JPS58139899A - 人工衛星用磁気軸受フライホイ−ル - Google Patents
人工衛星用磁気軸受フライホイ−ルInfo
- Publication number
- JPS58139899A JPS58139899A JP57020137A JP2013782A JPS58139899A JP S58139899 A JPS58139899 A JP S58139899A JP 57020137 A JP57020137 A JP 57020137A JP 2013782 A JP2013782 A JP 2013782A JP S58139899 A JPS58139899 A JP S58139899A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic bearing
- magnetic
- thrust
- radial
- artificial satellite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- F16C32/0459—Details of the magnetic circuit
- F16C32/0461—Details of the magnetic circuit of stationary parts of the magnetic circuit
- F16C32/0465—Details of the magnetic circuit of stationary parts of the magnetic circuit with permanent magnets provided in the magnetic circuit of the electromagnets
-
- 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
- F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
- F16C32/0476—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of one degree of freedom, e.g. axial magnetic bearings
-
- 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
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/47—Cosmonautic vehicles, i.e. bearings adapted for use in outer-space
-
- 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
- F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
- F16C2361/55—Flywheel systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、人工衛星の姿勢制御用として用いられるジ
ンパリング機構を有する磁気軸受フライホイールに関す
るものである。
ンパリング機構を有する磁気軸受フライホイールに関す
るものである。
従来、この種の装置としては第１図に示すものがあった
。この図において、１はｐ−タ、２は前記−１夕１の上
部と下１１に配置された回転磁極、３ ｍ、 −３ｂは
上部のラジアル磁気軸受用鉄心、４ｍ、４ｂはその励磁
コイル、３ｃ、３ｄは下部のラジアル磁気軸受用鉄心、
４ｃ、４ｄはその励磁コイル、’ｙｓｂはそれぞれ上部
および下部のラジアル位置検出用ピックアップ、６ｍ、
６ｂは上部および下部のスラスト磁気軸受用鉄心、７ｍ
。
。この図において、１はｐ−タ、２は前記−１夕１の上
部と下１１に配置された回転磁極、３ ｍ、 −３ｂは
上部のラジアル磁気軸受用鉄心、４ｍ、４ｂはその励磁
コイル、３ｃ、３ｄは下部のラジアル磁気軸受用鉄心、
４ｃ、４ｄはその励磁コイル、’ｙｓｂはそれぞれ上部
および下部のラジアル位置検出用ピックアップ、６ｍ、
６ｂは上部および下部のスラスト磁気軸受用鉄心、７ｍ
。
１ｂはそれらの励磁コイル、８はスラスト位置検出用ピ
ックアップ、９はモータのｐ−タ、１ｏはモータのステ
ータ、１１はモータのコイル、１２はホイールのケーシ
ングである。
ックアップ、９はモータのｐ−タ、１ｏはモータのステ
ータ、１１はモータのコイル、１２はホイールのケーシ
ングである。
第２図はこの装置の上部ラジアル磁気軸受の構成を示す
図であり、１３は位置検出用電気回路、１４は位相補償
回路、１５は電力増幅器である。
図であり、１３は位置検出用電気回路、１４は位相補償
回路、１５は電力増幅器である。
次に、第２図を用いてラジアル磁気軸受の動作について
説明する０回転磁極２がＸ方向に変位すると、その変位
はラジアル位置検出用ピックアップ５ａおよび位置検出
用電気回路１３によって電気信号として検出される。こ
の電気信号は位相補償回路１４によって補償された後、
電力増幅器１５に加えられ、励磁コイル４ａの励磁電流
を減少させるとともに、励磁コイル４ｂの励磁電流を増
加させる。したがって、ラジアル磁気軸受用鉄心３ａＫ
よる磁気吸引力は減少し、ラジアル磁気軸受用鉄心３ｂ
による磁気吸引力は増加するので、回転磁極２はもとの
位置にもどされる。このように回転磁極２の変位をラジ
アル位置検出用ピックアップ５ａで検出し、それに応じ
てラジアル磁気軸受用鉄心３ｍ、３ｂの磁気吸引力を制
御するととＫよって回転磁極２は非接触で支持される。
説明する０回転磁極２がＸ方向に変位すると、その変位
はラジアル位置検出用ピックアップ５ａおよび位置検出
用電気回路１３によって電気信号として検出される。こ
の電気信号は位相補償回路１４によって補償された後、
電力増幅器１５に加えられ、励磁コイル４ａの励磁電流
を減少させるとともに、励磁コイル４ｂの励磁電流を増
加させる。したがって、ラジアル磁気軸受用鉄心３ａＫ
よる磁気吸引力は減少し、ラジアル磁気軸受用鉄心３ｂ
による磁気吸引力は増加するので、回転磁極２はもとの
位置にもどされる。このように回転磁極２の変位をラジ
アル位置検出用ピックアップ５ａで検出し、それに応じ
てラジアル磁気軸受用鉄心３ｍ、３ｂの磁気吸引力を制
御するととＫよって回転磁極２は非接触で支持される。
さらＫ、電力増幅器１５０入力端に、ラジアル位置検出
用ピンク７ツプ５ａによる変位信号に重畳させてバイア
ス電圧を加えると、そのバイアス電圧の大きさを変える
ことＫよって回転磁極２をＸ方向の任意の位置に安定に
移すことができる。ｙ方向についても同様である。また
、スラスト磁気軸受についても同じ原理によづてロータ
１を支持している。すなわち第１図に示すとおり、回転
磁極２のＺ方向の変位をスラスト位置検出用ピックアッ
プ８で検出し、それに応じて、励磁コイル７ａ。
用ピンク７ツプ５ａによる変位信号に重畳させてバイア
ス電圧を加えると、そのバイアス電圧の大きさを変える
ことＫよって回転磁極２をＸ方向の任意の位置に安定に
移すことができる。ｙ方向についても同様である。また
、スラスト磁気軸受についても同じ原理によづてロータ
１を支持している。すなわち第１図に示すとおり、回転
磁極２のＺ方向の変位をスラスト位置検出用ピックアッ
プ８で検出し、それに応じて、励磁コイル７ａ。
ｙｂの電流を制御することによってｐ−夕１をＺ方向に
非接触で支持している。
非接触で支持している。
このように従来の人工衛星磁気軸受フライホイールでは
１組のスラスト磁気軸受と２組のラジフル磁気軸受とで
ロータ１を非接触で支持している。
１組のスラスト磁気軸受と２組のラジフル磁気軸受とで
ロータ１を非接触で支持している。
そして、上下の２方向、左右のＸ、７方向の各々の電力
増幅器１５のバイアス電圧を変えることによって一眼夕
１の回転軸の傾きを変えて、人工衛星の姿勢角を制御し
ていた。たとえば第１図において、励磁コイル４ｍ、４
ｄのバイアス電圧を増加させ、励磁コイル４ｂ、４ｃの
それを減少させればロータ１の回転軸は篤から篤′へ移
すことができる。
増幅器１５のバイアス電圧を変えることによって一眼夕
１の回転軸の傾きを変えて、人工衛星の姿勢角を制御し
ていた。たとえば第１図において、励磁コイル４ｍ、４
ｄのバイアス電圧を増加させ、励磁コイル４ｂ、４ｃの
それを減少させればロータ１の回転軸は篤から篤′へ移
すことができる。
しかしながら、従来の人工衛星用磁気軸受フライホイー
ルでは、スラストの２方向および上下ラジアルの！、ｙ
方向金計５方向の一眼夕の変位制御に対して５組の制御
装置と１０個の電磁石が必要となるため、ホイールの構
成が複雑、かつ高価となり、さらに信頼性が著しく低下
するという欠点を有していた。
ルでは、スラストの２方向および上下ラジアルの！、ｙ
方向金計５方向の一眼夕の変位制御に対して５組の制御
装置と１０個の電磁石が必要となるため、ホイールの構
成が複雑、かつ高価となり、さらに信頼性が著しく低下
するという欠点を有していた。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、スラスト磁気軸受にラジアル軸
受の機能をもたせることにより、−一タの非接触支持機
構を簡単化した人工衛星用磁気軸受フライホイールを提
供することを目的としている。以下この発明について説
明する。
ためになされたもので、スラスト磁気軸受にラジアル軸
受の機能をもたせることにより、−一タの非接触支持機
構を簡単化した人工衛星用磁気軸受フライホイールを提
供することを目的としている。以下この発明について説
明する。
第３図はこの発明の一実施例を示す断面図で、２ｍ、２
ｂはそれぞれ回転軸に同心状に取り付けられた内側およ
び外側の回転磁極であり、１６は放射状に磁化されたリ
ング状の永久磁石である。
ｂはそれぞれ回転軸に同心状に取り付けられた内側およ
び外側の回転磁極であり、１６は放射状に磁化されたリ
ング状の永久磁石である。
第３図の下部の磁気軸受の動作原理を第４図を用いて説
明する。
明する。
第４図は第３図の下部磁気軸受の拡大図である。
回転軸に取り付けられたリング状の永久磁石１６ＯＮ極
から出た磁束は実線の矢印で示されるとおり、回転磁極
２ｂを通って上下方向に分かれ空隙を経て、上部および
下部のスラスト磁気軸受用鉄心６ａ、ｉｉｂに流入し再
び空隙を経て回転磁極２ａＫ：！Ｌ、８極へ戻る。スラ
スト磁気軸受用鉄心６ａと各回転磁極２ｍ、２ｂとの上
部空隙とスラスト磁気軸受用鉄心６ｂとそれとの下部空
隙が等しい位置では各スラスト磁気軸受用鉄心６ａ、６
ｂを通過する磁束の大きさも勢しくなり、ｐ−タＩＫ吸
引力は働かない。しかし、この位置は不安定であり、た
とえばロータ１が少しでも下部へ動くとｐ−夕１はスラ
スト磁気軸受用鉄心６ｂ側へ吸着される。そこで、第１
図のスラスト磁気軸受と同様な制御回路を構成してこの
位置を安定化させる。すなわち、ｐ−夕１の軸方向変位
をスラスト位置検出用ピックアップ８で検出して励磁コ
イル７ｍ、７ｂによる磁束を点線で示すように流してや
ると、上部空隙では磁束が増加し、下部空隙では磁束が
減少するので、ｐ−夕１は上部へ吸引されもとの位置に
戻される０人工衛星用フライホイールのスラスト軸受を
このように構成すると、ラジアル方向は永久磁石１６に
よる吸引力によって受動的に復元される。
から出た磁束は実線の矢印で示されるとおり、回転磁極
２ｂを通って上下方向に分かれ空隙を経て、上部および
下部のスラスト磁気軸受用鉄心６ａ、ｉｉｂに流入し再
び空隙を経て回転磁極２ａＫ：！Ｌ、８極へ戻る。スラ
スト磁気軸受用鉄心６ａと各回転磁極２ｍ、２ｂとの上
部空隙とスラスト磁気軸受用鉄心６ｂとそれとの下部空
隙が等しい位置では各スラスト磁気軸受用鉄心６ａ、６
ｂを通過する磁束の大きさも勢しくなり、ｐ−タＩＫ吸
引力は働かない。しかし、この位置は不安定であり、た
とえばロータ１が少しでも下部へ動くとｐ−夕１はスラ
スト磁気軸受用鉄心６ｂ側へ吸着される。そこで、第１
図のスラスト磁気軸受と同様な制御回路を構成してこの
位置を安定化させる。すなわち、ｐ−夕１の軸方向変位
をスラスト位置検出用ピックアップ８で検出して励磁コ
イル７ｍ、７ｂによる磁束を点線で示すように流してや
ると、上部空隙では磁束が増加し、下部空隙では磁束が
減少するので、ｐ−夕１は上部へ吸引されもとの位置に
戻される０人工衛星用フライホイールのスラスト軸受を
このように構成すると、ラジアル方向は永久磁石１６に
よる吸引力によって受動的に復元される。
以上詳細に説明したようにこの発明は、スラスト磁気軸
受に永久磁石を用いてその吸引力によつて、ラジアル方
向は無制御で復元力が働くように構成したので、装置の
構造が簡単となり、安価で信頼性の高いものが得られる
効果がある。
受に永久磁石を用いてその吸引力によつて、ラジアル方
向は無制御で復元力が働くように構成したので、装置の
構造が簡単となり、安価で信頼性の高いものが得られる
効果がある。
第１図は従来の人工衛鳳用磁気フライホイールを示す断
面図、第２図は従来の人工衛星用磁気軸受フライホイー
ルの上部ラジアル磁気軸受の構成と動作を説明するため
の略図、第３図はこの発明の一実施例を示す断面図、第
４図は第３図の下部磁気軸受の拡大図である。 図中、１はｐ−タ、Ｌ ２ｍ、２ｂは回転磁極、３ｍ
、３ｂはラジアル磁気軸受用鉄心、４ａ、４ｂは励磁コ
イルｓ ５ ｍ ＋ ５ ｂはラジアル方向変位検出
用ピックアップｓ ＠ａ、ｓｂはスラスト磁気軸受用鉄
心％ ７ａ、ｒｂは励磁コイル、８はスラスト位置検出
用ピックアップ、９はモータのロータ、１０はモータの
ステータ、１１はモータのコイル、１２はケーシング、
１３は位置検出用電気回路、１４は位相補償回路、１５
は電力増幅器、１＠はリング状の永久磁石である。なお
、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −（外１名）
面図、第２図は従来の人工衛星用磁気軸受フライホイー
ルの上部ラジアル磁気軸受の構成と動作を説明するため
の略図、第３図はこの発明の一実施例を示す断面図、第
４図は第３図の下部磁気軸受の拡大図である。 図中、１はｐ−タ、Ｌ ２ｍ、２ｂは回転磁極、３ｍ
、３ｂはラジアル磁気軸受用鉄心、４ａ、４ｂは励磁コ
イルｓ ５ ｍ ＋ ５ ｂはラジアル方向変位検出
用ピックアップｓ ＠ａ、ｓｂはスラスト磁気軸受用鉄
心％ ７ａ、ｒｂは励磁コイル、８はスラスト位置検出
用ピックアップ、９はモータのロータ、１０はモータの
ステータ、１１はモータのコイル、１２はケーシング、
１３は位置検出用電気回路、１４は位相補償回路、１５
は電力増幅器、１＠はリング状の永久磁石である。なお
、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −（外１名）
Claims (1)
- 一眼夕の回転軸の傾きを制御して人工衛星の姿勢角を制
御する磁気軸受フライホイールにおいて、前記回転軸の
一端に前記−１夕の軸方向変位を磁気吸引力で制御する
とと−に半径方向変位を永久磁石の軸方向磁気吸引力に
より無制御で復元させる磁気軸受を有し、前記回転軸の
他端に前記回転軸と互に直交する２つの半径方向変位の
電気信号に応じて複数個の電磁石の吸引力を制御してこ
の軸端を前記回転軸と直交する平面内の任意の位置に支
持する磁気軸受を有することを特徴とする人工衛星用磁
気軸受フライホイール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57020137A JPS58139899A (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 人工衛星用磁気軸受フライホイ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57020137A JPS58139899A (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 人工衛星用磁気軸受フライホイ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58139899A true JPS58139899A (ja) | 1983-08-19 |
| JPH0155682B2 JPH0155682B2 (ja) | 1989-11-27 |
Family
ID=12018740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57020137A Granted JPS58139899A (ja) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | 人工衛星用磁気軸受フライホイ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58139899A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS593749A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Nec Home Electronics Ltd | デイジタル・オ−デイオデイスクプレ−ヤ− |
| JPS61274119A (ja) * | 1985-05-30 | 1986-12-04 | Inoue Japax Res Inc | 回転軸支持方法及び装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50101750A (ja) * | 1974-01-14 | 1975-08-12 | ||
| JPS5651132A (en) * | 1979-10-04 | 1981-05-08 | Nec Corp | Radio calling receiver with battery voltage |
-
1982
- 1982-02-10 JP JP57020137A patent/JPS58139899A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50101750A (ja) * | 1974-01-14 | 1975-08-12 | ||
| JPS5651132A (en) * | 1979-10-04 | 1981-05-08 | Nec Corp | Radio calling receiver with battery voltage |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS593749A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Nec Home Electronics Ltd | デイジタル・オ−デイオデイスクプレ−ヤ− |
| JPS6346901B2 (ja) * | 1982-06-30 | 1988-09-19 | Nippon Denki Hoomu Erekutoronikusu Kk | |
| JPS61274119A (ja) * | 1985-05-30 | 1986-12-04 | Inoue Japax Res Inc | 回転軸支持方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0155682B2 (ja) | 1989-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3976339A (en) | Magnetic suspension apparatus | |
| US3565495A (en) | Magnetic suspension apparatus | |
| US4000929A (en) | Magnetic bearing system | |
| US4316394A (en) | Magnetically suspended free rotor gyroscope | |
| US4285552A (en) | Torquer apparatus for magnetically suspended members | |
| US4090745A (en) | Magnetic suspension with magnetic stiffness augmentation | |
| JPH0454883B2 (ja) | ||
| JPS5943220A (ja) | ジンバリング制御が可能な磁気軸受 | |
| EP0023958B1 (en) | Free rotor gas-bearing gyroscope having electro-magnetic rotor restraint and acceleration output signal and method of operating a gyroscope | |
| JPS6139839A (ja) | トルクモ−タ | |
| US3490297A (en) | Dual-rotor inertial sensor | |
| JPS58184319A (ja) | 磁気軸受 | |
| JPH06100476B2 (ja) | 磁気変換器 | |
| US3438270A (en) | Two-axis torquer | |
| US3152275A (en) | Torquing apparatus | |
| JPS58139899A (ja) | 人工衛星用磁気軸受フライホイ−ル | |
| US3214717A (en) | Transformer torquer | |
| US3327541A (en) | Signal pickoff and torque generator | |
| JPS60500141A (ja) | 磁気軸受 | |
| JPS58137618A (ja) | 磁気軸受 | |
| JPS58136600A (ja) | 人工衛星用磁気軸受フライホイ−ル | |
| US3347105A (en) | Gyroscopic apparatus | |
| JPS6211218B2 (ja) | ||
| JPH04202B2 (ja) | ||
| JPS58139900A (ja) | 人工衛星用磁気軸受フライホイ−ル |