JPS5983829A - 磁気軸受用低消費電力径方向電磁石 - Google Patents
磁気軸受用低消費電力径方向電磁石Info
- Publication number
- JPS5983829A JPS5983829A JP57193223A JP19322382A JPS5983829A JP S5983829 A JPS5983829 A JP S5983829A JP 57193223 A JP57193223 A JP 57193223A JP 19322382 A JP19322382 A JP 19322382A JP S5983829 A JPS5983829 A JP S5983829A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electromagnet
- stator
- coil
- bias force
- power consumption
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0459—Details of the magnetic circuit
- F16C32/0461—Details of the magnetic circuit of stationary parts of the magnetic circuit
- F16C32/0465—Details of the magnetic circuit of stationary parts of the magnetic circuit with permanent magnets provided in the magnetic circuit of the electromagnets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
- F16C32/048—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of two degrees of freedom, e.g. radial magnetic bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、磁気軸受に用いる径方向電磁石に関するもの
である。
である。
従】（から用いらｎている径方向電磁石を第１図に示す
。この図は、磁気軸受の径方向電磁石の回転体回転軸に
垂直な断面図である。１で示す部分が回転体部であり、
２で示す部分が固定子部である。へ１方回が＋Ｙ制御軸
方制御ＡＩ□方回が−Ｙ制御軸軸方、Ｂ１方回が＋ＸＸ
制御軸四回Ｂ１１万同が−ＸＸ制御軸四回ある。ここで
たとえば、回転体部１がＡＩ方制御移動した場合、コイ
ル（Ａ１皿に流す電流を増加させ、コイル０里に流す電
流を減少させて、回転体部１を中心に引き戻す。逆に回
転体部１がＡｌ１方回に移動した場合は、コイルＣ１に
流す電流を増加させ、コイルＣ１１に流す電流を減少さ
せて、回転体部１を中心に引き戻す。
。この図は、磁気軸受の径方向電磁石の回転体回転軸に
垂直な断面図である。１で示す部分が回転体部であり、
２で示す部分が固定子部である。へ１方回が＋Ｙ制御軸
方制御ＡＩ□方回が−Ｙ制御軸軸方、Ｂ１方回が＋ＸＸ
制御軸四回Ｂ１１万同が−ＸＸ制御軸四回ある。ここで
たとえば、回転体部１がＡＩ方制御移動した場合、コイ
ル（Ａ１皿に流す電流を増加させ、コイル０里に流す電
流を減少させて、回転体部１を中心に引き戻す。逆に回
転体部１がＡｌ１方回に移動した場合は、コイルＣ１に
流す電流を増加させ、コイルＣ１１に流す電流を減少さ
せて、回転体部１を中心に引き戻す。
ＢＩｐ”１方回への移動に対しても同様にコイルＣ２ｅ
”２に流す電流を増減させて回転体部１を中〕ｂに引き
戻す。
”２に流す電流を増減させて回転体部１を中〕ｂに引き
戻す。
このような従来の径方向用電磁石では、たとえば重力方
向Ｇが第１図に示すようにＢｌｆ方回とＡ１凰方同の間
にあるような場合、平衡状態に訃いて、どうしても定常
的にコイルＣ１ｅＣ＊に電流を流さなけ７”Ｌばならな
いので、発熱、消費電力が太きくなるという問題がある
。また磁気軸受のバネ定数を太きくしようとすると、コ
イル０１ｅＣ’１ｅＣＲｅ”＊すべてにバイアス電流を
流す必要があり、その場合においては、更に発熱、消９
？、電力が増大する。
向Ｇが第１図に示すようにＢｌｆ方回とＡ１凰方同の間
にあるような場合、平衡状態に訃いて、どうしても定常
的にコイルＣ１ｅＣ＊に電流を流さなけ７”Ｌばならな
いので、発熱、消費電力が太きくなるという問題がある
。また磁気軸受のバネ定数を太きくしようとすると、コ
イル０１ｅＣ’１ｅＣＲｅ”＊すべてにバイアス電流を
流す必要があり、その場合においては、更に発熱、消９
？、電力が増大する。
本発明は、上記欠点を考慮して発熱、消費電力の低減を
めざしたものである。第２図は、その構造例の回転体回
転軸に垂直な断面図である。図中の記号は、第１図と同
様である。
めざしたものである。第２図は、その構造例の回転体回
転軸に垂直な断面図である。図中の記号は、第１図と同
様である。
第２図に従ってその構造と原理を説明する。３は固定子
側電磁石で４個の同形の部品から構成さ扛ている。この
４個の部品を４の固定子側電磁石固定部に圧入等の方法
により固足し、固定子側電磁石３の位置決めをする。こ
うする事により、従来第１図に示すように電磁石の固定
側が一体でできているため、コイルを直接そｎに巻きに
くかったのが、容易に直接コイルを巻く事が可能になる
という副次的効果もでてぐる。５は永久磁石で、こｎに
よってパイアスカ（磁束）を発生させる。
側電磁石で４個の同形の部品から構成さ扛ている。この
４個の部品を４の固定子側電磁石固定部に圧入等の方法
により固足し、固定子側電磁石３の位置決めをする。こ
うする事により、従来第１図に示すように電磁石の固定
側が一体でできているため、コイルを直接そｎに巻きに
くかったのが、容易に直接コイルを巻く事が可能になる
という副次的効果もでてぐる。５は永久磁石で、こｎに
よってパイアスカ（磁束）を発生させる。
６は、パイアスカ（磁束）調整用可変磁気抵抗部であり
、可動軟磁性体７を３の固定子側電磁石に近づけタフ、
遠ざけたりできるような構造になっている。
、可動軟磁性体７を３の固定子側電磁石に近づけタフ、
遠ざけたりできるような構造になっている。
簡単のためにＢＩ方回に関係する部分に限定して等価磁
気回路第３図を用いて、その動作原理を説明する。
気回路第３図を用いて、その動作原理を説明する。
第３図において永久磁石５０等価起磁力をＴＬｍ、その
等側内部磁気抵抗を７７１’Ｌ、パイアスカ（磁束〕調
整用可変磁気抵抗部６０等価可変磁気抵抗をＲｖ、コイ
ルＯ１の等価可変起磁力をＥｖ、回転体部１と固定子側
電磁石３との空隙ｇ１ｓｇ！を合計した等価磁気抵抗を
Ｒｇ、空隙Ｉｓ、ｆｉｔを流ｎる磁束に対応するＲ９を
流２する等価電流を工ｇで表現する。
等側内部磁気抵抗を７７１’Ｌ、パイアスカ（磁束〕調
整用可変磁気抵抗部６０等価可変磁気抵抗をＲｖ、コイ
ルＯ１の等価可変起磁力をＥｖ、回転体部１と固定子側
電磁石３との空隙ｇ１ｓｇ！を合計した等価磁気抵抗を
Ｒｇ、空隙Ｉｓ、ｆｉｔを流ｎる磁束に対応するＲ９を
流２する等価電流を工ｇで表現する。
この等価磁気回路より、空隙ｇ、、ｙ、を通る磁束に比
例する等価電流ｘｇを求めると（１）式のようになる。
例する等価電流ｘｇを求めると（１）式のようになる。
Ｒｖが零と無限大の時の工ｇを求めると（２） 、 （
３）式のようになる。
３）式のようになる。
を偏工、＝−其−Ｃ”ｖ＋Ｂｍ） −（２）Ｒｖ−＋ｏ
ｃ Ｒ１＋ｒｍ Ａｉｍ工、９ ＝ −−（３） Ｒｖ補 Ｒ１１ 今、コイルＣ２に電流を流していない時、即ち］！１ｖ
が零の時を考えると、式（１） 、 （２） 、 （３
）よりＲｖを零から無限大まで変化させるとｘｇは零か
らＥ漢／Ｒｇ＋デ淋まで変化する。従って、パイアスカ
（磁束）調整用可変磁気抵抗部６の可動軟磁性体７を固
定子側電磁石３に近づけたり、遠ざけたりする事で、等
価可変磁気抵抗Ｒｖを増減し、任意に工ｇ１即ちパイア
スカ（磁束］を調節する事ができる。そして制御の方は
、従来と同様にコイルＣ２に流す電流を増減させて、等
価可変起磁カ１！ｌｖを変化させ、そうする事によって
空隙＋９１ ｅｇ！を通る磁束（工ｆに比例）を変化
させて、回転体部１を吸引する力を調節して行なう。Ａ
Ｉ 。
ｃ Ｒ１＋ｒｍ Ａｉｍ工、９ ＝ −−（３） Ｒｖ補 Ｒ１１ 今、コイルＣ２に電流を流していない時、即ち］！１ｖ
が零の時を考えると、式（１） 、 （２） 、 （３
）よりＲｖを零から無限大まで変化させるとｘｇは零か
らＥ漢／Ｒｇ＋デ淋まで変化する。従って、パイアスカ
（磁束）調整用可変磁気抵抗部６の可動軟磁性体７を固
定子側電磁石３に近づけたり、遠ざけたりする事で、等
価可変磁気抵抗Ｒｖを増減し、任意に工ｇ１即ちパイア
スカ（磁束］を調節する事ができる。そして制御の方は
、従来と同様にコイルＣ２に流す電流を増減させて、等
価可変起磁カ１！ｌｖを変化させ、そうする事によって
空隙＋９１ ｅｇ！を通る磁束（工ｆに比例）を変化
させて、回転体部１を吸引する力を調節して行なう。Ａ
Ｉ 。
”Ｉｍ”１万回も同様である。従って、平衡状態におい
て、回転体重量やその他電磁石製造上のバラツキによっ
て生じる設定すべきパイアスカ（磁束〕のバラツキは、
可変磁気抵抗部６を適当に調節する事で対応できるので
、コイルへの定常電流をほとんど零にする事が可能とな
る。即ち、この方式の径方向電磁石にすｎば、定常コイ
ル電流による発熱、消費電力をほとんど零にする事がで
きる。
て、回転体重量やその他電磁石製造上のバラツキによっ
て生じる設定すべきパイアスカ（磁束〕のバラツキは、
可変磁気抵抗部６を適当に調節する事で対応できるので
、コイルへの定常電流をほとんど零にする事が可能とな
る。即ち、この方式の径方向電磁石にすｎば、定常コイ
ル電流による発熱、消費電力をほとんど零にする事がで
きる。
第１図は、従来の径方向電磁石の回転体回転軸に垂直な
断面図、第２図は、本発明の径方向電磁石の回転体回転
軸に垂直な断面図、第３図は、Ｂ、方向に関係する部分
の等価磁気回路である。 １１０回転体部、２０．固定子部、３０．固定子側電磁
石、４０．固定子側電磁石固定部、５゜。永久磁石、６
１．パイアスカ（磁束）調整用可変磁気抵抗部、７０．
可動軟磁性体、Ａ１ｓ＋＋＋Ｙ制御軸方向、”ｌｅｅ
−Ｙ制御軸方向、Ｂヨ 。 、−４−ｘ制御軸方１”Ｉ、Ｂ’＊ ＊ ａ ｘ制御軸
方向１．０．。 ｇ ’ ｇ 、 Ｏ鵞ｇ”９ａｍコイル、９１ ｐ
１１ ｇ −＊回転体部と固定子側電磁石間の空隙、
Ｇ００重力方同、Ｅ？７Ｌ、、等価起磁力、ｒｍ、、等
側内部磁気抵抗、Ｒｖ、、等価可変磁気抵抗、１１！＋
ｖ、、等価可要起磁力、Ｒｇ、。等価磁気抵抗、工Ｊ、
、等価電流。 以上 第ｉｍｌ 第２１・、１
断面図、第２図は、本発明の径方向電磁石の回転体回転
軸に垂直な断面図、第３図は、Ｂ、方向に関係する部分
の等価磁気回路である。 １１０回転体部、２０．固定子部、３０．固定子側電磁
石、４０．固定子側電磁石固定部、５゜。永久磁石、６
１．パイアスカ（磁束）調整用可変磁気抵抗部、７０．
可動軟磁性体、Ａ１ｓ＋＋＋Ｙ制御軸方向、”ｌｅｅ
−Ｙ制御軸方向、Ｂヨ 。 、−４−ｘ制御軸方１”Ｉ、Ｂ’＊ ＊ ａ ｘ制御軸
方向１．０．。 ｇ ’ ｇ 、 Ｏ鵞ｇ”９ａｍコイル、９１ ｐ
１１ ｇ −＊回転体部と固定子側電磁石間の空隙、
Ｇ００重力方同、Ｅ？７Ｌ、、等価起磁力、ｒｍ、、等
側内部磁気抵抗、Ｒｖ、、等価可変磁気抵抗、１１！＋
ｖ、、等価可要起磁力、Ｒｇ、。等価磁気抵抗、工Ｊ、
、等価電流。 以上 第ｉｍｌ 第２１・、１
Claims (3)
- （１）枢４気軸受に用いる径方向電磁石において、パイ
アスカ〔磁束〕発生用に永久磁石を用いる事を特徴とす
る磁気軸受用低消費電力径方向電磁石。 - （２）第１項において、固定子側電磁石ヨークをいくつ
かの部品に分割し、そｎを組み合せて用いるような構造
とする事を特徴とする特許請求範囲第１項記載の磁気軸
受用低消費電力径方向電磁石。 - （３）第１項において、パイアスカ〔磁束〕調整用に可
変磁気抵抗部を挿入した構造とする事を特徴とする磁気
軸受用低消費電力径方向電磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57193223A JPS5983829A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 磁気軸受用低消費電力径方向電磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57193223A JPS5983829A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 磁気軸受用低消費電力径方向電磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5983829A true JPS5983829A (ja) | 1984-05-15 |
| JPH0314084B2 JPH0314084B2 (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=16304359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57193223A Granted JPS5983829A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 磁気軸受用低消費電力径方向電磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5983829A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62184223A (ja) * | 1986-02-07 | 1987-08-12 | Hitachi Ltd | 磁気軸受 |
| EP1942282A4 (en) * | 2005-10-28 | 2009-08-26 | Iwaki Co Ltd | HYBRID MAGNETIC BEARING |
| JP2010106908A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Oitaken Sangyo Sozo Kiko | 磁気軸受 |
| JP2021143640A (ja) * | 2020-03-12 | 2021-09-24 | Ntn株式会社 | 低温流体用ポンプおよび低温流体移送装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5754718A (en) * | 1980-09-17 | 1982-04-01 | Natl Aerospace Lab | Method of avoiding resonance of rotor supported by mangetic bearing |
| JPS5765416A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-21 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Control circuit system for magnetic bearing |
-
1982
- 1982-11-02 JP JP57193223A patent/JPS5983829A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5754718A (en) * | 1980-09-17 | 1982-04-01 | Natl Aerospace Lab | Method of avoiding resonance of rotor supported by mangetic bearing |
| JPS5765416A (en) * | 1980-10-09 | 1982-04-21 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Control circuit system for magnetic bearing |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62184223A (ja) * | 1986-02-07 | 1987-08-12 | Hitachi Ltd | 磁気軸受 |
| EP1942282A4 (en) * | 2005-10-28 | 2009-08-26 | Iwaki Co Ltd | HYBRID MAGNETIC BEARING |
| US7683514B2 (en) | 2005-10-28 | 2010-03-23 | Iwaki Co., Ltd | Hybrid magnetic bearing |
| US7800269B2 (en) | 2005-10-28 | 2010-09-21 | Iwaki Co., Ltd. | Hybrid magnetic bearing |
| JP2010106908A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Oitaken Sangyo Sozo Kiko | 磁気軸受 |
| JP2021143640A (ja) * | 2020-03-12 | 2021-09-24 | Ntn株式会社 | 低温流体用ポンプおよび低温流体移送装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0314084B2 (ja) | 1991-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8058758B2 (en) | Apparatus for magnetic bearing of rotor shaft with radial guidance and axial control | |
| CN110848253A (zh) | 一种三自由度径向-轴向一体化混合磁轴承 | |
| JPS5833935B2 (ja) | マグネットベアリング、特にマグネットスラストベアリング | |
| DE3866350D1 (de) | Transversalflussmaschine in sammleranordnung. | |
| Mukhopadhyay et al. | Fabrication of a repulsive-type magnetic bearing using a novel arrangement of permanent magnets for vertical-rotor suspension | |
| MY131904A (en) | Internal combustion engine | |
| CN110131313B (zh) | 一种磁轴承 | |
| US2245268A (en) | Dynamoelectric machine | |
| CN209892623U (zh) | 一种轴向径向电磁型磁轴承 | |
| US4268095A (en) | Magnetic bearing | |
| US3810683A (en) | Temperature compensated magnetic bearing assembly for an induction meter | |
| JPS5983829A (ja) | 磁気軸受用低消費電力径方向電磁石 | |
| JPH0544609B2 (ja) | ||
| US4908592A (en) | Electromagnetic actuating device | |
| US3435395A (en) | Rotary electromagnetic actuator having linear response characteristics | |
| Zhang et al. | Structure and levitation force characteristics analysis for novel radial hybrid magnetic bearing | |
| US2834896A (en) | Stepping motor | |
| US3383141A (en) | Magnetic servosystem | |
| JPS60500141A (ja) | 磁気軸受 | |
| Ren et al. | Design method based on asymmetry factor of a novel three-pole magnetic bearing | |
| CN201696490U (zh) | 低功耗外转子径向磁轴承 | |
| JPH0727825Y2 (ja) | リニア発電機 | |
| US403017A (en) | wheeler | |
| CN219041597U (zh) | 一种定子永磁式双励磁磁阻角度电机 | |
| Lord et al. | Alternatives to analog DC tachogenerators |