JP2004510108A - 磁気軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】磁気軸受装置をできるだけ簡単に製造する。僅かな電流しか消費しないように磁気軸受装置を形成する。
【解決手段】軸受装置は、ステータと、運動要素(2)を縦方向に案内するための受動的磁気軸受(3、8、9)と、受動的磁気軸受による案内に対して直交する方向に運動要素を案内するための制御可能磁気軸受(3、5)とを有している。制御可能磁気軸受の電子的安定化装置は、これが制御電流を供給しかつ制御電流によってステータ要素の磁化が影響を受けるようにステータ要素(5)に関連付けられた電導体(6、7)を有している。制御可能磁気軸受の永久磁石(3)は、ステータ要素に向かい合って運動要素に配置されている。永久磁石およびステータ要素間の磁力は、制御電流がゼロの場合に運動要素を作動位置に保持し、運動要素が作動位置から外れた場合に限り作動位置に復帰させる方向へステータ要素を磁化させる制御電流が生みだされるようになされている。
【選択図】図1
【解決手段】軸受装置は、ステータと、運動要素(2)を縦方向に案内するための受動的磁気軸受(3、8、9)と、受動的磁気軸受による案内に対して直交する方向に運動要素を案内するための制御可能磁気軸受(3、5)とを有している。制御可能磁気軸受の電子的安定化装置は、これが制御電流を供給しかつ制御電流によってステータ要素の磁化が影響を受けるようにステータ要素(5)に関連付けられた電導体(6、7)を有している。制御可能磁気軸受の永久磁石(3)は、ステータ要素に向かい合って運動要素に配置されている。永久磁石およびステータ要素間の磁力は、制御電流がゼロの場合に運動要素を作動位置に保持し、運動要素が作動位置から外れた場合に限り作動位置に復帰させる方向へステータ要素を磁化させる制御電流が生みだされるようになされている。
【選択図】図1
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、請求項1の前文に記載の特徴を有する運動要素用磁気軸受装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
特許文献1において真空ポンプ内にあるそのような磁気軸受装置が開示されている。磁気軸受装置は、運動要素としてロータを有している。ロータにはロータブレードおよびステータブレードが互いに交互に取付けられている。ロータブレードには、ロータを軸方向に案内するためにアキシアル方向に離間して配置された2つの受動的磁気軸受が設けられている。磁気軸受は、それぞれ2つの同心円状の円形永久磁石によって構成されている。永久磁石の一方はロータに、そして他方はステータに、従って機器に固定状に配置されていて、そして互いに反発し合うように磁化されている。
【0003】
ロータの下端部には制御可能磁気軸受が配置されている。磁気軸受は、ロータに固定された吸引ディスクに作用する電磁石を有する。電磁石は、一般的にはステータ要素を形成している磁化可能なコアと、電導体から成るコイルとによって構成されている。電磁石の励磁は、安定化装置によって制御され、安定化装置は、ロータのアキシアル方向の位置を検出するための位置センサを有している。電磁石によってロータは、作動位置に保持され、作動位置において受動的磁気軸受の永久磁石は、これが電磁石の吸引力と反対向きのアキシアル方向力を生み出すように互いにずらされている。作動位置を保持するために電磁石が常時励磁されていなければならないように、作動位置が設けられている。安定化装置は、アキシアル方向に変位する際に励磁を変化させることによってロータが常に作動位置に戻されるように配慮している。
【0004】
この磁気軸受装置の短所は、電磁石によってロータを作動位置に保持するために常に制御電流が必要なことである。そのほかに電磁石の磁力曲線が線形でないために安定化が困難である。
【0005】
特許文献2において例えば流量測定向けの磁気軸受装置が開示されている。磁気軸受装置は、運動要素として水平にのびているロータを有している。ロータを浮遊保持するために、ここでもステータ側およびロータ側のそれぞれ1つの永久磁石を有する2つの受動的磁気軸受が設けられている。永久磁石は、互いに反発するように磁化されていて、その際に両方の受動的磁気軸受の界磁成分は、互いに逆向きに指向されている。
【0006】
両方の受動的磁気軸受の間隙にはマグネットコイルが配置されていて、マグネットコイルによって受動的磁気軸受の磁場を重ね合わすことが出来る。マグネットコイルの励磁は、制御装置によって制御され、制御装置には位置センサが所属していて、位置センサは、ロータのアキシアル方向の変位を非接触で検出し、そしてアキシアル方向の変位と関連して励磁電流を制御する。マグネットコイルの電流の方向と大きさとに応じてロータは、特定の作動位置に保持される。
【0007】
この軸受の短所は、マグネットコイルと、運動要素を固定している永久磁石との間隔が大きいことである。従って運動要素の作動位置を安定化させるための達成可能な戻し力は小さい。そのほかにマグネットコイルは、スペースを取り、スペースにはロータを取り付ける場合に回転駆動装置用回転磁場ステータを収容するのが賢明である。
【0008】
【特許文献1】
DE 38 18 556A1
【0009】
【特許文献2】
ドイツ未審査出願DE−OS 29 19 236
【0010】
【発明が解決すべき課題】
本発明の根底になっている課題は、当初述べた種類の磁気軸受装置が出来る限り簡単に製造され、かつ僅かな電流しか消費しないように該磁気軸受装置を形成することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明による下記の特徴によって解決される。
【0012】
l)制御可能磁気軸受が、1つの永久磁石を有する。
【0013】
m)永久磁石が、ステータ要素と向かい合うように運動要素に配置されている。
【0014】
n)永久磁石およびステータ要素間の磁力は、制御電流がゼロの場合に運動要素が作動位置に保持されるように、この作動位置から運動要素が外れた場合に限り作動位置を復帰させる方向へとステータ要素の磁化に影響を及ぼす制御電流が生み出されるように設計されている。
【0015】
本発明は、不安定な作動位置において吸引作用を有する隣接したステータ要素によって反発的磁力により受動的に安定化させられる運動要素を安定させ、そして運動要素がこの作動位置を離れるときに限りステータ要素に制御電流が供給されることである。この場合に限り制御電流が流れるので、電流消費量は僅かである。そのほかに本発明に基づく磁気軸受装置の特徴は、構造が簡単であることである。そして本発明に基づく磁気軸受装置は、直線運動する運動部品にも、また回転運動する運動部品にも適している。
【0016】
ステータ要素は、軟磁性鋼によって構成されるのが望ましい。ステータ要素は、永久磁石として形成されていてもよく、強磁性部品または永久磁石部品によって構成されていてもよい。
【0017】
基本的には互いに同一平面上に接しているか、あるいは互いに間隔を有しているところの複数の部分マグネットから永久磁石を構成させるという可能性が存在する。
【0018】
さらに本発明によれば運動要素の作動位置をより良く安定化させるために、ステータ要素が複数の電導体を有し、各電導体が個別の安定化装置の一部であることが見込まれている。その場合に各電導体は、それぞれ関連付けられた安定化装置を介して個別の制御電流を受取り、制御電流の大ききと方向は、それぞれの位置センサによって決定される。
【0019】
制御可能磁気軸受の永久磁石が連合する受動的磁気軸受の運動要素側永久磁石をも形成するとき、本発明に基づく磁気軸受装置の格別簡単な実施形態が得られ、その結果、受動的磁気軸受のステータ側永久磁石は、この制御可能磁気軸受の永久磁石に隣接して位置している。
【0020】
運動要素が真っ直ぐな場合、運動要素側およびステータ側の互いに反発し合う永久磁石によって運動要素を縦方向に案内するために複数の受動的磁気軸受を配置することが勧められる。その際に受動的磁気軸受を運動要素の終端範囲に配置すべきである。
【0021】
それぞれ1つの運動要素側永久磁石とステータ要素とを有する複数の制御可能磁気軸受も設けられていてよい。この配置は、とりわけ各ステータ要素に少なくとも1つの個別の安定化装置が関連付けられているときに勧められる。その際に次のような実施形態も考慮の対象になる。すなわち、制御可能磁気軸受が運動要素の端部に配置されおり、かつその永久磁石に隣接して受動的磁気軸受のそれぞれ1つのステータ側永久磁石が、制御可能磁気軸受の永久磁石が同時に受動的磁気軸受の運動要素側永久磁石を形成するように関連付けられている実施例も考慮の対象になる。運動要素は、直線運動部材として形成されていてよく、その部材の永久磁石は、受動的磁気軸受の永久磁石と同様に運動方向にのびている。しかしその代わりに運動要素は、回転部材として形成されていてもよく、その回転部材の永久磁石は、受動的磁気軸受の永久磁石と同様に円形を有している。その際に運動要素とステータ要素は、リング形状を有し、そしてステータ要素にわたって分配された複数、望ましくは少なくとも3つの電導体が配置されていてよく、電導体は、それぞれ独立した安定化装置の一部である。その場合に制御可能磁気軸受の永久磁石は、同時に受動的磁気軸受の運動要素側永久磁石を形成し、そして受動的磁気軸受のステータ側永久磁石によって囲まれているべきである。これに対する選択肢として、制御可能磁気軸受の永久磁石が受動的磁気軸受のステータ側永久磁石を取り囲んでいるという可能性もある。両方の可能性は、運動要素を作動位置に保持するのに一般に十分である。しかしながらこのことは、制御可能磁気軸受の永久磁石が内側および外側で受動的磁気軸受のそれぞれ1つの円形をしたステータ側永久磁石によって挟まれているという実施形態を排除するものではない。
【0022】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【0023】
図1に示した磁気軸受装置1は、棒状に伸びかつ長方形の横断面をもつ運動要素2を有している。運動要素は、永久磁石3によって構成されていて、その磁化方向は、運動要素2の端面の矢印によって示されている。運動要素2は、二重矢印4の方向に運動し、そして例えばリニアモータまたはリニアガイドの一部として考慮の対象になる。
【0024】
磁化可能な材料、好ましくは軟磁性鋼よりなりかつ運動要素2と平行にのびたステータ要素5が永久磁石3の下のユニット上に固定状に配置されている。ステータ要素5の両側に電導体6、7が配置されており、電導体は、これに制御電流を供給しうる安定化装置に所属する。
【0025】
運動要素2の両側に2つのステータ側永久磁石8、9が配置されている。永久磁石は、端面の矢印が示しているように、運動要素2の永久磁石3と同じ方向に磁化されている。これによって永久磁石8、9と運動要素2との間に反発する磁力が生じ、これによって運動要素2は、永久磁石8、9の中央に弾性的に保持される。従って3つの永久磁石3、8、9は、運動要素2を縦方向に案内するための受動的磁気軸受を形成している。永久磁石8、9は、ここでは詳しく示されていないステータの一部である。
【0026】
垂直方向10において、互いに補い合っている2つの磁力が運動要素2に作用する。ステータ要素5および永久磁石3間の吸引力は、運動要素2が永久磁石8、9に対して僅かに上方にオフセットさせられた作動位置に保持されるように設計されている。作動位置において永久磁石8、9は、上向きの磁力を作用させる。もちろんこの作動位置は不安定であり、その結果、運動要素2は上方または下方にずれる可能性がある。このずれは、ここには詳しく示されていない、非接触式に作動する位置センサによって誘導的、電流磁気効果的、容量的、あるいは光学的な方法で検出され、そして安定化装置に働きかけて電導体6、7に電流を供給するようにさせる。電流は、運動要素2が再び作動位置に戻されるようにステータ要素5の磁化に影響を及ぼす。
【0027】
運動要素2が再びその作動位置を占めると、制御電流はゼロになる。すなわちこの位置において磁気軸受装置1は電流を消費しない。従って永久磁石3とステータ要素5は、安定化装置とともに制御可能磁気軸受を形成し、その際に永久磁石3は、同時に受動的磁気軸受の一部でもある。
【0028】
図2に示した磁気軸受11が図1による磁気軸受1と異なる点は、ステータ要素12の配置が異なっていることと、2つの安定化装置が設けられていることである。この場合にステータ要素12は、運動要素13の上に配置されている。ステータ要素12と、運動要素13の永久磁石14との間で作用する磁力は、運動要素13が縦方向にのびた両方の永久磁石15、16に対して下向きの作動位置へオフセットさせられるように設計されていて、その結果、これらの永久磁石15、16が、反発する磁力に基づいて運動要素13を縦方向に案内するだけでなく、下向きの力をも作用させる。
【0029】
この力に対抗しているのが、運動要素13の永久磁石15およびステータ要素12間の吸引力であり、双方の力は、永久磁石14が上述した僅かに下方にオフセットさせられた作動位置にあるときに相殺される。
【0030】
横軸17を中心として運動要素13が傾倒するのを防止するために、磁気軸受装置11は2つの安定化装置を有している。安定化装置は、それぞれ1つずつの電導体18、19を有している。電導体18、19は、ステータ要素12の端部にコイルの形で配置されている。各電導体にはそれぞれ個別の位置センサ(ここには示されていない)が関連付けられており、位置センサは、電導体18、19の範囲において運動要素13の位置を検出し、その結果、運動要素13を再びステータ要素12に対して平行にさせるために、横軸17を中心とする運動要素13の運動に応じて電導体に様々な制御電流が供給される。
【0031】
ここでは運動要素13は、同じく長手方向20に運動し、そして図1による磁気軸受装置1も適しているような用途に関して考慮の対象になる。
【0032】
図3において、図1の磁気軸受装置1の変形例を表す別の磁気軸受装置21が示されている。この磁気軸受装置は、幅の狭い面を下にして立っているプレート状運動要素22を有している。運動要素は、下面においても、また上面においても互いに水平にのび同じ方向に磁化された永久磁石23、24を有している。各永久磁石23、24に2つのステータ側の、従って機器に固定された永久磁石25、26および27、28が隣接している。永久磁石は、同じ方向に磁化されていて、そしてそれ故に磁気反発力に基づいて運動要素22を縦方向に案内している。それぞれ3つの永久磁石23、25、26および24、27、28は、運動要素22を縦方向に案内するためのそれぞれ1つの受動的磁気軸受を形成し、その際に運動要素22は、図1による磁気軸受装置1の場合と異なってここでは運動軸を中心とする傾倒に対して安定性のあるように案内される。
【0033】
運動要素22の下部永久磁石23の下にステータ要素29が配置されている。このステータ要素は、安定化装置の電導体30、31によって両側から挟まれている永久磁石23と軟磁性材料から成るステータ要素29との間の吸引力によって、運動要素22は、永久磁石25、26および27、28に関して僅かだけ上方にオフセットさせられた作動位置に保持される(磁気軸受装置1の場合と同様に)。作動位置において永久磁石25、26、27、28は、上向きの磁力を運動要素22に作用させ、この磁力は、永久磁石23およびステータ要素29間の吸引力によって相殺される。運動要素22がこの作動位置から上方または下方へと離れると、安定化装置が、電導体30、31に制御電流を供給し、制御電流によって、運動要素22が再びその作動位置に戻るように永久磁石23およびステータ要素29間の吸引力に影響が及ぼされる。これによって永久磁石23は、下部受動的磁気軸受の一部であり、また制御可能磁気軸受の一部でもある。
【0034】
ステータ要素29も図2による実施例の場合と同様に2つの独立した安定化装置を備えていてよいことは当然のことである。そのほかにここに示された運動要素22も二重矢印32によって示された方向に直線運動でき、そして運動要素は、図1と図2による磁気軸受装置1、11向けの用途にも適している。
【0035】
図4に示された磁気軸受装置41は、図3による磁気軸受装置の回転対称的変形例を表している。磁気軸受装置41は、運動要素として垂直方向にのびかつ垂直軸を中心に回転できるロータ42を有している。ロータは、その端面側端部にそれぞれ1つの円形永久磁石43、44を有している。永久磁石43、44は、それぞれリング状永久磁石45、46によって取り囲まれている。リング状永久磁石は、ステータの部品であり、そして円形スリーブ47を介して互いに結合されている。永久磁石45、46およびスリーブ47は、ロータ42を目に見えるようにするために、切断されていて、従って一部しか示されていない。永久磁石45、46は、ロータ42の永久磁石43、44と同じ方向に磁化されていて、その結果、永久磁石43と45の間および44と46の間に磁気反発力が作用し、磁気反発力によってロータ42がラジアル方向において心出しされる。永久磁石のそれぞれ隣接する対43、45および44、46は、受動的磁気軸受を形成する。
【0036】
ロータ42の下部永久磁石43の端面の下に円筒状ステータ要素48が配置されている。このステータ要素は、切断表示されている電導体49によって取り囲まれている。電導体49は、安定化装置(ここには詳しく示されていない)の一部であって、安定化装置にはロータ42の垂直位置を検出する位置センサも所属している。ロータ42の下部永久磁石43およびステータ要素48間に作用する磁力は、ロータ42の永久磁石43、44がこれらをを取り囲んでいる永久磁石45および46に対して僅かに上方にオフセットさせられるように設計されており、その結果、永久磁石45、46による上向き垂直力と、永久磁石43およびステータ要素48間の吸引力の平衡が達成される。ロータ42が垂直方向に変位させられると、位置センサがそれを検出し、そして安定化装置に働きかけて電導体49に、ロータ42が再びその作動位置に戻るようにステータ要素48の磁化に影響を及ぼす制御電流を供給させる。
【0037】
図5には図2による磁気軸受装置の変形例を表わす磁気軸受装置が示されている。磁気軸受装置51は、水平に拡がるプレート状運動要素52を有している。この運動要素は、両側で棒状永久磁石53、54によって制限されている。これと平行にステータ側永久磁石55、56が拡がっている。ステータ側永久磁石は、運動要素52の永久磁石53、54と同じ方向に磁化されている。このようにして隣接しているそれぞれの永久磁石53、55および54、56の間に反発する磁力が生じて、永久磁石は、運動要素52を縦方向に案内している。隣接している永久磁石53、55および54、56のそれぞれの対は、受動的磁気軸受を形成している。
【0038】
運動要素52の永久磁石53、54の上にそれぞれ1つのステータ要素57、58が配置されている。ステータ要素は、永久磁石53、54に対して平行に拡がり、そして軟磁性鋼によって構成されている。ステータ要素57、58は、ブリッジ59によって結合されている。
【0039】
図2による実施例の場合と同様にステータ要素57、58は、それぞれ2つの電導体60、61および62、63を有している。電導体は、ステータ要素57、58の端部の範囲に配置されている。各電導体60、61、62、63は、それぞれ1つの位置センサを有する個別の安定化装置に所属していて、その結果、電導体60、61、62、63に様々な制御電流を供給することが可能である。
【0040】
運動要素52は、垂直方向64に作用する磁力によって作動位置に保持される。作動位置は、永久磁石55、56によって占められた平面に対して僅かに上方にオフセットさせられている。このようにして永久磁石55、56は、下向きの磁力を運動要素52に及ぼし、磁力は、運動要素側永久磁石53、54と、所属するステータ要素57、58との間で作用する磁力によって相殺される。その際に永久磁石53、54は、隣接している両方の永久磁石55、57および56、58から成る受動的磁気軸受の一部であるだけでなく、一方では永久磁石53とステータ要素57と、そして他方では永久磁石56とステータ要素58とから成る2つの制御された磁気軸受の部分でもある。垂直方向64における運動要素53の変位は、位置センサによって検出され、そして、その変位によって電導体60、61、62、63に制御電流が供給される。制御電流により、ステータ要素57、58の然るべき磁化によって作動位置へと向かう方向での変位が解消される。水平軸65を中心とする運動要素52の傾倒は、同じく位置センサによって検出され、その際に電導体60、61、62、63は、運動要素52の傾倒運動に応じて異なる制御電流の供給を受け、制御電流は、運動要素52を再び作動位置に移動させる。
【0041】
運動要素52は、二重矢印66の方向において水平に直線運動し、そしてそれによってリニアモータ、あるいはリニアガイドに関して考慮の対象になる。
【0042】
図6において運動要素としてリング状ロータ72を有する磁気軸受装置71が示されている。リング状ロータは、その一部を切断して示されている。ロータ72は、永久磁石73として形成されており、ステータ側永久磁石74を取り囲んでいる。両方の永久磁石73、74は、同じ方向に磁化されているので、これらの永久磁石は、互いに反発し合い、そしてロータ72は、水平面内で永久磁石74に対して同心円状に保持される。
【0043】
ロータ72の下に軟磁性鋼から成るリング状ステータ要素75が配置されている。ステータ要素75の周囲にわたってコイル状に案内された3つの電導体76が分配されている。電導体のうちここには1つの電導体しか示されていない。各電導体76は、それぞれ1つの位置センサを有する個別の安定化装置と接続されている。位置センサは、ロータ72の垂直方向位置を正確に検出する。
【0044】
ロータ72は、作動位置に保持される。作動位置においてロータは、ステータ側永久磁石74に対し僅かに上方へとオフセットさせられている。これによってロータ72に上向きの磁力が作用する。その磁力は、作動位置において垂直方向に力の平衡が得られるようにロータ72とステータ要素75との間の吸引力によって相殺される。ロータ72がこの作動位置から変位すると、たとえこの変位が上方または下方への平行移動および/またはは水平軸を中心とする傾倒であれ、位置センサによって検出された位置変化に応じて電導体76に制御電流が供給され、その結果、ステータ要素75は、ロータ72が再び作動地位へと戻されるように区分ごとに磁化される。
【0045】
ロータ72にあらゆる種類の形成物を固定出来る。その目的は、例えば流速を測定するための羽根車、あるいはディスクを回転させることであり、さらには磁気軸受装置がロータ72を回転させるモータと結合されている場合には、ポンプに使用するための羽根車を回転させることである。これと同じ事柄は、図4による磁気軸受装置41に当てはまる。
【0046】
ステータ側永久磁石74を外側に配置することによって図6による磁気軸受装置71を変更できることも自明の事柄であって、その結果、図4の実施例において原理的にそうであるように、永久磁石がロータ72を取り囲むことになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
直線運動する運動要素を有する磁気軸受装置の第1の実施形態を斜視図である。
【図2】
直線運動する運動要素を有する磁気軸受装置の第2の実施形態を斜視図である。
【図3】
直線運動する運動要素を有する磁気軸受装置の第3の実施形態を斜視図である。
【図4】
回転運動する運動要素を有する磁気軸受装置の第1の実施形態を部分断面斜視図である。
【図5】
直線運動する運動要素を有する磁気軸受装置の第4の実施形態を斜視図である。
【図6】
回転運動する運動要素を有する磁気軸受装置の第2の実施形態を部分断面斜視図で示している。
【産業上の利用分野】
本発明は、請求項1の前文に記載の特徴を有する運動要素用磁気軸受装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
特許文献1において真空ポンプ内にあるそのような磁気軸受装置が開示されている。磁気軸受装置は、運動要素としてロータを有している。ロータにはロータブレードおよびステータブレードが互いに交互に取付けられている。ロータブレードには、ロータを軸方向に案内するためにアキシアル方向に離間して配置された2つの受動的磁気軸受が設けられている。磁気軸受は、それぞれ2つの同心円状の円形永久磁石によって構成されている。永久磁石の一方はロータに、そして他方はステータに、従って機器に固定状に配置されていて、そして互いに反発し合うように磁化されている。
【0003】
ロータの下端部には制御可能磁気軸受が配置されている。磁気軸受は、ロータに固定された吸引ディスクに作用する電磁石を有する。電磁石は、一般的にはステータ要素を形成している磁化可能なコアと、電導体から成るコイルとによって構成されている。電磁石の励磁は、安定化装置によって制御され、安定化装置は、ロータのアキシアル方向の位置を検出するための位置センサを有している。電磁石によってロータは、作動位置に保持され、作動位置において受動的磁気軸受の永久磁石は、これが電磁石の吸引力と反対向きのアキシアル方向力を生み出すように互いにずらされている。作動位置を保持するために電磁石が常時励磁されていなければならないように、作動位置が設けられている。安定化装置は、アキシアル方向に変位する際に励磁を変化させることによってロータが常に作動位置に戻されるように配慮している。
【0004】
この磁気軸受装置の短所は、電磁石によってロータを作動位置に保持するために常に制御電流が必要なことである。そのほかに電磁石の磁力曲線が線形でないために安定化が困難である。
【0005】
特許文献2において例えば流量測定向けの磁気軸受装置が開示されている。磁気軸受装置は、運動要素として水平にのびているロータを有している。ロータを浮遊保持するために、ここでもステータ側およびロータ側のそれぞれ1つの永久磁石を有する2つの受動的磁気軸受が設けられている。永久磁石は、互いに反発するように磁化されていて、その際に両方の受動的磁気軸受の界磁成分は、互いに逆向きに指向されている。
【0006】
両方の受動的磁気軸受の間隙にはマグネットコイルが配置されていて、マグネットコイルによって受動的磁気軸受の磁場を重ね合わすことが出来る。マグネットコイルの励磁は、制御装置によって制御され、制御装置には位置センサが所属していて、位置センサは、ロータのアキシアル方向の変位を非接触で検出し、そしてアキシアル方向の変位と関連して励磁電流を制御する。マグネットコイルの電流の方向と大きさとに応じてロータは、特定の作動位置に保持される。
【0007】
この軸受の短所は、マグネットコイルと、運動要素を固定している永久磁石との間隔が大きいことである。従って運動要素の作動位置を安定化させるための達成可能な戻し力は小さい。そのほかにマグネットコイルは、スペースを取り、スペースにはロータを取り付ける場合に回転駆動装置用回転磁場ステータを収容するのが賢明である。
【0008】
【特許文献1】
DE 38 18 556A1
【0009】
【特許文献2】
ドイツ未審査出願DE−OS 29 19 236
【0010】
【発明が解決すべき課題】
本発明の根底になっている課題は、当初述べた種類の磁気軸受装置が出来る限り簡単に製造され、かつ僅かな電流しか消費しないように該磁気軸受装置を形成することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明による下記の特徴によって解決される。
【0012】
l)制御可能磁気軸受が、1つの永久磁石を有する。
【0013】
m)永久磁石が、ステータ要素と向かい合うように運動要素に配置されている。
【0014】
n)永久磁石およびステータ要素間の磁力は、制御電流がゼロの場合に運動要素が作動位置に保持されるように、この作動位置から運動要素が外れた場合に限り作動位置を復帰させる方向へとステータ要素の磁化に影響を及ぼす制御電流が生み出されるように設計されている。
【0015】
本発明は、不安定な作動位置において吸引作用を有する隣接したステータ要素によって反発的磁力により受動的に安定化させられる運動要素を安定させ、そして運動要素がこの作動位置を離れるときに限りステータ要素に制御電流が供給されることである。この場合に限り制御電流が流れるので、電流消費量は僅かである。そのほかに本発明に基づく磁気軸受装置の特徴は、構造が簡単であることである。そして本発明に基づく磁気軸受装置は、直線運動する運動部品にも、また回転運動する運動部品にも適している。
【0016】
ステータ要素は、軟磁性鋼によって構成されるのが望ましい。ステータ要素は、永久磁石として形成されていてもよく、強磁性部品または永久磁石部品によって構成されていてもよい。
【0017】
基本的には互いに同一平面上に接しているか、あるいは互いに間隔を有しているところの複数の部分マグネットから永久磁石を構成させるという可能性が存在する。
【0018】
さらに本発明によれば運動要素の作動位置をより良く安定化させるために、ステータ要素が複数の電導体を有し、各電導体が個別の安定化装置の一部であることが見込まれている。その場合に各電導体は、それぞれ関連付けられた安定化装置を介して個別の制御電流を受取り、制御電流の大ききと方向は、それぞれの位置センサによって決定される。
【0019】
制御可能磁気軸受の永久磁石が連合する受動的磁気軸受の運動要素側永久磁石をも形成するとき、本発明に基づく磁気軸受装置の格別簡単な実施形態が得られ、その結果、受動的磁気軸受のステータ側永久磁石は、この制御可能磁気軸受の永久磁石に隣接して位置している。
【0020】
運動要素が真っ直ぐな場合、運動要素側およびステータ側の互いに反発し合う永久磁石によって運動要素を縦方向に案内するために複数の受動的磁気軸受を配置することが勧められる。その際に受動的磁気軸受を運動要素の終端範囲に配置すべきである。
【0021】
それぞれ1つの運動要素側永久磁石とステータ要素とを有する複数の制御可能磁気軸受も設けられていてよい。この配置は、とりわけ各ステータ要素に少なくとも1つの個別の安定化装置が関連付けられているときに勧められる。その際に次のような実施形態も考慮の対象になる。すなわち、制御可能磁気軸受が運動要素の端部に配置されおり、かつその永久磁石に隣接して受動的磁気軸受のそれぞれ1つのステータ側永久磁石が、制御可能磁気軸受の永久磁石が同時に受動的磁気軸受の運動要素側永久磁石を形成するように関連付けられている実施例も考慮の対象になる。運動要素は、直線運動部材として形成されていてよく、その部材の永久磁石は、受動的磁気軸受の永久磁石と同様に運動方向にのびている。しかしその代わりに運動要素は、回転部材として形成されていてもよく、その回転部材の永久磁石は、受動的磁気軸受の永久磁石と同様に円形を有している。その際に運動要素とステータ要素は、リング形状を有し、そしてステータ要素にわたって分配された複数、望ましくは少なくとも3つの電導体が配置されていてよく、電導体は、それぞれ独立した安定化装置の一部である。その場合に制御可能磁気軸受の永久磁石は、同時に受動的磁気軸受の運動要素側永久磁石を形成し、そして受動的磁気軸受のステータ側永久磁石によって囲まれているべきである。これに対する選択肢として、制御可能磁気軸受の永久磁石が受動的磁気軸受のステータ側永久磁石を取り囲んでいるという可能性もある。両方の可能性は、運動要素を作動位置に保持するのに一般に十分である。しかしながらこのことは、制御可能磁気軸受の永久磁石が内側および外側で受動的磁気軸受のそれぞれ1つの円形をしたステータ側永久磁石によって挟まれているという実施形態を排除するものではない。
【0022】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照してつぎに説明する。
【0023】
図1に示した磁気軸受装置1は、棒状に伸びかつ長方形の横断面をもつ運動要素2を有している。運動要素は、永久磁石3によって構成されていて、その磁化方向は、運動要素2の端面の矢印によって示されている。運動要素2は、二重矢印4の方向に運動し、そして例えばリニアモータまたはリニアガイドの一部として考慮の対象になる。
【0024】
磁化可能な材料、好ましくは軟磁性鋼よりなりかつ運動要素2と平行にのびたステータ要素5が永久磁石3の下のユニット上に固定状に配置されている。ステータ要素5の両側に電導体6、7が配置されており、電導体は、これに制御電流を供給しうる安定化装置に所属する。
【0025】
運動要素2の両側に2つのステータ側永久磁石8、9が配置されている。永久磁石は、端面の矢印が示しているように、運動要素2の永久磁石3と同じ方向に磁化されている。これによって永久磁石8、9と運動要素2との間に反発する磁力が生じ、これによって運動要素2は、永久磁石8、9の中央に弾性的に保持される。従って3つの永久磁石3、8、9は、運動要素2を縦方向に案内するための受動的磁気軸受を形成している。永久磁石8、9は、ここでは詳しく示されていないステータの一部である。
【0026】
垂直方向10において、互いに補い合っている2つの磁力が運動要素2に作用する。ステータ要素5および永久磁石3間の吸引力は、運動要素2が永久磁石8、9に対して僅かに上方にオフセットさせられた作動位置に保持されるように設計されている。作動位置において永久磁石8、9は、上向きの磁力を作用させる。もちろんこの作動位置は不安定であり、その結果、運動要素2は上方または下方にずれる可能性がある。このずれは、ここには詳しく示されていない、非接触式に作動する位置センサによって誘導的、電流磁気効果的、容量的、あるいは光学的な方法で検出され、そして安定化装置に働きかけて電導体6、7に電流を供給するようにさせる。電流は、運動要素2が再び作動位置に戻されるようにステータ要素5の磁化に影響を及ぼす。
【0027】
運動要素2が再びその作動位置を占めると、制御電流はゼロになる。すなわちこの位置において磁気軸受装置1は電流を消費しない。従って永久磁石3とステータ要素5は、安定化装置とともに制御可能磁気軸受を形成し、その際に永久磁石3は、同時に受動的磁気軸受の一部でもある。
【0028】
図2に示した磁気軸受11が図1による磁気軸受1と異なる点は、ステータ要素12の配置が異なっていることと、2つの安定化装置が設けられていることである。この場合にステータ要素12は、運動要素13の上に配置されている。ステータ要素12と、運動要素13の永久磁石14との間で作用する磁力は、運動要素13が縦方向にのびた両方の永久磁石15、16に対して下向きの作動位置へオフセットさせられるように設計されていて、その結果、これらの永久磁石15、16が、反発する磁力に基づいて運動要素13を縦方向に案内するだけでなく、下向きの力をも作用させる。
【0029】
この力に対抗しているのが、運動要素13の永久磁石15およびステータ要素12間の吸引力であり、双方の力は、永久磁石14が上述した僅かに下方にオフセットさせられた作動位置にあるときに相殺される。
【0030】
横軸17を中心として運動要素13が傾倒するのを防止するために、磁気軸受装置11は2つの安定化装置を有している。安定化装置は、それぞれ1つずつの電導体18、19を有している。電導体18、19は、ステータ要素12の端部にコイルの形で配置されている。各電導体にはそれぞれ個別の位置センサ(ここには示されていない)が関連付けられており、位置センサは、電導体18、19の範囲において運動要素13の位置を検出し、その結果、運動要素13を再びステータ要素12に対して平行にさせるために、横軸17を中心とする運動要素13の運動に応じて電導体に様々な制御電流が供給される。
【0031】
ここでは運動要素13は、同じく長手方向20に運動し、そして図1による磁気軸受装置1も適しているような用途に関して考慮の対象になる。
【0032】
図3において、図1の磁気軸受装置1の変形例を表す別の磁気軸受装置21が示されている。この磁気軸受装置は、幅の狭い面を下にして立っているプレート状運動要素22を有している。運動要素は、下面においても、また上面においても互いに水平にのび同じ方向に磁化された永久磁石23、24を有している。各永久磁石23、24に2つのステータ側の、従って機器に固定された永久磁石25、26および27、28が隣接している。永久磁石は、同じ方向に磁化されていて、そしてそれ故に磁気反発力に基づいて運動要素22を縦方向に案内している。それぞれ3つの永久磁石23、25、26および24、27、28は、運動要素22を縦方向に案内するためのそれぞれ1つの受動的磁気軸受を形成し、その際に運動要素22は、図1による磁気軸受装置1の場合と異なってここでは運動軸を中心とする傾倒に対して安定性のあるように案内される。
【0033】
運動要素22の下部永久磁石23の下にステータ要素29が配置されている。このステータ要素は、安定化装置の電導体30、31によって両側から挟まれている永久磁石23と軟磁性材料から成るステータ要素29との間の吸引力によって、運動要素22は、永久磁石25、26および27、28に関して僅かだけ上方にオフセットさせられた作動位置に保持される(磁気軸受装置1の場合と同様に)。作動位置において永久磁石25、26、27、28は、上向きの磁力を運動要素22に作用させ、この磁力は、永久磁石23およびステータ要素29間の吸引力によって相殺される。運動要素22がこの作動位置から上方または下方へと離れると、安定化装置が、電導体30、31に制御電流を供給し、制御電流によって、運動要素22が再びその作動位置に戻るように永久磁石23およびステータ要素29間の吸引力に影響が及ぼされる。これによって永久磁石23は、下部受動的磁気軸受の一部であり、また制御可能磁気軸受の一部でもある。
【0034】
ステータ要素29も図2による実施例の場合と同様に2つの独立した安定化装置を備えていてよいことは当然のことである。そのほかにここに示された運動要素22も二重矢印32によって示された方向に直線運動でき、そして運動要素は、図1と図2による磁気軸受装置1、11向けの用途にも適している。
【0035】
図4に示された磁気軸受装置41は、図3による磁気軸受装置の回転対称的変形例を表している。磁気軸受装置41は、運動要素として垂直方向にのびかつ垂直軸を中心に回転できるロータ42を有している。ロータは、その端面側端部にそれぞれ1つの円形永久磁石43、44を有している。永久磁石43、44は、それぞれリング状永久磁石45、46によって取り囲まれている。リング状永久磁石は、ステータの部品であり、そして円形スリーブ47を介して互いに結合されている。永久磁石45、46およびスリーブ47は、ロータ42を目に見えるようにするために、切断されていて、従って一部しか示されていない。永久磁石45、46は、ロータ42の永久磁石43、44と同じ方向に磁化されていて、その結果、永久磁石43と45の間および44と46の間に磁気反発力が作用し、磁気反発力によってロータ42がラジアル方向において心出しされる。永久磁石のそれぞれ隣接する対43、45および44、46は、受動的磁気軸受を形成する。
【0036】
ロータ42の下部永久磁石43の端面の下に円筒状ステータ要素48が配置されている。このステータ要素は、切断表示されている電導体49によって取り囲まれている。電導体49は、安定化装置(ここには詳しく示されていない)の一部であって、安定化装置にはロータ42の垂直位置を検出する位置センサも所属している。ロータ42の下部永久磁石43およびステータ要素48間に作用する磁力は、ロータ42の永久磁石43、44がこれらをを取り囲んでいる永久磁石45および46に対して僅かに上方にオフセットさせられるように設計されており、その結果、永久磁石45、46による上向き垂直力と、永久磁石43およびステータ要素48間の吸引力の平衡が達成される。ロータ42が垂直方向に変位させられると、位置センサがそれを検出し、そして安定化装置に働きかけて電導体49に、ロータ42が再びその作動位置に戻るようにステータ要素48の磁化に影響を及ぼす制御電流を供給させる。
【0037】
図5には図2による磁気軸受装置の変形例を表わす磁気軸受装置が示されている。磁気軸受装置51は、水平に拡がるプレート状運動要素52を有している。この運動要素は、両側で棒状永久磁石53、54によって制限されている。これと平行にステータ側永久磁石55、56が拡がっている。ステータ側永久磁石は、運動要素52の永久磁石53、54と同じ方向に磁化されている。このようにして隣接しているそれぞれの永久磁石53、55および54、56の間に反発する磁力が生じて、永久磁石は、運動要素52を縦方向に案内している。隣接している永久磁石53、55および54、56のそれぞれの対は、受動的磁気軸受を形成している。
【0038】
運動要素52の永久磁石53、54の上にそれぞれ1つのステータ要素57、58が配置されている。ステータ要素は、永久磁石53、54に対して平行に拡がり、そして軟磁性鋼によって構成されている。ステータ要素57、58は、ブリッジ59によって結合されている。
【0039】
図2による実施例の場合と同様にステータ要素57、58は、それぞれ2つの電導体60、61および62、63を有している。電導体は、ステータ要素57、58の端部の範囲に配置されている。各電導体60、61、62、63は、それぞれ1つの位置センサを有する個別の安定化装置に所属していて、その結果、電導体60、61、62、63に様々な制御電流を供給することが可能である。
【0040】
運動要素52は、垂直方向64に作用する磁力によって作動位置に保持される。作動位置は、永久磁石55、56によって占められた平面に対して僅かに上方にオフセットさせられている。このようにして永久磁石55、56は、下向きの磁力を運動要素52に及ぼし、磁力は、運動要素側永久磁石53、54と、所属するステータ要素57、58との間で作用する磁力によって相殺される。その際に永久磁石53、54は、隣接している両方の永久磁石55、57および56、58から成る受動的磁気軸受の一部であるだけでなく、一方では永久磁石53とステータ要素57と、そして他方では永久磁石56とステータ要素58とから成る2つの制御された磁気軸受の部分でもある。垂直方向64における運動要素53の変位は、位置センサによって検出され、そして、その変位によって電導体60、61、62、63に制御電流が供給される。制御電流により、ステータ要素57、58の然るべき磁化によって作動位置へと向かう方向での変位が解消される。水平軸65を中心とする運動要素52の傾倒は、同じく位置センサによって検出され、その際に電導体60、61、62、63は、運動要素52の傾倒運動に応じて異なる制御電流の供給を受け、制御電流は、運動要素52を再び作動位置に移動させる。
【0041】
運動要素52は、二重矢印66の方向において水平に直線運動し、そしてそれによってリニアモータ、あるいはリニアガイドに関して考慮の対象になる。
【0042】
図6において運動要素としてリング状ロータ72を有する磁気軸受装置71が示されている。リング状ロータは、その一部を切断して示されている。ロータ72は、永久磁石73として形成されており、ステータ側永久磁石74を取り囲んでいる。両方の永久磁石73、74は、同じ方向に磁化されているので、これらの永久磁石は、互いに反発し合い、そしてロータ72は、水平面内で永久磁石74に対して同心円状に保持される。
【0043】
ロータ72の下に軟磁性鋼から成るリング状ステータ要素75が配置されている。ステータ要素75の周囲にわたってコイル状に案内された3つの電導体76が分配されている。電導体のうちここには1つの電導体しか示されていない。各電導体76は、それぞれ1つの位置センサを有する個別の安定化装置と接続されている。位置センサは、ロータ72の垂直方向位置を正確に検出する。
【0044】
ロータ72は、作動位置に保持される。作動位置においてロータは、ステータ側永久磁石74に対し僅かに上方へとオフセットさせられている。これによってロータ72に上向きの磁力が作用する。その磁力は、作動位置において垂直方向に力の平衡が得られるようにロータ72とステータ要素75との間の吸引力によって相殺される。ロータ72がこの作動位置から変位すると、たとえこの変位が上方または下方への平行移動および/またはは水平軸を中心とする傾倒であれ、位置センサによって検出された位置変化に応じて電導体76に制御電流が供給され、その結果、ステータ要素75は、ロータ72が再び作動地位へと戻されるように区分ごとに磁化される。
【0045】
ロータ72にあらゆる種類の形成物を固定出来る。その目的は、例えば流速を測定するための羽根車、あるいはディスクを回転させることであり、さらには磁気軸受装置がロータ72を回転させるモータと結合されている場合には、ポンプに使用するための羽根車を回転させることである。これと同じ事柄は、図4による磁気軸受装置41に当てはまる。
【0046】
ステータ側永久磁石74を外側に配置することによって図6による磁気軸受装置71を変更できることも自明の事柄であって、その結果、図4の実施例において原理的にそうであるように、永久磁石がロータ72を取り囲むことになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
直線運動する運動要素を有する磁気軸受装置の第1の実施形態を斜視図である。
【図2】
直線運動する運動要素を有する磁気軸受装置の第2の実施形態を斜視図である。
【図3】
直線運動する運動要素を有する磁気軸受装置の第3の実施形態を斜視図である。
【図4】
回転運動する運動要素を有する磁気軸受装置の第1の実施形態を部分断面斜視図である。
【図5】
直線運動する運動要素を有する磁気軸受装置の第4の実施形態を斜視図である。
【図6】
回転運動する運動要素を有する磁気軸受装置の第2の実施形態を部分断面斜視図で示している。
Claims (16)
- 運動要素のための磁気軸受装置であって、
a)磁気軸受装置(1、11、21、41、51、71)は、ステータを有しており、
b)ステータ内に運動要素(2、13、22、42、52、72)が運動方向(4、20、66)に移動しうるように装備されており、
c)磁気軸受装置(1、11、21、41、51、71)は、運動要素(2、13、22、42、52、72)の縦方向の案内のための受動的磁気軸受(3、8、9;14、15、16;23、25、27;24、26、28;43、45;44、46;53、54、55、56;73、74)と、受動的磁気軸受(3、8、9;14、15、16;23、25、27;24、26、28;43、45;44、46;53、54、55、56;73、74)による案内と直交する方向に運動要素(2、13、22、42、52、72)を案内するための制御可能磁気軸受(3、5;12、14;23、29;43、48;53、57;54、58;73、75)とを有しており、
d)受動的磁気軸受は、運動要素側およびステータ側に配置された永久磁石(3、8、9;14、15、16;、23、25、27;24、26、28;43、45;44、46;53、54、55、56;73、74)を有しており、
e)隣接するそれぞれの永久磁石(3、8、9;14、15、16;23、25、27;24、26、28;43、45;44、46;53、54、55、56;73、74)は、互いに反発し合うように磁化されており、
f)制御可能磁気軸受(3、5;12、14;23、29;43、48;53、57;54、58;73、75)は、運動要素(2、13、22、42、52、72)にその運動方向(4、20、66)と直交する磁力を作用させ、
g)制御可能磁気軸受(3、5;12、14;23、29;43、48;53、57;54、58;73、75)は、磁化されたステータ要素(5、12、29、48、57、58、75)を有しており、
h)制御可能磁気軸受(3、5;12、14;23、29;43、48;53、57;54、58;73、75)は、磁力を制御するための電子式安定化装置を有しており、
i)安定化装置は、これによって制御電流が供給される電導体(6、7;18、19;30、31;49;60、61、62、63、76)を有しており、そして、電導体は、制御電流によってステータ要素(5、12、29、48、57、58、75)の磁化に影響を与えられるようにステータ要素(5、12、29、48、57、58、75)と関連付けられており、
j)安定化装置は、運動要素(2、13、22、42、52、72)の位置を検出するための位置センサを有しており、
k)位置センサの信号に基づいて、安定化装置は、運動要素(2、13、22、42、52、72)が作動位置に保持されるように制御電流を制御し、作動位置において受動的磁気軸受(3、8、9;14、15、16;23、25、27;24、26、28;43、45;44、46;53、54、55、56;73、74)が制御可能磁気軸受(3、5;12、14;23、29;43、48;53、57;54、58;73、75)の磁力と逆向きの磁力を運動要素(2、13、22、42、52、72)に作用させる、
磁気軸受装置(1、11、21、41、51、71)において、
l)制御可能磁気軸受(3、5;12、14;23、29;43、48;53、57;54、58;73、75)は、永久磁石(3、14、23、43、53、54、73)を有しており、
m)永久磁石(3、14、23、43、53、54、73)は、ステータ要素(5、12、29、48、57、58、75)に向かい合って運動要素(2、13、22、42、52、72)に配置されており;
n)永久磁石(3、14、23、43、53、54、73)およびステータ要素(5、12、29、48、57、58、75)間の磁力は、制御電流がゼロの場合に運動要素(2、13、22、42、52、72)が作動位置に保持され、そして、運動要素が作動位置から離れたときにだけ、作動位置に復帰する方向にステータ要素(5、12、29、48、57、58、75)の磁化に影響を与える制御電流が発生させられるようになされている、
ことを特徴とする磁気軸受装置。 - ステータ要素は、永久磁石として形成されていることを特徴とする、請求項1記載の磁気軸受装置。
- 永久磁石は、複数の部分マグネットによって構成されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の磁気軸受装置。
- ステータ要素(12;57、58、75)は、複数の電導体(18、19、60、61、62、63、76)を有し、そして各電導体(18、19、60、61、62、63、76)は、個別の安定化装置の一部であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1つに記載の磁気軸受装置。
- 制御可能磁気軸受(3、5;12、14;23、29;43、48;53、57;54、58;73、75)の永久磁石(3、14、23、43、53、54、73)は、連合する受動的磁気軸受の運動要素側の永久磁石(3、14、23、43、53、54、73)をも形成していることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1つに記載の磁気軸受装置。
- 互いに反発し合う運動要素側およびステータ側の永久磁石(23、25、27;24、26、28;43、45;44、46)を有する幾つかの受動的磁気軸受(23、25、27;24、26、28;43、45;44、46)は、運動要素(22、24)を縦方向に案内するために備えられていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1つに記載の磁気軸受装置。
- 受動的磁気軸受(23、25、27;24、26、28;43、45;44、46)は、運動要素(22、24)の終端範囲に配置されていることを特徴とする、請求項6記載の磁気軸受装置。
- 幾つかの分離した制御可能磁気軸受(53、57;54、58)が備えられており、これらのそれぞれに、運動要素側永久磁石(53、54)およびステータ要素(57、58)が備えられていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1つに記載の磁気軸受装置。
- 少なくとも1つの個別の安定化装置が、各ステータ要素(57、58)と関連付られていることを特徴とする、請求項8記載の磁気軸受装置。
- 制御可能磁気軸受(53、57;54、58)は、運動要素(52)の端部に配置され、そして、それぞれの永久磁石(53、54)が受動的磁気軸受(53、54、55、56)のステータ側永久磁石(55、56)に隣接させられ、それでもって、制御可能磁気軸受(53、57;54、58)の永久磁石(53、54)が同時に受動的磁気軸受(53、54、55、56)の運動要素側永久磁石(53、54)を形成するようになされていることを特徴とする、請求項8または9に記載の磁気軸受装置。
- 運動要素(3、14、22、52)は、直線運動部材として形成されており、その部材の永久磁石(3;14;23、24;53、54)は、受動的磁気軸受の永久磁石(3、8、9;14、15、16;23、25、27;24、26、28;53、54、55、56)のように運動方向にのびていることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1つに記載の磁気軸受装置。
- 運動要素は、回転部材(42、73)として形成されており、その回転部材の永久磁石(43、44)は、受動的磁気軸受の永久磁石(43、45;44、46)と同様に円形状をなしていることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1つに記載の磁気軸受装置。
- 運動要素(73)およびステータ要素(75)は、リング形状をなし、そして、独立した安定化装置の一部である複数の電導体(76)がステータ要素(75)上に分配されるように配置されていることを特徴とする、請求項12記載の磁気軸受装置。
- 制御可能磁気軸受(73、75)の永久磁石(73)は、同時に受動的磁気軸受(73、74)の運動要素側永久磁石(73)を形成しかつ受動的磁気軸受(73、74)のステータ側永久磁石(74)によって取り囲まれていることを特徴とする、請求項1213に記載の磁気軸受装置。
- 制御可能磁気軸受(73、75)の永久磁石(73)は、同時に受動的磁気軸受(73、74)の運動要素側永久磁石(73)を形成しかつ受動的磁気軸受(73、74)のステータ側永久磁石(74)を取り囲んでいることを特徴とする、請求項12または13に記載の磁気軸受装置。
- 制御可能磁気軸受の永久磁石は、同時に受動的磁気軸受の運動要素側永久磁石を形成しかつ内外から受動的磁気軸受の円形状ステータ側永久磁石によって挟まれていることを特徴とする、請求項12または13に記載の磁気軸受装置。
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