JPH08512451A

JPH08512451A - エネルギー貯蔵および変換装置

Info

Publication number: JPH08512451A
Application number: JP7503907A
Authority: JP
Inventors: ジェニングス、ホワード・ティモシー; コックス、テレンス・マーチン
Original assignee: ブリティッシュ・ヌクレア・フュエルズ・ピー・エル・シー
Priority date: 1993-07-06
Filing date: 1994-07-06
Publication date: 1996-12-24
Also published as: WO1995002270A1; GB9313946D0; DE69405756T2; ATE158448T1; DE69405756D1; ES2106551T3; GR3025629T3; DK0707753T3; EP0707753A1; EP0707753B1; AU7079394A

Abstract

(57)【要約】円筒状本体部分を有するローター（５）および１つ以上の電気コイルおよびステーター（７）に関して回転している間にローター（５）を電磁気的に懸架するための手段（１３、１４、１５、１７）を有するステーター（７）からなるエネルギー変換および貯蔵装置。ローター（５）がステーター（７）に関して回転するとき、電気エネルギーが装置に適用され、また装置から取り出される。ステーター（７）はローター（５）と同軸的にローター（５）内に配置されている。上記懸架手段は能動電磁軸受（１５、１７）を有し、少なくともその１つはローター（５）の懸架を制御するための制御コイル（Ｌ１）および制御コイル（Ｌ１）に電気接続されているが、しかしながらローター（５）の位置に関係し且つ電磁石（１５、１７）に関するパラメーターを感知するための別個の変換器を形成しない手段（Ｌ２）を有する少なくとも１つの電磁石を有する。

Description

【発明の詳細な説明】エネルギー貯蔵および変換装置本発明はエネルギー貯蔵および変換装置に関する。フライホイルはエネルギーを運動エネルギーとして受取って貯蔵することができまた利用系によって要求されると他の形態に変換するためエネルギーを放出する。先行技術において、フライホイルが電気モーター／発電器系中にローターを持つフライホイル系が数多く知られている。その種の系の例は先行特許明細書ＥＰ０１９１２２５Ｂ、ＦＲ２６１４３６７およびＵＳ５１２４６０５に記載されている。この種の系において、回転しているとき、ステーターに対しローターを懸架するために採用される手段は理想的なものではない。その種の公知の系は、例えばＥＰ０１９１２２５Ｂにおいて、分離した位置の変換器を用いる能動磁気軸受を採用している。この変換器は、その種の変換器が操作の上限温度と独立した物理的大きさを有しそして変換器により占められる空間が制御電磁石のための有効な空間、従って懸架されているローターにかかる力を減少させるため、系の特徴を制限することになる。さらに、その種々公知の系におけるローターは、理想的な形状を有していなかったので、またそれ故高速で回転することが要求されるとき能動電磁気軸受によって効率的な懸架がなしにくかった。本発明によれば、円筒状本体部分を持つローターおよび１つ以上の電気コイルを持つステーターを有しそれによってローターがローターと同軸的にローター内に配置されたステーターに対して回転するときに、電気エネルギーをこの装置に供給したりまたこの装置から取り出すことができ、さらにステーターに対して回転している間にローターを電磁気的に懸架するための手段を有する装置であって、該懸架手段は複数の能動電磁気軸受を有し、そのうちの少なくとも１つはローターの懸架を制御するための制御コイルを持つ少なくとも１つの電磁石および制御コイルに電気的に接続されており、しかしながらローターの位置および電磁石に関するパラメーターを感知するための分離した変換器を形成しない、ことからなるエネルギー貯蔵および変換装置が提供される。感知するための該手段は制御コイルの電圧と電流とをモニターするための手段を含むことができる。また、それに代えてあるいは感知するための該手段に加えて、制御コイルのインダクタンスをモニターするための手段を含むことができる。該ローターは繊維強化材料および繊維強化材料中に埋込まれた磁気材料との複合体から形成されることができる。該ステーターはローターの本体部分の長さ少なくとも主要部分に沿って伸びることができる。該ローターの本体部分はその最大径よりも大きい長さ（その軸に沿った）を有することができる。ローターの本体部分は、本出願人による他の係属中の特許出願ＷＯ９４／０６１９３、名称「ローター」に記載されている方法で形成することができる。該出願では、磁性材料が繊維強化プラスチックス材料中の補強繊維層の中におよび該層間に存在している。この出願に記載されているように、磁性材料は、望ましくは粉体状で得ることができ、しかも高磁場で磁化され得るものである。望ましくは磁性材料は、磁性を失わせる力に対して、抵抗性を有することである。磁性材料は、希土類が磁性材料、例えばコバルト−サマリウムまたはネオジム−ボロンであってもよい。ローターの繊維強化材料は、公知の繊維強化材料を含み、そのポリマーマトリックスは冷熱硬化性物質、熱硬化性物質あるいは熱可塑性物質であることができる。ポリマー物質は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フリーデルクラフツ樹脂（Friedel Crafts Resins）、ポリイミド、ポリエーテルスルホンおよびポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のうち１種以上からなることができ、そのとき所望に応じて、公知の添加剤、例えば硬化剤、充填剤、酸化防止剤などが併用される。補強繊維は、カーボン繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、ポリアミド繊維、ポリアラミド繊維およびポリオレフィン繊維のうち１種以上からなることができる。繊維強化材料内の磁性物質の充填量は、本願出願人による係属中の英国特許出願９３１３９４３.４に記載されているように、繊維強化材料のマトリックス全体に亘って変化させてもよく、このようにすることにより、ローターの本体部分の単位体積当りの平均重量が構造体の軸からの距離と共に放射状に減少する。ＷＯ９４／０６１９３に記載されているように、ローター本体部は、好ましくは繊維の巻物からなる最初の層、最初の層のまわりに重ねられかつ螺旋状の空間を繊維の巻物の間に規定する少なくとも１つの中間層、該空間中の磁性粉末および中間層のまわりに重ねられた繊維の巻物の外側層からなる。このようなローターは、以下の工程を含む方法により製造され得る。（ａ）熱硬化性樹脂により含浸された未硬化繊維からなる最初の層をマンドレルに巻き付け、（ｂ）最初の層のまわりに、未硬化の樹脂が含浸した繊維からなる少なくとも１つの中間層を中間層の繊維間の螺旋状空間を特定するように巻き、（ｃ）上記空間に、磁化されていない磁性材料粉末および未硬化樹脂マトリックス材料からなる混合物を配置し、（ｄ）中間層のまわりに、未硬化の樹脂が含浸された繊維からなる外層を巻き、（ｅ）樹脂が、硬化前でありそして硬化プロセス過程にあって液状である間に磁場をかけて磁性材料粉末を所望の配向に配列し、（ｆ）樹脂を硬化温度に加熱し、そして（ｈ）磁性材料粉末を電気コイルで磁化する。本発明の装置のステーターは、ダイカスト法、焼結法、押出法あるいは注型法によるチューブまたは筒状物からなる基体を用いることにより形成される。基体は、非鉄金属又はポリマー材料からなることができる。基体は磁性材料を含まなくてもよいしあるいは粉末状の鉄を含んだ物質でコートされた非磁性物質からなっていてもよい。電気コイルは、基体を製造している間にあるいはその後に基体に取り付けられる。電気コイルは基体上に、例えば溶接、化学的な結合などの適切な公知のいかなる技術によっても基体上に形成されるし、また、例えば光リソグラフィー技術などの印刷法により付着することにより基体上に形成される。ステーターのコイルは、非常に高い電流を受容することができることが望ましい。ステーターで鉄の使用を避けることにより、このような受容を助ける。しかしながら、鉄を用いないステーターは効率的でない。ステーターには、例えば不活性オイルなどのポンプで輸送し得る液中に分散した鉄、例えば粒子状のものがステーター内の空洞の中へ注入されあるいは空洞から除かれ、それによってステーターの透磁率が装置の要求される付勢状態に応じて変化し得るようにする手段を備えることができる。本発明の装置のローターおよびステーターは、望ましくは室を形成する囲いの中に設置されることが望ましい。該室は、好ましくは、例えば１０^-6Ｔｏｒｒの高真空状態に減圧し得るものであり、その使用の間、ローターにかかる分子抵抗を最少にし、また分子抵抗によって生じる寄生エネルギー損失を最少とする。上記室は、残留分子が半透膜に向かって加速されて半透膜を通過し、膜の背後の室の中の領域に捕捉される静電気配置を含む分子イオンポンプを包含する。該膜は、例えばＯ₂、Ｎ₂およびＣＯ₂などのガス状分子が高速度で通過できるが、低速度では反対方向に通過することができない微小孔物質からなることができる。これとは別に、半透膜は、ローターと囲いとの間の空間に位置することができる。使用中、ローターの回転運動によって膜方向に向かった残留ガス分子はこの膜を透過し、その後、膜と囲いの内壁間の領域に捕捉される。膜は、便利には波形であり、そのことにより分子が膜を通過する可能性が増大する。本発明の装置は、中空の導管を含むことができ、該管を冷却液が通過し使用の際発生する熱を除去する。導管は、ステーターの軸上に実質的に位置している中空の軸からなることができる。該囲いは、例えば５〜５０ｍｍの厚さで、高強度アルミニウムあるいはその合金、さらにはこれらが、例えばポリアラミドの、繊維の巻き上げ体で補強されたものから形成された容器であってもよい。囲いの内壁は、使用中にローターが囲いの中で砕けて故障したときにローターを構成する物質を捕捉するための手段を有することができる。該容器の内壁には、すべり環が存在していてもよいし、また運動エネルギーを他の状態のエネルギーに変換して吸収する物質、例えば蒸発する水のような液体あるいはバーミキュライトのような固体を装填することができる。本発明の装置において、ローターの突然の停止を検出する目的で、装置は該室の温度を監視する手段あるいはローターの温度を監視する手段および／またはローター本体に発生する応力パターンを監視する手段を含むことができる。光ファイバーガイドは、ローターの温度または応力パターンを遠くから監視するための知られた方法として用いられる。検出された温度水準または応力水準が、許容できない程に高い場合、電気エネルギーの供給は自動的に遮断され、それによってローターの速度は許容できる水準に落とされる。ステーターのコイルは、外部のスイッチング回路に接続している。スイッチング回路により、本発明の装置が電気モーターとして機能することができ、コイルに供給されるべき電気エネルギーをローターの運動エネルギーとして貯蔵することを可能とする。装置が発電機として機能するときは、スイッチング回路により電気エネルギーがコイルから抜き出される。ローターが突然停止したことが検出された場合、装置を発電機モードに変換し、かつステーターのコイルを高抵抗の電気負荷に接続することにより、ローターの運動エネルギーは急速に抜き出される。装置は出力回路から電磁気軸受の入力回路へのフィードバック手段を有することができそれによってローターから導かれたエネルギーが軸受の電磁石に動力を供給するために用いられる。ローターとステーターは、さらに、お互いに同じ極性を持ったもの同志が対向している磁石部分、例えば軟鉄を有することができそれによって該部分は低速度においてローターを懸架するための受動磁気軸受を与える。ローターの円筒状本体は、均一な横断面の直円柱であるチューブからなることができるが、またその横断面積が長さに沿ってあるいは長さの一部に沿って、例えばその末端領域においてのみ、変化するチューブからなっていてもよい。該本体部は、縦断面において単一の円錐台外被あるいは両端に円錐台外被部分を有することができる。また、該部分は、外径は一定であるが、内径が本体部分の一方の末端から他方の末端間で変化していたりあるいは両方の末端から本体部分の中央領域間で変化しているような縦断面形状を有するものであってもよい。望ましくは、ローターとステーターとの間隔は、仮に後者の横断面積が変化していても、ローターの本体部分の長さに沿って実質的に一定である。望ましくは、ローターとステーターが、使用時に両者間に生じる磁場が、ローターの軸に対して実質的に直交していることである。該能動軸受は少なくとも１つのラジアル軸受と少なくとも１つのスラスト軸受を有していてもよい。ローターは、電磁石とローターの間に適当な懸架制御力を生み出すために能動軸受の１つ以上の電磁石に対向する一方又は両方の周縁部に、強磁性体、例えば軟鉄を組み込むことができる。望ましくは、本発明による装置の能動電磁気軸受は、それぞれ、我々の係属中の特許出願ＥＰ５４９,９１１ＡまたはＥＰ５４９,９１２Ａに記載されているように、それによって生み出される懸架を安定化させるために、電磁石とサーボ制御回路を有している。すなわち、ＥＰ５４９,９１１Ａに記載されているとおり、本発明による装置の１つ以上の能動電磁気軸受は、誘導制御コイルを持つ電磁石、電磁石のコイルに制御された電気供給をなし得る制御可能な電気供給装置を有する、電磁石のための電力源、電磁石に関するローターの位置に関係するパラメーターの増分変化に応答して誤り制御シグナルを発生するための制御シグナル発生器および電磁石に対する対象物の懸架を安定化させるように、電磁石への電気供給を調節する電気供給装置へ、制御シグナル発生器によって発生された誤り制御シグナルをフィードするための負のフィードバック制御回路を有し、ここで該制御シグナル発生器は、電磁石の純正インダクタンスＬによる電磁石の電圧の成分Ｖ_Lを検出するための手段、電磁石のコイルを通して流れる電流ｉを検出するための手段、検出したＶ_Lの値と検出したｉの値から複数の対向シグナルを誘導するための手段および複数の対向シグナルをバランスさせるための手段を有しそれによって制御シグナル発生器によって生み出される誤り制御シグナルが該複数の対向シグナルの完全なバランスからの偏差を表わし且つ電気供給によってなされるべき訂正シグナルによってバランスを回復させる。該複数の対向シグナルのバランシングは、ＥＰ５４９,９１１Ａに記載されているとおり、ローターの懸架の比例および微分制御の１つ又はそれ以上を与える。その種の制御形態において、ローターの懸架に対しランダムな動揺によって惹き起こされる摂動をバランスさせるために必要とされる回復力は、ローターの相対的位置あるいはローターの相対的位置の変化の割合にそれぞれ比例する。該複数の対向シグナルは、比例制御を与えるために、時間に対して積分されそしてｉの測定値に比例するかあるいはｉの測定値を代表するシグナルに対してバランスされたＶ_Lの測定値に比例するかあるいはＶ_Lの測定値を代表するシグナルを含んでいてもよい。これとは別に、あるいはこれに加えて、該複数の対向シグナルは、微分制御を与えるために、ｉの測定値に比例するかあるいはｉの測定値を代表するシグナルの時間微分であるシグナルに対してバランスされたＶ_Lの測定値に比例するかあるいはＶ_Lの測定値を代表するシグナルを含んでいてもよい。かくして、制御の所望の形態は、Ｖ_Lとｉを代表するシグナルの１つの時間に対する適当な積分又は微分によって複数の対向シグナルを誘導しそしてそれを比較することによって得られる。２つあるいはそれ以上の制御の型、例えば比例と微分制御が一緒に提出されるべきことが要求される場合には、本発明の装置はフィードバック制御の所望の形態を与えるために、誤り制御シグナルを与えるために採用された（Ｖ_Lとｉから誘導される）複数の対向シグナルのそれぞれの組を生み出すための複数の比例回路又は閉回路を有する。該電磁石は、その最も普通の形態において、誘導コイルが提供される磁気コアを有する（それを通して電流が電磁石を付勢するために供給される）。しかしながら、電磁石は、磁気コアなしの誘導コイルであってもよい。電気供給装置は固定電源に接続された制御された増巾器回路を持つことができそれによって電磁石のコイルに制御された水準で制御された直流電流を供給する。該増巾器回路の増巾器は、好ましくは高利得増巾器でありそしてＡ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥ級のいずれかの増巾器であることができる。好ましくは増巾器の利得は２００より大きく、望ましくは５００より大きい。パラメーターＶ_Lとｉは制御コイルの各端末に直接接続されたプロセス回路によって測定できそしてこれらのパラメーターは好ましくはこのようにして測定される。本発明は、それ故、１つ以上の電磁石によるローターの電磁気的懸架の比例制御が別個の変換器を使用せずに、すなわち先行技術におけるように制御コイルに物理的に接続されていない変換器を使用せずに、達成されることを可能にする。その種の比例制御は、供給電力の変動によって惹き起される、その平均位置の周りのローターの振動に対する剛直性を与える。高い剛直性は、振動を起こす力が適用されたとき（振動数は系の共鳴振動数に近くないと仮定して）殆ど運動が起こらないということを意味している。例えば、比例制御のためのプロセス回路は、コイル端末への抵抗接続によって与えられるその入力を持つ演算増巾器を有することができる。演算増巾器は、積分器への出力を与えるように接続され、該積分器の出力は電磁石コイルへの抵抗接続によって与えられる他の入力を持つ異なる演算増巾器への１つの入力を形成する。該異なる演算増巾器の出力はコイルへ電気供給する電気供給装置、例えば電力増巾回路のための誤り制御シグナルを与える。この種の回路の構造と操作の例は以下に詳しく記載する。以下に更に詳細に説明するとおり、その種の回路はコイルの電圧と電流の値を測定するためコイルの端末に接続される場合、電流の正成分が回路の出力において存在することを確かめることによって、いわゆる微分制御、他の望ましい公知の制御形、が付加的に達成される。その中では、懸架している対象物に作用する全体力と対象物の相対的位置の時間微分との間に、正勾配のほぼ直線関係が成立している。その種の微分制御は、ローターの懸架へのランダムな摂動によって惹き起こされるその平均位置の周りの対象物の振動に対して、望ましい制動を与える。高い制動は摂動力が与えられたとき、速度が殆ど起きないことを意味している。数多くの系において、ランダムな振動の剛直性と制動の両者を与えることは望ましいことである。低い機械的インピーダンスはより高い剛直性および／または制動を結果として生み出す。本発明による装置において、上述した比例制御に加えて微分制御を達成する好ましい別法は次のとおりである。上記に定義されたパラメーターＶ_Lの測定値を代表するシグナルはパラメーターｄｉ／ｄｔの測定値を代表するシグナルに対しバランスされる。ここで、ｉはコイルの電流であり、そしてバランスされた複数のシグナル間の差はフィードバック回路の誤り制御シグナルとして採用され、しかも、上記した誤り制御シグナルと一緒に、コイルへの電気供給に用いられる。かくして、比例制御を与える上記した負のフィードバック制御回路と平行して、上記した如く微分制御を与える付加的な負のフィードバック回路を持つことは好ましい。上記した比例制御と一緒に、その種の微分制御は別個の変換器を使用することなしに達成され得る。かくして、ローターの電磁気的懸架の比例と微分制御を与えることはもちろん、本発明は前述した如き別個の変換器がもたらす問題を解決することを可能とする。対象物の懸架の電磁気的制御は、先行技術で用いられるような別個の変換器を害し得る比較的高い温度で達成できるしまた単位領域当りのより大きな電磁気的制御力を得ることもできる。上記測定系は少ない数の別個の部品を用いて形成され得るので、懸架制御は、先行技術の系と比較して、より安価に且つより高い信頼性を達成することができる。ＥＰ５４９,９１２Ａに記載されているとおり、本発明による装置のローター懸架を制御するための１つ以上の能動磁気軸受は、（ＥＰ５４９,９１２Ａに記載された配列に加えてあるいはそれに代わるものとして）誘導制御コイルを含む電磁石、電磁石のコイルに制御された電気供給をなし得る制御可能な電気供給装置を含む、電磁石のための電力源、電磁石に対するローターの位置に関するパラメーターの増分変化に応答して誤り制御シグナルを作り出すための制御シグナル発生器および電磁石に対するローターの懸架を安定させるように電磁石に電気供給を調節する電気供給装置に、制御シグナル発生器で作り出された誤り制御シグナルを、フィードするための負のフィードバック制御回路、を含有することができる。ここで、電磁石の制御コイルと並列接続されて第２のコイルが存在し、使用中に、同じ電流が制御コイルと第２のコイル中を流れ且つ共振回路が第２のコイルまたは第２のコイルと相互に誘導関係にある第３のコイルに接続されたコンデンサーによって形成される。それによって、第２のコイルと第３のコイルとは変圧器の１次および２次コイルとして作動し、そして制御コイルを含む回路中に一定のピーク電圧振巾共振回路の共振ピーク中にある振動数を持つａ、ｃシグナルを入射するための手段が同様に包含されている。制御コイルのインピーダンスとインダクタンスは電磁石と懸架される対象物とを分離している距離の増分変化とともに変化して、ａ、ｃ振動における電流成分の変化をもたらす。共振回路は制御コイル中を流れる電流のａ、ｃ成分のみを検出するための手段を備えている。電流のａ、ｃ成分の振巾は振巾検出器によって、共振回路の一成分、例えばコンデンサーの交流電圧の振巾を測定することによって感知される。該第２のコイルがそれ自体共振回路中に存在する場合には、該振巾検出器は第２のコイルにおけるｄ、ｃ成分からの分離を要求し、そしてこれはそれぞれのリード線を該振巾検出器にコンデンサーを通して接続することによってなされる。該第２のコイルが変換器として第３のコイルと一緒に使用されるときには、第２のコイル（すなわち変圧器の１次コイル）を通して入射されたａ、ｃシグナルは同じ振動数で第３のコイル（すなわち変圧器の２次コイル）を横切るように変化する電圧を誘導する。誘導電圧は、用いられた振動数において、制御コイルを通して流れる電流の変化するａ、ｃ成分の目安となる。該振巾検出器によって検出された変動電圧の振巾は、所望の平均水準を持つ対照シグナルと、誤り検出器中で比較される。そして、測定された振巾と所望の平均水準との間の偏差からなる誤りシグナルは積分器で積分されそして、その後、所望の平均水準にインダクタンスを維持すべく制御コイルに電気供給を調整するため、上述した制御可能な電気供給装置、例えば電気増巾回路に接続された負のフィードバック閉回路（上述した回路と並列である）に制御コイルとして使用される。該入射されたａ、ｃシグナルは制御可能な電気供給装置の回路への入力として用いられそしてそれによって制御コイルに供給された上記装置の通常のｄ、ｃ出力に重畳される。望ましくは、本質的ではないが、該共振振動数は普通の音声範囲よりも大きくそして好ましくは１５〜２５ＫＨｚ、例えば２０ＫＨｚ、の範囲にある。上記したような、制御コイルのインダクタンスの測定による対象物の位置の制御は、対象物に作用する全体力と対象物によって動いた増分距離の時間積分との間の関係が正勾配の直線関係にある他の公知の望ましい制御形態である、対象物の懸架のいわゆる積分制御を与えることがわかる。上記したようなインダクタンスの測定は、第２のコイルを制御コイルに接続することによって本質的には実施されるので、別個の変換器の使用はここでも回避できる。かくして、ローター懸架の、比例、積分および微分制御の組合せである、いわゆるＰＩＤ制御は、別個の変換器の要請なしに、すなわち制御コイルに接続されていない変換器なしに、達成され得る。本発明の装置は、それぞれが本発明の別の方法で制御される複数の電磁石を持つことができる。例えば、一緒に作動する一組の電磁石は対象物の懸架を一次元に制御するために使用される。その種の一組の電磁石の制御は、それぞれ電磁石、制御シグナル発生器および制御シグナル発生器から全て前述した如き電気供給装置へのフィードバック回路に接続された制御可能は電気供給装置を備えることによって達成される。懸架されている対象物を構成するローターのための能動電磁気軸受は、上記したようにして制御される２組の電磁石を持つことができる。各組のメンバーは一次元の懸架を制御するために一緒に働き、全体の軸受で二次元の懸架を与える。シャフトのための完全な懸架系はローター上で半径方向に作用する２つ以上のその種の能動軸受およびローターの端部上で作用する１つの能動スラスト軸受を有することができる。本発明による装置の作用は、有利なことに、別個の変換器の位置の選択についての制限の問題が回避されることを可能とする。各能動軸受において複数の電磁石が用いられる場合、これらは共通のコアの異なる部位上に公知の方法で電磁石コイルを設けることによって形成される。コアは公知の方法で形成され且つ積層される。例えば、それは硬い環形状であり、その外側に環と同軸的にローターを有している。環形状は軸方向に向いて複数の突起を持つことができ、突起の１部および全部は制御コイルを担持している。コアはこの分野でよく知られた他の形状の１つであってもよい。２つの電磁石を有しそれぞれがローターの相対的位置に関するパラメーターを制御するフィードバック回路を有する本発明の装置において、それぞれの回路のための誤りシグナルを生成するための制御シグナル発生器は、両電磁石と一緒になったフィードバック回路に共通の単一回路を持つことができる。制御シグナル発生器は、１つの電磁石の電気供給装置に対する負のシグナルとしておよび他の電磁石、電気供給装置に対する正のシグナルとして並びにその逆も（適当であれば）適用される出力を持つことができる。各フィードバック回路のための共通回路からの出力は、それと一緒になっている電磁石の制御コイルに専用の制御シグナル発生器からの誤り制御シグナルと共に適用される。２つの電磁石へ電流を供給するための電気供給装置は、２つのトランジスター装置をドライブする共通の電力増巾器を持つことができる。２つのトランジスター装置のそれぞれは電磁石の１つと別個の電圧源に接続されており、２つの電圧源は反対の分極を有しそれによって２つのコイルに適用される電流変化は等しく且つ反対となる。この場合、１つのフィードバック回路と誤り制御シグナルのみが電力増巾器に対する入力として要求される。本発明の実施態様は、添付図を参照して実施例を用いて以下に記述される。図１は、ローターフライホイル配置物の正側横断面図である。図２は、図１に示された配置物において、能動軸受に使用される電磁石制御コイル回路の回路ダイヤグラムである。図３は、図２に示された回路におけるフィードバック回路に接続して使用される付随的なフィードバック回路の回路ダイヤグラムである。図４および図５は、図３に示されたフィードバック回路のための別の配置物の回路ダイヤグラムである。図６は、図１の配置物に示されたローターの懸架を制御するための２つの能動電磁石を含む制御回路のブロック回路ダイヤグラムである。図７は、図１の配置物におけるローターの懸架を制御するための２つの能動電磁石を含む別の回路の回路ダイヤグラムである。図８は、図１に示された配置物における能動軸受に使用される他の電磁石制御回路の回路ダイヤグラムである。図１に示されるように、真空室１は、ドラム形状の容器３に納められている。チューブ状シャフト４は、容器３の端部の間に固定され、容器１の軸に沿って伸びている。シリンダー状でチューブ状のローター５は、チューブ状シャフト４と共軸で室１に取り付けられている。ローター５は、繊維強化複合体物質および磁性物質、例えばコバルト−サマリウムよりなる。ステーター７は、シャフト４およびローター５の間において、シャフト４の上に据え付けられている。ステーター７は、連続した永久磁石よりなり、その永久磁石に接触して、１つまたはそれ以上の電気コイルを含んでいる。そのコイルは、導電線に繋がれ、２つの線９および１１は、絶縁性のコーティング（図示されていない）を有し、そして容器３の一方の端部を通して外部の回路に連結している。ローター５は、軟鉄の端末リング１３、１４に結合し、その内部表面は、ステーター７に面しているローター５の内部表面７ａの部分を形成している。電磁石システム１５、１７は、ステーター７の端部近くのシャフト４上に据え付けられ、リング１３、１４にそれぞれ面している。それぞれの電磁石システムは、通常の長方形の断面の磁性コアリングおよびそのコアの周囲に等角的に据え付けられた４つの能動コイルよりなる。それぞれのコイルは、それぞれ外部の導電線に接続され、電磁石システム１５、１７のコイルを付勢する外部回路にそれぞれ順次接続している。また、外部回路は、ヨーロッパ特許第５４９,９１１Ａおよびヨーロッパ特許第５４９,９１２Ａに記載された方法でアイアンリング１３、１４に関する電磁石システム１５、１７の懸架のサーボ制御を与えるパラメターを監視し、検出している。かくして、電磁石システム１５、１７およびリング１３、１４は、ステーター７の周囲にローター５の放射状の能動磁気軸受懸架を与える。ローター５端部の近くにある能動磁気軸受システム２３は、シャフト４の軸上の所望の位置にローター５を設置するスラスト軸受を備えている。ローター５の内部表面上に形成された磁性リング２５、２７は、ステーター７の外部表面上に同様な極性（それらが面するリングのように）の直面磁性リングを任意に備えている。それらリング２５、２７、２９、３１は、低速度でローター５を懸架するために受動磁性軸受を備えている。図１に示された配置物内において発生した熱は、冷却剤、例えば水をチューブシャフト４の内側４ａに沿って流通することによって除去することができる。使用に際し、図１に示された配置物は、電気モーターまたは発電機のいずれの方法でも操作できる。この配置物がモーターとして作動している場合には、回路１２は、ローター５が回転させられるようにステーター７のコイルへの入力として電気エネルギーが与えられるようにスイッチされる。ローター５の回転速度は非常に速く、例えば１分間１００,０００〜２００,０００回転である。この配置物が発電機として作動している場合には、ローター５の回転は、回路１２を通して外部エネルギーとして抜き取られるステーター７のコイル中に電圧の誘導を起こす。抜き取られた電圧波形は、公知の方法、例えばスムージングによって外部の負荷、例えばブラシ無しｄｃモーターに使用されるのに適した形に転換される。図２に示された制御回路は、能動軸受に使用される電磁石の制御コイルの端末と交叉する２つの接続によって計測している。パラメターＶ_Lは、これを積分して、∫Ｖ_Lｄｔを形成し、そしてこの記号は、ｋ₃ｉとバランスして、ヨーロッパ特許第５４９,９１１Ａに記載された方法で比例制御および任意に微分制御を与える。より詳細に図２を説明すると、ローター５（図１）の懸架を制御している電磁石のコイルは、コイル自体の抵抗Ｒ１の系列において、インダクタンスＬ１によって表わされる。コイルは端末Ｘ１およびＸ２を有する。そのコイルは、わずかにまたは制御できるように固定されたレベルｄ、ｃ（直流）でその端末Ｘ１に供給されている。そのｄ、ｃは、抵抗器Ｒ１５を通じて、供給電圧レール＋Ｖ_Rに接続されたダーリントンペア（Darlington pair）のトランジスターＴ１およびＴ２を誘導している高利得増巾器Ａ１により供給される。Ｔ２は、端末Ｘ１でコイルに接続されている。コイルの端末Ｘ１は、抵抗器Ｒ３を通して、演算増巾器Ａ２の一方の入力端末に接続され、そのＡ２の他の端末は、抵抗器Ｒ１６を通してアースされている。また、抵抗器Ｒ１６の正端末は、抵抗器Ｒ１７を通してポテンシオメーターＰ３の可変ポテンシャル接触子に接続されている。そのＰ３の正端末は、コイルの他の端末Ｘ２に接続されており、負の端末はアースされている。また、コイルの端末Ｘ２は、抵抗器Ｒ２を通してアースに接続し、またポテンシオメーターＰ１の正の端末に接続している。そのＰ１の負の端末は、アースされている。抵抗器Ｒ５は、増巾器Ａ２の出力端末と、抵抗器Ｒ４を通してアースに端末が接続されている抵抗器Ｒ３から増巾器Ａ２への入力端末との間で接続されている。増巾器Ａ２の出力は、抵抗器Ｒ６を通して、演算増巾器Ａ３に一つの入力端末を形成するように接続しており、Ａ３の他方の入力端末は、抵抗器Ｒ７を通してアースに接続している。コンデンサーＣ１は、増巾器Ａ３の出力と抵抗器Ｒ６からの増巾器Ａ３の入力との間に接続されている。増巾器Ａ３からの出力端末は、ポテンシオメーターＰ２の正端末を形成し、そのＰ２の負端末はアースされている。ポテンシオメーターＰ２は、演算増巾器Ａ４の一つの入力端末を形成するように、抵抗器Ｒ８を通して接続している可変ポテンシャル接触子を有する。ポテンシオメーターＰ１は、増巾器Ａ４の他の入力端末を形成するように抵抗器Ｒ９に通じて接続している可変ポテンシャル接触子を有する。またＡ４のこの他の端末は、抵抗器Ｒ１０を通してアースに接続されている。抵抗器Ｒ１１は、増巾器Ａ４の出力および抵抗器Ｒ８からの増巾器Ａ４の入力との間に接続されている。増巾器Ａ４の出力端末は、抵抗器Ｒ１２を通して増巾器Ａ１の一方の入力端末へフィードバック回路を形成するよう接続されている。増巾器Ａ１の他方の入力端末は、抵抗器Ｒ１３を通してアースへ接続されている。抵抗器Ｒ１２から増巾器Ａ１への入力は、抵抗器Ｒ１２１を通して、ポテンシオメーターＰ４の可変ポテンシャル接触子に接続し、そのＲ４の正端末は、正ポテンシャル＋Ｖにあり、そのＲ４の負端末は、負ポテンシャル−Ｖにある。抵抗器Ｒ１４は、増巾器Ａ１の出力および抵抗器Ｒ１３からのその入力との間に接続される。回路部品の数値（value）は、増巾器Ａ２の出力がコイルの真のインダクタンスに十分であるように選択される。増巾器Ａ２の出力は、増巾器Ａ３およびコンデンサーＣ１および抵抗器Ｒ６よりなる積分器によって積分され、そして積分された出力を表わしている信号の選択された分画は、回路部品の数値の選択によって得られるコイルからの電流を表わしている入力とバランスしている。従って、増巾器Ａ４からのどの出力も真のインダクタンスによるＶの成分Ｖ_L の積分とＶの抵抗成分の選択された比率との間の相違に十分となっている。そして、その出力は、Ｒ１２を経由して誤り制御シグナルとして利用され、増巾器Ａ１の入力端末Ｘ３に適用される。また、この端末は、ポテンシオメーターＰ４から得られる参照電圧に接続している。抵抗器Ｒ１４の値は、増巾器Ａ１を高利得とさせるために、抵抗器Ｒ１３と比べて高いが、増巾器Ａ１を含む回路の操作安定性を促進することを確定にするため最大ＩＭΩに制限されている。図２に示された回路は、ローター５の懸架の比例フィードバック制御を与える。対象物の懸架の付随的微分制御を与えるために、電流の正の成分は、図２の増巾器Ａ２およびＡ３よりなる回路を通して提供される。この条件は、図２に断続線として示されている、抵抗器Ｒ１９をコンデンサーＣ１と並行して任意に追加することによって達成することができる。代わりに、その条件は、増巾器Ａ２の出力において電流シグナルを与えるために、ポテンシオメーターＰ３を補完し、そして増巾器Ａ２の出力の安定した状態の部分を補完するために、図２の断続線で示されるように、抵抗器Ｒ１８およびポテンシオメーターＲ５を追加することによっても達成することができる。抵抗器Ｒ１８およびポテンシオメーターＰ５が、このように使用される場合には、ポテンシオメーターＰ４は必要ではない。図２に示される回路において、一方の端末Ｘ１並びにＸ２および他方端末Ｘ３の間の回路の部分よりなるフィードバック回路は、以下“回路Ｑ１”と称する。さらに、回路Ｑ１よりなる制御に加えて、インダクタンス測定による対象物の位置制御を任意に備え付けたフィードバック回路は、図３に示された回路である。図３において、増巾器Ａ１、トランジスターＴ１およびＴ２、インダクタンスＬ１および抵抗Ｒ１によって表わされる制御電磁石のコイル、抵抗器Ｒ２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５およびポテンシオメーターＰ４並びに抵抗器Ｒ１２１は、図２の回路において同じ引用記号を有する項目と同じである。制御電磁石のコイルは、ここでは“制御コイル”と云う。さらに、増巾器Ａ１の公称のｄ、ｃ出力に重ねて、図３において、コンデンサーＣ３を通してトランジスターＴ１のベースに接続されたオシレーター１によって２０ＫＨｚのａ、ｃ信号が与えられる。代わりに、オシレーター１およびコンデンサーＣ３は、増巾器Ａ１に対して入力として使用される。従って、Ｌ１およびＲ１よりなる制御コイルに対して適用される電圧は、一定の電圧巾の２０ＫＨｚの部分を含んでいる。制御コイルのインピーダンスは、電磁石および制御されるべき対象物（図示されていない）との間の空気間隙すなわち分離とともに変化し、懸架された対象物に作用する全力の増分変化によって引き起こされる空気間隙の増分変化は、制御コイルを通して通過する、変化する２０ＫＨｚの電流部分に帰することになる。空気コア変圧器Ｍは、インダクタンスＬ１並びに抵抗Ｒ１およびＲ２と直列にインダクタンスＬ２（および内部抵抗、図示されていない）を有するさらなるすなわち一次コイル、およびコンデンサーＣ２に対する出力回路に接続したインダクタンスＬ３を有する二次コイルよりなる。出力回路の部品は、その回路がオシレーター１の周波数で共振するように選択される。共振出力回路は、インダクタンスＬ３の二次コイルにおける相互誘導によって、インダクションＬ１およびＬ２の制御および一次コイルを通して流れる電流の２０ＫＨｚ部分のみに関係した電圧をピックアップする。適用された交流電圧部分の振巾は一定であるので、誘導電圧は、制御コイルのインピーダンスの適用周波数での測定値を表わし、従って、測定された誘導電圧における如何なる変化も制御電磁石および制御された対象物との間の間隙の制御をするのに感知される。コンデンサーＣ２にかかる電圧の２０ＫＨｚ部分の振巾は、次のようにして検出される。その電圧は、他の入力端末がコンデンサーＣ４を経由して抵抗器Ｒ２２を通してアースへ接続している増巾器Ａ５のもう一方の入力端末へ高入力インピーダンスを与える抵抗器Ｒ２０を経由して適用される。また、抵抗器Ｒ２１は、増巾器Ａ５の出力およびコンデンサーＣ４との間に接続されている。増巾器Ａ５を有する回路は、変圧器出力のインピーダンスを低下させるバッファーとして作用する。増巾器Ａ５の出力におけるピーク振巾は、ピークレベル検出器５によって検出され、検出されたピークレベルは、誤り検出器または差異増巾器７における参照電圧Ｖ_REFと比較される。その差は、出力として与えられる。誤りシグナルを含む誤り検出器７からの出力シグナルは、その誤りシグナルがゼロになるまで出力が作動する積分器９によって積分され、そして積分器９の出力は、ポテンシオメーターＰ６と、増巾器Ａ１の入力端末Ｘ３における入力としてポテンシオメーターＰ６の可変接触子に接触している抵抗器Ｒ２３とを経由して適用される。制御コイルは、制御電磁石から懸架されたローター５までの間隙の増分減少を示すインピーダンスの増分増加を経験するとき、端末Ｘ３での積分器９から供給される制御シグナルは負であり、かくしてその間隙を、対象物が安定した位置を維持するように、所望の平均水準にまで増加させる。同様に、インピーダンスが低下した時には、正の制御シグナルがその間隙を減少させるように端末Ｘ３に適用される。参照電圧Ｖ_REFのレベルは、制御電磁石および制御された対象物との間に所望の平均安定間隙を規定するように選択される。変圧器Ｍから入力端末Ｘ３へのフィードバック回路は、以下“回路Ｑ２”と云う。回路Ｑ１よりなるフィードバック回路は、制御コイルから増巾器Ａ１への回路Ｑ２と並列に適用され、その２つのフィードバック回路からの複数の入力は一緒に、端末Ｘ３で増巾器Ａ１へ適用される。図４および図５は、図３における抵抗器Ｒ２０を経由して増巾器Ａ５へ入力電圧を誘導する別の方法を示している。図４において、Ｌ２（Ｌ１と直列に接続している）によって表わされる二次コイルは、変圧器の一部ではないが、それ自体共振回路にコイルＬ２を与えるために選択されたコンデンサーＣ５に接続されている。コイルＬ２の端末間にかかる電圧は、分離しているコンデンサーＣ６、Ｃ７を経由して分けられ、そして図３に示されているように抵抗器Ｒ２０および増巾器Ａ５を経由して回路Ｑ２に対する入力を形成する。図４および図５および以下の図６および図７において、コイル類の内部抵抗は示されていない。図５において、Ｌ２（Ｌ１と直列に接続している）により表わされる二次コイルは、Ｌ３により表わされる二次コイルと共に変圧器Ｍの一次コイルであるが、この場合において、共振回路に必要なコンデンサー、ここではＣ８は一次コイルＬ２と交叉して接続される。コイルＬ３の端末間にかかる電圧は、図３に示されているように抵抗器Ｒ２０および増巾器Ａ５を経由して回路Ｑ２への入力を形成している。図６は、回路Ｑ１および回路Ｑ２が、２つの制御コイルＡ、Ｂに影響を与えるための結合と使用のされ方を示す例を示している。複数の制御コイルは、例えばローター５の軸の一次元における位置を、能動軸受で互に制御している、一対を一緒に形成している。実際これを可能にするように制御されたコイルおよびローターの公知の空間配列がある。図６において、トランジスターＴ１およびＴ２、コンデンサーＣ１並びにコイルＡからの回路Ｑ１およびＱ２への接続は、コイルＡへの入力電流を与える増巾器回路ＱＡ内に全て一体化されている。同様に、部品の類似した配列がコイルＢに入力電流を与える増巾器回路ＱＢ内に一体化されている。図６において、Ｖとして示された各々のコイルＡ、Ｂにかかる電圧における変化およびｉとして示されている各々のコイルＡ、Ｂを流れる電流の変化は、それぞれ前述したように２つの入力に一緒に作動している回路Ｑ１によって検出される。図６にＸとして示されている各々のコイルＡ、Ｂのインピーダンスの変化は（インピーダンスは制御間隙Ｘに対して測定されるので）、前述したように、２つの入力に一緒に作動する回路Ｑ２によってそれぞれ検出される。誤り制御シグナルは、Ｑ１の出力に適用されるＱ１の中の論理ユニット（示されていない）によって与えられる追加的特徴を伴って、図２を参照して前記したようにして回路Ｑ１によって発信される。そこでは、増巾器回路ＱＡに適用されるべき出力が正である場合、同じ誤り制御シグナルであるが、負のサインを伴って増巾器回路ＱＡに適用される。同様にその逆もある。誤り制御シグナルは、図３を参照して前記したように回路Ｑ２によって発信される。この場合、同様に、ＱＢに対して適用される信号が負であるとき、ＱＡに対して適用される信号が正であるかあるいはその逆であるということを除いて、この信号は増巾器回路ＱＡおよび増巾器回路ＱＢの両方に適用されるという追加的特徴を伴う。図６において、Ａ１およびＢ１としてそれぞれ示された回路Ｑ１の誤り制御シグナル出力は、増巾器回路ＱＡ、ＱＢのそれぞれの増巾器に適用されるように等しくそして反対の意味を持つ。そうするために、対象物の懸架の比例制御および微分制御を与えるために、各々のコイルＡ、Ｂに適用される入力電流および電圧に要求される増分変化は、等しくそして反対である。各々Ａ₂およびＢ₂として示されている回路Ｑ２の制御シグナル出力は、増巾器回路ＱＡ、ＱＢのそれぞれの増巾器に対して適用されるように等しくそして反対の意味を持つ。そうするために、選択された手段（積分制御）で、制御電磁石と制御されるローター５との間の間隙を安定化するために、それぞれのコイルＡ、Ｂに対して要求される増分電気供給変化は等しくそして反対である。図６において、２つの入力接続ＯおよびＨは、回路ＱＡおよびＱＢに対して示され、それぞれ高電流供給およびオシレーターへの接続を表わしている。これらは、図３において電圧源Ｖ_Rからの入力とオシレーター１からのａ、ｃに対して等価である。本発明の別の態様（図示されていない）では、制御コイルＡ、Ｂによって制御される対象物の位置の変化の速度の独立制御を個々に与えるために、さらに別個の回路Ｑ１を持つ２つの別のフィードバック回路を、図６に示されている結合回路Ｑ１に加えて、使用してもよい。一対の電磁石のためのフィードバック制御よりなる制御システムでは、機械的負荷が存在しない場合、電磁石のコイル中に流れる小さなバイアス電流が存在しなければならない。これは、力と流率との間の２乗法則関係から発生する。電流がなくそれ故流率がない場合には、力対流率の曲線の傾斜はゼロである。その結果、少しの乱れには、復原力、すなわち剛直性（Stiffness）は存在しないであろう。従って、お互いに引き合う２つのコイルは、力対流率曲線のどこかにあるそれぞれの操作ポイントを生み出すために、バイアス電流または流率によって作動される。それぞれの増巾器（２つのコイルを制御する系において）を正しく運転するためには、それぞれ専用の独立したフィードバック回路を持つことが好ましい。もし、そうでない場合には２つの高利得増巾器Ａ１は非常に小さい（ほぼゼロ）入力が等しい振巾であるが反対の分極への出力を生み出すように非常に類似して拮抗していなければならない。図７は、それらの制御コイルＡおよびＢによって代表される２つの制御電磁石が一次元における対象物の懸架の比例制御を与えるために一緒に採用されたもう一つの回路を示している（実際にはコイルＡとＢは、その間に対象物を挟んで互いに対向して配置されている）。この場合、コイルの電圧Ｖと電流ｉから、上で定義したパラメーターＶ'とｉ'とが、比例制御の仮定の下で誘導される。コイルＡは増巾器Ａ１を有する回路によって付勢される。増巾器Ａ１は、図２におけるように、トランジスターＴ１とＴ２のダーリントンペアを抵抗器Ｒ１５ａを通じて運転する図２に示されたものと同じである。トランジスターＴ１およびＴ２はｎ−ｐ−ｎトランジスターである。増巾器Ａ１はさらに抵抗器Ｒ１２、Ｒ１２１、Ｒ１３およびＲ１４に接続されておりそしてＲ１２１は図２に示されているとおりポテンシオメーターＰ４の可変接触に接続されている。コイルＢは増巾器Ａ１、抵抗器Ｒ１２、Ｒ１２１、Ｒ１３およびＲ１４並びにポテンシオメーターＰ４を持つ同じ増巾回路によって付勢されるが、コイルＢの場合は増巾器回路はｐ−ｎ−ｐトランジスターＴ３およびＴ４のダーリントンペアを抵抗器Ｒ１５ｂを通して運転する。コイルＡおよびＢのそれぞれのためのパラメーターＶ_LｄｔとｉＲは、演算増巾器を持つ共通回路によって上記したように互いに対してバランスされる。増巾器Ａ６は、２つのコイルＡ、Ｂ間の共通した接点である端末Ｘ２から抵抗器Ｒ２７を経て接続された１つの入力を有する。端末Ｘ２は抵抗器Ｒ２を経てアースされている。増巾器Ａ６への他の入力は、コルＡの入力端末Ｘ１に抵抗器Ｒ２８を通して、およびコルＢの入力端末Ｘ４、すなわちコイルＢがトランジスターＴ４に接続されている端末に、抵抗器Ｒ２６を通して、一緒に接続されている。抵抗器Ｒ２９とコンデンサーＣ９は増巾器Ａ６の出力端末と抵抗器Ｒ２６、Ｒ２８に接続された増巾器Ａ６の入力端末との間に接続される。増巾器Ａ６からの出力として与えられるシグナルのフラクションは、上記した如くそれぞれ反対の意味において制御された対象物（図示されていない）のコイルＡ、Ｂの両方による比例制御を与える、抵抗器Ｒ１２を通して増巾器Ａ１に端末Ｘ３で適用される単一フィードバック回路の誤り制御シグナルとして得られ且つ採用される。回路Ｑ２（図３におけると同じ）からの入力は端末Ｘ３で同様に適用される。抵抗器Ｒ２５ａはトランジスターＴ１のベースと正電圧レール＋Ｖ_Rとの間に接続され、そして同様に、抵抗器Ｒ２５ｂはトランジスターＴ３のベースと負電圧レール−Ｖ_Rとの間に接続される。抵抗器Ｒ２５ａとＲ２５ｂとは抵抗器Ｒ１５ａとＲ１５ｂを通してレール＋Ｖ_Rからレール−Ｖ_Rへ電流が通されるのを可能とする。これはコイルＡとＢを通してバイアス電流を通過させる抵抗器Ｒ１５ａとＲ１５ｂを横切る電圧を発現する。図８は本発明の実施態様を示す別の装置の回路図である。この場合、別個の複数の制御回路が、単一コイルにより電磁気的に制御された対象物が該対象物に作用する適用された力の摂動を受けるときに得られる振動に対して、剛直性と制動制御の両者を適用するために設けられる。図８において、記号Ｘ１、Ｌ１、Ｒ１、Ｘ２およびＲ２は図２に示されたと同じ特性を持つものと同じものである。さらに、図８において、フィードバック閉回路の部分と点Ｘ１とＸ２から増巾器Ａ１（抵抗器Ｒ１２を経て）へのセンサー成分は図２におけると本質的に同一であるが、図８の場合は簡単な形で示されている。かくして、図２の回路に具体的に示された制御シグナル発生器およびフィードバック回路によって順々に誘導される３つのパラメーターすなわち誘導電圧Ｖ_L、Ｖ_Lの積分およびＶ_Lの積分一定数ｋ×電流ｉがそれぞれ枠５０、５１、５２によって表わされている。さらに、Ｖ_L を表わすシグナル（図２の増巾器Ａ２から得られる）は抵抗器Ｒ３１を経て増巾器Ａ１１に対する１つの入力として図８において適用される。増巾器Ａ１１に対する他の入力は、抵抗器Ｒ３５を経て適用され、積分器の出力である。積分器は点Ｘ２からコンデンサーＣ１１を通じて適用される１つの入力および抵抗器Ｒ３７を経てアースに接続されている他の入力とを有する増巾器Ａ１２および増巾器Ａ１２の出力とコンデンサーＣ１１からのその入力との間に接続された抵抗器Ｒ３２を持っている。増巾器Ａ１１の出力はポテンシオメータＰ１１に適用されそして抵抗器Ｒ３４は抵抗器Ｒ１２を経て図２の増巾器Ａ１に適用されるべき∫Ｖ_Lｄｔ−ｋｉ（図２に示した増巾器Ａ４からの出力）を表わすシグナルと結合される。 ∫Ｖ_Lｄｔ−ｋｉを誘導する回路は、懸架された対象物に作用する力の摂動に従って対象物の振動に剛直性を与える。図２に示された回路に加えて図８に示された回路は、既に説明したとおり、摂動によって起こされる振動の制動を与えるパラメーターＶ_L−ｋｄｉ／ｄｔを誘導する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年６月１５日【補正内容】 (1).原文明細書第２頁の補正（明細書翻訳文においては、第２頁第１行より第２頁第４行に相当する部分を下記のとおりに補正）「も１つの電磁石およびローターの位置に関係しそして電磁石に関するパラメーターを感知するための制御コイルに電気接続された手段、感知のための上記手段は分離した変換器を形成せず、制御コイルにかかる電圧と通過する電流とをモニターするための手段を含むことを特徴とするエネルギー貯蔵および変換装置が提供される。」 (2).請求の範囲の補正（請求の範囲全文を下記のとおり補正）請求の範囲１．円筒状本体部分を持つローターおよび１つ以上の電気コイルを持つステーターを有しそれによってローターがローターと同軸的にローター内に配置されたステーターに対して回転するときに、電気エネルギーをこの装置に供給したりまたこの装置から取り出すことができ、さらにステーターに対して回転している間にローターを電磁気的に懸架するための手段を有する装置であって、該懸架手段は複数の能動電磁気軸受を有し、そのうちの少なくとも１つはローターの懸架を制御するための制御コイルを持つ少なくとも１つの電磁石およびローターの位置に関係しそして電磁石に関するパラメーターを感知するための制御コイルに電気接続された手段を有し、感知のための上記手段は分離した変換器を形成せず、制御コイルにかかる電圧と通過する電流とをモニターするための手段を含むことを特徴とするエネルギー変換および貯蔵装置。２．感知するための該手段は制御コイルのインダクタンスをモニターするための手段を有する請求項１の装置。３．該ローターが繊維強化材料および該繊維強化材料中に埋込まれた磁性材料の複合体から形成されている請求項１又は２の装置。４．該ステーターがローターの本体部分の長さの少なくとも主要部分に沿って伸びている請求項３の装置。５．ローターの懸架を制御するための１つ以上の能動電磁気軸受が誘導制御コイルを持つ電磁石、電磁石のコイルに制御された電気供給をなし得る制御可能な電気供給装置を有する、電磁石のための電力源、電磁石に関するローターの位置に関係するパラメーターの増分変化に応答して誤り制御シグナルを発生するための制御シグナル発生器および電磁石に対する対象物の懸架を安定化させるように、電磁石への電気供給を調節する電気供給装置に制御シグナル発生器によって発生される誤り制御シグナルをフィードするための負のフィードバック制御回路を有し、ここで該制御シグナル発生器は、電磁石の純正インダクタンスＬによる電磁石の電圧の成分Ｖ_Lを検出するための手段、電磁石のコイルを通して流れる電流ｉを検出するための手段、検出したＶ_Lの値と検出したｉの値から複数の対向シグナルを誘導するための手段および複数の対向シグナルをバランスさせるための手段を有しそれによって制御シグナル発生器によって発生された誤り制御シグナルが該複数の対向シグナルの完全なバランスからの偏差を表わし且つ電気供給によってなされるべき訂正シグナルによってバランスを回復する、上記請求項のいずれかによる装置。６．ローターの懸架を制御するための１つ以上の能動電磁軸受が、誘導制御コイルを持つ電磁石、電磁石のコイルに制御された電気供給をなし得る制御可能な電気供給装置を有する、電磁石のための電力源、電磁石に対するローターの位置に関するパラメーターの増分変化に応答して誤り制御シグナルを発生するための制御シグナル発生器および電磁石に対するローターの懸架を安定化させるように電磁石への電気供給を調節する電気供給装置に、制御シグナル発生器によって発生された誤り制御シグナルを、フィードするための負のフィードバック制御回路を有し、ここで、電磁石の制御コイルと並列接続されて第２のコイルが存在し、使用中に、同じ電流が制御コイルと第２のコイル中を流れそして共振回路が第２のコイルまたは第２のコイルと相互に誘導関係にある第３のコイルに接続されたコンデンサーによって形成されており、第２のコイルと第３のコイルは変圧器の１次および２次コイルとして作動し且つ制御コイルを含む回路中に一定のピーク電圧振巾と共振回路の共振ピーク中に、ある振動数を有するａ、ｃのシグナルを入射するための手段をさらに有する、上記請求項のいずれかによる装置。７．上記の各電磁石がローターの内側にある請求項５又は６による装置。８．前記した如き装置の実施例のいずれかに記載されたとおりの請求項１によるエネルギー変換および貯蔵装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者コックス、テレンス・マーチンイギリス国チェシャイアダヴリュエイ３６エイエス、ウォーリントン、リスレイ（番地なし）ブリティッシュ・ヌクレア・フュエルズ・ピー・エル・シー内

Claims

【特許請求の範囲】１．円筒状本体部分を持つローターおよび１つ以上の電気コイルを持つステーターを有しそれによってローターがローターと同軸的にローター内に配置されたステーターに対して回転するときに、電気エネルギーをこの装置に供給したりまたこの装置から取り出すことができ、さらにステーターに対して回転している間にローターを電磁気的に懸架するための手段を有する装置であって、該懸架手段は複数の能動電磁気軸受を有し、そのうちの少なくとも１つはローターの懸架を制御するための制御コイルを持つ少なくとも１つの電磁石および制御コイルに電気的に接続されておりしかしながらローターの位置および電磁石に関するパラメーターを感知するための分離した変換器を形成しない手段を有する、ことからなるエネルギー変換および貯蔵装置。２．感知するための該手段は制御コイルの電圧および電流をモニターするための手段を有する請求項１のエネルギー変換および貯蔵装置。３．感知するための該手段は制御コイルのインダクタンスをモニターするための手段を有する請求項１又は２の装置。４．該ローターが繊維強化材料および該繊維強化材料中に埋込まれた磁性材料の複合体から形成されている請求項１、２又は３の装置。５．該ステーターがローターの本体部分の長さの少なくとも主要部分に沿って伸びている請求項４の装置。６．ローターの懸架を制御するための１つ以上の能動電磁気軸受が誘導制御コイルを持つ電磁石、電磁石のコイルに制御された電気供給をなし得る制御可能な電気供給装置を有する、電磁石のための電力源、電磁石に関するローターの位置に関係するパラメーターの増分変化に応答して誤り制御シグナルを発生するための制御シグナル発生器および電磁石に対する対象物の懸架を安定化させるように、電磁石への電気供給を調節する電気供給装置に制御シグナル発生器によって発生される誤り制御シグナルをフィードするための負のフィードバック制御回路を有し、ここで該制御シグナル発生器は、電磁石の純正インダクタンスＬによる電磁石の電圧の成分Ｖ_Lを検出するための手段、電磁石のコイルを通して流れる電流ｉを検出するための手段、検出したＶ_Lの値と検出したｉの値から複数の対向シグナルを誘導するための手段および複数の対向シグナルをバランスさせるための手段を有しそれによって制御シグナル発生器によって発生された誤り制御シグナルが該複数の対向シグナルの完全なバランスからの偏差を表わし且つ電気供給によってなされるべき訂正シグナルによってバランスを回復する、上記請求項のいずれかによる装置。７．ローターの懸架を制御するための１つ以上の能動電磁軸受が、誘導制御コイルを持つ電磁石、電磁石のコイルに制御された電気供給をなし得る制御可能な電気供給装置を有する、電磁石のための電力源、電磁石に対するローターの位置に関するパラメーターの増分変化に応答して誤り制御シグナルを発生するための制御シグナル発生器および電磁石に対するローターの懸架を安定化させるように電磁石への電気供給を調節する電気供給装置に、制御シグナル発生器によって発生された誤り制御シグナルを、フィードするための負のフィードバック制御回路を有し、ここで、電磁石の制御コイルと並列接続されて第２のコイルが存在し、使用中に、同じ電流が制御コイルと第２のコイル中を流れそして共振回路が第２のコイルまたは第２のコイルと相互に誘導関係にある第３のコイルに接続されたコンデンサーによって形成されており、第２のコイルと第３のコイルは変圧器の１次および２次コイルとして作動し且つ制御コイルを含む回路中に一定のピーク電圧振巾と共振回路の共振ピーク中に、ある振動数を有するａ、ｃのシグナルを入射するための手段をさらに有する、上記請求項のいずれかによる装置。８．上記の各電磁石がローターの内側にある請求項６又は７による装置。９．前記した如き装置の実施例のいずれかに記載されたとおりの請求項１によるエネルギー変換および貯蔵装置。