,
The control current in that state is a minute current only for the differential operation for suppressing the minute fluctuation of the rotating shaft 1.

【0026】以上の説明した第1実施形態の磁気軸受装
置によれば、制御部80が磁気軸受組立体70に一体に
組み付けられているので、磁気軸受装置自体を小型化す
ることができる。さらに、磁気軸受装置をユニットとし
て簡易に取り扱うことを可能にして磁気軸受装置の用途
を拡大することができる。さらに、本実施形態の磁気軸
受装置では、ラジアル及びスラスト軸受ともに永久磁石
32、52を併用した磁気軸受構造としているので、磁
気軸受のバイアス電流が殆ど不必要になって小さい制御
電流容量となるので、制御用電源が小型化できる。つま
り、ドライバー84、制御回路部85、パワーアンプ8
6、直流電源部87等からなる制御装置80を磁気軸受
本体70と簡単に一体化でき、磁気軸受装置全体として
も小型なものとなる。 〔第2実施形態〕以下、図面を参照して本発明の第2実
施形態につき説明する。図3は、第2実施形態の磁気軸
受装置をその軸心に沿って切断して示す縦断面図であ
る。図4は、図3のIII−III線に沿って切断して
得られた断面図である。
According to the magnetic bearing device of the first embodiment described above, since the control unit 80 is integrated with the magnetic bearing assembly 70, the size of the magnetic bearing device itself can be reduced. Further, it is possible to easily handle the magnetic bearing device as a unit, so that the use of the magnetic bearing device can be expanded. Furthermore, in the magnetic bearing device of the present embodiment, both the radial and thrust bearings have a magnetic bearing structure in which the permanent magnets 32 and 52 are used together, so that the bias current of the magnetic bearing becomes almost unnecessary and the control current capacity becomes small. In addition, the control power supply can be downsized. That is, the driver 84, the control circuit unit 85, the power amplifier 8
6. The control device 80 including the DC power supply unit 87 and the like can be easily integrated with the magnetic bearing main body 70, and the magnetic bearing device as a whole can be small. [Second Embodiment] A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the magnetic bearing device according to the second embodiment cut along the axis thereof. FIG. 4 is a cross-sectional view obtained by cutting along the line III-III in FIG.

【0027】なお、第2実施形態の磁気軸受装置は、第
1実施形態の磁気軸受装置の変形例であり、共通する部
分については同一の符号を付して重複説明を省略する。
The magnetic bearing device according to the second embodiment is a modification of the magnetic bearing device according to the first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.

【0028】第2実施形態の磁気軸受装置も、磁気軸受
組立体70と制御部80とから構成される。前者の磁気
軸受組立体70については、ラジアル磁気軸受の構造を
図1及び図2に示す構造のものから図3及び図4に示す
ものに変更しており、後者の制御部80については、図
1に示すものと同一になっている。
The magnetic bearing device of the second embodiment also includes a magnetic bearing assembly 70 and a control unit 80. In the former magnetic bearing assembly 70, the structure of the radial magnetic bearing is changed from the structure shown in FIGS. 1 and 2 to that shown in FIGS. 3 and 4, and the control unit 80 in the latter is shown in FIG. 1 is the same as that shown in FIG.

【0029】図3及び図4に示すように、第2実施形態
の場合のラジアル磁気軸受は、磁極配置を軸方向とした
ものとなっている。ラジアルロータコア12の軸方向両
端側の半径方向外方には、ラジアル磁気軸受を構成する
コ字形のステータコアとしての電磁鋼板積層体131
が、ハウジング60に対して円周方向に等間隔に4つ配
置されている。この電磁鋼板積層体131は、断面がL
字状の第1部分131aと断面がI字状の第2部分13
1bとを有し、両部分131a、131bの間には、永
久磁石132を介在させている。両部分131a、13
1bの周囲には、励磁コイル133が巻き付けられてい
る。なお、本実施形態の磁気軸受装置の場合、ラジアル
ロータコア12は、I型磁性鋼板の円周方向積層体であ
り、渦電流の発生を防止する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the radial magnetic bearing in the second embodiment has a magnetic pole arrangement in the axial direction. On the radially outer side at both axial ends of the radial rotor core 12, an electromagnetic steel sheet laminate 131 as a U-shaped stator core constituting a radial magnetic bearing is provided.
Are arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the housing 60. This electromagnetic steel sheet laminate 131 has a cross section L
-Shaped first portion 131a and I-shaped second portion 13 in cross section
1b, and a permanent magnet 132 is interposed between the two portions 131a and 131b. Both parts 131a, 13
An excitation coil 133 is wound around 1b. Note that, in the case of the magnetic bearing device of the present embodiment, the radial rotor core 12 is a circumferentially laminated body of I-type magnetic steel sheets and prevents generation of eddy current.

【0030】なお、第1実施形態の磁気軸受組立体70
においては、ラジアル磁気軸受の電磁極極性が回転方向
において交番する構成となるため、回転軸1に設けた円
環状板の積層体であるラジアルロータコア12において
比較的大きなヒステリシス損と渦電流損が発生し易く、
回転軸1が発熱し易いということができる。一方、第2
実施形態の磁気軸受組立体70は、ラジアル磁気軸受の
電磁極極性が回転方向において交番することがなく、ヒ
ステリシス損と渦電流損の発生を抑制できる。これによ
り、第1実施形態のラジアル磁気軸受より制御電流を一
層少なくでき、制御部80をより効果的に小型化するこ
とができる。
The magnetic bearing assembly 70 of the first embodiment
In this case, since the electromagnetic pole polarity of the radial magnetic bearing alternates in the rotation direction, relatively large hysteresis loss and eddy current loss occur in the radial rotor core 12, which is a laminate of annular plates provided on the rotating shaft 1. Easy to do,
It can be said that the rotating shaft 1 easily generates heat. On the other hand, the second
In the magnetic bearing assembly 70 of the embodiment, the polarities of the electromagnetic poles of the radial magnetic bearing do not alternate in the rotation direction, and the occurrence of hysteresis loss and eddy current loss can be suppressed. Thus, the control current can be further reduced as compared with the radial magnetic bearing of the first embodiment, and the size of the control unit 80 can be reduced more effectively.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る磁気軸受装置では、前記制御装置が前記磁気軸受
組立体に一体に組み付けられているので、磁気軸受装置
自体を小型化することができ、さらに磁気軸受装置をユ
ニットとして取り扱うことを可能にしたことにより、磁
気軸受装置の取り扱いを簡易にしてその用途を拡大する
ことができる。
As is apparent from the above description, in the magnetic bearing device according to the present invention, since the control device is integrated with the magnetic bearing assembly, the size of the magnetic bearing device itself can be reduced. In addition, since the magnetic bearing device can be handled as a unit, the handling of the magnetic bearing device can be simplified and its use can be expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の磁気軸受にかかる第1実施形態を、そ
の軸心に沿って切断して示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a magnetic bearing according to the present invention, cut along an axis thereof.

【図2】図1のII−II線に沿って切断して得られた
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view obtained by cutting along a line II-II in FIG.

【図3】本発明の磁気軸受にかかる第2実施形態を、そ
の軸心に沿って切断して示す縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the magnetic bearing of the present invention, cut along an axis thereof.

【図4】図3のII−II線に沿って切断して得られた
断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view obtained by cutting along a line II-II in FIG.

【図5】従来技術による磁気軸受を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a magnetic bearing according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転軸 2 半径方向変位センサー 5 軸方向変位センサー 11 フランジ部 12 ラジアルロータコア 31,131 磁性鋼板積層体 32,132 永久磁石 33,133 励磁コイル 40 円環体 44 ステータ 45 ロータ 60 ハウジング 65 タッチダウン軸受 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotation shaft 2 Radial displacement sensor 5 Axial displacement sensor 11 Flange part 12 Radial rotor core 31, 131 Magnetic steel sheet laminated body 32, 132 Permanent magnet 33, 133 Excitation coil 40 Ring body 44 Stator 45 Rotor 60 Housing 65 Touch-down bearing

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転軸と当該回転軸を半径方向に関して
支持するラジアル磁気軸受と当該回転軸を軸方向に関し
て支持するスラスト磁気軸受と前記回転軸の位置を検出
する変位センサーとを有する磁気軸受組立体と、前記変
位センサーの検出出力に基づいて前記ラジアル磁気軸受
及び前記スラスト磁気軸受に制御電流を供給する制御装
置とを備える磁気軸受装置において、 前記制御装置は、前記磁気軸受組立体に一体に組み付け
られていることを特徴とする磁気軸受装置。
1. A magnetic bearing set comprising: a rotating shaft; a radial magnetic bearing that supports the rotating shaft in a radial direction; a thrust magnetic bearing that supports the rotating shaft in an axial direction; and a displacement sensor that detects a position of the rotating shaft. In a magnetic bearing device comprising: a solid and a control device that supplies a control current to the radial magnetic bearing and the thrust magnetic bearing based on a detection output of the displacement sensor, wherein the control device is integrated with the magnetic bearing assembly. A magnetic bearing device which is assembled.
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