JPH08288124A - 超電導磁気浮上装置並びにその超電導体の磁化方法 - Google Patents
超電導磁気浮上装置並びにその超電導体の磁化方法Info
- Publication number
- JPH08288124A JPH08288124A JP7112346A JP11234695A JPH08288124A JP H08288124 A JPH08288124 A JP H08288124A JP 7112346 A JP7112346 A JP 7112346A JP 11234695 A JP11234695 A JP 11234695A JP H08288124 A JPH08288124 A JP H08288124A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconductor
- permanent magnet
- superconducting
- magnetic levitation
- magnetic
- 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.)
- Pending
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
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
- F16C32/0436—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part
- F16C32/0438—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part with a superconducting body, e.g. a body made of high temperature superconducting material such as YBaCuO
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 永久磁石を用いた着磁において、任意の磁極
パターンで着磁が容易に実施できかつ強力な超電導磁石
を得ることが可能な超電導磁気浮上装置における超電導
体の磁化方法、並びに当該着磁が完了後そのまま強力な
超電導磁石として利用できる超電導方式磁気浮上装置の
提供。 【構成】 回転盤１１に相互にラジアル方向に異極性に
着磁された複合構成のリング状永久磁石１２，１３を採
用し、かつラジアル異方性磁石１２，１３間隙幅を狭小
に保持することにより固定盤１０対向面側に高磁束密度
の反発磁界を形成し、この回転盤１１を直接対向する超
電導体を有する固定盤１０に当接させて、高磁束密度の
反発磁界にて磁化することにより、容易に着磁できかつ
強力な超電導磁石を得ることが可能で、その強力な超電
導磁石にて大きな浮上力を有する超電導磁気浮上装置が
得られる。
パターンで着磁が容易に実施できかつ強力な超電導磁石
を得ることが可能な超電導磁気浮上装置における超電導
体の磁化方法、並びに当該着磁が完了後そのまま強力な
超電導磁石として利用できる超電導方式磁気浮上装置の
提供。 【構成】 回転盤１１に相互にラジアル方向に異極性に
着磁された複合構成のリング状永久磁石１２，１３を採
用し、かつラジアル異方性磁石１２，１３間隙幅を狭小
に保持することにより固定盤１０対向面側に高磁束密度
の反発磁界を形成し、この回転盤１１を直接対向する超
電導体を有する固定盤１０に当接させて、高磁束密度の
反発磁界にて磁化することにより、容易に着磁できかつ
強力な超電導磁石を得ることが可能で、その強力な超電
導磁石にて大きな浮上力を有する超電導磁気浮上装置が
得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、磁気軸受や電力貯蔵
装置などに広く利用できる超電導方式の磁気浮上装置に
おける超電導体の磁化方法の改良と超電導磁気浮上装置
に係り、同軸配置させる複合リング状永久磁石を、超電
導体対向面側に反発磁界を発生するようにラジアル方向
に相互に着磁しかつ同磁極を対向させて同軸配置し、こ
れを直接超電導体対向面に当接させて超電導体を磁化す
ることにより、強力な反発磁界にて磁化でき、強力な超
電導磁石を得ることが可能な超電導磁気浮上装置におけ
る超電導体の磁化方法並びにかかる着磁に使用した複合
リング状永久磁石を回転盤とする超電導磁気浮上装置に
関する。
装置などに広く利用できる超電導方式の磁気浮上装置に
おける超電導体の磁化方法の改良と超電導磁気浮上装置
に係り、同軸配置させる複合リング状永久磁石を、超電
導体対向面側に反発磁界を発生するようにラジアル方向
に相互に着磁しかつ同磁極を対向させて同軸配置し、こ
れを直接超電導体対向面に当接させて超電導体を磁化す
ることにより、強力な反発磁界にて磁化でき、強力な超
電導磁石を得ることが可能な超電導磁気浮上装置におけ
る超電導体の磁化方法並びにかかる着磁に使用した複合
リング状永久磁石を回転盤とする超電導磁気浮上装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、超電導体の物理的特性を生か
した技術の研究が盛んに行われているが、特に最近で
は、磁気浮上効果及びピン止め効果による超電導浮上力
を利用した非接触の超電導浮上型回転装置は、原理的に
それがエネルギー不要、低摩擦、高速回転等を可能とす
るため、磁気軸受装置や、電力貯蔵装置用大型フライホ
イール等への利用が研究されている。
した技術の研究が盛んに行われているが、特に最近で
は、磁気浮上効果及びピン止め効果による超電導浮上力
を利用した非接触の超電導浮上型回転装置は、原理的に
それがエネルギー不要、低摩擦、高速回転等を可能とす
るため、磁気軸受装置や、電力貯蔵装置用大型フライホ
イール等への利用が研究されている。
【０００３】特に、液体窒素温度領域で超電導現象が得
られる酸化物超電導体の発見によって、冷却体として安
価で取扱いの容易な液体窒素が使用できるようになった
こと、及び強い超電導浮上力を持つ高温超電導バルク材
料が開発されたことが超電導体に対する浮上力を利用し
た研究の大きな契機となった。
られる酸化物超電導体の発見によって、冷却体として安
価で取扱いの容易な液体窒素が使用できるようになった
こと、及び強い超電導浮上力を持つ高温超電導バルク材
料が開発されたことが超電導体に対する浮上力を利用し
た研究の大きな契機となった。
【０００４】フライホイールによる電力貯蔵は、電力を
回転エネルギーに蓄え、必要な時に電力として取り出し
て使用するものである。超電導フライホイールを大型化
すれば、より多くの電力貯蔵が可能となり、このような
装置の大型化は、永久磁石と超電導体の数を増やすこと
によって達成できる。さらに、強力な磁場でもって超電
導体を磁化することにより、磁気的により一層強力な超
電導磁石とすることによっても達成できる。
回転エネルギーに蓄え、必要な時に電力として取り出し
て使用するものである。超電導フライホイールを大型化
すれば、より多くの電力貯蔵が可能となり、このような
装置の大型化は、永久磁石と超電導体の数を増やすこと
によって達成できる。さらに、強力な磁場でもって超電
導体を磁化することにより、磁気的により一層強力な超
電導磁石とすることによっても達成できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】超電導磁気浮上装置に
おいて、超電導体はその周囲温度が臨界温度以下になる
と、超電導現象を起こし、永久磁石による磁場によって
磁化されて超電導磁石となり、永久磁石との間に反発ま
たは吸引作用が働き、磁気浮上が起こる。従って、回転
側の永久磁石体と固定側の超電導体を対向させた該装置
では、超電導体は予め永久磁石体の磁極配置に合わせて
磁化しておく必要がある。
おいて、超電導体はその周囲温度が臨界温度以下になる
と、超電導現象を起こし、永久磁石による磁場によって
磁化されて超電導磁石となり、永久磁石との間に反発ま
たは吸引作用が働き、磁気浮上が起こる。従って、回転
側の永久磁石体と固定側の超電導体を対向させた該装置
では、超電導体は予め永久磁石体の磁極配置に合わせて
磁化しておく必要がある。
【０００６】例えば、円板形イットリウム系超電導体を
環状に複数環配置した固定盤と、リング状永久磁石を複
数リング埋め込んだ回転盤とからなる磁気浮上装置にお
いて、超電導体を所要の磁極パターンで磁化する方法を
考慮するに、超電導体の着磁で一般的なコイル着磁で
は、環状に配置された超電導体に種々の磁極を形成する
のに複雑な巻線を行う必要があり、実用化するには極め
て困難であるため、永久磁石を用いて着磁されていた。
しかも、永久磁石を用いた着磁では、コイルのように強
力な磁場にて着磁できないため、当該磁気浮上装置にお
いて強力な磁気浮上力と駆動エネルギーが得られない問
題があった。
環状に複数環配置した固定盤と、リング状永久磁石を複
数リング埋め込んだ回転盤とからなる磁気浮上装置にお
いて、超電導体を所要の磁極パターンで磁化する方法を
考慮するに、超電導体の着磁で一般的なコイル着磁で
は、環状に配置された超電導体に種々の磁極を形成する
のに複雑な巻線を行う必要があり、実用化するには極め
て困難であるため、永久磁石を用いて着磁されていた。
しかも、永久磁石を用いた着磁では、コイルのように強
力な磁場にて着磁できないため、当該磁気浮上装置にお
いて強力な磁気浮上力と駆動エネルギーが得られない問
題があった。
【０００７】この発明は、超電導磁気浮上装置における
超電導体の着磁の問題点に鑑み、永久磁石を用いた着磁
において、任意の磁極パターンで着磁が容易に実施でき
かつ強力な超電導磁石を得ることが可能な超電導磁気浮
上装置における超電導体の磁化方法、並びに当該着磁が
完了後そのまま強力な超電導磁石として利用できる超電
導磁気浮上装置の提供を目的としている。
超電導体の着磁の問題点に鑑み、永久磁石を用いた着磁
において、任意の磁極パターンで着磁が容易に実施でき
かつ強力な超電導磁石を得ることが可能な超電導磁気浮
上装置における超電導体の磁化方法、並びに当該着磁が
完了後そのまま強力な超電導磁石として利用できる超電
導磁気浮上装置の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明者は、従来は回転盤
の複合永久磁石リングを直接超電導体に接触させて超電
導体対向方向つまり回転軸方向に平行な磁界にて着磁が
行われていたが、この場合、超電導体の磁化磁界強度は
主に永久磁石の固有の表面磁束密度に依存し、大きな磁
力による着磁は不可能であることに鑑み、容易に着磁で
きかつ強力な超電導磁石を得ることが可能な着磁方法を
目的に種々検討した結果、超電導磁気浮上装置におい
て、回転盤として内外径の異なる複数のリング状永久磁
石をラジアル方向に着磁し、同磁極を対向させて同軸配
置した構成とすることにより反発磁界を形成し、また、
その複数のリング状磁石の間隙幅を狭小に保てば、超電
導体への供給磁束が集中して高磁束密度の磁界が得ら
れ、この結果強力な超電導磁石ができ、大きな浮上力の
回転盤となることを知見し、この発明を完成した。
の複合永久磁石リングを直接超電導体に接触させて超電
導体対向方向つまり回転軸方向に平行な磁界にて着磁が
行われていたが、この場合、超電導体の磁化磁界強度は
主に永久磁石の固有の表面磁束密度に依存し、大きな磁
力による着磁は不可能であることに鑑み、容易に着磁で
きかつ強力な超電導磁石を得ることが可能な着磁方法を
目的に種々検討した結果、超電導磁気浮上装置におい
て、回転盤として内外径の異なる複数のリング状永久磁
石をラジアル方向に着磁し、同磁極を対向させて同軸配
置した構成とすることにより反発磁界を形成し、また、
その複数のリング状磁石の間隙幅を狭小に保てば、超電
導体への供給磁束が集中して高磁束密度の磁界が得ら
れ、この結果強力な超電導磁石ができ、大きな浮上力の
回転盤となることを知見し、この発明を完成した。
【０００９】また、発明者は上述の着磁を完了した超電
導体は強力な超電導磁石となり、そのままかかる複合リ
ング状永久磁石からなる回転盤とで構成されるすぐれた
超電導磁気浮上装置が得られることを知見しこの発明を
完成した。
導体は強力な超電導磁石となり、そのままかかる複合リ
ング状永久磁石からなる回転盤とで構成されるすぐれた
超電導磁気浮上装置が得られることを知見しこの発明を
完成した。
【００１０】すなわち、この発明は、環状に配置した超
電導体からなる固定盤と、これに対向配置する同軸配置
の複合リング状永久磁石からなる回転盤とから構成さ
れ、回転盤の複合リング状永久磁石が、超電導体対向面
側に反発磁界を発生するようにラジアル方向に着磁さ
れ、同磁極を対向させて同軸配置されたことを特徴とす
る超電導磁気浮上装置である。また、発明者は、上記の
構成において、複合リング状永久磁石を構成する内外リ
ング状永久磁石の同極相対する周面間の隙間が回転盤外
端面から固定盤対向面側へ順次拡大している超電導磁気
浮上装置を併せて提案する。
電導体からなる固定盤と、これに対向配置する同軸配置
の複合リング状永久磁石からなる回転盤とから構成さ
れ、回転盤の複合リング状永久磁石が、超電導体対向面
側に反発磁界を発生するようにラジアル方向に着磁さ
れ、同磁極を対向させて同軸配置されたことを特徴とす
る超電導磁気浮上装置である。また、発明者は、上記の
構成において、複合リング状永久磁石を構成する内外リ
ング状永久磁石の同極相対する周面間の隙間が回転盤外
端面から固定盤対向面側へ順次拡大している超電導磁気
浮上装置を併せて提案する。
【００１１】また、この発明は、同軸配置の複合リング
状永久磁石と超電導体とを対向させた超電導方式磁気浮
上装置において、複合リング状永久磁石を超電導体対向
面側に反発磁界を発生するようにラジアル方向に着磁し
て同磁極を対向させて配置し、リング状永久磁石の当該
対向面に形成した磁極パターンを超電導体対向面に当接
させて超電導体を磁化することを特徴とする超電導磁気
浮上装置における超電導体の磁化方法である。
状永久磁石と超電導体とを対向させた超電導方式磁気浮
上装置において、複合リング状永久磁石を超電導体対向
面側に反発磁界を発生するようにラジアル方向に着磁し
て同磁極を対向させて配置し、リング状永久磁石の当該
対向面に形成した磁極パターンを超電導体対向面に当接
させて超電導体を磁化することを特徴とする超電導磁気
浮上装置における超電導体の磁化方法である。
【００１２】
【作用】この発明は、同軸配置させる複合リング状永久
磁石を、超電導体対向面側に反発磁界を発生するように
ラジアル方向に着磁して同磁極を対向させ、これを直接
超電導体対向面に当接させて超電導体を磁化することを
特徴とするが、この発明の作用を図面に基づいて詳述す
る。図１はこの発明方法の一実施例を示す超電導磁気浮
上装置の縦断説明図である。図１における超電導磁気浮
上装置は、クライオタンク１の底面上に、超電導体とし
て例えばＹＢａＣｕＯ系酸化物超電導体を用いた円板形
超電導体を環状に埋め込んだ固定盤１０が固定配置さ
れ、上側の回転盤１１には複合リング状永久磁石を用い
ている。
磁石を、超電導体対向面側に反発磁界を発生するように
ラジアル方向に着磁して同磁極を対向させ、これを直接
超電導体対向面に当接させて超電導体を磁化することを
特徴とするが、この発明の作用を図面に基づいて詳述す
る。図１はこの発明方法の一実施例を示す超電導磁気浮
上装置の縦断説明図である。図１における超電導磁気浮
上装置は、クライオタンク１の底面上に、超電導体とし
て例えばＹＢａＣｕＯ系酸化物超電導体を用いた円板形
超電導体を環状に埋め込んだ固定盤１０が固定配置さ
れ、上側の回転盤１１には複合リング状永久磁石を用い
ている。
【００１３】回転盤１１の複合リング状永久磁石は、こ
こでは内外径が異なり磁石間の距離を所定の寸法に設定
した２つのリング状永久磁石１２，１３を同軸配置して
あり、ラジアル方向に相互に着磁、すなわち、各磁石は
半径方向に着磁され、かつ外側のリング状永久磁石１２
の内周面と内側のリング状永久磁石１３の外周面とは同
磁極に着磁してある。この内外のリング状永久磁石１
２，１３の間隙に発生する磁束は、相反発し合ってラジ
アル方向から回転軸方向に屈曲し集束する。かかる磁束
はもちろん回転盤１１の上下の端面より発生しており、
収束性が強く極めて強力な磁界が発生している。
こでは内外径が異なり磁石間の距離を所定の寸法に設定
した２つのリング状永久磁石１２，１３を同軸配置して
あり、ラジアル方向に相互に着磁、すなわち、各磁石は
半径方向に着磁され、かつ外側のリング状永久磁石１２
の内周面と内側のリング状永久磁石１３の外周面とは同
磁極に着磁してある。この内外のリング状永久磁石１
２，１３の間隙に発生する磁束は、相反発し合ってラジ
アル方向から回転軸方向に屈曲し集束する。かかる磁束
はもちろん回転盤１１の上下の端面より発生しており、
収束性が強く極めて強力な磁界が発生している。
【００１４】着磁に際して、固定盤１０はクライオタン
ク１内で充填された液体窒素等の冷媒２にてその臨界温
度以下に冷却されて超電導励起状態となり、リング状永
久磁石１２，１３からなる回転盤１１をこの超電導体に
直接当接することにより、上述のごとく供給磁束が集中
して高磁束密度の磁界が得られた永久磁石１２，１３に
より着磁することができ、より強大な超電導磁石が得ら
れ、より強力な磁気浮上力を有する超電導磁気浮上装置
が得られる。
ク１内で充填された液体窒素等の冷媒２にてその臨界温
度以下に冷却されて超電導励起状態となり、リング状永
久磁石１２，１３からなる回転盤１１をこの超電導体に
直接当接することにより、上述のごとく供給磁束が集中
して高磁束密度の磁界が得られた永久磁石１２，１３に
より着磁することができ、より強大な超電導磁石が得ら
れ、より強力な磁気浮上力を有する超電導磁気浮上装置
が得られる。
【００１５】なお、永久磁石体の固有温度特性として、
着磁磁石はその周囲温度が高温では小さく、低温領域で
は大きな磁気エネルギーを保有することから、上記の超
電導体を磁化するとき、この磁石温度特性差を利用して
回転盤１１のリング状永久磁石１２，１３も超電導体と
同様に低温雰囲気内に配置して冷却し、得られた大きな
磁石磁場にて超電導体を着磁することにより、強力な超
電導磁石を得ることができる。着磁を完了した後、永久
磁石の冷却媒体のみを除去して、冷却媒体の摩擦抵抗を
取り除き、特に磁石周辺を真空状態にすれば、より一層
摩擦損失の少ない、かつ強力な磁気浮上力と駆動エネル
ギーが得られることになる。
着磁磁石はその周囲温度が高温では小さく、低温領域で
は大きな磁気エネルギーを保有することから、上記の超
電導体を磁化するとき、この磁石温度特性差を利用して
回転盤１１のリング状永久磁石１２，１３も超電導体と
同様に低温雰囲気内に配置して冷却し、得られた大きな
磁石磁場にて超電導体を着磁することにより、強力な超
電導磁石を得ることができる。着磁を完了した後、永久
磁石の冷却媒体のみを除去して、冷却媒体の摩擦抵抗を
取り除き、特に磁石周辺を真空状態にすれば、より一層
摩擦損失の少ない、かつ強力な磁気浮上力と駆動エネル
ギーが得られることになる。
【００１６】この発明において、着磁時並びに磁気浮上
時により一層高密度磁界を得るためには、回転盤１１の
内側磁石１３外周と外側磁石１２内周面間の間隙を狭小
に保持するか、あるいは、永久磁石１２，１３の軸方向
厚み及び径方向厚みを増大させればよい。また、この発
明では、永久磁石による磁束の集束効果により超電導体
と永久磁石、特に超電導体を偏平構造とすることが可能
である。さらに、複合リング状永久磁石の内外周面が回
転軸に対して平行である場合、超電導体の厚みが薄くて
すむことから、回転盤を２個の固定盤で挟んだ構成とす
ることもできる。一般に回転盤を複合リング状永久磁石
で構成する場合、内側リングほど機械応力が強大で、こ
のために強い剛性が要求されるが、この発明において、
軸方向厚みを大きくした磁石リングは機械強度面および
磁気集束性において特に優れており、適合している。
時により一層高密度磁界を得るためには、回転盤１１の
内側磁石１３外周と外側磁石１２内周面間の間隙を狭小
に保持するか、あるいは、永久磁石１２，１３の軸方向
厚み及び径方向厚みを増大させればよい。また、この発
明では、永久磁石による磁束の集束効果により超電導体
と永久磁石、特に超電導体を偏平構造とすることが可能
である。さらに、複合リング状永久磁石の内外周面が回
転軸に対して平行である場合、超電導体の厚みが薄くて
すむことから、回転盤を２個の固定盤で挟んだ構成とす
ることもできる。一般に回転盤を複合リング状永久磁石
で構成する場合、内側リングほど機械応力が強大で、こ
のために強い剛性が要求されるが、この発明において、
軸方向厚みを大きくした磁石リングは機械強度面および
磁気集束性において特に優れており、適合している。
【００１７】また、図２Ａ，Ｂに示すごとく、リング状
永久磁石１２，１３の同極相対する内外周面は回転軸に
平行でなくともよい。超電導体対向面側を超電導体対向
方向に向かって開くように、図２Ａのようにリング状永
久磁石１２，１３の縦断面の厚みを軸方向に変えて、あ
るいは図２Ｂのように該厚みは変えずに三角錐状に形成
して、内周面を傾斜させ、周面間の隙間が回転盤外端面
から固定盤対向面側へ順次拡大することにより、平行な
場合では磁石の超電導体側もその反対側にも相逆方向に
平等な反発磁界が存在するが、同上の傾斜させた場合は
所要の超電導体側の反発磁束のみを増強でき、磁化に不
必要な反対面の磁束を低減して磁束を効率良く活用でき
超電導体への磁化特性が大幅に向上する効果を有する。
永久磁石１２，１３の同極相対する内外周面は回転軸に
平行でなくともよい。超電導体対向面側を超電導体対向
方向に向かって開くように、図２Ａのようにリング状永
久磁石１２，１３の縦断面の厚みを軸方向に変えて、あ
るいは図２Ｂのように該厚みは変えずに三角錐状に形成
して、内周面を傾斜させ、周面間の隙間が回転盤外端面
から固定盤対向面側へ順次拡大することにより、平行な
場合では磁石の超電導体側もその反対側にも相逆方向に
平等な反発磁界が存在するが、同上の傾斜させた場合は
所要の超電導体側の反発磁束のみを増強でき、磁化に不
必要な反対面の磁束を低減して磁束を効率良く活用でき
超電導体への磁化特性が大幅に向上する効果を有する。
【００１８】この発明において、着磁及び可動体に用い
る永久磁石体としては、従来の鋳造磁石やフェライト磁
石等が用いられるが、特に超電導体への対向面に強力な
磁束を発生させ、装置の小型化を可能にする最大エネル
ギー積の高いラジアル異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系等の希土
類永久磁石が好ましく、特に、着磁時に同時に冷却する
場合は−１００℃以下での低温磁気特性にすぐれたラジ
アル異方性Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が最適である。永久磁
石体を支持する回転盤は、１つのリング状磁石あるいは
複数のリング状磁石を同心状に支持でき、超電導体との
相対的な回転を阻害しない構成であればいずれの形態で
も良く、材質にはＡｌ、Ｃｕ等の非磁性材が用いられ
る。
る永久磁石体としては、従来の鋳造磁石やフェライト磁
石等が用いられるが、特に超電導体への対向面に強力な
磁束を発生させ、装置の小型化を可能にする最大エネル
ギー積の高いラジアル異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系等の希土
類永久磁石が好ましく、特に、着磁時に同時に冷却する
場合は−１００℃以下での低温磁気特性にすぐれたラジ
アル異方性Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が最適である。永久磁
石体を支持する回転盤は、１つのリング状磁石あるいは
複数のリング状磁石を同心状に支持でき、超電導体との
相対的な回転を阻害しない構成であればいずれの形態で
も良く、材質にはＡｌ、Ｃｕ等の非磁性材が用いられ
る。
【００１９】前述した図１の複合リング状永久磁石から
なる回転盤１１の上面説明図を図３Ａに示すが、回転盤
１１の他の構成として、図３Ｂに示すように、内外径の
異なる複数の小径のリング状永久磁石１２，１３を、超
電導体対向面側に反発磁界を発生するように、ラジアル
方向に着磁して同磁極が対向するよう同軸配置した複数
の複合リング状永久磁石構成体１４を、環状に配置した
構成も用いることができる。
なる回転盤１１の上面説明図を図３Ａに示すが、回転盤
１１の他の構成として、図３Ｂに示すように、内外径の
異なる複数の小径のリング状永久磁石１２，１３を、超
電導体対向面側に反発磁界を発生するように、ラジアル
方向に着磁して同磁極が対向するよう同軸配置した複数
の複合リング状永久磁石構成体１４を、環状に配置した
構成も用いることができる。
【００２０】
【実施例】図１と同様に、図示しない断熱材で底面と外
周部を被覆したクライオタンク１内には、超電導体とし
てＹＢａＣｕＯ系を用いた円板形超電導体を環状に埋め
込んだ固定盤１０が固定配置され、内外径が異なり磁石
間の距離を所定の寸法に設定した２つのリング状永久磁
石１２，１３からなる回転盤１１が固定盤１０に対向さ
せてある。磁石として、外径６２ｍｍ、内径５８ｍｍ、
高さ１５ｍｍ、並びに外径５４ｍｍ、内径５０ｍｍ、高
さ１５ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を用いたところ、そ
の各々の間隙面側の表面磁束密度は４０００ガウス、３
２００ガウスに対してその合成反発磁界は両リングの共
通端面より１ｍｍの位置にて５５００ガウスと３８％強
い磁界が得られた。この複合リング状永久磁石をラジア
ル方向に着磁し同磁極を対向させて同軸配置する両永久
磁石間の間隙に反発磁束を生じさせた回転盤１１を直接
固定盤１０の超電導体へ密着させることにより、該永久
磁石間の対向磁路の狭小な磁化領域において高密度な磁
化が可能となった。
周部を被覆したクライオタンク１内には、超電導体とし
てＹＢａＣｕＯ系を用いた円板形超電導体を環状に埋め
込んだ固定盤１０が固定配置され、内外径が異なり磁石
間の距離を所定の寸法に設定した２つのリング状永久磁
石１２，１３からなる回転盤１１が固定盤１０に対向さ
せてある。磁石として、外径６２ｍｍ、内径５８ｍｍ、
高さ１５ｍｍ、並びに外径５４ｍｍ、内径５０ｍｍ、高
さ１５ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を用いたところ、そ
の各々の間隙面側の表面磁束密度は４０００ガウス、３
２００ガウスに対してその合成反発磁界は両リングの共
通端面より１ｍｍの位置にて５５００ガウスと３８％強
い磁界が得られた。この複合リング状永久磁石をラジア
ル方向に着磁し同磁極を対向させて同軸配置する両永久
磁石間の間隙に反発磁束を生じさせた回転盤１１を直接
固定盤１０の超電導体へ密着させることにより、該永久
磁石間の対向磁路の狭小な磁化領域において高密度な磁
化が可能となった。
【００２１】
【発明の効果】この発明は、回転盤にラジアル方向に着
磁され同磁極を対向させて同軸配置された複合構成のリ
ング状永久磁石を採用し、かつこのラジアル異方性磁石
間隙幅を狭小に保持することにより固定盤対向面側に高
磁束密度の反発磁界を形成し、この回転盤を直接対向す
る超電導体を有する固定盤に当接させて、高磁束密度の
反発磁界にて磁化することにより、容易に着磁できかつ
強力な超電導磁石を得ることが可能で、その強力な超電
導磁石にて大きな浮上力を有する超電導磁気浮上装置が
得られる。
磁され同磁極を対向させて同軸配置された複合構成のリ
ング状永久磁石を採用し、かつこのラジアル異方性磁石
間隙幅を狭小に保持することにより固定盤対向面側に高
磁束密度の反発磁界を形成し、この回転盤を直接対向す
る超電導体を有する固定盤に当接させて、高磁束密度の
反発磁界にて磁化することにより、容易に着磁できかつ
強力な超電導磁石を得ることが可能で、その強力な超電
導磁石にて大きな浮上力を有する超電導磁気浮上装置が
得られる。
【図１】この発明による着磁方法の一実施例を示す超電
導磁気浮上装置の縦断説明図である。
導磁気浮上装置の縦断説明図である。
【図２】ＡとＢはこの発明による複合リング状永久磁石
からなる回転盤の例を示す縦断説明図である。
からなる回転盤の例を示す縦断説明図である。
【図３】ＡとＢはこの発明による複合リング状永久磁石
からなる回転盤の例を示す上面説明図である。
からなる回転盤の例を示す上面説明図である。
１ クライオタンク ２ 冷媒 １０ 固定盤 １１ 回転盤 １２，１３ リング状永久磁石 １４ 複合リング状永久磁石構成体
Claims (3)
- 【請求項１】 環状に配置した超電導体からなる固定盤
と、これに対向配置する複合リング状永久磁石からなる
回転盤とから構成され、回転盤の複合リング状永久磁石
が超電導体対向面側に反発磁界を発生するようにラジア
ル方向に着磁され、同磁極を対向させて同軸配置された
ことを特徴とする超電導磁気浮上装置。 - 【請求項２】 請求項１において、複合リング状永久磁
石を構成する内外リング状永久磁石の同極相対する周面
間の隙間が回転盤外端面から固定盤対向面側へ順次拡大
していることを特徴とする超電導磁気浮上装置。 - 【請求項３】 同軸配置の複合リング状永久磁石と超電
導体とを対向させた超電導磁気浮上装置において、超電
導体対向面側に反発磁界が発生するよう、複合リング状
永久磁石をラジアル方向に着磁しかつ同磁極を対向させ
て、リング状永久磁石の当該対向面に形成した磁極パタ
ーンを超電導体対向面に当接させて超電導体を磁化する
ことを特徴とする超電導磁気浮上装置における超電導体
の磁化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7112346A JPH08288124A (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 超電導磁気浮上装置並びにその超電導体の磁化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7112346A JPH08288124A (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 超電導磁気浮上装置並びにその超電導体の磁化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08288124A true JPH08288124A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=14584396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7112346A Pending JPH08288124A (ja) | 1995-04-12 | 1995-04-12 | 超電導磁気浮上装置並びにその超電導体の磁化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08288124A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012068598A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Fdk Corp | ファラデー回転子、および光アイソレーター |
| CN103441648A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-12-11 | 中国科学院电工研究所 | 一种高温超导磁悬浮电机 |
| CN105656358A (zh) * | 2016-02-15 | 2016-06-08 | 余启佳 | 一种磁悬浮解放牌ca6371汽车仿真模型 |
| CN105656357A (zh) * | 2016-02-15 | 2016-06-08 | 余启佳 | 一种磁悬浮豆浆机 |
| CN107776434A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-03-09 | 西南交通大学 | 永磁导轨、超导磁悬浮***以及单侧强磁场产生装置 |
-
1995
- 1995-04-12 JP JP7112346A patent/JPH08288124A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012068598A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Fdk Corp | ファラデー回転子、および光アイソレーター |
| CN103441648A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-12-11 | 中国科学院电工研究所 | 一种高温超导磁悬浮电机 |
| CN103441648B (zh) * | 2013-08-07 | 2015-07-22 | 中国科学院电工研究所 | 一种高温超导磁悬浮电机 |
| CN105656358A (zh) * | 2016-02-15 | 2016-06-08 | 余启佳 | 一种磁悬浮解放牌ca6371汽车仿真模型 |
| CN105656357A (zh) * | 2016-02-15 | 2016-06-08 | 余启佳 | 一种磁悬浮豆浆机 |
| CN107776434A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-03-09 | 西南交通大学 | 永磁导轨、超导磁悬浮***以及单侧强磁场产生装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sotelo et al. | Magnetic bearing sets for a flywheel system | |
| US8471660B2 (en) | Assembly for magnetization of rare-earth permanent magnets | |
| US6169352B1 (en) | Trapped field internal dipole superconducting motor generator | |
| JP2547287B2 (ja) | 超電導軸受装置 | |
| JPH05180225A (ja) | 超電導軸受装置 | |
| US5763971A (en) | Superconducting bearing device | |
| JPH08288124A (ja) | 超電導磁気浮上装置並びにその超電導体の磁化方法 | |
| JPH0549191A (ja) | 電力貯蔵装置 | |
| JPH11315836A (ja) | 強い浮上力の高温超伝導ベアリング、およびこれを用いた水平軸のフライホイ―ルエネルギ―貯蔵装置 | |
| JP5335260B2 (ja) | 高温超電導体により浮上させた二磁極軸回転体を有する円筒型発電装置 | |
| JPH08288125A (ja) | 超電導磁気浮上装置並びにその超電導体の磁化方法 | |
| JPH08203727A (ja) | 超電導磁気浮上装置における超電導体の磁化方法 | |
| JPH09501761A (ja) | 薄膜超電導体磁気軸受 | |
| JP2799802B2 (ja) | 超電導浮上型回転装置 | |
| Fukuyama et al. | An Improvement of the Static and Dynamic Characteristics of Superconducting Magnetic Bearings Using MPMG-YBaCuO | |
| JPH08250323A (ja) | 超電導式磁気浮上装置における超電導体の磁化方法 | |
| JP3271330B2 (ja) | 磁石の着磁装置 | |
| JPH0681845A (ja) | 超電導軸受装置 | |
| JP4264940B2 (ja) | 超電導磁気軸受装置 | |
| Kim et al. | Development of the noncontact rotating system using combined ring-shaped HTS bulks and permanent magnets | |
| JP3192207B2 (ja) | 磁気軸受 | |
| JPH07327338A (ja) | 超電導浮上型回転装置 | |
| JP3616856B2 (ja) | 軸受装置 | |
| JP2605200B2 (ja) | 超電導軸受装置 | |
| JP5326357B2 (ja) | 永久磁石の着磁方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040914 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041104 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050301 |