JP2001137778A - センサレス自励共振型電磁振動装置 - Google Patents
センサレス自励共振型電磁振動装置Info
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- JP2001137778A JP2001137778A JP32332299A JP32332299A JP2001137778A JP 2001137778 A JP2001137778 A JP 2001137778A JP 32332299 A JP32332299 A JP 32332299A JP 32332299 A JP32332299 A JP 32332299A JP 2001137778 A JP2001137778 A JP 2001137778A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁石の吸引力とバネの復元力による振動を
利用した粉粒体の振動搬送装置において、急速加振、急
速停止、搬送量制御などを可能にするローコストで高性
能の装置を提供する。 【解決手段】 インバータ２１の電流信号と電圧信号と
をキャリア周波数のバンドパスフィルタ６，６’を通し
さらにその絶対値演算及び除算により被振動体２の変位
の情報量を得るセンサレス変位演算手段５と、変位の情
報量から特定の周波数帯域を選択して振動の振幅ｘAdを
得るバンドパスフィルタ８と、振動の振幅ｘAdから振動
速度の位相を求める速度位相演算器１２と、検出振幅ｘ
Adを微分及び絶対値演算する搬送速度演算回路９と、振
動速度を搬送量指令に負帰還し、その誤差をＰＩＤ演算
及び平方根演算して振動速度の位相との積を求める乗算
器１８とを備え、乗算器１８の出力を電流指令として、
インバータ２１に与え、電磁石１に通電し吸引力を発生
させる。
利用した粉粒体の振動搬送装置において、急速加振、急
速停止、搬送量制御などを可能にするローコストで高性
能の装置を提供する。 【解決手段】 インバータ２１の電流信号と電圧信号と
をキャリア周波数のバンドパスフィルタ６，６’を通し
さらにその絶対値演算及び除算により被振動体２の変位
の情報量を得るセンサレス変位演算手段５と、変位の情
報量から特定の周波数帯域を選択して振動の振幅ｘAdを
得るバンドパスフィルタ８と、振動の振幅ｘAdから振動
速度の位相を求める速度位相演算器１２と、検出振幅ｘ
Adを微分及び絶対値演算する搬送速度演算回路９と、振
動速度を搬送量指令に負帰還し、その誤差をＰＩＤ演算
及び平方根演算して振動速度の位相との積を求める乗算
器１８とを備え、乗算器１８の出力を電流指令として、
インバータ２１に与え、電磁石１に通電し吸引力を発生
させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁石の吸引力と
バネの復元力による振動を利用した、粉粒体を搬送する
センサレス自励共振型電磁振動装置に関するものであ
る。
バネの復元力による振動を利用した、粉粒体を搬送する
センサレス自励共振型電磁振動装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電磁フィーダを駆動する共振型電磁振動
機用制御装置として、特開平５−２２４７５６号公報に
開示されたものがある。これは、電磁石電流の基本波と
第３高調波の位相が共に９０°となる周波数を検出追従
する方式で、共振型の電磁振動制御を行うものである。
機用制御装置として、特開平５−２２４７５６号公報に
開示されたものがある。これは、電磁石電流の基本波と
第３高調波の位相が共に９０°となる周波数を検出追従
する方式で、共振型の電磁振動制御を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
式は、基本波、第３高調波について位相検出を行うた
め、コストが高いという問題があった。本発明が解決し
ようとする課題は、電磁石の吸引力とバネの復元力によ
る振動を利用した粉粒体の振動搬送装置において、電磁
石自身を距離センサとする自励共振型の振動制御を行
い、急速加振、急速停止、搬送量制御などを可能にする
ローコストで高性能の装置を提供することにある。
式は、基本波、第３高調波について位相検出を行うた
め、コストが高いという問題があった。本発明が解決し
ようとする課題は、電磁石の吸引力とバネの復元力によ
る振動を利用した粉粒体の振動搬送装置において、電磁
石自身を距離センサとする自励共振型の振動制御を行
い、急速加振、急速停止、搬送量制御などを可能にする
ローコストで高性能の装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のセンサレス自励共振型電磁振動装置は、電
磁石の吸引力とバネの復元力とを利用して被振動体を振
動させる粉粒体の振動搬送装置において、前記被振動体
を加振する電磁石のコイルに通電する電流制御ＰＷＭイ
ンバータの電流及び電圧を検出する電流センサ及び電圧
センサと、前記電流センサで得られる電流信号と前記電
圧センサで得られる電圧信号とを、それぞれキャリア周
波数のバンドパスフィルタを通じその絶対値演算を行
い、その演算により得られた電流信号を電圧信号で除算
して、これを被振動体の変位の情報量とするセンサレス
変位演算手段と、前記変位の情報量から特定の周波数帯
域を選択して振動の振幅ｘAdを得るバンドパスフィルタ
と、前記振動の振幅ｘAdを所定の基準値と比較して方形
波電圧を得る比較器と、この比較器の出力を積分して三
角波を得る積分回路と、この積分回路で生成された三角
波を一定振幅の正弦波に整形し、振動速度の位相を求め
る関数発生器と、前記検出振幅ｘAdを微分して、振動速
度を求め、その絶対値を演算する搬送速度演算回路と、
この求められた振動速度を搬送量指令に負帰還し、その
誤差をＰＩＤ演算するＰＩＤ制御器と、ＰＩＤ制御器の
出力の平方根演算を行う平方根演算器と、この平方根演
算値と、前記振動速度の位相との積を求める乗算器とを
備え、この乗算器の出力を電流指令として、電流制御Ｐ
ＷＭインバータに与え、電磁石に通電し吸引力を発生さ
せることを特徴とする。
め、本発明のセンサレス自励共振型電磁振動装置は、電
磁石の吸引力とバネの復元力とを利用して被振動体を振
動させる粉粒体の振動搬送装置において、前記被振動体
を加振する電磁石のコイルに通電する電流制御ＰＷＭイ
ンバータの電流及び電圧を検出する電流センサ及び電圧
センサと、前記電流センサで得られる電流信号と前記電
圧センサで得られる電圧信号とを、それぞれキャリア周
波数のバンドパスフィルタを通じその絶対値演算を行
い、その演算により得られた電流信号を電圧信号で除算
して、これを被振動体の変位の情報量とするセンサレス
変位演算手段と、前記変位の情報量から特定の周波数帯
域を選択して振動の振幅ｘAdを得るバンドパスフィルタ
と、前記振動の振幅ｘAdを所定の基準値と比較して方形
波電圧を得る比較器と、この比較器の出力を積分して三
角波を得る積分回路と、この積分回路で生成された三角
波を一定振幅の正弦波に整形し、振動速度の位相を求め
る関数発生器と、前記検出振幅ｘAdを微分して、振動速
度を求め、その絶対値を演算する搬送速度演算回路と、
この求められた振動速度を搬送量指令に負帰還し、その
誤差をＰＩＤ演算するＰＩＤ制御器と、ＰＩＤ制御器の
出力の平方根演算を行う平方根演算器と、この平方根演
算値と、前記振動速度の位相との積を求める乗算器とを
備え、この乗算器の出力を電流指令として、電流制御Ｐ
ＷＭインバータに与え、電磁石に通電し吸引力を発生さ
せることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。図２は被振動体のセンサレス変位検出の手段を示
すものであり、電流制御ＰＷＭインバータ２１によっ
て、電磁石コイル２２に通電する電流Ｉは、１０ＫＨｚ
のキャリヤ周波数によるトランジスタＴＲ１，ＴＲ２の
スイッチングリップル電流を含んでいる。このリップル
電流と、電磁石コイルリップル電圧ＥL、電磁石コア間
の距離ｘの間は、自己インダクタンスＬによって関係づ
けられる。
する。図２は被振動体のセンサレス変位検出の手段を示
すものであり、電流制御ＰＷＭインバータ２１によっ
て、電磁石コイル２２に通電する電流Ｉは、１０ＫＨｚ
のキャリヤ周波数によるトランジスタＴＲ１，ＴＲ２の
スイッチングリップル電流を含んでいる。このリップル
電流と、電磁石コイルリップル電圧ＥL、電磁石コア間
の距離ｘの間は、自己インダクタンスＬによって関係づ
けられる。
【０００６】すなわち、概略の関係式は、次の二つの式
である。 ｜ＥL｜＝２πｆHL×｜Ｉ｜ ｆH：ＰＷＭキャリア周波数（約１０ｋＨｚ） Ｌ≒（μ0ＡＮ2／２ｘ）［Ｈ］・・・・（自己インダク
タンス） ここで、μ0は４π×10-7［Ｈ／ｍ］、Ａは磁極面積
［ｍ2］、Ｎはコイル巻回数である。
である。 ｜ＥL｜＝２πｆHL×｜Ｉ｜ ｆH：ＰＷＭキャリア周波数（約１０ｋＨｚ） Ｌ≒（μ0ＡＮ2／２ｘ）［Ｈ］・・・・（自己インダク
タンス） ここで、μ0は４π×10-7［Ｈ／ｍ］、Ａは磁極面積
［ｍ2］、Ｎはコイル巻回数である。
【０００７】以上の関係式からｘを求める。技術的に
は、バンドパスフィルタでリップル分を抽出する。 ｘ＝（μ0ＡＮ2／πｆH）×（｜Ｉ｜／｜ＥL｜） ∴ｘ∝｜Ｉ(BPF)｜／｜ＥL(BPF)｜
は、バンドパスフィルタでリップル分を抽出する。 ｘ＝（μ0ＡＮ2／πｆH）×（｜Ｉ｜／｜ＥL｜） ∴ｘ∝｜Ｉ(BPF)｜／｜ＥL(BPF)｜
【０００８】この実行手段として、電流検出値Ｉdを微
分演算し、絶対値演算（全波整流）し、キャリヤリップ
ルを消去するために、ＬＰＦ１９または機械共振周波数
近辺のＢＰＦ８を通して、センサレスに距離ｘに対応す
るｘdと振幅に対応するｘAdを演算検出する。ここで、
ＩSは電流指令（機械振動用）、Ｉ0は演算用電流指令
（５％程度の一定値）である。
分演算し、絶対値演算（全波整流）し、キャリヤリップ
ルを消去するために、ＬＰＦ１９または機械共振周波数
近辺のＢＰＦ８を通して、センサレスに距離ｘに対応す
るｘdと振幅に対応するｘAdを演算検出する。ここで、
ＩSは電流指令（機械振動用）、Ｉ0は演算用電流指令
（５％程度の一定値）である。
【０００９】機械系の固有振動制御の手段は次の通りで
ある。電磁石の吸引力Ｆ［Ｎ］、被振動体の質量Ｍ［Ｋ
ｇ］、バネ定数Ｋ［Ｎ／ｍ］、振動のダンピング係数Ｄ
［Ｎ／ｍ／ｓ］、変位ｘ［ｍ］とすると、一般式として
次式で表される。 Ｆ＝Ｍ・ｄ2ｘ／ｄｔ2＋Ｄ・ｄｘ／ｄｔ＋Ｋｘ・・・（１）
ある。電磁石の吸引力Ｆ［Ｎ］、被振動体の質量Ｍ［Ｋ
ｇ］、バネ定数Ｋ［Ｎ／ｍ］、振動のダンピング係数Ｄ
［Ｎ／ｍ／ｓ］、変位ｘ［ｍ］とすると、一般式として
次式で表される。 Ｆ＝Ｍ・ｄ2ｘ／ｄｔ2＋Ｄ・ｄｘ／ｄｔ＋Ｋｘ・・・（１）
【００１０】これを変形して、次式を得る。 Ｆ−Ｄ・ｄｘ／ｄｔ＝Ｍ・ｄ2ｘ／ｄｔ2＋Ｋｘ・・・（２） この右辺は、持続する定振幅の固有振動である。したが
って、左辺はＦ−Ｄ・ｄｘ／ｄｔ＝０となるようにＦを
制御すればよい。すなわち、電磁石の吸引力Ｆを、速度
ベクトルの位相で、振動減衰力を消去する量だけ制御す
れば、機械系の固有振動に共振した定振幅制御が実現で
きる。
って、左辺はＦ−Ｄ・ｄｘ／ｄｔ＝０となるようにＦを
制御すればよい。すなわち、電磁石の吸引力Ｆを、速度
ベクトルの位相で、振動減衰力を消去する量だけ制御す
れば、機械系の固有振動に共振した定振幅制御が実現で
きる。
【００１１】次に、電磁石吸引力の線形化の手段につい
て説明する。電磁石の吸引力Ｆは、次式で示すように非
線形である。 Ｆ［Ｎ］＝（μ0ＡＮ2／８）（Ｉ／ｘ）2
て説明する。電磁石の吸引力Ｆは、次式で示すように非
線形である。 Ｆ［Ｎ］＝（μ0ＡＮ2／８）（Ｉ／ｘ）2
【００１２】基本的に、制御系の安定化のためには、力
を線形化することが必要である。したがって、線形化の
ため√Ｉの値を電磁石の電流にすれば次式のように、電
流に対して力が線形化できる。 Ｆ［Ｎ］＝（μ0ＡＮ2／８）（Ｉ／ｘ2）
を線形化することが必要である。したがって、線形化の
ため√Ｉの値を電磁石の電流にすれば次式のように、電
流に対して力が線形化できる。 Ｆ［Ｎ］＝（μ0ＡＮ2／８）（Ｉ／ｘ2）
【００１３】これらを実現するための演算方式について
説明する。上記の電磁石吸引力Ｆを固有振動ベクトル化
し、線形化するために、ＰＩＤ１６の出力に図３の演算
を行う。
説明する。上記の電磁石吸引力Ｆを固有振動ベクトル化
し、線形化するために、ＰＩＤ１６の出力に図３の演算
を行う。
【００１４】本発明により改良した制御系を図４に示
す。前記の演算方式によって、制御系は図４に示す伝達
関数ブロック図のように表現され、安定な振動制御が可
能になる。この開ループ伝達関数Ｇ0は、次式で表さ
れ、 Ｇ0＝{PKv(1+IS)(1+dS)／IS(1+TS)(1+tS)(MS+D)}×(I0
／x0)L0 ダンピング係数Ｄ＝０でも、微分時定数ｄを選ぶことで
安定に制御できる。但し、Ｐ：比例ゲイン、Ｉ：積分時
定数、ｄ：微分時定数、ｔ：ノイズカット時定数、
Ｋv：振動速度検出係数、Ｌ0：基準インダクタンス、ｘ
0：基準ギャップ距離、Ｔ：速度検出フィルター時定数
である。
す。前記の演算方式によって、制御系は図４に示す伝達
関数ブロック図のように表現され、安定な振動制御が可
能になる。この開ループ伝達関数Ｇ0は、次式で表さ
れ、 Ｇ0＝{PKv(1+IS)(1+dS)／IS(1+TS)(1+tS)(MS+D)}×(I0
／x0)L0 ダンピング係数Ｄ＝０でも、微分時定数ｄを選ぶことで
安定に制御できる。但し、Ｐ：比例ゲイン、Ｉ：積分時
定数、ｄ：微分時定数、ｔ：ノイズカット時定数、
Ｋv：振動速度検出係数、Ｌ0：基準インダクタンス、ｘ
0：基準ギャップ距離、Ｔ：速度検出フィルター時定数
である。
【００１５】
【実施例】図１に本発明の実施例の概要を示す。図中１
は電磁石、２は被振動体、３はバネ、４は電流変成器
（ＣＴ）、５はセンサレス変位演算器、６は微分回路、
７は絶対値演算回路、８はバンドパスフィルタ、９は搬
送速度演算器、１０は微分回路、１１は絶対値演算回
路、１２は速度位相演算器、１３は比較器、１４は積分
回路、１５は正弦波整形回路、１６はＰＩＤ演算器、１
７は平方根演算回路、１８は乗算器、１９は除算器、２
０は乗算器、２１はＰＷＭインバータ、２２は電磁石コ
イル、２３は搬送量指令回路である。
は電磁石、２は被振動体、３はバネ、４は電流変成器
（ＣＴ）、５はセンサレス変位演算器、６は微分回路、
７は絶対値演算回路、８はバンドパスフィルタ、９は搬
送速度演算器、１０は微分回路、１１は絶対値演算回
路、１２は速度位相演算器、１３は比較器、１４は積分
回路、１５は正弦波整形回路、１６はＰＩＤ演算器、１
７は平方根演算回路、１８は乗算器、１９は除算器、２
０は乗算器、２１はＰＷＭインバータ、２２は電磁石コ
イル、２３は搬送量指令回路である。
【００１６】本実施例では、電流制御インバータ２１か
ら与えられる電流をＣＴ４で検出したＩdと、インバー
タ２１の出力電圧ＥLとを、インバータのキャリア周波
数（約１０ｋＨｚ）のＢＰＦ６とＢＰＦ６’を通してキ
ャリア周波数帯域のみを抽出し、次いで絶対値演算回路
７と７’を通して絶対値を得、除算器１９で前者を後者
で除算して被振動体の変位ｘを得る。さらにＢＰＦ８を
通して振幅ｘAdを演算検出する（センサレス検出）。つ
いで振幅検出ｘAdを比較器１３で基準値と比較し、積分
回路１４で積分し、正弦波整形回路１５で正弦波形にし
て速度位相を演算する。一方、微分回路１０でｘAdを微
分し、絶対値演算回路１１で絶対値を求めて搬送速度を
演算し、これを搬送量指令に負帰還してＰＩＤ演算器１
６でＰＩＤ演算制御出力を得る。なお、この平方根演算
を平方根演算回路１７で行う。この値と前記速度位相と
の乗算値を求め、これを電流制御ＰＷＭインバータ２１
に与え、電磁石１に通電する。
ら与えられる電流をＣＴ４で検出したＩdと、インバー
タ２１の出力電圧ＥLとを、インバータのキャリア周波
数（約１０ｋＨｚ）のＢＰＦ６とＢＰＦ６’を通してキ
ャリア周波数帯域のみを抽出し、次いで絶対値演算回路
７と７’を通して絶対値を得、除算器１９で前者を後者
で除算して被振動体の変位ｘを得る。さらにＢＰＦ８を
通して振幅ｘAdを演算検出する（センサレス検出）。つ
いで振幅検出ｘAdを比較器１３で基準値と比較し、積分
回路１４で積分し、正弦波整形回路１５で正弦波形にし
て速度位相を演算する。一方、微分回路１０でｘAdを微
分し、絶対値演算回路１１で絶対値を求めて搬送速度を
演算し、これを搬送量指令に負帰還してＰＩＤ演算器１
６でＰＩＤ演算制御出力を得る。なお、この平方根演算
を平方根演算回路１７で行う。この値と前記速度位相と
の乗算値を求め、これを電流制御ＰＷＭインバータ２１
に与え、電磁石１に通電する。
【００１７】これにより、電磁石１の吸引力とバネ３の
復元力による振動を利用した粉粒体の振動搬送装置にお
いて、電磁石自身を距離センサとする自励共振型の振動
制御を行い、急速加振、急速停止、搬送量制御などを可
能にするローコストで高性能の装置が実現できる。
復元力による振動を利用した粉粒体の振動搬送装置にお
いて、電磁石自身を距離センサとする自励共振型の振動
制御を行い、急速加振、急速停止、搬送量制御などを可
能にするローコストで高性能の装置が実現できる。
【００１８】次に、図１の実施例の詳細を図面にしたが
って説明する。図５は図１の搬送量指令回路２３の詳細
を示すもので、図中３１は電圧設定器、３２は分圧回
路、３３は高速・低速切替スイッチ、３４は増幅器であ
る。
って説明する。図５は図１の搬送量指令回路２３の詳細
を示すもので、図中３１は電圧設定器、３２は分圧回
路、３３は高速・低速切替スイッチ、３４は増幅器であ
る。
【００１９】図６は図１のＰＩＤ演算回路１６の詳細を
示すもので、図中３５はゲイン調整器、３６は微分・積
分回路、３７は起動・停止スイッチである。
示すもので、図中３５はゲイン調整器、３６は微分・積
分回路、３７は起動・停止スイッチである。
【００２０】図７（ａ）は図１の平方根演算回路１７の
詳細を示すもので、図７（ｂ）は入力電圧と出力電圧の
関係を示す特性図である。
詳細を示すもので、図７（ｂ）は入力電圧と出力電圧の
関係を示す特性図である。
【００２１】図８は図１の速度位相演算回路１２及び搬
送速度演算回路９の詳細を示すものである。図中３８は
ノイズ除去のためのローパスフィルタである。
送速度演算回路９の詳細を示すものである。図中３８は
ノイズ除去のためのローパスフィルタである。
【００２２】図９は図１のセンサレス変位演算回路５の
詳細を示すもので、図中３９は増幅とリップル除去用の
増幅器である。
詳細を示すもので、図中３９は増幅とリップル除去用の
増幅器である。
【００２３】次に、実験結果のオシログラフによる波形
図を示す。図１０はセンサレス演算検出波形と従来の加
速度センサ波形を比較したもので、センサレス演算によ
る本発明の方が、ノイズの少ない良い特性が得られてい
ることが分かる。
図を示す。図１０はセンサレス演算検出波形と従来の加
速度センサ波形を比較したもので、センサレス演算によ
る本発明の方が、ノイズの少ない良い特性が得られてい
ることが分かる。
【００２４】図１１は無負荷運転時のギャップｘdと電
流Ｉを示している。ｘdとＩの位相差が９０°であり、
振動速度位相に固定された電流であることを示してい
る。
流Ｉを示している。ｘdとＩの位相差が９０°であり、
振動速度位相に固定された電流であることを示してい
る。
【００２５】図１２は無負荷運転時の応答（低速０．２
ｍｍ、高速２ｍｍ）を示すものであり、速度指令を急変
した場合、応答速度、制御の安定性が良好であることが
分かる。
ｍｍ、高速２ｍｍ）を示すものであり、速度指令を急変
した場合、応答速度、制御の安定性が良好であることが
分かる。
【００２６】なお、前述のアナログ方式をディジタル化
すると、ＰＩＤ、平方根演算、乗算器、正弦波整形、Ｌ
ＰＦ、ＢＰＦなどがローコストに行える。但し、センサ
レス変位演算はアナログ方式とする。
すると、ＰＩＤ、平方根演算、乗算器、正弦波整形、Ｌ
ＰＦ、ＢＰＦなどがローコストに行える。但し、センサ
レス変位演算はアナログ方式とする。
【００２７】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、電磁
石の吸引力とバネの復元力による振動を利用した粉粒体
の振動搬送装置において、電磁石自身を距離センサとす
る自励共振型の振動制御を行い、急速加振、急速停止、
搬送量制御などを可能にするローコストで高性能の装置
が実現できる。
石の吸引力とバネの復元力による振動を利用した粉粒体
の振動搬送装置において、電磁石自身を距離センサとす
る自励共振型の振動制御を行い、急速加振、急速停止、
搬送量制御などを可能にするローコストで高性能の装置
が実現できる。
【図１】 本発明の実施例の概要を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】 本発明の電流制御ＰＷＭインバータの概要を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】 本発明における固有振動ベクトル化、線形化
演算のブロック図である。
演算のブロック図である。
【図４】 本発明の制御系の伝達関数ブロック図であ
る。
る。
【図５】 本発明の搬送量指令回路の詳細を示す回路図
である。
である。
【図６】 本発明のＰＩＤ演算回路の詳細を示す回路図
である。
である。
【図７】 本発明の平方根演算回路の詳細を示すもの
で、（ａ）は回路図、（ｂ）は入出力電圧の関係を示す
特性図である。
で、（ａ）は回路図、（ｂ）は入出力電圧の関係を示す
特性図である。
【図８】 本発明の速度位相演算回路及び搬送速度演算
回路の詳細を示す回路図である。
回路の詳細を示す回路図である。
【図９】 本発明のセンサレス変位演算回路の詳細を示
す回路図である。
す回路図である。
【図１０】 センサレス演算検出波形と従来の加速度セ
ンサ波形図である。
ンサ波形図である。
【図１１】 無負荷運転時のギャップと電流の関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図１２】 無負荷運転時の応答を示す特性図である。
１ 電磁石、２ 被振動体、３ バネ、４ 電流変成器
（ＣＴ）、５ センサレス変位演算器、６、６’ バン
ドパスフィルタ（ＢＰＦ）、７、７’ 絶対値演算回
路、８ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、９ 搬送速度
演算器、１０ 微分回路、１１ 絶対値演算回路、１２
速度位相演算器、１３ 比較器、１４ 積分回路、１
５ 正弦波整形回路、１６ ＰＩＤ演算器、１７ 平方
根演算回路、１８ 乗算器、１９ 除算器、２０ 乗算
器、２１ ＰＷＭインバータ、２２電磁石コイル、２３
搬送量指令回路、３１ 電圧設定器、３２ 分圧回
路、３３ 高速・低速切替スイッチ、３４ 増幅器、３
５ ゲイン調整器、３６ 微分・積分回路、３７ 起動
・停止スイッチ、３８ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、
３９ 増幅器
（ＣＴ）、５ センサレス変位演算器、６、６’ バン
ドパスフィルタ（ＢＰＦ）、７、７’ 絶対値演算回
路、８ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、９ 搬送速度
演算器、１０ 微分回路、１１ 絶対値演算回路、１２
速度位相演算器、１３ 比較器、１４ 積分回路、１
５ 正弦波整形回路、１６ ＰＩＤ演算器、１７ 平方
根演算回路、１８ 乗算器、１９ 除算器、２０ 乗算
器、２１ ＰＷＭインバータ、２２電磁石コイル、２３
搬送量指令回路、３１ 電圧設定器、３２ 分圧回
路、３３ 高速・低速切替スイッチ、３４ 増幅器、３
５ ゲイン調整器、３６ 微分・積分回路、３７ 起動
・停止スイッチ、３８ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、
３９ 増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】 電磁石の吸引力とバネの復元力とを利用
して被振動体を振動させる粉粒体の振動搬送装置におい
て、 前記被振動体を加振する電磁石のコイルに通電する電流
制御ＰＷＭインバータの電流及び電圧を検出する電流セ
ンサ及び電圧センサと、 前記電流センサで得られる電流信号と前記電圧センサで
得られる電圧信号とを、それぞれキャリア周波数のバン
ドパスフィルタを通じその絶対値演算を行い、その演算
により得られた電流信号を電圧信号で除算して、これを
被振動体の変位の情報量とするセンサレス変位演算手段
と、 前記変位の情報量から特定の周波数帯域を選択して振動
の振幅ｘAdを得るバンドパスフィルタと、 前記振動の振幅ｘAdを所定の基準値と比較して方形波電
圧を得る比較器と、 この比較器の出力を積分して三角波を得る積分回路と、 この積分回路で生成された三角波を一定振幅の正弦波に
整形し、振動速度の位相を求める関数発生器と、 前記検出振幅ｘAdを微分して、振動速度を求め、その絶
対値を演算する搬送速度演算回路と、 この求められた振動速度を搬送量指令に負帰還し、その
誤差をＰＩＤ演算するＰＩＤ制御器と、 ＰＩＤ制御器の出力の平方根演算を行う平方根演算器
と、 この平方根演算値と、前記振動速度の位相との積を求め
る乗算器とを備え、 この乗算器の出力を電流指令として、電流制御ＰＷＭイ
ンバータに与え、電磁石に通電し吸引力を発生させるこ
とを特徴とする、センサレス共振型電磁振動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32332299A JP4224180B2 (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | センサレス自励共振型電磁振動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32332299A JP4224180B2 (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | センサレス自励共振型電磁振動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001137778A true JP2001137778A (ja) | 2001-05-22 |
| JP4224180B2 JP4224180B2 (ja) | 2009-02-12 |
Family
ID=18153506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32332299A Expired - Lifetime JP4224180B2 (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | センサレス自励共振型電磁振動装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4224180B2 (ja) |
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1999
- 1999-11-12 JP JP32332299A patent/JP4224180B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP4224180B2 (ja) | 2009-02-12 |
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