WO2001031213A1 - Rotary machine having active magnetic bearing mounted therein - Google Patents

Rotary machine having active magnetic bearing mounted therein Download PDF

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WO2001031213A1
WO2001031213A1 PCT/JP1999/005878 JP9905878W WO0131213A1 WO 2001031213 A1 WO2001031213 A1 WO 2001031213A1 JP 9905878 W JP9905878 W JP 9905878W WO 0131213 A1 WO0131213 A1 WO 0131213A1
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PCT/JP1999/005878
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Naohiko Takahashi
Haruo Miura
Yasuo Fukushima
Hideo Nishida
Kazuki Takahashi
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Hitachi, Ltd.
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/044Active magnetic bearings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings
    • H02K7/09Structural association with bearings with magnetic bearings

Abstract

Rotary machines operated at high speeds or high peripheral speeds often use active magnetic bearings both as radial bearings and as thrust bearings because of their advantage of requiring no lubricating oil. In other words, a rotary shaft rotating at high speed is supported by active radial bearings at two axial places and by an active thrust bearing between these radial bearings or at a place spaced from the radial bearings toward the shaft end. Magnetic leakage occurs from the thrust magnetic bearing. The magnetic field produced by this magnetic leakage could form a magnet using the rotary shaft and casing as the core. Therefore, the thrust bearing magnetic loop is provided on the outer periphery thereof with a shield member disposed adjacent the radial magnetic bearing for shielding the magnetic loop so as to prevent a magnetic loop being formed from the radial magnetic bearing. The shield member has only to be nonmagnetic and will provide high advantages if disposed in the smallest clearance.

Description

明 細 書  Specification
能動型磁気軸受を搭載した回転機械 Rotating machine with active magnetic bearing
枝術分野 Branch art
本発明は能動型磁気軸受を搭載した回転機械に係り、 特にスラス ト軸受と ラジアル軸受の双方に能動型磁気軸受を搭載したと きに好適な回転機械に関 する。  The present invention relates to a rotating machine equipped with an active magnetic bearing, and more particularly to a rotating machine suitable for mounting an active magnetic bearing on both a thrust bearing and a radial bearing.
背景技術 Background art
潤滑油を使用 しないという利点から、 高速回転機械であるタ一ボ圧縮機の ロータ を支持するのに磁気軸受が使用され始めている。 ターボ圧縮機の磁気 軸受は、 羽根車を含むロータ を電磁力によ り空中に浮上させて支持している c ターボ圧縮機の場合、 動力が大であるので軸受負荷が大き く なるので、 永久 磁石軸受では十分な軸受負荷能力が無い。 そこで、 磁気軸受に電磁石を利用 した能動型の磁気軸受を用いる。 Due to the advantage of not using lubricating oil, magnetic bearings are beginning to be used to support the rotors of turbo compressors, which are high-speed rotating machines. Magnetic bearings of the turbo compressor, if c turbocompressor supporting by floating a rotor comprising an impeller in the air Ri by the electromagnetic force, the force is the bearing load becomes rather large because a large, permanent Magnet bearings do not have sufficient bearing load capability. Therefore, an active magnetic bearing using an electromagnet is used for the magnetic bearing.
能動型の磁気軸受は、 電磁石の吸引力でロータを支持するので、 2つの電 磁石をロータ を挟んで互いに対向させて配置し、 2つの磁石の吸引力をバラ ンスさせてロータを一定の位置に浮上させている。 ロータが安定して浮上し 続けるために、 磁石の吸引力をロータの動き に応じて制御する。 その結果、 能動型の磁気軸受を用いた回転機械口一夕の変位を測定するセンサと、 この センサが測定した変位信号に応じて磁石が発生する吸引力を制御する制御回 路が必要となっている。  Active magnetic bearings support the rotor with the attraction of the electromagnets, so two electromagnets are placed facing each other across the rotor, and the attraction of the two magnets is balanced to position the rotor at a certain position. Has emerged. In order to keep the rotor floating stably, the attractive force of the magnet is controlled according to the movement of the rotor. As a result, a sensor that measures the displacement of the rotating machine port over time using an active magnetic bearing and a control circuit that controls the attractive force generated by the magnet in response to the displacement signal measured by this sensor are required. ing.
と ころで、 磁気軸受を用いたと きに磁束の漏れによ り軸受性能が低下する こ とがある。 このこ と を防止するために、 従来は回転機械全体を覆う ケーシ ングを非磁性のステ ン レス鋼材で製作するこ とが多用されている。 このよ う な例が、 特開平 9 — 3 0 3 3 9 5号公報ゃ特開平 1 0 — 1 7 3 2 5 9号公報 に記載されている。  However, when a magnetic bearing is used, the performance of the bearing may be degraded due to leakage of magnetic flux. In order to prevent this, conventionally, the casing that covers the entire rotating machine is often made of non-magnetic stainless steel. Such an example is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-330395 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-307359.
回転機械の中でも、 比較的小形の真空ポンプ等においては、 ケーシ ング全 体を非磁性のステ ン レス鋼やアルミ ニウム合金で製作するこ とは、 腐食防止 等の利点もあ り 、 実用的に有益である。 しかしながら、 ターボ圧縮機、 特に 8 0 k W以上もの容量の圧縮機では、 ケーシング全体を非磁性化するこ とは 高価格になる と と も に、 加工工程が増し不利益である。 Among rotating machines, in the case of relatively small vacuum pumps, manufacturing the entire casing with non-magnetic stainless steel or aluminum alloy has advantages such as corrosion prevention, etc. It is informative. However, turbo compressors, especially For compressors with a capacity of 80 kW or more, demagnetizing the entire casing is not only expensive but also disadvantageous in that the number of processing steps increases.
一方、 永久磁石磁気軸受で代表される受動型の磁気軸受を用いた上記従来 例においては、 磁束の漏れは有効に活用できる磁束が減って性能低下を引き 起こすのみで、 他の制御機器に漏れ磁束が及ぼす影響は少ない。 そのため、 磁気軸受で発生する磁束を封じ込める よ う に磁気軸受のホルダ一を作成すれ ばよ く 、 能動型の磁気軸受を用いたと きの漏れ磁束による磁気ループの形成 については、 特開平 9 一 3 0 3 3 9 5号公報ゃ特開平 1 0 — 1 7 3 2 5 9号 公報では、 何等考慮されていない。  On the other hand, in the above-mentioned conventional example using a passive type magnetic bearing represented by a permanent magnet magnetic bearing, the leakage of magnetic flux only reduces the magnetic flux that can be used effectively and causes a decrease in performance. The effect of the magnetic flux is small. Therefore, it is only necessary to create a holder for the magnetic bearing so as to contain the magnetic flux generated by the magnetic bearing. Japanese Patent Application Laid-Open No. 0339395 / Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-1733259 does not take this into consideration.
本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであ り、 その目的は信 頼性を向上させた能動型の磁気軸受によ り支持される高速回転機械を実現す るこ とにある。 本発明の他の目的は、 回転機械の制御にスラス ト軸受が悪影 響を及ぼすこ と を防止するこ とにある。  The present invention has been made in view of the above-mentioned disadvantages of the related art, and has as its object to realize a high-speed rotating machine supported by an active magnetic bearing with improved reliability. Another object of the present invention is to prevent a thrust bearing from adversely affecting the control of a rotating machine.
本発明のさ らに他の目的は、 能動型の磁気軸受によ り支持される高速回転 機械において、 ロータゃケーシングの磁化を防止するこ とにある。 発明の開示  Yet another object of the present invention is to prevent magnetization of a rotor-casing in a high-speed rotating machine supported by an active magnetic bearing. Disclosure of the invention
上記目的を達成するための本発明の第 1 の特徴は、 複数の能動型磁気軸受 を搭載する回転機械において、 複数の能動型磁気軸受によ り多重に形成される 磁気ループの中の外周側のループを遮断する遮断部材を備えたものである。 上記目的を達成するための本発明の第 2の特徴は、 一対の能動型ラジアル 磁気軸受と能動型スラス ト軸受とを備えた能動型磁気軸受を搭載する回転機械 において、 スラス ト軸受によ り形成される複数の磁気ループの中の外側に形成 される磁気ループを遮断する遮断部材を備えたものである。  A first feature of the present invention to achieve the above object is that, in a rotating machine having a plurality of active magnetic bearings, an outer circumferential side of a magnetic loop formed by a plurality of active magnetic bearings in a multiplex manner And a blocking member for blocking the loop. A second feature of the present invention to achieve the above object is a rotating machine equipped with an active magnetic bearing including a pair of active radial magnetic bearings and an active thrust bearing, the thrust bearing comprising: It has a blocking member for blocking a magnetic loop formed outside of a plurality of formed magnetic loops.
そして好ま しく は、 一対のラジアル磁気軸受をスラス ト軸受の両側に配置し た ; 遮断部材を一対のラジアル磁気軸受の少な く と も一方の外周側に設けたも のである。 上記目的を達成するための本発明の第 3の特徴は、 回転軸と、 この回転軸の 両端部に配置された遠心羽根車と、 回転軸の中間部に形成されたモータロータ と、 このモータロータ と と もにモータを形成するモータステータを保持するケ 一シングと を備え、 羽根車とモータロータ間にそれぞれ能動型ラジァル磁気軸 受を配置し、 この 1組のラジアル磁気軸受間にスラス ト磁気軸受を配置し、 ラ ジアル磁気軸受の少なく と も一方の外周側に磁気ループの遮断手段を設けたも のである。 Preferably, a pair of radial magnetic bearings are arranged on both sides of the thrust bearing; a blocking member is provided on at least one outer peripheral side of the pair of radial magnetic bearings. A third feature of the present invention to achieve the above object is that a rotating shaft, centrifugal impellers disposed at both ends of the rotating shaft, a motor rotor formed at an intermediate portion of the rotating shaft, Also, a casing for holding a motor stator forming a motor is provided, an active radial magnetic bearing is arranged between the impeller and the motor rotor, and a thrust magnetic bearing is provided between the pair of radial magnetic bearings. The radial magnetic bearing is provided with a magnetic loop blocking means provided on at least one outer peripheral side of the radial magnetic bearing.
そして好ま しく は、 遮断手段は非磁性材からなる ; 回転機械は 8 0〜 2 5 0 k Wの定格動力である ; 回転軸とケーシング間に、 玉軸受のタ ツチダウン軸受 を配置し、 このタ ツチダウン軸受の外周部を非磁性材で覆った ; 非磁性材はス テンレス鋼でと したものである。  Preferably, the shut-off means is made of a non-magnetic material; the rotating machine has a rated power of 80 to 250 kW; a touchdown bearing of a ball bearing is arranged between the rotating shaft and the casing; The outer periphery of the finger-down bearing was covered with a non-magnetic material; the non-magnetic material was made of stainless steel.
上記目的を達成するための本発明の第 4の特徴は、 回転軸と、 この回転軸の 中間部に形成されたモータロータ と、 この回転軸の両端部に取付けられた遠心 羽根車と、 この遠心羽根車に機外からガスを導く吸込み口とこの遠心羽根車で 圧縮したガスを機外に導く吐出口とを有するケーシングとを備え、 各羽根車と モータロータ間にそれぞれ能動型ラジアル磁気軸受を、 このラジアル磁気軸受 の一方側に能動型スラス ト軸受をそれぞれ配置した能動型磁気軸受を搭載した 回転機械において、 ラジアル磁気軸受の少なく と も一方の外周側に磁気ループ の遮断手段を設けたものである。  A fourth feature of the present invention to achieve the above object is that a rotating shaft, a motor rotor formed at an intermediate portion of the rotating shaft, a centrifugal impeller attached to both ends of the rotating shaft, An impeller has a suction port for introducing gas from outside the machine and a casing having a discharge port for introducing gas compressed by the centrifugal impeller to the outside of the machine. An active radial magnetic bearing is provided between each impeller and the motor rotor. In a rotating machine equipped with an active magnetic bearing in which an active thrust bearing is arranged on one side of the radial magnetic bearing, a magnetic loop interrupting means is provided on at least one outer peripheral side of the radial magnetic bearing. is there.
図面の簡単な説明 第 1図は、 本発明の一実施例の能動型磁気軸受を搭載した回転機械の縦断面 図であり、 第 2図は、 能動型スラス ト磁気軸受によって発生する磁気ループを 説明する図、 第 3図は、 能動型スラス ト磁気軸受のー実施例の縦断面図である。 発明を実施するための最良の形態 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rotating machine equipped with an active magnetic bearing according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a magnetic loop generated by the active thrust magnetic bearing. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the active thrust magnetic bearing. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明の一実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。 第 1 図に、 本発明に係る回転機械の一例である 2段の遠心圧縮機の回転部の詳 細を、 縦断面図で示す。 2段の遠心圧縮機 3 0 においては、 モータ 4 1 のロー タである回転軸 3 1 の両端部に第 1段遠心羽根車 3 2 a及び第 2段の遠心羽根 車 3 2 bが直接取り付けられている。 ロータ 3 1 の両羽根車 3 2 a, 3 2 b取 付け位置よ り 内側にはラジァル磁気軸受 3 3 a, 3 3 bが配設されてお り、 こ のラジアル磁気軸受 3 3 a, 3 3 b によ り ロータ 3 1 が回転可能に支承されて いる。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows details of a rotating part of a two-stage centrifugal compressor which is an example of the rotating machine according to the present invention. The details are shown in a longitudinal sectional view. In the two-stage centrifugal compressor 30, the first-stage centrifugal impeller 32a and the second-stage centrifugal impeller 32b are directly attached to both ends of the rotating shaft 31 that is the rotor of the motor 41. Have been. Radial magnetic bearings 33a, 33b are provided inside the rotor 31's two impellers 32a, 32b at the mounting positions, and the radial magnetic bearings 33a, 33b are provided. The rotor 31 is rotatably supported by 3b.
各ラジアル磁気軸受 3 3 a , 3 3 b には、 ロータ 3 1 の半径方向の変位を測 定するラジアルセンサ一 4 2 a, 4 2 bが設けられている。 また、 第 1 図にお いて右側に位置する第 2段羽根車 3 2 b側のラジアル磁気軸受 3 3 bの軸方向 内側には、 この 2段圧縮機において発生する軸方向推力を支承可能なスラス ト 磁気軸受 3 4 a, 3 4 bがロータ 3 1 に形成されたスラス トディ スク 3 l a を挟 んで配置されている。 このスラス ト軸受には、 ロータ 3 1 の軸方向の変位を測 定するために、 スラス トセンサ一 4 3が設けられている。  The radial magnetic bearings 33a and 33b are provided with radial sensors 42a and 42b for measuring the radial displacement of the rotor 31, respectively. In addition, the axial thrust generated in the two-stage compressor can be supported axially inside the radial magnetic bearing 33b on the side of the second-stage impeller 32b located on the right side in Fig. 1. The thrust magnetic bearings 34a and 34b are arranged with the thrust disk 3la formed on the rotor 31 interposed therebetween. This thrust bearing is provided with a thrust sensor 143 for measuring the axial displacement of the rotor 31.
ロータ 3 1 の中央部には、 永久磁石回転子 4 0 を有するモータロータ部 3 1 bが形成されてお り 、 このロータ部 3 1 b に対向して僅かの隙間をも ってモー タステ一夕 3 7が配設されている。 このモータステ一タ 3 7 とモー夕ロー夕部 とによ り永久磁石モータ 4 1 が構成される。 モータステータ 3 7 は外周側を水 冷ジャケ ッ ト 4 5 に保持されてお り、 モータステータ 3 7、 ロータ 3 1 その他 一切のものがケーシング 3 8 c内に収容されている。  A motor rotor 31b having a permanent magnet rotor 40 is formed at the center of the rotor 31. The motor rotor 31b faces the rotor 31b with a slight gap. 3 7 are arranged. A permanent magnet motor 41 is constituted by the motor stator 37 and the motor rotor. The outer periphery of the motor stator 37 is held by a water-cooled jacket 45, and the motor stator 37, the rotor 31 and everything else are accommodated in a casing 38c.
ロータ 3 1 の両端部に取付けられた遠心羽根車 3 2 a, 3 2 b は、 シュラウ ド壁を持たないオープンシュラ ウ ド羽根車である。 各遠心羽根車 3 2 a, 3 2 b のオープンシュラウ ド面は、 ケ一シング 3 8 c に保持されケ一シング内部に収 容されたイ ンナ一ケ一シング 3 8 a , 3 8 b との間に微小な隙間を形成してい る。 ラジアル磁気軸受 3 3 a, 3 3 b よ り も軸方向外側には、 補助軸受 3 9 a, 3 9 bが配設されている。 この補助軸受 3 9 a, 3 9 bは、 磁気軸受 3 3 a、 3 3 b に通電されないために磁気軸受が作動しな く て、 ロータ 3 1 がステ一夕 4 1 ゃケーシング 3 8 a , 3 8 b等と接触するのを防止するためのものである。 圧縮機運転時には、 ラジアル磁気軸受 3 3 a, 3 3 bがロータ 3 1 を浮上さ せる。 これによ り、 補助軸受 3 9 a , 3 9 b と ロータ 3 1 とが接触するこ とな く 回転制御される。 運転時に補助軸受 3 9 a, 3 9 b とロータ 3 1 との間に形 成される隙間は、 モータやラジアル磁気軸受 3 3 a, 3 3 bのエアギャ ッ プ及 び羽根車のシュラウ ドギヤ ッ プよ り小さい。 The centrifugal impellers 32a and 32b attached to both ends of the rotor 31 are open shroud impellers without a shroud wall. The open shroud surface of each centrifugal impeller 32a, 32b is held by the casing 38c, and the inner casing 38a, 38b held inside the casing. And a small gap is formed between them. Auxiliary bearings 39a and 39b are disposed axially outside the radial magnetic bearings 33a and 33b. The auxiliary bearings 39a and 39b are not energized because the magnetic bearings 33a and 33b are not energized, and the rotor 31 does not operate. This is to prevent contact with 38b etc. During the operation of the compressor, the radial magnetic bearings 33a and 33b lift the rotor 31. Thus, the rotation is controlled without the auxiliary bearings 39a and 39b coming into contact with the rotor 31. The gap formed between the auxiliary bearings 39a, 39b and the rotor 31 during operation is limited to the air gap of the motor and radial magnetic bearings 33a, 33b and the shroud gear of the impeller. Smaller than
このよ う に構成した 2段の遠心圧縮機のラジアル磁気軸受 3 3 a , 3 3 bで は、 ロータ 3 1 に電磁鋼板製のス リ ーブを嵌合し、 磁気軸受のロータ部 3 1 c , 3 I d を形成している。 一方、 このロー タ部に対向するステ一夕部 3 3 c , 3 3 d も電磁鋼板を有している。 このステ一夕部 3 3 c、 3 3 d の電磁 鋼板と ロー タ部の電磁鋼板と の間には磁気回路が形成されている。 1 つのラ ジアル軸受ュニ ッ ト にはロータ を挟んでこの磁気回路が 4 つ形成されてお り 、 上下左右の 4 つの吸引力を制御 してロータ を浮上させている。  In the radial magnetic bearings 33a and 33b of the two-stage centrifugal compressor configured as described above, electromagnetic steel sleeves are fitted to the rotor 31 and the rotor part 31 of the magnetic bearing is used. c, 3 I d. On the other hand, the stay portions 33c and 33d facing the rotor portion also have magnetic steel sheets. A magnetic circuit is formed between the magnetic steel sheets in the stay sections 33c and 33d and the magnetic steel sheets in the rotor section. Four magnetic circuits are formed on one radial bearing unit with the rotor interposed, and the four attractive forces of up, down, left, and right are controlled to lift the rotor.
同様に、 2段遠心圧縮機のスラス ト軸受 3 4 a, 3 4 b では、 ロータ 3 1 形成したディ スク 3 1 a を挟んで電磁石を配置し、 ディ スク とステー タ側の 鉄心との間に磁気回路を形成している。 この 2 つの電磁石でディ ス ク を吸引 し、 その力を制御する こ とでロー タ 3 1 がステ一夕 3 8 a , 3 8 b等に接触 しないよ う に軸方向位置を制御 している。  Similarly, in the thrust bearings 34a and 34b of the two-stage centrifugal compressor, an electromagnet is arranged with the disk 31a formed on the rotor 31 interposed between the disk and the core on the stator side. To form a magnetic circuit. The disk is attracted by these two electromagnets, and by controlling the force, the axial position is controlled so that the rotor 31 does not contact the stays 38a, 38b, etc. .
と ころで、 ラ ジアル軸受においては、 磁束の大部分はロータの電磁鋼板部 とステー タの電磁鋼板部およ びステー タの電磁鋼板部のギヤ ッ プ部を通り 、 その他の部分にはほと んど漏れない。 これに対して、 ス ラス ト軸受において は、 磁束が軸受以外のケーシング 3 8 c や回転軸 3 1 に漏れる可能性が大き レ o  By the way, in the radial bearing, most of the magnetic flux passes through the electromagnetic steel plate of the rotor, the electromagnetic steel plate of the stator, and the gear gap of the electromagnetic steel plate of the stator, and almost all other parts. Almost no leakage. On the other hand, in the thrust bearing, there is a high possibility that the magnetic flux leaks to the casing 38c and the rotating shaft 31 other than the bearing.
例えば、 典型的なスラス ト磁気軸受のコ イ ルは単純な円形を してお り 、 そ の中心をロータが貫いている。 このス ラス ト磁気軸受では、 磁束はコ イ ルの 中心を貫こ う とする。 そのため、 コ イ ルの中心にロータが配置されている と、 ロータがいわば鉄心の作用を し、 ロー タの中を磁束が通る。 このロータの中 を通 り抜けた磁束は、 さ ら に圧縮機のケーシングを通過する磁束のループを 形成 し、 結局、 機械全体が電磁石と なる。 この不具合を避けるために、 スラス ト磁気軸受のステータ を縦断面で Eの 字形にする。 そ して、 1 個のステ一タ当た り 2個のコイ ルを挿入し、 電流の 向き を互いに逆にする。 このよ う にス ラス ト軸受を構成する と、 コ イ ルよ り 外径側に位置するケーシングの部分と内径側に位置する回転軸部分とでは磁 界の方向が逆と な り 、 う ち消されて零と なる。 その結果、 発生する磁束は軸 受内部に閉 じこめられる。 For example, a typical thrust magnetic bearing coil has a simple circular shape, with the rotor passing through the center. In this thrust magnetic bearing, the magnetic flux tends to pass through the center of the coil. Therefore, if the rotor is arranged at the center of the coil, the rotor acts as an iron core, and magnetic flux passes through the rotor. The magnetic flux passing through the rotor further forms a magnetic flux loop passing through the casing of the compressor, and eventually, the entire machine becomes an electromagnet. To avoid this problem, the stator of the thrust magnetic bearing has an E-shape in longitudinal section. Then, two coils are inserted per one stator, and the directions of the currents are reversed. When the thrust bearing is configured in this way, the direction of the magnetic field is reversed between the casing portion located on the outer diameter side of the coil and the rotating shaft portion located on the inner diameter side. It is erased to zero. As a result, the generated magnetic flux is confined inside the bearing.
このよ う な構造のスラス ト軸受は、 確かに磁束を閉 じ込める点では有利で ある ものの、 広い軸受対向面積を必要とするので、 低速で大型な回転機械に は採用でき るが、 高速小形な機械には適用が難しい。 そのため、 高速小形化 を図った本発明においては、 スラス ト軸受と して第 3 図に詳細を示すよ う に、 構造が簡単な Cの字形のも のを採用 している。  Thrust bearings with such a structure are advantageous in that they can confine magnetic flux, but they require a large bearing facing area, so they can be used for low-speed and large rotating machines, but they can be used for high-speed small It is difficult to apply to a simple machine. For this reason, in the present invention which has been downsized at high speed, a C-shaped thrust bearing having a simple structure is employed as the thrust bearing as shown in detail in FIG.
と ころで、 遠心圧縮機においては、 磁化の大き さを数ガウス以下にすべき 場合がある。 そのため、 磁気軸受を搭載した遠心圧縮機では、 軸受部以外の 部分に生じる磁化を極力減らすこ とが求められている。 従来は磁化を防止す るために、 ケ一シングの材料をステン レスな どの非磁性材に し、 磁気を遮蔽 していた。 しかしこの場合には、 ケ一シングのコス ト高によ り圧縮機の製造 コス トが大幅上昇していた。  However, in a centrifugal compressor, the magnitude of magnetization may need to be several gauss or less. Therefore, in a centrifugal compressor equipped with magnetic bearings, it is required to minimize the magnetization generated in parts other than the bearings. In the past, in order to prevent magnetization, the casing was made of a non-magnetic material such as stainless steel to shield the magnetism. However, in this case, the manufacturing cost of the compressor increased significantly due to the high cost of casing.
ケーシ ングの非磁性化を しないで、 ケ一シングを铸鉄のよ う な磁性材料で 製作する と、 スラス ト軸受から発生する磁束はケーシング内を通過し、 ケー シングを磁化して しま う 。 本発明者ら による磁場解析の結果では、 多 く の磁 束はラジアル軸受のステ一 タ部を通 り抜けている こ とが判明した。 回転軸と ステ一タ との間の隙間の中で磁気的な隙間が最も狭い部分は、 ラ ジアル軸受 における軸受と ロータ 間に形成されるいわゆる軸受ギヤ ッ プである。 この最 も隙間が狭い軸受ギャ ッ プには、 磁束が集ま り やすい。 その結果、 ラ ジァル 軸受のステ一 タが磁束の通 り道と な り 、 ロータ と ケ一シングが磁気回路的に 接続される。 この場合には、 ラ ジアル軸受の制御に悪影響を及ぼし、 最悪の 事態では、 ラ ジアル軸受が制御不能になる。 このよ う に、 ケーシング等の磁性化は遠心圧縮機の浮上制御に対して重大 な影響を与えるので、 極力避ける こ とが望ま しい。 そこで、 本発明において は、 以下に記載のよ う にラ ジアル軸受部及びスラス ト軸受部を構成している c ラジァル磁気軸受 3 3 a , 3 3 b は、 それぞれベアリ ングハウジング 3 5 a, 3 5 b に固定されている。 そして、 ラジアル磁気軸受 3 3 a、 3 3 b とべァ リ ングハウジング 3 5 a、 3 5 b との間に非磁性のステンレス鋼材で作られたリ ング 4 4 a、 4 4 b を揷入する。 このステンレスリ ングは磁気シール ド材、 つ ま り磁気ループの遮断部材と して作用する。 If the casing is made of a magnetic material such as steel without demagnetizing the casing, the magnetic flux generated from the thrust bearing will pass through the casing and magnetize the casing. According to the results of the magnetic field analysis by the present inventors, it was found that many magnetic fluxes passed through the stator part of the radial bearing. The part having the smallest magnetic gap among the gap between the rotating shaft and the stator is a so-called bearing gear formed between the bearing and the rotor in the radial bearing. Magnetic flux tends to collect in the bearing gap with the narrowest gap. As a result, the stator of the radial bearing serves as a path for magnetic flux, and the rotor and casing are connected in a magnetic circuit. In this case, the control of the radial bearing is adversely affected, and in the worst case, the radial bearing becomes uncontrollable. As described above, magnetizing the casing and the like has a significant effect on the levitation control of the centrifugal compressor. Therefore, in the present invention, the radial magnetic bearings 33a and 33b constituting the radial bearing portion and the thrust bearing portion as described below are respectively provided with the bearing housings 35a and 35a. Fixed to 5b. Then, insert rings 44a and 44b made of non-magnetic stainless steel between the radial magnetic bearings 33a and 33b and the bearing housings 35a and 35b. . This stainless steel ring acts as a magnetic shield material, that is, a blocking member for the magnetic loop.
一方のスラス ト磁気軸受 3 4 a は、 ベアリ ングホルダ 3 6 に固定されている。 他方のスラス ト磁気軸受 3 4 b は、 ベアリ ングハウジング 3 5 bあるいはステ ン レス リ ング 4 3 b に固定されている。 このスラス ト磁気軸受の詳細を第 3 図 に示す。  One thrust magnetic bearing 34 a is fixed to a bearing holder 36. The other thrust magnetic bearing 34b is fixed to the bearing housing 35b or the stainless steel ring 43b. Fig. 3 shows the details of this thrust magnetic bearing.
遠心圧縮機が高速回転する と、 スラス トディ スク 3 1 a に生じる遠心応力が 増大するので、 スラス トディ スク 3 1 a をでき るだけ小径にする必要がある。 そこで、 本実施例では第 3図に示した Cの字形の磁石を採用 している。 スラス トディ スク 3 1 a の径を小さ く するため、 すなわち、 軸受面をできるだけ内径 側へ位置させるために、 ステータのヨーク をできるだけ、 内径側へ伸ばしてい る。  When the centrifugal compressor rotates at a high speed, the centrifugal stress generated in the thrust disk 31a increases. Therefore, the diameter of the thrust disk 31a needs to be as small as possible. Therefore, in this embodiment, a C-shaped magnet shown in FIG. 3 is employed. In order to reduce the diameter of the thrust disk 31a, that is, to position the bearing surface as far as possible to the inner diameter side, the stator yoke is extended as far as possible to the inner diameter side.
この Cの字形のものは Eの字形のものと異な り 、 スラス ト磁気軸受を構成す る個々の磁石はコイルを 1個しか有していない。 そのため、 外部へ漏れる磁束 を積極的に打ち消すこ とができ ない。 ただし、 スラス トディ スク 3 1 a を挟ん で互いに対向している電磁石において、 電流の向き を互いに逆で大き さが同じ にすれば、 外部への磁束の漏れが小さ く なる。 通常は、 スラス ト荷重が付加さ れるので、 どち らか一方の電磁石の電流が大き く な り 、 磁気漏れの原因と なる 起磁力が生じる。  This C-shape is different from the E-shape, and each magnet constituting the thrust magnetic bearing has only one coil. Therefore, the magnetic flux leaking to the outside cannot be canceled out positively. However, in the electromagnets facing each other across the thrust disk 31a, if the current directions are opposite to each other and the magnitudes are the same, leakage of magnetic flux to the outside is reduced. Normally, since a thrust load is applied, the current of one of the electromagnets increases, and a magnetomotive force that causes magnetic leakage occurs.
なお、 スラス ト磁気軸受 3 4 a, 3 4 b に使われる コィルの形状は、 ロータ 3 1 の軸芯を中心とする単純な円形である。 スラス ト磁気軸受のコイルに電流 が流れる と、 スラス ト磁気軸受のステ一タ鉄心とスラス トディ スク 3 1 a と を 通るよ う に磁束 5 1 a, 5 1 bが発生する。 スラス ト磁気軸受のステ—夕鉄心 とスラス トディスク との間には空隙が存在するので、 その空隙に磁束密度に応 じた吸引力が生じる。 The shape of the coil used for the thrust magnetic bearings 34a and 34b is a simple circle centered on the axis of the rotor 31. When a current flows through the coil of the thrust magnetic bearing, the stator core of the thrust magnetic bearing and the thrust disk 31a are displaced. Magnetic fluxes 51a and 51b are generated as they pass. Since a gap exists between the steel core of the thrust magnetic bearing and the thrust disk, an attractive force corresponding to the magnetic flux density is generated in the gap.
スラス ト磁気軸受 3 4 a, 3 4 b のステ一夕鉄心は、 スラス トディ スク 3 1 a を狭んで対をなしている。 そこで、 これら 2つのスラス ト磁気軸受 3 4 a , 3 4 bのステ一タに印加するコイル電流を調節して、 軸方向に任意の力を発生 させる。 コイル電流を、 図示しない磁気軸受コン トローラを用いて調整する。 磁気軸受コン トロ一ラは、 外乱などから生じるロータの変位や振動を抑えて ロータを常にある一定の位置に位置決めするよ う に磁気軸受を調整する。 その ために、 磁気軸受コ ン ト ローラには、 変位センサが測定したロータの変位信号 が入力される。 また、 磁気軸受コン トローラは、 軸受コィルに電流を供給する パワーアンプや、 フィー ドバック制御用の演算機能を有している。 これによ り、 時々刻々 と変化するロータの挙動に対して、 印加すべきコィル電流の量を演算 する。  The steel cores of the thrust magnetic bearings 34a and 34b are paired by narrowing the thrust disk 31a. Therefore, an arbitrary force is generated in the axial direction by adjusting the coil current applied to the stators of the two thrust magnetic bearings 34a and 34b. The coil current is adjusted using a magnetic bearing controller (not shown). The magnetic bearing controller adjusts the magnetic bearing so that the rotor is always positioned at a certain position while suppressing the displacement and vibration of the rotor caused by disturbances. For this purpose, the displacement signal of the rotor measured by the displacement sensor is input to the magnetic bearing controller. The magnetic bearing controller has a power amplifier that supplies current to the bearing coil and an arithmetic function for feedback control. In this way, the amount of coil current to be applied is calculated for the momentarily changing behavior of the rotor.
上述したよ う に、 スラス ト軸受ではその磁気の影響がなるべく外部に漏れな いよう に、 2つのコイルに流れる電流の向きを互いに逆にしている。 定常状態 でかつスラス ト荷重がなければ、 2つのコィルには向きは異なるが同じ大き さ の電流が流れる。 この場合、 力がバラ ンスすると と もに外部に漏れる磁気も最 も小さ く なる。 この定常状態を現出するのに必要な電流は、 バイアス電流と呼 ばれている。 バイアス電流は、 磁気軸受に静的なテンシ ョ ンを負荷させて電流 と力の線形性を改善するものである。  As described above, in the thrust bearing, the directions of the currents flowing through the two coils are opposite to each other so that the influence of the magnetism does not leak to the outside as much as possible. In the steady state, when there is no thrust load, the same current flows through the two coils in different directions. In this case, when the force is balanced, the magnetism that leaks to the outside is also minimized. The current required to achieve this steady state is called the bias current. Bias current loads the magnetic bearing with a static tension to improve the linearity of current and force.
現実の機械では、 流体スラス ト力の存在やギヤ ップの不平衡のために 2つの コイル電流の大き さは決して同じにはならない。 そのため、 電流の差に応じて 磁気漏れが発生する。 この磁気漏れの影響を少なくするために、 従来は上述し たよう に、 ケーシング全体をステンレス鋼などの非磁性材料で製造して磁気遮 蔽していた。 しかしこれは、 コス ト増大を引き起こす。 非磁性材料を用いるこ とは、 磁気遮蔽に非常に有効である。 しかしながらこれがコス ト高を引き起こ すなら、 ケ一シング全体を非磁性にしないで磁気遮蔽を可能にする構成が得ら れないかを検討した結果が本発明である。 本発明は、 必要最小限の非磁性材料 の使用で非常に効果的な磁気遮蔽法を見出したものである。 In a real machine, the magnitudes of the two coil currents are never the same due to the existence of fluid thrust and unbalance of the gap. Therefore, magnetic leakage occurs according to the current difference. Conventionally, as described above, the entire casing was made of a non-magnetic material such as stainless steel to magnetically shield to reduce the influence of the magnetic leakage. However, this leads to increased costs. The use of non-magnetic materials is very effective for magnetic shielding. However, if this causes cost, a configuration is possible that allows magnetic shielding without making the entire casing non-magnetic. The present invention is the result of studying whether or not it is possible. The present invention has found a very effective magnetic shielding method using a minimum of non-magnetic material.
本発明の磁気遮蔽法の詳細を以下に示す。 ラジアル磁気軸受 3 3 a、 3 3 b のステータ鉄心の外周部分だけを、 非磁性材料は覆っている。 スラス ト磁気軸 受 3 4 a, 3 4 bの 2つのコイルに流れる電流 5 1 a、 5 1 bが不平衡状態に なる と、 第 2図に示すよ う に不平衡分の磁界によ り、 ラジアル磁気軸受 3 3 a、 3 3 b のステ一夕鉄心、 回転軸 3 1 およびケーシング 3 8 c を磁路とする磁束 のループ 5 2 a, 5 2 bが形成される。 ラジアル磁気軸受 3 3 a, 3 3 b はス ラス ト磁気軸受 3 4 a , 3 4 b と同様にステ一夕鉄心と回転軸 3 1 間のギヤ ッ プが小さいので磁束が通りやすい。 そのため、 ギャ ッ プを通る磁気回路ができ る。 そこで、 ラジアル軸受の鉄心の中を磁束が通らないよ う に してケーシング の磁化を防止する。  The details of the magnetic shielding method of the present invention are shown below. The nonmagnetic material covers only the outer periphery of the stator core of the radial magnetic bearings 33a and 33b. When the currents 51a and 51b flowing through the two coils of the thrust magnetic bearings 34a and 34b become unbalanced, as shown in Fig. 2, the magnetic field due to the unbalanced state causes A magnetic flux loop 52a, 52b having a magnetic path formed by the stator core of the radial magnetic bearings 33a, 33b, the rotating shaft 31 and the casing 38c is formed. Like the thrust magnetic bearings 34a and 34b, the radial magnetic bearings 33a and 33b have a small gap between the step iron core and the rotating shaft 31 so that the magnetic flux can easily pass through. This creates a magnetic circuit that passes through the gap. Therefore, magnetization of the casing is prevented by preventing magnetic flux from passing through the iron core of the radial bearing.
第 1 図に、 その一実施例を示す。 ラジアル軸受のステ一タ鉄心とケーシング の間に非磁性材料の遮断部材を揷入している。 このよ う にするこ とでラジアル 軸受を通り抜ける磁気ループを遮断するこ とができる。  FIG. 1 shows an example of this embodiment. A blocking member made of a non-magnetic material is inserted between the stator core of the radial bearing and the casing. In this way, the magnetic loop passing through the radial bearing can be interrupted.
と ころでラジアル軸受は、 ラジアル方向の軸受吸引力を発生するために磁気 回路を有している。 このラジアル方向の軸受吸引作用と ラジアル軸受のステー タ外周に挿入する非磁性材料とは、 全く切り離して考えるこ とができ る。 この こ とは、 非磁性材料を挿入すれば、 ラジアル軸受の吸引作用の独立性がよ り完 全なものになるこ と を示している。  Here, the radial bearing has a magnetic circuit for generating a bearing attraction in the radial direction. This radial bearing suction action and the non-magnetic material inserted around the outer periphery of the radial bearing stator can be considered completely separate. This indicates that the insertion of a non-magnetic material makes the independence of the suction action of the radial bearing more complete.
つま り 、 非磁性材を挿入しないと、 スラス ト軸受が発生した磁束がラジアル 軸受を通り抜けてしま う。 その結果、 ラジアル軸受によるロータの位置制御が スラス ト軸受の動作によ り影響される。 ラジアル軸受の外側に非磁性材を挿入 する と、 ケーシングの磁化を防止でき る と と も に、 ラジアル軸受がスラス ト軸 受の制御から独立できる効果も生じる。  In other words, unless a non-magnetic material is inserted, the magnetic flux generated by the thrust bearing passes through the radial bearing. As a result, the position control of the rotor by the radial bearing is affected by the operation of the thrust bearing. Inserting a non-magnetic material outside the radial bearing not only prevents the magnetization of the casing, but also has the effect of making the radial bearing independent of the thrust bearing control.
遠心圧縮機では、 ステ一タ と回転軸 3 1 間の隙間が狭い部分と しては、 磁気 軸受部分の他に、 モータ 3 1 b、 4 1 部、 羽根車 3 2 a, 3 2 b部および補助 軸受 3 9 a , 3 9 b部がある。 上述した理由で、 モータステ一タ 4 1 の外周部、 イ ンナーケ一シング 3 8 a, 3 8 b部、 および補助軸受 3 9 a , 3 9 b の外輪 の外周部も非磁性材にする必要がある。 In the centrifugal compressor, the portions where the gap between the stator and the rotating shaft 31 is narrow include not only the magnetic bearings but also the motors 31b and 41, and the impellers 32a and 32b. And auxiliary bearings 39a and 39b. For the reasons described above, the outer peripheral portion of the motor The outer periphery of the inner casing 38a, 38b and the outer ring of the auxiliary bearing 39a, 39b must also be made of non-magnetic material.
しかしながら、 第 1 図に示す遠心圧縮機で代表される高速の回転機械では、 モータステータ部は駆動力に見合った分の発熱があり、 この熱を冷却するため にモ一タステータ 4 1 の外周には水冷ジャケ ッ ト 4 5が設けられている。 水冷 ジャケ ッ ト 4 5 には、 腐食防止等の観点からステン レスや黄銅の非磁性材が使 用されるので、 改めて他の非磁性材料をモータステータの外周に挿入する必要 はない。  However, in a high-speed rotating machine represented by the centrifugal compressor shown in Fig. 1, the motor stator generates heat corresponding to the driving force, and the heat is cooled around the outer periphery of the motor stator 41 to cool this heat. Is equipped with a water-cooled jacket 45. Since the water-cooling jacket 45 uses a non-magnetic material such as stainless steel or brass from the viewpoint of corrosion prevention, it is not necessary to insert another non-magnetic material around the outer periphery of the motor stator.
イ ンナ一ケ一シング 3 8 a, 3 8 b部の非磁性化について考えると、 羽根車 自体 3 2 a , 3 2 bが高速高周速化のためにチタ ン合金あるいはアルミ合金な どの非磁性材を用いているので、 イ ンナーケ一シングまで非磁性材にする必要 はない。 また、 補助軸受 3 9 a , 3 9 bについては一般に玉軸受を使用するが、 転動体がセラ ミ ッ クであれば、 外輪の外側に非磁性材を挿入する必要はない。 鋼鉄の転動体を用いると きは転動体を磁束が通るので、 前述のラジアル軸受の 場合のよう に外輪の外側に非磁性材 4 6 a, 4 6 bを挿入する。  Considering the demagnetization of the inner casings 38a, 38b, the impellers 32a, 32b themselves are made of non-magnetic materials such as titanium alloy or aluminum alloy for high speed and high peripheral speed. Since magnetic material is used, it is not necessary to use non-magnetic material until inner casing. Although ball bearings are generally used for the auxiliary bearings 39a and 39b, it is not necessary to insert a non-magnetic material outside the outer ring if the rolling elements are ceramic. When a steel rolling element is used, magnetic flux passes through the rolling element. Therefore, as in the case of the radial bearing described above, nonmagnetic materials 46a and 46b are inserted outside the outer ring.
上記実施例では、 両側にラジァル磁気軸受を配置し、 その間にスラス ト磁気 軸受を配置していた。 このよ う な構成は、 前述したとおり、 スラス ト磁気軸受 が発生する起磁力によ り磁気漏れのループが構成されやすいので、 あま り好ま しく ない。 しかしながら、 ラジアル軸受の制振能力を十分に生かすにはこの配 置が好ま しい。 スラス ト磁気軸受による磁気漏れを避けるため、 あるいは回転 機械の構造的な制約によ り、 スラス ト磁気軸受がラジアル磁気軸受間に配置さ れずに、 ラジアル磁気軸受間外に配置されると きには、 以下のよう にすればよ レ  In the above embodiment, the radial magnetic bearings are arranged on both sides, and the thrust magnetic bearings are arranged between them. As described above, such a configuration is not preferable because a magnetic leakage loop is easily formed by the magnetomotive force generated by the thrust magnetic bearing. However, this arrangement is preferred to take full advantage of the radial bearing's damping capabilities. To avoid magnetic leakage due to the thrust magnetic bearings or due to structural limitations of the rotating machine, when the thrust magnetic bearings are not located between the radial magnetic bearings but are located outside the radial magnetic bearings Can be done as follows
この場合、 磁気漏れは小さ く なる と考えられる。 しかしながら、 ラジアル磁 気軸受以外にも磁路にな りやすいものが存在すると、 スラス ト磁気軸受による 磁気漏れが発生する。 例えば、 補助軸受がスラス ト磁気軸受の外側に配置され ていると、 補助軸受が磁路にな り磁気漏れが発生する。 この場合は、 前述のよ う に、 補助軸受にセラ ミ ッ クボールの玉軸受を採用したり、 外輪の外側を非磁 性材のリ ングで覆う よ う にして磁路の形成を防止する。 In this case, the magnetic leakage is considered to be small. However, if there is anything other than the radial magnetic bearing that easily becomes a magnetic path, magnetic leakage occurs due to the thrust magnetic bearing. For example, if the auxiliary bearing is located outside the thrust magnetic bearing, the auxiliary bearing becomes a magnetic path and magnetic leakage occurs. In this case, as described above, a ceramic ball bearing is used for the auxiliary bearing, or the outside of the outer ring is non-magnetic. The formation of a magnetic path is prevented by covering with a ring of a conductive material.
以上述べたよ う に、 本発明によれば、 回転機械を支持する磁気軸受において、 ケーシング全体を非磁性材料で製作するこ とを不要と したので、 低コス トで磁 気軸受及びそれを搭載した回転機械を実現できる。  As described above, according to the present invention, in the magnetic bearing for supporting the rotating machine, it is not necessary to manufacture the entire casing with a non-magnetic material, so that the magnetic bearing and the magnetic bearing are mounted at low cost. A rotating machine can be realized.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 複数の能動型磁気軸受を搭載する回転機械において、 前記複数の能動型磁 気軸受によ り多重に形成される磁気ループの中の外周側のループを遮断する遮 断部材を備えたことを特徴とする能動型磁気軸受を搭載した回転機械。  1. In a rotating machine equipped with a plurality of active magnetic bearings, a blocking member for blocking a loop on an outer peripheral side in a magnetic loop formed by the plurality of active magnetic bearings in a multiplex manner is provided. A rotating machine equipped with an active magnetic bearing.
2 . 一対の能動型ラジアル磁気軸受と能動型スラス ト軸受とを備えた能動型磁 気軸受を搭載する回転機械において、 前記スラス ト軸受によ り形成される複数 の磁気ループの中の外側に形成される磁気ループを遮断する遮断部材を備えた ことを特徴とする能動型磁気軸受を搭載した回転機械。  2. In a rotary machine equipped with an active magnetic bearing having a pair of active radial magnetic bearings and an active thrust bearing, a rotating machine is provided with a plurality of magnetic loops formed by the thrust bearings. A rotary machine equipped with an active magnetic bearing, comprising a blocking member that blocks a formed magnetic loop.
3 . 前記一対のラジアル磁気軸受を前記スラス ト軸受の両側に配置したことを 特徴とする請求の範囲第 2項に記載の能動型磁気軸受を搭載した回転機械。 3. The rotating machine according to claim 2, wherein the pair of radial magnetic bearings are arranged on both sides of the thrust bearing.
4 . 前記遮断部材を一対の前記ラジアル磁気軸受の少なく と も一方の外周側に 設けたこ とを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の能動型磁気軸受を搭載した 回転機械。 4. The rotating machine according to claim 2, wherein the blocking member is provided on at least one outer peripheral side of the pair of radial magnetic bearings.
5 . 回転軸と、 この回転軸の両端部に配置された遠心羽根車と、 前記回転軸の 中間部に形成されたモータロータ と、 このモータロータ と と もにモータを形成 するモータステータを保持するケ一シングと を備え、 前記羽根車とモータロー タ間にそれぞれ能動型ラジァル磁気軸受を配置し、 この 1組のラジァル磁気軸 受間にスラス ト磁気軸受を配置し、 ラジアル磁気軸受の少なく と も一方の外周 側に磁気ループの遮断手段を設けたこ とを特徴とする能動型磁気軸受を搭載し た回転機械。  5. A rotating shaft, centrifugal impellers disposed at both ends of the rotating shaft, a motor rotor formed at an intermediate portion of the rotating shaft, and a casing for holding a motor stator that forms a motor together with the motor rotor. An active radial magnetic bearing is disposed between the impeller and the motor rotor, and a thrust magnetic bearing is disposed between the pair of radial magnetic bearings. At least one of the radial magnetic bearings is provided. A rotating machine equipped with an active magnetic bearing, characterized in that a magnetic loop blocking means is provided on the outer peripheral side of the rotary machine.
6 . 前記遮断手段は非磁性材からなることを特徴とする請求の範囲第 5項に記 載の能動型磁気軸受を搭載した回転機械。  6. The rotating machine according to claim 5, wherein said blocking means is made of a non-magnetic material.
7 . 前記回転機械は 8 0〜 2 5 0 k Wの定格動力であることを特徴とする請求 の範囲第 5項に記載の能動型磁気軸受を搭載した回転機械。  7. The rotary machine equipped with an active magnetic bearing according to claim 5, wherein the rotary machine has a rated power of 80 to 250 kW.
8 . 前記回転軸と前記ケ一シング間に、 玉軸受のタ ツチダウ ン軸受を配置し、 このタ ツチダウン軸受の外周部を非磁性材で覆ったことを特徴とする請求の範 囲第 5項に記載の能動型磁気軸受を搭載した回転機械。 8. The touchdown bearing of a ball bearing is disposed between the rotating shaft and the casing, and the outer periphery of the touchdown bearing is covered with a non-magnetic material. A rotating machine equipped with the active type magnetic bearing according to the above.
9 . 前記非磁性材はステンレス鋼であるこ と を特徴とする請求の範囲第 6項ま たは第 8項に記載の能動型磁気軸受を搭載した回転機械。 9. The rotating machine equipped with an active magnetic bearing according to claim 6, wherein the non-magnetic material is stainless steel.
1 0 . 回転軸と、 この回転軸の中間部に形成されたモータロータ と、 この回転 軸の両端部に取付けられた遠心羽根車と、 この遠心羽根車に機外からガスを導 く 吸込み口と この遠心羽根車で圧縮したガスを機外に導く 吐出口とを有するケ 一シングと を備え、 各羽根車とモータロータ間にそれぞれ能動型ラジアル磁気 軸受を、 このラジアル磁気軸受の一方側に能動型スラス ト軸受をそれぞれ配置 した能動型磁気軸受を搭載した回転機械において、 前記ラジアル磁気軸受の少 な く と も一方の外周側に磁気ループの遮断手段を設けたこ と を特徴とする能動 型磁気軸受を搭載した回転機械。  10. A rotating shaft, a motor rotor formed at an intermediate portion of the rotating shaft, centrifugal impellers mounted on both ends of the rotating shaft, and a suction port for introducing gas to the centrifugal impeller from outside the machine. And a casing having a discharge port for guiding the gas compressed by the centrifugal impeller to the outside of the machine. An active radial magnetic bearing is provided between each impeller and the motor rotor. In a rotating machine equipped with an active magnetic bearing in which a thrust bearing is arranged, an active magnetic bearing characterized in that at least one of the radial magnetic bearings is provided with a magnetic loop shut-off means on an outer peripheral side thereof. Rotating machine equipped with.
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