JPH09137828A - 超低温用磁気軸受 - Google Patents
超低温用磁気軸受Info
- Publication number
- JPH09137828A JPH09137828A JP29520595A JP29520595A JPH09137828A JP H09137828 A JPH09137828 A JP H09137828A JP 29520595 A JP29520595 A JP 29520595A JP 29520595 A JP29520595 A JP 29520595A JP H09137828 A JPH09137828 A JP H09137828A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- casing
- magnetic bearing
- fixed
- ultra
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘導型変位センサへの磁気軸受やモータから
の漏れ磁束の侵入を防ぎ、ノイズの発生しない磁気軸受
を提供する。 【解決手段】 センサコイル（４）及びセンサヨーク
（５）よりなる誘導型変位センサ（３）を超電導材（７
Ａ）で囲う。
の漏れ磁束の侵入を防ぎ、ノイズの発生しない磁気軸受
を提供する。 【解決手段】 センサコイル（４）及びセンサヨーク
（５）よりなる誘導型変位センサ（３）を超電導材（７
Ａ）で囲う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気軸受装置に係
り、特に超低温状態で使用される磁気軸受に関する。
り、特に超低温状態で使用される磁気軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７及び図８は、従来の５軸制御型磁気
軸受に使用される誘導型センサを示し、センサヨーク５
によりケーシング２に固定されたセンサコイル４に高周
波数の微小電流を流し、センサ３と回転軸１に固定され
たセンサターゲット６の隙間の変化に伴うインダクタン
スの変化を検知して回転軸１の変位を検出する。そし
て、センサ３からの変位信号に基づいて回転軸１に固定
した回転子ヨーク（図示せず）とケーシング２に固定し
た電磁石固定子（図示せず）間に作用する磁気吸引力を
補償回路並びに電力増幅器（共に図示せず）でもって制
御し、回転軸１を適正に非接触状態で支承する。
軸受に使用される誘導型センサを示し、センサヨーク５
によりケーシング２に固定されたセンサコイル４に高周
波数の微小電流を流し、センサ３と回転軸１に固定され
たセンサターゲット６の隙間の変化に伴うインダクタン
スの変化を検知して回転軸１の変位を検出する。そし
て、センサ３からの変位信号に基づいて回転軸１に固定
した回転子ヨーク（図示せず）とケーシング２に固定し
た電磁石固定子（図示せず）間に作用する磁気吸引力を
補償回路並びに電力増幅器（共に図示せず）でもって制
御し、回転軸１を適正に非接触状態で支承する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】磁気軸受システムにお
いては、電磁石からの、あるいはモータを利用している
場合には、モータからの漏れ磁束がセンサまで及ぶこと
があり、センサにノイズとして現れることがある。この
場合には、ノイズによる制御の不具合が発生し、回転軸
の軸振動が問題となることがある。特に、超低温下で使
用される磁気軸受においては、例えば、ラジアル磁気軸
受では、強度上の靭性の問題から珪素鋼板が利用できな
いことがあり、例えば９％Ｎｉ鋼などが使用される。こ
のような材料は透磁率が小さいため、起磁力として大き
なアンペアターン数を必要とし、漏れ磁束も多くなりノ
イズがより多く発生する。
いては、電磁石からの、あるいはモータを利用している
場合には、モータからの漏れ磁束がセンサまで及ぶこと
があり、センサにノイズとして現れることがある。この
場合には、ノイズによる制御の不具合が発生し、回転軸
の軸振動が問題となることがある。特に、超低温下で使
用される磁気軸受においては、例えば、ラジアル磁気軸
受では、強度上の靭性の問題から珪素鋼板が利用できな
いことがあり、例えば９％Ｎｉ鋼などが使用される。こ
のような材料は透磁率が小さいため、起磁力として大き
なアンペアターン数を必要とし、漏れ磁束も多くなりノ
イズがより多く発生する。
【０００４】また、超低温下では珪素鋼板を利用する場
合でも、例えばモータ駆動の場合には、モータロータコ
アの周速を大きくとれないのでモータは長くなる傾向が
ある。このような場合には、ロータダイナミックスの関
係から、磁気軸受はモータに近付ける必要があり、磁気
軸受のセンサにはモータからの漏れ磁束も及ぶことにな
り、大きなセンサノイズが発生する。
合でも、例えばモータ駆動の場合には、モータロータコ
アの周速を大きくとれないのでモータは長くなる傾向が
ある。このような場合には、ロータダイナミックスの関
係から、磁気軸受はモータに近付ける必要があり、磁気
軸受のセンサにはモータからの漏れ磁束も及ぶことにな
り、大きなセンサノイズが発生する。
【０００５】したがって、本発明は超低温状態で使用さ
れる磁気軸受において、センサへの磁気軸受やモータか
らの漏れ磁束の侵入を防ぎ、ノイズの発生しない磁気軸
受を提供することを目的としてなされたものである。
れる磁気軸受において、センサへの磁気軸受やモータか
らの漏れ磁束の侵入を防ぎ、ノイズの発生しない磁気軸
受を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため本発明では、超
低温において使用される磁気軸受であって、回転軸に固
定した磁性材料製の回転子ヨークと、この回転子ヨーク
から微小間隔の距離をおいてケーシングに取付けられて
いて、起磁力を発生させるコイルを備えた電磁石固定子
と、前記回転軸とケーシング間の相対変位を測定する誘
導型変位センサと、この変位センサからの変位信号に基
づいて前記回転子ヨークと前記電磁石固定子間に作用す
る磁気吸引力を制御する補償回路および電力増幅器とを
具備する磁気軸受において、前記誘導型センサを超電導
材で囲うものとする。
低温において使用される磁気軸受であって、回転軸に固
定した磁性材料製の回転子ヨークと、この回転子ヨーク
から微小間隔の距離をおいてケーシングに取付けられて
いて、起磁力を発生させるコイルを備えた電磁石固定子
と、前記回転軸とケーシング間の相対変位を測定する誘
導型変位センサと、この変位センサからの変位信号に基
づいて前記回転子ヨークと前記電磁石固定子間に作用す
る磁気吸引力を制御する補償回路および電力増幅器とを
具備する磁気軸受において、前記誘導型センサを超電導
材で囲うものとする。
【０００７】センサーは一般にケーシングに固定された
誘導型センサを超電導材で囲うことも実施される。そし
て、回転軸側に固定されたセンサターゲットを超電導材
で囲う場合には、ケーシングに固定された誘導型センサ
を囲う超電導材を回転軸に固定されたセンサターゲット
の周りまで囲うように延ばすと良い。
誘導型センサを超電導材で囲うことも実施される。そし
て、回転軸側に固定されたセンサターゲットを超電導材
で囲う場合には、ケーシングに固定された誘導型センサ
を囲う超電導材を回転軸に固定されたセンサターゲット
の周りまで囲うように延ばすと良い。
【０００８】超低温下における超電導体のマイスナー効
果により磁気が遮蔽され、センサへの磁気軸受やモータ
からの漏れ磁束の侵入を防ぎ、ノイズの発生を防止す
る。
果により磁気が遮蔽され、センサへの磁気軸受やモータ
からの漏れ磁束の侵入を防ぎ、ノイズの発生を防止す
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下図面を参照し本発明の実施の
形態を説明する。図１及び図２は本発明の第１の実施の
形態を示し、図１はラジアル磁気軸受におけるラジアル
センサの、また図２はスラスト磁気軸受におけるスラス
トセンサの例であり、いずれの場合も回転軸１は、図示
されていない磁気軸受により非接触上状態に支承され
る。
形態を説明する。図１及び図２は本発明の第１の実施の
形態を示し、図１はラジアル磁気軸受におけるラジアル
センサの、また図２はスラスト磁気軸受におけるスラス
トセンサの例であり、いずれの場合も回転軸１は、図示
されていない磁気軸受により非接触上状態に支承され
る。
【００１０】磁気軸受自体は周知のものであり、回転軸
１に固定した磁性材料製の回転子ヨーク（図示せず）
と、この回転子ヨークから微小間隔の距離をおいてケー
シング２に取付けられていて、起磁力を発生させるコイ
ルを有する電磁石固定子（図示せず）を備えている。
１に固定した磁性材料製の回転子ヨーク（図示せず）
と、この回転子ヨークから微小間隔の距離をおいてケー
シング２に取付けられていて、起磁力を発生させるコイ
ルを有する電磁石固定子（図示せず）を備えている。
【００１１】回転軸１とケーシング２間の相対変位を測
定して電磁石固定子のコイルへの電流を制御するための
変位信号を出す誘導型変位センサ３が設けられている。
誘導型変位センサ３はセンサコイル４とコイル４を支持
するセンサヨーク５とからなり、図示の例では変位セン
サ３はケーシング２に固定されている。また、回転軸１
にはケーシング２側の変位センサ３に対峙させてセンサ
ターゲット６が固定されている。
定して電磁石固定子のコイルへの電流を制御するための
変位信号を出す誘導型変位センサ３が設けられている。
誘導型変位センサ３はセンサコイル４とコイル４を支持
するセンサヨーク５とからなり、図示の例では変位セン
サ３はケーシング２に固定されている。また、回転軸１
にはケーシング２側の変位センサ３に対峙させてセンサ
ターゲット６が固定されている。
【００１２】さらに、前記変位センサ３からの変位信号
に基づいて回転子ヨークと電磁石固定子間に作用する磁
気吸引力を制御する補償回路及び電力増幅器（いずれも
図示せず）が設けられている。
に基づいて回転子ヨークと電磁石固定子間に作用する磁
気吸引力を制御する補償回路及び電力増幅器（いずれも
図示せず）が設けられている。
【００１３】センサコイル４及びセンサヨーク５からな
る誘導型変位センサ３は超電導材７Ａで囲われている。
したがって、超低温下における超電導体７Ａのマイスナ
ー効果により磁気が遮蔽され、誘導型変位センサ３への
磁気軸受（電磁石）やモータからの漏れ磁束の侵入を防
ぎ、ノイズの発生を防止する。
る誘導型変位センサ３は超電導材７Ａで囲われている。
したがって、超低温下における超電導体７Ａのマイスナ
ー効果により磁気が遮蔽され、誘導型変位センサ３への
磁気軸受（電磁石）やモータからの漏れ磁束の侵入を防
ぎ、ノイズの発生を防止する。
【００１４】図３及び図４は本発明の第２の実施の形態
を示し、ラジアルセンサ（図３）及びスラストセンサ
（図４）におけるセンサターゲット６を超電導材７Ｂで
囲った例である。作動は第１の実施の形態の場合と特に
変るところはない。
を示し、ラジアルセンサ（図３）及びスラストセンサ
（図４）におけるセンサターゲット６を超電導材７Ｂで
囲った例である。作動は第１の実施の形態の場合と特に
変るところはない。
【００１５】図５及び図６は本発明の第３実施の形態を
示し、ケーシング２に固定された誘導型変位センサ３を
囲う超電導材７Ｃをセンサターゲット６の周りまで囲う
ように延ばした例である。図６の例ではセンサターゲッ
ト６自体も超電導材７Ｂで囲われている。この例の場合
も作動は第１実施の形態の場合と特に変らない。
示し、ケーシング２に固定された誘導型変位センサ３を
囲う超電導材７Ｃをセンサターゲット６の周りまで囲う
ように延ばした例である。図６の例ではセンサターゲッ
ト６自体も超電導材７Ｂで囲われている。この例の場合
も作動は第１実施の形態の場合と特に変らない。
【００１６】
【発明の効果】超低温下における超電導体のマイスナー
効果により磁気が遮蔽されるので、誘導型変位センサへ
の磁気軸受やモータからの漏れ磁束の侵入が防げ、ノイ
ズの発生しない磁気軸受を提供することができる。
効果により磁気が遮蔽されるので、誘導型変位センサへ
の磁気軸受やモータからの漏れ磁束の侵入が防げ、ノイ
ズの発生しない磁気軸受を提供することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すラジアルセン
サの正面図。
サの正面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示すスラストセン
サの正面図。
サの正面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示すラジアルセン
サの正面図。
サの正面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すスラストセン
サの正面図。
サの正面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示すラジアルセン
サの正面図。
サの正面図。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示すスラストセン
サの正面図。
サの正面図。
【図７】従来のラジアルセンサの正面図。
【図８】従来のスラストセンサの正面図。
１・・・回転軸 ２・・・ケーシング ３・・・誘導型変位センサ ４・・・センサコイル ５・・・センサヨーク ６・・・センサターゲット ７Ａ、７Ｂ、７Ｃ・・・超電導材
Claims (4)
- 【請求項１】 超低温において使用される磁気軸受であ
って、回転軸に固定した磁性材料製の回転子ヨークと、
この回転子ヨークから微小間隔の距離をおいてケーシン
グに取付けられていて、起磁力を発生させるコイルを備
えた電磁石固定子と、前記回転軸とケーシング間の相対
変位を測定する誘導型変位センサと、この変位センサか
らの変位信号に基づいて前記回転子ヨークと前記電磁石
固定子間に作用する磁気吸引力を制御する補償回路およ
び電力増幅器とを具備する磁気軸受において、前記誘導
型センサを超電導材で囲ったことを特徴とする超低温用
磁気軸受。 - 【請求項２】 ケーシングに固定された誘導型センサを
超電導材で囲ったことを特徴とする請求項１の超低温用
磁気軸受。 - 【請求項３】 回転軸側に固定されたセンサターゲット
を超電導材で囲ったことを特徴とする請求項１及び２の
超低温用磁気軸受。 - 【請求項４】 ケーシングに固定された誘導型センサを
囲う超電導材を回転軸に固定されたセンサターゲットの
周りまで囲うように延ばしたことを特徴とする請求項
１、２及び３の超低温用磁気軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29520595A JPH09137828A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 超低温用磁気軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29520595A JPH09137828A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 超低温用磁気軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09137828A true JPH09137828A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=17817569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29520595A Pending JPH09137828A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 超低温用磁気軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09137828A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11299195A (ja) * | 1998-04-13 | 1999-10-29 | Ebara Corp | 誘導電動機およびその軸受摩耗の検知方法 |
| JPH11303793A (ja) * | 1998-02-18 | 1999-11-02 | Ebara Corp | 循環ファン装置及び循環ファン駆動用モータ |
| DE19860814A1 (de) * | 1998-12-30 | 2000-07-20 | Teldix Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens eines Magnetlagers |
| WO2001031213A1 (fr) * | 1999-10-25 | 2001-05-03 | Hitachi, Ltd. | Machine rotative avec palier magnetique actif incorpore |
| JP2003106333A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Ntn Corp | 磁気軸受装置 |
| JP2006083923A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Boc Edwards Kk | 磁気軸受装置及び該磁気軸受装置が搭載されたターボ分子ポンプ |
| KR100880397B1 (ko) * | 2007-09-11 | 2009-01-23 | 한국전력공사 | 플라이휠 에너지 저장장치 |
| WO2017006844A1 (ja) * | 2015-07-07 | 2017-01-12 | エドワーズ株式会社 | 電磁石ユニット、磁気軸受装置及び真空ポンプ |
-
1995
- 1995-11-14 JP JP29520595A patent/JPH09137828A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11303793A (ja) * | 1998-02-18 | 1999-11-02 | Ebara Corp | 循環ファン装置及び循環ファン駆動用モータ |
| JPH11299195A (ja) * | 1998-04-13 | 1999-10-29 | Ebara Corp | 誘導電動機およびその軸受摩耗の検知方法 |
| DE19860814A1 (de) * | 1998-12-30 | 2000-07-20 | Teldix Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens eines Magnetlagers |
| WO2001031213A1 (fr) * | 1999-10-25 | 2001-05-03 | Hitachi, Ltd. | Machine rotative avec palier magnetique actif incorpore |
| JP2003106333A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Ntn Corp | 磁気軸受装置 |
| JP2006083923A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Boc Edwards Kk | 磁気軸受装置及び該磁気軸受装置が搭載されたターボ分子ポンプ |
| KR100880397B1 (ko) * | 2007-09-11 | 2009-01-23 | 한국전력공사 | 플라이휠 에너지 저장장치 |
| WO2017006844A1 (ja) * | 2015-07-07 | 2017-01-12 | エドワーズ株式会社 | 電磁石ユニット、磁気軸受装置及び真空ポンプ |
| JP2017020520A (ja) * | 2015-07-07 | 2017-01-26 | エドワーズ株式会社 | 電磁石ユニット、磁気軸受装置及び真空ポンプ |
| CN107683376A (zh) * | 2015-07-07 | 2018-02-09 | 埃地沃兹日本有限公司 | 电磁铁单元、磁轴承装置及真空泵 |
| KR20180026667A (ko) * | 2015-07-07 | 2018-03-13 | 에드워즈 가부시키가이샤 | 전자석 유닛, 자기 베어링 장치 및 진공 펌프 |
| CN107683376B (zh) * | 2015-07-07 | 2020-08-11 | 埃地沃兹日本有限公司 | 电磁铁单元、磁轴承装置及真空泵 |
| US11028853B2 (en) | 2015-07-07 | 2021-06-08 | Edwards Japan Limited | Electromagnetic unit, magnetic bearing device, and vacuum pump |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8482174B2 (en) | Electromagnetic actuator | |
| US8378543B2 (en) | Generating electromagnetic forces in large air gaps | |
| US5142175A (en) | Magnetic bearing system | |
| US6617722B2 (en) | Magnetic levitation rotating machine | |
| US6373156B2 (en) | Combined externally pressurized gas-magnetic bearing assembly and spindle device utilizing the same | |
| US8796894B2 (en) | Combination radial/axial electromagnetic actuator | |
| US5767597A (en) | Electromagnetically biased homopolar magnetic bearing | |
| Michioka et al. | A decoupling control method of reluctance-type bearingless motors considering magnetic saturation | |
| US9531236B2 (en) | Arrangement of axial and radial electromagnetic actuators | |
| JP5331876B2 (ja) | 高温超伝導部材を備える磁気軸受 | |
| US9559565B2 (en) | Homopolar permanent-magnet-biased action magnetic bearing with an integrated rotational speed sensor | |
| JPS60208630A (ja) | 軸の位置安定化のための磁石軸受 | |
| JPH07256503A (ja) | スピンドル装置 | |
| JPH09137828A (ja) | 超低温用磁気軸受 | |
| US20140265689A1 (en) | Generating radial electromagnetic forces | |
| US20070195479A1 (en) | Active Magnetic Bearing With Automatic Detection Of The Position Thereof | |
| EP0716241A1 (en) | Magnetic bearing apparatus | |
| JPS5854221A (ja) | ５軸制御磁気軸受の軸方向位置ドリフト補償法 | |
| JPH0787680B2 (ja) | ラジアル磁気軸受装置 | |
| US20020011754A1 (en) | Magnetic bearing apparatus | |
| JPH01318901A (ja) | 磁気誘導式センサ | |
| JPH09137826A (ja) | 高圧液中用磁気軸受 | |
| Biihler et al. | Digital control for low cost industrial AMB applications | |
| JP2557480Y2 (ja) | 磁気軸受装置 | |
| JP2004159449A (ja) | 車両用回転電機 |