JPH10150755A - 半径方向力発生装置、巻線付き回転機、および回転装置 - Google Patents
半径方向力発生装置、巻線付き回転機、および回転装置Info
- Publication number
- JPH10150755A JPH10150755A JP8307994A JP30799496A JPH10150755A JP H10150755 A JPH10150755 A JP H10150755A JP 8307994 A JP8307994 A JP 8307994A JP 30799496 A JP30799496 A JP 30799496A JP H10150755 A JPH10150755 A JP H10150755A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- radial force
- radial
- winding
- permanent magnet
- 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
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 171
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 160
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 39
- 241000255777 Lepidoptera Species 0.000 claims 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 35
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 21
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 10
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 6
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 241000229157 Marah Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001846 repelling effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
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
- F16C32/0474—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
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/44—Centrifugal pumps
- F16C2360/45—Turbo-molecular pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸受に係る荷重軽減、軸の半径方向の機械
的、電磁的な振動の抑制を図った半径方向力発生装置、
巻線付き回転機及び回転装置の提供。 【解決手段】 外側に同じ磁極の永久磁石を突極間に配
置した回転子と固定子とを有することを特長とする半径
方向力発生装置、それをしようした巻線付き回転機及び
それを利用した回転装置。
的、電磁的な振動の抑制を図った半径方向力発生装置、
巻線付き回転機及び回転装置の提供。 【解決手段】 外側に同じ磁極の永久磁石を突極間に配
置した回転子と固定子とを有することを特長とする半径
方向力発生装置、それをしようした巻線付き回転機及び
それを利用した回転装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半径方向力発生装
置、巻線付き回転機、および回転装置に関し、更に詳し
くは、電磁力により回転子の半径方向力を発生する半径
方向力発生装置、この半径方向力発生装置を利用し、し
かも半径方向における位置を制御する機能、あるいは、
半径方向の力を制御する機能、あるいは半径方向の速度
を制御する機能、あるいは軸方向の力と半径方向の力を
同時に制御する機能を付加した巻線付き回転機及びたと
えば電動機、発電機等の回転装置に関する。
置、巻線付き回転機、および回転装置に関し、更に詳し
くは、電磁力により回転子の半径方向力を発生する半径
方向力発生装置、この半径方向力発生装置を利用し、し
かも半径方向における位置を制御する機能、あるいは、
半径方向の力を制御する機能、あるいは半径方向の速度
を制御する機能、あるいは軸方向の力と半径方向の力を
同時に制御する機能を付加した巻線付き回転機及びたと
えば電動機、発電機等の回転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械、ターボ分子ポンプ、フライホ
イールなどに用いられる電動機の高速、高出力化の要求
が高まっている｛(1) 太田、安藤「200,000r.p.mの高周
波内面研削スピンドル」マシニストvol.29, no.2, 1985, pp.
32-36 、(2)W.K.Volkman and D.C.Jackson, "AC Spindl
e Drive for Machine Tools", IEEE Trans. on Indust-
ry Application, vol.IA-21, No.5, 1985 pp.1263-1
267 、(3)G.E.Ostersto-rm, "A New Type Turbomolecul
ar Vacuum Pump Bearing", Journal of VacuumScience
Technology, A1(2), Apr.-June, 1983 、(4)Kume,
T., Sawa, T.,Yoshi−da, T. and Sawamura, M. "High
Speed Vector Control Without Enco-der for a High
Speed Spindle Motor", IEEE, IAS Conf.Record, 199
0, pp.390-394 ｝。これらの高速機では軸受での速度
限界や保守などの問題を解決するために磁気軸受が適用
されつつある。
イールなどに用いられる電動機の高速、高出力化の要求
が高まっている｛(1) 太田、安藤「200,000r.p.mの高周
波内面研削スピンドル」マシニストvol.29, no.2, 1985, pp.
32-36 、(2)W.K.Volkman and D.C.Jackson, "AC Spindl
e Drive for Machine Tools", IEEE Trans. on Indust-
ry Application, vol.IA-21, No.5, 1985 pp.1263-1
267 、(3)G.E.Ostersto-rm, "A New Type Turbomolecul
ar Vacuum Pump Bearing", Journal of VacuumScience
Technology, A1(2), Apr.-June, 1983 、(4)Kume,
T., Sawa, T.,Yoshi−da, T. and Sawamura, M. "High
Speed Vector Control Without Enco-der for a High
Speed Spindle Motor", IEEE, IAS Conf.Record, 199
0, pp.390-394 ｝。これらの高速機では軸受での速度
限界や保守などの問題を解決するために磁気軸受が適用
されつつある。
【０００３】図１４は磁気軸受を用いた高速電動機の構
成を示している。１０１はラジアル磁気軸受、１０２は
電動機あるいは発電機、１０３はスラスト磁気軸受、１
０４は単相インバータ、１０５は３相インバータ、１０
６はインバータと電動機、あるいは磁気軸受間の配線で
ある。電動機の両端に磁気軸受が配置され、この２つの
磁気軸受により主軸の半径方向の位置を制御するもので
ある｛(5)Matumura, F., Fujita, M. and Ozaki, Y.,
"Characteristic of Friction on MagneticBearings",
Proc. of International Conference on Electric Mac
hine (ICEM)1988 vol.3, pp.331-335、(6)Harbermann,
H. and Liard, G.L., "An Active M-agnetic Bearing S
ystem", Tribology International Apr. 1980 pp.85-89
、(7) Harbermann, H. and Liard, G.L., "Practical
Magnetic Bearings"IEEE, S-pectrum, Sept. 1979,
pp.26-30 、(8)Maslen, E.H., etal, "Magnetic Bear-i
ng Design for a High Speed Rotor", Proc. of the 1s
t International Symp-osium on Magnetic Bearings, J
une 1988 pp.137-146｝。
成を示している。１０１はラジアル磁気軸受、１０２は
電動機あるいは発電機、１０３はスラスト磁気軸受、１
０４は単相インバータ、１０５は３相インバータ、１０
６はインバータと電動機、あるいは磁気軸受間の配線で
ある。電動機の両端に磁気軸受が配置され、この２つの
磁気軸受により主軸の半径方向の位置を制御するもので
ある｛(5)Matumura, F., Fujita, M. and Ozaki, Y.,
"Characteristic of Friction on MagneticBearings",
Proc. of International Conference on Electric Mac
hine (ICEM)1988 vol.3, pp.331-335、(6)Harbermann,
H. and Liard, G.L., "An Active M-agnetic Bearing S
ystem", Tribology International Apr. 1980 pp.85-89
、(7) Harbermann, H. and Liard, G.L., "Practical
Magnetic Bearings"IEEE, S-pectrum, Sept. 1979,
pp.26-30 、(8)Maslen, E.H., etal, "Magnetic Bear-i
ng Design for a High Speed Rotor", Proc. of the 1s
t International Symp-osium on Magnetic Bearings, J
une 1988 pp.137-146｝。
【０００４】この２つの磁気軸受のサイズは充分な力を
発生させるために大きくなる傾向にあり、実際、電動機
の軸長に等しい場合もある。したがって、主軸の軸長が
長くなり、高速回転時に生じる主軸の弾性的な振動が問
題となってしまい、高速回転を実現することは容易では
ない。さらに、高出力化しようとすると電動機の軸長を
長くする必要がある。すると、電磁機械が発生する吸引
力が増加するため磁気軸受のサイズも大形にする必要が
ある。この結果、危険速度が低下してしまい、高速化が
きわめて困難となる。
発生させるために大きくなる傾向にあり、実際、電動機
の軸長に等しい場合もある。したがって、主軸の軸長が
長くなり、高速回転時に生じる主軸の弾性的な振動が問
題となってしまい、高速回転を実現することは容易では
ない。さらに、高出力化しようとすると電動機の軸長を
長くする必要がある。すると、電磁機械が発生する吸引
力が増加するため磁気軸受のサイズも大形にする必要が
ある。この結果、危険速度が低下してしまい、高速化が
きわめて困難となる。
【０００５】半径方向位置制御巻線付き電磁回転機械は
電動機の磁気回路と、半径方向の力を発生する磁気回路
とを一体化することにより軸長を短くして、高速高出力
を実現するものである。さらに、回転子の位置制御に必
要な半径方向の力を電動機の励磁磁束を利用して発生す
るものである。
電動機の磁気回路と、半径方向の力を発生する磁気回路
とを一体化することにより軸長を短くして、高速高出力
を実現するものである。さらに、回転子の位置制御に必
要な半径方向の力を電動機の励磁磁束を利用して発生す
るものである。
【０００６】図１５は、半径方向位置制御巻線付き電磁
回転機械の概念的構成を示す。図１５において、１０７
は半径方向位置制御巻線付き電磁回転機械の１つのユニ
ット、１０８は半径方向位置制御巻線付き電磁回転機械
の半径方向位置制御巻線電流制御用の３相インバータで
ある。２つの半径方向位置制御巻線付き電磁回転機械の
ユニットは電動機としてトルクを発生させるために４極
巻線と、回転子の半径方向の力を発生させるための２極
の巻線が巻かれている。このように１台の機械でトルク
と半径方向の力が発生できるため、図１４の構成に比べ
て軸長が短くでき、また、軸長が同一であれば図１４に
比べて高出力化が期待できる。
回転機械の概念的構成を示す。図１５において、１０７
は半径方向位置制御巻線付き電磁回転機械の１つのユニ
ット、１０８は半径方向位置制御巻線付き電磁回転機械
の半径方向位置制御巻線電流制御用の３相インバータで
ある。２つの半径方向位置制御巻線付き電磁回転機械の
ユニットは電動機としてトルクを発生させるために４極
巻線と、回転子の半径方向の力を発生させるための２極
の巻線が巻かれている。このように１台の機械でトルク
と半径方向の力が発生できるため、図１４の構成に比べ
て軸長が短くでき、また、軸長が同一であれば図１４に
比べて高出力化が期待できる。
【０００７】既に、いくつかの半径方向位置制御巻線付
き電磁回転機械が提案されている｛［(9)Bosch, R., "D
evelopment of a Bearingless Electric Motor", Proc.
ofICEM'88 vol.3, pp.331-335、(10)Salazar, A.O.,
Dunford, W., Stephan, R. and Watanabe, E., "A M
agnetic Bearing System using Capacitive Sensor-s f
or Position Measurement", IEEE Trans. on Magnetic
s vol.26, no.5,1990 pp.2541-2543、(11)樋口「磁気
浮上技術のFAへの応用」平成元年電気学会全国大会シン
ポジウムS.9-6 、(12)福山寛正（日本精工）「磁気軸受
モータ」公開特許公報（Ａ）昭６４−５５０３１、(13)
堺和人（東芝）「自己浮上モータシステム」公開特許公
報（Ａ）平４−２３６１８８(14)井上正夫（三菱電機）
「磁気軸受装置」公開特許公報（Ａ）平４−１０７３１
８｝。
き電磁回転機械が提案されている｛［(9)Bosch, R., "D
evelopment of a Bearingless Electric Motor", Proc.
ofICEM'88 vol.3, pp.331-335、(10)Salazar, A.O.,
Dunford, W., Stephan, R. and Watanabe, E., "A M
agnetic Bearing System using Capacitive Sensor-s f
or Position Measurement", IEEE Trans. on Magnetic
s vol.26, no.5,1990 pp.2541-2543、(11)樋口「磁気
浮上技術のFAへの応用」平成元年電気学会全国大会シン
ポジウムS.9-6 、(12)福山寛正（日本精工）「磁気軸受
モータ」公開特許公報（Ａ）昭６４−５５０３１、(13)
堺和人（東芝）「自己浮上モータシステム」公開特許公
報（Ａ）平４−２３６１８８(14)井上正夫（三菱電機）
「磁気軸受装置」公開特許公報（Ａ）平４−１０７３１
８｝。
【０００８】前記文献(9) では励磁磁束を変化すること
により軸方向に作用する力を発生して、ディスク形電動
機の軸方向位置を調整しようとしている。ディスク形の
回転機には応用可能と思われるが、広く用いられている
ラジアル形の回転機には応用が難しい。
により軸方向に作用する力を発生して、ディスク形電動
機の軸方向位置を調整しようとしている。ディスク形の
回転機には応用可能と思われるが、広く用いられている
ラジアル形の回転機には応用が難しい。
【０００９】一方、文献(10)では、一般の誘導電動機の
巻線電流を不平衡にすることにより、半径方向の力を発
生して回転子の半径方向の位置を制御しようとするもの
である。しかし、回転子が中心に位置しているときには
原理的に半径方向力が発生できないという問題点があ
る。
巻線電流を不平衡にすることにより、半径方向の力を発
生して回転子の半径方向の位置を制御しようとするもの
である。しかし、回転子が中心に位置しているときには
原理的に半径方向力が発生できないという問題点があ
る。
【００１０】文献(11),(12) は従来の磁気軸受の磁路と
ステッピングモータの磁路を単に共有するものであり、
低速のアクチュエータに適している。しかし、構造上、
極数がきわめて大きい必要があるため超高速回転には適
していない。さらに、高出力の誘導機、永久磁石形電動
機などに多く用いられる正弦波状の起磁力分布、磁束分
布を持つ回転機に応用することは難しい。
ステッピングモータの磁路を単に共有するものであり、
低速のアクチュエータに適している。しかし、構造上、
極数がきわめて大きい必要があるため超高速回転には適
していない。さらに、高出力の誘導機、永久磁石形電動
機などに多く用いられる正弦波状の起磁力分布、磁束分
布を持つ回転機に応用することは難しい。
【００１１】極数を減少するとともに、従来の誘導機や
永久磁石形回転機に近い構造を提案したものとして、文
献(13),(14) がある。文献(13)では、４相のスイッチド
リラクタンス機の固定子鉄芯のような、８個の歯を構成
した固定子に４極の集中巻線を施し、これを各磁極で分
割し、各磁極の磁束を独立に制御するものである。回転
磁界を発生するとともに、各磁極の磁束の強弱により半
径方向力を発生することもできる。文献(14)も同様の鉄
芯構造となっているが、巻線を分布巻きとして、より正
弦波分布に近い起磁力分布とした点に特徴がある。しか
し、文献(13),(14) では、４分割した巻線を個々に駆動
するため、直交２軸の半径方向力とトルクを発生する１
つのユニットで、２相巻線であれば最小で８台の単相イ
ンバータと１６本の配線が必要となってしまう。さら
に、半径方向力制御とトルク制御が同一の巻線電流によ
って行われるため、きわめて高速かつ高精度で容量が大
きい電流駆動器が必要となる。
永久磁石形回転機に近い構造を提案したものとして、文
献(13),(14) がある。文献(13)では、４相のスイッチド
リラクタンス機の固定子鉄芯のような、８個の歯を構成
した固定子に４極の集中巻線を施し、これを各磁極で分
割し、各磁極の磁束を独立に制御するものである。回転
磁界を発生するとともに、各磁極の磁束の強弱により半
径方向力を発生することもできる。文献(14)も同様の鉄
芯構造となっているが、巻線を分布巻きとして、より正
弦波分布に近い起磁力分布とした点に特徴がある。しか
し、文献(13),(14) では、４分割した巻線を個々に駆動
するため、直交２軸の半径方向力とトルクを発生する１
つのユニットで、２相巻線であれば最小で８台の単相イ
ンバータと１６本の配線が必要となってしまう。さら
に、半径方向力制御とトルク制御が同一の巻線電流によ
って行われるため、きわめて高速かつ高精度で容量が大
きい電流駆動器が必要となる。
【００１２】この発明者は既に、電気学会、あるいは米
国電気学会(IEEE)などで、４極の回転機に２極の巻線を
施した電磁機械が半径方向の力を発生できることを報告
している｛(15)Akira Chiba, Kouji Chida and Tadashi
Fukao, "Principle and C-haracteristics of a Relu
ctance Motor with Windings of Magnetic Bearing",In
ternational Power Electronic Conference Record (IP
EC) Tokyo, pp.919-926, 1990 April 5 、(16)Akira Ch
iba, M.A.Rahman and Tadashi Fukao"Radi-al Force i
n a Bearingless Reluctance Motor", IEEE Transactio
n on Magnet-ics, vol.27, No.2, pp.786-790 1991 Mar
ch、(17)Akira Chiba, Desmond T.P-ower and M.A.Rah
man, "Characteristics of a Bearingless Induction M
otor",IEEE Transaction on Magnetics Vol.27, No.6,
September pp.5199-5201,1991 、(18)Sigehiro Nomur
a, Akira Chiba, F.Nakamura, K.Ikeda, T.Fuk-ao a
nd M.A.Rahman, "A Radial Position Control of Indu
ction type Bearin-gless Motor Considering Phase De
lay by the Rotor Squirrel Cage" IEEE,Power Convers
ion Conference (PCC-Yokohama) April 21, 1993 pp.4
38-443 IEEE 93TH0406-9 、(19)千葉明、池田紘一、中
村福三、泥堂多積、深尾正、M.A.ラーマン「円筒形回転
子を持つベアリングレスモータの無負荷時の半径方向の
力発生原理」電気学会論文誌D, vol.113, no.4, pp.539
-547, 1993、(20)Akira Chi-ba, Tazumi Deido, Tada
shi Fukao and M.A.Rahman, "An Analysis of Bear-in
gless ac Motors", IEEE Transaction on Energy Con
version, vol.9, no.1, March, 1994, pp.61-68、
(19)千田孝司、茅野、笠原、千葉明、泥堂多積、深尾正
「ラジアル方向位置制御巻線を施した電動機の基礎的な
実験」平成元年３月電気学会全国大会、(20)河村英之、
花澤昌彦、松井幹彦、深尾正、千葉明「ベアリングレス
リラクタンスモータシステムの試作と回転時の特性」平
成３年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集 pp.18
2-187, 1991 8/27 札幌、(21)野村篤宏、千葉明、中村
福三、深尾正「かご形誘導機タイプベアリングレスモー
タの半径方向力制御の位相補償」電気学会産業電力電気
応用研究会資料IEA-93-37,pp.85-94, 1993, 12/14大崎
会館、(22)大島政英、宮澤悟、泥堂多積、千葉明、中村
福三、深尾正「永久磁石型ベアリングレスモータの基礎
特性」電気学会リニアドライブ研究会LD-94-17, pp.57
-66, 2/25,浅草橋研修センター｝。
国電気学会(IEEE)などで、４極の回転機に２極の巻線を
施した電磁機械が半径方向の力を発生できることを報告
している｛(15)Akira Chiba, Kouji Chida and Tadashi
Fukao, "Principle and C-haracteristics of a Relu
ctance Motor with Windings of Magnetic Bearing",In
ternational Power Electronic Conference Record (IP
EC) Tokyo, pp.919-926, 1990 April 5 、(16)Akira Ch
iba, M.A.Rahman and Tadashi Fukao"Radi-al Force i
n a Bearingless Reluctance Motor", IEEE Transactio
n on Magnet-ics, vol.27, No.2, pp.786-790 1991 Mar
ch、(17)Akira Chiba, Desmond T.P-ower and M.A.Rah
man, "Characteristics of a Bearingless Induction M
otor",IEEE Transaction on Magnetics Vol.27, No.6,
September pp.5199-5201,1991 、(18)Sigehiro Nomur
a, Akira Chiba, F.Nakamura, K.Ikeda, T.Fuk-ao a
nd M.A.Rahman, "A Radial Position Control of Indu
ction type Bearin-gless Motor Considering Phase De
lay by the Rotor Squirrel Cage" IEEE,Power Convers
ion Conference (PCC-Yokohama) April 21, 1993 pp.4
38-443 IEEE 93TH0406-9 、(19)千葉明、池田紘一、中
村福三、泥堂多積、深尾正、M.A.ラーマン「円筒形回転
子を持つベアリングレスモータの無負荷時の半径方向の
力発生原理」電気学会論文誌D, vol.113, no.4, pp.539
-547, 1993、(20)Akira Chi-ba, Tazumi Deido, Tada
shi Fukao and M.A.Rahman, "An Analysis of Bear-in
gless ac Motors", IEEE Transaction on Energy Con
version, vol.9, no.1, March, 1994, pp.61-68、
(19)千田孝司、茅野、笠原、千葉明、泥堂多積、深尾正
「ラジアル方向位置制御巻線を施した電動機の基礎的な
実験」平成元年３月電気学会全国大会、(20)河村英之、
花澤昌彦、松井幹彦、深尾正、千葉明「ベアリングレス
リラクタンスモータシステムの試作と回転時の特性」平
成３年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集 pp.18
2-187, 1991 8/27 札幌、(21)野村篤宏、千葉明、中村
福三、深尾正「かご形誘導機タイプベアリングレスモー
タの半径方向力制御の位相補償」電気学会産業電力電気
応用研究会資料IEA-93-37,pp.85-94, 1993, 12/14大崎
会館、(22)大島政英、宮澤悟、泥堂多積、千葉明、中村
福三、深尾正「永久磁石型ベアリングレスモータの基礎
特性」電気学会リニアドライブ研究会LD-94-17, pp.57
-66, 2/25,浅草橋研修センター｝。
【００１３】これらの中では、４極の回転磁界形シンク
ロナスリラクタンス機に２極の巻線を固定子に追加する
ことにより、積極的に回転磁界を不平衡として半径方向
力をトルクとともに発生する新しい半径方向位置制御巻
線付き電磁回転機械を提案している。さらに、永久磁石
形回転子を用いた半径方向位置制御巻線付き電磁回転機
械の解析手法、モデル化の方法、最適な回転子構造など
を報告している。
ロナスリラクタンス機に２極の巻線を固定子に追加する
ことにより、積極的に回転磁界を不平衡として半径方向
力をトルクとともに発生する新しい半径方向位置制御巻
線付き電磁回転機械を提案している。さらに、永久磁石
形回転子を用いた半径方向位置制御巻線付き電磁回転機
械の解析手法、モデル化の方法、最適な回転子構造など
を報告している。
【００１４】
【発明が解決しようとしている課題】この発明の目的
は、（１）直交２軸の半径方向力を発生するために、た
とえば三相巻線であれば３本の配線と三相インバータと
だけで構成が可能な、簡単な構造の半径方向力発生装置
を提供することにある。この発明の他の目的は、（２）
直交２軸の位置を制御するために、たとえば三相巻線で
あれば３本の配線と三相インバータだけで構成が可能
な、簡単な構造の巻線付き回転機を提供することにあ
る。この発明の他の目的は、（３）直交２軸の半径方向
力の発生と、トルクの発生を、たとえば三相巻線であれ
ば６本の配線と２台の三相インバータだけで構成が可能
な、簡単な構造の回転装置を提供することにある。この
発明の他の目的は、（４）直交２軸の回転子の磁気支持
と、トルクの発生を行うことができる、簡単な構造の回
転装置を提供することにある。この発明の他の目的は、
（５）半径方向４軸の半径方向力の発生と、トルクの発
生を、たとえば三相巻線であれば９本の配線と３台の三
相インバータだけで構成が可能、かつ、誘導起電力や力
率の調整が容易な回転装置を提供することにある。この
発明の他の目的は、（６）半径方向４軸の回転子の磁気
支持と、トルクの発生が可能、かつ、誘導起電力や力率
の調整が容易な回転装置を提供することにある。この発
明の他の目的は、前記目的（１）〜（６）の少なくとも
一つを達成することのできる半径方向力発生装置、また
は軸受装置または回転装置を提供することにある。
は、（１）直交２軸の半径方向力を発生するために、た
とえば三相巻線であれば３本の配線と三相インバータと
だけで構成が可能な、簡単な構造の半径方向力発生装置
を提供することにある。この発明の他の目的は、（２）
直交２軸の位置を制御するために、たとえば三相巻線で
あれば３本の配線と三相インバータだけで構成が可能
な、簡単な構造の巻線付き回転機を提供することにあ
る。この発明の他の目的は、（３）直交２軸の半径方向
力の発生と、トルクの発生を、たとえば三相巻線であれ
ば６本の配線と２台の三相インバータだけで構成が可能
な、簡単な構造の回転装置を提供することにある。この
発明の他の目的は、（４）直交２軸の回転子の磁気支持
と、トルクの発生を行うことができる、簡単な構造の回
転装置を提供することにある。この発明の他の目的は、
（５）半径方向４軸の半径方向力の発生と、トルクの発
生を、たとえば三相巻線であれば９本の配線と３台の三
相インバータだけで構成が可能、かつ、誘導起電力や力
率の調整が容易な回転装置を提供することにある。この
発明の他の目的は、（６）半径方向４軸の回転子の磁気
支持と、トルクの発生が可能、かつ、誘導起電力や力率
の調整が容易な回転装置を提供することにある。この発
明の他の目的は、前記目的（１）〜（６）の少なくとも
一つを達成することのできる半径方向力発生装置、また
は軸受装置または回転装置を提供することにある。
【００１５】この発明の目的は、半径方向力発生および
トルク発生のための励磁分磁束を、回転子に配置した永
久磁石で発生させることにより、巻線の電流を低減し、
効率や力率の良い巻線付き回転機あるいは回転装置を提
供することにある。
トルク発生のための励磁分磁束を、回転子に配置した永
久磁石で発生させることにより、巻線の電流を低減し、
効率や力率の良い巻線付き回転機あるいは回転装置を提
供することにある。
【００１６】この発明の目的は、回転子の回転角度の信
号を用いずに半径方向力を発生できる半径方向力発生装
置、または軸受装置、または回転装置を提供することに
ある。
号を用いずに半径方向力を発生できる半径方向力発生装
置、または軸受装置、または回転装置を提供することに
ある。
【００１７】この発明の目的は、回転装置が負荷状態に
ある時においても自動的に半径方向における変位を補正
することのできる半径方向力発生装置付きの回転装置ま
たは浮上型の回転装置を提供することにある。
ある時においても自動的に半径方向における変位を補正
することのできる半径方向力発生装置付きの回転装置ま
たは浮上型の回転装置を提供することにある。
【００１８】この発明の目的は、シンクロナスリラクタ
ンスモータに比較して、体積当りのトルク・出力を向上
できる回転装置を提供することにある。
ンスモータに比較して、体積当りのトルク・出力を向上
できる回転装置を提供することにある。
【００１９】この発明の目的は、誘導機に比較して、静
止トルクを発生することのできる回転装置を提供するこ
とにある。
止トルクを発生することのできる回転装置を提供するこ
とにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段は、（１） 実質的に円筒状に形成された回転子
とこの回転子を囲繞するように存在する固定子とを有
し、前記回転子は、複数の突部と凹部とを有する磁性体
と、前記凹部に配置され、かつ外側が同極となるように
前記凹部に配置された永久磁石とを備え、前記固定子
は、前記回転子に対して半径方向に向かう力を発生させ
る２相以上の２極の半径方向力発生用巻線を備えてなる
ことを特徴とする半径方向力発生装置であり、（２）
前記（１）に記載の回転子は、その磁性体の突部が３個
以上であり、前記永久磁石が前記磁性体の全ての凹部に
配置されてなる前記（１）に記載の半径方向力発生装置
であり、（３） 前記（１）に記載の回転子は、その磁
性体の突部が４極であり、隣り合わない凹部の２箇所に
外側が同極である永久磁石を配置してなる前記（１）に
記載の半径方向力発生装置であり、（４） 前記（１）
〜（３）に記載の回転子は、永久磁石の外側が磁性体で
被覆されてなる前記（１）〜（３）のいずれかに半径方
向力発生装置であり、（５） 前記（１）〜（３）に記
載の固定子は、前記回転子における永久磁石の外側の磁
極とは反対の磁極を有する永久磁石を、前記回転子に向
かって設けられてなる前記（１）〜（４）のいずれかに
記載の半径方向力発生装置であり、（６） 前記（１）
〜（３）に記載の固定子は、前記回転子における永久磁
石の外側の磁極とは同極の磁極を有する永久磁石を、前
記回転子に向かって設けられてなる前記（１）〜（４）
のいずれかに記載の半径方向力発生装置であり、（７）
前記（１）〜( ６) のいずれかに記載の半径方向力発
生装置と、前記半径方向力発生装置における回転子の半
径方向における変位を検出する半径方向位置検出手段
と、前記回転子の半径方向の変位を解消するように、前
記半径方向力発生用巻線に通電される電流を制御する制
御手段とを有することを特徴とする巻線付き回転機であ
り、（８） 前記（７）に記載の巻線付き回転機と、前
記巻線付き回転機における半径方向力発生装置の固定子
に設けられ、かつ回転子にトルクを発生させるように、
回転子における突部と永久磁石との数に等しい極数を有
する複数相のトルク発生用巻線とを備えてなることを特
徴とする回転装置であり、（９） 複数の突部と凹部と
を有する磁性体、及び前記凹部に配置され、外側が同極
となるように前記凹部に配置された永久磁石とを備え、
実質的に円筒状に形成され、互いに半ピッチ相違するよ
うに回転軸に設けられた複数の回転子と、この回転子を
囲繞するように回転子毎に配置され、前記回転子に対し
て半径方向に向かう力を発生させる２相以上の２極の半
径方向力発生用巻線を備えてなる固定子とを有する半径
方向力発生装置と、前記隣接する固定子の間に配置さ
れ、隣接する固定子に対応して隣接する回転子における
突部を励磁する起磁力発生手段と、前記固定子に設けら
れ、かつ回転子にトルクを発生させるように、回転子に
おける突部と永久磁石との数に等しい極数を有する複数
相のトルク発生用巻線とを有することを特徴とする回転
装置であり、（１０） 前記（９）に記載の隣接する回
転子の半径方向における変位をそれぞれ検出する半径方
向変位検出手段と、前記半径方向変位検出手段により検
出された変位を０にするように、前記（９）に記載の半
径方向力発生用巻線に通電される電流を制御する制御手
段とを有してなる前記（９）に記載の回転装置であり、
（１１） 前記（９）に記載の起磁力発生手段が永久磁
石又は巻線である前記（９）に記載の回転装置であり、
（１２） 前記（９）に記載の起磁力発生手段が起磁力
の大きさを調節可能な巻線である前記（９）に記載の回
転装置である。
の手段は、（１） 実質的に円筒状に形成された回転子
とこの回転子を囲繞するように存在する固定子とを有
し、前記回転子は、複数の突部と凹部とを有する磁性体
と、前記凹部に配置され、かつ外側が同極となるように
前記凹部に配置された永久磁石とを備え、前記固定子
は、前記回転子に対して半径方向に向かう力を発生させ
る２相以上の２極の半径方向力発生用巻線を備えてなる
ことを特徴とする半径方向力発生装置であり、（２）
前記（１）に記載の回転子は、その磁性体の突部が３個
以上であり、前記永久磁石が前記磁性体の全ての凹部に
配置されてなる前記（１）に記載の半径方向力発生装置
であり、（３） 前記（１）に記載の回転子は、その磁
性体の突部が４極であり、隣り合わない凹部の２箇所に
外側が同極である永久磁石を配置してなる前記（１）に
記載の半径方向力発生装置であり、（４） 前記（１）
〜（３）に記載の回転子は、永久磁石の外側が磁性体で
被覆されてなる前記（１）〜（３）のいずれかに半径方
向力発生装置であり、（５） 前記（１）〜（３）に記
載の固定子は、前記回転子における永久磁石の外側の磁
極とは反対の磁極を有する永久磁石を、前記回転子に向
かって設けられてなる前記（１）〜（４）のいずれかに
記載の半径方向力発生装置であり、（６） 前記（１）
〜（３）に記載の固定子は、前記回転子における永久磁
石の外側の磁極とは同極の磁極を有する永久磁石を、前
記回転子に向かって設けられてなる前記（１）〜（４）
のいずれかに記載の半径方向力発生装置であり、（７）
前記（１）〜( ６) のいずれかに記載の半径方向力発
生装置と、前記半径方向力発生装置における回転子の半
径方向における変位を検出する半径方向位置検出手段
と、前記回転子の半径方向の変位を解消するように、前
記半径方向力発生用巻線に通電される電流を制御する制
御手段とを有することを特徴とする巻線付き回転機であ
り、（８） 前記（７）に記載の巻線付き回転機と、前
記巻線付き回転機における半径方向力発生装置の固定子
に設けられ、かつ回転子にトルクを発生させるように、
回転子における突部と永久磁石との数に等しい極数を有
する複数相のトルク発生用巻線とを備えてなることを特
徴とする回転装置であり、（９） 複数の突部と凹部と
を有する磁性体、及び前記凹部に配置され、外側が同極
となるように前記凹部に配置された永久磁石とを備え、
実質的に円筒状に形成され、互いに半ピッチ相違するよ
うに回転軸に設けられた複数の回転子と、この回転子を
囲繞するように回転子毎に配置され、前記回転子に対し
て半径方向に向かう力を発生させる２相以上の２極の半
径方向力発生用巻線を備えてなる固定子とを有する半径
方向力発生装置と、前記隣接する固定子の間に配置さ
れ、隣接する固定子に対応して隣接する回転子における
突部を励磁する起磁力発生手段と、前記固定子に設けら
れ、かつ回転子にトルクを発生させるように、回転子に
おける突部と永久磁石との数に等しい極数を有する複数
相のトルク発生用巻線とを有することを特徴とする回転
装置であり、（１０） 前記（９）に記載の隣接する回
転子の半径方向における変位をそれぞれ検出する半径方
向変位検出手段と、前記半径方向変位検出手段により検
出された変位を０にするように、前記（９）に記載の半
径方向力発生用巻線に通電される電流を制御する制御手
段とを有してなる前記（９）に記載の回転装置であり、
（１１） 前記（９）に記載の起磁力発生手段が永久磁
石又は巻線である前記（９）に記載の回転装置であり、
（１２） 前記（９）に記載の起磁力発生手段が起磁力
の大きさを調節可能な巻線である前記（９）に記載の回
転装置である。
【００２１】
＜半径方向力力発生装置＞この発明の巻線付き回転機及
び回転装置は、いずれもこの発明に係る半径方向力発生
装置を有する。
び回転装置は、いずれもこの発明に係る半径方向力発生
装置を有する。
【００２２】この発明に係る半径方向力発生装置は、実
質的に円筒状に形成された回転子とこの回転子を囲繞す
るように存在する固定子とを有し、前記回転子は、複数
の突部と凹部とを有する磁性体と、前記凹部に配置さ
れ、かつ外側が同極となるように前記凹部に配置された
永久磁石とを備え、前記固定子は、前記回転子に対して
半径方向に向かう力を発生させる２相以上の２極の半径
方向力発生用巻線を備えてなる。
質的に円筒状に形成された回転子とこの回転子を囲繞す
るように存在する固定子とを有し、前記回転子は、複数
の突部と凹部とを有する磁性体と、前記凹部に配置さ
れ、かつ外側が同極となるように前記凹部に配置された
永久磁石とを備え、前記固定子は、前記回転子に対して
半径方向に向かう力を発生させる２相以上の２極の半径
方向力発生用巻線を備えてなる。
【００２３】前記回転子の一例を図１に示す。なお、図
１は、この発明に係る半径方向力発生装置、巻線付き回
転機、及び回転装置における回転子に半径方向力が発生
する原理をも示している。
１は、この発明に係る半径方向力発生装置、巻線付き回
転機、及び回転装置における回転子に半径方向力が発生
する原理をも示している。
【００２４】図１中、回転子１は４個の突部２と凹部３
とを周面に備えた円筒状の磁性体４と、前記凹部３に配
置された永久磁石５とを有する。図１に示される回転子
１においては、磁性体４は、たとえば積層電磁鋼板で形
成される。凹部３には、配置される永久磁石５の外側磁
極が同一となるように、永久磁石５が配置される。
とを周面に備えた円筒状の磁性体４と、前記凹部３に配
置された永久磁石５とを有する。図１に示される回転子
１においては、磁性体４は、たとえば積層電磁鋼板で形
成される。凹部３には、配置される永久磁石５の外側磁
極が同一となるように、永久磁石５が配置される。
【００２５】このように配置された永久磁石５により磁
性体４における突部２には、永久磁石５とは反対の磁極
が形成される。たとえば永久磁石５の外側磁極がＳ極で
あると、磁性体４の突部２には、Ｎ極が形成される。し
たがって、図１に示される回転子１は、突部２に形成さ
れる４種の鉄心磁極と外周側の磁性がすべて同じである
４極の永久磁石磁極を持つ、計８極の回転子である。
性体４における突部２には、永久磁石５とは反対の磁極
が形成される。たとえば永久磁石５の外側磁極がＳ極で
あると、磁性体４の突部２には、Ｎ極が形成される。し
たがって、図１に示される回転子１は、突部２に形成さ
れる４種の鉄心磁極と外周側の磁性がすべて同じである
４極の永久磁石磁極を持つ、計８極の回転子である。
【００２６】固定子６は、前記回転子１を囲繞するよう
に配置され、かつ回転子１に半径方向力を与える半径方
向力発生用巻線Ｎa 、Ｎb を有する。
に配置され、かつ回転子１に半径方向力を与える半径方
向力発生用巻線Ｎa 、Ｎb を有する。
【００２７】いま、回転子１が固定子６の中心に位置し
ているとすると、永久磁石５は突部２の磁極を磁路とす
る、８極の対称磁束Ψｎを発生する。
ているとすると、永久磁石５は突部２の磁極を磁路とす
る、８極の対称磁束Ψｎを発生する。
【００２８】図１及び図２では二相で表した２極の半径
方向力発生用巻線のうち、半径方向力発生用巻線Ｎa に
図示方向（×印は、紙面の表から紙背に突き抜ける方向
を示す。また●印は紙面の紙背から表面に突き抜ける方
向を表す。）に電流を流すと、突部２に挟まれた凹部３
は、永久磁石５が配置されていても、等価的に空隙と見
なせるので、図１に示すように２極の磁束Ψｍは磁性体
４の突部２を通る。
方向力発生用巻線のうち、半径方向力発生用巻線Ｎa に
図示方向（×印は、紙面の表から紙背に突き抜ける方向
を示す。また●印は紙面の紙背から表面に突き抜ける方
向を表す。）に電流を流すと、突部２に挟まれた凹部３
は、永久磁石５が配置されていても、等価的に空隙と見
なせるので、図１に示すように２極の磁束Ψｍは磁性体
４の突部２を通る。
【００２９】したがって、永久磁石５の外側の磁極がた
とえばＳ極であると突部２はＮ極に励磁される。この磁
束をバイアス成分として、固定子における半径方向力発
生用巻線により発生させるたとえば２極の磁束を重畳さ
せると、ギャップ内の磁束分布が不平衡となって半径方
向力が発生する。
とえばＳ極であると突部２はＮ極に励磁される。この磁
束をバイアス成分として、固定子における半径方向力発
生用巻線により発生させるたとえば２極の磁束を重畳さ
せると、ギャップ内の磁束分布が不平衡となって半径方
向力が発生する。
【００３０】さらに言うと、図１に示されるように、図
１における紙面下方にある突部２においては磁束Ψｍと
対称磁束Ψｎとの方向は逆である。したがって、紙面下
方にある突部２を通る磁束密度は低下する。一方、図１
における紙面上方にある突部２においては磁束Ψｍと対
称磁束Ψｎとの方向は同じである。したがって、紙面上
方にある突部２を通る磁束密度は増大する。
１における紙面下方にある突部２においては磁束Ψｍと
対称磁束Ψｎとの方向は逆である。したがって、紙面下
方にある突部２を通る磁束密度は低下する。一方、図１
における紙面上方にある突部２においては磁束Ψｍと対
称磁束Ψｎとの方向は同じである。したがって、紙面上
方にある突部２を通る磁束密度は増大する。
【００３１】このように磁束分布が不平衡になると、回
転子１には図１中の矢印上方向に向かう力すなわち半径
方向力Ｆが生じる。この半径方向Ｆの大きさは、２極の
半径方向力発生用巻線Ｎa に流す電流の大きさを制御す
ることにより調整されることができる。また、半径方向
力Ｆの方向を逆にするには、２極の半径方向力発用生巻
線Ｎa に流す電流の方向を反転すればよい。一方、図１
における紙面横方向の力すなわち、図１に示される半径
方向力とは直交する方向に向かう半径方向力Ｆを発生さ
せるためには、２極の半径方向力発生用巻線Ｎa と直交
する方向の半径方向力発生用巻線Ｎb の電流の大きさと
方向を調整すればよい。これらの直交した半径方向力発
生用巻線Ｎa とＮb との電流の大きさと方向を調整する
ことで、任意の半径方向の力を発生することができる。
転子１には図１中の矢印上方向に向かう力すなわち半径
方向力Ｆが生じる。この半径方向Ｆの大きさは、２極の
半径方向力発生用巻線Ｎa に流す電流の大きさを制御す
ることにより調整されることができる。また、半径方向
力Ｆの方向を逆にするには、２極の半径方向力発用生巻
線Ｎa に流す電流の方向を反転すればよい。一方、図１
における紙面横方向の力すなわち、図１に示される半径
方向力とは直交する方向に向かう半径方向力Ｆを発生さ
せるためには、２極の半径方向力発生用巻線Ｎa と直交
する方向の半径方向力発生用巻線Ｎb の電流の大きさと
方向を調整すればよい。これらの直交した半径方向力発
生用巻線Ｎa とＮb との電流の大きさと方向を調整する
ことで、任意の半径方向の力を発生することができる。
【００３２】上記説明は本願発明に係る半径方向力発生
装置における半径方向力発生の原理を説明することに係
り、上記説明内容に本願発明は限定されるものではな
い。したがって、この発明における回転子は、この図１
に記載された回転子に限定されない。
装置における半径方向力発生の原理を説明することに係
り、上記説明内容に本願発明は限定されるものではな
い。したがって、この発明における回転子は、この図１
に記載された回転子に限定されない。
【００３３】この発明の半径方向力発生装置における回
転子は、実質的に円筒状に形成され、複数の突部と凹部
とを有する磁性体と、前記凹部に配置され、かつ外側が
同極となるように前記凹部に配置された永久磁石とを備
える限り種々の設計変更を行うことができる。
転子は、実質的に円筒状に形成され、複数の突部と凹部
とを有する磁性体と、前記凹部に配置され、かつ外側が
同極となるように前記凹部に配置された永久磁石とを備
える限り種々の設計変更を行うことができる。
【００３４】たとえば、図３に示すように、回転子とし
て、複数の突部２と凹部３とを有する磁性体４と、前記
凹部３に配置され、凹部３の幅よりも狭い幅を有し、か
つ外側が同極となるように前記凹部３に配置された永久
磁石５と、突部２と凹部３に配置された永久磁石５とで
形成される間隙に挿入された非磁性体である非磁路形成
体７とを備え、全体として円筒状に形成されてなる回転
子１を挙げることができる。このように、この発明にお
いては、回転子１においては、回転子１における突部２
と凹部３内に配置された永久磁石５との間に間隙を設け
ることを必ずしも要さず、要するに、突部２と凹部３内
に配置された永久磁石５との間に非磁路を形成する非磁
路形成体が介装されていれば良い。図１及び図２におい
ては突部２と永久磁石５との間に設けられた空間は、換
言すると間隙は、空気という非磁路形成体が介装されて
いると言える。
て、複数の突部２と凹部３とを有する磁性体４と、前記
凹部３に配置され、凹部３の幅よりも狭い幅を有し、か
つ外側が同極となるように前記凹部３に配置された永久
磁石５と、突部２と凹部３に配置された永久磁石５とで
形成される間隙に挿入された非磁性体である非磁路形成
体７とを備え、全体として円筒状に形成されてなる回転
子１を挙げることができる。このように、この発明にお
いては、回転子１においては、回転子１における突部２
と凹部３内に配置された永久磁石５との間に間隙を設け
ることを必ずしも要さず、要するに、突部２と凹部３内
に配置された永久磁石５との間に非磁路を形成する非磁
路形成体が介装されていれば良い。図１及び図２におい
ては突部２と永久磁石５との間に設けられた空間は、換
言すると間隙は、空気という非磁路形成体が介装されて
いると言える。
【００３５】図４及び図５にこの発明における種々の回
転子を示す。
転子を示す。
【００３６】図４（１）に示される回転子１は、４極の
突部２及び突部２と突部２との間に形成される凹部３を
有する磁性体４と、前記凹部３の全てに、前記突部２の
側壁に対して非磁路形成体７となる間隙を有するよう
に、かつ外側が同極となるように配置された永久磁石５
とを有して形成される。
突部２及び突部２と突部２との間に形成される凹部３を
有する磁性体４と、前記凹部３の全てに、前記突部２の
側壁に対して非磁路形成体７となる間隙を有するよう
に、かつ外側が同極となるように配置された永久磁石５
とを有して形成される。
【００３７】図４（２）に示される回転子１は、３極の
突部２及び突部２と突部２との間に形成される凹部とを
有する磁性体４と、前記凹部３の全てに、前記突部２の
側壁に対して非磁路形成体７となる間隙を有するよう
に、かつ、外側が同極となるように配置された永久磁石
５とを有して形成される。
突部２及び突部２と突部２との間に形成される凹部とを
有する磁性体４と、前記凹部３の全てに、前記突部２の
側壁に対して非磁路形成体７となる間隙を有するよう
に、かつ、外側が同極となるように配置された永久磁石
５とを有して形成される。
【００３８】図４（３）に示される回転子１は、２極の
突部２及び突部２と突部２との間に形成される凹部とを
有する磁性体４と、前記凹部３の全てに、前記突部２の
側壁に対して非磁路形成体７となる間隙を有するよう
に、かつ、外側が同極となるように配置された永久磁石
５とを有して形成される。
突部２及び突部２と突部２との間に形成される凹部とを
有する磁性体４と、前記凹部３の全てに、前記突部２の
側壁に対して非磁路形成体７となる間隙を有するよう
に、かつ、外側が同極となるように配置された永久磁石
５とを有して形成される。
【００３９】図４（４）に示される回転子１は、４極の
突部２及び突部２と突部２との間に形成される凹部とを
有する磁性体４と、全ての凹部３の内一つおきの凹部３
に、前記突部２の側壁に対して非磁路形成体７となる間
隙を有するように、かつ外側が同極となるように配置さ
れた永久磁石５とを有して形成される。
突部２及び突部２と突部２との間に形成される凹部とを
有する磁性体４と、全ての凹部３の内一つおきの凹部３
に、前記突部２の側壁に対して非磁路形成体７となる間
隙を有するように、かつ外側が同極となるように配置さ
れた永久磁石５とを有して形成される。
【００４０】このように、回転子における突部の数に特
に制限がなく、半径方向力発生装置、これを利用する巻
線付き回転機及び回転装置の規模等に応じて適宜に決定
される。
に制限がなく、半径方向力発生装置、これを利用する巻
線付き回転機及び回転装置の規模等に応じて適宜に決定
される。
【００４１】また、磁性体に形成される凹部全てに永久
磁石が設けられる必要はなく、複数の凹部に一つおきに
永久磁石を配置しても良い。凹部の一つおきに永久磁石
を配置すると、配置する永久磁石の個数によって突部２
を通る磁束を調整することができるという利点がある。
磁石が設けられる必要はなく、複数の凹部に一つおきに
永久磁石を配置しても良い。凹部の一つおきに永久磁石
を配置すると、配置する永久磁石の個数によって突部２
を通る磁束を調整することができるという利点がある。
【００４２】図５（１）に示される回転子１は、複数の
突部２及び突部２と突部２との間に設けられた凹部３を
有する磁性体４と、全ての前記凹部３に、突部２の側壁
に対して非磁路形成体７となる所定の間隙を有するよう
に、かつ、外側が同極となる永久磁石５と、各永久磁石
５の外表面を被覆する被覆磁性体７とを有して形成され
る。このような被覆磁性体８を設けると、この半径方向
力発生装置を回転装置に利用したときに、トルク分の磁
束を通りやすくして突部２の逆突極性を高めることがで
きる。このように、回転子１の逆突極性を高めること
で、弱め界磁運転領域でのトルク、出力の増大、力率の
改善、効率の改善が可能である。
突部２及び突部２と突部２との間に設けられた凹部３を
有する磁性体４と、全ての前記凹部３に、突部２の側壁
に対して非磁路形成体７となる所定の間隙を有するよう
に、かつ、外側が同極となる永久磁石５と、各永久磁石
５の外表面を被覆する被覆磁性体７とを有して形成され
る。このような被覆磁性体８を設けると、この半径方向
力発生装置を回転装置に利用したときに、トルク分の磁
束を通りやすくして突部２の逆突極性を高めることがで
きる。このように、回転子１の逆突極性を高めること
で、弱め界磁運転領域でのトルク、出力の増大、力率の
改善、効率の改善が可能である。
【００４３】図５（２）に示される回転子１は、磁性体
の内部に所定間隔毎に埋め込まれた、かつ外側が同極で
ある複数の永久磁石５と、この永久磁石５の円周方向に
おける両側に設けられた非磁路形成体たとえば空洞部９
又は非磁性材とを有して形成される。このように形成さ
れた回転子は、永久磁石と突部との間に間隙が形成され
ずに円滑な外周面が形成されるので、圧損を少なくする
ことができる。この図５（２）に示される回転子におい
ては永久磁石と永久磁石とに挟まれた磁性体が突部（突
極）の作用をなす。このようなことから、この発明にお
ける突部は、突出していることを意味する部位ではな
く、磁極を形成し得る部位と言い得る。
の内部に所定間隔毎に埋め込まれた、かつ外側が同極で
ある複数の永久磁石５と、この永久磁石５の円周方向に
おける両側に設けられた非磁路形成体たとえば空洞部９
又は非磁性材とを有して形成される。このように形成さ
れた回転子は、永久磁石と突部との間に間隙が形成され
ずに円滑な外周面が形成されるので、圧損を少なくする
ことができる。この図５（２）に示される回転子におい
ては永久磁石と永久磁石とに挟まれた磁性体が突部（突
極）の作用をなす。このようなことから、この発明にお
ける突部は、突出していることを意味する部位ではな
く、磁極を形成し得る部位と言い得る。
【００４４】この発明の半径方向力発生装置における固
定子は、前記図２を用いて説明した固定子であるに限ら
ない。固定子は、回転子を囲繞するように配置された磁
性体たとえば鉄心と、回転子に半径方向力を与える半径
方向力発生用巻線とを有する限り、種々の設計変更が可
能である。
定子は、前記図２を用いて説明した固定子であるに限ら
ない。固定子は、回転子を囲繞するように配置された磁
性体たとえば鉄心と、回転子に半径方向力を与える半径
方向力発生用巻線とを有する限り、種々の設計変更が可
能である。
【００４５】固定子の他の例として、図６を示す。図６
に示す固定子６は、一定の方向に荷重のかかる回転子１
を囲繞するように配置された固定子用磁性体１０たとえ
ば固定子鉄心と、この固定子磁性体１０の回転子１に向
かう面であり、かつ、前記荷重方向とは反対方向にある
面に配置されたところの、回転子１における永久磁石を
吸引する固定子側永久磁石１１と、回転子１に半径方向
力を発生させる半径方向力発生用巻線Ｎとを有してな
る。
に示す固定子６は、一定の方向に荷重のかかる回転子１
を囲繞するように配置された固定子用磁性体１０たとえ
ば固定子鉄心と、この固定子磁性体１０の回転子１に向
かう面であり、かつ、前記荷重方向とは反対方向にある
面に配置されたところの、回転子１における永久磁石を
吸引する固定子側永久磁石１１と、回転子１に半径方向
力を発生させる半径方向力発生用巻線Ｎとを有してな
る。
【００４６】回転子１に一定の方向に荷重がかかる場合
として、この回転子１を水平に配置した場合を挙げるこ
とができる。水平に配置された回転子１には鉛直方向下
方に常に重力がかかる。したがって、回転子１を水平に
配置した場合には、固定子側永久磁石１１は、重力のか
かる鉛直方向に沿う方向であって、回転子１に向かう固
定子磁性体１０の面に配置される。
として、この回転子１を水平に配置した場合を挙げるこ
とができる。水平に配置された回転子１には鉛直方向下
方に常に重力がかかる。したがって、回転子１を水平に
配置した場合には、固定子側永久磁石１１は、重力のか
かる鉛直方向に沿う方向であって、回転子１に向かう固
定子磁性体１０の面に配置される。
【００４７】固定子側永久磁石１１は、回転子１におけ
る凹部３に配置された永久磁石５の外側の磁極とは反対
の磁極を、回転子に向かう面に形成する。したがって。
回転子を落下させようとする重力と釣り合うような吸引
力を有する固定子側永久磁石が配置されると、半径方向
力発生用巻線に、回転子を重力に逆らって浮上させるに
十分な鉛直方向の半径力を発生させるための電力を、供
給する必要がなくなる。
る凹部３に配置された永久磁石５の外側の磁極とは反対
の磁極を、回転子に向かう面に形成する。したがって。
回転子を落下させようとする重力と釣り合うような吸引
力を有する固定子側永久磁石が配置されると、半径方向
力発生用巻線に、回転子を重力に逆らって浮上させるに
十分な鉛直方向の半径力を発生させるための電力を、供
給する必要がなくなる。
【００４８】固定子のその他の例として、図７を示す。
図７に示す固定子６は、一定の方向に荷重のかかる回転
子１を囲繞するように配置された固定子用磁性体１０た
とえば固定子鉄心と、この固定子磁性体１０の回転子１
に向かう全周面に、回転子１における永久磁石と反発す
る固定子側永久磁石１１と、回転子１に半径方向力を発
生させる半径方向力発生用巻線Ｎとを有してなる。
図７に示す固定子６は、一定の方向に荷重のかかる回転
子１を囲繞するように配置された固定子用磁性体１０た
とえば固定子鉄心と、この固定子磁性体１０の回転子１
に向かう全周面に、回転子１における永久磁石と反発す
る固定子側永久磁石１１と、回転子１に半径方向力を発
生させる半径方向力発生用巻線Ｎとを有してなる。
【００４９】固定子側永久磁石１１は、回転子１におけ
る凹部３に配置された永久磁石５の外側の磁極とは同じ
磁極を、回転子に向かう面に形成する。したがって。回
転が重力に従って落下しようとすると回転子１における
永久磁石５と固定子側永久磁石１１とが反発する。そこ
で、固定子側永久磁石１１の磁力の大きさを選択するこ
とにより、固定子１０における鉛直線上の真上にある固
定子側永久磁石と回転子側の永久磁石とが反発しあうの
で、鉛直線上の真下にある固定子側の永久磁石に反発し
た回転子が、鉛直線上の真上にある固定子側の永久磁石
に反発されるので、回転子の中心軸が固定子の中心軸に
位置することになる。この場合においても、半径方向力
発生用巻線に、回転子を重力に逆らって浮上させるに十
分な鉛直方向の半径力を発生させるための電力を、供給
する必要がなくなる。
る凹部３に配置された永久磁石５の外側の磁極とは同じ
磁極を、回転子に向かう面に形成する。したがって。回
転が重力に従って落下しようとすると回転子１における
永久磁石５と固定子側永久磁石１１とが反発する。そこ
で、固定子側永久磁石１１の磁力の大きさを選択するこ
とにより、固定子１０における鉛直線上の真上にある固
定子側永久磁石と回転子側の永久磁石とが反発しあうの
で、鉛直線上の真下にある固定子側の永久磁石に反発し
た回転子が、鉛直線上の真上にある固定子側の永久磁石
に反発されるので、回転子の中心軸が固定子の中心軸に
位置することになる。この場合においても、半径方向力
発生用巻線に、回転子を重力に逆らって浮上させるに十
分な鉛直方向の半径力を発生させるための電力を、供給
する必要がなくなる。
【００５０】他の固定子の例として、図８に示すよう
に、回転子１の磁極数すなわち突部２と永久磁石５との
数に同じ極数の半径方向力発生用巻線Ｎを、回転子１の
円周方向に位相差を設けて二相分以上固定子に配置して
も良い。このような半径方向力発生用巻線Ｎを有する固
定子を設けると、通常の永久磁石型電動機としてトルク
を発生する回転装置が形成される。
に、回転子１の磁極数すなわち突部２と永久磁石５との
数に同じ極数の半径方向力発生用巻線Ｎを、回転子１の
円周方向に位相差を設けて二相分以上固定子に配置して
も良い。このような半径方向力発生用巻線Ｎを有する固
定子を設けると、通常の永久磁石型電動機としてトルク
を発生する回転装置が形成される。
【００５１】この発明に係る半径方向力発生装置におい
ては、半径方向力発生用巻線に通電することにより、回
転子を、任意の半径方向に、変位させる半径方向力を発
生させることができる。したがって、次に説明するよう
に、回転子の変位を是正するように半径方向力を発生さ
せることができると、回転子の回転中に回転軸を常に回
転中心に調整することができ、あるいは回転軸を磁気浮
上させることもできる。
ては、半径方向力発生用巻線に通電することにより、回
転子を、任意の半径方向に、変位させる半径方向力を発
生させることができる。したがって、次に説明するよう
に、回転子の変位を是正するように半径方向力を発生さ
せることができると、回転子の回転中に回転軸を常に回
転中心に調整することができ、あるいは回転軸を磁気浮
上させることもできる。
【００５２】＜巻線付き回転機＞この発明に係る巻線付
き回転機は、前記半径方向力発生装置と、前記半径方向
力発生装置における回転子の半径方向における変位を検
出する半径方向位置検出手段と、前記回転子の半径方向
の変位を解消するように、前記半径方向力発生用巻線に
通電される電流を制御する制御手段とを有する。
き回転機は、前記半径方向力発生装置と、前記半径方向
力発生装置における回転子の半径方向における変位を検
出する半径方向位置検出手段と、前記回転子の半径方向
の変位を解消するように、前記半径方向力発生用巻線に
通電される電流を制御する制御手段とを有する。
【００５３】半径方向位置検出手段は、回転子の半径方
向における位置を検出することができる各種の検出手段
を採用することができ、たとえば、渦電流式センサ、イ
ンダクタンス式センサ、光学式センサ等の手段を挙げる
ことができる。また、半径方向力発生装置における半径
方向力発生用巻線に発生する電圧値と電流値とから、回
転子に生じる半径方向での変位を演算してこれを決定す
る演算装置を用いてもよい。
向における位置を検出することができる各種の検出手段
を採用することができ、たとえば、渦電流式センサ、イ
ンダクタンス式センサ、光学式センサ等の手段を挙げる
ことができる。また、半径方向力発生装置における半径
方向力発生用巻線に発生する電圧値と電流値とから、回
転子に生じる半径方向での変位を演算してこれを決定す
る演算装置を用いてもよい。
【００５４】前記制御手段としては、前記半径方向位置
検出手段から出力される信号に基づいて、回転子の変位
を０にするような半径方向力を発生させるように半径方
向力発生用巻線に通電する電流量を調整する装置を挙げ
ることができる。
検出手段から出力される信号に基づいて、回転子の変位
を０にするような半径方向力を発生させるように半径方
向力発生用巻線に通電する電流量を調整する装置を挙げ
ることができる。
【００５５】この発明の巻線付き回転機においては、半
径方向力発生用巻線に電流を通じることにより半径方向
力を発生させて回転子を浮上させることができるので、
たとえばこの回転子を装着する回転軸にベアリング等の
軸受装置を不要とすることができ、前記軸受装置を不要
とするので、騒音などの発生がなく、また回転部分の機
械的接触がないから回転子の高速回転を実現することが
できる。
径方向力発生用巻線に電流を通じることにより半径方向
力を発生させて回転子を浮上させることができるので、
たとえばこの回転子を装着する回転軸にベアリング等の
軸受装置を不要とすることができ、前記軸受装置を不要
とするので、騒音などの発生がなく、また回転部分の機
械的接触がないから回転子の高速回転を実現することが
できる。
【００５６】＜回転装置＞この発明に係る回転装置は、
前記半径方向力発生装置と、前記半径方向力発生装置に
おける回転子の半径方向における変位を検出する半径方
向位置検出手段と、前記回転子の半径方向の変位を解消
するように、前記半径方向力発生用巻線に通電される電
流を制御する制御手段と、前記半径方向力発生装置の固
定子に設けられ、かつ回転子にトルクを発生させるよう
に、回転子における突部と永久磁石との数に等しい極数
を有する複数相のトルク発生用巻線とを備える。
前記半径方向力発生装置と、前記半径方向力発生装置に
おける回転子の半径方向における変位を検出する半径方
向位置検出手段と、前記回転子の半径方向の変位を解消
するように、前記半径方向力発生用巻線に通電される電
流を制御する制御手段と、前記半径方向力発生装置の固
定子に設けられ、かつ回転子にトルクを発生させるよう
に、回転子における突部と永久磁石との数に等しい極数
を有する複数相のトルク発生用巻線とを備える。
【００５７】この発明に係る回転装置の一例は、既に図
８に示されている。
８に示されている。
【００５８】図９にこの発明に係る他の例である回転装
置を示す。図９に示す回転装置は、回転子の数が複数個
である例である。
置を示す。図９に示す回転装置は、回転子の数が複数個
である例である。
【００５９】図９に示される回転装置においては、回転
軸１２に同軸に、かつ突部２が半ピッチ相違するよう
に、装着された回転子１ａ及び固定子１ｂと、前記回転
子１ａを囲繞するように配置され、かつ前記半径方向力
発生用巻線（図示せず。）及びトルク発生用巻線（図示
せず。）を有する固定子６ａ、及び他の回転子１ｂを囲
繞するように配置され、かつ前記半径方向力発生用巻線
（図示せず。）及びトルク発生用巻線（図示せず。）を
有する他の固定子６ｂと、前記隣接する固定子６ａ、６
ｂ間に配置された起磁力発生手段１３とを有してなる。
この回転装置１４においては、図示していないが、固定
子６a 及び６ｂには、半径方向力発生用巻線及びトルク
発生用巻線が設けられている。
軸１２に同軸に、かつ突部２が半ピッチ相違するよう
に、装着された回転子１ａ及び固定子１ｂと、前記回転
子１ａを囲繞するように配置され、かつ前記半径方向力
発生用巻線（図示せず。）及びトルク発生用巻線（図示
せず。）を有する固定子６ａ、及び他の回転子１ｂを囲
繞するように配置され、かつ前記半径方向力発生用巻線
（図示せず。）及びトルク発生用巻線（図示せず。）を
有する他の固定子６ｂと、前記隣接する固定子６ａ、６
ｂ間に配置された起磁力発生手段１３とを有してなる。
この回転装置１４においては、図示していないが、固定
子６a 及び６ｂには、半径方向力発生用巻線及びトルク
発生用巻線が設けられている。
【００６０】ここで、前記起磁力発生手段１３として
は、永久磁石及び巻線を挙げることができる。なお、図
９においては、突部２と突部２との間に形成される凹部
３に配置される永久磁石を図示していないが、回転子１
ａ、１ｂの凹部３には当然に永久磁石が配置される。
は、永久磁石及び巻線を挙げることができる。なお、図
９においては、突部２と突部２との間に形成される凹部
３に配置される永久磁石を図示していないが、回転子１
ａ、１ｂの凹部３には当然に永久磁石が配置される。
【００６１】このようにな回転装置においては、回転子
における突部の磁束を調整することが可能であり、固定
子におけるトルク発生用巻線の誘導起電力の大きさや力
率の調整が可能である。
における突部の磁束を調整することが可能であり、固定
子におけるトルク発生用巻線の誘導起電力の大きさや力
率の調整が可能である。
【００６２】図１０にこの発明に係る回転装置の他の例
を示す。
を示す。
【００６３】図１０に示される回転装置においては、固
定子に設けられる半径方向力発生用巻線の極数とトルク
発生用巻線の極数とが相違する。図１０に示される半径
方向力発生用巻線Ｎは三相で２極であり、トルク発生用
巻線Ｔは三相で８極である。このような、固定子におけ
る磁性体たとえば鉄心に半径方向力発生用巻線とトルク
発生用巻線を施した半径方向力発生装置付きの回転装置
は、発明者の知る限りでは、千葉明、深尾正（電動機の
回転磁界を利用した半径方向回転***置制御装置つき電
磁回転機械」公開特許公報（Ａ）平２−１９３５４７号
公報に記載されている。その後、カナダ国ニューファウ
ンドランドメモリアル大学、スイス工科大学（ＥＴ
Ｈ）、茨城大学などでも研究、開発が行われている（J.
Bichsel "The Bearingless Electrical Machine", NAS
A-CP-3152-PT-2, pp561-573, 1992,出島、岡田、大石
「磁気浮上モータの研究」電気学会第４回シンポジウム
電磁極関連のダイナミックス講演論文集ｐｐ．２５１−
２６０）。
定子に設けられる半径方向力発生用巻線の極数とトルク
発生用巻線の極数とが相違する。図１０に示される半径
方向力発生用巻線Ｎは三相で２極であり、トルク発生用
巻線Ｔは三相で８極である。このような、固定子におけ
る磁性体たとえば鉄心に半径方向力発生用巻線とトルク
発生用巻線を施した半径方向力発生装置付きの回転装置
は、発明者の知る限りでは、千葉明、深尾正（電動機の
回転磁界を利用した半径方向回転***置制御装置つき電
磁回転機械」公開特許公報（Ａ）平２−１９３５４７号
公報に記載されている。その後、カナダ国ニューファウ
ンドランドメモリアル大学、スイス工科大学（ＥＴ
Ｈ）、茨城大学などでも研究、開発が行われている（J.
Bichsel "The Bearingless Electrical Machine", NAS
A-CP-3152-PT-2, pp561-573, 1992,出島、岡田、大石
「磁気浮上モータの研究」電気学会第４回シンポジウム
電磁極関連のダイナミックス講演論文集ｐｐ．２５１−
２６０）。
【００６４】これらの文献によれば、トルク発生用巻線
の極数をｎ極とすれば、半径方向力発生用巻線の極数は
（ｎ±２）極としなければならないことが報告されてい
る。例えば４極のトルク発生用巻線であれば半径方向力
発生用巻線は２極あるいは６極、８極のトルク発生用巻
線であれば半径方向力発生用巻線は６極あるいは１０極
にする必要がある。また、極数の制約の他に、回転を伴
う回転子磁極の極性の交替に応じて半径方向力発生用巻
線の電流の極性を交番させる変調回路が必要である。
の極数をｎ極とすれば、半径方向力発生用巻線の極数は
（ｎ±２）極としなければならないことが報告されてい
る。例えば４極のトルク発生用巻線であれば半径方向力
発生用巻線は２極あるいは６極、８極のトルク発生用巻
線であれば半径方向力発生用巻線は６極あるいは１０極
にする必要がある。また、極数の制約の他に、回転を伴
う回転子磁極の極性の交替に応じて半径方向力発生用巻
線の電流の極性を交番させる変調回路が必要である。
【００６５】この発明は、これらの文献では不可能とさ
れていた複数の組み合わせの巻線を用いる点に一つの特
長がある。すなわち、この発明に係る半径方向力発生装
置を備えた回転装置においては、例えばトルク発生用巻
線が８極ある場合に、半径方向力発生用巻線が２極であ
っても半径方向力が発生可能である。
れていた複数の組み合わせの巻線を用いる点に一つの特
長がある。すなわち、この発明に係る半径方向力発生装
置を備えた回転装置においては、例えばトルク発生用巻
線が８極ある場合に、半径方向力発生用巻線が２極であ
っても半径方向力が発生可能である。
【００６６】この発明の半径方向力発生装置において
は、半径方向力発生用巻線で発生させる磁束の通る回転
子の突部は、ずべて同じ極性にとなるので、一定の方向
に半径方向力を発生させる場合には、半径方向力発生用
巻線の電流には回転子の回転角度に応じた変調を行う必
要がない。
は、半径方向力発生用巻線で発生させる磁束の通る回転
子の突部は、ずべて同じ極性にとなるので、一定の方向
に半径方向力を発生させる場合には、半径方向力発生用
巻線の電流には回転子の回転角度に応じた変調を行う必
要がない。
【００６７】すなわち、例えば回転子を備え、かつ横置
きにされた回転軸の自重を支える必要のある場合などで
は、一定の方向の定常的な半径方向荷重を支えるための
半径方向力発生用巻線に通じる電流は直流であり、また
回転子が固定子の中心に位置しているならば半径方向力
発生用巻線には誘導起電力が現れないので、電流を発生
させるための電流制御器の電圧容量を低減することがで
きる。さらに、一定の方向の定常的な半径方向荷重を支
えるための磁界は固定子の磁性体たとえば鉄心で直流で
あるので、半径方向力発生時の鉄損も低減できる。
きにされた回転軸の自重を支える必要のある場合などで
は、一定の方向の定常的な半径方向荷重を支えるための
半径方向力発生用巻線に通じる電流は直流であり、また
回転子が固定子の中心に位置しているならば半径方向力
発生用巻線には誘導起電力が現れないので、電流を発生
させるための電流制御器の電圧容量を低減することがで
きる。さらに、一定の方向の定常的な半径方向荷重を支
えるための磁界は固定子の磁性体たとえば鉄心で直流で
あるので、半径方向力発生時の鉄損も低減できる。
【００６８】さらに、半径方向力発生およびトルク発生
のための必要な励磁分の磁束は、永久磁石で発生させる
ので、半径方向力発生用巻線およびトルク発生用巻線の
電流を低減することができ、効率を向上させることがで
きる。
のための必要な励磁分の磁束は、永久磁石で発生させる
ので、半径方向力発生用巻線およびトルク発生用巻線の
電流を低減することができ、効率を向上させることがで
きる。
【００６９】回転子における永久磁石の磁極が外側に向
かってすべて同極であるので、回転子におけ磁極数が３
以上である場合には、この半径方向力発生装置を応用し
た回転装置にあっては、負荷時に発生するトルク分磁束
の回転子断面上でのベクトル和は零となるので、トルク
分磁束は半径方向力の方向に影響を与えないので、トル
ク分磁束発生時の半径方向力の方向の補正が不要であ
る。
かってすべて同極であるので、回転子におけ磁極数が３
以上である場合には、この半径方向力発生装置を応用し
た回転装置にあっては、負荷時に発生するトルク分磁束
の回転子断面上でのベクトル和は零となるので、トルク
分磁束は半径方向力の方向に影響を与えないので、トル
ク分磁束発生時の半径方向力の方向の補正が不要であ
る。
【００７０】さらに、図５（２）に既に示すように、永
久磁石を回転子の磁性体たとえば鉄心中に埋め込むと、
この半径方力発生装置を利用して回転装置を形成する
と、回転装置たとえば電動機のインダクタンスの逆突極
性を高くできるので、弱め界磁運転時にトルクや力率・
効率を向上できる。
久磁石を回転子の磁性体たとえば鉄心中に埋め込むと、
この半径方力発生装置を利用して回転装置を形成する
と、回転装置たとえば電動機のインダクタンスの逆突極
性を高くできるので、弱め界磁運転時にトルクや力率・
効率を向上できる。
【００７１】本発明の回転装置たとえば半径方向力発生
装置付き回転機あるいは浮上回転機械の固定子と回転方
向に複数配置し、回転子の鉄心磁極の円周方向の位置を
互いに半ピッチずつ相違えて配置し、それら複数の固定
子鉄心の間に永久磁石あるいは巻線等の起磁力発生手段
を設けることによって、回転子の鉄心磁極の磁束を調整
することが可能である。この装置構成によれば、トルク
発生用巻線の誘導起電力の大きさや力率の調整が可能で
ある。これにより、回転機の効率も向上できる。
装置付き回転機あるいは浮上回転機械の固定子と回転方
向に複数配置し、回転子の鉄心磁極の円周方向の位置を
互いに半ピッチずつ相違えて配置し、それら複数の固定
子鉄心の間に永久磁石あるいは巻線等の起磁力発生手段
を設けることによって、回転子の鉄心磁極の磁束を調整
することが可能である。この装置構成によれば、トルク
発生用巻線の誘導起電力の大きさや力率の調整が可能で
ある。これにより、回転機の効率も向上できる。
【００７２】〈実施例１〉図１１は、本発明の巻線付き
回転機の一例を示す説明図である。この巻線付き回転機
２０は、回転軸２１に装着され、かつ突部２２と凹部２
３とを交互に外周に設けた磁性体２４、及びこの凹部２
３に配置され、かつ外側が全て同じ磁極となっている永
久磁石２５を有する回転子２６と、この回転子２６を囲
繞するように配置された、歯部を有する固定子側磁性体
２７、及びこの固定子側磁性体２７に設けられた三相二
極の半径方向力発生用巻線２８を有する固定子２９と、
前記回転軸２１の変位を検出することができるようにＹ
方向及びこの方向に直交するＸ方向に配置された半径方
向位置検出手段３０a 、３０b と、この半径方向位置検
出手段３０a 、３０b により検出された回転軸２１のＹ
方向の変位を示すＹ方向変位検知信号αと回転軸のＸ方
向の変位を示すＸ方向変位検知信号βとを入力して、あ
らかじめ設定されたＹ方向位置信号α* とＸ方向位置信
号β* とのそれぞれと比較して三相の指令信号を出力す
る、制御手段としての位置制御器３１と、この位置制御
器３１から出力される指令信号 iUp＊、 iVp＊、 iWp＊
を入力して、半径方向力発生用巻線２８に所定の三相の
制御電流iUp 、iVp 、iWp をを供給する電流制御器３２
とを有する。
回転機の一例を示す説明図である。この巻線付き回転機
２０は、回転軸２１に装着され、かつ突部２２と凹部２
３とを交互に外周に設けた磁性体２４、及びこの凹部２
３に配置され、かつ外側が全て同じ磁極となっている永
久磁石２５を有する回転子２６と、この回転子２６を囲
繞するように配置された、歯部を有する固定子側磁性体
２７、及びこの固定子側磁性体２７に設けられた三相二
極の半径方向力発生用巻線２８を有する固定子２９と、
前記回転軸２１の変位を検出することができるようにＹ
方向及びこの方向に直交するＸ方向に配置された半径方
向位置検出手段３０a 、３０b と、この半径方向位置検
出手段３０a 、３０b により検出された回転軸２１のＹ
方向の変位を示すＹ方向変位検知信号αと回転軸のＸ方
向の変位を示すＸ方向変位検知信号βとを入力して、あ
らかじめ設定されたＹ方向位置信号α* とＸ方向位置信
号β* とのそれぞれと比較して三相の指令信号を出力す
る、制御手段としての位置制御器３１と、この位置制御
器３１から出力される指令信号 iUp＊、 iVp＊、 iWp＊
を入力して、半径方向力発生用巻線２８に所定の三相の
制御電流iUp 、iVp 、iWp をを供給する電流制御器３２
とを有する。
【００７３】さらに説明すると、前記半径方向位置検出
手段３０a 、３０b としては、渦電流式センサ、インダ
クタンス式センサ、光学式センサ等の手段を採用するこ
とができる。
手段３０a 、３０b としては、渦電流式センサ、インダ
クタンス式センサ、光学式センサ等の手段を採用するこ
とができる。
【００７４】前記位置制御器３１としては、検出した回
転子の半径方向の変位を指令値と比較して、ＰＩＤ制御
器（比例、積分、微分演算器）、ＰＤ制御器（比例、微
分演算器）、最適レギュレータ制御器、あるいはＨ∞制
御器などの制御器と、固定子の巻線が発生するべき起磁
力の方向に応じた巻線電流値を演算するための座標変位
器とを用いて構成することができる。
転子の半径方向の変位を指令値と比較して、ＰＩＤ制御
器（比例、積分、微分演算器）、ＰＤ制御器（比例、微
分演算器）、最適レギュレータ制御器、あるいはＨ∞制
御器などの制御器と、固定子の巻線が発生するべき起磁
力の方向に応じた巻線電流値を演算するための座標変位
器とを用いて構成することができる。
【００７５】このような位置制御器３１により、回転子
を半径方向の位置指令値どおりの位置に是正するための
半径方向力発生用巻線の電流値を演算することができ
る。
を半径方向の位置指令値どおりの位置に是正するための
半径方向力発生用巻線の電流値を演算することができ
る。
【００７６】前記電流制御器３２としてはインバータな
どを採用することができる。
どを採用することができる。
【００７７】上記構成の巻線付き回転機によると、回転
子の位置を制御することにより、回転軸が軸受に対して
非接触となる。
子の位置を制御することにより、回転軸が軸受に対して
非接触となる。
【００７８】さらに、回転子及び回転軸を横置きした場
合など、回転子の軸の半径方向に定常的に荷重を支持す
る場合には、図６に示すように固定子の内周面の一部に
永久磁石を配置して回転子の突部に形成される鉄心磁極
を吸引させることで、半径方向力発生用巻線に通電する
電流量を低減することもできる。
合など、回転子の軸の半径方向に定常的に荷重を支持す
る場合には、図６に示すように固定子の内周面の一部に
永久磁石を配置して回転子の突部に形成される鉄心磁極
を吸引させることで、半径方向力発生用巻線に通電する
電流量を低減することもできる。
【００７９】このとき、固定子において形成される磁性
体の鉄心歯部の内周面（固定子に向かう面）に薄型の永
久磁石を、極性がＮ極、Ｓ極ともに回転子に対向するよ
うに配置する。あるいは、スロット開口部に永久磁石を
配置してもよい。あるいは、スロット開口部に円周方向
にＮ極とＳ極とが並ぶように配置し、隣り合う固定子の
鉄心歯部が別々の極性に励磁されて、回転子の鉄心磁極
部分を吸引するように構成することも可能である。
体の鉄心歯部の内周面（固定子に向かう面）に薄型の永
久磁石を、極性がＮ極、Ｓ極ともに回転子に対向するよ
うに配置する。あるいは、スロット開口部に永久磁石を
配置してもよい。あるいは、スロット開口部に円周方向
にＮ極とＳ極とが並ぶように配置し、隣り合う固定子の
鉄心歯部が別々の極性に励磁されて、回転子の鉄心磁極
部分を吸引するように構成することも可能である。
【００８０】さらに、図７に示すように固定子の内周面
の相対向する部位または固定子の内周面の全周にわたっ
て固定子側永久磁石を配置して回転子の永久磁石の磁極
と固定子側永久磁石の磁極とを反発させることにより、
半径方向力発生用巻線に通電される電流量を軽減するこ
ともできる。このとき、固定子の内周面に配置する固定
子側永久磁石の、回転子に対向する面の極性が、回転子
における永久磁石の外周面の極性と同じになるようにす
る。例えば、回転子に設けられた永久磁石の外周面の極
性がＳ極であれば、固定子内周面に配置される固定子側
永久磁石はそのＳ極が回転子に面するように配置する。
このとき、回転子における永久磁石の円周方面の磁極幅
は、回転子の突部の幅（鉄心磁極幅）よりも長くするの
が良い。この装置構成によれば、回転子は固定子の中心
に向かって反発力を受けることにより、固定子の中心位
置からの変位が発生しても自己安定性を有することがで
きる。ただし、この系のダンピング特性はきわめて低く
なるので、制振性を高めるために半径方向力発生用巻線
を用いて制振制御もしくは位置制御を行うのが良い。
の相対向する部位または固定子の内周面の全周にわたっ
て固定子側永久磁石を配置して回転子の永久磁石の磁極
と固定子側永久磁石の磁極とを反発させることにより、
半径方向力発生用巻線に通電される電流量を軽減するこ
ともできる。このとき、固定子の内周面に配置する固定
子側永久磁石の、回転子に対向する面の極性が、回転子
における永久磁石の外周面の極性と同じになるようにす
る。例えば、回転子に設けられた永久磁石の外周面の極
性がＳ極であれば、固定子内周面に配置される固定子側
永久磁石はそのＳ極が回転子に面するように配置する。
このとき、回転子における永久磁石の円周方面の磁極幅
は、回転子の突部の幅（鉄心磁極幅）よりも長くするの
が良い。この装置構成によれば、回転子は固定子の中心
に向かって反発力を受けることにより、固定子の中心位
置からの変位が発生しても自己安定性を有することがで
きる。ただし、この系のダンピング特性はきわめて低く
なるので、制振性を高めるために半径方向力発生用巻線
を用いて制振制御もしくは位置制御を行うのが良い。
【００８１】〈実施例２〉図１２は、本発明の一例であ
る浮上型の回転装置である。
る浮上型の回転装置である。
【００８２】この浮上型の回転装置４０は、回転軸４１
に装着され、かつ突部４２と凹部４３とを交互に外周に
設けた磁性体４４、及びこの凹部４３に配置され、かつ
外側が全て同じ磁極となっている永久磁石４５を有する
回転子４６と、この回転子４６を囲繞するように配置さ
れた、歯部を有する固定子側磁性体４７、この固定子側
磁性体４７に設けられた三相二極の半径方向力発生用巻
線４８、及び前記回転子４６にトルクを発生させるとこ
ろの、三相８極のトルク発生用巻線（図示せず。）を有
する固定子４９と、前記回転軸４１の変位を検出するこ
とができるようにＹ方向及びこの方向に直交するＸ方向
に配置された半径方向位置検出手段５０a 、５０b と、
この半径方向位置検出手段５０a 、５０b により検出さ
れた回転軸のＹ方向の変位を示すＹ方向変位検知信号α
と回転軸のＸ方向の変位を示すＸ方向変位検知信号βと
を入力して、あらかじめ設定されたＹ方向位置信号α*
とＸ方向位置信号β* とのそれぞれと比較して三相の指
令信号を出力する、制御手段としての位置制御器５１
と、この位置制御器５１から出力される制御信号 iUp、
iVp＊、 iWp＊を入力して、半径方向力発生用巻線に所
定の三相の制御電流iUp 、iVp 、iWp を供給する半径方
向力用電流制御器５２と、回転軸の回転角Φを検出する
回転角度検出器５３及び回転角度検出器５３から出力さ
れる回転角Φから回転速度ωを検出する回転速度検出器
５４と、回転角検出器５３及び回転速度検出器５４から
出力されるデータを入力する電動機制御器５５と、電動
機制御器５５から出力される制御信号 iUm＊、 iVm＊、
iWm＊に基づいてトルクを制御する信号iUm 、iVm 、iW
m を出力するトルク用電流制御器５６とを有する。
に装着され、かつ突部４２と凹部４３とを交互に外周に
設けた磁性体４４、及びこの凹部４３に配置され、かつ
外側が全て同じ磁極となっている永久磁石４５を有する
回転子４６と、この回転子４６を囲繞するように配置さ
れた、歯部を有する固定子側磁性体４７、この固定子側
磁性体４７に設けられた三相二極の半径方向力発生用巻
線４８、及び前記回転子４６にトルクを発生させるとこ
ろの、三相８極のトルク発生用巻線（図示せず。）を有
する固定子４９と、前記回転軸４１の変位を検出するこ
とができるようにＹ方向及びこの方向に直交するＸ方向
に配置された半径方向位置検出手段５０a 、５０b と、
この半径方向位置検出手段５０a 、５０b により検出さ
れた回転軸のＹ方向の変位を示すＹ方向変位検知信号α
と回転軸のＸ方向の変位を示すＸ方向変位検知信号βと
を入力して、あらかじめ設定されたＹ方向位置信号α*
とＸ方向位置信号β* とのそれぞれと比較して三相の指
令信号を出力する、制御手段としての位置制御器５１
と、この位置制御器５１から出力される制御信号 iUp、
iVp＊、 iWp＊を入力して、半径方向力発生用巻線に所
定の三相の制御電流iUp 、iVp 、iWp を供給する半径方
向力用電流制御器５２と、回転軸の回転角Φを検出する
回転角度検出器５３及び回転角度検出器５３から出力さ
れる回転角Φから回転速度ωを検出する回転速度検出器
５４と、回転角検出器５３及び回転速度検出器５４から
出力されるデータを入力する電動機制御器５５と、電動
機制御器５５から出力される制御信号 iUm＊、 iVm＊、
iWm＊に基づいてトルクを制御する信号iUm 、iVm 、iW
m を出力するトルク用電流制御器５６とを有する。
【００８３】前記半径方向位置検出手段５０a 、５０b
としては、回転子４６を装着する回転軸４１における半
径方向２軸の変位を検出することのできる渦電流式セン
サ、インダクタンス式センサ、光学式センサ等の手段を
採用することができる。また、半径方向力発生用巻線４
８の電圧値と電流値とから位置を検出する演算装置を用
いてもよい。
としては、回転子４６を装着する回転軸４１における半
径方向２軸の変位を検出することのできる渦電流式セン
サ、インダクタンス式センサ、光学式センサ等の手段を
採用することができる。また、半径方向力発生用巻線４
８の電圧値と電流値とから位置を検出する演算装置を用
いてもよい。
【００８４】前記位置制御器５１は、検出した回転子４
６の半径方向の変位を指令値α＊、β＊と比較して、Ｐ
ＩＤ制御器（比例、積分、微分演算器）、ＰＤ制御器
（比例、微分演算器）、最適レギュレータ制御器、ある
いはＨ∞制御器などの制御手段と、固定子４９における
半径方向力発生用巻線４８が発生するべき起磁力の方向
に応じた巻線電流値を演算するための座標変換器を用い
て構成することができる。このような装置構成によっ
て、回転子４６を半径方向の位置指令値どおりの位置に
是正するための半径方向力発生用巻線４８の電流値を演
算する。
６の半径方向の変位を指令値α＊、β＊と比較して、Ｐ
ＩＤ制御器（比例、積分、微分演算器）、ＰＤ制御器
（比例、微分演算器）、最適レギュレータ制御器、ある
いはＨ∞制御器などの制御手段と、固定子４９における
半径方向力発生用巻線４８が発生するべき起磁力の方向
に応じた巻線電流値を演算するための座標変換器を用い
て構成することができる。このような装置構成によっ
て、回転子４６を半径方向の位置指令値どおりの位置に
是正するための半径方向力発生用巻線４８の電流値を演
算する。
【００８５】前記電流制御器５２はインバータなどを採
用することができる。インバータなどの電流制御器を用
いて、半径方向力発生用巻線４８に電流を通電する。
用することができる。インバータなどの電流制御器を用
いて、半径方向力発生用巻線４８に電流を通電する。
【００８６】前記回転角検出器５３として、ロータリー
エンコーダなどの回転角度を検出することのできる検出
器を採用することができる。このロータリエンコーダ等
の回転角検出器により検出された回転角を電動機制御器
５５にフィードバックするなどの方法で同期電動機とし
て回転子４６を駆動する。回転角検出器５３及び回転速
度検出器５４のかわりに、固定子内周部分などに配置し
たホール素子などの磁束検出器の信号とトルク発生用巻
線の電流値に基づいて回転子４６の回転角度と回転速度
を検出する装置でもよい。また、回転角度検出器５３及
び回転速度検出器５４のかわりに、トルク発生用巻線の
電圧値と電流値に基づいて回転子４６の回転角度と回転
速度とを検出する回転角検出器であっても良い。
エンコーダなどの回転角度を検出することのできる検出
器を採用することができる。このロータリエンコーダ等
の回転角検出器により検出された回転角を電動機制御器
５５にフィードバックするなどの方法で同期電動機とし
て回転子４６を駆動する。回転角検出器５３及び回転速
度検出器５４のかわりに、固定子内周部分などに配置し
たホール素子などの磁束検出器の信号とトルク発生用巻
線の電流値に基づいて回転子４６の回転角度と回転速度
を検出する装置でもよい。また、回転角度検出器５３及
び回転速度検出器５４のかわりに、トルク発生用巻線の
電圧値と電流値に基づいて回転子４６の回転角度と回転
速度とを検出する回転角検出器であっても良い。
【００８７】電動機制御器５５としては、ＰＩ（比例−
積分）制御器などのほか、ベクトル制御、最適負荷角一
定制御、サーボモータ制御などの方式の制御器を用いる
ことも可能である。
積分）制御器などのほか、ベクトル制御、最適負荷角一
定制御、サーボモータ制御などの方式の制御器を用いる
ことも可能である。
【００８８】電動機制御器５５を用いて、トルク発生用
巻線に流すべき電流を演算し、インバータなどのトルク
用電流制御器５６を用いて、トルク発生用巻線に電流を
通電して、回転子を駆動する。
巻線に流すべき電流を演算し、インバータなどのトルク
用電流制御器５６を用いて、トルク発生用巻線に電流を
通電して、回転子を駆動する。
【００８９】上記装置構成により、回転子の半径方向２
軸方向を非接触で支持するとともに、トルクを発生する
ことのできる浮上型の回転装置が構成される。
軸方向を非接触で支持するとともに、トルクを発生する
ことのできる浮上型の回転装置が構成される。
【００９０】〈実施例３〉図１３はこの発明の一例であ
る浮上型の回転装置を示す。図１３に示されるように、
この浮上型の回転装置６０は、図１２に示される浮上型
の回転装置４０とは、以下の点で相違する。
る浮上型の回転装置を示す。図１３に示されるように、
この浮上型の回転装置６０は、図１２に示される浮上型
の回転装置４０とは、以下の点で相違する。
【００９１】すなわち、図１３に示される浮上型の回転
装置６０は、回転軸４１に同軸に装着された２基の回転
子４６a 、４６b を有する。この２基の回転子４６a 、
４６b それぞれは、一方の回転子４６a の突部４２a と
凹部４３a との繰り返し周期が他方の回転子４６b の突
部４２b と凹部４３b との繰り返し周期と半ピッチ相違
するように、回転軸４１に同軸に装着されている。２基
の回転子４６a 、４６b の外側には、それぞれ回転子４
６a 、４６b を囲繞するように、固定子４９a４９b が
設けられている。各固定子４９a 、４９b には、電流制
御器５２により制御された電流が通電される半径方向力
発生用巻線４８と、トルク用電流制御器５６により制御
された電流が通電されるトルク発生用巻線とが設けられ
る。一方の固定子４９a と他方の固定子４９b との間に
は、起磁力発生手段として巻線６１が装着されている。
この巻線６１は、直流が印加されて回転子４６a 、４６
b軸方向に励磁するようになっている。
装置６０は、回転軸４１に同軸に装着された２基の回転
子４６a 、４６b を有する。この２基の回転子４６a 、
４６b それぞれは、一方の回転子４６a の突部４２a と
凹部４３a との繰り返し周期が他方の回転子４６b の突
部４２b と凹部４３b との繰り返し周期と半ピッチ相違
するように、回転軸４１に同軸に装着されている。２基
の回転子４６a 、４６b の外側には、それぞれ回転子４
６a 、４６b を囲繞するように、固定子４９a４９b が
設けられている。各固定子４９a 、４９b には、電流制
御器５２により制御された電流が通電される半径方向力
発生用巻線４８と、トルク用電流制御器５６により制御
された電流が通電されるトルク発生用巻線とが設けられ
る。一方の固定子４９a と他方の固定子４９b との間に
は、起磁力発生手段として巻線６１が装着されている。
この巻線６１は、直流が印加されて回転子４６a 、４６
b軸方向に励磁するようになっている。
【００９２】さらに詳述すると、２組の回転子４６a 、
４６b と固定子とを、回転子４６a４６b を軸方向に励
磁する巻線６１を挟んで軸方向に縦列に配置するとき、
２組の固定子４９a 、４９b における磁性体（固定子鉄
心）の外周部分どうしを磁気的に結ぶ磁性体のケーシン
グ６３などを配置するのが良い。回転子４６a 、４６b
を軸方向に励磁する巻線６１と２組の固定子鉄心の外周
を結ぶケーシング６３などのかわりに、永久磁石などを
配置しても良い。
４６b と固定子とを、回転子４６a４６b を軸方向に励
磁する巻線６１を挟んで軸方向に縦列に配置するとき、
２組の固定子４９a 、４９b における磁性体（固定子鉄
心）の外周部分どうしを磁気的に結ぶ磁性体のケーシン
グ６３などを配置するのが良い。回転子４６a 、４６b
を軸方向に励磁する巻線６１と２組の固定子鉄心の外周
を結ぶケーシング６３などのかわりに、永久磁石などを
配置しても良い。
【００９３】２組の回転子４６a 、４６b に配置する永
久磁石４５a 、４５b の回転子外周側の極性は、片側の
回転子４６a ではすべてＮ極とし、もう片側の回転子４
６bはすべてＳ極とする。これら２組の回転子４６a 、
４６b の磁極は、互いに半ピッチ相違する配置とする。
すなわち、例えば回転子４６a 、４６b の磁極数を片側
で８極とすれば、２組の回転子４６a 、４６b の永久磁
石４５a 、４５b が配置される円周方向の位置は、機械
的な角度で４５度異なる。
久磁石４５a 、４５b の回転子外周側の極性は、片側の
回転子４６a ではすべてＮ極とし、もう片側の回転子４
６bはすべてＳ極とする。これら２組の回転子４６a 、
４６b の磁極は、互いに半ピッチ相違する配置とする。
すなわち、例えば回転子４６a 、４６b の磁極数を片側
で８極とすれば、２組の回転子４６a 、４６b の永久磁
石４５a 、４５b が配置される円周方向の位置は、機械
的な角度で４５度異なる。
【００９４】２組の回転子４６a 、４６b の半径方向合
計４軸の変位を渦電流式センサ、インダクタンス式セン
サ、光学式センサ等の半径方向位置検出手段５０a 、５
０b用いて検出する。半径方向力発生用巻線４８の電圧
値と電流値から変位を検出する演算装置をもって半径方
向位置検出手段としても良い。
計４軸の変位を渦電流式センサ、インダクタンス式セン
サ、光学式センサ等の半径方向位置検出手段５０a 、５
０b用いて検出する。半径方向力発生用巻線４８の電圧
値と電流値から変位を検出する演算装置をもって半径方
向位置検出手段としても良い。
【００９５】回転子４６a 、４６b の変位を検出する半
径方向位置検出手段５０a 、５０bら出力されるデータ
を入力する位置制御器５１は、検出した半径方向位置に
関するデータを回転子の半径方向の変位を指令値と比較
して、ＰＩＤ制御器（比例、積分、微分演算器）、ＰＤ
制御器（比例、微分演算器）、最適レギュレータ制御
器、あるいはＨ∞制御器などの制御器と、固定子の巻線
が発生するべき起磁力の方向に応じた巻線電流値を演算
するための座標変換器を用いて構成することができる。
これらの装置を用いて、回転子４６a 、４６b を半径方
向の位置指令値どおりの位置に是正するための半径方向
力発生用巻線４８の電流値を演算する。さらに、インバ
ータなどの電流制御器を用いて、半径方向力発生用巻線
４８に電流を通電する。なお、図１３では、２組の回転
子のうち、片側の半径方向２軸分の位置制御装置を図示
し、もう一方の回転子の半径方向２軸分の位置制御装置
については省略している。
径方向位置検出手段５０a 、５０bら出力されるデータ
を入力する位置制御器５１は、検出した半径方向位置に
関するデータを回転子の半径方向の変位を指令値と比較
して、ＰＩＤ制御器（比例、積分、微分演算器）、ＰＤ
制御器（比例、微分演算器）、最適レギュレータ制御
器、あるいはＨ∞制御器などの制御器と、固定子の巻線
が発生するべき起磁力の方向に応じた巻線電流値を演算
するための座標変換器を用いて構成することができる。
これらの装置を用いて、回転子４６a 、４６b を半径方
向の位置指令値どおりの位置に是正するための半径方向
力発生用巻線４８の電流値を演算する。さらに、インバ
ータなどの電流制御器を用いて、半径方向力発生用巻線
４８に電流を通電する。なお、図１３では、２組の回転
子のうち、片側の半径方向２軸分の位置制御装置を図示
し、もう一方の回転子の半径方向２軸分の位置制御装置
については省略している。
【００９６】また、回転軸４１にロータリーエンコーダ
などの回転角度を検出する回転角度検出器５３および回
転速度を検出する回転速度検出器５４を取り付け、電動
機制御器５５にフィードバックするなどの方法で同期電
動機として駆動する。ロータリーエンコーダのかわり
に、固定子内周部分などに配置したホール素子などの磁
束検出器の信号とトルク発生用巻線の電流値に基づいて
回転子の回転角度と回転速度を検出する装置でもよい。
また、ロータリーエンコーダのかわりに、トルク発生用
巻線の電圧値と電流値に基づいて回転子の回転角度と回
転速度を検出する装置でもよい。
などの回転角度を検出する回転角度検出器５３および回
転速度を検出する回転速度検出器５４を取り付け、電動
機制御器５５にフィードバックするなどの方法で同期電
動機として駆動する。ロータリーエンコーダのかわり
に、固定子内周部分などに配置したホール素子などの磁
束検出器の信号とトルク発生用巻線の電流値に基づいて
回転子の回転角度と回転速度を検出する装置でもよい。
また、ロータリーエンコーダのかわりに、トルク発生用
巻線の電圧値と電流値に基づいて回転子の回転角度と回
転速度を検出する装置でもよい。
【００９７】電動機制御器５５は、ＰＩ（比例−積分）
制御器などのほか、ベクトル制御、最適負荷角一定制
御、サーボモータ制御などの方式の制御器を用いること
も可能である。
制御器などのほか、ベクトル制御、最適負荷角一定制
御、サーボモータ制御などの方式の制御器を用いること
も可能である。
【００９８】電動機制御器５５を用いて、トルク発生用
巻線に流すべき電流を演算し、インバータなどのトルク
用電流制御器５６を用いて、トルク発生用巻線に電流を
通電して、浮上型の回転装置を駆動する。このとき、２
組の固定子のトルク発生用巻線は、共通の電動機制御器
５５およびトルク用電流制御器５６を用いて駆動するこ
とも可能である。また、２組の固定子を通してトルク発
生用巻線を施すことによって、２組の固定子を配置した
ときに内側となる部分のコイルエンドを省略することが
できるので、軸方向の長さを短縮することも可能であ
る。
巻線に流すべき電流を演算し、インバータなどのトルク
用電流制御器５６を用いて、トルク発生用巻線に電流を
通電して、浮上型の回転装置を駆動する。このとき、２
組の固定子のトルク発生用巻線は、共通の電動機制御器
５５およびトルク用電流制御器５６を用いて駆動するこ
とも可能である。また、２組の固定子を通してトルク発
生用巻線を施すことによって、２組の固定子を配置した
ときに内側となる部分のコイルエンドを省略することが
できるので、軸方向の長さを短縮することも可能であ
る。
【００９９】この浮上型の回転装置の駆動を行う際に、
２組の固定子の間に配置した回転子４６a 、４６b を軸
方向に励磁する巻線６１を用いて、回転子の鉄心磁極部
分の磁束を変化させることで、トルク発生用巻線の誘導
起電力、力率などを調整することができる。回転子４６
a 、４６b を軸方向に励磁する巻線のかわりに永久磁石
を配置した場合には、配置する永久磁石の個数や厚さを
替えることで、同様に調整が可能である。
２組の固定子の間に配置した回転子４６a 、４６b を軸
方向に励磁する巻線６１を用いて、回転子の鉄心磁極部
分の磁束を変化させることで、トルク発生用巻線の誘導
起電力、力率などを調整することができる。回転子４６
a 、４６b を軸方向に励磁する巻線のかわりに永久磁石
を配置した場合には、配置する永久磁石の個数や厚さを
替えることで、同様に調整が可能である。
【０１００】上記装置構成により、回転子の半径方向４
軸方向を非接触で支持するとともに、トルクを発生でき
る浮上回転機械を構成する。
軸方向を非接触で支持するとともに、トルクを発生でき
る浮上回転機械を構成する。
【０１０１】
【発明の効果】この発明に係る半径方向力発生装置、巻
線付き回転機および回転装置は、簡単な装着構成で回転
軸に半径方向力を作用させることができる。そのため、
半径方向力発生装置または半径方向力発生装置を利用し
た回転装置として用いる場合には、軸受に係る荷重を軽
減することができる。また、巻線付き回転機あるいは回
転装置として用いる場合には、軸の半径方向の機械的、
電磁的な振動の抑制が可能であるほか、機械的な接触を
無くすことができることにより、摩擦損失の低減や回転
の高速化を図ることができる。
線付き回転機および回転装置は、簡単な装着構成で回転
軸に半径方向力を作用させることができる。そのため、
半径方向力発生装置または半径方向力発生装置を利用し
た回転装置として用いる場合には、軸受に係る荷重を軽
減することができる。また、巻線付き回転機あるいは回
転装置として用いる場合には、軸の半径方向の機械的、
電磁的な振動の抑制が可能であるほか、機械的な接触を
無くすことができることにより、摩擦損失の低減や回転
の高速化を図ることができる。
【図１】図１はこの発明に係る半径方向力発生装置にお
いて半径方向力が発生する原理を説明する原理説明図で
ある。
いて半径方向力が発生する原理を説明する原理説明図で
ある。
【図２】図２はこの発明に係る半径方向力発生装置の一
例を示す概略説明図である。
例を示す概略説明図である。
【図３】図３はこの発明に係る半径方向力発生装置の一
例における回転子を示す概略説明図である。
例における回転子を示す概略説明図である。
【図４】図４はこの発明に係る半径方向力発生装置の一
例における回転子を示す概略説明図である。
例における回転子を示す概略説明図である。
【図５】図５はこの発明に係る半径方向力発生装置の一
例における回転子を示す概略説明図である。
例における回転子を示す概略説明図である。
【図６】図６はこの発明に係る半径方向力発生装置の一
例における回転子及び固定子を示す概略説明図である。
例における回転子及び固定子を示す概略説明図である。
【図７】図７はこの発明に係る半径方向力発生装置の一
例における回転子及び固定子を示す概略説明図である。
例における回転子及び固定子を示す概略説明図である。
【図８】図８はこの発明に係る半径方向力発生装置の一
例における回転子及び半径方向力発生用巻線を示す概略
説明図である。
例における回転子及び半径方向力発生用巻線を示す概略
説明図である。
【図９】図９はこの発明に係る半径方向力発生装置の一
例であって、回転軸に同軸に２基の回転子を装着してな
る装置を示す概略断面説明図である。
例であって、回転軸に同軸に２基の回転子を装着してな
る装置を示す概略断面説明図である。
【図１０】図１０はこの発明に係る半径方向力発生装置
の一例であって、回転子と、半径方向力発生用巻線及び
トルク発生用巻線を有する固定子とを示す装置の概略断
面説明図である。
の一例であって、回転子と、半径方向力発生用巻線及び
トルク発生用巻線を有する固定子とを示す装置の概略断
面説明図である。
【図１１】図１１はこの発明の一実施例である回転装置
を示す概略説明図である。
を示す概略説明図である。
【図１２】図１２はこの発明の一実施例である他の回転
装置を示す概略説明図である。
装置を示す概略説明図である。
【図１３】図１３はこの発明の一実施例であるその他の
回転装置を示す概略説明図である。
回転装置を示す概略説明図である。
【図１４】図１４は従来の磁気軸受を用いた高速電動機
を示す概略説明図である。
を示す概略説明図である。
【図１５】図１５は半径方向位置制御巻線付き電磁回転
機械の概念的構成を示す説明図である。
機械の概念的構成を示す説明図である。
１、１a 、１b ・・・回転子、２・・・突部、３・・・
凹部、４・・・磁性体、５・・・永久磁石、Ｎa 、Ｎb
・・・半径方向力発生用巻線、６、６a 、６b ・・・固
定子、Ψｎ・・・対称磁束、Ψｍ・・・磁束、７・・・
非磁路形成体、８・・・被覆磁性体、９・・・空洞部、
１０・・・固定子用磁性体、１１・・・固定子側永久磁
石、Ｎ・・・半径方向力発生用巻線、１２・・・回転
軸、１３・・・起磁力発生手段、１４・・・回転装置、
Ｔ・・・トルク発生用巻線、２０・・・巻線付き回転
機、２１・・・回転軸、２２・・・突部、２３・・・凹
部、２４・・・磁性体、２５・・・永久磁石、２６・・
・回転子、２７・・・固定子側磁性体、２８・・・半径
方向力発生用巻線、２９・・・固定子、３０a 、３０b
・・・半径方向位置検出手段、３１・・・位置制御器、
３２・・・電流制御器、４０・・・浮上型の回転装置、
４１・・・回転軸、４２、４２a 、４２b ・・・突部、
４３、４３a 、４３b ・・・凹部、４４・・・磁性体、
４５・・・永久磁石、４６、４６a 、４６b ・・・回転
子、４７・・・固定子側磁性体、４８・・・半径方向力
発生用巻線、４９、４９a 、４９b ・・・固定子、５０
a 、５０b ・・・半径方向位置検出手段、５１・・・位
置制御器、５２・・・半径方向力用電流制御器、５３・
・・回転角度検出器、５４・・・回転速度検出器、５５
・・・電動機制御器、５６・・・トルク用電流制御器、
６０・・・浮上型の回転装置、６１・・・巻線。
凹部、４・・・磁性体、５・・・永久磁石、Ｎa 、Ｎb
・・・半径方向力発生用巻線、６、６a 、６b ・・・固
定子、Ψｎ・・・対称磁束、Ψｍ・・・磁束、７・・・
非磁路形成体、８・・・被覆磁性体、９・・・空洞部、
１０・・・固定子用磁性体、１１・・・固定子側永久磁
石、Ｎ・・・半径方向力発生用巻線、１２・・・回転
軸、１３・・・起磁力発生手段、１４・・・回転装置、
Ｔ・・・トルク発生用巻線、２０・・・巻線付き回転
機、２１・・・回転軸、２２・・・突部、２３・・・凹
部、２４・・・磁性体、２５・・・永久磁石、２６・・
・回転子、２７・・・固定子側磁性体、２８・・・半径
方向力発生用巻線、２９・・・固定子、３０a 、３０b
・・・半径方向位置検出手段、３１・・・位置制御器、
３２・・・電流制御器、４０・・・浮上型の回転装置、
４１・・・回転軸、４２、４２a 、４２b ・・・突部、
４３、４３a 、４３b ・・・凹部、４４・・・磁性体、
４５・・・永久磁石、４６、４６a 、４６b ・・・回転
子、４７・・・固定子側磁性体、４８・・・半径方向力
発生用巻線、４９、４９a 、４９b ・・・固定子、５０
a 、５０b ・・・半径方向位置検出手段、５１・・・位
置制御器、５２・・・半径方向力用電流制御器、５３・
・・回転角度検出器、５４・・・回転速度検出器、５５
・・・電動機制御器、５６・・・トルク用電流制御器、
６０・・・浮上型の回転装置、６１・・・巻線。
Claims (12)
- 【請求項１】 実質的に円筒状に形成された回転子とこ
の回転子を囲繞するように存在する固定子とを有し、 前記回転子は、複数の突部と凹部とを有する磁性体と、
前記凹部に配置され、かつ外側が同極となるように前記
凹部に配置された永久磁石とを備え、 前記固定子は、前記回転子に対して半径方向に向かう力
を発生させる２相以上の２極の半径方向力発生用巻線を
備えてなることを特徴とする半径方向力発生装置。 - 【請求項２】 前記請求項１に記載の回転子は、その磁
性体の突部が３個以上であり、前記永久磁石が前記磁性
体の全ての凹部に配置されてなる前記請求項１に記載の
半径方向力発生装置。 - 【請求項３】 前記請求項１に記載の回転子は、その磁
性体の突部が４極であり、隣り合わない凹部の２箇所に
外側が同極である永久磁石を配置してなる前記請求項１
に記載の半径方向力発生装置。 - 【請求項４】 前記請求項１〜３に記載の回転子は、永
久磁石の外側が磁性体で被覆されてなる前記請求項１〜
３のいずれかに半径方向力発生装置。 - 【請求項５】 前記固定子は、前記回転子における永久
磁石の外側の磁極とは反対の磁極を有する永久磁石を、
前記回転子に向かって設けられてなる前記請求項１〜４
のいずれかに記載の半径方向力発生装置。 - 【請求項６】 前記固定子は、前記回転子における永久
磁石の外側の磁極とは同極の磁極を有する永久磁石を、
前記回転子に向かって設けられてなる前記請求項１〜４
のいずれかに記載の半径方向力発生装置。 - 【請求項７】 前記請求項１〜６のいずれかに記載の半
径方向力発生装置と、 前記半径方向力発生装置における回転子の半径方向にお
ける変位を検出する半径方向位置検出手段と、 前記回転子の半径方向の変位を解消するように、前記半
径方向力発生用巻線に通電される電流を制御する制御手
段とを有することを特徴とする巻線付き回転機。 - 【請求項８】 前記請求項７に記載の巻線付き回転機
と、 前記巻線付き回転機における半径方向力発生装置の固定
子に設けられ、かつ回転子にトルクを発生させるよう
に、回転子における突部と永久磁石との数に等しい極数
を有する複数相のトルク発生用巻線とを備えてなること
を特徴とする回転装置。 - 【請求項９】 複数の突部と凹部とを有する磁性体、及
び前記凹部に配置され、外側が同極となるように前記凹
部に配置された永久磁石とを備え、実質的に円筒状に形
成され、互いに半ピッチ相違するように回転軸に設けら
れた複数の回転子と、この回転子を囲繞するように回転
子毎に配置され、前記回転子に対して半径方向に向かう
力を発生させる２相以上の２極の半径方向力発生用巻線
を備えてなる固定子とを有する半径方向力発生装置と、 前記隣接する固定子の間に配置され、隣接する固定子に
対応して隣接する回転子における突部を励磁する起磁力
発生手段と、 前記固定子に設けられ、かつ回転子にトルクを発生させ
るように、回転子における突部と永久磁石との数に等し
い極数を有する複数相のトルク発生用巻線とを有するこ
とを特徴とする回転装置。 - 【請求項１０】 前記請求項９に記載の隣接する回転子
の半径方向における変位をそれぞれ検出する半径方向変
位検出手段と、 前記半径方向変位検出手段により検出された変位を０に
するように、前記請求項９に記載の半径方向力発生用巻
線に通電される電流を制御する制御手段とを有してなる
前記請求項９に記載の回転装置。 - 【請求項１１】 前記請求項９に記載の起磁力発生手段
が永久磁石又は巻線である前記請求項９に記載の回転装
置。 - 【請求項１２】 前記請求項９に記載の起磁力発生手段
が起磁力の大きさを調節可能な巻線である前記請求項９
に記載の回転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30799496A JP3678517B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 半径方向力発生装置、巻線付き回転機、および回転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30799496A JP3678517B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 半径方向力発生装置、巻線付き回転機、および回転装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10150755A true JPH10150755A (ja) | 1998-06-02 |
| JP3678517B2 JP3678517B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=17975633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30799496A Expired - Fee Related JP3678517B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | 半径方向力発生装置、巻線付き回転機、および回転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3678517B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001169516A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-06-22 | Nissan Motor Co Ltd | 回転電機 |
| WO2005095719A1 (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-13 | Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. | 作業機械の旋回制動方法及び同装置 |
| WO2008090853A1 (ja) | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Tokyo University Of Science Educational Foundation Administrative Organization | 回転電気機械 |
| JP2009273214A (ja) * | 2008-05-03 | 2009-11-19 | Tokyo Univ Of Science | ベアリングレスモータ及び該ベアリングレスモータを搭載した人工心臓、血液ポンプ、人工心肺、ポンプ、ファン、ブロワ、コンプレッサ、アクチュエータ、リアクションホイール、フライホイール、揺動ステージ |
| US7712174B2 (en) | 2003-05-16 | 2010-05-11 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Rolling driving actuator and power toothbrush using the same |
| DE102009058424A1 (de) | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Asmo Co., Ltd., Kosai-shi | Bürstenloser Motor |
| JP2010252554A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Asmo Co Ltd | ロータ及びモータ |
| JP2013524747A (ja) * | 2010-07-06 | 2013-06-17 | 峰▲チァオ▼科技（深▲セン▼）有限公司 | 三相ａｃ永久磁石モータ |
| JP2013165602A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Yaskawa Electric Corp | 回転電機 |
| JP2013165601A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Yaskawa Electric Corp | 回転電機 |
| JP2014084846A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Asmo Co Ltd | 電動ポンプ |
| JP2015528276A (ja) * | 2012-07-17 | 2015-09-24 | ホワイロット エスアエス | ２つの磁気ベアリングモータからなるアクチュエータ |
| US9653952B2 (en) | 2009-04-03 | 2017-05-16 | Amso Co., Ltd. | Half permanent magnet motor |
| KR20180079666A (ko) * | 2017-01-02 | 2018-07-11 | 두산중공업 주식회사 | Pm 형 스테핑 모터 시스템을 이용한 자동 평형 장치 |
| CN108736656A (zh) * | 2017-04-13 | 2018-11-02 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 电机、用于电机的校正装置和校正方法 |
| CN109781325A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-05-21 | 南通大学 | 一种离心泵径向力测量装置及测量方法 |
-
1996
- 1996-11-19 JP JP30799496A patent/JP3678517B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001169516A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-06-22 | Nissan Motor Co Ltd | 回転電機 |
| US7712174B2 (en) | 2003-05-16 | 2010-05-11 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Rolling driving actuator and power toothbrush using the same |
| EP1731680A4 (en) * | 2004-04-02 | 2012-02-22 | Kobelco Constr Machinery Ltd | ROTATION BRAKING METHOD AND DEVICE FOR MACHINE TOOLS |
| WO2005095719A1 (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-13 | Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. | 作業機械の旋回制動方法及び同装置 |
| EP1731680A1 (en) * | 2004-04-02 | 2006-12-13 | Kobleco Construction Machinery Co., Ltd. | Rotation brake method and device for working machine |
| US7659677B2 (en) | 2004-04-02 | 2010-02-09 | Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. | Rotation brake method and device for working machine |
| WO2008090853A1 (ja) | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Tokyo University Of Science Educational Foundation Administrative Organization | 回転電気機械 |
| JP2009273214A (ja) * | 2008-05-03 | 2009-11-19 | Tokyo Univ Of Science | ベアリングレスモータ及び該ベアリングレスモータを搭載した人工心臓、血液ポンプ、人工心肺、ポンプ、ファン、ブロワ、コンプレッサ、アクチュエータ、リアクションホイール、フライホイール、揺動ステージ |
| US8179011B2 (en) | 2008-12-17 | 2012-05-15 | Asmo Co., Ltd. | Brushless motor |
| DE102009058424A1 (de) | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Asmo Co., Ltd., Kosai-shi | Bürstenloser Motor |
| US8264113B2 (en) | 2008-12-17 | 2012-09-11 | Asmo Co., Ltd. | Brushless motor |
| US9653952B2 (en) | 2009-04-03 | 2017-05-16 | Amso Co., Ltd. | Half permanent magnet motor |
| JP2010252554A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Asmo Co Ltd | ロータ及びモータ |
| JP2013524747A (ja) * | 2010-07-06 | 2013-06-17 | 峰▲チァオ▼科技（深▲セン▼）有限公司 | 三相ａｃ永久磁石モータ |
| JP2013165602A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Yaskawa Electric Corp | 回転電機 |
| JP2013165601A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Yaskawa Electric Corp | 回転電機 |
| JP2015528276A (ja) * | 2012-07-17 | 2015-09-24 | ホワイロット エスアエス | ２つの磁気ベアリングモータからなるアクチュエータ |
| JP2014084846A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Asmo Co Ltd | 電動ポンプ |
| KR20180079666A (ko) * | 2017-01-02 | 2018-07-11 | 두산중공업 주식회사 | Pm 형 스테핑 모터 시스템을 이용한 자동 평형 장치 |
| CN108736656A (zh) * | 2017-04-13 | 2018-11-02 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 电机、用于电机的校正装置和校正方法 |
| CN109781325A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-05-21 | 南通大学 | 一种离心泵径向力测量装置及测量方法 |
| CN109781325B (zh) * | 2018-10-10 | 2021-11-16 | 南通大学 | 一种离心泵径向力测量装置及测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3678517B2 (ja) | 2005-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Asama et al. | Proposal and analysis of a novel single-drive bearingless motor | |
| KR100403857B1 (ko) | 자기부상모터 | |
| Sugimoto et al. | Principle of a novel single-drive bearingless motor with cylindrical radial gap | |
| Asama et al. | Evaluation of a bearingless PM motor with wide magnetic gaps | |
| US5703423A (en) | Energy storage flywheel system | |
| JP3678517B2 (ja) | 半径方向力発生装置、巻線付き回転機、および回転装置 | |
| Asama et al. | Development of a one-axis actively regulated bearingless motor with a repulsive type passive magnetic bearing | |
| US20020105241A1 (en) | Integrated magnetic bearing | |
| Sugimoto et al. | Principle and test results of energy-saving effect of a single-drive bearingless motor in cooling fan applications | |
| JP2015171165A (ja) | 電動機および電動機システム | |
| JP2930254B2 (ja) | 自己浮上モ―タシステム | |
| JP2000184655A (ja) | 磁気浮上電動機 | |
| Nakagawa et al. | Optimization of stator design in a consequent-pole type bearingless motor considering magnetic suspension characteristics | |
| Asama et al. | Development of axial-flux single-drive bearingless motor with one-axis active positioning | |
| Asama et al. | Suspension force investigation for consequent-pole and surface-mounted permanent magnet bearingless motors with concentrated winding | |
| Asama et al. | Performance evaluation of a homopolar bearingless motor for ultrahigh speed applications | |
| Sugimoto et al. | A vibration reduction method of one-axis actively position regulated single-drive bearingless motor with repulsive passive magnetic bearings | |
| JP3742697B2 (ja) | ホモポーラ型リラクタンスモータ | |
| Srichiangsa et al. | Enhanced torque density of a novel one-axis actively positioned single-drive bearingless motor | |
| JP2860398B2 (ja) | アキシャル磁気浮上回転モータ及びこれを用いた回転機器 | |
| US6753631B2 (en) | Magnetically levitated motor | |
| Han et al. | Design and control of a disk-type integrated motor-bearing system | |
| JP3716028B2 (ja) | 半径方向位置制御巻線付き回転機および回転装置 | |
| JP3710547B2 (ja) | ディスク型磁気浮上回転機械 | |
| Asama et al. | Development of a homo-polar bearingless motor with concentrated winding for high speed applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050128 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050422 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050510 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090520 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100520 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110520 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110520 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120520 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |