反磁性を用いた反発受動型磁気軸受における浮上力の検討

摘要

現在、回転子と固定子が完全無制御で機械的接触なしに回転するモータはほとhど見当たらない。その数少ないモータの中には磁気浮上コマや超電導を利用したものがある。しかし、前者は回転していなければ浮かない、後者は極低温条件が必要で利用が簡単ではない。複雑な制御や条件を必要としない磁気軸受のひとつにグラファイト板の反磁性を利用した非接触磁気軸受·回転機構があり、回転子浮上に重要な強い浮上力と回転を妨げない磁界分布を与える永久磁石のハルバッハ配列が報告されている。完全受動磁気支持型モータの実現においてこのハルバッハ配列は有効であると考える。本稿ではPMハルバッハ配列(PM-array)が熱分解グラファイト(PG)に生じる浮上力の計算方法と、モータに組み込むPM-arrayを提案する。同時にPG厚さの最適化とPM-arrayを構成する磁石の種類を変更した際の浮上力の比較を示す。