JPS5828014A - 磁気軸受の励磁調整装置 - Google Patents
磁気軸受の励磁調整装置Info
- Publication number
- JPS5828014A JPS5828014A JP12624181A JP12624181A JPS5828014A JP S5828014 A JPS5828014 A JP S5828014A JP 12624181 A JP12624181 A JP 12624181A JP 12624181 A JP12624181 A JP 12624181A JP S5828014 A JPS5828014 A JP S5828014A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic bearing
- iron core
- winding
- excitation
- electric machine
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- Pending
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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
- F16C32/0444—Details of devices to control the actuation 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
Landscapes
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- 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】
この発明はその回転部が室軸電気機械の回転子側番こ、
その固定部が室軸電気機械の固定子側に位置しかつ相互
に対向して配置され、その固定部には吸引力を生ずる磁
束を発生するための励磁巻線が設けられた室軸電気機械
の磁気軸受の励磁調整装置に関する。
その固定部が室軸電気機械の固定子側に位置しかつ相互
に対向して配置され、その固定部には吸引力を生ずる磁
束を発生するための励磁巻線が設けられた室軸電気機械
の磁気軸受の励磁調整装置に関する。
この種の磁気軸受が電気機械の始動時の静止摩擦トルク
並びに定常運転時の軸受損失を低減して円滑な始動と運
転効率の向上に寄与することは公知である。また磁気軸
受（こ要求される吸引力が始動時と定常運転時とでは異
なるため、励磁電流を切換えて２段階に制御することも
知られている。
並びに定常運転時の軸受損失を低減して円滑な始動と運
転効率の向上に寄与することは公知である。また磁気軸
受（こ要求される吸引力が始動時と定常運転時とでは異
なるため、励磁電流を切換えて２段階に制御することも
知られている。
しかしこれら各段階における励磁電流は通常一定に保持
される。したがって室軸電気機械特に水車発ｗ１機の場
合、例えば水車に過渡的に非常に大きな逆スラスト力が
生ずると、磁気軸受の空隙が減少して磁気吸引力が急増
する。この空隙の減少は磁気軸受の運転ｌこ対しては正
帰逍として働らくから磁気軸受の不安定な運転の原因と
なり、更に逆スラスト力が異常に大きい時は電気機械に
設けられる逆スラスト軸受に過大な荷重がが＼り極端な
場合にはその焼損に至る。
される。したがって室軸電気機械特に水車発ｗ１機の場
合、例えば水車に過渡的に非常に大きな逆スラスト力が
生ずると、磁気軸受の空隙が減少して磁気吸引力が急増
する。この空隙の減少は磁気軸受の運転ｌこ対しては正
帰逍として働らくから磁気軸受の不安定な運転の原因と
なり、更に逆スラスト力が異常に大きい時は電気機械に
設けられる逆スラスト軸受に過大な荷重がが＼り極端な
場合にはその焼損に至る。
この発明は立軸電気機徐において、磁気軸受の空隙に生
ずる吸引力と電気機械に作用する上向きの逆スラスト力
との和が常に水車を含む電気機械回転部の総重量を超え
ないように磁気軸受の吸引力を調整して、過渡的に上向
きの逆スラスト力が作用した場合にも磁気軸受の安定し
た運転を維持することのできる磁気軸承の励磁調整装置
を提供することを目的とする。
ずる吸引力と電気機械に作用する上向きの逆スラスト力
との和が常に水車を含む電気機械回転部の総重量を超え
ないように磁気軸受の吸引力を調整して、過渡的に上向
きの逆スラスト力が作用した場合にも磁気軸受の安定し
た運転を維持することのできる磁気軸承の励磁調整装置
を提供することを目的とする。
前記の目的はこの発明によると首記の装置において、固
定子側に取付けた固定鉄心と回転子側ｌこ取付けた回転
鉄心との間のリラクタンスが、回転子軸の高さ方向の変
位によって変化する交流電力を、前記回転子軸の高さ方
向の変化の関数として変換し、その整流出力によって磁
気軸承の調整巻線を介して磁気軸受を差動的に励磁して
軸受の吸引力の安定化をはかることによって達成される
。
定子側に取付けた固定鉄心と回転子側ｌこ取付けた回転
鉄心との間のリラクタンスが、回転子軸の高さ方向の変
位によって変化する交流電力を、前記回転子軸の高さ方
向の変化の関数として変換し、その整流出力によって磁
気軸承の調整巻線を介して磁気軸受を差動的に励磁して
軸受の吸引力の安定化をはかることによって達成される
。
↓
線が設けられている。
第２図は本発明による検出部の概略断面図、第３図は本
発明ｌこよる調整巻線への給電回路のブロック図、第４
図は本発明の実施例による磁気軸承の概略図である。本
発明の検出部においては２次巻線も１次巻線と同様に固
定鉄心に配置される。
発明ｌこよる調整巻線への給電回路のブロック図、第４
図は本発明の実施例による磁気軸承の概略図である。本
発明の検出部においては２次巻線も１次巻線と同様に固
定鉄心に配置される。
固定鉄心は電気機械の固定子側に、才だ回転鉄心は電気
機械の回転子側に配置されるから、これらの鉄心間の空
隙の変化量は磁気軸受の空隙の変化量ｌこ等しいつ固定
鉄心及び回転鉄心の磁気飽和が無視されるようにすると
検出部の２次巻線の誘起電圧は両鉄心間の空隙に反比例
する。したがって例えば水車の負荷の変動に原因する上
向きの逆スラスト力が作用すると水車を含む電気機械の
回転部が押し上げられ、磁気軸受の空隙が減少するが、
同時に検出部の空隙も同じ量だけ減少する。したがって
磁気軸受の調整巻線に流れる電流が増加し、その作る磁
束の方向は励磁巻線の作る磁束の方向と反対になるよう
に配ｆｆｔ、であるから磁気軸受の磁束は全体として減
少する。したがって磁気軸受の吸引力が低下してこの吸
引力と電気機械に働らく逆スラスト力との和が常に水車
を含む電気機械回転部の総重量を超えないという条件が
保持される。
機械の回転子側に配置されるから、これらの鉄心間の空
隙の変化量は磁気軸受の空隙の変化量ｌこ等しいつ固定
鉄心及び回転鉄心の磁気飽和が無視されるようにすると
検出部の２次巻線の誘起電圧は両鉄心間の空隙に反比例
する。したがって例えば水車の負荷の変動に原因する上
向きの逆スラスト力が作用すると水車を含む電気機械の
回転部が押し上げられ、磁気軸受の空隙が減少するが、
同時に検出部の空隙も同じ量だけ減少する。したがって
磁気軸受の調整巻線に流れる電流が増加し、その作る磁
束の方向は励磁巻線の作る磁束の方向と反対になるよう
に配ｆｆｔ、であるから磁気軸受の磁束は全体として減
少する。したがって磁気軸受の吸引力が低下してこの吸
引力と電気機械に働らく逆スラスト力との和が常に水車
を含む電気機械回転部の総重量を超えないという条件が
保持される。
次に図面ｌこも々づきこの発明の詳細な説明する。
第４図において磁気軸受の固定部１は電気機械の固定子
（図示せず）側に、また回転部２は固定部１に対して空
隙１６を隔て′＞電気機械の主軸６にそれぞれ設置され
る。磁気軸受の固定部１には励磁巻線３、補償巻線４及
び調整巻線１０が設けられ、調整巻線１０は励磁巻線３
の配置されるスロットと同一のスロットに配置される。
（図示せず）側に、また回転部２は固定部１に対して空
隙１６を隔て′＞電気機械の主軸６にそれぞれ設置され
る。磁気軸受の固定部１には励磁巻線３、補償巻線４及
び調整巻線１０が設けられ、調整巻線１０は励磁巻線３
の配置されるスロットと同一のスロットに配置される。
その際調整巻線１０を流れる電流の方向は励磁巻線３を
流れる電流の方向と反対で、したがって磁気軸受の吸引
力は励磁巻線の作る磁束と調整巻線の作る磁束との差の
磁束５によって生ずる。
流れる電流の方向と反対で、したがって磁気軸受の吸引
力は励磁巻線の作る磁束と調整巻線の作る磁束との差の
磁束５によって生ずる。
第２図に示す検出部８の回転鉄心１２はそのセンタ１３
が主軸６に固定され、固定鉄心１１は電気機械の固定子
側に設置される。検出部８の１次巻線１４も２次巻線１
５も共に固定鉄心１１に配置される。固定鉄心１１と回
転鉄心１２との間には空＠１７が存在する。
が主軸６に固定され、固定鉄心１１は電気機械の固定子
側に設置される。検出部８の１次巻線１４も２次巻線１
５も共に固定鉄心１１に配置される。固定鉄心１１と回
転鉄心１２との間には空＠１７が存在する。
５−
第３図に示す如く検出部８の１次巻線１４は電源７に接
続され、２次巻線１５は整流器９を介して調整巻線１０
に接続される。電源７は５０Ｈｚ若しくは６０Ｈｚの商
用周波数電源で、整流器９は通常の非制御整流素子から
構成される。
続され、２次巻線１５は整流器９を介して調整巻線１０
に接続される。電源７は５０Ｈｚ若しくは６０Ｈｚの商
用周波数電源で、整流器９は通常の非制御整流素子から
構成される。
今水車に過渡的に非常に大きな逆スラストが生ずると水
車を含む電気機械回転部全体が押し上げられる。したが
って主軸６に固定された磁気軸受の回転部２も検出部８
の回転鉄心１２も共に押し上げられ磁気軸受１の空隙１
６も検出部８の空隙１７も減少する。検出部の２次巻線
１５の誘起電圧が上昇し、したがって調整装＋１ｉｌＩ
Ｏの電流が増加し励磁巻線３の作る磁束を減少させるか
ら磁気軸受１の吸引力が低下し、この吸引力と逆スラス
ト力との和が水車を含む電気機械の回転部の総重量より
小になって磁気軸受１の運転の安定が得られる。
車を含む電気機械回転部全体が押し上げられる。したが
って主軸６に固定された磁気軸受の回転部２も検出部８
の回転鉄心１２も共に押し上げられ磁気軸受１の空隙１
６も検出部８の空隙１７も減少する。検出部の２次巻線
１５の誘起電圧が上昇し、したがって調整装＋１ｉｌＩ
Ｏの電流が増加し励磁巻線３の作る磁束を減少させるか
ら磁気軸受１の吸引力が低下し、この吸引力と逆スラス
ト力との和が水車を含む電気機械の回転部の総重量より
小になって磁気軸受１の運転の安定が得られる。
検出ｓ８の空隙１７の長さは予期される逆スラストの大
きさ、磁気軸受１の空１！Ｊ１６の長さ及び検出部８に
必要な容量を考慮して決められる。ま−６＝ た検出部は単相にも三相Ｃども構成することができる。
きさ、磁気軸受１の空１！Ｊ１６の長さ及び検出部８に
必要な容量を考慮して決められる。ま−６＝ た検出部は単相にも三相Ｃども構成することができる。
以上の実施例の説明では磁気軸・ジの励磁巻線３に対し
差動するように調整装［１０に給電したが、場合によっ
ては励磁巻線に和動するように給電することもできる。
差動するように調整装［１０に給電したが、場合によっ
ては励磁巻線に和動するように給電することもできる。
この場合には検出部の固定鉄心１１と回転鉄心１２の配
置を実施例と逆にし、逆スラスト力が作用した場合検出
部８の空隙１７が磁気軸受の空隙１６と逆１こ増大する
ようにすれば良い。
置を実施例と逆にし、逆スラスト力が作用した場合検出
部８の空隙１７が磁気軸受の空隙１６と逆１こ増大する
ようにすれば良い。
この発明は以上に説明した如く、その回転部が電気機械
の回転子側に、その固定部が電気機械の固定子側に付備
しかつ相互に対向して配置され、その固定部には吸引力
を発生させるための励磁巻線の設けられた立軸ｉｔ気機
械の磁気軸受の励磁調整装置において、磁気軸受の固定
部に設けられた前記励磁巻線のスロットと同一スロット
内に、その固定鉄心が電気機械の固定子側に、才だその
回転鉄心が電気機械の回転子側にそれぞれ配置された検
出部を介して給電される調整巻線を設けることｌこよっ
て、前記磁気軸受の空隙に生ずる吸引力と電気機械に作
用する」二向きの逆スラスト力との和が常に水車を含む
電気機械回転部０）総則ヤを超えないように磁気軸受の
吸引力を調整し、過渡的に逆スラスト力が作用した場合
にも安定した磁気軸受の運転を維持できる効果かある。
の回転子側に、その固定部が電気機械の固定子側に付備
しかつ相互に対向して配置され、その固定部には吸引力
を発生させるための励磁巻線の設けられた立軸ｉｔ気機
械の磁気軸受の励磁調整装置において、磁気軸受の固定
部に設けられた前記励磁巻線のスロットと同一スロット
内に、その固定鉄心が電気機械の固定子側に、才だその
回転鉄心が電気機械の回転子側にそれぞれ配置された検
出部を介して給電される調整巻線を設けることｌこよっ
て、前記磁気軸受の空隙に生ずる吸引力と電気機械に作
用する」二向きの逆スラスト力との和が常に水車を含む
電気機械回転部０）総則ヤを超えないように磁気軸受の
吸引力を調整し、過渡的に逆スラスト力が作用した場合
にも安定した磁気軸受の運転を維持できる効果かある。
第１図は従来例による磁気軸受の概略図、第２図は本発
明による検出部の概略断面図、第３図は本発明による調
整巻線への給電回路のブロック図、第４図は本発明によ
る磁気軸受の概略図である。 １・・・磁気軸受の固定部、２・・・磁気軸受の回転部
、３・・・励磁巻線、４・・・補償巻線、５・・磁束、
６・電気機械の主軸、７・・電源、８・・検出部、９・
・・整流器、１０・・・調整巻線、１１・・・検出部の
固定鉄心、１２・・・検出部の回転鉄心、１４・・・１
次巻巌、１５・・・２次巻線、１６・・・磁気軸受の空
隙、１７・・・検出部の空隙。
明による検出部の概略断面図、第３図は本発明による調
整巻線への給電回路のブロック図、第４図は本発明によ
る磁気軸受の概略図である。 １・・・磁気軸受の固定部、２・・・磁気軸受の回転部
、３・・・励磁巻線、４・・・補償巻線、５・・磁束、
６・電気機械の主軸、７・・電源、８・・検出部、９・
・・整流器、１０・・・調整巻線、１１・・・検出部の
固定鉄心、１２・・・検出部の回転鉄心、１４・・・１
次巻巌、１５・・・２次巻線、１６・・・磁気軸受の空
隙、１７・・・検出部の空隙。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）室軸電気機械の磁気軸受において、固定子側に取付
けた固定鉄心と回転子側ζこ取付けた回転鉄心との間の
りラフタンスが、回転子軸の高さ方向の変位によって変
化する交流電力を、前記回転子軸の高さ方向の変化の関
数として変換し、その整流出力によって磁気軸承の調整
巻線を介して磁気軸承を差動的に励磁して軸受の吸引力
の安定化をはかることを特徴とする磁気軸受の励磁調整
装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の磁気軸承の励磁調整
装置において、前記調整巻線を前記磁気軸受の励磁巻線
のスロットと同一スロット内に設けたことを特徴とする
磁気軸受の励磁調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12624181A JPS5828014A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 磁気軸受の励磁調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12624181A JPS5828014A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 磁気軸受の励磁調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828014A true JPS5828014A (ja) | 1983-02-18 |
Family
ID=14930281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12624181A Pending JPS5828014A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | 磁気軸受の励磁調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828014A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6087946A (ja) * | 1983-10-20 | 1985-05-17 | Oooka Tankoushiyo:Kk | 自動車のトランスミツシヨン用クラツチギヤの加工方法 |
| EP0344595A2 (en) * | 1988-06-02 | 1989-12-06 | The Glacier Metal Company Limited | Magnetic thrust bearings |
-
1981
- 1981-08-12 JP JP12624181A patent/JPS5828014A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6087946A (ja) * | 1983-10-20 | 1985-05-17 | Oooka Tankoushiyo:Kk | 自動車のトランスミツシヨン用クラツチギヤの加工方法 |
| EP0344595A2 (en) * | 1988-06-02 | 1989-12-06 | The Glacier Metal Company Limited | Magnetic thrust bearings |
| US5101130A (en) * | 1988-06-02 | 1992-03-31 | Glacier Metal Company Limited | Magnetic thrust bearings |
| GB2219357B (en) * | 1988-06-02 | 1992-05-27 | Glacier Metal Co Ltd | Magnetic thrust bearings |
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