JP3517092B2 - 回転電機の振動制御装置 - Google Patents
回転電機の振動制御装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は永久磁石モータや誘
導電動機などの回転機の回転子の振動を抑制する振動制
御装置に関する。
導電動機などの回転機の回転子の振動を抑制する振動制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】これらの回転電機が高速回転化するにつ
れ高次の振動モード（曲げ振動）による回転軸の振動が
大きな問題となってくる。従来技術について図面を参照
して説明する。図１５は一般的な交流電動機の構成を示
す軸方向断面図である。同図において、１は回転軸であ
り、回転軸１の中央には電動機の回転子２が取り付けら
れている。３は電動機のステータ（固定子）であり、供
給される電流によって回転磁界を発生し、回転子２に回
転力を与える。４は軸受であり、回転軸１を回転可能な
ように支持する。５はフレームであり、軸受４とステー
タ３を保持する。６はインバータであり、ステータ３に
取り付けられた主巻線７に電流を供給する。
れ高次の振動モード（曲げ振動）による回転軸の振動が
大きな問題となってくる。従来技術について図面を参照
して説明する。図１５は一般的な交流電動機の構成を示
す軸方向断面図である。同図において、１は回転軸であ
り、回転軸１の中央には電動機の回転子２が取り付けら
れている。３は電動機のステータ（固定子）であり、供
給される電流によって回転磁界を発生し、回転子２に回
転力を与える。４は軸受であり、回転軸１を回転可能な
ように支持する。５はフレームであり、軸受４とステー
タ３を保持する。６はインバータであり、ステータ３に
取り付けられた主巻線７に電流を供給する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように構成した交
流電動機では、従来商用周波数による比較的回転数の低
い定速回転であったので軸振動による問題は生じなかっ
た。しかし、インバータの開発普及により、高周波駆動
が可能となり、回転周波数が徐々に高くなってきたが、
電動機はその構造上図１６に示すような回転軸１の危険
速度（固有振動数）を有しているので、この危険速度を
越えて運転することは難しく、事実上高速回転に制限が
あった。
流電動機では、従来商用周波数による比較的回転数の低
い定速回転であったので軸振動による問題は生じなかっ
た。しかし、インバータの開発普及により、高周波駆動
が可能となり、回転周波数が徐々に高くなってきたが、
電動機はその構造上図１６に示すような回転軸１の危険
速度（固有振動数）を有しているので、この危険速度を
越えて運転することは難しく、事実上高速回転に制限が
あった。
【０００４】そこで本発明は、回転軸の危険速度におい
て回転軸の振動に対し減衰力を負荷でき、この危険速度
を安定に越えて電動機を運転でき、インバータによる高
速回転を可能とする回転電機の振動制御装置を提供する
ことを目的とする。
て回転軸の振動に対し減衰力を負荷でき、この危険速度
を安定に越えて電動機を運転でき、インバータによる高
速回転を可能とする回転電機の振動制御装置を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、回転磁界を発生させる主巻
線を備えたステータと、このステータを支持するフレー
ムと、このフレームに回転可能に軸支された回転軸と、
この回転軸に設けられ、前記主巻線の発生する回転磁界
により回転力を発生する回転子とを備えた回転電機にお
いて、回転子の回転周波数をωM 、前記主巻線による回
転磁界の電気的周波数をωとするとき、ωM ＋ωの回転
磁界を発生する減衰制御巻線を前記ステータの裏側のコ
アバック部分に巻き付けあるいは前記ステータと前記回
転子との間の空隙部に取付けて前記主巻線とは別体で設
け、回転子の磁極位置からアンバランスの方向までの角
度をα、前記減衰制御巻線が発生する回転磁界の磁極位
置角度をβ、回転電機の極数を２ｐ極（ｐは自然数）、
前記減衰制御巻線の極数を２（ｐ＋１）極、前記回転子
のすべりをｓ、前記すべりｓとアンバランスの方向αの
関係をｐα＝ｐα0 ＋ｓωｔとするとき、前記減衰制御
巻線が発生する回転磁界とアンバランスの方向との関係
がｐα 0 ＋（ω M ＋ω）ｔ≦（ｐ＋１）β≦ｐα0 ＋π
／２＋（ωM ＋ω）ｔとなるように前記減衰制御巻線に
流れる電流を制御し、回転電機の回転軸の危険速度の振
動に対し、減衰力を与えるようにする。
めに、請求項１の発明では、回転磁界を発生させる主巻
線を備えたステータと、このステータを支持するフレー
ムと、このフレームに回転可能に軸支された回転軸と、
この回転軸に設けられ、前記主巻線の発生する回転磁界
により回転力を発生する回転子とを備えた回転電機にお
いて、回転子の回転周波数をωM 、前記主巻線による回
転磁界の電気的周波数をωとするとき、ωM ＋ωの回転
磁界を発生する減衰制御巻線を前記ステータの裏側のコ
アバック部分に巻き付けあるいは前記ステータと前記回
転子との間の空隙部に取付けて前記主巻線とは別体で設
け、回転子の磁極位置からアンバランスの方向までの角
度をα、前記減衰制御巻線が発生する回転磁界の磁極位
置角度をβ、回転電機の極数を２ｐ極（ｐは自然数）、
前記減衰制御巻線の極数を２（ｐ＋１）極、前記回転子
のすべりをｓ、前記すべりｓとアンバランスの方向αの
関係をｐα＝ｐα0 ＋ｓωｔとするとき、前記減衰制御
巻線が発生する回転磁界とアンバランスの方向との関係
がｐα 0 ＋（ω M ＋ω）ｔ≦（ｐ＋１）β≦ｐα0 ＋π
／２＋（ωM ＋ω）ｔとなるように前記減衰制御巻線に
流れる電流を制御し、回転電機の回転軸の危険速度の振
動に対し、減衰力を与えるようにする。
【０００６】
【０００７】請求項２の発明は、請求項１のステータを
軸方向に複数に分割し、これらステータに減衰制御巻線
を取付け、複数の減衰制御巻線を個別に制御するように
したものである。
軸方向に複数に分割し、これらステータに減衰制御巻線
を取付け、複数の減衰制御巻線を個別に制御するように
したものである。
【０００８】請求項３の発明は、請求項５の複数のステ
ータのスロットを周方向にずらし、これらスロットに減
衰制御巻線を取付けたものである。請求項４の発明は、
請求項２のステータを軸方向に３分割し、中央のステー
タに減衰制御巻線を取付けたものである。
ータのスロットを周方向にずらし、これらスロットに減
衰制御巻線を取付けたものである。請求項４の発明は、
請求項２のステータを軸方向に３分割し、中央のステー
タに減衰制御巻線を取付けたものである。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施形態を図１を
参照して説明する。図１は本発明の一実施形態の構成を
示す２極の同期電動機の軸方向断面図と制御系のブロッ
ク図である。同図に於いて、１は回転軸であり、回転軸
１の中央には電動機の回転子２が取り付けられている。
３は電動機のステータであり、供給される電流によって
回転磁界を発生し、回転子２に回転力を与える。４は軸
受であり、回転軸１を回転可能なように支持する。５は
フレームであり、軸受４とステータ３を保持する。６は
インバータであり、ステータ３に取り付けられた主巻線
７に電流を供給する。８は歯車であり、一周で数十個以
上の歯が設けられ、回転軸１の軸端部に強固に取り付け
られている。９は回転位置検出のためのターゲットであ
り、円周方向に於いて回転子２の磁極中央の位置に一致
したところに切りかきが設けられている。１０は回転位
置検出センサで、渦電流センサ等の変位センサを使用し
ている。１１は回転パルスセンサで、回転検出センサ１
０同様渦電流変位センサ等からなり、歯車８に対向して
取り付けられ、回転軸１が回転することによって、回転
軸１の回転数の歯車８の歯数倍のパルスを出力する。１
２は軸振れセンサであり、回転検出センサ１０同様渦電
流変位センサ等からなり、電動機の回転子２を挟んで軸
方向に２箇所、回転軸１に対向して取り付けられ、回転
軸１の軸振れ量（横振れ）を検出する。１３は減衰制御
巻線で、ステータ３の主巻線７が挿入されるスロットに
同様に取り付けられ、回転磁界を発生する。１４は軸振
れ演算器であり、電動機の回転子２を軸方向に挟んで取
り付けられた、軸振れセンサ１２の出力信号より、回転
子２の軸方向中央部の軸振れを演算する。１５はトラッ
キングフィルターであり、回転パルスセンサ１１の回転
数の歯数倍のパルスによって、軸振れ演算器１４の出力
信号から回転周波数成分だけを取り出す。１６は制御装
置であり、回転位置センサ１０とトラッキングフィルタ
１５の出力信号より減衰制御巻線の制御信号を作る。１
７は増幅回路で、制御装置１６の出力信号を増幅し、電
流出力として減衰制御巻線１３に供給する。
参照して説明する。図１は本発明の一実施形態の構成を
示す２極の同期電動機の軸方向断面図と制御系のブロッ
ク図である。同図に於いて、１は回転軸であり、回転軸
１の中央には電動機の回転子２が取り付けられている。
３は電動機のステータであり、供給される電流によって
回転磁界を発生し、回転子２に回転力を与える。４は軸
受であり、回転軸１を回転可能なように支持する。５は
フレームであり、軸受４とステータ３を保持する。６は
インバータであり、ステータ３に取り付けられた主巻線
７に電流を供給する。８は歯車であり、一周で数十個以
上の歯が設けられ、回転軸１の軸端部に強固に取り付け
られている。９は回転位置検出のためのターゲットであ
り、円周方向に於いて回転子２の磁極中央の位置に一致
したところに切りかきが設けられている。１０は回転位
置検出センサで、渦電流センサ等の変位センサを使用し
ている。１１は回転パルスセンサで、回転検出センサ１
０同様渦電流変位センサ等からなり、歯車８に対向して
取り付けられ、回転軸１が回転することによって、回転
軸１の回転数の歯車８の歯数倍のパルスを出力する。１
２は軸振れセンサであり、回転検出センサ１０同様渦電
流変位センサ等からなり、電動機の回転子２を挟んで軸
方向に２箇所、回転軸１に対向して取り付けられ、回転
軸１の軸振れ量（横振れ）を検出する。１３は減衰制御
巻線で、ステータ３の主巻線７が挿入されるスロットに
同様に取り付けられ、回転磁界を発生する。１４は軸振
れ演算器であり、電動機の回転子２を軸方向に挟んで取
り付けられた、軸振れセンサ１２の出力信号より、回転
子２の軸方向中央部の軸振れを演算する。１５はトラッ
キングフィルターであり、回転パルスセンサ１１の回転
数の歯数倍のパルスによって、軸振れ演算器１４の出力
信号から回転周波数成分だけを取り出す。１６は制御装
置であり、回転位置センサ１０とトラッキングフィルタ
１５の出力信号より減衰制御巻線の制御信号を作る。１
７は増幅回路で、制御装置１６の出力信号を増幅し、電
流出力として減衰制御巻線１３に供給する。
【００１２】次に、上記実施形態の動作について説明す
る。図２は、図１の電動機の中央部分のラジアル方向断
面の概念図であり、２ｐ極機を２（ｐ＋１）極（ｐは自
然数）の減衰制御巻線で制御する場合を考える。また、
磁極Ｎ，Ｓを結んだ線を基準として回転子２の角度αの
方向にアンバランスがあり、この方向（Ｘ軸）に軸振れ
が生じているとする。この図に於いて、回転子２によっ
て生ずる磁束密度をＢｍ、減衰制御巻線１３によって生
ずるステータ３の磁束密度をＢｃ、減衰制御巻線が発生
する回転磁界の磁極位置（角度）をβ、減衰制御巻線１
３が２（ｐ＋１）極とすると、
る。図２は、図１の電動機の中央部分のラジアル方向断
面の概念図であり、２ｐ極機を２（ｐ＋１）極（ｐは自
然数）の減衰制御巻線で制御する場合を考える。また、
磁極Ｎ，Ｓを結んだ線を基準として回転子２の角度αの
方向にアンバランスがあり、この方向（Ｘ軸）に軸振れ
が生じているとする。この図に於いて、回転子２によっ
て生ずる磁束密度をＢｍ、減衰制御巻線１３によって生
ずるステータ３の磁束密度をＢｃ、減衰制御巻線が発生
する回転磁界の磁極位置（角度）をβ、減衰制御巻線１
３が２（ｐ＋１）極とすると、
【００１３】
【数１】
Ｂｍ（θ，ｔ）＝Ｂｍ・ＣＯＳ（ｐθ−ｐα）
Ｂｃ（θ，ｔ）＝−Ｂｃ・ＣＯＳ｛（Ｐ＋１）・θ′−（ｐ＋１）・β｝
＝−Ｂｃ・ＣＯＳ｛（Ｐ＋１）・θ＋（ｐ＋１）
・ωｔ−（ｐ＋１）・β｝
回転子２の表面における径方向の磁気吸引力は単位面積
あたり
あたり
【００１４】
【数２】
となり、回転子２の半径をＲとして発生する軸方向単位
長さ当たりのダンピング力「−Ｆｙ」を求めれば次のよ
うになる。
長さ当たりのダンピング力「−Ｆｙ」を求めれば次のよ
うになる。
【００１５】
【数３】
よって、次の関係が成立するときダンピング力は回転子
２の回転に無関係に一定となる。
２の回転に無関係に一定となる。
【００１６】
【数４】
よって、減衰制御巻線１３に供給する電流の周波数は
（ω＋ωM ）となる。２極の同期機ではω＝ωM である
から
（ω＋ωM ）となる。２極の同期機ではω＝ωM である
から
【００１７】
【数５】
となる。従って、回転子２を軸方向に挟んで取り付けら
れた軸振れセンサ１２の出力信号から軸振れ演算器１４
により回転子２の軸方向中央部の軸振れを得、トラッキ
ングフィルタ１５により回転周波数成分だけを抽出し、
この信号と回転位置センサ１０からの信号との位相差
（α）を求め、減衰制御巻線１３に供給する電流の周波
数を（ω＋ωM ）とし、回転子２の磁極位置からの位相
差をｐα＋π／２（先回り制御）とすることにより、回
転子２に作用する磁気吸引力は、軸の振れ回りに対して
減衰力（ダンピング）となり、軸振れを抑制できる。
れた軸振れセンサ１２の出力信号から軸振れ演算器１４
により回転子２の軸方向中央部の軸振れを得、トラッキ
ングフィルタ１５により回転周波数成分だけを抽出し、
この信号と回転位置センサ１０からの信号との位相差
（α）を求め、減衰制御巻線１３に供給する電流の周波
数を（ω＋ωM ）とし、回転子２の磁極位置からの位相
差をｐα＋π／２（先回り制御）とすることにより、回
転子２に作用する磁気吸引力は、軸の振れ回りに対して
減衰力（ダンピング）となり、軸振れを抑制できる。
【００１８】また、位相差を“ｐα”とすることによ
り、減衰制御巻線１３によって生ずる力は、回転子２の
軸振れに対し剛性力（ばね力）として働き、“ｐα＋
γ”とすることで減衰力と剛性力の両方を生じさせるこ
ともできる。ただし、γは０からπ／２の値とする。
り、減衰制御巻線１３によって生ずる力は、回転子２の
軸振れに対し剛性力（ばね力）として働き、“ｐα＋
γ”とすることで減衰力と剛性力の両方を生じさせるこ
ともできる。ただし、γは０からπ／２の値とする。
【００１９】図３は振動制御装置の変形例を示すもの
で、図３において、符号１から１７は図１の振動制御装
置と同じである。しかし、図３ではインバータ６の出力
電流から電気的周波数を検出する同期速度検出器１８を
付加し、制御装置１６によって以下の関係が成り立つよ
うに、減衰制御巻線１３に流れる電流を制御する。
で、図３において、符号１から１７は図１の振動制御装
置と同じである。しかし、図３ではインバータ６の出力
電流から電気的周波数を検出する同期速度検出器１８を
付加し、制御装置１６によって以下の関係が成り立つよ
うに、減衰制御巻線１３に流れる電流を制御する。
【００２０】
【数６】
従って、誘導電動機に於いても本方式による振動制御が
可能となる。図４は振動制御装置の変形例をしめすもの
で、減衰制御巻線１３を回転電機のコアバック部分にス
テータ３の裏側を巻くように巻いたもので、これにより
回転電機のステータ３の寸法を小さくすることが可能で
ある。
可能となる。図４は振動制御装置の変形例をしめすもの
で、減衰制御巻線１３を回転電機のコアバック部分にス
テータ３の裏側を巻くように巻いたもので、これにより
回転電機のステータ３の寸法を小さくすることが可能で
ある。
【００２１】図５の振動制御装置は、減衰制御巻線１３
を回転子２とステータ３との間の空間に取り付けたもの
で、減衰制御巻線１３をステータ３に巻く必要がなく、
これにより組立性が向上し、既設の回転電機に対しても
適用が容易である。
を回転子２とステータ３との間の空間に取り付けたもの
で、減衰制御巻線１３をステータ３に巻く必要がなく、
これにより組立性が向上し、既設の回転電機に対しても
適用が容易である。
【００２２】図６の振動制御装置は、回転電機のステー
タ３を軸方向に２分割し、分割したステータ３ａ，３ｂ
のそれぞれのコアバック部分に減衰制御巻線１３ａ，１
３ｂを巻き、それぞれの減衰制御巻線１３ａ，１３ｂを
個別にまたは同期させて制御する。これにより図６
（ｂ）に示した振動の２次モードに対して有効に減衰力
を与えることができる。
タ３を軸方向に２分割し、分割したステータ３ａ，３ｂ
のそれぞれのコアバック部分に減衰制御巻線１３ａ，１
３ｂを巻き、それぞれの減衰制御巻線１３ａ，１３ｂを
個別にまたは同期させて制御する。これにより図６
（ｂ）に示した振動の２次モードに対して有効に減衰力
を与えることができる。
【００２３】図７の振動制御装置は、回転電機のステー
タ３を軸方向に３分割し、分割したステータ３のうち中
央のステータ３ｃのコアバック部分に減衰制御巻線１３
を巻き、制御するものである。これにより、回転電機の
軸方向寸法が小さくできる。
タ３を軸方向に３分割し、分割したステータ３のうち中
央のステータ３ｃのコアバック部分に減衰制御巻線１３
を巻き、制御するものである。これにより、回転電機の
軸方向寸法が小さくできる。
【００２４】図８の振動制御装置は、回転電機のステー
タ３を角型鉄心とし、四隅の位置に減衰制御巻線１３ａ
〜１３ｄを取り付ける。これにより、工数の低減と歩留
まりが向上する。
タ３を角型鉄心とし、四隅の位置に減衰制御巻線１３ａ
〜１３ｄを取り付ける。これにより、工数の低減と歩留
まりが向上する。
【００２５】図９は振動制御装置の一実施例を示すもの
で、図１０は図９のＡ−Ａ′断面図である。図１０に示
すようにスロット形状が回転電機のステータ３のスロッ
ト外径側で周方向にズレるような形状とし、このズレた
方向が分割した鉄心どうしが互いに逆方向になるように
し、この部分に減衰制御巻線１３を巻き、各減衰制御巻
線１３ａ，１３ｂが互いに周方向にずらされた位置で干
渉しないようにする。これにより軸方向寸法をより短く
することが可能である。
で、図１０は図９のＡ−Ａ′断面図である。図１０に示
すようにスロット形状が回転電機のステータ３のスロッ
ト外径側で周方向にズレるような形状とし、このズレた
方向が分割した鉄心どうしが互いに逆方向になるように
し、この部分に減衰制御巻線１３を巻き、各減衰制御巻
線１３ａ，１３ｂが互いに周方向にずらされた位置で干
渉しないようにする。これにより軸方向寸法をより短く
することが可能である。
【００２６】図１１は振動制御装置の一実施形態を示す
ブロック図で、回転子２が発生する磁束の大きさをステ
ータ３側に設けた磁気センサ１９により検出し、磁極位
置演算器２１により回転子２の磁極位置を算出し制御す
る。これにより、回転軸上に回転位置ターゲット９（図
１）のような円盤を設ける必要がなく、回転軸１の構造
が簡単となる。磁気センサ１９にそれぞれ磁束の強さを
検出するためのサーチコイルまたはホール素子を用いる
ようにしても良い。
ブロック図で、回転子２が発生する磁束の大きさをステ
ータ３側に設けた磁気センサ１９により検出し、磁極位
置演算器２１により回転子２の磁極位置を算出し制御す
る。これにより、回転軸上に回転位置ターゲット９（図
１）のような円盤を設ける必要がなく、回転軸１の構造
が簡単となる。磁気センサ１９にそれぞれ磁束の強さを
検出するためのサーチコイルまたはホール素子を用いる
ようにしても良い。
【００２７】図１２は振動制御装置の一実施形態を示す
ブロック図で、主巻線７の電圧を検出し、磁極位置演算
器２１によって回転子２の磁極位置を算出し、制御す
る。これにより、回転軸上に回転位置ターゲット９のよ
うな円盤や回転位置検出センサを設ける必要がなく、制
御装置の簡素化が図れる。
ブロック図で、主巻線７の電圧を検出し、磁極位置演算
器２１によって回転子２の磁極位置を算出し、制御す
る。これにより、回転軸上に回転位置ターゲット９のよ
うな円盤や回転位置検出センサを設ける必要がなく、制
御装置の簡素化が図れる。
【００２８】図１３は振動制御装置の一実施形態を示す
ブロック図で、回転子２の軸振れをステータ３側に、円
周方向に複数個対称に配置した磁気センサ１９により、
各測定位置での主磁束の大きさを測定し、これらの値か
ら軸振れ演算器２０により主磁束のアンバランスを算出
し、さらに回転子２の軸振れ量を得、制御する。これに
より、変位センサ１２の取付スペースが省略でき、回転
電機の軸方向長さを短くできる。磁気センサ１９にそれ
ぞれサーチコイルまたはホール素子を用いるようにして
も良い。
ブロック図で、回転子２の軸振れをステータ３側に、円
周方向に複数個対称に配置した磁気センサ１９により、
各測定位置での主磁束の大きさを測定し、これらの値か
ら軸振れ演算器２０により主磁束のアンバランスを算出
し、さらに回転子２の軸振れ量を得、制御する。これに
より、変位センサ１２の取付スペースが省略でき、回転
電機の軸方向長さを短くできる。磁気センサ１９にそれ
ぞれサーチコイルまたはホール素子を用いるようにして
も良い。
【００２９】図１４は図１に示した振動制御装置の変形
例を示すブロック図で、回転電機の主巻線７に電流を供
給するインバータ６の電源から減衰制御巻線１３に電流
を供給する、軸振れ演算器１４、トラッキングフィルタ
ー１５、制御装置１６、電流増幅回路１７に電源を供給
するようにしたもので、これにより減衰制御巻線１３の
制御系の電源が不要となり、システムの簡素化が図れ
る。
例を示すブロック図で、回転電機の主巻線７に電流を供
給するインバータ６の電源から減衰制御巻線１３に電流
を供給する、軸振れ演算器１４、トラッキングフィルタ
ー１５、制御装置１６、電流増幅回路１７に電源を供給
するようにしたもので、これにより減衰制御巻線１３の
制御系の電源が不要となり、システムの簡素化が図れ
る。
【００３０】
【発明の効果】本発明の回転電機の振動制御装置によれ
ば、回転軸の１次、２次またはそれ以上の危険速度に於
いて、回転子に減衰力や復元力を与えることができるの
で、これらの危険速度を越えて運転することが可能とな
り、より高速回転の回転電機が実現できる。
ば、回転軸の１次、２次またはそれ以上の危険速度に於
いて、回転子に減衰力や復元力を与えることができるの
で、これらの危険速度を越えて運転することが可能とな
り、より高速回転の回転電機が実現できる。
【図１】 本発明による回転電機の振動制御装置の第１
の実施例に於ける構成を示すブロック図。
の実施例に於ける構成を示すブロック図。
【図２】 本発明による回転電機の振動制御装置の第１
の実施例の原理を説明するための電動機の中央部分のラ
ジアル方向断面の概念図。
の実施例の原理を説明するための電動機の中央部分のラ
ジアル方向断面の概念図。
【図３】 本発明による回転電機の振動制御装置の第２
の実施例の構成を示すブロック図。
の実施例の構成を示すブロック図。
【図４】 本発明による回転電機の振動制御装置の第３
の実施例の構成を示すブロック図。
の実施例の構成を示すブロック図。
【図５】 本発明による回転電機の振動制御装置の第４
の実施例の構成を示すブロック図。
の実施例の構成を示すブロック図。
【図６】 本発明による回転電機の振動制御装置の第５
の実施例の構成を示すブロック図。
の実施例の構成を示すブロック図。
【図７】 本発明による回転電機の振動制御装置の第６
の実施例の構成を示すブロック図。
の実施例の構成を示すブロック図。
【図８】 本発明による回転電機の振動制御装置の第７
の実施例の構成を示すブロック図。
の実施例の構成を示すブロック図。
【図９】 本発明による回転電機の振動制御装置の第８
の実施例の構成を示すブロック図。
の実施例の構成を示すブロック図。
【図１０】 図９のＡ−Ａ′断面図。
【図１１】 本発明による回転電機の振動制御装置の第
９の実施例の構成を示すブロック図。
９の実施例の構成を示すブロック図。
【図１２】 本発明による回転電機の振動制御装置の第
１０の実施例の構成を示すブロック図。
１０の実施例の構成を示すブロック図。
【図１３】 本発明による回転電機の振動制御装置の第
１１の実施例の構成を示すブロック図。
１１の実施例の構成を示すブロック図。
【図１４】 本発明による回転電機の振動制御装置の第
１２の実施例の構成を示すブロック図。
１２の実施例の構成を示すブロック図。
【図１５】 従来技術による回転電機の軸方向断面図。
【図１６】 従来技術による回転電機の回転軸の振動モ
ードの概念図。
ードの概念図。
１…回転軸、２…回転子、３，３ａ，３ｂ，３ｃ…ステ
ータ、４…軸受、５…フレーム、６…インバータ、７…
主巻線、８…歯車、９…回転位置ターゲット、１０…回
転位置センサ、１１…回転パルスセンサ、１２…軸振れ
センサ、１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ…減衰
制御巻線、１４…軸振れ演算器、１５…トラッキングフ
ィルター、１６…制御装置、１７…電流増幅回路、１８
…同期速度検出器、１９…磁気センサ、２０…軸振れ演
算器、２１…磁極位置演算器。
ータ、４…軸受、５…フレーム、６…インバータ、７…
主巻線、８…歯車、９…回転位置ターゲット、１０…回
転位置センサ、１１…回転パルスセンサ、１２…軸振れ
センサ、１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ…減衰
制御巻線、１４…軸振れ演算器、１５…トラッキングフ
ィルター、１６…制御装置、１７…電流増幅回路、１８
…同期速度検出器、１９…磁気センサ、２０…軸振れ演
算器、２１…磁極位置演算器。
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(72)発明者 渡邊 俊三
神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番
地 株式会社東芝 京浜事業所内
(56)参考文献 特開 平８−294248（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−193547（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 5/00 - 5/26
H02P 7/00 - 7/34
Claims (4)
- 【請求項１】 回転磁界を発生させる主巻線を備えたス
テータと、このステータを支持するフレームと、このフ
レームに回転可能に軸支された回転軸と、この回転軸に
設けられ、前記主巻線の発生する回転磁界により回転力
を発生する回転子とを備えた回転電機において、 回転子の回転周波数をωM 、前記主巻線による回転磁界
の電気的周波数をωとするとき、ωM ＋ωの回転磁界を
発生する減衰制御巻線を前記ステータの裏側のコアバッ
ク部分に巻き付けあるいは前記ステータと前記回転子と
の間の空隙部に取付けて前記主巻線とは別体で設け、回
転子の磁極位置からアンバランスの方向までの角度を
α、前記減衰制御巻線が発生する回転磁界の磁極位置角
度をβ、回転電機の極数を２ｐ極（ｐは自然数）、前記
減衰制御巻線の極数を２（ｐ＋１）極、前記回転子のす
べりをｓ、前記すべりｓとアンバランスの方向αの関係
をｐα＝ｐα0 ＋ｓωｔとするとき、前記減衰制御巻線
が発生する回転磁界とアンバランスの方向との関係がｐ
α 0 ＋（ω M ＋ω）ｔ≦（ｐ＋１）β≦ｐα0＋π／２＋
（ωM ＋ω）ｔとなるように前記減衰制御巻線に流れる
電流を制御することを特徴とする回転電機の振動制御装
置。 - 【請求項２】 請求項１記載の回転電機の振動制御装置
において、前記ステータを軸方向に複数に分割し、これ
らステータに前記減衰制御巻線を取付け、前記複数の減
衰制御巻線を個別に制御することを特徴とする回転電機
の振動制御装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の回転電機の振動制御装置
において、前記複数のステータのスロットを周方向にず
らし、これらスロットに前記減衰制御巻線を取付けたこ
とを特徴とする回転電機の振動制御装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の回転電機の振動制御装置
において、前記ステータを軸方向に３分割し、中央のス
テータに前記減衰制御巻線を取付けたことを特徴とする
回転電機の振動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18084097A JP3517092B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 回転電機の振動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18084097A JP3517092B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 回転電機の振動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1127975A JPH1127975A (ja) | 1999-01-29 |
| JP3517092B2 true JP3517092B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=16090283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18084097A Expired - Fee Related JP3517092B2 (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 回転電機の振動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3517092B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112855288A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-05-28 | 大唐东北电力试验研究院有限公司 | 一种发电厂汽轮机阀序调整方法 |
-
1997
- 1997-07-07 JP JP18084097A patent/JP3517092B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1127975A (ja) | 1999-01-29 |
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