FR2630541A1 - Capteur inductif pour palier magnetique radial - Google Patents
Capteur inductif pour palier magnetique radial Download PDFInfo
- Publication number
- FR2630541A1 FR2630541A1 FR8805408A FR8805408A FR2630541A1 FR 2630541 A1 FR2630541 A1 FR 2630541A1 FR 8805408 A FR8805408 A FR 8805408A FR 8805408 A FR8805408 A FR 8805408A FR 2630541 A1 FR2630541 A1 FR 2630541A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- rotor
- reference ring
- detectors
- inductive sensor
- isolation sleeve
- 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
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
- F16C32/0444—Details of devices to control the actuation of the electromagnets
- F16C32/0446—Determination of the actual position of the moving member, e.g. details of sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
- G01D5/22—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils
- G01D5/2208—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the self-induction of the coils
- G01D5/2216—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils by influencing the self-induction of the coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Le capteur inductif comprend plusieurs paires de détecteurs de position élémentaires. Chaque détecteur est constitué par une pièce en " U " 2 en ferrite ou matériau ferromagnétique autour de laquelle est enroulée une bobine d'induction 3 et coopère avec un anneau de référence 10 réalisé en matière conductrice situé dans le même plan de section et solidaire du rotor 1. L'anneau de référence 10 est monté dans une douille d'isolement 11 en matériau non magnétique à grande résistivité électrique rapportée sur le rotor 1 pour isoler magnétiquement l'anneau de référence 10 par rapport au rotor 1.
Description
Capteur inductif pour palier magnétique radial
La présente invention a pour objet un capteur inductif pour palier magnétique radial de support d'un rotor par rapport à un stator, comprenant plusieurs paires de détecteurs solidaires du stator, chaque paire de détecteurs étant composée de deux détecteurs diamétralement opposés par rapport à l'axe de rotation du rotor, chaque détecteur étant constitué par une pièce eh "U" en ferrite ou matériau ferromagnétique autour de. laquelle est enroulée une bobine d'induction et coopérant avec un anneau de référence réalisé en matière conductrice situé dans le même plan de section et solidaire du rotor.
La présente invention a pour objet un capteur inductif pour palier magnétique radial de support d'un rotor par rapport à un stator, comprenant plusieurs paires de détecteurs solidaires du stator, chaque paire de détecteurs étant composée de deux détecteurs diamétralement opposés par rapport à l'axe de rotation du rotor, chaque détecteur étant constitué par une pièce eh "U" en ferrite ou matériau ferromagnétique autour de. laquelle est enroulée une bobine d'induction et coopérant avec un anneau de référence réalisé en matière conductrice situé dans le même plan de section et solidaire du rotor.
Les paliers magnétiques actifs radiaux de support d'un rotor comprennent des électro-aimants à excitation variable commandée par des capteurs de déplacement à l'aide de circuits électroniques d'asservissement. Les capteurs de déplacement sont sensibles aux variations de la position du rotor par rapport à une position de référence. Comme dans tout asservissement, les capteurs constituent un élément primordial de la précision et de la fiabilité du système asservi.
Les capteurs de déplacement peuvent être de type optique ou capacitif mais les capteurs inductifs sont particulièrement avantageux.
Un capteur inductif comprend un ensemble d'éléments inductifs à entrefer variable fixés sur le stator et coopérant avec un anneau de référence solidaire du rotor, qui est constitué par une couronne composée de tôles magnétiques ou réalisée en ferrite.
L'anneau de référence doit être fabriqué avec un très grand soin.
Pour compenser certains défauts d'usinage de cet anneau de référence, il est possible d'accroitre le nombre d'éléments inductifs individuels et d'adopter pour ceux-ci une disposition spéciale telle que celle proposée par exemple dans le document
US-A-4 114 960.
US-A-4 114 960.
Quel que soit le soin apporté à la fabrication des anneaux de référence, les performances d'un capteur inductif sont limitées du fait de la présence à leur voisinage d'électro-aimants de palier magnétique et souvent d'un moteur électrique qui, par leurs champs de fuite, apportent une pollution magnétique qui affecte la qualité des mesures effectuées à l'aide d'un capteur inductif.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités et à permettre de réaliser un capteur inductif dont les performances et la fiabilité sont améliorées par rapport à celles des capteurs inductifs traditionnels, même dans le cas où un capteur inductif est situé au voisinage immédiat d'un palier magnétique ou d'un moteur électrique.
Ces buts sont atteints grâce à un capteur inductif du type défini en tête de la description, et dans lequel, conformément à l'invention, l'anneau de référence est monté dans une douille d'isolement en matériau non magnétique à grande résistivité électrique rapportée sur le rotor pour isoler magnétiquement l'anneau de référence par rapport au rotor.
a douille d'isolement présente en demi-section axiale une forme de U pour enserrer l'anneau de référence sur ses deux faces frontales et sur la partie périphérique la plus - proche du rotor.
La douille d'isolement peut être par exemple en acier inoxydable non magnétique.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple, en référence au dessin annexé, sur lequel
- la figure 1 est une vue schématique selon un plan radial d'un capteur inductif monté de manière à détecter les déplacements d'un rotor, et
- la figure 2 représente une demi-coupe axiale d'une partie diun capteur inductif selon l'invention avec un détecteur inductif fixe coopérant avec un anneau de référence solidaire d'un rotor.
- la figure 1 est une vue schématique selon un plan radial d'un capteur inductif monté de manière à détecter les déplacements d'un rotor, et
- la figure 2 représente une demi-coupe axiale d'une partie diun capteur inductif selon l'invention avec un détecteur inductif fixe coopérant avec un anneau de référence solidaire d'un rotor.
La figure 1 montre de façon schématique un exemple de capteur inductif classique pour palier magnétique radial de support d'un rotor 1 -par rapport à un stator. Le capteur inductif représenté sur la figure 1 comprend une partie fixe 20 comportant une première paire de détecteurs 21, 22 diamétralement opposés par rapport au rotor 1 selon un axe X'X et une seconde paire de détecteurs 23, 24 diamétralement opposés par rapport au rotor 1 selon un axe Y'Y. Chacun des détecteurs 21, 22, 23, 24 est constitué par une pièce en U 2 en ferrite ou matériau ferromagnétique autour de laquelle est enroulée une bobine d'inductièn 3. Les extrémités des pièces en U 2 sont placées en regard d'un anneau de référence 10 formé à la périphérie du rotor 1.
Les détecteurs 21 à 24 et l'anneau de référence 10 définissent un capteur inductif dont les détecteurs 21 à 24 sont montés en pont de Weatstone. Les enroulements 3 des détecteurs 21 à 24 à entrefer variable en fonction de la position de l'anneau de référence 10, et donc du rotor 1; par rapport au stator, sont excités par un courant porteur de quelques dizaines de kilohertz fourni à partir d'un transformateur d'alimentation 30. Lorsque le rotor 1 dévie par rapport à sa position de référence selon l'un des axes XX' ou YY', le pont de Wheatstone est déséquilibré par suite de la variation des entrefers des détecteurs 21, 22 ou 23, 24 et les tensions de déséquilibre ux ou uy constituent une mesure analogique des variations de position du rotor 1 selon les axes XX' et YY'.
Les parties fixes 2, 3 des détecteurs 21 à 24 peuvent être rendues solidaires les unes des autres et les pièces en U 2 peuvent faire partie d'une couronne pouvant être découpée par exemple dans des tôles magnétiques en Fe-Si à 3 % avec une épaisseur de 0,1 mm. L'anneau de référence 10 fixé sur le rotor 1 peut lui-même être constitué de tôles magnétiques par exemple également de 0,1 mm d'épaisseur.
Comme on -l'a-représenté sur la figure 2, contrairement aux réalisations traditionnelles, selon la présente invention, l'anneau de référence 10 n'est pas monté directement sur l'arbre constituant le rotor 1, mais est monté dans une douille d'isolement 11- en matériau non magnétique à grande résistivité électrique et perméabilité magnétique relative voisine de l'unité. La douille d'isolement 11 est elle-même rapportée sur le rotor 1 et assure un isolement magnétique de l'anneau de référence 10 par rapport au rotor 1.
La douille d'isolement 11 peut être réalisée par exemple en acier inoxydable non magnétique et protège l'anneau de référence 10 des 'champs de fuite créés par les paliers magnétiques ou un moteur électrique situés au voisinage du capteur inductif, et transmis à travers le rotor 1 dont la perméabilité magnétique relative est très élevée.
Comme représenté sur la figure 2, la douille d'isolement 11 présente en demi-section axiale une forme de U avec deux branches 111, 112 pour enserrer l'anneau de référence 10 sur ses deux faces frontales 101, 102 et sur la partie périphérique 103 la plus proche du rotor 1.
L'invention s'applique naturellement aussi bien à des capteurs inductifs pour rotor intérieur, comme représenté sur les figures 1 et 2, qu'à des capteurs inductifs'pour rotor extérieur, comme c'est le cas par exemple pour les capteurs illustrés sur le document US-A-4 114 960. Dans ce dernier cas, c'est la face cylindrique extérieure de l'anneau de référence qui est isolée du rotor - par une douille d'isolement et non la face cylindrique intérieure comme représenté sur la figure 2.
Claims (3)
1. Capteur inductif pour palier magnétique radial de support d'un rotor par rapport à un. stator, comprenant plusieurs paires de détecteurs (21, 22; 23, 24) solidaires du stator, chaque paire de détecteurs (21, 22; 23, 24) étant composée de deux détecteurs diamétralement opposes par rapport à l'axe de rotation du rotor, chaque détecteur étant constitué par une pièce en "U" (2) en ferrite ou matériau ferromagnétique autour de laquelle est enroulée une bobine d'induction (3) et coopérant avec un anneau de référence (10) réalisé en matière conductrice situé dans le même plan de section et solidaire du rotor (1), caractérisé en ce que l'anneau de référence (10) est monté dans une douille d'isolement (11) en matériau non magnétique à grandie résistivité électrique rapportée sur le rotor (1) pour isoler magnétiquement l'anneau de référence (10) par rapport au rotor (1).
2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la douille d'isolement (11) est en acier inoxydable non magnétique.
3. Capteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la douille d'isolement (11) présente en demi-section axiale une forma de U pour enserrer l'anneau de référence (10) - sur ses deux faces frontales (101, 102) et sur la partie périphérique la plus proche du rotor (1).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8805408A FR2630541B1 (fr) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Capteur inductif pour palier magnetique radial |
JP10329889A JPH01318901A (ja) | 1988-04-22 | 1989-04-21 | 磁気誘導式センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8805408A FR2630541B1 (fr) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Capteur inductif pour palier magnetique radial |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2630541A1 true FR2630541A1 (fr) | 1989-10-27 |
FR2630541B1 FR2630541B1 (fr) | 1993-01-22 |
Family
ID=9365608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8805408A Expired - Fee Related FR2630541B1 (fr) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | Capteur inductif pour palier magnetique radial |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01318901A (fr) |
FR (1) | FR2630541B1 (fr) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2746870A1 (fr) * | 1996-03-28 | 1997-10-03 | Soc D Mecanique Magnetique | Dispositif de detection des deplacements d'un rotor monte sur des paliers magnetiques actifs |
CN109029242A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-18 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种感应同步器安装精度标校方法及装置 |
CN110233536A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-09-13 | 清华大学 | 高速旋转轴系上的电磁执行机构及电机 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0797009B2 (ja) * | 1989-12-29 | 1995-10-18 | 株式会社荏原製作所 | インダクタンス形変位センサ |
DE102011051885A1 (de) * | 2011-07-15 | 2013-01-17 | Atlas Copco Energas Gmbh | Turbomaschine |
CN106351952B (zh) * | 2016-09-09 | 2019-04-19 | 哈尔滨工程大学 | 电磁轴承组合式转子铁芯 |
CN110174043B (zh) * | 2019-06-24 | 2020-12-11 | 陈昱见 | 基于切割磁感线原理的工程管道偏移检测装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4114960A (en) * | 1973-01-18 | 1978-09-19 | Societe Europeenne De Propulsion | Radial displacement detector device for a magnetic bearing |
JPS57144419A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-07 | Toyoda Autom Loom Works Ltd | Operation detector |
JPS61229218A (ja) * | 1985-04-04 | 1986-10-13 | Canon Electronics Inc | 磁気ヘツド |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS449103Y1 (fr) * | 1966-04-11 | 1969-04-14 |
-
1988
- 1988-04-22 FR FR8805408A patent/FR2630541B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-04-21 JP JP10329889A patent/JPH01318901A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4114960A (en) * | 1973-01-18 | 1978-09-19 | Societe Europeenne De Propulsion | Radial displacement detector device for a magnetic bearing |
JPS57144419A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-07 | Toyoda Autom Loom Works Ltd | Operation detector |
JPS61229218A (ja) * | 1985-04-04 | 1986-10-13 | Canon Electronics Inc | 磁気ヘツド |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 11, no. 66 (P-552)[2513], 27 février 1987; & JP-A-61 229 218 (CANON ELECTRONICS INC.) 13-10-1986 * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 6, no. 248 (P-160)[1126], 7 décembre 1982; & JP-A-57 144 419 (TOYODA JIDO SHOKKI SEISAKUSHO K.K.) 07-09-1982 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2746870A1 (fr) * | 1996-03-28 | 1997-10-03 | Soc D Mecanique Magnetique | Dispositif de detection des deplacements d'un rotor monte sur des paliers magnetiques actifs |
WO1997037146A1 (fr) * | 1996-03-28 | 1997-10-09 | Societe De Mecanique Magnetique | Dispositif de detection des deplacements d'un rotor monte sur des paliers magnetiques actifs |
CN109029242A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-18 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种感应同步器安装精度标校方法及装置 |
CN110233536A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-09-13 | 清华大学 | 高速旋转轴系上的电磁执行机构及电机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01318901A (ja) | 1989-12-25 |
FR2630541B1 (fr) | 1993-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1269133B1 (fr) | Capteur de position, notamment destine a la detection de la torsion d'une colonne de direction | |
EP1808609B1 (fr) | Dispositif de suspension magnétique d'un rotor comprenant un palier électromagnétique axial | |
EP0514530B1 (fr) | Capteur magnetique de position et de vitesse a sonde de hall | |
FR2691534A1 (fr) | Capteur de position à aimant permanent et sonde de hall. | |
EP0682238B1 (fr) | Couplemètre magnétique pour mesures absolues de torsion et de couple | |
FR2517897A1 (fr) | Moteur pas a pas electrique | |
FR2671633A1 (fr) | Dispositif de capteur de vitesse de rotation integre dans un moyeu a roulement. | |
EP0429625A1 (fr) | Actionneur electromagnetique monophase de faible encombrement. | |
US6098468A (en) | Torque measuring device by integral shaft based upon inverse magnetostriction | |
FR2630541A1 (fr) | Capteur inductif pour palier magnetique radial | |
FR2648226A1 (fr) | Dispositif de mesure de moment de torsion | |
FR2570488A1 (fr) | Dispositif de detection magnetique des deplacements radiaux d'un rotor | |
FR2756335A1 (fr) | Palier magnetique actif longitudinalement et transversalement | |
FR2574880A1 (fr) | Systeme formant butee magnetique axiale pour machine tournante | |
FR2586462A1 (fr) | Dispositif de sustentation magnetique d'une charge | |
CA1072194A (fr) | Codeur de position associe a une machine a reluctance variable | |
FR2689633A1 (fr) | Couplemètre magnétique. | |
EP1166295B1 (fr) | Procede pour la determination de la position d'un organe mobile dans au moins un entrefer principal d'un actionneur electromagnetique | |
FR2628844A1 (fr) | Accelerometre a masse-etalon et fluide magnetique | |
EP0593351A1 (fr) | Capteur pour la mesure du déplacement angulaire d'une pièce mobile | |
FR2746870A1 (fr) | Dispositif de detection des deplacements d'un rotor monte sur des paliers magnetiques actifs | |
EP1351372A1 (fr) | Capteur angulaire inductif de type synchro resolver | |
EP0519844B1 (fr) | Capteur angulaire à transformateur différentiel | |
FR2630542A1 (fr) | Capteur inductif a rejection d'harmoniques pour la detection des deplacements radiaux d'un rotor | |
FR2599181A1 (fr) | Transformateur tournant pour alimenter un detecteur de position inductif a haute resolution et application dudit transformateur |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |