JPH11324970A - Canned motor pump - Google Patents
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- JPH11324970A JPH11324970A JP10130665A JP13066598A JPH11324970A JP H11324970 A JPH11324970 A JP H11324970A JP 10130665 A JP10130665 A JP 10130665A JP 13066598 A JP13066598 A JP 13066598A JP H11324970 A JPH11324970 A JP H11324970A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はキャンドモータポン
プに係り、特にロータを支承する磁気軸受を搭載したキ
ャンドモータポンプに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a canned motor pump, and more particularly, to a canned motor pump having a magnetic bearing for supporting a rotor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来からキャンドモータポンプの軸受に
は、すべり軸受が使われてきている。しかしながらキャ
ンドモータポンプの運転中には、回転部品である軸スリ
ーブとスラスト板が固定側である軸受にそれぞれ接触し
合いながら回転するために、軸受等が摩耗するという欠
点があった。この欠点を克服するために、近年キャンド
モータポンプのロータを支承する軸受として、磁気軸受
が使われ始めた。2. Description of the Related Art Conventionally, plain bearings have been used as bearings for canned motor pumps. However, during the operation of the canned motor pump, the shaft sleeve and the thrust plate, which are rotating components, rotate while contacting the bearing on the fixed side, respectively, so that there is a disadvantage that the bearing and the like are worn. In order to overcome this drawback, magnetic bearings have recently been used as bearings for supporting the rotor of a canned motor pump.
【0003】図8は従来の磁気軸受を搭載したキャンド
モータポンプの一般的な構造を示す断面図である。同図
に示すようにほぼ円筒容器状のポンプケーシング1には
吸込フランジ2と吐出しフランジ3とが設けられてお
り、吸込フランジ2には吸込口2aが形成され、吐出し
フランジ3には吐出し口3aが形成されている。ポンプ
ケーシング1内に羽根車5が収容されており、この羽根
車5は主軸6の自由端に固定され支持されている。ポン
プケーシング1は羽根車ブラケット7を介してモータフ
レーム10に接続されている。モータフレーム10は円
筒状のフレーム本体11とフレーム本体11の開口部を
閉塞するフレーム側板12とからなり、フレーム本体1
1の反羽根車側には中間カバー13及びエンドカバー1
4が固定されている。FIG. 8 is a sectional view showing a general structure of a canned motor pump equipped with a conventional magnetic bearing. As shown in FIG. 1, a substantially cylindrical container-like pump casing 1 is provided with a suction flange 2 and a discharge flange 3, a suction port 2 a is formed in the suction flange 2, and a discharge flange 3 is formed in the discharge flange 3. A spout 3a is formed. An impeller 5 is housed in the pump casing 1, and the impeller 5 is fixed to and supported by a free end of the main shaft 6. The pump casing 1 is connected to a motor frame 10 via an impeller bracket 7. The motor frame 10 includes a cylindrical frame main body 11 and a frame side plate 12 that closes an opening of the frame main body 11.
The intermediate cover 13 and the end cover 1
4 is fixed.
【0004】またフレーム本体11の反羽根車側の内周
端とフレーム側板12の内周端にはステータキャン16
が溶接によって固着され、ステータ室Rsが形成されて
おり、ステータ室Rs内にラジアル磁気軸受のステータ
磁極21,22とラジアル変位センサ23,24とモー
タステータ25とが格納されている。そして、ステータ
磁極21,22、変位センサ23,24及びモータステ
ータ25には、相隣接する部材間に円筒状のディスタン
スピース27,28,29,30が配設されている。前
記ラジアル変位センサ23,24はステータ磁極21,
22に隣接して設けられ、該変位センサ23,24には
インダクタンスの変化を利用して回転体の変位を検出す
る誘導型センサが用いられている。A stator can 16 is provided on the inner peripheral end of the frame main body 11 on the side opposite to the impeller and the inner peripheral end of the frame side plate 12.
Are fixed by welding to form a stator chamber Rs, in which stator magnetic poles 21, 22 of the radial magnetic bearing, radial displacement sensors 23, 24, and a motor stator 25 are stored. The stator poles 21 and 22, the displacement sensors 23 and 24, and the motor stator 25 are provided with cylindrical distance pieces 27, 28, 29 and 30 between adjacent members. The radial displacement sensors 23, 24 are provided with stator poles 21,
An inductive sensor that is provided adjacent to the sensor 22 and detects displacement of the rotating body by using a change in inductance is used as the displacement sensors 23 and 24.
【0005】一方、主軸6には、ラジアル磁気軸受のス
テータ磁極21,22に対応する位置にラジアル磁気軸
受のロータ磁極31,32、ラジアル変位センサ23,
24に対応する位置にラジアル変位センサのターゲット
33,34、モータステータ25に対応する位置にモー
タロータ35がそれぞれ固定されている。On the other hand, on the main shaft 6, the rotor magnetic poles 31 and 32 of the radial magnetic bearing, the radial displacement sensor 23 and the radial displacement sensor 23 are located at positions corresponding to the stator magnetic poles 21 and 22 of the radial magnetic bearing.
The targets 33 and 34 of the radial displacement sensor are fixed at positions corresponding to 24, and the motor rotor 35 is fixed at positions corresponding to the motor stator 25.
【0006】前記中間カバー13及びエンドカバー14
には、アキシャル磁気軸受のステータ磁極36及び37
が相対向して配設されている。そして、ステータ磁極3
6及び37間には、主軸6に固定されたディスク38が
配置されており、このディスク38に前記ステータ磁極
36,37にそれぞれ対向するようにアキシャル磁気軸
受のロータ磁極39,40が固定されている。The intermediate cover 13 and the end cover 14
Include the stator magnetic poles 36 and 37 of the axial magnetic bearing.
Are arranged opposite to each other. And the stator pole 3
A disk 38 fixed to the main shaft 6 is arranged between 6 and 37, and rotor magnetic poles 39 and 40 of an axial magnetic bearing are fixed to the disk 38 so as to face the stator magnetic poles 36 and 37, respectively. I have.
【0007】また、エンドカバー14には誘導型のアキ
シャル変位センサ41が配設されており、この変位セン
サ41に対向するように主軸6の軸端にアキシャル変位
センサのターゲット42が固定されている。A guide type axial displacement sensor 41 is provided on the end cover 14, and a target 42 of the axial displacement sensor is fixed to a shaft end of the main shaft 6 so as to face the displacement sensor 41. .
【0008】主軸6に取り付けられたディスク38は中
間カバー13とエンドカバー14で形成された空間内
で、ディスク38に取り付けられたアキシャル磁気軸受
のロータ磁極39,40及びそれぞれに対面して中間カ
バー13とエンドカバー14に取り付けられたアキシャ
ル磁気軸受のステータ磁極36,37とによりアキシャ
ル方向に接触することなく回転し、モータロータ35を
アキシャル方向に安定させ回転自在となるようにしてい
る。The disk 38 mounted on the main shaft 6 is provided in the space defined by the intermediate cover 13 and the end cover 14 so as to face the rotor magnetic poles 39 and 40 of the axial magnetic bearing mounted on the disk 38 and the intermediate cover facing each. The rotor 13 is rotated without contact in the axial direction by the stator magnetic poles 36 and 37 of the axial magnetic bearing attached to the end cover 14 so that the motor rotor 35 is stabilized in the axial direction and is rotatable.
【0009】また、羽根車側ブラケット7及び中間カバ
ー13には、ラジアル用タッチダウン軸受46及び47
がそれぞれ設けられている。中間カバー13及びエンド
カバー14には、アキシャル用タッチダウン軸受48及
び49がそれぞれ設けられている。Also, radial touchdown bearings 46 and 47 are provided on the impeller-side bracket 7 and the intermediate cover 13.
Are provided respectively. Axial touchdown bearings 48 and 49 are provided on the intermediate cover 13 and the end cover 14, respectively.
【0010】またラジアル変位センサ23,24やアキ
シャル変位センサ41には、電磁シールドを施したもの
も採用されている。As the radial displacement sensors 23 and 24 and the axial displacement sensor 41, those provided with an electromagnetic shield are also used.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気軸受を搭載したキャンドモータポンプにおいては、
ラジアル磁気軸受のステータ磁極及びキャンドモータの
ステータからの電磁ノイズや洩れ磁束によるノイズ、さ
らには、ステータキャンに発生する渦電流の影響によっ
て、ラジアル変位センサが正確なロータの位置を検出し
ないという問題があった。つまり、実際にはロータが軸
中心からほとんどずれていないにもかかわらず、ラジア
ル変位センサの検出したロータの位置が実際のロータの
位置よりも軸中心から大きくずれてしまっているように
検出してしまうという問題である。この結果、ラジアル
磁気軸受によるラジアル方向の制御において、ロータを
軸中心に支承させようとする吸引力を発生させるための
必要以上の過大な電流を消費してしまうという欠点があ
った。また、必要以上の過大な電流がラジアル磁気軸受
のステータ磁極のコイルに流れるため、このコイルを焼
損してしまうという欠点もあった。However, in a canned motor pump equipped with a conventional magnetic bearing,
The electromagnetic displacement and noise from the stator poles of the radial magnetic bearing and the stator of the canned motor, noise due to leakage magnetic flux, and the effect of eddy current generated in the stator can prevent the radial displacement sensor from detecting the exact rotor position. there were. In other words, it is detected that the position of the rotor detected by the radial displacement sensor is deviated from the center of the shaft more than the actual position of the rotor even though the rotor is not substantially deviated from the center of the shaft. That is the problem. As a result, in the control in the radial direction by the radial magnetic bearing, there is a disadvantage that an excessively large current is consumed more than necessary to generate a suction force for supporting the rotor around the shaft. Further, since an excessively large current flows through the coil of the stator magnetic pole of the radial magnetic bearing, the coil is burned.
【0012】このコイルの焼損を防止するためには、電
流が小さくても大きな吸引力を発生できるよう、ラジア
ル磁気軸受のステータ磁極及びコイルをさらに大きい物
にすれば、非接触の状態でロータを軸中心付近に支承し
得るが、大きくなり過ぎて全く実用的ではない。しか
も、ラジアル磁気軸受のステータ磁極及びキャンドモー
タのステータからの電磁ノイズや洩れ磁束によるノイ
ズ、さらには、ステータキャンに発生する渦電流の影響
によって、ラジアル変位センサが正確なロータの位置を
検出しないという問題は依然として解決されないままで
ある。In order to prevent the coil from burning, if the stator magnetic poles and the coil of the radial magnetic bearing are made larger so that a large attractive force can be generated even when the current is small, the rotor can be brought into a non-contact state. Although it can be supported near the center of the shaft, it becomes too large to be practical at all. In addition, the electromagnetic displacement and noise from the stator magnetic poles of the radial magnetic bearing and the stator of the canned motor, noise due to leakage magnetic flux, and the effect of eddy current generated in the stator can prevent the radial displacement sensor from accurately detecting the rotor position. The problem remains unresolved.
【0013】また、前記電磁シールドを施したラジアル
変位センサにおいても、ラジアル磁気軸受のステータ磁
極及びキャンドモータのステータからの電磁ノイズや洩
れ磁束によるノイズやステータキャンに発生する渦電流
の影響は少しは低減するが、依然として、これらの問題
を解決するには至らなかった。Also, in the radial displacement sensor provided with the electromagnetic shield, the influence of electromagnetic noise or leakage magnetic flux from the stator magnetic poles of the radial magnetic bearing and the stator of the canned motor and eddy current generated in the stator can is small. Although reduced, they still did not resolve these problems.
【0014】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、ラジアル変位センサが、ラジアル磁気軸受のス
テータ磁極及びキャンドモータのステータからの電磁ノ
イズや洩れ磁束によるノイズ、さらには、ステータキャ
ンに発生する渦電流の影響を受けずに、正確なロータの
位置を検出でき、適正な電流の消費にとどめて、ラジア
ル磁気軸受のステータ磁極のコイルの温度を正常に保つ
ことにより、ロータを非接触に安定して支承できるキャ
ンドモータポンプを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a radial displacement sensor is provided with electromagnetic noise from a stator magnetic pole of a radial magnetic bearing and a stator of a canned motor, noise due to leakage magnetic flux, and furthermore, a stator can. The rotor position can be accurately detected without being affected by the generated eddy currents, the current consumption is limited, and the temperature of the coils of the stator poles of the radial magnetic bearing is kept normal. It is an object of the present invention to provide a canned motor pump that can be stably supported.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、キャンドモータのロータとステータの両側
部に、ラジアル磁気軸受とラジアル変位センサとラジア
ル用タッチダウン軸受とをそれぞれ配置したキャンドモ
ータポンプにおいて、前記両ラジアル磁気軸受のステー
タ磁極をキャンドモータのステータと共にステータ室内
に格納すると共に、前記ラジアル変位センサを前記ステ
ータ室の両側に該ステータ室とは別に設けたラジアル軸
受フレーム内に格納したことを特徴とする。また本発明
は、キャンドモータのロータとステータの両側部に、ラ
ジアル磁気軸受とラジアル変位センサとラジアル用タッ
チダウン軸受とをそれぞれ配置したキャンドモータポン
プにおいて、前記ラジアル変位センサとして、該ラジア
ル変位センサの検出しようとする磁界の方向と前記ラジ
アル磁気軸受のステータ磁極の磁界の方向とが直交する
ような直交形変位センサを用いたことを特徴とする。ま
た本発明は、前記ラジアル変位センサとラジアル磁気軸
受との間に、絶縁材を介在せしめたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a canned motor in which a radial magnetic bearing, a radial displacement sensor, and a radial touchdown bearing are arranged on both sides of a rotor and a stator of a canned motor, respectively. In the motor pump, the stator magnetic poles of the two radial magnetic bearings are stored in a stator chamber together with the stator of the canned motor, and the radial displacement sensors are stored in radial bearing frames provided separately from the stator chamber on both sides of the stator chamber. It is characterized by having done. Further, the present invention provides a canned motor pump in which a radial magnetic bearing, a radial displacement sensor, and a radial touchdown bearing are arranged on both sides of a rotor and a stator of a canned motor, respectively, wherein the radial displacement sensor includes the radial displacement sensor. An orthogonal displacement sensor is used in which the direction of the magnetic field to be detected is orthogonal to the direction of the magnetic field of the stator magnetic pole of the radial magnetic bearing. Further, the present invention is characterized in that an insulating material is interposed between the radial displacement sensor and the radial magnetic bearing.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1乃
至図7に基づいて詳細に説明する。なお以下の各実施形
態においてキャンドモータポンプ自体の基本的な構造
で、図8に示す従来例と同一又は相当部分には同一の符
号を付してその重複した説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. In the following embodiments, the basic structure of the canned motor pump itself is the same as that of the conventional example shown in FIG.
【0017】図1は本発明の第一実施形態にかかるキャ
ンドモータポンプの構造を示す断面図である。同図に示
すようにこの実施形態においては、羽根車側のラジアル
軸受フレーム50を、モータフレーム10と羽根車ブラ
ケット7との間に配設している。このラジアル軸受フレ
ーム50は円筒状のフレーム本体52と開口部を閉塞す
るフレーム側板54とからなり、フレーム本体52の羽
根車側の内周端とフレーム側板54の内周端にはステー
タキャン56が溶接によって固着され、その内部にラジ
アル変位センサ23が格納されている。一方反羽根車側
のラジアル軸受フレーム51は、モータフレーム10と
中間カバー13との間に配設されている。このラジアル
軸受フレーム51は円筒状のフレーム本体53と開口部
を閉塞するフレーム側板55とからなり、フレーム本体
53の反羽根車側の内周端とフレーム側板55の内周端
にはステータキャン57が溶接によって固着され、その
内部にラジアル変位センサ24が格納されている。即ち
ラジアル磁気軸受のステータ磁極21,22をモータス
テータ25と共にステータ室Rs内に格納すると共に、
ラジアル変位センサ23,24を前記ステータ室Rsの
両側に該ステータ室Rsとは別に設けたラジアル軸受フ
レーム51内に格納している。FIG. 1 is a sectional view showing the structure of the canned motor pump according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, in this embodiment, the radial bearing frame 50 on the impeller side is disposed between the motor frame 10 and the impeller bracket 7. The radial bearing frame 50 includes a cylindrical frame main body 52 and a frame side plate 54 for closing the opening. A stator can 56 is provided at an inner peripheral end of the frame main body 52 on the impeller side and an inner peripheral end of the frame side plate 54. The radial displacement sensor 23 is fixed inside by welding and is housed therein. On the other hand, the radial bearing frame 51 on the side opposite to the impeller is disposed between the motor frame 10 and the intermediate cover 13. The radial bearing frame 51 includes a cylindrical frame main body 53 and a frame side plate 55 for closing an opening. An inner peripheral end of the frame main body 53 on the side opposite to the impeller and an inner peripheral end of the frame side plate 55 are provided with a stator can 57. Are fixed by welding, and the radial displacement sensor 24 is housed therein. That is, while storing the stator magnetic poles 21 and 22 of the radial magnetic bearing together with the motor stator 25 in the stator chamber Rs,
The radial displacement sensors 23 and 24 are housed in radial bearing frames 51 provided on both sides of the stator chamber Rs separately from the stator chamber Rs.
【0018】図2は本発明の第一実施形態におけるラジ
アル変位センサ23,24を示す図であり、同図(a)
は分解斜視図、同図(b)は斜視図である。同図に示す
ようにこのラジアル変位センサ23,24はリング状の
コア231にリング状にコイル233を取り付けて構成
されている。FIG. 2 is a diagram showing the radial displacement sensors 23 and 24 according to the first embodiment of the present invention.
Is an exploded perspective view, and FIG. 2B is a perspective view. As shown in the figure, the radial displacement sensors 23 and 24 are configured by attaching a coil 233 in a ring shape to a ring-shaped core 231.
【0019】上記構成において、モータフレーム10の
フレーム側板12,12a及びラジアル軸受フレーム5
0,51のフレーム側板54,55とで、ラジアル磁気
軸受のステータ磁極21,22及びモータステータ25
からの電磁ノイズや洩れ磁束による、ラジアル変位セン
サ23,24に与えるノイズの影響を、それぞれかなり
低減している。また、モータフレーム10のステータキ
ャン16とラジアル軸受フレーム50,51のステータ
キャン56,57がそれぞれ分離して配置されているた
め、ラジアル変位センサ23,24に与えるステータキ
ャン16に発生する渦電流の影響を、それぞれ低減して
いる。このため、かなり正確なロータの位置を検出で
き、適正な電流の消費にとどめて、ラジアル磁気軸受の
ステータ磁極21,22のコイルの温度をほぼ正常に保
つことができる。In the above configuration, the frame side plates 12, 12a of the motor frame 10 and the radial bearing frame 5
The stator poles 21, 22 of the radial magnetic bearing and the motor stator 25
The effect of noise on the radial displacement sensors 23 and 24 due to electromagnetic noise and magnetic flux leaked from the sensor is considerably reduced. Further, since the stator can 16 of the motor frame 10 and the stator cans 56 and 57 of the radial bearing frames 50 and 51 are separately arranged, eddy current generated in the stator can 16 applied to the radial displacement sensors 23 and 24 is reduced. The effects are each reduced. For this reason, the position of the rotor can be detected quite accurately, and the temperature of the coils of the stator magnetic poles 21 and 22 of the radial magnetic bearing can be kept almost normal, with only appropriate current consumption.
【0020】図3は本発明の第二実施形態にかかるキャ
ンドモータポンプの構造を示す断面図である。図4は本
発明の第二実施形態におけるラジアル変位センサ23,
24を示す図であり、同図(a)は分解斜視図、同図
(b)は斜視図である。この実施形態において前記第一
実施形態と相違する点は、ラジアル変位センサ23,2
4の構造である。即ち図1,図2に示す第一実施形態に
おけるラジアル変位センサ23,24を直交形変位セン
サに置き換えた実施形態である。ラジアル磁気軸受のス
テータ磁極21,22のそれぞれの磁界の方向はラジア
ル方向であるのに対し、該直交形変位センサが検出しよ
うとする磁界の方向はアキシャル方向となる。このよう
に、磁界の方向を同一方向ではなく、直角方向になるよ
うに構成することによって、ラジアル磁気軸受のステー
タ磁極21,22及びモータステータ25からの電磁ノ
イズや洩れ磁束によるノイズが、ラジアル変位センサ2
3,24に入ってきにくくしている。これによって、図
1で説明した効果に加え、ラジアル磁気軸受のステータ
磁極21,22及びモータステータ25からの電磁ノイ
ズや洩れ磁束によるノイズの影響がさらに低減され、さ
らに確実な効果が得られる。FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a canned motor pump according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a radial displacement sensor 23 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 24A is an exploded perspective view, and FIG. 24B is a perspective view. This embodiment is different from the first embodiment in that the radial displacement sensors 23, 2
This is the structure of FIG. That is, this is an embodiment in which the radial displacement sensors 23 and 24 in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are replaced with orthogonal displacement sensors. The direction of the magnetic field of each of the stator magnetic poles 21 and 22 of the radial magnetic bearing is the radial direction, whereas the direction of the magnetic field that the orthogonal displacement sensor intends to detect is the axial direction. As described above, by configuring the magnetic field not to be in the same direction but in a right angle direction, electromagnetic noise and noise due to leakage magnetic flux from the stator magnetic poles 21 and 22 of the radial magnetic bearing and the motor stator 25 are reduced by the radial displacement. Sensor 2
It is hard to get into 3,24. Thus, in addition to the effects described with reference to FIG. 1, the effects of electromagnetic noise and noise due to leakage magnetic flux from the stator magnetic poles 21 and 22 of the radial magnetic bearing and the motor stator 25 are further reduced, and a more reliable effect is obtained.
【0021】図5は本発明の第三実施形態にかかるキャ
ンドモータポンプの構造を示す断面図である。この実施
形態において前記図1に示す第一実施形態と相違する点
は、モータフレーム10のフレーム側板12と羽根車側
のラジアル軸受フレーム50のフレーム側板54、及び
モータフレーム10のフレーム側板12aと反羽根車側
のラジアル軸受フレーム51のフレーム側板55との間
に、それぞれ絶縁材58,59を入れた点にある。FIG. 5 is a sectional view showing the structure of a canned motor pump according to a third embodiment of the present invention. This embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the frame side plate 12 of the motor frame 10, the frame side plate 54 of the radial bearing frame 50 on the impeller side, and the frame side plate 12a of the motor frame 10 are opposite to the frame side plate 12a. The point is that insulating materials 58 and 59 are respectively inserted between the radial bearing frame 51 on the impeller side and the frame side plate 55.
【0022】このように絶縁材58,59を入れること
によって、モータフレーム10のフレーム側板12,1
2a及びラジアル軸受フレーム50,51のフレーム側
板54,55との接触面を通じて若干伝わる、ラジアル
磁気軸受のステータ磁極21,22及びモータステータ
25からの電磁ノイズや洩れ磁束による、ラジアル変位
センサ23,24に与えるノイズの影響を、それぞれほ
ぼ完全になくしている。また、モータフレーム10のフ
レーム側板12,12a及びラジアル軸受フレーム5
0,51のフレーム側板54,55との接触面を通じて
若干漏れる、ラジアル変位センサ23,24に与える、
モータフレーム10のステータキャン16からの渦電流
の影響もほぼ完全になくしている。従って、ラジアル変
位センサ23,24に影響を与える、ラジアル磁気軸受
のステータ磁極21,22及びモータステータ25から
の電磁ノイズや洩れ磁束によるノイズやモータフレーム
10のステータキャン16からの過電流を、それぞれほ
ぼ完全に遮断することができ、正確なロータの位置を検
出でき、適正な電流の消費にとどめて、ラジアル磁気軸
受のステータ磁極21,22のコイルの温度を正常に保
つことができる。By inserting the insulating materials 58 and 59 in this manner, the frame side plates 12 and 1 of the motor frame 10 are provided.
2a and radial displacement sensors 23 and 24 due to electromagnetic noise and leakage magnetic flux from the stator poles 21 and 22 of the radial magnetic bearing and the motor stator 25, which are transmitted slightly through the contact surfaces of the radial bearing frames 50 and 51 with the frame side plates 54 and 55. The effects of noise on the camera are almost completely eliminated. Further, the frame side plates 12, 12a of the motor frame 10 and the radial bearing frame 5
0, 51 leaks slightly through the contact surfaces with the frame side plates 54, 55, and is given to the radial displacement sensors 23, 24.
The influence of the eddy current from the stator can 16 of the motor frame 10 is almost completely eliminated. Therefore, the electromagnetic noise and the leakage magnetic flux from the stator magnetic poles 21 and 22 of the radial magnetic bearing and the motor stator 25 and the overcurrent from the stator can 16 of the motor frame 10 that affect the radial displacement sensors 23 and 24 are respectively reduced. It is possible to cut off almost completely, to accurately detect the position of the rotor, and to keep the temperature of the coils of the stator magnetic poles 21 and 22 of the radial magnetic bearing normal without consuming an appropriate current.
【0023】図6は本発明の第四実施形態にかかるキャ
ンドモータポンプの構造を示す断面図である。この実施
形態において前記図3に示す第二実施形態と相違する点
は、前記本発明の第三実施形態と同様に、モータフレー
ム10のフレーム側板12と羽根車側のラジアル軸受フ
レーム50のフレーム側板54、及びモータフレーム1
0のフレーム側板12aと反羽根車側のラジアル軸受フ
レーム51のフレーム側板55との間に、それぞれ絶縁
材58,59を入れた点である。FIG. 6 is a sectional view showing the structure of a canned motor pump according to a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is different from the second embodiment shown in FIG. 3 in that, similarly to the third embodiment of the present invention, the frame side plate 12 of the motor frame 10 and the frame side plate of the radial bearing frame 50 on the impeller side. 54 and motor frame 1
This is the point that insulating materials 58 and 59 are inserted between the frame side plate 12a and the frame side plate 55 of the radial bearing frame 51 on the side opposite to the impeller.
【0024】このように構成することによって、図3及
び図5において説明した効果と同様に、ラジアル変位セ
ンサ23,24が、ラジアル磁気軸受のステータ磁極2
1,22及びモータステータ25からの電磁ノイズや洩
れ磁束によるノイズの影響を全く受けずに、より正確な
ロータの位置を検出でき、適正な電流の消費にとどめ
て、ラジアル磁気軸受のステータ磁極21,22のコイ
ルの温度を正常に保つことができる。なおこの絶縁材5
8,59は別部品で構成する必要はなく、それぞれのフ
レーム側板12,12a,54,55の該当箇所に絶縁
材を溶射等でコーティングしても同様の効果がある。With such a configuration, the radial displacement sensors 23 and 24 are connected to the stator magnetic poles 2 of the radial magnetic bearing in the same manner as the effects described with reference to FIGS.
1, 2 and the motor stator 25, the rotor position can be detected more accurately without being affected by any noise due to the magnetic flux leakage, and the proper current consumption can be suppressed, and the stator magnetic poles 21 of the radial magnetic bearing can be detected. , 22 can be maintained at a normal temperature. Note that this insulating material 5
It is not necessary to constitute the parts 8 and 59 as separate parts, and the same effect can be obtained by coating the corresponding portions of the frame side plates 12, 12a, 54 and 55 with an insulating material by thermal spraying or the like.
【0025】図7は本発明の第五実施形態にかかるキャ
ンドモータポンプの構造を示す断面図である。この実施
形態において前記図8に示す従来のキャンドモータポン
プと相違する点は、ラジアル変位センサ23,24を直
交形変位センサ(図4に示すものと同じ構造のもの)に
置き換えた点である。ラジアル変位センサ23,24を
モータフレーム10と同一のステータ室Rs内に格納し
ても、前記第二実施形態で説明したようにラジアル変位
センサ23,24はその構造上、ラジアル磁気軸受のス
テータ磁極21,22及びモータステータ25からの電
磁ノイズや洩れ磁束によるノイズの影響をあまり受けず
に、ある程度正確なロータの位置を検出でき、実用的で
ある。FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a canned motor pump according to a fifth embodiment of the present invention. This embodiment differs from the conventional canned motor pump shown in FIG. 8 in that the radial displacement sensors 23 and 24 are replaced with orthogonal displacement sensors (having the same structure as that shown in FIG. 4). Even if the radial displacement sensors 23, 24 are stored in the same stator chamber Rs as the motor frame 10, the radial displacement sensors 23, 24 are structurally different from the stator magnetic poles of the radial magnetic bearing as described in the second embodiment. The position of the rotor can be detected to some extent accurately without being largely affected by electromagnetic noise from the motor 21 and the motor stator 25 and noise due to magnetic flux leakage, which is practical.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば以下のような優れた効果を有する。 ラジアル磁気軸受のステータ磁極をキャンドモータの
ステータと共にステータ室内に格納すると共に、前記ラ
ジアル変位センサを前記ステータ室の両側に該ステータ
室とは別に設けたラジアル軸受フレーム内に格納したの
で、ラジアル変位センサが、ラジアル磁気軸受のステー
タ磁極及びモータステータからの電磁ノイズや洩れ磁束
によるノイズの影響をほとんど受けず、且つモータフレ
ームのステータキャンに発生する渦電流の影響をほとん
ど受けずに、正確なロータの位置を検出でき、適正な電
流の消費にとどめて、ラジアル磁気軸受のステータ磁極
のコイルの温度を正常に保つことができ、ロータを非接
触に安定して支承できる。As described in detail above, the present invention has the following excellent effects. Since the stator magnetic poles of the radial magnetic bearing are stored in the stator chamber together with the stator of the canned motor, and the radial displacement sensors are stored in radial bearing frames provided separately from the stator chamber on both sides of the stator chamber. However, there is almost no influence of electromagnetic noise from the stator magnetic poles of the radial magnetic bearing and the motor stator or noise due to leakage magnetic flux, and almost no influence of eddy current generated in the stator can of the motor frame. The position can be detected, the temperature of the coil of the stator magnetic pole of the radial magnetic bearing can be kept normal, and the rotor can be stably supported in a non-contact manner, while consuming only appropriate current.
【0027】ラジアル変位センサとして、該ラジアル
変位センサの検出しようとする磁界の方向と前記ラジア
ル磁気軸受のステータ磁極の磁界の方向とが直交するよ
うな直交形変位センサを用いたことによって、さらに確
実に正確なロータの位置を検出でき、適正な電流の消費
にとどめて、ラジアル磁気軸受のステータ磁極のコイル
の温度を正常に保つことができる。The use of an orthogonal displacement sensor in which the direction of the magnetic field to be detected by the radial displacement sensor is perpendicular to the direction of the magnetic field of the stator poles of the radial magnetic bearing is used as the radial displacement sensor. Thus, the accurate rotor position can be detected, the appropriate current can be consumed, and the temperature of the coil of the stator magnetic pole of the radial magnetic bearing can be kept normal.
【0028】ラジアル変位センサとラジアル磁気軸受
との間に、絶縁材を介在せしめることによって、上記
,の効果をさらに向上させることができる。By interposing an insulating material between the radial displacement sensor and the radial magnetic bearing, the above effects can be further improved.
【図1】本発明の第一実施形態にかかるキャンドモータ
ポンプの構造を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a canned motor pump according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第一実施形態におけるラジアル変位セ
ンサ23,24を示す図であり、同図(a)は分解斜視
図、同図(b)は斜視図である。FIGS. 2A and 2B are diagrams showing radial displacement sensors 23 and 24 according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is an exploded perspective view and FIG. 2B is a perspective view.
【図3】本発明の第二実施形態にかかるキャンドモータ
ポンプの構造を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a structure of a canned motor pump according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第二実施形態におけるラジアル変位セ
ンサ23,24を示す図であり、同図(a)は分解斜視
図、同図(b)は斜視図である。FIGS. 4A and 4B are diagrams showing radial displacement sensors 23 and 24 according to a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is an exploded perspective view and FIG. 4B is a perspective view.
【図5】本発明の第三実施形態にかかるキャンドモータ
ポンプの構造を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a structure of a canned motor pump according to a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第四実施形態にかかるキャンドモータ
ポンプの構造を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a structure of a canned motor pump according to a fourth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第五実施形態にかかるキャンドモータ
ポンプの構造を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a structure of a canned motor pump according to a fifth embodiment of the present invention.
【図8】従来の磁気軸受を搭載したキャンドモータポン
プの一般的な構造を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a general structure of a canned motor pump equipped with a conventional magnetic bearing.
1 ポンプケーシング 5 羽根車 6 主軸 10 モータフレーム 11 フレーム本体 12,12a フレーム側板 13 中間カバー 14 エンドカバー 16 ステータキャン 21,22 ステータ磁極 23,24 ラジアル変位センサ 25 モータステータ 27,28,29,30 ディスタンスピース 31,32 ロータ磁極 33,34 ターゲット 35 モータロータ 36,37 ステータ磁極 38 ディスク 39,40 ロータ磁極 41 変位センサ 42 ターゲット 46,47,48,49 タッチダウン軸受 50,51 ラジアル軸受フレーム 52,53 フレーム本体 54,55 フレーム側板 56,57 ステータキャン 58,59 絶縁材 Reference Signs List 1 pump casing 5 impeller 6 main shaft 10 motor frame 11 frame body 12, 12a frame side plate 13 intermediate cover 14 end cover 16 stator can 21, 22 stator magnetic pole 23, 24 radial displacement sensor 25 motor stator 27, 28, 29, 30 distance Piece 31, 32 Rotor magnetic pole 33, 34 Target 35 Motor rotor 36, 37 Stator magnetic pole 38 Disk 39, 40 Rotor magnetic pole 41 Displacement sensor 42 Target 46, 47, 48, 49 Touchdown bearing 50, 51 Radial bearing frame 52, 53 Frame body 54, 55 Frame side plate 56, 57 Stator can 58, 59 Insulation
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02K 11/00 H02K 11/00 Q (72)発明者 檜垣 展宏 神奈川県藤沢市本藤沢4丁目1番1号 株 式会社荏原電産内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H02K 11/00 H02K 11/00 Q (72) Inventor Nobuhiro Higaki 4-1-1 Motofujisawa, Fujisawa-shi, Kanagawa Prefecture Ebara Corporation Inside
Claims (3)
側部に、ラジアル磁気軸受とラジアル変位センサとラジ
アル用タッチダウン軸受とをそれぞれ配置したキャンド
モータポンプにおいて、 前記両ラジアル磁気軸受のステータ磁極をキャンドモー
タのステータと共にステータ室内に格納すると共に、前
記ラジアル変位センサを前記ステータ室の両側に該ステ
ータ室とは別に設けたラジアル軸受フレーム内に格納し
たことを特徴とするキャンドモータポンプ。1. A canned motor pump in which a radial magnetic bearing, a radial displacement sensor, and a radial touchdown bearing are respectively disposed on both sides of a rotor and a stator of a canned motor. The radial displacement sensor is housed in a radial bearing frame provided separately from the stator chamber on both sides of the stator chamber, together with the stator.
側部に、ラジアル磁気軸受とラジアル変位センサとラジ
アル用タッチダウン軸受とをそれぞれ配置したキャンド
モータポンプにおいて、 前記ラジアル変位センサとして、該ラジアル変位センサ
の検出しようとする磁界の方向と前記ラジアル磁気軸受
のステータ磁極の磁界の方向とが直交するような直交形
変位センサを用いたことを特徴とするキャンドモータポ
ンプ。2. A canned motor pump in which a radial magnetic bearing, a radial displacement sensor, and a radial touchdown bearing are arranged on both sides of a rotor and a stator of a canned motor, respectively, wherein the radial displacement sensor is provided as the radial displacement sensor. A canned motor pump using an orthogonal displacement sensor in which a direction of a magnetic field to be detected is orthogonal to a direction of a magnetic field of a stator pole of the radial magnetic bearing.
軸受との間に、絶縁材を介在せしめたことを特徴とする
請求項1又は2記載のキャンドモータポンプ。3. The canned motor pump according to claim 1, wherein an insulating material is interposed between the radial displacement sensor and the radial magnetic bearing.
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