JP3385671B2 - 遠心分離機 - Google Patents
遠心分離機Info
- Publication number
- JP3385671B2 JP3385671B2 JP26240593A JP26240593A JP3385671B2 JP 3385671 B2 JP3385671 B2 JP 3385671B2 JP 26240593 A JP26240593 A JP 26240593A JP 26240593 A JP26240593 A JP 26240593A JP 3385671 B2 JP3385671 B2 JP 3385671B2
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- Japan
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- motor
- gradient
- acceleration
- shaft
- speed
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- Expired - Lifetime
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、遠心分離機においてロ
−タ加速中一次の共振域通過の際の加速制御に関するも
のである。
−タ加速中一次の共振域通過の際の加速制御に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術は、ロ−タ加速中、使用者が
指示した加速勾配を基にＣＰＵが回転数と経過時間から
モ−タ電流を調整し指示された加速勾配になるように、
ある一定のモ−タ電流を流し、モ−タを駆動させるもの
である。遠心分離機は、低速から高速まで（１，０００
〜１００，０００ｒｐｍ）安定した回転が得られるよう
に、ロ−タとモ−タを接続するシャフトの剛性を下げ、
軸の固有振動数を下げることにより、通常の使用範囲外
となる１，０００ｒｐｍ以下に、振幅が非常に大きくな
ってしまう一次の共振域を持つ構造となっている。通常
は、素早く一時の共振域を通過するためシャフト振動が
大きくなることはないが、分離方法によっては、ロ−タ
内の試料の液乱れを抑えるために、回転開始直後の加速
をゆっくりできるよう使用者が選択できるようになって
いる。そのため、一次の共振域通過に時間を要してしま
いシャフトの振動が大きくなってしまう。
指示した加速勾配を基にＣＰＵが回転数と経過時間から
モ−タ電流を調整し指示された加速勾配になるように、
ある一定のモ−タ電流を流し、モ−タを駆動させるもの
である。遠心分離機は、低速から高速まで（１，０００
〜１００，０００ｒｐｍ）安定した回転が得られるよう
に、ロ−タとモ−タを接続するシャフトの剛性を下げ、
軸の固有振動数を下げることにより、通常の使用範囲外
となる１，０００ｒｐｍ以下に、振幅が非常に大きくな
ってしまう一次の共振域を持つ構造となっている。通常
は、素早く一時の共振域を通過するためシャフト振動が
大きくなることはないが、分離方法によっては、ロ−タ
内の試料の液乱れを抑えるために、回転開始直後の加速
をゆっくりできるよう使用者が選択できるようになって
いる。そのため、一次の共振域通過に時間を要してしま
いシャフトの振動が大きくなってしまう。
【０００３】図２は、従来までの加速制御を行った場合
の、シャフト振幅１１および回転数１０と時間の関係を
表したものである。従来の加速制御は、現在の回転数１
０と経過時間から、ＣＰＵ５が加速指示をモ−タ駆動回
路７を経てモ−タ３に与えられている。一次の共振域に
おいて、振動は急激に成長しシャフト振幅１１は大きく
なる。エネルギ量は、駆動トルクに比例するが、一次の
共振域をゆっくりと通過しようとした場合は、前記した
ようにシャフト振幅１１は急激に大きくなり、これに伴
いシャフト振幅１１に消費されるエネルギ量も増大す
る。シャフト振幅１１に消費されるエネルギ量が増大す
ると、必然的にモ−タ３に供給されるエネルギ量は小さ
くなるため、当然、所望の加速勾配を得られないことに
なる。このような状況下で、従来までの加速制御方法で
は、理想の加速カ−ブ１２から一定値ΔＮ以上実際の回
転数が小さくならなければ、一次の共振域を抜け出すに
必要な駆動トルク１３に変更されなかった。そのため一
次の共振域を抜け出るに必要な駆動トルク１３を得るま
でに要する時間が余計にかかり、結果的に使用者が指示
した加速勾配通りの加速が出来なくなっていた。また、
ロ−タのインバランスなどの影響により、シャフトの振
動が極端に大きい場合、急激に振動が大きくなるため、
振動検出センサ９の動作が遅れると、シャフト８が折れ
曲がるなどの問題が起こる事があった。
の、シャフト振幅１１および回転数１０と時間の関係を
表したものである。従来の加速制御は、現在の回転数１
０と経過時間から、ＣＰＵ５が加速指示をモ−タ駆動回
路７を経てモ−タ３に与えられている。一次の共振域に
おいて、振動は急激に成長しシャフト振幅１１は大きく
なる。エネルギ量は、駆動トルクに比例するが、一次の
共振域をゆっくりと通過しようとした場合は、前記した
ようにシャフト振幅１１は急激に大きくなり、これに伴
いシャフト振幅１１に消費されるエネルギ量も増大す
る。シャフト振幅１１に消費されるエネルギ量が増大す
ると、必然的にモ−タ３に供給されるエネルギ量は小さ
くなるため、当然、所望の加速勾配を得られないことに
なる。このような状況下で、従来までの加速制御方法で
は、理想の加速カ−ブ１２から一定値ΔＮ以上実際の回
転数が小さくならなければ、一次の共振域を抜け出すに
必要な駆動トルク１３に変更されなかった。そのため一
次の共振域を抜け出るに必要な駆動トルク１３を得るま
でに要する時間が余計にかかり、結果的に使用者が指示
した加速勾配通りの加速が出来なくなっていた。また、
ロ−タのインバランスなどの影響により、シャフトの振
動が極端に大きい場合、急激に振動が大きくなるため、
振動検出センサ９の動作が遅れると、シャフト８が折れ
曲がるなどの問題が起こる事があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置は、ロ−タ
加速中一次の共振域通過時、シャフトの振動が発生し、
回転パルスの欠損から回転数を正確に検出できない、あ
るいは振動によるエネルギ量の増大のため等の理由から
加速モ−ド通りに加速できない。あるいは、共振域通過
時の振動とロ−タのインバランスにより、シャフトが折
れ曲がったり、ロ−タによって一次の共振域での振幅量
が異なるため、加速を極端にゆっくりさせた場合ロ−タ
によっては、許容内のインバランス量でもシャフトの振
幅が許容範囲を超えインバランス検出してしまうという
問題があった。本発明の目的は、一次の共振域における
シャフトの振動を抑え、前記のような問題点を解決する
ことである。
加速中一次の共振域通過時、シャフトの振動が発生し、
回転パルスの欠損から回転数を正確に検出できない、あ
るいは振動によるエネルギ量の増大のため等の理由から
加速モ−ド通りに加速できない。あるいは、共振域通過
時の振動とロ−タのインバランスにより、シャフトが折
れ曲がったり、ロ−タによって一次の共振域での振幅量
が異なるため、加速を極端にゆっくりさせた場合ロ−タ
によっては、許容内のインバランス量でもシャフトの振
幅が許容範囲を超えインバランス検出してしまうという
問題があった。本発明の目的は、一次の共振域における
シャフトの振動を抑え、前記のような問題点を解決する
ことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、使用者が指
示した加速勾配を基にロータの回転開始直後の加速を急
加速させないようロ−タ加速制御中において、一次の共
振域直前に、モータの駆動トルクを増加させ、モータ回
転数の加速勾配が所定の急勾配になるよう増加させるこ
とにより、一次の共振域を素早く通過することができる
ため、シャフトの振動を小さく抑えられる。またモータ
駆動トルクは一次の共振域通過後は、再び一次共振域通
過前の駆動トルク勾配の延長上の値に戻るため、極めて
短い時間の急加速となるため、試料の液乱れを抑えるこ
とができる。
示した加速勾配を基にロータの回転開始直後の加速を急
加速させないようロ−タ加速制御中において、一次の共
振域直前に、モータの駆動トルクを増加させ、モータ回
転数の加速勾配が所定の急勾配になるよう増加させるこ
とにより、一次の共振域を素早く通過することができる
ため、シャフトの振動を小さく抑えられる。またモータ
駆動トルクは一次の共振域通過後は、再び一次共振域通
過前の駆動トルク勾配の延長上の値に戻るため、極めて
短い時間の急加速となるため、試料の液乱れを抑えるこ
とができる。
【０００６】
【作用】従来の技術に記載した通り、一次の共振点をゆ
っくりと通過しようとした場合は、シャフトの振幅は急
激に増大する。そのためシャフトの折れ曲がりや回転数
の検出が正確に出来ず、ユ−ザが指示した加速勾配通り
に加速出来ないなどの問題がある。本発明品は、一次の
共振域直前から一時的にモ−タ電流を増加させること
で、一次の共振域をすばやく通過できる。そのため、シ
ャフトの振れを抑えることができ、且つ試料の液乱れを
抑えることができ、製品の信頼性と分離性能向上が図れ
る。
っくりと通過しようとした場合は、シャフトの振幅は急
激に増大する。そのためシャフトの折れ曲がりや回転数
の検出が正確に出来ず、ユ−ザが指示した加速勾配通り
に加速出来ないなどの問題がある。本発明品は、一次の
共振域直前から一時的にモ−タ電流を増加させること
で、一次の共振域をすばやく通過できる。そのため、シ
ャフトの振れを抑えることができ、且つ試料の液乱れを
抑えることができ、製品の信頼性と分離性能向上が図れ
る。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例を図１に示す。回転室１内に
あるロ−タ２は、シャフト８を介してモ−タ３により回
転する。回転数の検出は、回転検出センサ４により行
う。回転検出センサ４からの信号は、ＣＰＵ５により計
算される。ＣＰＵ５は使用者が操作部６を通して指示し
た加速勾配を基に、モ−タ３に対し加速指示をモ−タ駆
動回路７を経て、モ−タ３に与える。一次の共振域が１
００ｒｐｍ〜３００ｒｐｍに存在する場合、一次の共振
域直前の回転数（８０ｒｐｍ）に達したとき、ある一定
時間（３ｓｅｃ）のみ、使用者が操作部６を通して指示
した加速勾配を基にＣＰＵ５から指示された加速勾配よ
り、所定の急勾配（７ｓｅｃで１００ｒｐｍ上昇する勾
配）になるような加速指示を出し、ロータ回転数の加速
勾配が一定値になるように駆動トルクを制御する。尚、
この時の一次共振域通過時のモータ駆動トルクの勾配は
一定となる。遠心分離機は、搭載するロ−タ２が多種類
あり慣性モ−メントも様々であるため、仮にこの様なモ
ータ回転数の加速勾配を一定にする制御方法でなく、多
種類あるロータに関係なくモ−タ電流を一定量増加させ
てしまうとモータ回転数の加速勾配が一定にならず慣性
モ−メントの小さいロ−タ２はモータ回転数の加速勾配
がきつくなり液乱れを起こしてしまうからである。尚、
前述した急勾配（７ｓｅｃで１００ｒｐｍ上昇する勾配
を８０ｒｐｍから３ｓｅｃ行う）で実験した結果、サン
プルの液乱れは従来までの加速制御の場合とほぼ同じで
あり、問題となる液乱れは起こらなかった。一定時間経
過後は、再び通常の加速制御に戻し加速させる。また、
万一故障などにより一次の共振域直前から急加速せず、
シャフト８の振幅が大きくなった場合を考慮して、振動
検出センサ９の信号をＣＰＵ５が計算し、許容以上とな
った場合には、速やかに回転を停止させる機構を搭載さ
せることが望ましい。
あるロ−タ２は、シャフト８を介してモ−タ３により回
転する。回転数の検出は、回転検出センサ４により行
う。回転検出センサ４からの信号は、ＣＰＵ５により計
算される。ＣＰＵ５は使用者が操作部６を通して指示し
た加速勾配を基に、モ−タ３に対し加速指示をモ−タ駆
動回路７を経て、モ−タ３に与える。一次の共振域が１
００ｒｐｍ〜３００ｒｐｍに存在する場合、一次の共振
域直前の回転数（８０ｒｐｍ）に達したとき、ある一定
時間（３ｓｅｃ）のみ、使用者が操作部６を通して指示
した加速勾配を基にＣＰＵ５から指示された加速勾配よ
り、所定の急勾配（７ｓｅｃで１００ｒｐｍ上昇する勾
配）になるような加速指示を出し、ロータ回転数の加速
勾配が一定値になるように駆動トルクを制御する。尚、
この時の一次共振域通過時のモータ駆動トルクの勾配は
一定となる。遠心分離機は、搭載するロ−タ２が多種類
あり慣性モ−メントも様々であるため、仮にこの様なモ
ータ回転数の加速勾配を一定にする制御方法でなく、多
種類あるロータに関係なくモ−タ電流を一定量増加させ
てしまうとモータ回転数の加速勾配が一定にならず慣性
モ−メントの小さいロ−タ２はモータ回転数の加速勾配
がきつくなり液乱れを起こしてしまうからである。尚、
前述した急勾配（７ｓｅｃで１００ｒｐｍ上昇する勾配
を８０ｒｐｍから３ｓｅｃ行う）で実験した結果、サン
プルの液乱れは従来までの加速制御の場合とほぼ同じで
あり、問題となる液乱れは起こらなかった。一定時間経
過後は、再び通常の加速制御に戻し加速させる。また、
万一故障などにより一次の共振域直前から急加速せず、
シャフト８の振幅が大きくなった場合を考慮して、振動
検出センサ９の信号をＣＰＵ５が計算し、許容以上とな
った場合には、速やかに回転を停止させる機構を搭載さ
せることが望ましい。
【０００８】図３は、本発明である加速制御機構の場合
の、シャフト振幅１１、回転数１０およびモ−タへの駆
動トルク１３と時間の関係を表したものである。一次の
共振域直前にモータの駆動トルク１３を、モータ回転数
の加速勾配が所定の急勾配になるよう増加させ、素早く
一次の共振域を通過させることで、シャフト振幅１１を
小さく抑えることが出来る。回転数を正確に検出できる
ため、加速勾配を安定させることができ、且つ許容以上
にインバランスでも、一次の共振域を過ぎているため、
自動調心作用といわれる共振回転数以上では、回転数が
高くなるほど回転体の重心は両軸受を結ぶ直線に近づく
現象により急激にシャフト振幅１１が大きくならない。
そのため振動検出センサ９による検出が正確にできシャ
フト８の折れ曲がりなども、防止することができる。
の、シャフト振幅１１、回転数１０およびモ−タへの駆
動トルク１３と時間の関係を表したものである。一次の
共振域直前にモータの駆動トルク１３を、モータ回転数
の加速勾配が所定の急勾配になるよう増加させ、素早く
一次の共振域を通過させることで、シャフト振幅１１を
小さく抑えることが出来る。回転数を正確に検出できる
ため、加速勾配を安定させることができ、且つ許容以上
にインバランスでも、一次の共振域を過ぎているため、
自動調心作用といわれる共振回転数以上では、回転数が
高くなるほど回転体の重心は両軸受を結ぶ直線に近づく
現象により急激にシャフト振幅１１が大きくならない。
そのため振動検出センサ９による検出が正確にできシャ
フト８の折れ曲がりなども、防止することができる。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、一次の共振域を素早く
通過するため。急激にシャフトの振幅が大きくなること
がなく、シャフトの折れ曲がりを防止できる。また、回
転数の検出が正確にでき、且つ試料の液乱れを抑えるこ
とができ、製品の信頼性と分離性能向上がはかれる。
通過するため。急激にシャフトの振幅が大きくなること
がなく、シャフトの折れ曲がりを防止できる。また、回
転数の検出が正確にでき、且つ試料の液乱れを抑えるこ
とができ、製品の信頼性と分離性能向上がはかれる。
【図１】本発明になる遠心機の加速制御機構の一実施例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】従来の加速制御を行った場合の、シャフト振
幅、回転数およびモ−タへの駆動トルクと時間の関係を
示すグラフである。
幅、回転数およびモ−タへの駆動トルクと時間の関係を
示すグラフである。
【図３】本発明である加速制御機構を行った場合の、シ
ャフト振幅、回転数およびモ−タへの駆動トルクと時間
の関係を示すグラフである。
ャフト振幅、回転数およびモ−タへの駆動トルクと時間
の関係を示すグラフである。
１は回転室、２はロ−タ、３はモ−タ、４は回転検出セ
ンサ、５はＣＰＵ、６は操作部、７はモ−タ駆動回路、
８はシャフト、９は振動検出センサ、１０は回転数、１
１はシャフトの振幅、１２は理想の加速カ−ブ、１３は
駆動トルクである。
ンサ、５はＣＰＵ、６は操作部、７はモ−タ駆動回路、
８はシャフト、９は振動検出センサ、１０は回転数、１
１はシャフトの振幅、１２は理想の加速カ−ブ、１３は
駆動トルクである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−145967（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−38994（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−305595（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B04B 9/10
Claims (2)
- 【請求項１】 試料を遠心分離するためのロ−タと、シ
ャフトを介して該ロ−タを駆動するモ−タと、該モ−タ
の回転を検出するセンサと、前記モ−タを制御する制御
部とを備えた遠心分離機において、使用者が指示した加
速勾配を基に、前記モータを一定勾配の駆動トルクで加
速制御させ、一次の共振域通過直前に前記モータの駆動
トルクをモータ回転数の加速勾配が所定の急勾配になる
よう増加させ、一定時間経過後に、一次共振域通過前の
駆動トルク勾配の延長上の加速制御に戻ることを特徴と
する遠心分離機。 - 【請求項２】 一次の共振域通過時、モータへの駆動ト
ルクの加速勾配が一定になるよう、ＣＰＵにて計算調整
し、モータ駆動回路を経てモータへの供給電流を制御す
ることを特徴とする請求項１の遠心分離機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26240593A JP3385671B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 遠心分離機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26240593A JP3385671B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 遠心分離機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07116552A JPH07116552A (ja) | 1995-05-09 |
| JP3385671B2 true JP3385671B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=17375327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26240593A Expired - Lifetime JP3385671B2 (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 遠心分離機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385671B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2416600B (en) * | 2004-07-23 | 2008-06-04 | Ford Global Tech Llc | System and method for starting a vehicle |
| JP4840724B2 (ja) * | 2006-06-08 | 2011-12-21 | 日立工機株式会社 | 遠心機 |
-
1993
- 1993-10-20 JP JP26240593A patent/JP3385671B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07116552A (ja) | 1995-05-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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