|
磁気軸受に関する研究は多いが、そのほとんどが電磁石のみを用いた能動形磁気軸受である。能動形磁気軸受の一部を永久磁石を用いた受動形磁気軸受によって置き換え、かつ、能動形磁気軸受と併用することによりアクチュエ-タやセンサの数を減らすことができるため、装置を簡略化でき、省エギルギ、低コスト化、高信頼性とつながっていく。
本研究はラジアル方向に電磁石を用い、スラスト方向に永久磁石を用いたハイブリッドな磁気軸受系を設計・製作し、制御用アナログコントロ-ラを設計・製作し、かつ、ビルトイン形高周波モ-タによりロ-タを駆動することによって完全非接触なロ-タ・磁気軸受系の実現をはかって実験的研究を行った。とくに、当該年度は非接触磁気浮上した状態で受動形磁気軸受が能動形磁気軸受に与える影響をラジアル軸受特性・スラスト軸受特性として詳細に調べた。
その結果、以下のことが明らかになった。永久磁石を用いた受動形磁気軸受が能動形磁気軸受に与える影響はスラスト方向に関しては、スラストばね定数はギャップの2乗に反比例して小さくなり、減衰比はギャップの2乗に比例して大きくなる。ラジアル方向に関しては、ギャップが小さいほど(永久磁石間のギャップ、すなわちスラスト軸受間のギャップをさす)能動形磁気軸受のラジアルばね定数は小さくなり、また、剛体一次のコニカルモ-ドの固有振動数は小さくなるが、パラレルモ-ドの剛体二次と曲げ一次の固有振動数は変化しない。
今後、高速回転時の永久磁石の電磁石に与える影響を上記のように、ラジアル・スラスト軸受の動特性として明らかにする予定である。
|
