JPS5969522A - 磁気軸受装置 - Google Patents
磁気軸受装置Info
- Publication number
- JPS5969522A JPS5969522A JP57164549A JP16454982A JPS5969522A JP S5969522 A JPS5969522 A JP S5969522A JP 57164549 A JP57164549 A JP 57164549A JP 16454982 A JP16454982 A JP 16454982A JP S5969522 A JPS5969522 A JP S5969522A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic bearing
- yoke
- excitation coil
- radial magnetic
- rotation
- 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
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-
- 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
- F16C32/0493—Active magnetic bearings for rotary movement integrated in an electrodynamic machine, e.g. self-bearing motor
- F16C32/0497—Active magnetic bearings for rotary movement integrated in an electrodynamic machine, e.g. self-bearing motor generating torque and radial force
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2380/00—Electrical apparatus
- F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (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】
本発明は超高速回転機等に用いられる磁気軸受装置に係
り、回転体を回転させるための電動機を省略する方法に
関するものである。
り、回転体を回転させるための電動機を省略する方法に
関するものである。
第１図は磁気軸受を用いた一般的り回転機の構成図であ
り、図において、１は回転体、２，３゜４．５はそｎぞ
ｎアキシャル磁気軸受のヨーク、回軸子、励磁コイル、
位置検出器、６，７，８゜９はそｎぞｎ下部ラジアル磁
気軸受のヨーク、回転子、励磁コイル、位置検出器、１
１ 、１２ 、１３はそれぞれ電動機のヨーク、回転子
、励磁コイル、１４１、１５ 、１６ 、１７はそｎぞ
ｎ下部ラジアル磁気軸受のヨーク、回転子、励磁コイル
、位置検出器、１８はハウジングケースである。
り、図において、１は回転体、２，３゜４．５はそｎぞ
ｎアキシャル磁気軸受のヨーク、回軸子、励磁コイル、
位置検出器、６，７，８゜９はそｎぞｎ下部ラジアル磁
気軸受のヨーク、回転子、励磁コイル、位置検出器、１
１ 、１２ 、１３はそれぞれ電動機のヨーク、回転子
、励磁コイル、１４１、１５ 、１６ 、１７はそｎぞ
ｎ下部ラジアル磁気軸受のヨーク、回転子、励磁コイル
、位置検出器、１８はハウジングケースである。
回転体を磁気の力で支持する磁気軸受は、位置検出器や
電磁石など部品点数が多く、機械軸受に比べ回転体の軸
方同長さが長くなるのがふつうである。部品点数の増加
はコスト了ツブにつながシ、回転体の軸方同長さが長く
なることは機器の大型化につながり、又軸の共振点がさ
がり、超高速回転がむずかしくなる。
電磁石など部品点数が多く、機械軸受に比べ回転体の軸
方同長さが長くなるのがふつうである。部品点数の増加
はコスト了ツブにつながシ、回転体の軸方同長さが長く
なることは機器の大型化につながり、又軸の共振点がさ
がり、超高速回転がむずかしくなる。
本発明はかかる欠点を除去したもので、電動機を省略す
ることにより、部品点数をへらし磁気軸受のコストダウ
ンを図り、又回転体の軸方同長さを機械軸受と同等にし
、機器の小型化および軸の共振点があがることによる超
高速回転可能としたものである。
ることにより、部品点数をへらし磁気軸受のコストダウ
ンを図り、又回転体の軸方同長さを機械軸受と同等にし
、機器の小型化および軸の共振点があがることによる超
高速回転可能としたものである。
第２図は本発明の一実施例の構成図であり、図において
、１は回転体、２，３．４．５はそｎぞれアキシャル磁
気軸受のヨーク、回転子、励磁コイル、位置検出器、６
は上部ラジアル磁気軸受、電動機兼用の回転子、７は下
部ラジアル磁気軸受、電動機兼用の回転子、８は上部ラ
ジアル磁気軸受、電動機兼用のヨーク９．１０はそれぞ
れ上部ラジアル磁気軸受の位置検出器、励磁コイル、１
１は上部電動器の励磁コイル、１２は下部ラジアル磁気
軸受、電動機兼用のヨーク、１３．１４はそれぞれ下部
ラジアル磁気軸受の位置検出器、励磁コイル、１５ハ下
部電動機の励磁コイル、１６はハウジングケースである
。第３図は第２図の８ 、１０ 、１１および１２ 、
１４ 、１５の上部断面図であり、１７のヨークにラジ
アル電磁石の励磁コイルと電動機の励磁コイルを巻線す
る方法でスロット数が最小の物を示しである。第３図に
おいて、１ａ〜１２αはヨークの歯ノ部分、１ｂ〜１２
ｂはヨークのスロットの部分、ＩＣ−１２ｃは電動機
の励磁コイル、ＩＪ〜１２ ｄは磁気軸受の励磁コイル
である。
、１は回転体、２，３．４．５はそｎぞれアキシャル磁
気軸受のヨーク、回転子、励磁コイル、位置検出器、６
は上部ラジアル磁気軸受、電動機兼用の回転子、７は下
部ラジアル磁気軸受、電動機兼用の回転子、８は上部ラ
ジアル磁気軸受、電動機兼用のヨーク９．１０はそれぞ
れ上部ラジアル磁気軸受の位置検出器、励磁コイル、１
１は上部電動器の励磁コイル、１２は下部ラジアル磁気
軸受、電動機兼用のヨーク、１３．１４はそれぞれ下部
ラジアル磁気軸受の位置検出器、励磁コイル、１５ハ下
部電動機の励磁コイル、１６はハウジングケースである
。第３図は第２図の８ 、１０ 、１１および１２ 、
１４ 、１５の上部断面図であり、１７のヨークにラジ
アル電磁石の励磁コイルと電動機の励磁コイルを巻線す
る方法でスロット数が最小の物を示しである。第３図に
おいて、１ａ〜１２αはヨークの歯ノ部分、１ｂ〜１２
ｂはヨークのスロットの部分、ＩＣ−１２ｃは電動機
の励磁コイル、ＩＪ〜１２ ｄは磁気軸受の励磁コイル
である。
超高速回転機に用いら牡る電動機はかご形の高周波三相
誘導電動機が一般的である。また回転数をあげるため極
数は最少の２極を用い、ヨークの全スロット数は３×極
数の整数倍にするのがふつうである。ラジアル磁気軸受
の電磁石はＺ＋＃Ｚｅ ’ｉ／ 十ｍ ！／−の４方回
に吸引力を発生できなけ牡ばならず、かつ各吸引力の発
生する方向は９゜０すつずｎるようなヨークの歯数でな
けｎばならない。１つのヨークでラジアル電磁石、２極
の三相誘導電動機を兼ねるにはこの２つの条件を満さな
ければならない。そこで第３図のようにｌｄ。
誘導電動機が一般的である。また回転数をあげるため極
数は最少の２極を用い、ヨークの全スロット数は３×極
数の整数倍にするのがふつうである。ラジアル磁気軸受
の電磁石はＺ＋＃Ｚｅ ’ｉ／ 十ｍ ！／−の４方回
に吸引力を発生できなけ牡ばならず、かつ各吸引力の発
生する方向は９゜０すつずｎるようなヨークの歯数でな
けｎばならない。１つのヨークでラジアル電磁石、２極
の三相誘導電動機を兼ねるにはこの２つの条件を満さな
ければならない。そこで第３図のようにｌｄ。
２ｄ 、３ｄをＶ十方向の励磁コイルに、４ｄ、５ｄ、
６ｄをＸ十方向の励磁コイルに、７ｄ、８ｄ、９ｄを１
一方向の励磁コイルに、１０ｄ、１１ｄ。
６ｄをＸ十方向の励磁コイルに、７ｄ、８ｄ、９ｄを１
一方向の励磁コイルに、１０ｄ、１１ｄ。
１２ ｄを２一方向の励磁コイルにすｎば、１α、２α
、３ａの歯からはＶ十方向の、４ａ、５ａ、６αの歯か
らはＸ十方向の、７α、８α、９αの歯からはＶ一方向
の、１ｏｃＬ、 ｌｌα、 ＋２ｃＬの歯からはＸ一方
向のそｎぞれ４方回の吸引力が発生しかつ９０°ずつず
ｎているラジアル電磁石ができ、１ｃ、７ｃ、４ｃ、１
０６’ｆｒｕ相、２ｃ、８ｃ、５ｃ、 １１ ｃ ｆ
ｖ相、３ｃ 、９ｃ 、６ｃ 、１２ｃｋｗ相の三相巻
線を施せば２極で毎極毎相のスロット数２、単層巻の三
相誘導電動機が全スロット数１２で構成できる。以下こ
のように構成さｔた物を兼用電磁石と呼ぶことにする。
、３ａの歯からはＶ十方向の、４ａ、５ａ、６αの歯か
らはＸ十方向の、７α、８α、９αの歯からはＶ一方向
の、１ｏｃＬ、 ｌｌα、 ＋２ｃＬの歯からはＸ一方
向のそｎぞれ４方回の吸引力が発生しかつ９０°ずつず
ｎているラジアル電磁石ができ、１ｃ、７ｃ、４ｃ、１
０６’ｆｒｕ相、２ｃ、８ｃ、５ｃ、 １１ ｃ ｆ
ｖ相、３ｃ 、９ｃ 、６ｃ 、１２ｃｋｗ相の三相巻
線を施せば２極で毎極毎相のスロット数２、単層巻の三
相誘導電動機が全スロット数１２で構成できる。以下こ
のように構成さｔた物を兼用電磁石と呼ぶことにする。
この兼用電磁石を第２図のように上下２組配置すること
により、磁気支持の超高速回転機が電動機を省略した形
で実現できる。この兼用電磁石の回転トルクは、第１図
のように電動機とラジアル磁気軸受を分離した場合に比
べ減少することが危具さｎるが、第２図のように上下２
組の兼用電磁石を配置することにより、第１図の分離し
た場合以上の回転トルクは十分に得らｎる。また高周波
誘導電動機のかご形回転子端絡バーの外側にケイ素鋼板
を施こした物がもちいら扛ているのがふつうである。し
たがってこｎを本発明の兼用電磁石の回転子として用い
れば、回転トルクと吸引力が同時にえらｎる。
により、磁気支持の超高速回転機が電動機を省略した形
で実現できる。この兼用電磁石の回転トルクは、第１図
のように電動機とラジアル磁気軸受を分離した場合に比
べ減少することが危具さｎるが、第２図のように上下２
組の兼用電磁石を配置することにより、第１図の分離し
た場合以上の回転トルクは十分に得らｎる。また高周波
誘導電動機のかご形回転子端絡バーの外側にケイ素鋼板
を施こした物がもちいら扛ているのがふつうである。し
たがってこｎを本発明の兼用電磁石の回転子として用い
れば、回転トルクと吸引力が同時にえらｎる。
以上の説明より明らかなように、本発明は従来の方式に
比べ、電動機を省略した形で磁気軸受装置が構成でき、
大幅なコストダンができ、又回転体の軸方同長さを機械
軸受と同等にし、機器の小型化および軸の共振点があが
ることによる超高速５一 回転可能とするものである。なお、この実施例では５軸
制御の磁気軸受について説明したが、２軸以上の自由度
を制御する他の磁気軸受にも適用できることはいうまで
もない。
比べ、電動機を省略した形で磁気軸受装置が構成でき、
大幅なコストダンができ、又回転体の軸方同長さを機械
軸受と同等にし、機器の小型化および軸の共振点があが
ることによる超高速５一 回転可能とするものである。なお、この実施例では５軸
制御の磁気軸受について説明したが、２軸以上の自由度
を制御する他の磁気軸受にも適用できることはいうまで
もない。
第１図は磁気軸受を用いた一般的力回転機の構成図、第
２図は本発明の一実施例の構成図、第３図は本発明の兼
用電磁石の上部断面図である。 第１図において、１は回転体、２，３，４．５はそ牡ぞ
ｎアキシャル磁気軸受のヨーク、回転子、励磁コイル、
位置検出器、６，７，８．９はそｔぞれ上部ラジアル磁
気軸受のヨーク、回転子、励磁コイル、位置検出器、１
１ 、１２ 、１３はそれぞれ動機のヨーク、回転子、
励磁コイル、１４，１５，１６．１７はそれぞれ下部ラ
ジアル磁気軸受のヨーク、回転子、励磁コイル、位置検
出器、１８はハウジングケースである。第２図において
１は回転体、２．３，４．５はそｎぞｎアキシャル磁気
軸受のヨーク、回転子、励磁コイル、位置検出器、６．
８６− はそｎぞ扛上部兼用電磁石の回転子、ヨーク、９．１０
はそ肚ぞ几上部ラジアル磁気軸受の位置検出器、励磁コ
イル、１１は上部電動機の励磁コイル、７．１２はそｎ
ぞｎ下部兼用電磁石の回転子、ヨーク、１３ 、１４は
そｎぞｎ下部ラジアル磁気軸受の位置検出器、励磁コイ
ル、１５は下部電動機の励磁コイル、１６はハウジング
ケースである。第３図において１ａ〜１２αはヨークの
歯の部分、１ｂ−１２ｂはヨークのヨークのスロットの
部分、ｌｄ、２ｄ、３ｄは磁気軸受のＶ十方向の励磁コ
イル、４ｄ、５ｄ 、６ｄは磁気軸受のＸ十方向の励磁
コイル、７ｄ、８ｄ、９ｄは磁気軸受の１一方間の励磁
コイル、１０ｄ 、 １１ ｄ 、 １２ｄは磁気軸受
のπ一方方向励磁コイ／ｌ／、ｌｃ 、 ７ｃ 、４６
．１０ＣはＵ相の、２Ｃ２８Ｃ１５Ｃ１ｌＩＣはτ相の
、３Ｃ２９Ｃ，６Ｃ，１２ＣけＷ相のそｎぞ扛三相誘導
電動機の対称三相巻線である。 以上 出願人 株式会社第二精工舎 代理人 弁理士最上 務 ７−
２図は本発明の一実施例の構成図、第３図は本発明の兼
用電磁石の上部断面図である。 第１図において、１は回転体、２，３，４．５はそ牡ぞ
ｎアキシャル磁気軸受のヨーク、回転子、励磁コイル、
位置検出器、６，７，８．９はそｔぞれ上部ラジアル磁
気軸受のヨーク、回転子、励磁コイル、位置検出器、１
１ 、１２ 、１３はそれぞれ動機のヨーク、回転子、
励磁コイル、１４，１５，１６．１７はそれぞれ下部ラ
ジアル磁気軸受のヨーク、回転子、励磁コイル、位置検
出器、１８はハウジングケースである。第２図において
１は回転体、２．３，４．５はそｎぞｎアキシャル磁気
軸受のヨーク、回転子、励磁コイル、位置検出器、６．
８６− はそｎぞ扛上部兼用電磁石の回転子、ヨーク、９．１０
はそ肚ぞ几上部ラジアル磁気軸受の位置検出器、励磁コ
イル、１１は上部電動機の励磁コイル、７．１２はそｎ
ぞｎ下部兼用電磁石の回転子、ヨーク、１３ 、１４は
そｎぞｎ下部ラジアル磁気軸受の位置検出器、励磁コイ
ル、１５は下部電動機の励磁コイル、１６はハウジング
ケースである。第３図において１ａ〜１２αはヨークの
歯の部分、１ｂ−１２ｂはヨークのヨークのスロットの
部分、ｌｄ、２ｄ、３ｄは磁気軸受のＶ十方向の励磁コ
イル、４ｄ、５ｄ 、６ｄは磁気軸受のＸ十方向の励磁
コイル、７ｄ、８ｄ、９ｄは磁気軸受の１一方間の励磁
コイル、１０ｄ 、 １１ ｄ 、 １２ｄは磁気軸受
のπ一方方向励磁コイ／ｌ／、ｌｃ 、 ７ｃ 、４６
．１０ＣはＵ相の、２Ｃ２８Ｃ１５Ｃ１ｌＩＣはτ相の
、３Ｃ２９Ｃ，６Ｃ，１２ＣけＷ相のそｎぞ扛三相誘導
電動機の対称三相巻線である。 以上 出願人 株式会社第二精工舎 代理人 弁理士最上 務 ７−
Claims (1)
- 超高速回転機等に用いらｎる磁気軸受において三相誘導
電動機の励磁コイルとラジアル磁気軸受の励磁コイルを
１つのヨークに施すことにより、三相誘導電導機とラジ
アル磁気軸受を兼用させることを特徴とする磁気軸受装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57164549A JPS5969522A (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | 磁気軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57164549A JPS5969522A (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | 磁気軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5969522A true JPS5969522A (ja) | 1984-04-19 |
| JPH0427404B2 JPH0427404B2 (ja) | 1992-05-11 |
Family
ID=15795265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57164549A Granted JPS5969522A (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | 磁気軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5969522A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03235758A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-21 | Ebara Corp | 搬送装置の方向変換装置 |
| CN102829783A (zh) * | 2012-08-17 | 2012-12-19 | 北京航空航天大学 | 一种三轴惯性稳定平台框架轴系支撑系统 |
| CN110537318A (zh) * | 2017-05-09 | 2019-12-03 | 大金工业株式会社 | 电动机系统及包括该电动机系统的涡轮压缩机 |
| US10958133B2 (en) | 2014-11-03 | 2021-03-23 | Denso Corporation | Electric motor, control device, and motor control system |
-
1982
- 1982-09-21 JP JP57164549A patent/JPS5969522A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03235758A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-21 | Ebara Corp | 搬送装置の方向変換装置 |
| CN102829783A (zh) * | 2012-08-17 | 2012-12-19 | 北京航空航天大学 | 一种三轴惯性稳定平台框架轴系支撑系统 |
| US10958133B2 (en) | 2014-11-03 | 2021-03-23 | Denso Corporation | Electric motor, control device, and motor control system |
| CN110537318A (zh) * | 2017-05-09 | 2019-12-03 | 大金工业株式会社 | 电动机系统及包括该电动机系统的涡轮压缩机 |
| EP3598616A4 (en) * | 2017-05-09 | 2020-12-30 | Daikin Industries, Ltd. | ELECTRIC MOTOR AND TURBOCHARGER SYSTEM EQUIPPED WITH THE SAME |
| CN110537318B (zh) * | 2017-05-09 | 2021-08-13 | 大金工业株式会社 | 电动机系统及包括该电动机系统的涡轮压缩机 |
| US11300131B2 (en) | 2017-05-09 | 2022-04-12 | Daikin Industries, Ltd. | Electric motor system and turbo compressor provided therewith |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0427404B2 (ja) | 1992-05-11 |
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