JP2645706B2 - Self-excited energy converter - Google Patents

Self-excited energy converter

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JP2645706B2
JP2645706B2 JP62087580A JP8758087A JP2645706B2 JP 2645706 B2 JP2645706 B2 JP 2645706B2 JP 62087580 A JP62087580 A JP 62087580A JP 8758087 A JP8758087 A JP 8758087A JP 2645706 B2 JP2645706 B2 JP 2645706B2
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好弘 内山
新井  亨
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気的エネルギと力学的エネルギとの変換装
置に係り、とくに、振動現象を利用して両エネルギの変
換を自在に行うエネルギ変換器に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for converting between electric energy and mechanical energy, and more particularly, to an energy converter that freely converts both energy using a vibration phenomenon. About.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来技術には、変換エネルギが微小なものとして、ス
ピーカの低音域特性の改善に用いられたMFBがある。こ
れは電気的にスピーカの振動系を制御し、共振時のQ値
(減衰率の逆数に比例)の増減を目的としたもので、本
発明の技術と類似する。しかし、検出信号を増幅器に直
接帰還させるか、微分回路か積分回路を介在させて、振
動周期の1/4だけ進ませるか遅らせるかして帰還させる
ものであり、遅延時間は一周波数に対して一つだけ定ま
る。
In the prior art, there is an MFB used for improving the low frequency range characteristics of a speaker, as a device having a very small conversion energy. This is intended to electrically control the vibration system of the speaker and increase or decrease the Q value (proportional to the reciprocal of the attenuation rate) at the time of resonance, and is similar to the technology of the present invention. However, the detection signal is directly fed back to the amplifier, or the signal is advanced or delayed by 1/4 of the oscillation period and fed back via a differentiating circuit or an integrating circuit, and the delay time is one frequency. Only one is determined.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術では、周波数を定めると増幅器に帰還さ
せる信号の遅延時間も一つに定まり、エネルギ変換器と
して利用する場合、一条件の変換のみしか行えず、ま
た、周波数が異なると遅延時間もそれに伴つて異なり、
周波数に関係なく自由に遅延時間が定められず、さら
に、微小な遅延時間が得られ難いなど広い周波数範囲の
振動に対して効果的かつ自由に変換が行えぬ問題があっ
た。なお、実開昭61−85995号公報に記載されているよ
うに、ディジタルの遅延手段を用いることもできる。し
かし、遅延手段を単にディジタルで構成しても、周波数
に応じて遅延時間を任意に設定することはできない。
In the above-mentioned conventional technology, when the frequency is determined, the delay time of the signal fed back to the amplifier is determined as one, and when used as an energy converter, only conversion under one condition can be performed, and when the frequency is different, the delay time also increases. Differently
There is a problem that the delay time cannot be freely determined regardless of the frequency, and furthermore, it is difficult to effectively and freely convert vibrations in a wide frequency range, for example, it is difficult to obtain a minute delay time. As described in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 61-85995, digital delay means can be used. However, even if the delay means is simply digital, the delay time cannot be set arbitrarily according to the frequency.

本発明の目的は、遅延時間を任意に設定することがで
きる自励式エネルギ変換器を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a self-excited energy converter that can set a delay time arbitrarily.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

前記目的を達成するために、本発明は、燃焼室の振動
に応答して燃焼室の振動燃焼に応じた周波数の電気信号
を出力する振動検出部と、振動検出器の検出信号の中か
ら振動主成分のみの信号を抽出する帯域フィルタと、帯
域フィルタの出力信号を調整可能な時間のうち設定時間
だけ遅らせるディジタル遅延回路と、ディジタル遅延回
路の出力信号を電力増幅する電力増幅器と、電力増幅器
の出力信号に従って燃焼室を加振する加振体とを備え、
前記ディジタル遅延回路は、サンプリング信号を発生す
るサンプリング信号発生器と、前記サンプリング信号に
従って前記帯域フィルタの出力信号をディジタル信号に
変換するアナログ/ディジタル変換器と、アナログ/デ
ィジタル変換器の出力信号に基づいたデータの任意の番
地への書き込みと任意の番地からのデータの読み出しが
可能なメモリと、メモリに設定時間だけ保持されたデー
タをアナログ信号に変換して前記電力変換器へ出力する
ディジタル/アナログ変換器とから構成されている自励
式エネルギ変換器を構成したものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a vibration detecting unit that outputs an electric signal having a frequency corresponding to the vibration and combustion of a combustion chamber in response to vibration of a combustion chamber, A bandpass filter for extracting a signal of only the main component, a digital delay circuit for delaying the output signal of the bandpass filter by a set time out of an adjustable time, a power amplifier for power amplifying an output signal of the digital delay circuit, and a power amplifier. A vibrating body for vibrating the combustion chamber according to the output signal;
The digital delay circuit includes a sampling signal generator for generating a sampling signal, an analog / digital converter for converting an output signal of the bandpass filter into a digital signal according to the sampling signal, and an output signal of the analog / digital converter. And a digital / analog converter that converts data held in the memory for a set time into an analog signal and outputs the analog signal to the power converter. A self-excited energy converter comprising a converter.

〔作用〕[Action]

前記した手段によれば、サンプリング信号の周期によ
り遅延時間の最小単位を設定することができ、しかも、
メモリとして、アナログ/ディジタル変換器の出力信号
に基づいたデータの任意の番地への書き込みと任意の番
地からのデータの読み出しが可能なメモリを用いている
ので、メモリの記憶容量に応じて任意の時間だけメモリ
にデータを保持させることができる。このため、ディジ
タル遅延回路に入力した信号を、燃焼室の振動状態によ
らず、任意の時間だけ遅らせることができる。従って、
燃焼室の振動燃焼に応じて任意の遅延時間を設定するこ
とができ、振動燃焼の周波数によらず火炎の振動燃焼を
抑制することができる。
According to the above-described means, the minimum unit of the delay time can be set by the period of the sampling signal, and
As the memory, a memory capable of writing data to an arbitrary address and reading data from an arbitrary address based on an output signal of the analog / digital converter is used. Data can be held in the memory only for the time. Therefore, the signal input to the digital delay circuit can be delayed by an arbitrary time regardless of the vibration state of the combustion chamber. Therefore,
An arbitrary delay time can be set according to the vibration combustion of the combustion chamber, and the vibration combustion of the flame can be suppressed regardless of the frequency of the vibration combustion.

〔実施例〕 本発明の実施例を第1図に示す。Embodiment An embodiment of the present invention is shown in FIG.

振動体1の一箇所に加速度センサ2が固定してある。
その近傍に加振体である電磁石9が設置してある。加速
度センサ2には前置増幅器3がつながり、さらに、直列
に結合した帯域フイルタ4とデイジタル遅延回路6,帯域
フイルタ5とデイジタル遅延回路7が並列に結合し、そ
の後に電力増幅器8と電磁石(直流励磁されている)9
が直列結合され、一つの帰還回路を構成する。
An acceleration sensor 2 is fixed to one portion of the vibrating body 1.
An electromagnet 9 serving as a vibrator is installed in the vicinity thereof. A preamplifier 3 is connected to the acceleration sensor 2, and a band filter 4 and a digital delay circuit 6, and a band filter 5 and a digital delay circuit 7, which are connected in series, are connected in parallel. (Excited) 9
Are connected in series to form one feedback circuit.

次に、この帰還回路の機能を説明する。加速度センサ
2の出力信号は前置増幅器3により速度に変換増幅さ
れ、第2図に示すように一般に歪んだ振動波形であると
する。この振動主成分の周波数が1,とする場合、
各振動成分に対応して帯域フイルタ4,5の周波数範囲
1h,1l),(2h,2l)はできるだけ狭帯域フイ
ルタになるようにして次の条件を満たすように設定して
おく。1h1l,2h2l 帯域フィルタ4,5の出力信号は遅延回路6,7によりそれ
ぞれ適当な遅延時間τ1だけ遅らせる。その様子を
第3図,第4図に示す。前者はの、後者はの周
波数の振動波形(電圧)を示し、T1,T2はそれぞれの周
期1/1,1/を示す。
Next, the function of this feedback circuit will be described. The output signal of the acceleration sensor 2 is converted and amplified by the preamplifier 3 into speed, and is assumed to have a generally distorted vibration waveform as shown in FIG. Assuming that the frequency of the vibration main component is 1 or 2 ,
The frequency ranges ( 1h , 1l ) and ( 2h , 2l ) of the band filters 4, 5 corresponding to each vibration component are set to be as narrow as possible and satisfy the following conditions. 1h <1 <1l, 2h < 2 < output signal 2l band filter 4 and 5 respectively appropriate delay time tau 1 by the delay circuit 6, delayed by tau 2. This is shown in FIGS. 3 and 4. The former one and the latter indicates the second frequency of the vibration waveform (voltage), T 1, T 2 represent, respectively, of the period 1/1, 1/2.

遅延回路6,7の出力信号は合成されて電力増幅器8に
入力されるが、ここで信号は電圧から電流に変換増幅さ
れる。その振動波形は第5図のようになり、振動主成分
の大きさについては電力増幅器8の入出力間で比例関係
が保たれる。また、次の電磁石9では電力増幅器8から
の出力電流が電磁力に変換されるが、電磁石9がこの電
流に比べ大きい電流で直流励磁されているために、やは
り振動主成分毎の大きさについて電磁石9の入出力間で
比例関係が保たれる。
The output signals of the delay circuits 6, 7 are combined and input to the power amplifier 8, where the signals are converted from voltage to current and amplified. The vibration waveform is as shown in FIG. 5, and the magnitude of the vibration main component maintains a proportional relationship between the input and output of the power amplifier 8. In the next electromagnet 9, the output current from the power amplifier 8 is converted into an electromagnetic force. However, since the electromagnet 9 is DC-excited with a current larger than this current, the magnitude of each vibration main component is also changed. A proportional relationship is maintained between the input and output of the electromagnet 9.

その結果、振動体1の速度(第2図に示す振動波形)
と電磁石9が振動体1に作用する電磁力(第5図に示す
振動波形)との間にも振動成分毎に比例関係が成立し、
速度を振動成分毎に v1cos2π1t …(1) v2cos2π2t …(2) で表わすとき、電磁力は振動成分毎に k1v1cos2π(t−τ−τ′) …(3) k2v2cos2π(t−τ−τ′) …(4) で表わされる。ここに、τ′,τ′は当帰還回路に
固有な位相遅れ時間である。
As a result, the speed of the vibrating body 1 (the vibration waveform shown in FIG. 2)
Also, a proportional relation is established for each vibration component between the electromagnetic force (vibration waveform shown in FIG. 5) and the electromagnetic force acting on the vibrating body 1 by the electromagnet 9.
When the velocity is represented by v 1 cos2π 1 t (1) v 2 cos 2π 2 t (2) for each vibration component, the electromagnetic force is represented by k 1 v 1 cos 2π 1 (t−τ 1 −τ 1 ′) for each vibration component. ) (3) k 2 v 2 cos2π 2 (t−τ 2 −τ 2 ′) (4) Here, τ 1 ′ and τ 2 ′ are phase delay times unique to the feedback circuit.

そこで、電磁石9の電磁力(式(3),(4)で表わ
される)が振動体1対してなす仕事を考えると、振動体
1の速度(式(1),(2)で表わされる)の振動と電
磁力の振動との位相関係により、次に説明するように振
動電動機になる場合と、振動発電機になる場合とがあ
る。
Considering the work performed by the electromagnetic force of the electromagnet 9 (represented by equations (3) and (4)) on the vibrator 1, the speed of the vibrator 1 (represented by equations (1) and (2)) Depending on the phase relationship between the vibration of the electromagnetic force and the vibration of the electromagnetic force, there are cases where the vibration motor is used as described below and cases where the vibration motor is used.

第6図,第7図は各振動成分毎に振動電動機になる場
合の条件の一例を示す。電磁力が速度に対して一周期だ
け遅れ、電磁力の向きと速度の向きが常に一致し、電気
系が機械系に仕事を与える場合である。第8図にこの場
合のエネルギの流れを示す。電力増幅器8の電源回路
(商用電源又は直流電源回路)から供給される電気的エ
ネルギ(振動数:50Hz,60Hz又は0Hz)の中、電力増幅器
8などで消費される電気的な振動減衰エネルギを除いた
エネルギが当実施例のエネルギ変換器により機械振動エ
ネルギ(振動数:1,)に変換される。その中、振
動体1そのものに係る機械系に吸収される機械的な振動
減衰エネルギを除いたエネルギが振動体1に併設した負
荷系からのエネルギとして取出される。ここに、いわゆ
る他励式エネルギ変換器と本発明の自励式エネルギ変換
器との相違は、変換されるエネルギの振動状態と変換さ
れたエネルギの振動状態について、前者では振動数が一
致するのに対して、後者では振動が全く異つていること
である。そのために、後者は前者に比べてエネルギ変換
の利用範囲が著しく広められることが期待される。
FIG. 6 and FIG. 7 show an example of conditions when a vibration motor is provided for each vibration component. This is a case where the electromagnetic force is delayed by one cycle with respect to the speed, the direction of the electromagnetic force always matches the direction of the speed, and the electric system gives work to the mechanical system. FIG. 8 shows the flow of energy in this case. Of the electric energy (frequency: 50 Hz, 60 Hz or 0 Hz) supplied from the power supply circuit (commercial power supply or DC power supply circuit) of the power amplifier 8, excluding the electric vibration damping energy consumed by the power amplifier 8 and the like. The energy thus converted is converted into mechanical vibration energy (frequency: 1 , 2 ) by the energy converter of this embodiment. Among them, energy excluding mechanical vibration damping energy absorbed by the mechanical system relating to the vibrating body 1 itself is extracted as energy from the load system provided in the vibrating body 1. Here, the difference between the so-called separately-excited energy converter and the self-excited energy converter of the present invention is that the vibrations of the converted energy and the converted energy have the same frequency in the former. In the latter, the vibration is completely different. For this reason, the latter is expected to have a significantly wider range of energy conversion utilization than the former.

第9図,第10図は各振動成分毎に振動発電機になる場
合の条件の一例を示す。電磁力が速度に対して1/2周期
だけ遅れ、電磁力の向きと速度の向きが常に逆で、電気
が機械系から仕事を与えられる場合である。第11図にこ
の場合のエネルギの流れを示す。振動体1の機械源から
供給される機械的エネルギ(振動数:1,)の中、
振動体1自体の機械系で消費される機械的な振動減衰エ
ネルギを除いたエネルギが当実施例のエネルギ変換器に
より電気的エネルギ(振動数:50Hz,60Hz又は0Hz)に変
換される。その中、電力増幅器8などに吸収される電気
的な振動減衰エネルギを除いたエネルギが電力増幅器8
に併設する負荷回路からのエネルギとして取出される。
この場合も、変換されるエネルギと変換されたエネルギ
について振動状態とくに振動数が異なり、振動数が同
じ、いわゆる他励式エネルギ変換器とは異なる。そのた
めに、本発明のものは他励式のものに比べてエネルギ変
換の利用範囲が著しく広めることが期待される。
FIG. 9 and FIG. 10 show an example of conditions for a vibration generator for each vibration component. In this case, the electromagnetic force is delayed by a half cycle with respect to the speed, the direction of the electromagnetic force is always opposite to the direction of the speed, and electricity is given work from the mechanical system. FIG. 11 shows the flow of energy in this case. In the mechanical energy (frequency: 1 , 2 ) supplied from the mechanical source of the vibrating body 1,
The energy excluding the mechanical vibration damping energy consumed in the mechanical system of the vibrating body 1 itself is converted into electric energy (frequency: 50 Hz, 60 Hz or 0 Hz) by the energy converter of the present embodiment. Among them, the energy excluding the electric vibration damping energy absorbed by the power amplifier 8 and the like is the power amplifier 8
Is taken out as energy from the load circuit attached to the
In this case as well, the energy to be converted and the converted energy have different vibrations, especially the frequency, and are different from the so-called separately-excited energy converter having the same frequency. For this reason, it is expected that the use of the energy conversion of the present invention is significantly widened as compared with the separately excited type.

ところで、第6,7図,第9,10図で、τ′,τ′は
当実施例の回路に固有な位相遅れ時間であり、τ1
は当回路に無関係に任意に設定することができるから、
上記のような振動電動機となる条件や振動発電機となる
条件は難なく満たすことができる。
By the way, in FIGS. 6, 7 and 9, 10, τ 1 ′ and τ 2 ′ are phase delay times inherent to the circuit of this embodiment, and τ 1 , τ 2
Can be set arbitrarily regardless of this circuit.
The conditions for a vibration motor and a vibration generator as described above can be satisfied without difficulty.

なお、振動電動機及び振動発電機となる一般条件は、
振動波形が外乱等により周期性を崩されることがない範
囲では、n1,n2を任意自然数として 振動電動機の場合 τ+τ′=n1T1+τ′=n2T2 振動発電機の場合 で与えることができる。
The general conditions for the vibration motor and vibration generator are as follows:
As long as the vibration waveform does not lose its periodicity due to disturbance or the like, n 1 and n 2 are arbitrary natural numbers. In the case of a vibration motor, τ 1 + τ 1 ′ = n 1 T 1 , τ 2 + τ 2 ′ = n 2 T 2 In case of vibration generator Can be given by

また、これらの条件から離れるに伴い、振動電動機の
効果は弱められ、振動発電機の効果も弱められ、エネル
ギの変換量は少なくなる。
Further, as the distance from these conditions departs, the effect of the vibration motor is weakened, the effect of the vibration generator is also weakened, and the amount of energy conversion is reduced.

これを数式で説明すると、次のように電磁力が振動体
1へなす平均仕事率 より求められる総仕事率 によつて明らかにすることができる。
This can be described by a mathematical formula. The average power applied to the vibrating body 1 by the electromagnetic force is as follows. More required total work rate Can be clarified.

すなわち、L1+L2を最大にする条件 2π(τ+τ′)=2πn1 2π(τ+τ′)=2πn2 が効率100%の振動電動機となる条件であり、 L1+L2を最小にする条件 が効率100%の振動発電機となる条件である。That is, condition 2 [pi 1 to maximize the L 1 + L 2 (τ 1 + τ 1 ') = 2πn 1 2π 2 (τ 2 + τ 2') = 2πn 2 is a condition that 100% efficiency of the vibration motor, L 1 conditions under which the + L 2 to minimize Is the condition to be a vibration generator with 100% efficiency.

また、振動電動機となる条件は L1+L2>0 であり、振動発電機となる条件は L1+L2<0 である。The condition for a vibration motor is L 1 + L 2 > 0, and the condition for a vibration generator is L 1 + L 2 <0.

これより、当実施例によれば、振動体1の成分周波数
から帯域フイルタの周波数範囲及びデイジタル遅延回路
の遅延時間を適宜に設定して、電力増幅器8の電源部か
らの電気的エネルギを、振動体1の機械振動エネルギへ
変換すること、及び、振動体1の機械振動エネルギを電
力増幅器8の電源部への電気的エネルギとして変換する
ことが自由自在に行えることになる。
Thus, according to this embodiment, the frequency range of the band filter and the delay time of the digital delay circuit are appropriately set from the component frequency of the vibrating body 1 and the electric energy from the power supply unit of the power amplifier 8 is vibrated. It is possible to freely convert the mechanical vibration energy of the body 1 and the mechanical vibration energy of the vibrating body 1 as electric energy to the power supply unit of the power amplifier 8.

なお、予想される振動体1の振動波形が正弦波であれ
ば、帯域フイルタとデイジタル遅延回路の直列回路は一
組だけあればよい。逆に、その振動波形が大きく歪み、
例えば、第12図に示すようなパルス波形、さらには第13
図に示すようなインパルス波形の場合(いずれも周期性
がある)、帯域フイルタとデイジタル遅延回路の直列回
路は多数個(N個)必要となる。
If the expected vibration waveform of the vibrating body 1 is a sine wave, only a single series circuit of the band filter and the digital delay circuit is required. Conversely, the vibration waveform is greatly distorted,
For example, a pulse waveform as shown in FIG.
In the case of an impulse waveform as shown in the figure (all have periodicity), a large number (N) of serial circuits of band filters and digital delay circuits are required.

その場合、電磁力が振動体1へなす総仕事率Ltは次式
で与えられる。
In that case, the total work rate L t where electromagnetic force is formed to the vibrating body 1 is given by the following equation.

この場合、当帰還回路が振動電動機となる条件はLt
0であり、とくに100%の効率を得る条件は次式で与え
られる。
In this case, the condition that this feedback circuit becomes a vibration motor is Lt >
The condition for obtaining an efficiency of 100%, especially 100%, is given by the following equation.

2π(τ+τ′)=2πni また、同回路が振動発電機となる条件はLt<0であ
り、とくに100%の効率を得る条件は次式で与えられ
る。
ii + τ i ′) = 2πn i Further , the condition that the circuit becomes a vibration generator is L t <0, and the condition for obtaining 100% efficiency is given by the following equation.

但し、i :振動体1の固有振動数(i次) τi:に対して設けた遅延回路の遅延時間 τ′:に関して当回路が有する固有の位相遅れ時
間 ni:任意の自然数 また、実施例の他の応用例を2,3挙げる。
However, i: natural frequency of the vibration member 1 (i order) tau i: the delay time of the delay circuit provided for the i τ i ': unique phase delay time equivalent circuit has on i n i: natural number Further, there are a few other application examples of the embodiment.

第14図に応用例を示す。この応用例は、第1図の振動
体1の代りに燃焼室(高温・高圧場)22が、加速度セン
サ2の代りに圧力センサ(圧電型)23が、電磁石9の代
りに電歪・圧電素子24があるものである。燃焼室22には
上流部で燃焼した高温・高圧ガスが流れており、電歪・
圧電素子24は燃焼室22の上流端に固定され、圧力センサ
23は燃焼室22の上流部分に固定される。圧力センサ23に
は、前置増幅器がつながれるほか、直列結合した帯域フ
イルタとデイジタル遅延回路が複数個並列結合され、そ
の後に電力増幅器及び電歪・圧電素子が直列につながれ
ている。当応用例では、燃焼時に発生が予想される振動
燃焼の周波数を当帰還回路を使つて予め計測しておき、
この結果に基づいて当帰還回路のデイジタル遅延回路の
遅延時間を設定して、当帰還回路を動作させ、仮りに振
動燃焼が発生しても自動的にこの振動を抑制してしまお
うとするものである。当例では、前の段階では当帰還回
路は振動電動機として機能し、後の段階では振動発電機
として機能する。とくに、後の段階では燃焼室22に発生
する熱力学的エネルギ(振動数:1,など)は電力
増幅器の電源部(商用電源又は直流電源)へ電気的エネ
ルギ(振動数:50Hz,60Hz、又は0Hz)として変換される
ことにより、振動燃焼に関与する燃焼室22内の流体力学
的振動系(燃焼室22が細長い筒形をなす場合は気柱振動
系に対応する)に関して固有振動数1,などでの振
動減衰が増加されたことと同等になることを意味する。
FIG. 14 shows an application example. In this application example, a combustion chamber (high-temperature / high-pressure field) 22 is used instead of the vibrating body 1 in FIG. 1, a pressure sensor (piezoelectric type) 23 is used instead of the acceleration sensor 2, and an electrostriction / piezoelectric is used instead of the electromagnet 9. There is an element 24. The high-temperature and high-pressure gas burned in the upstream part flows through the combustion chamber 22, and the electrostriction
The piezoelectric element 24 is fixed to the upstream end of the combustion chamber 22, and a pressure sensor
23 is fixed to the upstream part of the combustion chamber 22. A preamplifier is connected to the pressure sensor 23, and a plurality of band filters and digital delay circuits connected in series are connected in parallel, and thereafter, a power amplifier and an electrostrictive / piezoelectric element are connected in series. In this application example, the frequency of oscillating combustion expected to occur during combustion is measured in advance using this feedback circuit,
Based on this result, the delay time of the digital delay circuit of this feedback circuit is set, this feedback circuit is operated, and even if oscillating combustion occurs, this oscillation is automatically suppressed. is there. In this example, the feedback circuit functions as a vibration motor in a previous stage, and functions as a vibration generator in a later stage. In particular, at a later stage, the thermodynamic energy (frequency: 1 , 2, etc.) generated in the combustion chamber 22 is supplied to the power supply section (commercial power supply or DC power supply) of the power amplifier by the electric energy (frequency: 50 Hz, 60 Hz, Or 0 Hz), the natural frequency 1 of the hydrodynamic vibration system (corresponding to the air column vibration system when the combustion chamber 22 has an elongated cylindrical shape) in the combustion chamber 22 involved in vibration combustion. , 2, etc., are equivalent to increased vibration damping.

その他の応用例として、実施例の電磁石9を電気−油
圧式加振機に代えれば、建物や橋梁など大型構造物の共
振疲労試験や、逆に、強風や台風に対する制振を実現す
ることができる。この場合、加振機及びこれにつながる
振動センサ(実施例では加速度センサ),帯域フイル
タ,デイジタル遅延回路及び電力増幅器から成る帰還回
路の個数を複数個に増やし、構造物の振動モードを考慮
して、各遅延回路の遅延時間を適切に設定すれば、構造
物の加振力を増強することができ、発振・制振の効果が
著しく高められる。
As other application examples, if the electromagnet 9 of the embodiment is replaced with an electro-hydraulic shaker, resonance fatigue tests of large structures such as buildings and bridges, and conversely, vibration suppression against strong winds and typhoons can be realized. it can. In this case, the number of feedback circuits including the vibrator and the vibration sensor (acceleration sensor in the embodiment) connected thereto, the band filter, the digital delay circuit, and the power amplifier is increased to a plurality, and the vibration mode of the structure is taken into consideration. By appropriately setting the delay time of each delay circuit, the exciting force of the structure can be increased, and the effect of oscillation and vibration suppression can be remarkably enhanced.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、燃焼室の振動燃焼に応じて任意の遅
延時間を設定するようにしたため、振動燃焼の周波数に
よらず火炎の振動燃焼を抑制することができる。
According to the present invention, an arbitrary delay time is set according to the oscillating combustion of the combustion chamber, so that the oscillating combustion of the flame can be suppressed regardless of the frequency of the oscillating combustion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の実施例となるエネルギ変換器の回路図
である。第2図は前置増幅器の出力信号(電圧波形)で
あり、第3図,第4図は帯域フイルタの出力信号(振動
の電圧波形,振動数の電圧波形)であり、第
5図は電力増幅器の出力電流波形である。第6図,第7
図は振動電動機として、第9図,第10図は振動発電機と
して、振動体の速度波形と振動体に作用する電磁力波形
の位相関係を示したもので、それぞれ振動数1,
対して示している。第8図,第11図はエネルギ変換され
るエネルギの流れを示し、前者は振動電動機の場合であ
り、後者は振動発電機の場合である。第12図,第13図は
前置増幅器の出力信号(電気波形)であり、それぞれ周
期パルス波形,周期インパルス波形である。 第14図は本発明の応用例を示す構成図である。 1……振動体、2,3……振動検出器、4,5……帯域フイル
タ、6,7……デイジタル遅延回路、8……電力増幅器、
9……加振体。
FIG. 1 is a circuit diagram of an energy converter according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the output signal (voltage waveform) of the preamplifier, and FIGS. 3 and 4 show the output signals (voltage waveform of frequency 1 and voltage waveform of frequency 2 ) of the band filter. The figure shows the output current waveform of the power amplifier. FIG. 6, FIG.
Figure as the vibration motor, Fig. 9, as FIG. 10 vibration generator, shows the phase relationship between the electromagnetic force waveform acting on the vibrating body and the velocity waveform of the vibrating body, for each angular frequency 1, 2 Is shown. FIGS. 8 and 11 show the flow of energy to be converted, the former being the case of a vibration motor and the latter being the case of a vibration generator. 12 and 13 show output signals (electric waveforms) of the preamplifier, which are a periodic pulse waveform and a periodic impulse waveform, respectively. FIG. 14 is a configuration diagram showing an application example of the present invention. 1 ... Vibrator, 2,3 ... Vibration detector, 4,5 ... Band filter, 6,7 ... Digital delay circuit, 8 ... Power amplifier,
9 ... Exciter.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 文雄 土浦市神立町502番地 株式会社日立製 作所機械研究所内 (56)参考文献 実開 昭61−85995(JP,U) 実開 昭60−160349(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Fumio Kato 502 Kandate-cho, Tsuchiura-shi Inside Hitachi, Ltd. Machinery Research Laboratory Co., Ltd. (56) Reference Reference 160349 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】燃焼室の振動に応答して燃焼室の振動燃焼
に応じた周波数の電気信号を出力する振動検出器と、振
動検出器の検出信号の中から振動主成分のみの信号を抽
出する帯域フィルタと、帯域フィルタの出力信号を調整
可能な時間のうち設定時間だけ遅らせるディジタル遅延
回路と、ディジタル遅延回路の出力信号を電力増幅する
電力増幅器と、電力増幅器の出力信号に従って燃焼室を
加振する加振体とを備え、前記ディジタル遅延回路は、
サンプリング信号を発生するサンプリング信号発生器
と、前記サンプリング信号に従って前記帯域フィルタの
出力信号をディジタル信号に変換するアナログ/ディジ
タル変換器と、アナログ/ディジタル変換器の出力信号
に基づいたデータの任意の番地への書き込みと任意の番
地からのデータの読み出しが可能なメモリと、メモリに
設定時間だけ保持されたデータをアナログ信号に変換し
て前記電力変換器へ出力するディジタル/アナログ変換
器とから構成されている自励式エネルギ変換器。
A vibration detector for outputting an electric signal having a frequency corresponding to the vibration of the combustion chamber in response to the vibration of the combustion chamber, and extracting only a signal of the main vibration component from the detection signal of the vibration detector. A bandpass filter, a digital delay circuit for delaying the output signal of the bandpass filter by a set time out of an adjustable time, a power amplifier for power amplifying the output signal of the digital delay circuit, and adding a combustion chamber according to the output signal of the power amplifier. A vibrating body for vibrating, the digital delay circuit,
A sampling signal generator for generating a sampling signal, an analog / digital converter for converting an output signal of the bandpass filter into a digital signal according to the sampling signal, and an arbitrary address of data based on the output signal of the analog / digital converter And a digital / analog converter that converts data held in the memory for a set time into an analog signal and outputs the analog signal to the power converter. Self-excited energy converter.
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