KR20180000543A - Device for compensation of bias force in thrust magnetic bearing - Google Patents

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KR20180000543A
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Abstract

The present invention relates to a device for compensating deflection force of a thrust magnetic bearing, and more specifically, to a device for compensating deflection force of a thrust magnetic bearing which compensates deflection force of a rotation body using a permanent magnet while controlling the rotation body at the same time, thereby capable of solving problems of excessive consumption of electricity and excessive heat. The device for compensating deflection force of a thrust magnetic bearing comprises: a rotation magnetic body portion (100); a permanent magnet (200); and a fixed magnetic body portion (300).

Description

쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치 {Device for compensation of bias force in thrust magnetic bearing}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thrust magnetic bearing,

본 발명은, 자기베어링의 편향력 보상장치에 관한 것으로서, 영구자석을 이용하여 종래의 쓰러스트 자기베어링이 회전체를 제어함과 동시에 편향력을 보상해야 하기 때문에 발생하는 에너지 소모 및 발열문제를 해결한, 자기베어링의 편향력 보상장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for compensating a deflection force of a magnetic bearing, which solves a problem of energy consumption and heat generated by a conventional thrust magnetic bearing using a permanent magnet, The present invention relates to an apparatus for compensating a deflection force of a magnetic bearing.

종래의 일반적인 베어링들은 접촉에 의한 마찰이 발생하므로, 마찰을 최소화한 자기베어링(magnetic bearing)이 최근 다양한 분양에서 널리 사용되고 있다.Conventional bearings suffer from friction due to contact, so that magnetic bearings with minimized friction have been widely used in various types of sale in recent years.

도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 자기 베어링(10)은 회전체의 둘레에 강한 자성을 띄는 전자석(11)을 배치하고, 회전축 수직방향으로 형성되는 회전체(1)를 자기 부상에 의해 띄워줌으로서 베어링 역할을 하도록 구성된다.1, a conventional magnetic bearing 10 includes an electromagnet 11 having a strong magnetic property around a rotating body, and a rotating body 1 formed in a direction perpendicular to the rotating axis is floated by magnetic levitation And is configured to serve as a bearing as a zoom.

그러나, 이러한 자기 베어링은 회전체와의 접촉이 발생하지 않아 마찰이 없고, 부품의 마모나 손상이 발생하지 않아 내구성이 높고 소음이 적은 장점을 가지지만, 회전체를 부상시키기 위한 편향력 보상전류를 전자석(11)에 지속적으로 공급함과 동시에, 회전체(1) 제어를 위한 별도의 제어전류를 추가적으로 공급해야 하므로, 지속적으로 다량의 에너지가 소모되어 효율성이 떨어질 뿐만 아니라, 온도상승이라는 큰 단점이 발생하였다.However, such a magnetic bearing has advantages of high durability and low noise due to no friction, no abrasion or damage of parts due to no contact with the rotating body, but a deflection force compensating current for floating the rotating body Since a separate control current for control of the rotating body 1 is additionally supplied to the electromagnet 11 and a large amount of energy is consumed continuously, not only the efficiency is lowered but also a great disadvantage of temperature rise occurs Respectively.

이러한 문제를 해결하고자, 회전체의 편향력을 보상하기 위하여 편향력이 작용하는 방향의 반대방향인 회전체의 상측(A)에 영구자석을 배치하여 영구자석의 흡인력을 이용하여 회전체에 작용하는 편향력을 보상하는 방법이 사용 되었으나, 터보기계와 같이 임펠러가 상측에 부착되어 있는 경우 또는 원심분리기와 같이 버킷이 상측에 부착되어 있는 경우, 회전체에 작용하는 편향력을 보상하기 위한 영구자석을 회전체 윗면에 부착할 수 없었다.In order to solve this problem, a permanent magnet is disposed on the upper side (A) of the rotating body opposite to the direction in which the biasing force acts to compensate the biasing force of the rotating body, A method of compensating the deflection force is used. However, in the case where the impeller is attached to the upper side such as a turbomachine or the bucket is attached to the upper side like a centrifuge, a permanent magnet for compensating the biasing force acting on the rotating body It could not be attached to the upper surface of the rotating body.

따라서, 회전체에서 발생하는 추력과 중력에 의한 편향력을 보상하기 위한 새로운 장치의 필요성이 대두되고 있다.Therefore, there is a need for a new device for compensating the biasing force due to gravity and thrust generated in the rotating body.

일본공개특허 제2009-0070178호Japanese Laid-Open Patent Application No. 2009-0070178

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 회전체가 회전하며 발생하는 추력에 의한 편향력과, 중력에 의한 편향력을 영구자석을 이용하여 보상하여 줌으로서, 자기 베어링에서 회전체를 제어함과 동시에 회전체의 편향력을 보상하기 위하여 다량의 전류가 소모되는 단점을 해결하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to compensate for a biasing force by a thrust and a biasing force by gravity generated by rotating a rotating body by using a permanent magnet, And to solve the disadvantage that a large amount of current is consumed in order to control the rotating body in the magnetic bearing and to compensate the deflection force of the rotating body.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치는, 쓰러스트 자기베어링(10)에 결합되어 회전체(1)의 편향력을 보상하는 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치로서, 상하 길이방향으로 회전축이 형성되는 회전체(1)의 외주면에 원주 방향으로 결합되는 회전 자성체부(100); 상기 제1 자성체(100)의 상측에 대향 이격 형성되고, 내주면이 상기 회전체(1)와 이격되는 영구자석(200); 상기 영구자석(200)의 상측과 외주면을 감싸며, 상기 회전 자성체부(100) 및 상기 영구자석(200)과 자로를 형성하는 고정 자성체부(300); 를 포함하여 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for compensating a biasing force of a thrust magnetic bearing, the biasing force compensating apparatus including a thrust magnetic bearing that is biased by a thrust magnetic bearing for compensating a biasing force of the rotator, A compensating device comprising: a rotating magnetic body part (100) coupled to an outer circumferential surface of a rotating body (1) having a rotating shaft in a vertical direction; A permanent magnet 200 spaced apart from the upper side of the first magnetic body 100 and having an inner circumferential surface spaced apart from the rotary body 1; A fixed magnetic body part 300 surrounding the upper side and the outer peripheral side of the permanent magnet 200 and forming a magnetic path with the rotating magnetic body part 100 and the permanent magnet 200; .

그리고, 상기 영구자석(200)은 양극이 상기 회전체(1)의 회전축 방향으로 착자되는 것을 권장한다.It is recommended that the permanent magnet (200) be magnetized in the direction of the rotation axis of the rotating body (1).

또한, 상기 고정 자성체부(300)는 상기 영구자석(200)의 상측에 결합되는 제1 고정 자성체부(310)와, 일측이 상기 제1 고정 자성체부에 결합되고 타측에 상기 회전 자성체부(100)의 외주면과 대향하는 절곡부(321)가 형성되는 제2 고정 자성체부(320)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The fixed magnetic body portion 300 includes a first fixed magnetic body portion 310 coupled to the upper side of the permanent magnet 200 and a second fixed magnetic body portion 310 coupled to the first fixed magnetic body portion, And a second fixed magnetic body portion 320 formed with a bent portion 321 facing the outer circumferential surface of the second fixed magnetic body portion 320.

그리고, 상기 영구자석(200)의 외경이 상기 회전 자성체부(100)의 외경보다 크게 형성되어, 상기 절곡부(321)와 상기 영구자석(200) 사이에 분리공간(2)이 형성될 수 있다.The outer diameter of the permanent magnet 200 is formed to be larger than the outer diameter of the rotary magnetic body 100 so that the separation space 2 can be formed between the bent portion 321 and the permanent magnet 200 .

그리고, 상기 분리공간(2)에 내주면이 상기 회전 전자성체부(100)와 이격되고, 상하면이 상기 영구자석(200)의 하면 및 상기 절곡부(321)의 상면과 연결되는 비자성체(400)가 구비되는 것을 권장한다.Magnetic body 400 in which the inner peripheral surface of the separation space 2 is separated from the rotatable electromagnetic additive body 100 and the upper and lower surfaces are connected to the lower surface of the permanent magnet 200 and the upper surface of the bent portion 321, Is recommended.

아울러, 상기 고정 자성체부(300)는 상기 쓰러스트 자기베어링(10)과 결합될 수 있다.In addition, the stationary magnetic body part 300 may be combined with the thrust magnetic bearing 10.

또한, 상기 회전체(1)의 외주면에 외주 고정 결합부(3)가 형성되고, 상기 회전 자성체부(100)의 내주면에 상기 외주 고정 결합부(3)에 대응하는 내주 고정 결합부(110)가 형성될 수 있다.An outer circumferential fixed portion 3 is formed on an outer circumferential surface of the rotating body 1 and an inner circumferential fixed portion 110 corresponding to the outer circumferential fixed portion 3 is formed on an inner circumferential surface of the rotating magnetic body 100, Can be formed.

그리고, 상기 회전 자성체부(100)와, 상기 영구자석(200)과, 상기 고정 자성체부(300)는 링 형상으로 이루어지는 것을 권장한다.It is recommended that the rotating magnetic body portion 100, the permanent magnet 200, and the fixed magnetic body portion 300 be ring-shaped.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명인 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치는, 영구자석을 이용하여 회전체의 편향력을 보상함과 동시에 제어하기 위하여 다량의 전기가 소모되고 고온으로 가열되던 단점을 해소하여, 에너지 소모를 최소화함과 동시에 내구성을 향상 시키는 효과를 가진다.The apparatus for compensating deflection force of a thrust magnetic bearing according to the present invention having the above-described structure compensates for the deflection force of the rotating body by using permanent magnets and eliminates the disadvantage that a large amount of electricity is consumed and heated to a high temperature So that energy consumption is minimized and durability is improved.

상세히 설명하면, 영구자석으로 회전체의 외주면을 원주방향으로 감싸고, 회전체와 결합된 회전 자성체부와 고정 자성체부를 이용하여 편향력을 보상할 수 있는 자로를 형성하여 회전체의 편향력을 보상하기 위해 지속적으로 필요했던 에너지 소모를 최소화한 것이다.In detail, a permanent magnet is used to surround the outer circumferential surface of the rotating body in the circumferential direction, and a magnetic path for compensating the deflection force can be formed by using the rotating magnetic body and the stationary magnetic body coupled to the rotating body to compensate the deflection force of the rotating body Which minimizes the energy consumption that was constantly needed.

따라서, 터보기계와 같이 임펠러가 상측에 부착되어 있는 경우, 또는 원심분리기와 같이 버킷이 상측에 부착되어 있는 경우에, 회전체의 편향력을 보상하기 위하여 영구자석을 회전체의 상측에 부착할 수 없었던 단점을 해소하여, 종래에 영구자석을 이용하여 편향력 보상이 어려웠던 다양한 장치에 적용 가능한 장점을 가진다.Therefore, in order to compensate the deflection force of the rotating body when the impeller is attached to the upper side such as a turbo machine, or when the bucket is attached to the upper side like a centrifuge, the permanent magnet can be attached to the upper side of the rotating body And there is an advantage that it can be applied to various apparatuses which have conventionally been difficult to compensate the deflection force by using permanent magnets.

또한, 본 발명인 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치는 영구자석의 외경을 회전 자성체부의 외경보다 크게 형성하고, 제2 고정 자성체와 회전 자성체 사이에 형성된 분리 공간에 내주면이 회전 자성체와 이격되되 절곡부와 영구자석을 연결하는 비자성체를 배치하여, 지정된 임의의 자로를 벗어나는 자속을 제한함으로서 , 동일 자속으로 편향력 보상 능력을 극대화 하는 장점을 가진다.In the deflection force compensating device for a thrust magnetic bearing according to the present invention, the outer diameter of the permanent magnet is formed to be larger than the outer diameter of the rotary magnetic body portion, the inner circumferential surface of the separation space formed between the second fixed magnetic body and the rotary magnetic body is spaced apart from the rotary magnetic body, And nonmagnetic material connecting the permanent magnets are arranged so as to limit the magnetic fluxes deviating from the designated arbitrary magnetic field, thereby maximizing the biasing force compensating capability with the same magnetic flux.

도 1은 종래의 쓰러스트 자기베어링을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명인 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명인 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치의 자로를 나타낸 개념도.
도 4는 본 발명인 쓰러스트 베어링의 편향력 보상장치가 쓰러스트 자기베어링에 결합된 것을 나타낸 단면도 및 회전체와의 결합 구조를 나타낸 부분 확대도.
도 5는 본 발명인 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치를 나타낸 분해 사시도.1 is a conceptual view showing a conventional thrust magnetic bearing.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a deflection force compensation apparatus of a thrust magnetic bearing according to the present invention. FIG.
3 is a conceptual diagram showing a magnetic path of a deflection force compensating device of a thrust magnetic bearing according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a device for compensating a biasing force of a thrust bearing according to the present invention, which is coupled to a thrust magnetic bearing, and a partially enlarged view showing a coupling structure with the rotating body.
5 is an exploded perspective view showing a deflection force compensating device of a thrust magnetic bearing according to the present invention.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명인 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치에 관하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a deflection force compensating apparatus for a thrust magnetic bearing according to the present invention will be described with reference to the drawings.

본 발명인 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치는, 쓰러스트 자기베어링(10)에 결합되어 회전체(1)의 편향력을 보상하는 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치로서, 쓰러스트 자기베어링이 회전체(1)의 편향력을 보상함과 동시에 회전체(1)의 위치를 제어하기위하여 편향력보상전류 및 제어전류를 동시에 사용하기 때문에 전자석 코일(11)에서 발생하는 다량의 전류소모 및 과열 문제점을 영구자석(200)을 이용하여 해결하기 위한 장치이다.A deflection force compensating apparatus for a thrust magnetic bearing according to the present invention is a deflection force compensating apparatus for a thrust magnetic bearing which is coupled to a thrust magnetic bearing (10) to compensate a deflection force of the rotating body (1) Since the biasing force compensating current and the control current are simultaneously used to compensate the biasing force of the rotating body 1 and to control the position of the rotating body 1, a large amount of current consumption and overheating And solves the problem by using the permanent magnet (200).

도 2를 참조하여 설명하면 본 발명인 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치는 상하 길이방향으로 회전축이 형성되는 회전체(1)의 외주면에 원주 방향으로 결합되는 회전 자성체부(100)와, 상기 회전 자성체부(100)의 상측에 대향 이격 형성되고, 내주면이 상기 회전체(1)와 이격되는 영구자석(200)과, 상기 영구자석(200)의 상측과 외주면을 감싸며, 상기 회전 자성체부(100) 및 상기 영구자석(200)과 자로를 형성하는 고정 자성체부(300)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 2, the apparatus for compensating deflection force of a thrust magnetic bearing according to the present invention comprises a rotating magnetic body part 100 which is circumferentially coupled to an outer circumferential surface of a rotating body 1 having a rotating shaft formed in a longitudinal direction thereof, A permanent magnet 200 spaced apart from the upper side of the magnetic body part 100 and spaced apart from the rotating body 1 by an inner circumferential surface of the permanent magnet body 200; And a stationary magnetic body part 300 forming the permanent magnet 200 and a magnetic path.

도 3을 참조하면, 상기 회전 자성체부(100)는 상기 회전체(1)와 결합 고정되고, 상기 영구자석(200) 및 상기 고정 자성체부(300)는 회전 자성체부(100)와 이격 형성된 상태에서, 상기 영구자석(200)에서 발생하는 자속(Flux)이 상기 고정 자성체부(300)와 상기 회전 자성체부(100)를 통하는 자로를 형성하여 영구자석(200)에서 발생하는 자속이 회전체(1)의 편향력을 보상하는 것이다.3, the rotating magnetic body part 100 is fixedly coupled to the rotating body 1, and the permanent magnet 200 and the stationary magnetic body part 300 are separated from the rotating magnetic body part 100 A flux generated in the permanent magnet 200 forms a magnetic path connecting the fixed magnetic body portion 300 and the rotary magnetic body portion 100 so that the magnetic flux generated in the permanent magnet 200 is transmitted to the rotating body 1) is compensated for.

이때, 상기 영구자석(200)은 고정된 상태에서 상기 고정 자성체부(300) 및 상기 회전 자성체부(100)와 자로를 형성하여, 하측에 위치되며 상기 회전체(1)의 외주면에 고정 결합된 상기 회전 자성체부(100)를 당겨주면 충분하지만, 상기 영구자석(200)의 양극이 상기 회전체(1)의 회전축 방향으로 착자되어 자속을 극대화 시키는 것을 권장하며, 더불어 영구자석(200)과 회전 자성체부(100) 사이에 적정 거리의 공극(4)이 형성되는 것을 권장한다.At this time, the permanent magnet 200 forms a magnetic path with the stationary magnetic body part 300 and the rotating magnetic body part 100 in a fixed state, and is fixed to the outer peripheral surface of the rotating body 1, It is recommended that the positive pole of the permanent magnet 200 be magnetized in the direction of the rotation axis of the rotor 1 to maximize the magnetic flux. It is recommended that an air gap 4 having an appropriate distance be formed between the magnetic body portions 100. [

도 4를 참조하여 상세히 설명하면, 상기 공극(4)은 회전하는 상기 회전체(1)와 결합된 상기 회전 자성체부(100)의 회전을 방해하지 않는 상태에서, 상기 회전자성체부(100)에서 상기 영구자석(200)을 통해 상기 고정 자성체부(300) 또는 이와 반대로 자로를 형성하여 회전 자성체부(100)를 하측에서 상측으로 당겨주는 힘을 유지하기 위한 공간이다. 4, the gap 4 is formed in the rotating magnetic body part 100 in a state of not interfering with the rotation of the rotating magnetic body part 100 coupled with the rotating body 1 rotating, And is a space for holding a force for pulling the rotating magnetic body part 100 from the lower side to the upper side by forming the magnetic path through the permanent magnet 200 or the magnetic path of the fixed magnetic body part 300 or the like.

따라서, 회전 자성체부(100)와 영구자석(200)의 거리를 상기 회전체(1)의 회전에 영향을 끼치지 않은 상태에서 회전체(1)의 편향력을 보상할 수 있는 만큼 유지시켜 줌으로서, 상기 영구자석(200)의 흡인력이 상기 회전체(1)의 편향력을 보상하여 주는 것이다.Therefore, the distance between the rotating magnetic body part 100 and the permanent magnet 200 is maintained so as to compensate the biasing force of the rotating body 1 without affecting the rotation of the rotating body 1 , The attractive force of the permanent magnet (200) compensates the biasing force of the rotating body (1).

또한, 본 발명에서 상기 고정 자성체부(300)는 상기 영구자석(200)의 상측에 결합되는 제1 고정 자성체부(310)와, 일측이 상기 제1 고정 자성체부에 결합되고 타측에 상기 회전 자성체부(100)의 외주면과 대향하는 절곡부(321)가 형성되는 제2 고정 자성체부(320)를 포함하여 이루어질 수 있다.In the present invention, the fixed magnetic body portion 300 includes a first fixed magnetic body portion 310 coupled to the upper side of the permanent magnet 200, and a second fixed magnetic body portion 310 having one side coupled to the first fixed magnetic body portion, And a second stationary magnetic body 320 having a bent portion 321 facing the outer circumferential surface of the magnet 100.

상세히 설명하면, 상기 회전체(1)의 회전을 제한하지 않기 위하여 상기 영구자석(200) 뿐만이 아니라 상기 고정 자성체부(300) 또한 상기 회전 자성체부(100)와 이격된 상태에서 상기 회전 자성체부(100)와 자로를 형성하여야 한다.In order not to restrict the rotation of the rotating body 1, the permanent magnet body 200 as well as the stationary magnetic body part 300 are separated from the rotating magnetic body part 100, 100) and a magnetic path should be formed.

이때, 상기 고정 자성체부(300)가 단순히 상기 영구자석(200)의 상측과 외주면을 감싼 상태에서 상기 회전 자성체부(100)와 자로를 형성할 경우, 고정 자성체부(300)와 회전 자성체부(100)와 이격 거리가 멀어지거나, 최단거리의 자로를 형성하지 못하고 자로가 길어지게 되어 자속이 약해지는 단점이 발생될 수 있다.In this case, when the fixed magnetic body part 300 simply forms the magnetic path between the rotating magnetic body part 100 and the outer peripheral surface of the permanent magnet 200, the fixed magnetic body part 300 and the rotating magnetic body part 100, or the shortest distance can not be formed, and the magnetic flux is lengthened, so that the magnetic flux is weakened.

따라서, 상기 제2 고정 자성체부(320)의 타측에 절곡부(321)를 형성하여 상기 회전 자성체부(100)의 외주면과 마주보게 하여 자로의 방향성을 제어함으로서, 자로가 길어지거나 명확하지 않을 경우 발생하는 자속 저하의 단점을 해결한 것이다.Accordingly, the bent portion 321 is formed on the other side of the second fixed magnetic body portion 320 to face the outer circumferential surface of the rotary magnetic body portion 100 to control the directionality of the magnetic path, so that if the magnetic path is long or unclear Thereby solving the disadvantage of the magnetic flux reduction occurring.

그리고, 본 발명인 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치는 상기 영구자석(200)의 외경이 상기 회전 자성체부(100)의 외경보다 크게 형성되어, 상기 절곡부(321)와 상기 영구자석(200) 사이에 분리공간(2)이 형성되는 것을 권장한다.In the deflection force compensating apparatus for a thrust magnetic bearing according to the present invention, the outer diameter of the permanent magnet 200 is larger than the outer diameter of the rotary magnetic body 100, and the bending portion 321 and the permanent magnet 200, It is recommended that the separation space 2 be formed between the two.

상세히 설명하면, 상기 자성체부(100)에서 상기 공극(4)을 통해 상기 영구자석(200)으로 이동하는 자속이 클수록 동일한 자력을 가지는 영구자석(200)을 이용하여 보상할 수 있는 편향력이 커진다.More specifically, the larger the magnetic flux moving from the magnetic body portion 100 to the permanent magnet 200 through the gap 4, the larger the biasing force that can be compensated for using the permanent magnet 200 having the same magnetic force .

따라서, 상기 절곡부(321)의 상면과 영구자석(200)의 하면 사이에 분리공간(2)을 형성하여, 절곡부(321)를 통과한 자속 중 회전 자성체부(100)를 통해 영구자석(200)으로 이동하지 않고, 절곡부(321)에서 영구자석(200)으로 바로 이동하는 자속을 최소화함으로서, 자속이 낭비되는 것을 방지하는 것이다.A separation space 2 is formed between the upper surface of the bent portion 321 and the lower surface of the permanent magnet 200 so that the magnetic flux passing through the bent portion 321 passes through the rotating magnetic body portion 100, 200 to prevent the magnetic flux from being wasted by minimizing the magnetic flux directly moving from the bent portion 321 to the permanent magnet 200. [

그리고, 상기와 같이 자속의 경로를 제어하기 위하여 상기 분리공간(2) 상에 내주면이 상기 회전 자성체부(100)의 외주면과 이격되고, 상하 길이방향 양측이 상기 영구자석(200)의 하측과 상기 절곡부(321)의 상측을 연결하는, 비자성체(400)가 더 구비될 수 있다. In order to control the path of the magnetic flux as described above, the inner circumferential surface of the separation space 2 is spaced apart from the outer circumferential surface of the rotary magnetic body 100, and both sides of the permanent magnet 200 in the up- Magnetic body 400 connecting the upper side of the bent portion 321 may be further provided.

상세히 설명하면, 상기 분리공간(2)이 비어있는(공기가 위치되어 있는 상태)로 존재할 지라도 제2 고정 자성체부(320)와 상기 영구자석(200)이 상기 회전 자성체부(100)를 통하지 않고 직접적인 자로를 형성하는 것을 완전하게 차단할 수 없으므로, 자속이 통과할 수 없는 비자성체(400)를 절곡부(321)의 상면과 영구자석(200)의 사이에 형성된 분리공간(2)에 위치시킨 것이다.In detail, even if the separation space 2 is empty (air is present), the second fixed magnetic body part 320 and the permanent magnet 200 do not pass through the rotating magnetic body part 100 The nonmagnetic material 400 which can not pass the magnetic flux is placed in the separation space 2 formed between the upper surface of the bending portion 321 and the permanent magnet 200 because the direct magnetic path can not be completely blocked .

이때, 상기 분리공간(2)은, 비자성체(400)가 위치되는 고정 자성체부(300)의 내주면과, 영구자석(200)의 하면 및 회전 자성체부(100)의 외주면 사이에 형성된 모든 공간을 나타내는 것은 물론이다.At this time, the separation space 2 is formed in a space between the inner circumferential surface of the stationary magnetic body part 300 where the non-magnetic body 400 is located, the lower surface of the permanent magnet 200 and the outer circumferential surface of the rotating magnetic body part 100 Of course.

아울러, 상기 비자성체(400)는 상기 절곡부(321)에 의해 지지되고, 상기 영구자석(200)은 상기 제1 고정 자성체부(310)와 상기 제2 고정 자성체부(320)가 결합되는 힘에 의해 고정되는 것을 권장한다.The nonmagnetic body 400 is supported by the bending portion 321 and the permanent magnet 200 is supported by the first fixed magnetic body portion 310 and the second fixed magnetic body portion 320, It is recommended that

상세히 설명하면, 본 발명인 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치는 상기 회전 자성체부(100)가 상기 회전체(1)에 고정 결합되되, 상기 제1 고정 자성체부(310)부와, 상기 제2 고정 자성체부(320)와, 상기 비자성체(400) 및 상기 영구자석(200)은 일체로 결합된다.In the deflection force compensating apparatus for a thrust magnetic bearing according to the present invention, the rotary magnetic body part 100 is fixedly coupled to the rotary body 1, and the first stationary magnetic body part 310, The fixed magnetic body portion 320, the non-magnetic body 400, and the permanent magnet 200 are integrally coupled.

따라서, 제1 고정 자성체부(310)와 제2 고정 자성체부(320)의 결합력을 이용하여 상기 비자성체(400)가 상기 영구자석(200)을 압박 고정하게 함으로서, 영구자석(200)을 제1 고정 자성체부(310)의 하면 또는 제2 고정 자성체부(320)의 내주면에 고정시키지 않더라도 고정자석(200)이 결합 과정에서 자연히 압박 고정되도록 한 것이다.The nonmagnetic body 400 presses and fixes the permanent magnet 200 using the coupling force between the first fixed magnetic body portion 310 and the second fixed magnetic body portion 320, 1 fixed magnet body portion 310 or the inner circumferential surface of the second fixed magnetic body portion 320, the stationary magnet 200 is naturally pressed and fixed in the coupling process.

아울러, 본 발명에서 상기 고정 자성체부(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 쓰러스트 자기베어링(10)과 결합될 수 있다.In addition, in the present invention, the stationary magnetic body part 300 may be combined with the thrust magnetic bearing 10 as shown in FIG.

상세히 설명하면, 상기 영구자석(200) 및 상기 고정 자성체부(300)는 상기 회전체(1)를 하측에서 상측으로 당겨 지지하는 역할을 한다. 즉, 영구자석(200)의 자속이 형성하는 지속적인 흡인력을 이용하여 회전체(1)의 하중을 지지하고 있는 것이다.In detail, the permanent magnet 200 and the stationary magnetic body 300 serve to pull the rotating body 1 from the lower side to the upper side. That is, the permanent magnet 200 supports the load of the rotating body 1 by using the continuous suction force formed by the magnetic flux.

따라서, 영구자석(200)은 일정한 자속으로 회전체(1)의 편향력을 보상해 주는 것만이 가능하므로 회전체(1)의 유동 및 변화에 대응하기 어려우므로 회전체(1)를 제어 가능한 쓰러스트 자기베어링(10)과 결합되어, 회전체(1)의 편향력 보상 및 제어를 용이하게 할 수 있도록 한 것이다.Therefore, since the permanent magnet 200 can only compensate the deflection force of the rotating body 1 with a constant magnetic flux, it is difficult to cope with the flow and change of the rotating body 1, And is combined with the striking magnetic bearing 10 so as to facilitate the compensation and control of the biasing force of the rotating body 1.

그리고, 도 5를 참조하면 본 발명에서 상기 회전체(1)의 외주면에 외주 고정 결합부(3)가 형성되고, 상기 회전 자성체부(100)의 내주면에 상기 고정 결합부(3)에 대응하는 내주 고정 결합부(110)가 형성될 수 있다.5, an outer circumferential fixing part 3 is formed on the outer circumferential surface of the rotating body 1, and an inner circumferential surface of the rotating magnetic body part 100 The inner circumferential fixed portion 110 may be formed.

상세히 설명하면, 상기 회전 자성체부(100)의 경우 상기 회전체(1)와 밀착 결합되어 영구자석(200) 및 고정 자성체부(300)와 자로를 형성하여 회전체(1)의 편향력을 보상하여 주어야 하므로, 회전체(1)의 외주면과 회전 자성체부(100)의 내주면에 서로를 고정 결합하는 고정 결합부(3)와 내주 고정 결합부(110)를 형성하여 고정 결합되도록 한 것이다.The rotating magnetic body part 100 is tightly coupled to the rotating body 1 to form a magnetic path between the permanent magnet 200 and the fixed magnetic body part 300 to compensate the biasing force of the rotating body 1. [ The stationary engaging portion 3 and the inner circumferential fixed engaging portion 110 are fixedly coupled to the outer circumferential surface of the rotating body 1 and the inner circumferential surface of the rotating magnetic body portion 100 so as to be fixedly coupled.

이때, 도면상에는 나사산이 형성된 것을 도시하였지만 이 외에도 회전체(1)의 외주면에 탭홈을 파고, 회전 자성체부(100)의 내주면에 회전체(1)에 행성된 탭홈에 대응하는 돌기를 형성하는 방법 등 다양한 방법이 가능하므로 한정하지 않는다.In this case, a screw thread is formed in the drawing, but in addition to this, there is a method of digging a tab groove on the outer circumferential surface of the rotating body 1 and forming a protrusion corresponding to a tab groove formed in the rotating body 1 on the inner circumferential surface of the rotating magnetic body part 100 And so on.

아울러, 본 발명은 상기 회전 자성체부(100)와, 상기 영구자석(200)과, 상기 고정 자성체부(300)가 링 형상으로 이루어지는 것을 권장한다.In addition, it is recommended that the rotating magnetic body part 100, the permanent magnet 200, and the fixed magnetic body part 300 be ring-shaped.

상세히 설명하면, 상기 영구자석(200)을 링 형상으로 형성하여 상기 회전체(1)의 편향력 보상을 위한 충분한 자속을 얻을 수 있고, 상기 회전 자성체부(100) 및 상기 고정 자성체부(300)를 상기 영구자석(200)에 대응하는 링 형상으로 형성함으로서 상기 회전체(1)의 회전축과 동일 방향성을 가지는 상하방향 자로를 형성할 수 있는 것이다.The permanent magnet 200 may be formed in a ring shape to obtain a sufficient magnetic flux for compensating the biasing force of the rotating body 1 and the rotating magnetic body portion 100 and the fixed magnetic body portion 300 may be formed in a ring shape. Is formed in a ring shape corresponding to the permanent magnet (200), it is possible to form a vertical magnetic path having the same direction as the rotation axis of the rotating body (1).

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.The technical idea should not be interpreted as being limited to the above-described embodiment of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, such modifications and changes are within the scope of protection of the present invention as long as it is obvious to those skilled in the art.

1: 회전체
2 : 분리공간
3 : 외주 고정 결합부
4 : 공극
10 : 쓰러스트 자기베어링
11 : 전자석
100 : 회전 자성체부
200 : 영구자석
300 : 고정 자성체부
310 : 제1 고정 자성체부
320 : 제2 고정 자성체부
321 : 절곡부
400 : 비자성체 1: rotating body
2: separation space
3:
4: Pore
10: Thrust magnetic bearing
11: Electromagnet
100:
200: permanent magnet
300: stationary magnetic body part
310: a first stationary magnetic body part
320: a second stationary magnetic body part
321:
400: nonmagnetic substance

Claims (8)

쓰러스트 자기베어링(10)에 결합되어 회전체(1)의 편향력을 보상하는 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치로서,
상하 길이방향으로 회전축이 형성되는 회전체(1)의 외주면에 원주 방향으로 결합되는 회전 자성체부(100);
상기 제1 자성체(100)의 상측에 대향 이격 형성되고, 내주면이 상기 회전체(1)와 이격되는 영구자석(200);
상기 영구자석(200)의 상측과 외주면을 감싸며, 상기 회전 자성체부(100) 및 상기 영구자석(200)과 자로를 형성하는 고정 자성체부(300); 를 포함하는, 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치.
An apparatus for compensating a biasing force of a thrust magnetic bearing, which is coupled to a thrust magnetic bearing (10) to compensate a biasing force of the rotating body (1)
A rotating magnetic body part 100 which is coupled to the outer circumferential surface of the rotating body 1 in which the rotating shaft is formed in the vertical direction, in a circumferential direction;
A permanent magnet 200 spaced apart from the upper side of the first magnetic body 100 and having an inner circumferential surface spaced apart from the rotary body 1;
A fixed magnetic body part 300 surrounding the upper side and the outer peripheral side of the permanent magnet 200 and forming a magnetic path with the rotating magnetic body part 100 and the permanent magnet 200; Wherein the biasing force compensation device comprises:
제 2항에 있어서,
상기 영구자석(200)은 양극이 상기 회전체(1)의 회전축 방향으로 착자되는, 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the permanent magnet (200) is magnetized in the direction of the rotation axis of the rotating body (1).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 고정 자성체부(300)는 상기 영구자석(200)의 상측에 결합되는 제1 고정 자성체부(310)와, 일측이 상기 제1 고정 자성체부에 결합되고 타측에 상기 회전 자성체부(100)의 외주면과 대향하는 절곡부(321)가 형성되는 제2 고정 자성체부(320)를 포함하는, 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The fixed magnetic body unit 300 includes a first fixed magnetic body unit 310 coupled to the upper side of the permanent magnet 200 and a second fixed magnetic body unit 310 coupled to the first fixed magnetic body unit, And a second fixed magnetic body portion (320) formed with a bent portion (321) facing the outer circumferential surface.
제 3항에 있어서,
상기 영구자석(200)의 외경이 상기 회전 자성체부(100)의 외경보다 크게 형성되어, 상기 절곡부(321)와 상기 영구자석(200) 사이에 분리공간(2)이 형성되는, 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치.
The method of claim 3,
Wherein an outer diameter of the permanent magnet (200) is larger than an outer diameter of the rotary magnetic body part (100), and a separation space (2) is formed between the bent part (321) and the permanent magnet Bearing deflection force compensation device.
제 4항에어서,
상기 분리공간(2)에 내주면이 상기 회전 자성체부(100)의 외주면과 이격 형성되고, 상하면이 각각 상기 영구자석(200)의 하면 및 상기 절곡부(321)의 상면과 연결되는, 비자성체(400)가 구비되는, 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치.
In accordance with claim 4,
Wherein the inner peripheral surface of the separation space 2 is spaced apart from the outer peripheral surface of the rotary magnetic body part 100 and the upper and lower surfaces are connected to the lower surface of the permanent magnet 200 and the upper surface of the bending part 321, 400) is provided on the outer periphery of the thrust magnetic bearing.
제 3항에 있어서,
상기 고정 자성체부(300)는 상기 쓰러스트 자기베어링(10)과 결합되는, 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치.
The method of claim 3,
Wherein the stationary magnetic body part (300) is engaged with the thrust magnetic bearing (10).
제 1항에 있어서,
상기 회전체(1)의 외주면에 외주 고정 결합부(3)가 형성되고, 상기 회전 자성체부(100)의 내주면에 상기 고정 결합부(3)에 대응하는 내주 고정 결합부(110)가 형성되는, 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치.
The method according to claim 1,
An outer circumferential fixed portion 3 is formed on an outer circumferential surface of the rotating body 1 and an inner fixed portion 110 corresponding to the fixed portion 3 is formed on an inner circumferential surface of the rotating magnetic body portion 100 , A biasing force compensation device for thrust magnetic bearings.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 회전 자성체부(100)와, 상기 영구자석(200)과, 상기 고정 자성체부(300)는 링 형상인 것을 특징으로 하는, 쓰러스트 자기베어링의 편향력 보상장치.


3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the rotating magnetic body part (100), the permanent magnet (200), and the stationary magnetic body part (300) are ring-shaped.


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