動圧・磁気併用マイクロ軸受の研究
流体动压和磁力微型轴承的研究
基本信息
- 批准号:14702025
- 负责人:
- 金额:$ 16.89万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
- 财政年份:2002
- 资助国家:日本
- 起止时间:2002 至 2004
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究の目的は,動圧軸受の回転開始・停止時の低速回転域におけるラジアル剛性不足を補い,軸の接触問題を回避することにある.具体的には,低速回転時の補助用軸受として,磁気軸受を用いた動圧・磁気併用型マイクロ軸受の実現を目指している.但し,従来の磁気軸受では,軸の姿勢制御に多数の電磁石・センサが必要なため,情報機器などの小型化に向かず,コスト的にも高価である.このため,本研究では,マイクロ磁気軸受の実現と,動圧軸受とのハイブリッド化を目的とし研究を進めている.昨年度までの研究では,マイクロ磁気軸受の高剛性,高精度化,さらに,最大軸径φ2mmの小型化を達成した.しかしながら,フィードバック制御用変位センサの寸法が軸受自体より大きい問題があった,このため,本年度は,上記の問題を解決する手段として,マイクロ磁気軸受用のセンサレス変位計測方法を検討した.当初,磁気軸受内の磁場変動から変位の推定を試みたが,磁気飽和の影響から磁気軸受の安定化に十分な高精度変位計測が実現できなかった.このため,マイクロ磁気軸受の電磁石コアを電極として,ロータと電極間の静電容量変化を計測することで,変位を推定する手法を開発した.その結果,1kHzバンド幅と2μm程度の分解能の変位推定を実現し,その推定変位を用いた安定したマイクロ磁気軸受の制御を実現した.また,マイクロ磁気軸受内部に,小型誘導電動機を組み込み,軸の回転にも成功した.この結果,φ6mmのマイクロ磁気軸受では,センサレス浮上,マイクロ誘導電動機の組み込みにより,10,000pm以上の回転数での非接触回転を実現した.
は の purpose, this study 圧 axis is の back planning start, stop の low back planning domain に お け る ラ ジ ア ル fill insufficient を い rigidity, axial の contact problem を avoid す る こ と に あ る. Specific に は, low speed back to planning の subsidies with shaft by と し て, magnetic 気 axis by を い た dynamic 圧 type, magnetic 気 and マ イ ク ロ shaft by の be presently を refers し て い る. But し 従 to の magnetic 気 shaft by で は, shaft の posture suppression に most の electromagnet, セ ン サ が necessary な た め, intelligence machine な ど の miniaturization に to か ず, コ ス ト of に も high 価 で あ る. こ の た め, this study で は, マ イ ク ロ magnetic 気 shaft by の be と, 圧 axis by と の ハ イ ブ リ ッ ド change を purpose と を し research into め て い る. Yesterday annual ま で の research で は, マ イ ク ロ magnetic 気 axis is の high rigidity, high precision, さ ら に, maximum diameter of axle phi 2 mm の miniaturization を reached し た. し か し な が ら, フ ィ ー ド バ ッ imperial ク system - a セ ン サ の inch method が shaft by autologous よ り big き い problem が あ っ た, こ の た め, this year は written の を solve す る means と し て, マ The magnetic field axis uses the <s:1> セ サレス サレス サレス variation meter measurement method を検 to determine the <s:1> た. At the beginning, the magnetic 気 shaft by の magnetic field variations within か still ら - a presumption の を try み た が, saturated magnetic 気 の influence か ら magnetic 気 shaft by の stabilization に very な precision - a measuring が be presently で き な か っ た. こ の た め, マ イ ク ロ 気 shaft by の electric magnets コ ア を electrode と し て, ロ ー タ と の between electrode electrostatic capacity - the を measuring す る こ と で, - a presumption を す る Gimmick を open 発 し た. そ の results, 1 KHZ バ ン の ド と picture 2 microns degree can decompose の - a presumption を be し, そ の presumed - a を with い た settle し た マ イ ク ロ magnetic 気 shaft by の suppression を be presently し た. ま た, マ イ ク ロ magnetic 気 shaft by internal に, small induction motor group を み 込 み, shaft の back planning に も successful し た. こ の results, phi is 6 mm の マ イ ク ロ magnetic 気 shaft by で は, セ ン サ レ ス float, マ イ ク ロ induction motor group の み 込 み に よ り, more than 10000 PM の back to planning several で の non-contact back planning を be presently し た.
项目成果
期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A New Design for a Compact Centrifugal Blood Pump with a Magnetically Levitated Rotor
磁悬浮转子紧凑型离心血泵的新设计
- DOI:
- 发表时间:2004
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:J.Asama;T.Shinshi;H.Hoshi;S.Takatani;Akira Shimokohbe
- 通讯作者:Akira Shimokohbe
Lichuan Li, Tadahiko Shinshi, Jiro Kuroki, Akira Shimokohbe: "One-Axis-Controlled Magnetic Bearing and Its Performance"JSME International Journal C. 46,2. 391-396 (2003)
Lichuan Li、Tadahiko Shinshi、Jiro Kuroki、Akira Shimokohbe:“单轴控制磁力轴承及其性能”JSME 国际期刊 C. 46,2。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
A micro magnetic bearing with a 2mm-diameter rotor and its performance
2mm直径转子微型磁力轴承及其性能
- DOI:
- 发表时间:2004
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Jiro Kuroki;Tadahiko Shinshi;Lichuan Li;Akira Shimokohbe
- 通讯作者:Akira Shimokohbe
L.Li, T.Shinshi: "A Simple and Miniaturized Magnetic Bearing for Cost-Sensitive Application"8^<th> International Symposium on Magnetic Bearings. 561-565 (2002)
L.Li,T.Shinshi:“用于成本敏感应用的简单小型磁力轴承”第 8 届国际磁力轴承研讨会。
- DOI:
- 发表时间:
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- 影响因子:0
- 作者:
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