JP2583913Y2 - 磁気軸受の制御装置 - Google Patents
磁気軸受の制御装置Info
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- JP2583913Y2 JP2583913Y2 JP1666692U JP1666692U JP2583913Y2 JP 2583913 Y2 JP2583913 Y2 JP 2583913Y2 JP 1666692 U JP1666692 U JP 1666692U JP 1666692 U JP1666692 U JP 1666692U JP 2583913 Y2 JP2583913 Y2 JP 2583913Y2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 22
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、磁気軸受の制御装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気軸受の制御装置として、ロータの位
置を検出する位置センサの検出値に基づいて電磁石用電
力増幅器を介して磁気軸受の電磁石を制御するものが知
られている。また、この種の制御装置において、電磁石
用電力増幅器における駆動電圧の帯域を補償するため、
ロータと電磁石の間のエアギャップ部の磁束密度を検出
用コイルを用いて検出し、これを電力増幅器にフィード
バックするようにしたものが提案されている（たとえば
特開昭５５−８５９０５号公報参照）。
置を検出する位置センサの検出値に基づいて電磁石用電
力増幅器を介して磁気軸受の電磁石を制御するものが知
られている。また、この種の制御装置において、電磁石
用電力増幅器における駆動電圧の帯域を補償するため、
ロータと電磁石の間のエアギャップ部の磁束密度を検出
用コイルを用いて検出し、これを電力増幅器にフィード
バックするようにしたものが提案されている（たとえば
特開昭５５−８５９０５号公報参照）。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にした場合、磁束密度検出用コイルが電磁コイルと別に
必要になる。また、コイルによる磁束密度の検出方法は
変圧器形の検出方法であり、位相の遅れが生じるため、
位相補償が必要になる。
にした場合、磁束密度検出用コイルが電磁コイルと別に
必要になる。また、コイルによる磁束密度の検出方法は
変圧器形の検出方法であり、位相の遅れが生じるため、
位相補償が必要になる。
【０００４】この考案の目的は、上記の問題を解決し、
ロータと電磁石の間の磁束密度に基づいて電磁石用電力
増幅器における駆動電圧の帯域の補償ができ、しかもそ
のために磁束密度検出用コイルやその位相補償を必要と
しない磁気軸受の制御装置を提供することにある。
ロータと電磁石の間の磁束密度に基づいて電磁石用電力
増幅器における駆動電圧の帯域の補償ができ、しかもそ
のために磁束密度検出用コイルやその位相補償を必要と
しない磁気軸受の制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この考案による磁気軸受
の制御装置は、ロータの位置を検出する位置センサの検
出値に基づいて電磁石用電力増幅器を介して磁気軸受の
電磁石を制御する装置であって、上記位置センサの検出
値と電磁石のコイル電流値からロータと電磁石の間の磁
束密度を演算する演算手段を備え、この演算手段による
磁束密度の演算値が上記電磁石用電力増幅器にフィード
バックされていることを特徴とするものである。
の制御装置は、ロータの位置を検出する位置センサの検
出値に基づいて電磁石用電力増幅器を介して磁気軸受の
電磁石を制御する装置であって、上記位置センサの検出
値と電磁石のコイル電流値からロータと電磁石の間の磁
束密度を演算する演算手段を備え、この演算手段による
磁束密度の演算値が上記電磁石用電力増幅器にフィード
バックされていることを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】ロータと電磁石の間の磁束密度の演算値が電磁
石用電力増幅器にフィードバックされるので、電磁石用
電力増幅器における駆動電圧の帯域を補償することがで
きる。そして、演算手段により位置センサの検出値と電
磁石のコイル電流値から磁束密度を演算するので、磁束
密度検出用コイルが不要であり、その位相補償も不要で
ある。
石用電力増幅器にフィードバックされるので、電磁石用
電力増幅器における駆動電圧の帯域を補償することがで
きる。そして、演算手段により位置センサの検出値と電
磁石のコイル電流値から磁束密度を演算するので、磁束
密度検出用コイルが不要であり、その位相補償も不要で
ある。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して、この考案の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【０００８】図１は、ラジアル磁気軸受の制御装置のう
ち、１対の電磁石(1)(2)を制御する部分の１例を示して
いる。
ち、１対の電磁石(1)(2)を制御する部分の１例を示して
いる。
【０００９】図１において、(3)(4)は電磁石(1)(2)の電
磁コイル、(5) は磁気軸受に非接触支持されて回転する
ロータ、(6)(7)はロータ(5) のラジアル方向の位置を検
出する位置センサ、(8)(9)は電磁石(1)(2)を駆動するた
めの電力増幅器、(10)はバイアス電流値Ｉb に相当する
一定電圧を発生する定電圧回路、(11)は加算器、(12)は
減算器、(13)はＰＩＤ制御回路、(14)は２つの位置セン
サ(6)(7)の検出値からロータ(5) のラジアル方向の変位
を求める減算器、(15)(16)は電磁コイル(3)(4)に流れる
電流を検出するための抵抗である。
磁コイル、(5) は磁気軸受に非接触支持されて回転する
ロータ、(6)(7)はロータ(5) のラジアル方向の位置を検
出する位置センサ、(8)(9)は電磁石(1)(2)を駆動するた
めの電力増幅器、(10)はバイアス電流値Ｉb に相当する
一定電圧を発生する定電圧回路、(11)は加算器、(12)は
減算器、(13)はＰＩＤ制御回路、(14)は２つの位置セン
サ(6)(7)の検出値からロータ(5) のラジアル方向の変位
を求める減算器、(15)(16)は電磁コイル(3)(4)に流れる
電流を検出するための抵抗である。
【００１０】位置センサ(6)(7)はロータ(5) のラジアル
方向の位置を検出し、減算器(14)は２つの位置センサ
(6)(7)の検出値の差を演算することによってロータ(5)
のラジアル方向の変位を温度ドリフトの影響を受けずに
求める。この実施例では、ロータ(5) のラジアル方向の
変位は図１の下側を正として表わされる。また、ロータ
(5) のラジアル方向の変位が０のときの２つの電磁石
(1)(2)からロータ(5) までの距離は、その値が等しいと
した場合、δで表わされる。変位が０のときのロータ
(5) の位置を基準位置といい、このときの各距離δを位
置基準値ということにする。
方向の位置を検出し、減算器(14)は２つの位置センサ
(6)(7)の検出値の差を演算することによってロータ(5)
のラジアル方向の変位を温度ドリフトの影響を受けずに
求める。この実施例では、ロータ(5) のラジアル方向の
変位は図１の下側を正として表わされる。また、ロータ
(5) のラジアル方向の変位が０のときの２つの電磁石
(1)(2)からロータ(5) までの距離は、その値が等しいと
した場合、δで表わされる。変位が０のときのロータ
(5) の位置を基準位置といい、このときの各距離δを位
置基準値ということにする。
【００１１】ロータ(5) が基準位置からΔδだけ変位し
た場合、減算器(14)では、第１位置センサ(6) の検出値
と第２位置センサ(7) の検出値の差（２×Δδ）が演算
され、その１／２の電圧Δδが変位検出値としてＰＩＤ
制御回路(13)に出力される。ＰＩＤ制御回路(13)は、変
位検出値Δδに基づいて電磁石(1)(2)の電流指令値Ｉc
を求め、これを加算器(11)と減算器(12)に出力する。加
算器(11)は、定電圧回路(10)からのバイアス電流値Ｉb
と電流指令値Ｉc の和（Ｉb ＋Ｉc ）を求め、これを第
１電力増幅器(8) に出力する。第１電力増幅器(8) には
第１電磁石(1)のコイル(3) に流れるコイル電流の検出
値Ｉ1 がフィードバックされており、（Ｉb ＋Ｉc ）と
Ｉ1 に基づいて第１電磁石(1) が制御される。減算器(1
2)は、定電圧回路(10)からのバイアス電流値Ｉb と電流
指令値Ｉc の差（Ｉb −Ｉc ）を求め、これを第２電力
増幅器(9) に出力する。第２電力増幅器(9) には第２電
磁石(2) のコイル(4) に流れるコイル電流の検出値Ｉ2
がフィードバックされており、（Ｉb −Ｉc ）とＩ2 に
基づいて第２電磁石(2) が制御される。そして、これに
より、ロータ(5) が基準位置に保持されるようになって
いる。
た場合、減算器(14)では、第１位置センサ(6) の検出値
と第２位置センサ(7) の検出値の差（２×Δδ）が演算
され、その１／２の電圧Δδが変位検出値としてＰＩＤ
制御回路(13)に出力される。ＰＩＤ制御回路(13)は、変
位検出値Δδに基づいて電磁石(1)(2)の電流指令値Ｉc
を求め、これを加算器(11)と減算器(12)に出力する。加
算器(11)は、定電圧回路(10)からのバイアス電流値Ｉb
と電流指令値Ｉc の和（Ｉb ＋Ｉc ）を求め、これを第
１電力増幅器(8) に出力する。第１電力増幅器(8) には
第１電磁石(1)のコイル(3) に流れるコイル電流の検出
値Ｉ1 がフィードバックされており、（Ｉb ＋Ｉc ）と
Ｉ1 に基づいて第１電磁石(1) が制御される。減算器(1
2)は、定電圧回路(10)からのバイアス電流値Ｉb と電流
指令値Ｉc の差（Ｉb −Ｉc ）を求め、これを第２電力
増幅器(9) に出力する。第２電力増幅器(9) には第２電
磁石(2) のコイル(4) に流れるコイル電流の検出値Ｉ2
がフィードバックされており、（Ｉb −Ｉc ）とＩ2 に
基づいて第２電磁石(2) が制御される。そして、これに
より、ロータ(5) が基準位置に保持されるようになって
いる。
【００１２】なお、ここまでの磁気軸受の制御は、すで
に公知である。
に公知である。
【００１３】上記の制御装置には、第１位置センサ(6)
の検出値と第１電磁石(1) のコイル電流値Ｉ1 からロー
タ(5) と第１電磁石(1) の間の磁束密度Ｂ1 を演算する
とともに、第２位置センサ(7) の検出値と第２電磁石
(2) のコイル電流値Ｉ2 からロータ(5) と第２電磁石
(2) の間の磁束密度Ｂ2 を演算する演算手段が設けら
れ、電力増幅器(8)(9)における駆動電圧の帯域を補償す
るために、第１電磁石(1) 側の磁束密度Ｂ1 の演算値が
第１電力増幅器(8) に、第２電磁石(2) 側の磁束密度Ｂ
2 の演算値が第２電力増幅器(9) にそれぞれフィードバ
ックされるようになっている。この演算手段は、位置基
準値δに相当する一定電圧を発生する定電圧回路(17)、
加算器(18)、減算器(19)、２つの乗算器(20)(21)および
２つの除算器(2２）（２３）から構成されている。
の検出値と第１電磁石(1) のコイル電流値Ｉ1 からロー
タ(5) と第１電磁石(1) の間の磁束密度Ｂ1 を演算する
とともに、第２位置センサ(7) の検出値と第２電磁石
(2) のコイル電流値Ｉ2 からロータ(5) と第２電磁石
(2) の間の磁束密度Ｂ2 を演算する演算手段が設けら
れ、電力増幅器(8)(9)における駆動電圧の帯域を補償す
るために、第１電磁石(1) 側の磁束密度Ｂ1 の演算値が
第１電力増幅器(8) に、第２電磁石(2) 側の磁束密度Ｂ
2 の演算値が第２電力増幅器(9) にそれぞれフィードバ
ックされるようになっている。この演算手段は、位置基
準値δに相当する一定電圧を発生する定電圧回路(17)、
加算器(18)、減算器(19)、２つの乗算器(20)(21)および
２つの除算器(2２）（２３）から構成されている。
【００１４】加算器(18)では、定電圧回路(17)からの位
置基準値δと変位検出値Δδの和（δ＋Δδ）が求めら
れ、これが第１乗算器(20)に出力される。第１乗算器(2
0)では、（δ＋Δδ）を２倍した値｛２（δ＋Δδ）｝
が求められ、これが第１除算器(22)に出力される。第１
除算器(22)では、第１電磁石(1) のコイル電流検出値Ｉ
1 と第１乗算器(20)の出力｛２（δ＋Δδ）｝の商｛Ｉ
1 ／２（δ＋Δδ）｝が求められ、これが第１電力増幅
器(8) にフィードバックされる。｛Ｉ1 ／２（δ＋Δ
δ）｝はロータ(5) と第１電磁石(1) の間の磁束密度Ｂ
1 に比例しており、これにより磁束密度Ｂ1 が第１電力
増幅器(8) にフィードバックされることになる。減算器
(19)では、定電圧回路(17)からの位置基準値δと変位検
出値Δδの差（δ−Δδ）が求められ、これが第２乗算
器(21)に出力される。第２乗算器(21)では、（δ−Δ
δ）を２倍した値｛２（δ−Δδ）｝が求められ、これ
が第２除算器(23)に出力される。第２除算器(23)では、
第２電磁石(2) のコイル電流検出値Ｉ2 と第２乗算器(2
1)の出力｛２（δ−Δδ）｝の商｛Ｉ2 ／２（δ−Δ
δ）｝が求められ、これが第２電力増幅器(9) にフィー
ドバックされる。｛Ｉ2 ／２（δ−Δδ）｝はロータ
(5) と第２電磁石(2) の間の磁束密度Ｂ2 に比例してお
り、これにより磁束密度Ｂ2 が第２電力増幅器(9) にフ
ィードバックされることになる。
置基準値δと変位検出値Δδの和（δ＋Δδ）が求めら
れ、これが第１乗算器(20)に出力される。第１乗算器(2
0)では、（δ＋Δδ）を２倍した値｛２（δ＋Δδ）｝
が求められ、これが第１除算器(22)に出力される。第１
除算器(22)では、第１電磁石(1) のコイル電流検出値Ｉ
1 と第１乗算器(20)の出力｛２（δ＋Δδ）｝の商｛Ｉ
1 ／２（δ＋Δδ）｝が求められ、これが第１電力増幅
器(8) にフィードバックされる。｛Ｉ1 ／２（δ＋Δ
δ）｝はロータ(5) と第１電磁石(1) の間の磁束密度Ｂ
1 に比例しており、これにより磁束密度Ｂ1 が第１電力
増幅器(8) にフィードバックされることになる。減算器
(19)では、定電圧回路(17)からの位置基準値δと変位検
出値Δδの差（δ−Δδ）が求められ、これが第２乗算
器(21)に出力される。第２乗算器(21)では、（δ−Δ
δ）を２倍した値｛２（δ−Δδ）｝が求められ、これ
が第２除算器(23)に出力される。第２除算器(23)では、
第２電磁石(2) のコイル電流検出値Ｉ2 と第２乗算器(2
1)の出力｛２（δ−Δδ）｝の商｛Ｉ2 ／２（δ−Δ
δ）｝が求められ、これが第２電力増幅器(9) にフィー
ドバックされる。｛Ｉ2 ／２（δ−Δδ）｝はロータ
(5) と第２電磁石(2) の間の磁束密度Ｂ2 に比例してお
り、これにより磁束密度Ｂ2 が第２電力増幅器(9) にフ
ィードバックされることになる。
【００１５】第１乗算器(20)に入力する電圧（δ＋Δ
δ）は第１位置センサ(6) の検出値（δ＋Δδ）と等し
く、第２乗算器(21)に入力する電圧（δ−Δδ）は第２
位置センサ(7) の検出値（δ−Δδ）と等しい。したが
って、定電圧回路(17)、加算回路(18)および減算回路(1
9)を設けずに、第１位置センサ(6) の検出値（δ＋Δ
δ）を第１乗算器(20)に、第２位置センサ(7) の検出値
（δ−Δδ）を第２乗算器(21)にそれぞれ出力するよう
にしてもよい。
δ）は第１位置センサ(6) の検出値（δ＋Δδ）と等し
く、第２乗算器(21)に入力する電圧（δ−Δδ）は第２
位置センサ(7) の検出値（δ−Δδ）と等しい。したが
って、定電圧回路(17)、加算回路(18)および減算回路(1
9)を設けずに、第１位置センサ(6) の検出値（δ＋Δ
δ）を第１乗算器(20)に、第２位置センサ(7) の検出値
（δ−Δδ）を第２乗算器(21)にそれぞれ出力するよう
にしてもよい。
【００１６】
【考案の効果】この考案の磁気軸受の制御装置によれ
ば、上述のように、ロータと電磁石の間の磁束密度の演
算値を電磁石用電力増幅器にフィードバックすることに
よって、電磁石用電力増幅器における駆動電圧の帯域を
補償することができ、しかも、そのために磁束密度検出
用コイルやその位相補償を必要としない。
ば、上述のように、ロータと電磁石の間の磁束密度の演
算値を電磁石用電力増幅器にフィードバックすることに
よって、電磁石用電力増幅器における駆動電圧の帯域を
補償することができ、しかも、そのために磁束密度検出
用コイルやその位相補償を必要としない。
【図１】この考案の実施例を示すラジアル磁気軸受の制
御装置の主要部の電気ブロック図である。
御装置の主要部の電気ブロック図である。
(1)(2) 電磁石 (3)(4) 電磁コイル (5) ロータ (6)(7) 位置センサ (8)(9) 電力増幅器 (10) 定電圧回路 (11) 加算器 (12) 減算器 (13) ＰＩＤ制御回路 (14) 減算器 (15)(16) 抵抗 (17) 定電圧回路 (18) 加算器 (19) 減算器 (20)(21) 乗算器 (22)(23) 除算器
Claims (1)
- 【請求項１】ロータの位置を検出する位置センサの検出
値に基づいて電磁石用電力増幅器を介して磁気軸受の電
磁石を制御する装置であって、 上記位置センサの検出値と電磁石のコイル電流値からロ
ータと電磁石の間の磁束密度を演算する演算手段を備
え、この演算手段による磁束密度の演算値が上記電磁石
用電力増幅器にフィードバックされていることを特徴と
する磁気軸受の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1666692U JP2583913Y2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 磁気軸受の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1666692U JP2583913Y2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 磁気軸受の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579041U JPH0579041U (ja) | 1993-10-26 |
| JP2583913Y2 true JP2583913Y2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=11922653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1666692U Expired - Lifetime JP2583913Y2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 磁気軸受の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583913Y2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP1666692U patent/JP2583913Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0579041U (ja) | 1993-10-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980623 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R323533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |