JP2001041238A - 複合型電磁石及びラジアル磁気軸受 - Google Patents
複合型電磁石及びラジアル磁気軸受Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁性材の電磁石コアに制御コイルが巻回され
た電磁石と前記電磁石コアとの間に接合部を有するバイ
アス用永久磁石とからなる複合型電磁石において、前記
接合部で発生する磁束漏れを最小限に押さえること。 【解決手段】 ラジアル磁気軸受用の複合型電磁石は4
つの複合型電磁石部1a、1b、1c、1dを有し、夫
々が2個の突極部が形成された磁性材の4個の電磁石コ
ア2a〜2dと、突極部3a〜3hに夫々巻回された8
個の制御コイル5a〜5hと、4個のバイアス用永久磁
石4a〜4dとで構成されている。そして、電磁石コア
2a〜2dとバイアス用永久磁石4a〜4dとの間の接
合部Qには、透磁率が高く飽和磁束密度の高い材料を基
にして作製したグリース等の粘性材、接着剤、磁性流体
等が介在させてある。
た電磁石と前記電磁石コアとの間に接合部を有するバイ
アス用永久磁石とからなる複合型電磁石において、前記
接合部で発生する磁束漏れを最小限に押さえること。 【解決手段】 ラジアル磁気軸受用の複合型電磁石は4
つの複合型電磁石部1a、1b、1c、1dを有し、夫
々が2個の突極部が形成された磁性材の4個の電磁石コ
ア2a〜2dと、突極部3a〜3hに夫々巻回された8
個の制御コイル5a〜5hと、4個のバイアス用永久磁
石4a〜4dとで構成されている。そして、電磁石コア
2a〜2dとバイアス用永久磁石4a〜4dとの間の接
合部Qには、透磁率が高く飽和磁束密度の高い材料を基
にして作製したグリース等の粘性材、接着剤、磁性流体
等が介在させてある。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁性材の電磁石コア
に制御コイルが巻回された電磁石とラジアル用永久磁石
とを組合わせて構成された複合型電磁石、及びこの複合
型電磁石を備えたラジアル磁気軸受に関する。
に制御コイルが巻回された電磁石とラジアル用永久磁石
とを組合わせて構成された複合型電磁石、及びこの複合
型電磁石を備えたラジアル磁気軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】モータ等の回転装置の回転シャフトをラ
ジアル方向に非接触で回転自在に支持するラジアル磁気
軸受は、位置センサと制御用電磁石及びバイアス用電磁
石とから構成されている。但し、構造の簡略化のため制
御用・バイアス用を兼用した電磁石を用いることもあ
る。位置センサは回転シャフトのラジアル方向の変位を
検出し、検出信号を磁気軸受制御装置に与えるものであ
る。バイアス用電磁石は一定の大きさのバイアス用磁束
を回転シャフトとラジアル磁気軸受との間の空隙を介し
て回転シャフトに与えるものである。制御用電磁石は磁
気軸受制御装置からの出力信号に従って制御用磁束を前
記空隙を介して回転シャフトに与え、変位した回転シャ
フトを所定位置に戻し、その位置に保持するように機能
する。
ジアル方向に非接触で回転自在に支持するラジアル磁気
軸受は、位置センサと制御用電磁石及びバイアス用電磁
石とから構成されている。但し、構造の簡略化のため制
御用・バイアス用を兼用した電磁石を用いることもあ
る。位置センサは回転シャフトのラジアル方向の変位を
検出し、検出信号を磁気軸受制御装置に与えるものであ
る。バイアス用電磁石は一定の大きさのバイアス用磁束
を回転シャフトとラジアル磁気軸受との間の空隙を介し
て回転シャフトに与えるものである。制御用電磁石は磁
気軸受制御装置からの出力信号に従って制御用磁束を前
記空隙を介して回転シャフトに与え、変位した回転シャ
フトを所定位置に戻し、その位置に保持するように機能
する。
【0003】バイアス用磁場は一定であるから、これを
永久磁石で与えるようにすれば、バイアス用電磁石が不
要になる。従ってバイアス用電磁石の励磁コイルに流す
バイアス電流が不要となるから、ラジアル磁気軸受の消
費電力と発熱量が大幅に減少する。更に、バイアス用電
磁石のコアやコイルが減少するから、装置の小型化とコ
スト低減も図れる。このように数々のメリットが得られ
るので、バイアス用永久磁石と制御用電磁石とを組み合
わせた複合型電磁石を採用したラジアル磁気軸受が提案
ないし開発されている。
永久磁石で与えるようにすれば、バイアス用電磁石が不
要になる。従ってバイアス用電磁石の励磁コイルに流す
バイアス電流が不要となるから、ラジアル磁気軸受の消
費電力と発熱量が大幅に減少する。更に、バイアス用電
磁石のコアやコイルが減少するから、装置の小型化とコ
スト低減も図れる。このように数々のメリットが得られ
るので、バイアス用永久磁石と制御用電磁石とを組み合
わせた複合型電磁石を採用したラジアル磁気軸受が提案
ないし開発されている。
【0004】特開平6−26520号公報に開示された
ラジアル磁気軸受は、図10に示す如く、環状ヨーク5
7の幅方向の中心の内側部に複数個等分してバイアス磁
界用の永久磁石54a、54b、54c、54dを配置
して、これらの永久磁石を環状ヨーク57の内面と内側
磁極52a、52b、52c、52dの背面とで挟持
し、各内側磁極の脚部に励磁用コイル53a、53b、
53c、53dを周設し、且つ複数個の磁極が区分され
た一対の円盤状の外側磁極55、56を環状ヨーク57
の両側に設けて前記内側磁極と前記外側磁極とによって
磁気回路を形成したものであって、前記内側磁極の背面
の肉厚と背面側部と前記外側磁極との空隙を変えること
によって前記バイアス用永久磁石による吸引力を調整で
きるようにしたことを特徴とするものである。
ラジアル磁気軸受は、図10に示す如く、環状ヨーク5
7の幅方向の中心の内側部に複数個等分してバイアス磁
界用の永久磁石54a、54b、54c、54dを配置
して、これらの永久磁石を環状ヨーク57の内面と内側
磁極52a、52b、52c、52dの背面とで挟持
し、各内側磁極の脚部に励磁用コイル53a、53b、
53c、53dを周設し、且つ複数個の磁極が区分され
た一対の円盤状の外側磁極55、56を環状ヨーク57
の両側に設けて前記内側磁極と前記外側磁極とによって
磁気回路を形成したものであって、前記内側磁極の背面
の肉厚と背面側部と前記外側磁極との空隙を変えること
によって前記バイアス用永久磁石による吸引力を調整で
きるようにしたことを特徴とするものである。
【0005】また特開平11−101235号公報に開
示されたラジアル磁気軸受は、図11に示す如き構造の
低消費電流のラジアル磁気軸受である。即ち、ハウジン
グ67にはコ字形状の電磁石コア62a、62b、62
c、62dが回転シャフト69の円周方向周りに配置さ
れて固定され、これら電磁石コアには励磁用コイル63
a、63b、63c、63dが巻き付けられると共に、
その一部断面にバイアス用永久磁石64a、64b、6
4c、64dが配置されている。また、回転シャフト6
9にはI型電磁鋼板の円周方向積層体のロータコア66
が電磁石コア62a、62b、62c、62dの磁極面
に対向して設置されている。回転シャフト69の半径方
向位置を検出する位置センサの信号に基づいて、図示し
ない磁気軸受制御装置は励磁用コイル63a、63b、
63c、63dに制御電流を流して、回転シャフト69
のラジアル方向位置を制御する。
示されたラジアル磁気軸受は、図11に示す如き構造の
低消費電流のラジアル磁気軸受である。即ち、ハウジン
グ67にはコ字形状の電磁石コア62a、62b、62
c、62dが回転シャフト69の円周方向周りに配置さ
れて固定され、これら電磁石コアには励磁用コイル63
a、63b、63c、63dが巻き付けられると共に、
その一部断面にバイアス用永久磁石64a、64b、6
4c、64dが配置されている。また、回転シャフト6
9にはI型電磁鋼板の円周方向積層体のロータコア66
が電磁石コア62a、62b、62c、62dの磁極面
に対向して設置されている。回転シャフト69の半径方
向位置を検出する位置センサの信号に基づいて、図示し
ない磁気軸受制御装置は励磁用コイル63a、63b、
63c、63dに制御電流を流して、回転シャフト69
のラジアル方向位置を制御する。
【0006】更に特開平8−232955号公報に開示
されたラジアル磁気軸受は、図12に示す如く、回転シ
ャフト79の周りに固定子が配置され、この固定子から
回転シャフト79に磁気を作用させてラジアル方向の駆
動力を与え、回転シャフト79を軸芯に一定に保つよう
にした構造が簡単で大型軸受に用いることができる磁気
軸受である。即ち、前記固定子は軸方向に添って延び且
つ円周上に配置された電磁石コア72a、72b、72
c、72dと、これら電磁石コアに巻回された制御コイ
ル73a、73b、73c、73dと、前記電磁石コア
の端部に夫々固着された一対の円盤状の固定子ヨーク7
5、76と、これら固定子ヨークの前記制御コイルの内
側を相互につなぐ筒状の永久磁石であって軸方向に着磁
されたバイアス用永久磁石74とで構成されている。
されたラジアル磁気軸受は、図12に示す如く、回転シ
ャフト79の周りに固定子が配置され、この固定子から
回転シャフト79に磁気を作用させてラジアル方向の駆
動力を与え、回転シャフト79を軸芯に一定に保つよう
にした構造が簡単で大型軸受に用いることができる磁気
軸受である。即ち、前記固定子は軸方向に添って延び且
つ円周上に配置された電磁石コア72a、72b、72
c、72dと、これら電磁石コアに巻回された制御コイ
ル73a、73b、73c、73dと、前記電磁石コア
の端部に夫々固着された一対の円盤状の固定子ヨーク7
5、76と、これら固定子ヨークの前記制御コイルの内
側を相互につなぐ筒状の永久磁石であって軸方向に着磁
されたバイアス用永久磁石74とで構成されている。
【0007】ところで、上記の如きラジアル磁気軸受に
用いられるものに限らないが、永久磁石と電磁石を組み
合わせた複合型電磁石において、電磁石コアを形成して
いる磁性材と永久磁石との接合部は非磁性材の接着剤、
例えばエポキシ系の接着材で接合されたり、或いは機械
的に挟み込んで接合されている。このようにして接合さ
れた永久磁石と電磁石コアとの接合部においては、組み
付け上の程度の違いこそあれ、必ず隙間が存在する。こ
の隙間は電磁石のサイズや加工精度等に依存するが数1
00μm程度であり、エアーギャップである場合もあれ
ば、接着剤等の非磁性材が介在する場合もある。どちら
の場合においても磁束の流れを妨げる要因となり、この
ため所望の磁力が得られなかったり、磁力のアンバラン
スをもたらしたり、更には外部への磁束漏れが発生して
外部装置等に悪影響を起こす等の問題があった。
用いられるものに限らないが、永久磁石と電磁石を組み
合わせた複合型電磁石において、電磁石コアを形成して
いる磁性材と永久磁石との接合部は非磁性材の接着剤、
例えばエポキシ系の接着材で接合されたり、或いは機械
的に挟み込んで接合されている。このようにして接合さ
れた永久磁石と電磁石コアとの接合部においては、組み
付け上の程度の違いこそあれ、必ず隙間が存在する。こ
の隙間は電磁石のサイズや加工精度等に依存するが数1
00μm程度であり、エアーギャップである場合もあれ
ば、接着剤等の非磁性材が介在する場合もある。どちら
の場合においても磁束の流れを妨げる要因となり、この
ため所望の磁力が得られなかったり、磁力のアンバラン
スをもたらしたり、更には外部への磁束漏れが発生して
外部装置等に悪影響を起こす等の問題があった。
【0008】複合型電磁石、又はこの複合型電磁石を備
えたラジアル磁気軸受の実用化に関しては、バイアス磁
界の調整の問題と共に、磁性材の電磁石コアと永久磁石
との接合部における磁束の流れの妨げの問題がある。
えたラジアル磁気軸受の実用化に関しては、バイアス磁
界の調整の問題と共に、磁性材の電磁石コアと永久磁石
との接合部における磁束の流れの妨げの問題がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、磁性材の電磁石コアに制御コイルが巻回された電磁
石と前記電磁石コアとの間に接合部を有するバイアス用
永久磁石とからなる複合型電磁石、又はこの複合型電磁
石を備えたラジアル磁気軸受において、前記接合部で発
生する磁束漏れを最小限に押さえ、利用できる磁束量を
減少させないようにすると共に、外部の部材や装置等に
与える漏れ磁束による悪影響を防止することである。
は、磁性材の電磁石コアに制御コイルが巻回された電磁
石と前記電磁石コアとの間に接合部を有するバイアス用
永久磁石とからなる複合型電磁石、又はこの複合型電磁
石を備えたラジアル磁気軸受において、前記接合部で発
生する磁束漏れを最小限に押さえ、利用できる磁束量を
減少させないようにすると共に、外部の部材や装置等に
与える漏れ磁束による悪影響を防止することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、磁性材の電磁石コアに制御コイルが巻回された電磁
石と前記電磁石コアとの間に接合部を有する永久磁石と
からなる複合型電磁石、又はこの複合型電磁石を備えた
ラジアル磁気軸受において、前記接合部に透磁率が高く
飽和磁束密度の高い材料を基にして作製したグリース等
の粘性材、接着剤、磁性流体等を介在させた。
に、磁性材の電磁石コアに制御コイルが巻回された電磁
石と前記電磁石コアとの間に接合部を有する永久磁石と
からなる複合型電磁石、又はこの複合型電磁石を備えた
ラジアル磁気軸受において、前記接合部に透磁率が高く
飽和磁束密度の高い材料を基にして作製したグリース等
の粘性材、接着剤、磁性流体等を介在させた。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例のラジアル磁気
軸受は、図1に横断面図、図2にその部分的な縦断面
図、更に図5に制御ブロック図で示す如く、4個の電磁
石コア2a、2b、2c、2dと、4個のバイアス用永
久磁石4a、4b、4c、4dと、8個の制御コイル5
a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5hとから
構成された複合型電磁石部と、ラジアル方向の位置を検
出する半径方向位置センサ6x、6yと、前記複合型電
磁石部と前記位置センサを収納する非磁性材の円筒状ケ
ース7、及び回転シャフト9とから構成されている。ロ
ータの一部を構成する非磁性体の回転シャフト9は、そ
の表面に磁性材のターゲット8が形成されている。
軸受は、図1に横断面図、図2にその部分的な縦断面
図、更に図5に制御ブロック図で示す如く、4個の電磁
石コア2a、2b、2c、2dと、4個のバイアス用永
久磁石4a、4b、4c、4dと、8個の制御コイル5
a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5hとから
構成された複合型電磁石部と、ラジアル方向の位置を検
出する半径方向位置センサ6x、6yと、前記複合型電
磁石部と前記位置センサを収納する非磁性材の円筒状ケ
ース7、及び回転シャフト9とから構成されている。ロ
ータの一部を構成する非磁性体の回転シャフト9は、そ
の表面に磁性材のターゲット8が形成されている。
【0012】夫々が2個の突極を有する電磁石コア2a
〜2dは、図3に部分的な斜視図で示す如く、珪素鋼板
等の部材を所定の形状に打ち抜いて作製されたコア片を
積層して成るものである。また、バイアス用永久磁石4
a〜4dは、同じく図3に斜視図で示す如く、略直方体
の永久磁石である。これら2個の突極を有する4個の電
磁石コア2a〜2dと4個のバイアス用永久磁石4a〜
4dとは交互に配置されて1つの環状体を形成し、非磁
性材の円筒状ケース7内に収納され固定されている。
〜2dは、図3に部分的な斜視図で示す如く、珪素鋼板
等の部材を所定の形状に打ち抜いて作製されたコア片を
積層して成るものである。また、バイアス用永久磁石4
a〜4dは、同じく図3に斜視図で示す如く、略直方体
の永久磁石である。これら2個の突極を有する4個の電
磁石コア2a〜2dと4個のバイアス用永久磁石4a〜
4dとは交互に配置されて1つの環状体を形成し、非磁
性材の円筒状ケース7内に収納され固定されている。
【0013】電磁石コア2a〜2dとバイアス用永久磁
石4a〜4dとの接合部Qは、各2個所、合計8個所存
在する。これらの接合部Qには、図4に隙間を誇張して
示す如く、透磁率が高く飽和磁束密度の高い材料からな
る充填材Mが介在されている。接合部Qが機械的に接合
されている場合には、接合部Qには透磁率が高く飽和磁
束密度の高い材料を基にして作製したグリース等の粘性
材が充填され、又は磁性流体が介在させられる。これに
よって接合部Qの磁気抵抗は著しく低下し、磁性材の電
磁石コアと殆ど変わらなくなる。接合部Qは、透磁率が
高く飽和磁束密度の高い材料を基にして作製した接着剤
で接合してもよい。この場合、機械的接合は不要になる
か、補助的なものとなる。ここに、透磁率が高く飽和磁
束密度の高い材料を基にして作製したグリース又は接着
剤は、例えば、純鉄又は珪素鋼、フェライトなどを粉末
状にしたものをシリコングリースや、エポキシ系やアク
リル系等の接着剤に混合し、十分にかき混ぜることによ
って得られる。
石4a〜4dとの接合部Qは、各2個所、合計8個所存
在する。これらの接合部Qには、図4に隙間を誇張して
示す如く、透磁率が高く飽和磁束密度の高い材料からな
る充填材Mが介在されている。接合部Qが機械的に接合
されている場合には、接合部Qには透磁率が高く飽和磁
束密度の高い材料を基にして作製したグリース等の粘性
材が充填され、又は磁性流体が介在させられる。これに
よって接合部Qの磁気抵抗は著しく低下し、磁性材の電
磁石コアと殆ど変わらなくなる。接合部Qは、透磁率が
高く飽和磁束密度の高い材料を基にして作製した接着剤
で接合してもよい。この場合、機械的接合は不要になる
か、補助的なものとなる。ここに、透磁率が高く飽和磁
束密度の高い材料を基にして作製したグリース又は接着
剤は、例えば、純鉄又は珪素鋼、フェライトなどを粉末
状にしたものをシリコングリースや、エポキシ系やアク
リル系等の接着剤に混合し、十分にかき混ぜることによ
って得られる。
【0014】上記複合型電磁石において、電磁石コア2
aの両端には突極部3hと3aが、電磁石コア2bの両
端には突極部3bと3cが、電磁石コア2cの両端に突
極部3dと3eが、電磁石コア2dの両端には突極部3
fと3gが夫々形成されている。制御コイル5a、5
b、5c、5d、5e、5f、5g、5hは、突極部3
a、3b、3c、3d、3e、3f、3g、3hに夫々
巻回されている。図5に示す如く、これらの制御コイル
5a〜5hには、磁気軸受制御装置10から制御電流が
夫々供給されている。
aの両端には突極部3hと3aが、電磁石コア2bの両
端には突極部3bと3cが、電磁石コア2cの両端に突
極部3dと3eが、電磁石コア2dの両端には突極部3
fと3gが夫々形成されている。制御コイル5a、5
b、5c、5d、5e、5f、5g、5hは、突極部3
a、3b、3c、3d、3e、3f、3g、3hに夫々
巻回されている。図5に示す如く、これらの制御コイル
5a〜5hには、磁気軸受制御装置10から制御電流が
夫々供給されている。
【0015】即ち、制御コイル5aと5b及びこれらと
対向配置された制御コイル5eと5fは直列に接続され
て磁気軸受制御装置10のY軸用電流増幅部12yから
制御電流が供給され,制御コイル5cと5d及びこれら
と対向配置された制御コイル5gと5hは直列に接続さ
れて磁気軸受制御装置10のX軸用電流増幅部12xか
ら制御電流が供給されている。
対向配置された制御コイル5eと5fは直列に接続され
て磁気軸受制御装置10のY軸用電流増幅部12yから
制御電流が供給され,制御コイル5cと5d及びこれら
と対向配置された制御コイル5gと5hは直列に接続さ
れて磁気軸受制御装置10のX軸用電流増幅部12xか
ら制御電流が供給されている。
【0016】上述の如く配置され且つ結線されているの
で、バイアス用永久磁石4aと突極部3aとこれに巻回
された制御コイル5a並びに突極部3bとこれに巻回さ
れた制御コイル5bとは馬蹄形の+Y軸側複合型電磁石
部1aを形成し、バイアス用永久磁石4cと突極部3e
とこれに巻回された制御コイル5e並びに突極部3fと
これに巻回された制御コイル5fとは馬蹄形の−Y軸側
複合型電磁石部1cを形成し、バイアス用永久磁石4b
と突極部3cとこれに巻回された制御コイル5c並びに
突極部3dとこれに巻回された制御コイル5dとは馬蹄
形の+X軸側複合型電磁石部1aを形成し、更にバイア
ス用永久磁石4dと突極部3gとこれに巻回された制御
コイル5g並びに突極部3hとこれに巻回された制御コ
イル5hとは馬蹄形の−X軸側複合型電磁石部1dを形
成している。
で、バイアス用永久磁石4aと突極部3aとこれに巻回
された制御コイル5a並びに突極部3bとこれに巻回さ
れた制御コイル5bとは馬蹄形の+Y軸側複合型電磁石
部1aを形成し、バイアス用永久磁石4cと突極部3e
とこれに巻回された制御コイル5e並びに突極部3fと
これに巻回された制御コイル5fとは馬蹄形の−Y軸側
複合型電磁石部1cを形成し、バイアス用永久磁石4b
と突極部3cとこれに巻回された制御コイル5c並びに
突極部3dとこれに巻回された制御コイル5dとは馬蹄
形の+X軸側複合型電磁石部1aを形成し、更にバイア
ス用永久磁石4dと突極部3gとこれに巻回された制御
コイル5g並びに突極部3hとこれに巻回された制御コ
イル5hとは馬蹄形の−X軸側複合型電磁石部1dを形
成している。
【0017】各複合型電磁石部においては、バイアス用
永久磁石4a〜4dによって、図1に点線の磁束線で示
す如くバイアス磁界が発生している。制御磁界は、図5
ないし図9に示す如く、同一軸において一方の複合型電
磁石部はバイアス磁界を強める方向に、対向配置された
他方の複合型電磁石部はバイアス磁界を弱める方向に夫
々発生させられる。即ち、+Y軸側複合型電磁石部1a
の制御コイル5aと5bがバイアス磁界と同一方向の制
御磁界を発生させられるときは、対向配置された−Y軸
側複合型電磁石部1cの制御コイル5eと5fはバイア
ス磁界と逆方向の制御磁界を発生させられる。同様に+
X軸側複合型電磁石部1bの制御コイル5cと5dがバ
イアス磁界と同一方向の制御磁界を発生させられるとき
は、対向配置された−X軸側複合型電磁石部の制御コイ
ル5gと5hはバイアス磁界と逆方向の制御磁界を発生
させられる。
永久磁石4a〜4dによって、図1に点線の磁束線で示
す如くバイアス磁界が発生している。制御磁界は、図5
ないし図9に示す如く、同一軸において一方の複合型電
磁石部はバイアス磁界を強める方向に、対向配置された
他方の複合型電磁石部はバイアス磁界を弱める方向に夫
々発生させられる。即ち、+Y軸側複合型電磁石部1a
の制御コイル5aと5bがバイアス磁界と同一方向の制
御磁界を発生させられるときは、対向配置された−Y軸
側複合型電磁石部1cの制御コイル5eと5fはバイア
ス磁界と逆方向の制御磁界を発生させられる。同様に+
X軸側複合型電磁石部1bの制御コイル5cと5dがバ
イアス磁界と同一方向の制御磁界を発生させられるとき
は、対向配置された−X軸側複合型電磁石部の制御コイ
ル5gと5hはバイアス磁界と逆方向の制御磁界を発生
させられる。
【0018】従って、回転シャフト9が所定位置から変
位した場合、磁気軸受制御装置10は半径方向位置セン
サ6xと6yからの位置信号と目標値との偏差を算出
し、この偏差をゼロにするようにフィードバック制御を
行い、回転シャフト9を所定位置に復帰させる。即ち、
磁気軸受制御装置10の制御部11は、半径方向位置セ
ンサ6xと6yからの位置信号と目標値との偏差にPI
D等の所定の演算を施して制御信号を発生して電流増幅
部12xと12yを制御し、その出力である制御電流を
変化させる。すると、8個の制御コイル5a〜5hが発
生する磁界が変化し、これによって、+Y軸側複合型電
磁石部1a、−Y軸側複合型電磁石部1b、+X軸側複
合型電磁石部1c、−X軸側複合型電磁石部1dの電磁
力が変化して回転シャフト9を所定の位置に復帰させ
る。
位した場合、磁気軸受制御装置10は半径方向位置セン
サ6xと6yからの位置信号と目標値との偏差を算出
し、この偏差をゼロにするようにフィードバック制御を
行い、回転シャフト9を所定位置に復帰させる。即ち、
磁気軸受制御装置10の制御部11は、半径方向位置セ
ンサ6xと6yからの位置信号と目標値との偏差にPI
D等の所定の演算を施して制御信号を発生して電流増幅
部12xと12yを制御し、その出力である制御電流を
変化させる。すると、8個の制御コイル5a〜5hが発
生する磁界が変化し、これによって、+Y軸側複合型電
磁石部1a、−Y軸側複合型電磁石部1b、+X軸側複
合型電磁石部1c、−X軸側複合型電磁石部1dの電磁
力が変化して回転シャフト9を所定の位置に復帰させ
る。
【0019】以下、図6〜図9を参照して、本発明に係
るラジアル磁気軸受の作用を更に詳細に説明する。上述
の如く、+Y軸側複合型電磁石部1a、−Y軸側複合型
電磁石部1b、+X軸側複合型電磁石部1c、−X軸側
複合型電磁石部1dには、夫々のバイアス用永久磁石に
よって矢印の向きのバイアス磁束φの閉回路が夫々形成
されている。このため、回転シャフト9は、バイアス磁
束による磁気吸引力を+X軸、−X軸、+Y軸、−Y軸
の4方向から等分に受け、ラジアル方向の所定位置に回
転自在に支持されている。
るラジアル磁気軸受の作用を更に詳細に説明する。上述
の如く、+Y軸側複合型電磁石部1a、−Y軸側複合型
電磁石部1b、+X軸側複合型電磁石部1c、−X軸側
複合型電磁石部1dには、夫々のバイアス用永久磁石に
よって矢印の向きのバイアス磁束φの閉回路が夫々形成
されている。このため、回転シャフト9は、バイアス磁
束による磁気吸引力を+X軸、−X軸、+Y軸、−Y軸
の4方向から等分に受け、ラジアル方向の所定位置に回
転自在に支持されている。
【0020】ここで外乱が発生してロータが変位し、回
転シャフト9が−Y側に移動したと想定すると、Y軸方
向位置センサ6yが回転シャフト9の変位を検出し、検
出信号を磁気軸受制御装置10の制御部11に入力す
る。制御部11は半径方向位置センサ6yからの検出信
号とY軸方向目標値信号とを比較して偏差信号を算出
し、この偏差信号にPID等の所定の演算処理を施して
制御信号を出力し、Y軸用電流増幅部12yから+Y軸
側複合型電磁石部1aの制御コイル5aと5b及び−Y
軸側複合型電磁石部1cの制御コイル5eと5fに制御
電流を供給させる。すると図6に示す如く、制御磁束Φ
1の閉回路の磁路が突極3aと3b及びターゲット8と
を含んで形成され、且つ、制御磁束Φ3の閉回路の磁路
が突極3eと3f及びターゲット8とを含んで形成され
る。制御磁束Φ1の向きはバイアス磁束φと同一である
から、2つの磁束は加算されて+Y軸側複合型電磁石部
1aの磁気吸引力は増大し、他方、制御磁束Φ3の向き
はバイアス磁束φと逆向きであるから、2つの磁束は減
算されて−Y軸側複合型電磁石部1cの磁気吸引力は減
少し、これによって回転シャフト9はY軸方向の所定位
置に直ちに復帰し、この位置に保持される。
転シャフト9が−Y側に移動したと想定すると、Y軸方
向位置センサ6yが回転シャフト9の変位を検出し、検
出信号を磁気軸受制御装置10の制御部11に入力す
る。制御部11は半径方向位置センサ6yからの検出信
号とY軸方向目標値信号とを比較して偏差信号を算出
し、この偏差信号にPID等の所定の演算処理を施して
制御信号を出力し、Y軸用電流増幅部12yから+Y軸
側複合型電磁石部1aの制御コイル5aと5b及び−Y
軸側複合型電磁石部1cの制御コイル5eと5fに制御
電流を供給させる。すると図6に示す如く、制御磁束Φ
1の閉回路の磁路が突極3aと3b及びターゲット8と
を含んで形成され、且つ、制御磁束Φ3の閉回路の磁路
が突極3eと3f及びターゲット8とを含んで形成され
る。制御磁束Φ1の向きはバイアス磁束φと同一である
から、2つの磁束は加算されて+Y軸側複合型電磁石部
1aの磁気吸引力は増大し、他方、制御磁束Φ3の向き
はバイアス磁束φと逆向きであるから、2つの磁束は減
算されて−Y軸側複合型電磁石部1cの磁気吸引力は減
少し、これによって回転シャフト9はY軸方向の所定位
置に直ちに復帰し、この位置に保持される。
【0021】回転シャフト9が+Y側に移動した場合に
は、Y軸用電流増幅部12yから+Y軸側複合型電磁石
部1aの制御コイル5aと5b及び−Y軸側複合型電磁
石部1cの制御コイル5eと5fに、回転シャフト9が
−Y側に移動した場合に供給された制御電流とは逆向き
の制御電流を供給させる。すると図7に示す如く、制御
磁束Φ1の閉回路の磁路が突極3aと3b及びターゲッ
ト8とを含んで形成され、且つ、制御磁束Φ3の閉回路
の磁路が突極3eと3f及びターゲット8とを含んで形
成される。制御磁束Φ1の向きはバイアス磁束φと逆向
きであるから、2つの磁束は減算されて+Y軸側複合型
電磁石部1aの磁気吸引力は減少し、他方、制御磁束Φ
3の向きはバイアス磁束φと同一であるから、2つの磁
束は加算されて−Y軸側複合型電磁石部1cの磁気吸引
力は増大し、これによって回転シャフト9はY軸方向の
所定位置に直ちに復帰し、この位置に保持される。
は、Y軸用電流増幅部12yから+Y軸側複合型電磁石
部1aの制御コイル5aと5b及び−Y軸側複合型電磁
石部1cの制御コイル5eと5fに、回転シャフト9が
−Y側に移動した場合に供給された制御電流とは逆向き
の制御電流を供給させる。すると図7に示す如く、制御
磁束Φ1の閉回路の磁路が突極3aと3b及びターゲッ
ト8とを含んで形成され、且つ、制御磁束Φ3の閉回路
の磁路が突極3eと3f及びターゲット8とを含んで形
成される。制御磁束Φ1の向きはバイアス磁束φと逆向
きであるから、2つの磁束は減算されて+Y軸側複合型
電磁石部1aの磁気吸引力は減少し、他方、制御磁束Φ
3の向きはバイアス磁束φと同一であるから、2つの磁
束は加算されて−Y軸側複合型電磁石部1cの磁気吸引
力は増大し、これによって回転シャフト9はY軸方向の
所定位置に直ちに復帰し、この位置に保持される。
【0022】回転シャフト9が−X側に移動したと想定
すると、X軸方向位置センサ6xが回転シャフト9の変
位を検出し、検出信号を磁気軸受制御装置10の制御部
11に入力する。制御部11は半径方向位置センサ6x
からの検出信号とX軸方向目標値信号とを比較して偏差
信号を算出し、この偏差信号にPID等の所定の演算処
理を施して制御信号を出力し、X軸用電流増幅部12x
から+X軸側複合型電磁石部1bの制御コイル5cと5
d及び−X軸側複合型電磁石部1dの制御コイル5gと
5hに制御電流を供給させる。すると図8に示す如く、
制御磁束Φ2の閉回路の磁路が突極部3cと3d及びタ
ーゲット8とを含んで形成され、且つ、制御磁束Φ4の
閉回路の磁路が突極部3gと3h及びターゲット8とを
含んで形成される。制御磁束Φ2の向きはバイアス磁束
φと同一であるから、2つの磁束は加算されて+X軸側
複合型電磁石部1bの磁気吸引力は増大し、他方、制御
磁束Φ4の向きはバイアス磁束φと逆向きであるから、
2つの磁束は減算されて−X軸側複合型電磁石部1dの
磁気吸引力は減少し、これによって回転シャフト9はX
軸方向の所定位置に直ちに復帰し、この位置に保持され
る。
すると、X軸方向位置センサ6xが回転シャフト9の変
位を検出し、検出信号を磁気軸受制御装置10の制御部
11に入力する。制御部11は半径方向位置センサ6x
からの検出信号とX軸方向目標値信号とを比較して偏差
信号を算出し、この偏差信号にPID等の所定の演算処
理を施して制御信号を出力し、X軸用電流増幅部12x
から+X軸側複合型電磁石部1bの制御コイル5cと5
d及び−X軸側複合型電磁石部1dの制御コイル5gと
5hに制御電流を供給させる。すると図8に示す如く、
制御磁束Φ2の閉回路の磁路が突極部3cと3d及びタ
ーゲット8とを含んで形成され、且つ、制御磁束Φ4の
閉回路の磁路が突極部3gと3h及びターゲット8とを
含んで形成される。制御磁束Φ2の向きはバイアス磁束
φと同一であるから、2つの磁束は加算されて+X軸側
複合型電磁石部1bの磁気吸引力は増大し、他方、制御
磁束Φ4の向きはバイアス磁束φと逆向きであるから、
2つの磁束は減算されて−X軸側複合型電磁石部1dの
磁気吸引力は減少し、これによって回転シャフト9はX
軸方向の所定位置に直ちに復帰し、この位置に保持され
る。
【0023】回転シャフト9が+X側に移動した場合に
は、X軸用電流増幅部12xから+X軸側複合型電磁石
部1bの制御コイル5cと5d及び−X軸側複合型電磁
石部1dの制御コイル5gと5hに、回転シャフト9が
−X側に移動した場合に供給された制御電流とは逆向き
の制御電流を供給させる。すると図9に示す如く、制御
磁束Φ2の閉回路の磁路が突極3cと3d及びターゲッ
ト8とを含んで形成され、且つ、制御磁束Φ4の閉回路
の磁路が突極3gと3h及びターゲット8とを含んで形
成される。制御磁束Φ2の向きはバイアス磁束φと逆向
きであるから、2つの磁束は減算されて+X軸側複合型
電磁石部1bの磁気吸引力は減少し、他方、制御磁束Φ
4の向きはバイアス磁束φと同一であるから、2つの磁
束は加算されて−X軸側複合型電磁石部1dの磁気吸引
力は増大し、これによって回転シャフト9はY軸方向の
所定位置に直ちに復帰し、この位置に保持される。
は、X軸用電流増幅部12xから+X軸側複合型電磁石
部1bの制御コイル5cと5d及び−X軸側複合型電磁
石部1dの制御コイル5gと5hに、回転シャフト9が
−X側に移動した場合に供給された制御電流とは逆向き
の制御電流を供給させる。すると図9に示す如く、制御
磁束Φ2の閉回路の磁路が突極3cと3d及びターゲッ
ト8とを含んで形成され、且つ、制御磁束Φ4の閉回路
の磁路が突極3gと3h及びターゲット8とを含んで形
成される。制御磁束Φ2の向きはバイアス磁束φと逆向
きであるから、2つの磁束は減算されて+X軸側複合型
電磁石部1bの磁気吸引力は減少し、他方、制御磁束Φ
4の向きはバイアス磁束φと同一であるから、2つの磁
束は加算されて−X軸側複合型電磁石部1dの磁気吸引
力は増大し、これによって回転シャフト9はY軸方向の
所定位置に直ちに復帰し、この位置に保持される。
【0024】以上、本発明を図1のラジアル磁気軸受の
複合型電磁石を例示し、その構成と作用について説明し
たが、本発明はバイアス磁界が永久磁石で与えられてい
る従来のラジアル磁気軸受の複合型電磁石に適用できる
ことは勿論のこと、磁性材の電磁石コアに制御コイルが
巻回された電磁石と前記電磁石コアとの間に接合部を有
するバイアス用永久磁石とからなる複合型電磁石であれ
ば、他の構造のものにも適用できる。また、図1のラジ
アル磁気軸受に適用した複合型電磁石を構成する電磁石
コア2a〜2dとバイアス用永久磁石4a〜4dの形状
は、図1ないし図3に示すものに限定されず、4個の馬
蹄形の複合型電磁石部の各2個の突極、即ち制御コイル
が巻回される合計8個の突極が等間隔に配置された環状
体を構成できるならば、他の形状であっても勿論かまわ
ない。
複合型電磁石を例示し、その構成と作用について説明し
たが、本発明はバイアス磁界が永久磁石で与えられてい
る従来のラジアル磁気軸受の複合型電磁石に適用できる
ことは勿論のこと、磁性材の電磁石コアに制御コイルが
巻回された電磁石と前記電磁石コアとの間に接合部を有
するバイアス用永久磁石とからなる複合型電磁石であれ
ば、他の構造のものにも適用できる。また、図1のラジ
アル磁気軸受に適用した複合型電磁石を構成する電磁石
コア2a〜2dとバイアス用永久磁石4a〜4dの形状
は、図1ないし図3に示すものに限定されず、4個の馬
蹄形の複合型電磁石部の各2個の突極、即ち制御コイル
が巻回される合計8個の突極が等間隔に配置された環状
体を構成できるならば、他の形状であっても勿論かまわ
ない。
【0025】
【発明の効果】本発明は、磁性材の電磁石コアに制御コ
イルが巻回された電磁石と前記電磁石コアとの間に接合
部を有するバイアス用永久磁石とからなる複合型電磁石
において、前記接合部に透磁率が高く飽和磁束密度の高
い材料からなる充填材を介在させたことを特徴とするも
のであるから、前記接合部で発生する磁束漏れを最小限
に押さえることができ、利用できる磁束量を減少させな
いようにすること、及び外部の部材や装置等に与える漏
れ磁束による悪影響を防止することが実現できた。
イルが巻回された電磁石と前記電磁石コアとの間に接合
部を有するバイアス用永久磁石とからなる複合型電磁石
において、前記接合部に透磁率が高く飽和磁束密度の高
い材料からなる充填材を介在させたことを特徴とするも
のであるから、前記接合部で発生する磁束漏れを最小限
に押さえることができ、利用できる磁束量を減少させな
いようにすること、及び外部の部材や装置等に与える漏
れ磁束による悪影響を防止することが実現できた。
【0026】また、本発明に係るラジアル磁気軸受は、
制御磁界を制御用電磁石で且つバイアス磁界をバイアス
用永久磁石によって夫々与えるようにした複合型電磁石
を備えたものであって、バイアス用永久磁石と制御用電
磁石の電磁石コアとの接合部に透磁率が高く飽和磁束密
度の高い材料からなる充填材を介在させたものであるか
ら、これらの接合部から磁束が外部に漏洩することがな
く、従ってバイアス用磁束も制御用磁束もすべて有効に
利用されるようになり、軸受剛性を高めることができ
た。しかも、バイアス用電磁石を備えた従来のラジアル
磁気軸受に比較して、更なる構造の簡単化と小型軽量化
が図れた。
制御磁界を制御用電磁石で且つバイアス磁界をバイアス
用永久磁石によって夫々与えるようにした複合型電磁石
を備えたものであって、バイアス用永久磁石と制御用電
磁石の電磁石コアとの接合部に透磁率が高く飽和磁束密
度の高い材料からなる充填材を介在させたものであるか
ら、これらの接合部から磁束が外部に漏洩することがな
く、従ってバイアス用磁束も制御用磁束もすべて有効に
利用されるようになり、軸受剛性を高めることができ
た。しかも、バイアス用電磁石を備えた従来のラジアル
磁気軸受に比較して、更なる構造の簡単化と小型軽量化
が図れた。
【図1】本発明の一実施例のラジアル磁気軸受の横断面
図である。
図である。
【図2】本発明の一実施例のラジアル磁気軸受の縦断面
図である。
図である。
【図3】電磁石コア、制御コイル、及びバイアス用永久
磁石の部分斜視図である。
磁石の部分斜視図である。
【図4】電磁石コアとバイアス用永久磁石の接合部を隙
間を誇張して示した部分断面図である。
間を誇張して示した部分断面図である。
【図5】図1のラジアル磁気軸受の制御ブロック図であ
る。
る。
【図6】本発明の一実施例のラジアル磁気軸受の作用を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図7】本発明の一実施例のラジアル磁気軸受の作用を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図8】本発明の一実施例のラジアル磁気軸受の作用を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図9】本発明の一実施例のラジアル磁気軸受の作用を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図10】従来のラジアル磁気軸受の第1例を示す図
で、(A)は横断面図、(B)は縦断面図である。
で、(A)は横断面図、(B)は縦断面図である。
【図11】従来のラジアル磁気軸受の第2例を示す図
で、(A)は横断面図、(B)は縦断面図である。
で、(A)は横断面図、(B)は縦断面図である。
【図12】従来のラジアル磁気軸受の第3例を示す図
で、(A)は横断面図、(B)は縦断面図である。
で、(A)は横断面図、(B)は縦断面図である。
1a、1b、1c、1d 複合型電磁石部 2a、2b、2c、2d 電磁石コア 3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g、3h 突
極部 4a、4b、4c、4d バイアス用永久磁石 5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h 制
御コイル 6x、6y 半径方向位置センサ 7 非磁性材の円筒状ケース 8 ターゲット 9 回転シャフト 10 磁気軸受制御装置 11 制御部 12x、12y 電流増幅部 52a、52b、52c、52d 内側磁極 53a 励磁用コイル 54a、54b、54c、54d バイアス用永久磁石 55、56 外側磁極 57 環状ヨーク 59 回転シャフト 62a、62b、62c、62d 電磁石コア 63a、63b、63c、63d 励磁用コイル 631a、632a、631c、632c 励磁用コイ
ル 64a、64b、64c、64d バイアス用永久磁石 641a、642a、641c、642c バイアス用
永久磁石 72a、72b、72c、72d 電磁石コア 73a、73b、73c、73d 制御コイル 74 バイアス用永久磁石 79 回転シャフト M 充填材 Q 接合部
極部 4a、4b、4c、4d バイアス用永久磁石 5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h 制
御コイル 6x、6y 半径方向位置センサ 7 非磁性材の円筒状ケース 8 ターゲット 9 回転シャフト 10 磁気軸受制御装置 11 制御部 12x、12y 電流増幅部 52a、52b、52c、52d 内側磁極 53a 励磁用コイル 54a、54b、54c、54d バイアス用永久磁石 55、56 外側磁極 57 環状ヨーク 59 回転シャフト 62a、62b、62c、62d 電磁石コア 63a、63b、63c、63d 励磁用コイル 631a、632a、631c、632c 励磁用コイ
ル 64a、64b、64c、64d バイアス用永久磁石 641a、642a、641c、642c バイアス用
永久磁石 72a、72b、72c、72d 電磁石コア 73a、73b、73c、73d 制御コイル 74 バイアス用永久磁石 79 回転シャフト M 充填材 Q 接合部
Claims (5)
- 【請求項1】 磁性材の電磁石コアに制御コイルが巻回
された電磁石と前記電磁石コアとの間に接合部を有する
バイアス用永久磁石とからなる複合型電磁石において、
前記接合部に透磁率が高く飽和磁束密度の高い材料から
なる充填材を介在させたことを特徴とする複合型電磁
石。 - 【請求項2】 前記充填材が、透磁率が高く飽和磁束密
度の高い材料を基にして作製したグリース等の粘性材、
接着剤又は磁性流体であることを特徴とする請求項1の
複合型電磁石。 - 【請求項3】 磁性材の電磁石コアに制御コイルが巻回
された制御用電磁石と前記電磁石コアとの間に接合部を
有するバイアス用永久磁石とからなる複合型電磁石を備
えたラジアル磁気軸受において、前記接合部に透磁率が
高く飽和磁束密度の高い材料からなる充填材を介在させ
たことを特徴とするラジアル磁気軸受。 - 【請求項4】 2個の突極を有する4個の電磁石コアと
4個のバイアス用永久磁石とを交互に配置して形成され
た環状体と、前記突極に巻回された8個の制御コイルと
からなる電磁石を備えたラジアル磁気軸受において、各
バイアス用永久磁石と該バイアス用永久磁石の両隣の2
個の突極と該突極に巻回された2個の制御コイルによっ
て+Y軸側複合型電磁石部、−Y軸側複合型電磁石部、
+X軸側複合型電磁石部、及び−X軸側複合型電磁石部
の4つの複合型電磁石部を形成し、前記電磁石コアと前
記バイアス用永久磁石との接合部に透磁率が高く飽和磁
束密度の高い材料からなる充填材を介在させたことを特
徴とするラジアル磁気軸受。 - 【請求項5】 前記充填材が、透磁率が高く飽和磁束密
度の高い材料を基にして作製したグリース等の粘性材、
接着剤又は磁性流体であることを特徴とする請求項3又
は4のラジアル磁気軸受。
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Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6794780B2 (en) * | 1999-12-27 | 2004-09-21 | Lust Antriebstechnik Gmbh | Magnetic bearing system |
JP2004286175A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-14 | Koyo Seiko Co Ltd | 磁気軸受装置 |
JP2004286176A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-14 | Koyo Seiko Co Ltd | 磁気軸受装置 |
JP2005061581A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Iwaki Co Ltd | 磁気軸受 |
JP2006153117A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Iwaki Co Ltd | 磁気軸受 |
CN1293319C (zh) * | 2005-01-27 | 2007-01-03 | 北京航空航天大学 | 一种低功耗永磁偏置外转子径向磁轴承 |
JP2007056892A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Iwaki Co Ltd | 磁気軸受 |
CN1307373C (zh) * | 2004-12-30 | 2007-03-28 | 北京航空航天大学 | 一种低功耗永磁偏置混合径向磁轴承 |
WO2007049396A1 (ja) | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Iwaki Co., Ltd. | ハイブリッド型磁気軸受 |
CN100451364C (zh) * | 2007-01-05 | 2009-01-14 | 北京航空航天大学 | 一种具有冗余结构的永磁偏置内转子径向混合磁轴承 |
WO2013084362A1 (ja) * | 2011-12-09 | 2013-06-13 | 株式会社安川電機 | 磁気軸受 |
WO2014041752A1 (ja) * | 2012-09-12 | 2014-03-20 | ダイキン工業株式会社 | 磁気軸受 |
JPWO2013084362A1 (ja) * | 2011-12-09 | 2015-04-27 | 株式会社安川電機 | 磁気軸受 |
WO2018181281A1 (ja) * | 2017-03-27 | 2018-10-04 | Ntn株式会社 | 低温流体用ポンプおよび低温流体移送装置 |
US11241738B2 (en) | 2018-06-12 | 2022-02-08 | Korea Institute Of Science And Technology | Metal powder manufacturing apparatus for metal 3D printer |
Families Citing this family (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002153034A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-05-24 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機における発電装置 |
WO2005051170A2 (en) | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Dexcom, Inc. | Integrated receiver for continuous analyte sensor |
DE102004016743A1 (de) * | 2004-04-05 | 2005-11-10 | Minebea Co., Ltd. | Statoranordnung für einen mehrphasigen Elektromotor |
JP2007006691A (ja) * | 2005-05-26 | 2007-01-11 | Toshiba Corp | モータ及び半導体用接続装置 |
CN1322244C (zh) * | 2005-05-27 | 2007-06-20 | 南京航空航天大学 | 永磁偏置径向磁轴承 |
DE102005030724A1 (de) * | 2005-07-01 | 2007-01-04 | Levitec Gbmh | Elektrisches Magnetlagersystem |
CN1314906C (zh) * | 2005-08-08 | 2007-05-09 | 北京航空航天大学 | 一种永磁偏置外转子径向磁轴承 |
CN1307375C (zh) * | 2005-11-10 | 2007-03-28 | 北京航空航天大学 | 一种低功耗永磁偏置外转子混合径向磁轴承 |
CN1314908C (zh) * | 2005-11-10 | 2007-05-09 | 北京航空航天大学 | 一种小体积低功耗永磁偏置外转子径向磁轴承 |
FR2898439B1 (fr) * | 2006-03-08 | 2008-05-30 | Centre Nat Rech Scient | Machine electrique a commutation de flux et a double excitation |
JP4968509B2 (ja) * | 2006-04-13 | 2012-07-04 | 株式会社デンソー | タンデム式車両用交流発電機 |
CN100451361C (zh) * | 2007-01-05 | 2009-01-14 | 北京航空航天大学 | 一种具有冗余结构的永磁偏置内转子径向磁轴承 |
CN100451363C (zh) * | 2007-01-05 | 2009-01-14 | 北京航空航天大学 | 一种具有冗余结构的永磁偏置外转子径向混合磁轴承 |
CN100451362C (zh) * | 2007-01-05 | 2009-01-14 | 北京航空航天大学 | 一种具有冗余结构的永磁偏置外转子径向磁轴承 |
US20080272664A1 (en) * | 2007-03-27 | 2008-11-06 | Flynn Charles J | Permanent magnet electro-mechanical device providing motor/generator functions |
CN100458199C (zh) * | 2007-07-13 | 2009-02-04 | 南京航空航天大学 | 一种永磁偏置轴向磁悬浮轴承 |
GB0719814D0 (en) * | 2007-10-05 | 2007-11-21 | Rolls Royce Plc | Flux-switching machine |
US8212444B2 (en) * | 2007-12-11 | 2012-07-03 | Minebea Co., Ltd. | Magnetic axial bearing and a spindle motor having this kind of magnetic axial bearing |
DE102008062679A1 (de) * | 2008-12-17 | 2010-06-24 | Minebea Co., Ltd. | Fluiddynamisches Lagersystem |
US8269388B2 (en) * | 2009-02-02 | 2012-09-18 | Aktiebolaget Skf | Magnetic bearing assembly for rotors |
CN101608670B (zh) * | 2009-07-24 | 2011-01-12 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种垂直线圈径向均匀磁极低损耗外转子混合磁轴承 |
US8270563B2 (en) * | 2010-02-09 | 2012-09-18 | Aktiebolaget Skf | Diagnostic scanning apparatus |
CN101907130B (zh) * | 2010-07-09 | 2011-12-28 | 北京奇峰聚能科技有限公司 | 一种两气隙永磁偏置内转子径向磁轴承 |
CN101881302B (zh) * | 2010-07-09 | 2012-01-11 | 北京奇峰聚能科技有限公司 | 一种具有容错功能的两气隙外转子径向混合磁轴承 |
CN102032271B (zh) * | 2011-01-17 | 2012-08-22 | 鲁东大学 | 一种径向轴承 |
AT511480B1 (de) * | 2011-05-31 | 2014-02-15 | Johannes Kepler Uni Linz | Elektrische maschine mit einem magnetisch gelagerten reluktanzläufer |
JP6093592B2 (ja) * | 2013-02-22 | 2017-03-08 | 株式会社Ihi | 磁気波動歯車装置 |
US20140252900A1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-11 | Robert T. Mandes | DC Homopolar Generator with Drum Wound Air Coil Cage and Radial Flux Focusing |
US9538963B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-10 | Aktiebolaget Skf | Diagnostic scanning apparatus |
US9729036B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-08-08 | Hamilton Sundstrand Corporation | Permanent magnet machine for integrated starter generator |
CN103490672A (zh) * | 2013-08-29 | 2014-01-01 | 李扬远 | 输出大于输入的电热装置 |
CN103925292B (zh) * | 2014-03-25 | 2016-06-29 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种永磁偏置混合径向磁轴承 |
CN106337876B (zh) * | 2016-10-13 | 2018-10-16 | 中国人民解放军海军工程大学 | 异极式永磁偏置混合径向磁轴承 |
CN106438699A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-02-22 | 武汉理工大学 | 叠片铁芯式单环双线圈冗余轴向磁悬浮轴承 |
CN108696013A (zh) * | 2017-04-07 | 2018-10-23 | 章宪 | 交流永磁电机 |
CN106838005B (zh) * | 2017-04-11 | 2019-02-05 | 华中科技大学 | 一种异极性永磁偏置混合径向磁轴承 |
CN106812797B (zh) * | 2017-04-11 | 2019-01-22 | 华中科技大学 | 一种双层定子永磁偏置径向磁轴承 |
JP6620862B2 (ja) * | 2018-05-08 | 2019-12-18 | ダイキン工業株式会社 | 電動機システムおよびそれを備えたターボ圧縮機 |
CN111434939A (zh) * | 2019-01-14 | 2020-07-21 | 北京精雕科技集团有限公司 | 一种低功耗大承载力的三相永磁偏置径向磁悬浮轴承 |
US10938292B2 (en) * | 2019-06-05 | 2021-03-02 | Energystics, Ltd. | Magnetic lubricant |
KR102499857B1 (ko) * | 2021-01-29 | 2023-02-15 | 재단법인 한국마이크로의료로봇연구원 | 마이크로 로봇 제어용 듀얼 하이브리드 전자석 모듈 |
CN116592055B (zh) * | 2023-05-22 | 2023-11-28 | 云神和新能源科技(苏州)有限公司 | 一种光伏跟踪支架轴承 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2511567A1 (de) * | 1975-03-17 | 1976-09-30 | Teldix Gmbh | Elektrische maschine |
US3984711A (en) * | 1975-04-07 | 1976-10-05 | Warner Electric Brake & Clutch Company | Variable reluctance step motor with permanent magnets |
JPS58184319A (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気軸受 |
FR2572599B1 (fr) * | 1984-10-31 | 1988-02-05 | Etri Sa | Moteur a courant continu |
US5355042A (en) * | 1988-09-09 | 1994-10-11 | University Of Virginia Patent Foundation | Magnetic bearings for pumps, compressors and other rotating machinery |
US5216308A (en) * | 1989-05-25 | 1993-06-01 | Avcon-Advanced Controls Technology, Inc. | Magnetic bearing structure providing radial, axial and moment load bearing support for a rotatable shaft |
US5825112A (en) * | 1992-08-06 | 1998-10-20 | Electric Power Research Institute, Inc. | Doubly salient motor with stationary permanent magnets |
US5578880A (en) * | 1994-07-18 | 1996-11-26 | General Electric Company | Fault tolerant active magnetic bearing electric system |
JPH11101235A (ja) * | 1997-07-30 | 1999-04-13 | Nippon Seiko Kk | 磁気軸受 |
-
1999
- 1999-07-28 JP JP11214423A patent/JP2001041238A/ja active Pending
-
2000
- 2000-07-24 EP EP00306296A patent/EP1072807A3/en not_active Withdrawn
- 2000-07-27 US US09/626,432 patent/US6563244B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-28 KR KR1020000043717A patent/KR20010015464A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6794780B2 (en) * | 1999-12-27 | 2004-09-21 | Lust Antriebstechnik Gmbh | Magnetic bearing system |
JP2004286175A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-14 | Koyo Seiko Co Ltd | 磁気軸受装置 |
JP2004286176A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-14 | Koyo Seiko Co Ltd | 磁気軸受装置 |
JP2005061581A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Iwaki Co Ltd | 磁気軸受 |
JP2006153117A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Iwaki Co Ltd | 磁気軸受 |
CN1307373C (zh) * | 2004-12-30 | 2007-03-28 | 北京航空航天大学 | 一种低功耗永磁偏置混合径向磁轴承 |
CN1293319C (zh) * | 2005-01-27 | 2007-01-03 | 北京航空航天大学 | 一种低功耗永磁偏置外转子径向磁轴承 |
JP2007056892A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Iwaki Co Ltd | 磁気軸受 |
JP4616122B2 (ja) * | 2005-08-22 | 2011-01-19 | 株式会社イワキ | 磁気軸受 |
WO2007049396A1 (ja) | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Iwaki Co., Ltd. | ハイブリッド型磁気軸受 |
JP2007120635A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Iwaki Co Ltd | ハイブリッド型磁気軸受 |
KR100946537B1 (ko) * | 2005-10-28 | 2010-03-11 | 가부시키가이샤 이와키 | 하이브리드형 자기축받이 |
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 |
CN100451364C (zh) * | 2007-01-05 | 2009-01-14 | 北京航空航天大学 | 一种具有冗余结构的永磁偏置内转子径向混合磁轴承 |
WO2013084362A1 (ja) * | 2011-12-09 | 2013-06-13 | 株式会社安川電機 | 磁気軸受 |
JPWO2013084362A1 (ja) * | 2011-12-09 | 2015-04-27 | 株式会社安川電機 | 磁気軸受 |
WO2014041752A1 (ja) * | 2012-09-12 | 2014-03-20 | ダイキン工業株式会社 | 磁気軸受 |
JP2014074492A (ja) * | 2012-09-12 | 2014-04-24 | Daikin Ind Ltd | 磁気軸受 |
US9964146B2 (en) | 2012-09-12 | 2018-05-08 | Daikin Industries, Ltd. | Magnetic bearing having reduced leakage magnetic flux |
WO2018181281A1 (ja) * | 2017-03-27 | 2018-10-04 | Ntn株式会社 | 低温流体用ポンプおよび低温流体移送装置 |
US11241738B2 (en) | 2018-06-12 | 2022-02-08 | Korea Institute Of Science And Technology | Metal powder manufacturing apparatus for metal 3D printer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20010015464A (ko) | 2001-02-26 |
US6563244B1 (en) | 2003-05-13 |
EP1072807A3 (en) | 2002-09-11 |
EP1072807A2 (en) | 2001-01-31 |
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