RU2014112206A - Пассивные магнитные подшипники для вращающегося оборудования, включая асинхронные электрические машины - Google Patents
Пассивные магнитные подшипники для вращающегося оборудования, включая асинхронные электрические машины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2014112206A RU2014112206A RU2014112206/07A RU2014112206A RU2014112206A RU 2014112206 A RU2014112206 A RU 2014112206A RU 2014112206/07 A RU2014112206/07 A RU 2014112206/07A RU 2014112206 A RU2014112206 A RU 2014112206A RU 2014112206 A RU2014112206 A RU 2014112206A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bearing
- permanent magnet
- rotor shaft
- magnetic force
- rotor
- Prior art date
Links
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 claims abstract 9
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims abstract 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/09—Structural association with bearings with 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
- F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
- F16C25/02—Sliding-contact bearings
- F16C25/04—Sliding-contact bearings self-adjusting
- F16C25/045—Sliding-contact bearings self-adjusting with magnetic means to preload the bearing
-
- 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
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
- F16C32/041—Passive magnetic bearings with permanent magnets on one part attracting the other part
- F16C32/0412—Passive magnetic bearings with permanent magnets on one part attracting the other part for radial load mainly
-
- 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
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/06—Relieving load on bearings using magnetic means
- F16C39/063—Permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
-
- 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
- F16C2380/00—Electrical apparatus
- F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
- H02K5/161—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
1. Устройство в виде асинхронной электрической машины, содержащее:корпус машины;корпус подшипника, соединенный с корпусом машины;статор в корпусе машины;ротор, ориентированный внутри статора, имеющий роторный вал, установленный с возможностью вращения в корпусе подшипника;опорный подшипник роторного вала, выбранный из группы, состоящей из смазываемого подшипника и активного магнитного подшипника, в корпусе подшипника, обеспечивающий опору с возможностью вращения роторного вала; иподшипник с постоянным магнитом в корпусе машины, при этом подшипник с постоянным магнитом прикладывает направленную магнитную силу к роторному валу, что создает предварительную нагрузку желаемой интенсивности и величины на опорном подшипнике.2. Устройство по п. 1, в котором направленная магнитная сила предварительно нагружает опорный подшипник в радиальном направлении.3. Устройство по п. 2, в котором постоянный магнит имеет форму сектора, имеющего внутреннюю вогнутую поверхность, расположенную противоположно на расстоянии от роторного вала, наружную выпуклую поверхность и осевую ширину; и создаваемая им магнитная сила выровнена в радиальном направлении с центральной осью роторного вала.4. Устройство по п. 3, в котором форма сектора постоянного магнита имеет окружную поверхность меньше 180°.5. Устройство по п. 4, в котором форма сектора постоянного магнита имеет окружную поверхность приблизительно между 40 и 50°.6. Устройство по п. 3, дополнительно содержащее электротехническую сталь, окружающую наружную выпуклую поверхность постоянного магнита и по меньшей мере часть его осевой ширины для ориентации магнитной силы, воздействующей
Claims (20)
1. Устройство в виде асинхронной электрической машины, содержащее:
корпус машины;
корпус подшипника, соединенный с корпусом машины;
статор в корпусе машины;
ротор, ориентированный внутри статора, имеющий роторный вал, установленный с возможностью вращения в корпусе подшипника;
опорный подшипник роторного вала, выбранный из группы, состоящей из смазываемого подшипника и активного магнитного подшипника, в корпусе подшипника, обеспечивающий опору с возможностью вращения роторного вала; и
подшипник с постоянным магнитом в корпусе машины, при этом подшипник с постоянным магнитом прикладывает направленную магнитную силу к роторному валу, что создает предварительную нагрузку желаемой интенсивности и величины на опорном подшипнике.
2. Устройство по п. 1, в котором направленная магнитная сила предварительно нагружает опорный подшипник в радиальном направлении.
3. Устройство по п. 2, в котором постоянный магнит имеет форму сектора, имеющего внутреннюю вогнутую поверхность, расположенную противоположно на расстоянии от роторного вала, наружную выпуклую поверхность и осевую ширину; и создаваемая им магнитная сила выровнена в радиальном направлении с центральной осью роторного вала.
4. Устройство по п. 3, в котором форма сектора постоянного магнита имеет окружную поверхность меньше 180°.
5. Устройство по п. 4, в котором форма сектора постоянного магнита имеет окружную поверхность приблизительно между 40 и 50°.
6. Устройство по п. 3, дополнительно содержащее электротехническую сталь, окружающую наружную выпуклую поверхность постоянного магнита и по меньшей мере часть его осевой ширины для ориентации магнитной силы, воздействующей на вал.
7. Устройство по п. 6, в котором электротехническая сталь содержит множество пластин, ориентированных в осевом направлении относительно постоянного магнита.
8. Устройство по п. 3, дополнительно содержащее электротехническую сталь, закрепленную на роторном валу противоположно и на расстоянии от внутренней вогнутой поверхности постоянного магнита и по меньшей мере на части его осевой ширины для ориентации магнитной силы, воздействующей на вал.
9. Устройство по п. 1, в котором направленная магнитная сила предварительно нагружает опорный подшипник в осевом направлении.
10. Устройство по п. 9, в котором постоянный магнит имеет форму сектора, имеющего внутреннюю вогнутую поверхность, расположенную противоположно на расстоянии от роторного вала, наружную выпуклую поверхность, осевую ширину и осевые концы; и создаваемая им магнитная сила выровнена в осевом направлении с центральной осью роторного вала.
11. Устройство по п. 10, в котором форма сектора постоянного магнита имеет окружную поверхность меньше 180°.
12. Устройство по п. 9, в котором постоянный магнит имеет осевые концы, задающие площадь поверхности, и дополнительно содержит электротехническую сталь, расположенную по бокам его обоих осевых концов по меньшей мере частично вдоль площади поверхности, для ориентации направленной в осевом направлении магнитной силы, воздействующей на вал.
13. Устройство по п. 12, в котором электротехническая сталь содержит множество пластин, ориентированных в осевом направлении относительно постоянного магнита.
14. Устройство по п. 9, дополнительно содержащее электротехническую сталь, закрепленную на роторном валу противоположно и на расстоянии от постоянного магнита и по меньшей мере на части его осевой ширины для ориентации магнитной силы, воздействующей на вал.
15. Устройство по п. 9, дополнительно содержащее:
имеющий кольцевую форму постоянный магнит, имеющий диаметр внутренней окружности, окружающей продольную ось ротора, и соответствующие первый и второй осевые концы;
фланец, радиально выступающий из ротора противоположно и на расстоянии от первого осевого конца постоянного магнита; и
фланец, выполненный из электротехнической стали и имеющий втулочную часть, концентричную внутренней окружности постоянного магнита, и краевую часть, радиально выступающую из втулочной части, которая упирается во второй конец постоянного магнита.
16. Устройство по п. 1, в котором подшипник с постоянным магнитом установлен в корпусе подшипника в тандеме с опорным подшипником.
17. Устройство по п. 1, в котором
ротор выполнен из пластин и
подшипник с постоянным магнитом установлен в статоре и прикладывает магнитную силу к пластинам ротора и тем самым к роторному валу.
18. Устройство в виде асинхронной электрической машины, содержащее:
корпус машины;
корпус подшипника, соединенный с корпусом машины;
статор в корпусе машины;
ротор, ориентированный внутри статора, имеющий роторный вал, установленный с возможностью вращения в корпусе подшипника;
опорный подшипник роторного вала, выбранный из группы, состоящей из смазываемого подшипника и активного магнитного подшипника, в корпусе подшипника, обеспечивающий опору с возможностью вращения роторного вала;
подшипник с постоянным магнитом в корпусе подшипника в тандеме с опорным подшипником, имеющим:
постоянный магнит, ориентированный противоположно и на расстоянии от роторного вала и прикладывающий к нему направленную магнитную силу;
пластины электротехнической стали, расположенные вблизи постоянного магнита для ориентации магнитной силы, прикладываемой к валу; и
при этом направленная магнитная сила подшипника с постоянным магнитом создает на опорном подшипнике силу предварительной нагрузки желаемой интенсивности и величины.
19. Способ предварительной нагрузки силой смещения опорного подшипника в асинхронной электрической машине, имеющей
корпус машины;
корпус подшипника, соединенный с корпусом машины;
статор в корпусе машины;
ротор, ориентированный внутри статора, имеющий роторный вал, установленный с возможностью вращения в корпусе подшипника с помощью опорного подшипника;
опорный подшипник роторного вала, выбранный из группы, состоящей из смазываемого подшипника и активного магнитного подшипника, в корпусе подшипника, обеспечивающий опору с возможностью вращения роторного вала;
при этом способ содержит:
предусмотрение подшипника с постоянным магнитом, который создает направленную магнитную силу;
соединение подшипника с постоянным магнитом с асинхронной электрической машиной вблизи ротора и
ориентацию подшипника с постоянным магнитом так, что его направленная магнитная сила прикладывается к роторному валу и создает силу предварительной нагрузки желаемой интенсивности и желаемого направления на опорном подшипнике.
20. Способ по п. 19, в котором несколько подшипников с постоянным магнитом соединены с асинхронной электрической машиной и ориентированы для создания противоположных сил смещения предварительной нагрузки на опорном подшипнике.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/221,074 US9048701B2 (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Passive magnetic bearings for rotating equipment including induction machines |
| US13/221,074 | 2011-08-30 | ||
| PCT/US2012/052046 WO2013032852A2 (en) | 2011-08-30 | 2012-08-23 | Passive magnetic bearings for rotating equipment including induction machines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014112206A true RU2014112206A (ru) | 2015-10-10 |
Family
ID=46940573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014112206/07A RU2014112206A (ru) | 2011-08-30 | 2012-08-23 | Пассивные магнитные подшипники для вращающегося оборудования, включая асинхронные электрические машины |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9048701B2 (ru) |
| EP (1) | EP2751908A2 (ru) |
| CN (1) | CN103907271A (ru) |
| BR (1) | BR112014004823A2 (ru) |
| CA (1) | CA2846784A1 (ru) |
| RU (1) | RU2014112206A (ru) |
| WO (1) | WO2013032852A2 (ru) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015053751A1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-04-16 | Active Power, Inc. | Apparatus and methods for passive magnetic reductionof thrust force in rotating machines |
| US9209663B2 (en) * | 2012-10-08 | 2015-12-08 | Active Power, Inc. | Apparatus and methods for passive magnetic reduction of thrust force in rotating machines |
| CN104810998B (zh) * | 2015-03-31 | 2017-03-22 | 南京航空航天大学 | 无槽斜绕组轴向主动悬浮无轴承电机及控制方法 |
| JP6616232B2 (ja) * | 2016-04-25 | 2019-12-04 | ファナック株式会社 | 固定子鉄心を有する回転電機、及びそれを備える工作機械 |
| GB2555471A (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-02 | Onesubsea Ip Uk Ltd | Magnetic preloading of bearings in rotating machines |
| US11555679B1 (en) | 2017-07-07 | 2023-01-17 | Northrop Grumman Systems Corporation | Active spin control |
| US11578956B1 (en) | 2017-11-01 | 2023-02-14 | Northrop Grumman Systems Corporation | Detecting body spin on a projectile |
| US11073319B2 (en) * | 2017-12-29 | 2021-07-27 | Johnson Controls Technology Company | Capacity control technique with motor temperature override |
| US10454340B2 (en) * | 2018-02-07 | 2019-10-22 | Suhder Ind Co., Ltd. | Power storage device |
| DE102018202781A1 (de) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | Robert Bosch Gmbh | Kippsegmentlager |
| CN108443320B (zh) * | 2018-04-02 | 2019-10-11 | 江苏理工学院 | 一种变刚度径向永磁轴承 |
| EP3588753B1 (en) * | 2018-06-29 | 2021-04-21 | ABB Schweiz AG | An electric induction machine |
| CN109780059A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-21 | 苏州赛得尔智能科技有限公司 | 一种四自由度直线电机用磁悬浮轴承 |
| DE102019005966A1 (de) * | 2019-08-23 | 2021-02-25 | Kern Microtechnik Gmbh | Hochpräzisions-Werkzeugmaschine mit linearem Antriebs- und Führungslager |
| US11005336B1 (en) * | 2020-04-28 | 2021-05-11 | Calnetix Technologies, Llc | Magnetic bearing assembly for rotating machinery |
| US11573069B1 (en) | 2020-07-02 | 2023-02-07 | Northrop Grumman Systems Corporation | Axial flux machine for use with projectiles |
| US11835088B2 (en) | 2021-05-28 | 2023-12-05 | Rolls-Royce North American Technologies, Inc. | Thrust bearing for a rotating machine |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1916256A (en) * | 1930-09-05 | 1933-07-04 | Pierre I Chandeysson | Homopolar generator |
| US2345835A (en) * | 1942-03-30 | 1944-04-04 | James T Serduke | Device for collecting electric current |
| WO1995020260A1 (de) | 1994-01-19 | 1995-07-27 | Sulzer Electronics Ag | Induktionsmaschine mit spezialwicklung zur kombinierten erzeugung eines drehmoments und einer querkraft in derselben |
| JP3046533B2 (ja) * | 1995-10-11 | 2000-05-29 | 株式会社荏原製作所 | 軸受ユニット |
| US6422990B1 (en) * | 1997-11-26 | 2002-07-23 | Vascor, Inc. | Blood pump flow rate control method and apparatus utilizing multiple sensors |
| DE19943682A1 (de) | 1999-09-13 | 2001-03-15 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Rotor mit Magnetlagerung |
| DE10043235A1 (de) * | 2000-09-02 | 2002-03-14 | Leybold Vakuum Gmbh | Vakuumpumpe |
| KR100524340B1 (ko) * | 2001-04-24 | 2005-10-28 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | 자석용 고형 재료 |
| US6897587B1 (en) * | 2003-01-21 | 2005-05-24 | Calnetix | Energy storage flywheel with minimum power magnetic bearings and motor/generator |
| NL1026424C2 (nl) * | 2004-06-15 | 2005-12-19 | Siemens Ind Turbomachinery B V | Rotor voor elektromotor, compressoreenheid voorzien van rotor, werkwijze voor het vervaardigen van een rotor voor een elektromotor. |
| US8169118B2 (en) * | 2008-10-09 | 2012-05-01 | Calnetix Technologies, L.L.C. | High-aspect-ratio homopolar magnetic actuator |
| US20100109463A1 (en) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | University Of Virginia Patent Foundation | Hybrid Five Axis Magnetic Bearing System Using Axial Passive PM Bearing Magnet Paths and Radial Active Magnetic Bearings with Permanent Magnet Bias and Related Method |
| WO2012030964A2 (en) * | 2010-09-01 | 2012-03-08 | Amber Kinetics, Inc. | Flywheel system using wire-wound rotor |
-
2011
- 2011-08-30 US US13/221,074 patent/US9048701B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-08-23 CA CA2846784A patent/CA2846784A1/en not_active Abandoned
- 2012-08-23 EP EP12766493.6A patent/EP2751908A2/en not_active Withdrawn
- 2012-08-23 BR BR112014004823A patent/BR112014004823A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-08-23 WO PCT/US2012/052046 patent/WO2013032852A2/en active Application Filing
- 2012-08-23 RU RU2014112206/07A patent/RU2014112206A/ru not_active Application Discontinuation
- 2012-08-23 CN CN201280053132.XA patent/CN103907271A/zh active Pending
-
2015
- 2015-04-27 US US14/697,105 patent/US20150229182A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103907271A (zh) | 2014-07-02 |
| WO2013032852A3 (en) | 2013-12-19 |
| CA2846784A1 (en) | 2013-03-07 |
| US9048701B2 (en) | 2015-06-02 |
| US20150229182A1 (en) | 2015-08-13 |
| EP2751908A2 (en) | 2014-07-09 |
| US20130049507A1 (en) | 2013-02-28 |
| WO2013032852A2 (en) | 2013-03-07 |
| BR112014004823A2 (pt) | 2017-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2014112206A (ru) | Пассивные магнитные подшипники для вращающегося оборудования, включая асинхронные электрические машины | |
| EP2696481A3 (en) | Axial gap rotating electrical machine | |
| RU2013124393A (ru) | Электрическая машина, в частности насосный агрегат | |
| CN105464897B (zh) | 风轮机转子轴设备 | |
| CN103227528B (zh) | 发电机球轴承支撑件 | |
| AU2012200255A1 (en) | Electrical machines | |
| JP2014027818A5 (ru) | ||
| RU2015149338A (ru) | Магнитный подшипниковый узел, имеющий внутреннюю вентиляцию | |
| US20170149296A1 (en) | Permanent magnet rotor and method of making same | |
| JP2017105416A5 (ru) | ||
| RU2015124119A (ru) | Устройство с двумя соосными роторами | |
| CN102820728A (zh) | 用于风力涡轮机的发电机 | |
| BRPI1100957A2 (pt) | mÁquina elÉtrica rotativa, sistema de geraÇço de potÊncia de vento e mÉtodo de fabricaÇço de mÁquina elÉtrica rotativa | |
| JP2013153628A5 (ru) | ||
| CN104254686B (zh) | 包括定子、转子、转子的第一磁性轴承支架以及具有旋转元件的第二轴承支架的流体动力涡轮发电机 | |
| WO2008143055A1 (ja) | 工作機械用の角度割出し装置 | |
| JP2018531346A5 (ru) | ||
| WO2012168682A3 (en) | Large flywheel pseudo levitation bearing and drive system | |
| CN104052204A (zh) | 发电机装配定位装置 | |
| JP2017089427A5 (ru) | ||
| WO2011141511A3 (de) | Elektrische maschine, insbesondere für eine windkraftanlage | |
| CN101771303B (zh) | 减少发电机端匝应力的轴环 | |
| JP2014173591A (ja) | 発電装置用の回転装置 | |
| JP7091822B2 (ja) | ロータ | |
| CN207835243U (zh) | 电动机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20160902 |