Магнитная подвеска ротора Советский патент 1993 года по МПК F16C32/04 

Изобретение относится к области энерУетики, прикладной механики и другим областям науки и техники и предназначено для создания неконтактной подвески тяжелого ротора, например рбтора крупного гидрогенератора.

Известна магнитная подвеска ротора, содержащая концентрично расположенные корпус и ротор, на рабочих поверхностях которых соосно оси вращения расположены магнитные элембнты.

Такая конструкция неприменима для магнитного удержания ротора тяжелой массы.

Целью изобретения является повышение несущей способности магнитной подвески.

Цель достигается тем, что в магнитной подвеске ротора, содержащей концен- рично расположенные корпус и ротор, на рабочих поверхностях которых соосно. оси вращения расположены магнитные элементы, последние выполнены D виде короткозамкнутых сверхпроводящих контуров и расположены с чередованием полярности, при этом на корпусе и роторе закреплены контуры одноименной полярности.

На чертеже изображена схематически магнитная подвеска ротора с вертикальной осью вращения.

Магнитная подвеска ротора содержит концентрично расположенные корпус 1 и ротор 2. На рабочих поверхностях корпуса и ротора соосно оси вращения 3 размещены короткоз мкнутые сверхпроводящие контуры 4 и 5. Контуры 4 имеют одну полярность, а контуры 5 - противоположную. Контуры 4 и 5 расположены с чередованием магнитной полярности.

Подвеска работает следующим образом. Ротор 2 устанавливается в исходное положение и в контурах 4 и 5 создаются неодинаковые по величине замороженные магнитные потоки. Противоположная полярность контуров 4 и 5 обеспечивается противоположным направлением тока во время запитки. За счет магнитного притяжения, достигаемого противоположной магнитной полярностью контуров 4 и 5, уравновешивается вес ротора. При смещеФормула изобретения МАГНИТНАЯ ПОДВЕСКА РОТОРА, содержащая концентрично расположенные корпус и ротор, на рабочих поверхностях которых соосно оси вращения расположены магнитные элементы, отличающаяся гем. что, с целью повышения несущей споНИИ ротора 2 в вертикальном напрявлении. стабилизирующий эффект, обязанный замороженности полного магнитного потока сверхпроводящего контура, проявляется следующим образом. Если зазор между ротором и корпусом уменьшается, в контурах 4 корпуса увеличивается доля магнитного потока за .счет токов в контурах 5 ротора. Аналогичное явление должно было бы произойти в контурах 5 ротора. Однако этого не происходит, так как полный поток сверхпроводящего контура на основе закона электромагнитной индукции является постоянным. Условия постоянства замороженности приводят к уменьшению токов в контурах корпуса и ротора и к уменьшению магнитной силы. Уменьшение магнитной силы при уменьшении зазора образует избыток силы веса над магнитной, ротор движется вниз, зазор увеличивается до исходной величины.

При увеличении зазора сверх нормы магнитное притяжение увеличивается в результате увеличения токов в контурах(снова проявляется замороженность потока сверхпроводящего контура). Это дает избыток магнитной силы над силой веса, что приводит к уменьшению зазора между корпусом и ротором. Из этого следует, что в направлении оси положение ротора устойчиво При смещениях, перпендикулярных оси. возникают восстанавливающие силы (система магнитно симметрична и магнитная сила имеет характер притяжения). Поэтому в этих направлениях ротор также устойчив. Устойчивость ротора при наклонах обеспечивается стабилизирующим эффектом, обязанным постоянстау магнитного потока и проявляюа1имся аналогично описанному выше. Таким образом магнитное взаимодействие токов сверхпроводящих контуров ротора и корпуса обеспечивает устойчивую неконтактную магнитную подвеску. Аналогично может быть обеспечена устойчивость положения ротора с горизонтальной осью вращения.

(56) Магнитные и мзгнитогидродинамические опоры. Обзор, составитель Метлин В.В. М.: Энергия, 1968, с. 28, рис. 1-7.

собности, магнитные элементы выполнены в виде короткозамкнутых сверхпроводящих контуров и расположены с чередованием магнитной полярности, при зтом на корпусе и роторе закрргь- рн},| контуры одноименной поляриостч.