JP3235858B2 - 共振型電磁振動機用制御装置 - Google Patents
共振型電磁振動機用制御装置Info
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- JP3235858B2 JP3235858B2 JP05724392A JP5724392A JP3235858B2 JP 3235858 B2 JP3235858 B2 JP 3235858B2 JP 05724392 A JP05724392 A JP 05724392A JP 5724392 A JP5724392 A JP 5724392A JP 3235858 B2 JP3235858 B2 JP 3235858B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は共振型電磁振動機の電磁
振動を制御する共振型電磁振動機用制御装置に関するも
のである。
振動を制御する共振型電磁振動機用制御装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】共振型電磁振動機は種々のものが知られ
ている。例えば電磁フィーダにおいては、駆動部は板ば
ねを介して被加振体に結合され、電磁石のコイルに交流
を通電することにより加振力が発生し、被加振体はこの
交流の周波数で振動する。被加振体の負荷が変動した場
合には、加振力が一定であっても被加振体の固有振動数
や振幅が変動し、所定の作用が得られない。したがっ
て、振動数や振幅を所定の値に制御することが要求され
る。
ている。例えば電磁フィーダにおいては、駆動部は板ば
ねを介して被加振体に結合され、電磁石のコイルに交流
を通電することにより加振力が発生し、被加振体はこの
交流の周波数で振動する。被加振体の負荷が変動した場
合には、加振力が一定であっても被加振体の固有振動数
や振幅が変動し、所定の作用が得られない。したがっ
て、振動数や振幅を所定の値に制御することが要求され
る。
【０００３】従来、このような振動を制御するシステム
においては、特公昭６２−７０８８号あるいは特公平２
−５１８１４号に開示されているように、電磁石の振動
部位の振動加速度あるいは振動変位を検出し、検出され
た値に基づいて帰還制御により所定の振動を得るものが
ある。
においては、特公昭６２−７０８８号あるいは特公平２
−５１８１４号に開示されているように、電磁石の振動
部位の振動加速度あるいは振動変位を検出し、検出され
た値に基づいて帰還制御により所定の振動を得るものが
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、共振型
電磁振動機に前記のような帰還制御を行う場合には、振
動加速度あるいは振動変位を直接被加振体から検出しな
ければならないため、検出装置を被加振体に設けなけれ
ばならず、制御装置内に設置することができない。
電磁振動機に前記のような帰還制御を行う場合には、振
動加速度あるいは振動変位を直接被加振体から検出しな
ければならないため、検出装置を被加振体に設けなけれ
ばならず、制御装置内に設置することができない。
【０００５】このように検出器を制御装置外に設けるた
め、検出器取付の負担や検出器設置のための配線を要
し、これによる信頼性の低下が問題となっていた。
め、検出器取付の負担や検出器設置のための配線を要
し、これによる信頼性の低下が問題となっていた。
【０００６】本発明は前記課題を改善するために、共振
型電磁振動機の振動加速度あるいは振動変位を検出する
ことなく、被加振体の振幅を予め設定された振幅に一致
するように駆動電圧を制御する共振型電磁振動機用制御
装置を提供することを目的とする。
型電磁振動機の振動加速度あるいは振動変位を検出する
ことなく、被加振体の振幅を予め設定された振幅に一致
するように駆動電圧を制御する共振型電磁振動機用制御
装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため鋭意研究を重ねた結果、駆動交流電圧又は
駆動交流電流によって生じた交流電流又は交流電圧の高
調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数との位相差
が、振動変位と比例することを見出し、本発明を完成す
るに至った。すなわち、本発明の共振型電磁振動機用制
御装置は、共振型電磁振動機の被加振体の振幅を制御す
る共振型電磁振動機用制御装置において、該装置は、前
記被加振体の駆動交流電圧によって生じる交流電流の高
調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数との位相差を
検出する高調波振幅・位相差検出手段と、前記高調波振
幅・位相差検出手段により検出された前記交流電流の高
調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数との位相差に
基づき前記駆動交流電圧を制御する駆動電圧制御手段と
を有することを特徴とする。また、本発明の共振型電磁
振動機用制御装置は、共振型電磁振動機の被加振体の振
幅を制御する共振型電磁振動機用制御装置において、該
装置は、前記被加振体の駆動交流電流によって生じる交
流電圧の高調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数と
の位相差を検出する高調波振幅・位相差検出手段と、前
記高調波振幅・位相差検出手段により検出された前記交
流電圧の高調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数と
の位相差に基づき前記駆動交流電流を制御する駆動電流
制御手段とを有することを特徴とする。
達成するため鋭意研究を重ねた結果、駆動交流電圧又は
駆動交流電流によって生じた交流電流又は交流電圧の高
調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数との位相差
が、振動変位と比例することを見出し、本発明を完成す
るに至った。すなわち、本発明の共振型電磁振動機用制
御装置は、共振型電磁振動機の被加振体の振幅を制御す
る共振型電磁振動機用制御装置において、該装置は、前
記被加振体の駆動交流電圧によって生じる交流電流の高
調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数との位相差を
検出する高調波振幅・位相差検出手段と、前記高調波振
幅・位相差検出手段により検出された前記交流電流の高
調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数との位相差に
基づき前記駆動交流電圧を制御する駆動電圧制御手段と
を有することを特徴とする。また、本発明の共振型電磁
振動機用制御装置は、共振型電磁振動機の被加振体の振
幅を制御する共振型電磁振動機用制御装置において、該
装置は、前記被加振体の駆動交流電流によって生じる交
流電圧の高調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数と
の位相差を検出する高調波振幅・位相差検出手段と、前
記高調波振幅・位相差検出手段により検出された前記交
流電圧の高調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数と
の位相差に基づき前記駆動交流電流を制御する駆動電流
制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明によれば、共振型電磁振動機の振動加速
度あるいは振動変位を検出することをやめ、被加振体の
駆動交流電圧によって生じる交流電流の高調波成分の振
幅及び高調波と基本波周波数との位相差、又は駆動交流
電流によって生じる交流電圧の高調波成分の振幅及び高
調波と基本波周波数との位相差が振動変位と比例するこ
とに基づき、被加振体の振動変化を、交流電流又は交流
電圧の高調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数との
位相差の検出により行う。したがって、被加振体への検
出器の取付を不要にすることができる。
度あるいは振動変位を検出することをやめ、被加振体の
駆動交流電圧によって生じる交流電流の高調波成分の振
幅及び高調波と基本波周波数との位相差、又は駆動交流
電流によって生じる交流電圧の高調波成分の振幅及び高
調波と基本波周波数との位相差が振動変位と比例するこ
とに基づき、被加振体の振動変化を、交流電流又は交流
電圧の高調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数との
位相差の検出により行う。したがって、被加振体への検
出器の取付を不要にすることができる。
【０００９】
【実施例】次に図面により本発明の実施例を説明する。
図１〜３は本発明の一実施例である駆動交流電圧によっ
て生じる交流電流の高調波成分の振幅及び高調波と基本
波周波数との位相差に基づき駆動電圧を制御する共振型
電磁振動機用制御装置を示し、図１には本発明による共
振型電磁振動機用制御装置とこれにより制御される共振
型電磁振動機の一実施例のブロック図が示されている。
本実施例においては制御装置により制御される共振型電
磁振動機は電磁フィーダ１であり、電磁フィーダ１の駆
動部の電磁石コイル２に、後述のように制御された交流
電圧が電流検出器８を通して供給される。
図１〜３は本発明の一実施例である駆動交流電圧によっ
て生じる交流電流の高調波成分の振幅及び高調波と基本
波周波数との位相差に基づき駆動電圧を制御する共振型
電磁振動機用制御装置を示し、図１には本発明による共
振型電磁振動機用制御装置とこれにより制御される共振
型電磁振動機の一実施例のブロック図が示されている。
本実施例においては制御装置により制御される共振型電
磁振動機は電磁フィーダ１であり、電磁フィーダ１の駆
動部の電磁石コイル２に、後述のように制御された交流
電圧が電流検出器８を通して供給される。
【００１０】本実施例による制御装置は、同図に示すよ
うに、所定の周波数、電圧の交流を発生する電圧制御発
振器５を有する。電圧制御発振器５から発生された交流
は電圧制御増幅器６に送られ、振幅設定制御器１０から
の信号に応じて電圧が制御される。電圧制御増幅器６か
らの出力は、電力増幅器７に送られて増幅される。電力
増幅器７において増幅された電圧は、電流検出器８を通
して電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２に供給さ
れる。また、電力増幅器７には、交流電源３および電源
回路４が接続され、必要な電力が供給される。
うに、所定の周波数、電圧の交流を発生する電圧制御発
振器５を有する。電圧制御発振器５から発生された交流
は電圧制御増幅器６に送られ、振幅設定制御器１０から
の信号に応じて電圧が制御される。電圧制御増幅器６か
らの出力は、電力増幅器７に送られて増幅される。電力
増幅器７において増幅された電圧は、電流検出器８を通
して電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２に供給さ
れる。また、電力増幅器７には、交流電源３および電源
回路４が接続され、必要な電力が供給される。
【００１１】電流検出器８は電磁石コイル２に供給され
る駆動交流電圧の交流電流を検出する。電流検出器８に
よって検出された信号は高調波振幅・位相差検出器９に
送られる。高調波振幅・位相差検出器９は、電磁石コイ
ル２に供給される駆動交流電圧の交流電流から、被加振
体の振幅と相関性のある３次高調波振幅、および被加振
体の共振周波数と相関性がある３次高調波と基本波周波
数との位相差をそれぞれ検出する。
る駆動交流電圧の交流電流を検出する。電流検出器８に
よって検出された信号は高調波振幅・位相差検出器９に
送られる。高調波振幅・位相差検出器９は、電磁石コイ
ル２に供給される駆動交流電圧の交流電流から、被加振
体の振幅と相関性のある３次高調波振幅、および被加振
体の共振周波数と相関性がある３次高調波と基本波周波
数との位相差をそれぞれ検出する。
【００１２】振幅設定制御器１０は、高調波振幅・位相
差検出器９により検出された３次高調波振幅と、振幅設
定部１２から入力される予め設定された振幅とを比較
し、その差の大きさに応じた電圧を発生する。周波数設
定制御器１１は、高調波振幅・位相差検出器９により検
出された、３次高調波と基本波周波数との位相差と、位
相差設定部１３から入力される予め設定された位相差と
を比較し、その差に応じた電圧を発生する。
差検出器９により検出された３次高調波振幅と、振幅設
定部１２から入力される予め設定された振幅とを比較
し、その差の大きさに応じた電圧を発生する。周波数設
定制御器１１は、高調波振幅・位相差検出器９により検
出された、３次高調波と基本波周波数との位相差と、位
相差設定部１３から入力される予め設定された位相差と
を比較し、その差に応じた電圧を発生する。
【００１３】周波数設定制御器１１からの出力は、電圧
制御発振器５に入力され、電圧制御発振器５はこれに従
って電磁フィーダ１に供給する電流の周波数を設定し、
設定された周波数の電流を発生する。一方、振幅設定制
御器１０からの出力は電圧制御増幅器６に入力され、電
圧制御増幅器６はこれに従って電磁フィーダ１に供給す
る電圧を決定し、電圧制御発振器５から送られる電流の
電圧を制御する。従って電力増幅器７からは３次高調波
振幅出力、および３次高調波と基本波周波数との位相差
出力とに応じて制御された振幅と周波数を有する交流電
圧が得られ、これが電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コ
イル２に供給されて、電磁フィーダ１は所定の振動を得
ることができる。
制御発振器５に入力され、電圧制御発振器５はこれに従
って電磁フィーダ１に供給する電流の周波数を設定し、
設定された周波数の電流を発生する。一方、振幅設定制
御器１０からの出力は電圧制御増幅器６に入力され、電
圧制御増幅器６はこれに従って電磁フィーダ１に供給す
る電圧を決定し、電圧制御発振器５から送られる電流の
電圧を制御する。従って電力増幅器７からは３次高調波
振幅出力、および３次高調波と基本波周波数との位相差
出力とに応じて制御された振幅と周波数を有する交流電
圧が得られ、これが電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コ
イル２に供給されて、電磁フィーダ１は所定の振動を得
ることができる。
【００１４】次に、高調波振幅・位相差検出器９におけ
る３次高調波振幅、３次高調波と基本波周波数との位相
差の検出、およびこれらに基づく駆動電圧の制御につい
てさらに詳しく説明する。
る３次高調波振幅、３次高調波と基本波周波数との位相
差の検出、およびこれらに基づく駆動電圧の制御につい
てさらに詳しく説明する。
【００１５】電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２
に供給される正弦波交流の電圧が一定で周波数を変化さ
せたとき、電磁フィーダ１の振幅に比例して電流波形の
歪みが変化する。この電流波形の歪みを分析すると、供
給電流の周波数と同じ周波数の基本波と、基本波周波数
の３倍、５倍の高調波成分が検出される。本装置は、こ
の高調波成分のうち変化が顕著な基本波周波数の３倍の
高調波成分について分析を行い、これに応じて駆動電圧
を制御するものである。
に供給される正弦波交流の電圧が一定で周波数を変化さ
せたとき、電磁フィーダ１の振幅に比例して電流波形の
歪みが変化する。この電流波形の歪みを分析すると、供
給電流の周波数と同じ周波数の基本波と、基本波周波数
の３倍、５倍の高調波成分が検出される。本装置は、こ
の高調波成分のうち変化が顕著な基本波周波数の３倍の
高調波成分について分析を行い、これに応じて駆動電圧
を制御するものである。
【００１６】図３（ａ）には、電磁フィーダ１の振幅３
０、電流基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅３２、
図３（ｂ）には電流基本波周波数の３倍の高調波と電流
基本波周波数との位相差３１が周波数に応じて示されて
いる。図３（ａ）（ｂ）から、電流基本波周波数の３倍
の高調波成分の振幅３２が最大となる点がこの電磁フィ
ーダ１の共振点であり、この点において電流基本波周波
数の３倍の高調波と電流基本波周波数との位相差３１の
変化が最大であることがわかる。本制御装置は、この性
質を利用して制御を行うものである。
０、電流基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅３２、
図３（ｂ）には電流基本波周波数の３倍の高調波と電流
基本波周波数との位相差３１が周波数に応じて示されて
いる。図３（ａ）（ｂ）から、電流基本波周波数の３倍
の高調波成分の振幅３２が最大となる点がこの電磁フィ
ーダ１の共振点であり、この点において電流基本波周波
数の３倍の高調波と電流基本波周波数との位相差３１の
変化が最大であることがわかる。本制御装置は、この性
質を利用して制御を行うものである。
【００１７】図１において、電流検出器８で検出された
駆動交流電圧の電流信号は高調波振幅・位相差検出器９
に入力される。高調波振幅・位相差検出器９は前記のよ
うに、基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅と、電流
基本波周波数の３倍の高調波と電流基本波周波数との位
相差を検出して出力する。高調波振幅・位相差検出器９
は図２に示すように、本実施例では帯域ろ過装置として
のバンドパス電圧制御フィルタ２０、位相検出器２１、
積分器２２および周波数逓倍器２３により構成される。
周波数逓倍器２３は発振器５から入力される基本波周波
数を３倍の周波数に変換する。
駆動交流電圧の電流信号は高調波振幅・位相差検出器９
に入力される。高調波振幅・位相差検出器９は前記のよ
うに、基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅と、電流
基本波周波数の３倍の高調波と電流基本波周波数との位
相差を検出して出力する。高調波振幅・位相差検出器９
は図２に示すように、本実施例では帯域ろ過装置として
のバンドパス電圧制御フィルタ２０、位相検出器２１、
積分器２２および周波数逓倍器２３により構成される。
周波数逓倍器２３は発振器５から入力される基本波周波
数を３倍の周波数に変換する。
【００１８】電流検出器８から入力される駆動交流電圧
によって生じる電流信号は、バンドパス電圧制御フィル
タ２０によって、周波数逓倍器２３を通して供給される
基本波周波数の３倍の周波数に基づき、基本波周波数の
３倍の高調波成分を取り出され、位相検出器２１および
積分器２２に出力される。
によって生じる電流信号は、バンドパス電圧制御フィル
タ２０によって、周波数逓倍器２３を通して供給される
基本波周波数の３倍の周波数に基づき、基本波周波数の
３倍の高調波成分を取り出され、位相検出器２１および
積分器２２に出力される。
【００１９】位相検出器２１は基本波周波数の３倍の高
調波成分と基本波周波数との位相差を検出し、周波数設
定制御器１１へ出力する。積分器２２は基本波周波数の
３倍の高調波成分の振幅を検出し、振幅設定制御器１０
へ出力する。この場合に、バンドパス電圧制御フィルタ
２０の中心周波数が基本波周波数の３倍に正確に設定さ
れていないとバンドパス電圧制御フィルタ２０のもつ位
相差により計測誤差が生じるので電圧制御フィルタが必
要となる。
調波成分と基本波周波数との位相差を検出し、周波数設
定制御器１１へ出力する。積分器２２は基本波周波数の
３倍の高調波成分の振幅を検出し、振幅設定制御器１０
へ出力する。この場合に、バンドパス電圧制御フィルタ
２０の中心周波数が基本波周波数の３倍に正確に設定さ
れていないとバンドパス電圧制御フィルタ２０のもつ位
相差により計測誤差が生じるので電圧制御フィルタが必
要となる。
【００２０】このようにして、高調波振幅・位相差検出
器９から出力される、基本波周波数の３倍の高調波成分
の振幅出力と、電流基本波周波数の３倍の高調波と電流
基本波周波数との位相差出力は、それぞれ振幅設定制御
器１０、周波数設定制御器１１に入力される。振幅設定
制御器１０は、基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅
が予め設定された振幅になるようにＰＩ（Proportional
integral）制御し、電圧制御増幅器６へ出力する。ま
た、周波数設定制御器１１は、電流基本波周波数の３倍
の高調波と電流基本波周波数との位相差が設定された位
相差になるようにＰＩ制御し、電圧制御発振器５に出力
する。
器９から出力される、基本波周波数の３倍の高調波成分
の振幅出力と、電流基本波周波数の３倍の高調波と電流
基本波周波数との位相差出力は、それぞれ振幅設定制御
器１０、周波数設定制御器１１に入力される。振幅設定
制御器１０は、基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅
が予め設定された振幅になるようにＰＩ（Proportional
integral）制御し、電圧制御増幅器６へ出力する。ま
た、周波数設定制御器１１は、電流基本波周波数の３倍
の高調波と電流基本波周波数との位相差が設定された位
相差になるようにＰＩ制御し、電圧制御発振器５に出力
する。
【００２１】電圧制御発振器５は周波数設定制御器１１
から入力された設定周波数に応じた正弦波交流を出力す
る。また振幅設定制御器１０にて設定された振幅は電圧
制御増幅器６に入力され、電圧制御発振器５から入力さ
れた信号が増幅され、電力増幅器７において更に増幅さ
れて電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２に所望の
正弦波交流が供給される。
から入力された設定周波数に応じた正弦波交流を出力す
る。また振幅設定制御器１０にて設定された振幅は電圧
制御増幅器６に入力され、電圧制御発振器５から入力さ
れた信号が増幅され、電力増幅器７において更に増幅さ
れて電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２に所望の
正弦波交流が供給される。
【００２２】図４〜図６は本発明の他の実施例である駆
動交流電流によって生じる交流電圧の高調波成分の振幅
及び高調波と基本波周波数との位相差に基づき駆動交流
電流を制御する共振型電磁振動機用制御装置を示し、図
４には本実施例にかかる共振型電磁振動機用制御装置と
これにより制御される共振型電磁振動機の一実施例のブ
ロック図が示されている。すなわち、本実施例の制御装
置では上記実施例と異なり制御された交流電流が電圧検
出器１４を通して供給されるもので、具体的には、電圧
制御増幅器７において増幅された電流が、電圧検出器１
４を通して電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２に
供給される構成である。
動交流電流によって生じる交流電圧の高調波成分の振幅
及び高調波と基本波周波数との位相差に基づき駆動交流
電流を制御する共振型電磁振動機用制御装置を示し、図
４には本実施例にかかる共振型電磁振動機用制御装置と
これにより制御される共振型電磁振動機の一実施例のブ
ロック図が示されている。すなわち、本実施例の制御装
置では上記実施例と異なり制御された交流電流が電圧検
出器１４を通して供給されるもので、具体的には、電圧
制御増幅器７において増幅された電流が、電圧検出器１
４を通して電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２に
供給される構成である。
【００２３】電圧検出器１４は電磁石コイル２に供給さ
れる駆動交流電流の交流電圧を検出する。電圧検出器１
４によって検出された信号は高調波振幅・位相差検出器
１５に送られる。高調波振幅・位相差検出器１５は、電
磁石コイル２に供給される駆動交流電流の交流電圧か
ら、被加振体の振幅と相関性のある電圧３次高調波振
幅、および被加振体の共振周波数と相関性がある電圧３
次高調波と基本波周波数との位相差をそれぞれ検出す
る。
れる駆動交流電流の交流電圧を検出する。電圧検出器１
４によって検出された信号は高調波振幅・位相差検出器
１５に送られる。高調波振幅・位相差検出器１５は、電
磁石コイル２に供給される駆動交流電流の交流電圧か
ら、被加振体の振幅と相関性のある電圧３次高調波振
幅、および被加振体の共振周波数と相関性がある電圧３
次高調波と基本波周波数との位相差をそれぞれ検出す
る。
【００２４】振幅設定制御器１０は、高調波振幅・位相
差検出器１５により検出された３次高調波振幅と、振幅
設定部１２から入力される予め設定された振幅とを比較
し、その差の大きさに応じた電流を発生する。周波数設
定制御器１１は、高調波振幅・位相差検出器１５により
検出された、３次高調波と基本波周波数との位相差と、
位相差設定部１３から入力される予め設定された位相差
とを比較し、その差に応じた電流を発生する。
差検出器１５により検出された３次高調波振幅と、振幅
設定部１２から入力される予め設定された振幅とを比較
し、その差の大きさに応じた電流を発生する。周波数設
定制御器１１は、高調波振幅・位相差検出器１５により
検出された、３次高調波と基本波周波数との位相差と、
位相差設定部１３から入力される予め設定された位相差
とを比較し、その差に応じた電流を発生する。
【００２５】周波数設定制御器１１からの出力は、電圧
制御発振器５に入力され、電圧制御発振器５はこれに従
って電磁フィーダ１に供給する電圧の周波数を設定し、
設定された周波数の電圧を発生する。一方、振幅設定制
御器１０からの出力は電圧制御増幅器６に入力され、電
圧制御増幅器６はこれに従って電磁フィーダ１に供給す
る電流を決定し、電圧制御発振器５から送られる電圧を
制御する。従って電力増幅器７からは３次高調波振幅出
力、および３次高調波と基本波周波数との位相差出力と
に応じて制御された振幅と周波数を有する交流電流が得
られ、これが電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２
に供給されて、電磁フィーダ１は所定の振動を得ること
ができる。
制御発振器５に入力され、電圧制御発振器５はこれに従
って電磁フィーダ１に供給する電圧の周波数を設定し、
設定された周波数の電圧を発生する。一方、振幅設定制
御器１０からの出力は電圧制御増幅器６に入力され、電
圧制御増幅器６はこれに従って電磁フィーダ１に供給す
る電流を決定し、電圧制御発振器５から送られる電圧を
制御する。従って電力増幅器７からは３次高調波振幅出
力、および３次高調波と基本波周波数との位相差出力と
に応じて制御された振幅と周波数を有する交流電流が得
られ、これが電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２
に供給されて、電磁フィーダ１は所定の振動を得ること
ができる。
【００２６】次に、高調波振幅・位相差検出器１５にお
ける３次高調波振幅、３次高調波と基本波周波数との位
相差の検出、およびこれらに基づく駆動交流電流の制御
についてさらに詳しく説明する。
ける３次高調波振幅、３次高調波と基本波周波数との位
相差の検出、およびこれらに基づく駆動交流電流の制御
についてさらに詳しく説明する。
【００２７】電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２
に供給される正弦波交流の電流が一定で周波数を変化さ
せたとき、電磁フィーダ１の振幅に比例して電圧波形の
歪みが変化する。この電圧波形の歪みを分析すると、供
給電圧の周波数と同じ周波数の基本波と、基本波周波数
の３倍、５倍の高調波成分が検出される。そして、本実
施例の制御装置は、上記実施例と同様、この高調波成分
のうち変化が顕著な基本波周波数の３倍の高調波成分に
ついて分析を行い、これに応じて駆動交流電流を制御す
るものである。
に供給される正弦波交流の電流が一定で周波数を変化さ
せたとき、電磁フィーダ１の振幅に比例して電圧波形の
歪みが変化する。この電圧波形の歪みを分析すると、供
給電圧の周波数と同じ周波数の基本波と、基本波周波数
の３倍、５倍の高調波成分が検出される。そして、本実
施例の制御装置は、上記実施例と同様、この高調波成分
のうち変化が顕著な基本波周波数の３倍の高調波成分に
ついて分析を行い、これに応じて駆動交流電流を制御す
るものである。
【００２８】図６（ａ）には、電磁フィーダ１の振幅６
０、電圧基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅６２、
図６（ｂ）には電圧基本波周波数の３倍の高調波と電圧
基本波周波数との位相差６１が周波数に応じて示されて
いる。図６（ａ）（ｂ）から、電圧基本波周波数の３倍
の高調波成分の振幅６２が最大となる点がこの電磁フィ
ーダ１の共振点であり、この点において電圧基本波周波
数の３倍の高調波と電圧基本波周波数との位相差６１の
変化が最大であることがわかる。
０、電圧基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅６２、
図６（ｂ）には電圧基本波周波数の３倍の高調波と電圧
基本波周波数との位相差６１が周波数に応じて示されて
いる。図６（ａ）（ｂ）から、電圧基本波周波数の３倍
の高調波成分の振幅６２が最大となる点がこの電磁フィ
ーダ１の共振点であり、この点において電圧基本波周波
数の３倍の高調波と電圧基本波周波数との位相差６１の
変化が最大であることがわかる。
【００２９】そして、電圧検出器１４で検出された駆動
電流の電圧信号は高調波振幅・位相差検出器１５に入力
され、基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅と、電圧
基本波周波数の３倍の高調波と電圧基本波周波数との位
相差が検出されて出力される。高調波振幅・位相差検出
器１５は、図５に示すように、上記実施例と同様の構成
を有する。したがって、電圧検出器１４から入力される
駆動交流電流によって生じる電圧信号は、基本波周波数
の３倍の高調波成分を取り出されて位相検出器２１及び
積分器２２に出力され、さらに位相検出器２１から基本
波周波数の３倍の高調波成分と基本波周波数との位相差
が周波数設定制御器１１へ出力される。また、積分器２
２からは基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅が振幅
設定制御器１０へ出力される。
電流の電圧信号は高調波振幅・位相差検出器１５に入力
され、基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅と、電圧
基本波周波数の３倍の高調波と電圧基本波周波数との位
相差が検出されて出力される。高調波振幅・位相差検出
器１５は、図５に示すように、上記実施例と同様の構成
を有する。したがって、電圧検出器１４から入力される
駆動交流電流によって生じる電圧信号は、基本波周波数
の３倍の高調波成分を取り出されて位相検出器２１及び
積分器２２に出力され、さらに位相検出器２１から基本
波周波数の３倍の高調波成分と基本波周波数との位相差
が周波数設定制御器１１へ出力される。また、積分器２
２からは基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅が振幅
設定制御器１０へ出力される。
【００３０】このようにして、高調波振幅・位相差検出
器１５から出力される、基本波周波数の３倍の高調波成
分の振幅出力と、電圧基本波周波数の３倍の高調波と電
圧基本波周波数との位相差出力は、それぞれ振幅設定制
御器１０、周波数設定制御器１１に入力される。振幅設
定制御器１０は、上記実施例と同様、基本波周波数の３
倍の高調波成分の振幅が予め設定された振幅になるよう
にＰＩ制御し、電圧制御増幅器６へ出力する。また、周
波数設定制御器１１は、電圧基本波周波数の３倍の高調
波と電圧基本波周波数との位相差が設定された位相差に
なるようにＰＩ制御し、電圧制御発振器５に出力する。
器１５から出力される、基本波周波数の３倍の高調波成
分の振幅出力と、電圧基本波周波数の３倍の高調波と電
圧基本波周波数との位相差出力は、それぞれ振幅設定制
御器１０、周波数設定制御器１１に入力される。振幅設
定制御器１０は、上記実施例と同様、基本波周波数の３
倍の高調波成分の振幅が予め設定された振幅になるよう
にＰＩ制御し、電圧制御増幅器６へ出力する。また、周
波数設定制御器１１は、電圧基本波周波数の３倍の高調
波と電圧基本波周波数との位相差が設定された位相差に
なるようにＰＩ制御し、電圧制御発振器５に出力する。
【００３１】電圧制御発振器５は周波数設定制御器１１
から入力された設定周波数に応じた正弦波交流を出力す
る。また振幅設定制御器１０にて設定された振幅は電圧
制御増幅器６に入力され、電圧制御発振器５から入力さ
れた信号が増幅され、電力増幅器７において更に増幅さ
れて電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２に所望の
正弦波交流が供給される。
から入力された設定周波数に応じた正弦波交流を出力す
る。また振幅設定制御器１０にて設定された振幅は電圧
制御増幅器６に入力され、電圧制御発振器５から入力さ
れた信号が増幅され、電力増幅器７において更に増幅さ
れて電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２に所望の
正弦波交流が供給される。
【００３２】上記した各実施例にかかる制御装置によれ
ば、電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２に供給さ
れる駆動交流電圧又は駆動交流電流によって生じる電流
信号又は電圧信号から、基本波周波数の３倍の高調波成
分の振幅を検出し、これに基づいてその振幅をＰＩ制御
するとともに、基本波周波数の３倍の高調波と基本波周
波数との位相差を検出し、これに基づいて駆動交流電圧
又は駆動交流電流の周波数をＰＩ制御する。基本波周波
数の３倍の高調波成分の振幅、および基本波周波数の３
倍の高調波と基本波周波数との位相差は上記のように電
磁フィーダ１の振幅と深い相関があるから、これにより
電磁フィーダ１の駆動交流電圧又は駆動交流電流を適切
に制御することができる。しかも、振幅および位相差か
ら振動振幅を検出する検出手段が制御装置内に組み込ま
れており、制御装置外に検出器を設置する必要がないの
で検出器設置のための配線の手間やこれに起因する信頼
性の低下を防止することができる。
ば、電磁フィーダ１の駆動部の電磁石コイル２に供給さ
れる駆動交流電圧又は駆動交流電流によって生じる電流
信号又は電圧信号から、基本波周波数の３倍の高調波成
分の振幅を検出し、これに基づいてその振幅をＰＩ制御
するとともに、基本波周波数の３倍の高調波と基本波周
波数との位相差を検出し、これに基づいて駆動交流電圧
又は駆動交流電流の周波数をＰＩ制御する。基本波周波
数の３倍の高調波成分の振幅、および基本波周波数の３
倍の高調波と基本波周波数との位相差は上記のように電
磁フィーダ１の振幅と深い相関があるから、これにより
電磁フィーダ１の駆動交流電圧又は駆動交流電流を適切
に制御することができる。しかも、振幅および位相差か
ら振動振幅を検出する検出手段が制御装置内に組み込ま
れており、制御装置外に検出器を設置する必要がないの
で検出器設置のための配線の手間やこれに起因する信頼
性の低下を防止することができる。
【００３３】なお、高調波振幅・位相差検出器９又は高
調波振幅・位相差検出器１５における振幅および位相差
の検出の方法としては上記の方法の他に、フーリエ級数
展開解析法、デジタルフィルタ、スイッチドキャパシタ
フィルタ等の方法で実現することも可能である。
調波振幅・位相差検出器１５における振幅および位相差
の検出の方法としては上記の方法の他に、フーリエ級数
展開解析法、デジタルフィルタ、スイッチドキャパシタ
フィルタ等の方法で実現することも可能である。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の共振型電磁
振動機用制御装置によれば、共振型電磁振動機の振動の
検出手段を制御装置外に設置する必要がないため、検出
器設置のための配線の手間やこれに起因する信頼性の低
下を防止することができる。さらに、検出器を外部に設
ける必要がないため、制御装置のコストダウンを図るこ
とができる。
振動機用制御装置によれば、共振型電磁振動機の振動の
検出手段を制御装置外に設置する必要がないため、検出
器設置のための配線の手間やこれに起因する信頼性の低
下を防止することができる。さらに、検出器を外部に設
ける必要がないため、制御装置のコストダウンを図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による共振型電磁振動機用制御装置の一
実施例のブロック図である。
実施例のブロック図である。
【図２】図１の高調波振幅・位相差検出器の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】同実施例における、電磁フィーダの振幅、基本
波周波数の３倍の高調波成分の振幅、および基本波周波
数の３倍の高調波と基本波周波数との位相差の関係を示
す図である。
波周波数の３倍の高調波成分の振幅、および基本波周波
数の３倍の高調波と基本波周波数との位相差の関係を示
す図である。
【図４】本発明による共振型電磁振動機用制御装置の他
の実施例のブロック図である。
の実施例のブロック図である。
【図５】図４の高調波振幅・位相差検出器の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図６】同実施例における、電磁フィーダの振幅、基本
波周波数の３倍の高調波成分の振幅、および基本波周波
数の３倍の高調波と基本波周波数との位相差の関係を示
す図である。
波周波数の３倍の高調波成分の振幅、および基本波周波
数の３倍の高調波と基本波周波数との位相差の関係を示
す図である。
１ 電磁フィーダ ２ 電磁石コイル ３ 交流電源 ４ 電源回路 ５ 電圧制御発振器 ６ 電圧制御増幅器 ７ 電力増幅器 ８ 電流検出器 ９ 高調波振幅・位相差検出器 １０ 振幅設定制御器 １１ 周波数設定制御器 １４ 電圧検出器 １５ 高調波振幅・位相差検出器 ２０ 電圧制御フィルタ ２１ 位相検出器 ２２ 積分器 ２３ 周波数逓倍器 ３０ 振幅３２ 基本波周波数の３倍の高調波成分の電流波形３１ 位相変化波形 ６０ 振幅６２ 基本波周波数の３倍の高調波成分の電圧波形６１ 位相変化波形
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−109911（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−114379（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−18208（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭58−4363（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05D 19/02
Claims (4)
- 【請求項１】 共振型電磁振動機の被加振体の振幅を制
御する共振型電磁振動機用制御装置において、該装置
は、 前記被加振体の駆動交流電圧によって生じる交流電流の
高調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数との位相差
を検出する高調波振幅・位相差検出手段と、 前記高調波振幅・位相差検出手段により検出された前記
交流電流の高調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数
との位相差に基づき前記駆動交流電圧を制御する駆動電
圧制御手段とを有することを特徴とする共振型電磁振動
機用制御装置。 - 【請求項２】 前記高調波振幅・位相差検出手段は、前
記駆動交流電圧によって生じる交流電流の基本波周波数
成分および基本波周波数の３倍の高調波成分を通過させ
る帯域ろ過装置と、前記帯域ろ過装置から出力される信
号を積分し前記基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅
を検出する振幅検出用積分器と、前記帯域ろ過装置から
出力される信号に基づき基本波周波数の３倍の高調波と
基本波周波数との位相差を検出する位相差検出器とを含
み、 前記駆動電圧制御手段は、前記基本波周波数の３倍の高
調波成分の振幅を予め設定された振幅になるように制御
する振幅制御器と、前記基本波周波数の３倍の高調波と
基本波周波数との位相差に基づいて前記駆動交流電圧の
周波数を制御する周波数制御器とを含むことを特徴とす
る請求項１に記載の共振型電磁振動機用制御装置。 - 【請求項３】 共振型電磁振動機の被加振体の振幅を制
御する共振型電磁振動機用制御装置において、該装置
は、 前記被加振体の駆動交流電流によって生じる交流電圧の
高調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数との位相差
を検出する高調波振幅・位相差検出手段と、 前記高調波振幅・位相差検出手段により検出された前記
交流電圧の高調波成分の振幅及び高調波と基本波周波数
との位相差に基づき前記駆動交流電流を制御する駆動電
流制御手段とを有することを特徴とする共振型電磁振動
機用制御装置。 - 【請求項４】 前記高調波振幅・位相差検出手段は、前
記駆動交流電流によって生じる交流電圧の基本波周波数
成分および基本波周波数の３倍の高調波成分を通過させ
る帯域ろ過装置と、前記帯域ろ過装置から出力される信
号を積分し前記基本波周波数の３倍の高調波成分の振幅
を検出する振幅検出用積分器と、前記帯域ろ過装置から
出力される信号に基づき基本波周波数の３倍の高調波と
基本波周波数との位相差を検出する位相差検出器とを含
み、 前記駆動電流制御手段は、前記基本波周波数の３倍の高
調波成分の振幅を予め設定された振幅になるように制御
する振幅制御器と、前記基本波周波数の３倍の高調波と
基本波周波数との位相差に基づいて前記駆動交流電流の
周波数を制御する周波数制御器とを含むことを特徴とす
る請求項３に記載の共振型電磁振動機用制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05724392A JP3235858B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 共振型電磁振動機用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05724392A JP3235858B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 共振型電磁振動機用制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05224756A JPH05224756A (ja) | 1993-09-03 |
| JP3235858B2 true JP3235858B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=13050097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05724392A Expired - Fee Related JP3235858B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 共振型電磁振動機用制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3235858B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016140161A1 (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-09 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 振動フィーダ用制御装置及び振動フィーダ |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4041211B2 (ja) * | 1998-05-14 | 2008-01-30 | 株式会社村上精機工作所 | センサレス自励共振型電磁振動装置 |
| JP4224180B2 (ja) * | 1999-11-12 | 2009-02-12 | 株式会社村上精機工作所 | センサレス自励共振型電磁振動装置 |
| JP2001340810A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-12-11 | Iwaki Electronics Corp | 振動発生装置および携帯電話機 |
| JP2007117844A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Ntn Corp | 振動フィーダ用制御装置 |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP05724392A patent/JP3235858B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016140161A1 (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-09 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 振動フィーダ用制御装置及び振動フィーダ |
| CN107428476A (zh) * | 2015-03-05 | 2017-12-01 | 昕芙旎雅有限公司 | 振动供料器用控制装置和振动供料器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05224756A (ja) | 1993-09-03 |
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