JP3528001B2 - Control device for magnetic bearing - Google Patents

Control device for magnetic bearing

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JP3528001B2
JP3528001B2 JP23055392A JP23055392A JP3528001B2 JP 3528001 B2 JP3528001 B2 JP 3528001B2 JP 23055392 A JP23055392 A JP 23055392A JP 23055392 A JP23055392 A JP 23055392A JP 3528001 B2 JP3528001 B2 JP 3528001B2
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    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/044Active magnetic bearings
    • F16C32/0444Details of devices to control the actuation of the electromagnets
    • F16C32/0451Details of controllers, i.e. the units determining the power to be supplied, e.g. comparing elements, feedback arrangements with P.I.D. control

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、ジャイロ作用による
回転体の1次曲げモード固有振動成分の前回り成分と後
回り成分の影響を除去するようにした磁気軸受の制御装
置に関する。 【0002】 【従来の技術】この種の磁気軸受の制御装置として、従
来、図に示すようなものが知られている。 【0003】図は、回転体(1)を非接触支持するラジ
アル磁気軸受の1対の電磁石(2)(3)とその制御装置の1
例を示している。 【0004】図において、回転体(1)の周囲にその回
転数Nに対応するパルス信号を出力する回転センサ(4)
が設けられ、その出力がF−V変換回路(5)に入力す
る。変換回路(5)は、回転数Nをこれに比例する電圧信
号(回転数検出信号)VNに変換するものである。ま
た、回転体(1)の周囲に、電磁石(2)(3)に対応して、回
転体(1)のラジアル方向の位置を検出する1対の位置セ
ンサ(6)(7)が設けられている。2つの位置センサ(6)(7)
の出力は第1減算回路(8)によって減算され、第1減算
回路(8)の出力が第2減算回路(9)によって一定の基準信
号(通常は0)から減算されて、第2減算回路(9)から
回転体(1)のラジアル方向の変位に対応する変位検出信
号δが出力される。 【0005】前回り成分用電圧可変帯域消去フィルタ
(第1フィルタ)(10)と後回り成分用電圧可変帯域消去
フィルタ(第2フィルタ)(11)が、PID制御回路(12)
と第2減算回路(9)の間に直列に設けられており、第2
減算回路(9)の出力である変位検出信号δが第2フィル
タ(11)の入力端子に入力し、第2フィルタ(11)の出力が
第1フィルタ(10)の入力端子に入力し、第1フィルタ(1
0)の出力がPID制御回路(12)に入力する。そして、P
ID制御回路(12)の出力が第1電力増幅器(13)に入力す
るとともに、反転増幅器(14)を介して第2電力増幅器(1
5)に入力し、これらの電力増幅器(13)(15)によって電磁
石(2)(3)がそれぞれ駆動される。 【0006】F−V変換回路(5)の出力が第1関数発生
回路(16)および第2関数発生回路(17)の入力端子に入力
し、第1関数発生回路(16)の出力が第1フィルタ(10)の
中心周波数設定電圧入力端子に、第2関数発生回路(17)
の出力が第2フィルタ(11)の中心周波数設定電圧入力端
子にそれぞれ入力する。 【0007】2つの関数発生回路(16)(17)は、図に示
すような関係を用いて、回転数検出信号VNに対応する
電圧を出力する。図において、横軸は回転体(1)の回
転数N、縦軸は回転体(1)の固有振動数fを示してい
る。(F)はジャイロ作用による回転体(1)の1次曲げモー
ド固有振動成分の前回り成分fF、(B)は同後回り成分f
Bを示している。前回り成分fFは回転数Nの上昇ととも
に増大し、1つの直線(L1)で近似されている。後回り成
分fBは回転数Nの上昇とともに減少し、1つの直線(L
2)で近似されている。第1関数発生回路(16)は直線(L1)
の関係を用いて回転数Nに対応する電圧を出力し、この
出力電圧に対応する周波数に第1フィルタ(10)の中心周
波数が設定される。第2関数発生回路(17)は直線(L2)の
関係を用いて回転数Nに対応する電圧を出力し、この出
力電圧に対応する周波数に第2フィルタ(11)の中心周波
数が設定される。これにより、変位検出信号δから、第
2フィルタ(11)において後回り成分fBが除去され、第
1フィルタ(10)において前回り成分fFが除去され、こ
れがPID制御回路(12)に入力する。そして、PID制
御回路(12)の出力に基づいて、電力増幅器(13)(15)によ
り電磁石(2)(3)が制御される。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】上記の従来の磁気軸受
の制御装置では、固有振動成分の前回り成分および後回
り成分をそれぞれ1つの直線で近似して、これに基づい
てフィルタ(10)(11)の中心周波数を設定しているので、
次のような問題がある。 【0009】回転数の変化による前回り成分fF および
後回り成分fB の変化は線形ではなく、図に示すよう
に、曲線状になる。したがって、これらをそれぞれ1つ
の直線(L1)(L2)で近似すると、前回り成分fF および後
回り成分fB が直線(L1)(L2)と一致しない部分が生じ、
このような部分においては、フィルタ(10)(11)の中心周
波数と前回り成分および後回り成分との間に誤差が生じ
る。このため、回転数の所望の範囲において前回り成分
および後回り成分の影響を除去できなくなることがあ
る。 【0010】この発明の目的は、上記の問題を解決し、
回転数の所望の範囲において前回り成分および後回り成
分の影響を確実に除去できる磁気軸受の制御装置を提供
することにある。 【0011】 【課題を解決するための手段】この発明による磁気軸受
の制御装置は、回転体の回転数を検出する回転数検出手
段、回転体の変位を検出する変位検出手段、変位検出信
号からジャイロ作用による回転体の1次曲げモード固有
振動成分の前回り成分と後回り成分を除去するための中
心周波数可変の帯域消去フィルタ、回転数検出信号に基
づいて帯域消去フィルタの中心周波数を設定する中心周
波数設定手段、および変位検出信号または帯域消去フィ
ルタの出力に基づいて回転体を非接触支持する電磁石を
制御する制御回路を備えており、中心周波数設定手段
が、回転体の定格回転数近傍の直線近似範囲においての
回転数に対する固有振動成分の前回り成分および後回
り成分の変化を直線近似した中心周波数可変パターンを
有し、このパターンに基づいて帯域消去フィルタの中心
周波数を設定するものであり、制御回路が、回転体の回
転数が上記直線近似範囲内にない場合は変位検出信号に
基づいて電磁石を制御し、回転体の回転数が上記直線近
似範囲内にある場合は帯域消去フィルタの出力に基づい
て電磁石を制御するものであることを特徴とするもので
ある。 【0012】 【作用】中心周波数設定手段が、回転体の定格回転数近
の直線近似範囲において回転数に対する固有振動成分
の前回り成分および後回り成分の変化を直線近似した中
心周波数可変パターンを有し、このパターンに基づいて
帯域消去フィルタの中心周波数を設定するものであるか
ら、回転体の定格回転数近傍の直線近似範囲において、
帯域消去フィルタの中心周波数を前回り成分および後回
り成分に正確に一致させることができ、したがって、前
回り成分および後回り成分の影響を確実に除去すること
ができる。 【0013】回転体の回転数が定格回転数近傍の直線近
似範囲内にない場合は、前回り成分および後回り成分の
影響は除去されないが、実際に前回り成分および後回り
成分の影響が問題となるのは回転体の定格回転数近傍で
あり、これを含む直線近似範囲内では上記のように前回
り成分および後回り成分の影響を確実に除去することが
できるので、全体としても、前回り成分および後回り成
分の影響を受けない安定した制御が可能になる。 【0014】 【実施例】以下、図1および図2を参照して、この発明
の実施例について説明する。この実施例も回転体(1)を
非接触支持するラジアル磁気軸受の1対の電磁石(2)(3)
とその制御装置の1例を示すものであり、従来例と同じ
部分には同一の符号を付している。 【0015】図1の実施例において、第2減算回路
(9)、第1フィルタ(10)およびPID制御回路(12)の間
に切り替えスイッチ回路(20)が設けられている。第2減
算回路(9)の出力である変位検出信号δが、第2フィル
タ(11)に入力するとともに、スイッチ回路(20)の第1切
り替え接点(20a)に入力し、第1フィルタ(10)の出力が
スイッチ回路(20)の第2切り替え接点(20b)に入力す
る。そして、スイッチ回路(20)の共通接点(20c)がPI
D制御回路(12)の入力端子に接続されている。 【0016】第1関数発生回路(21)および第2関数発生
回路(22)は、従来例の関数発生回路(16)(17)と異なり、
図2に示すような中心周波数可変パターンを用いて、回
転数検出信号VNに対応する電圧を出力する。第1関数
発生回路(21)は、回転体(1)の回転数Nの全範囲のうち
回転体(1)の定格回転数近傍のN1からN2までの間の一
定の範囲(直線近似範囲)(A)においてのみ、前回り成
分fFを1つの直線(L3)で近似した第1中心周波数可変
パターン(第1パターン)を有し、このパターンを用い
て回転数Nに対応する電圧を第1フィルタ(10)に出力す
る。第2関数発生回路(22)は、直線近似範囲(A)におい
てのみ、後回り成分fB を1つの直線(L4)で近似した第
2中心周波数可変パターン(第2パターン)を有し、こ
のパターンを用いて回転数Nに対応する電圧を第2フィ
ルタ(11)に出力する。 【0017】回転センサ(4)の出力がF−V変換回路(5)
に入力するとともに、切り替え回路(23)に入力し、切り
替え回路(23)の出力により、次のようにスイッチ回路(2
0)が切り替えられる。すなわち、回転数Nが直線近似範
囲(A)内にないときは、スイッチ回路(20)が第1切り替
え接点(20a)側に切り替えられ、回転数Nが直線近似範
囲(A)内にあるときは、スイッチ回路(20)が第2切り替
え接点(20b)側に切り替えられる。 【0018】回転センサ(4)およびF−V変換回路(5)に
より、回転体(1)の回転数Nを検出する回転数検出手段
が構成されている。位置センサ(6)(7)、第1および第2
減算回路(8)(9)により、回転体(1)のラジアル方向の変
位を検出する変位検出手段が構成されている。また、第
1および第2関数発生回路(21)(22)が、それぞれ、回転
数検出信号VNに基づいてフィルタ(10)(11)の中心周波
数を設定する中心周波数設定手段を構成している。 【0019】回転体(1)の回転数Nが直線近似範囲(A)内
にない場合、前記のようにスイッチ回路(20)が第1切り
替え接点(20a)側に切り替えられて、共通接点(20c)が第
1切り替え接点(20a)に接続されるため、第1フィルタ
(10)の出力はPID制御回路(12)に入力されず、第2減
算回路(9)からの変位検出信号δがそのままPID制御
回路(12)に入力される。そして、この変位検出信号δに
基づいて、電磁石(2)(3)の制御が行われる。 【0020】回転体(1)の回転数Nが直線近似範囲(A)内
にある場合、前記のようにスイッチ回路(20)が第2切り
替え接点(20b)側に切り替えられて、共通接点(20c)が第
2切り替え接点(20b)に接続されるため、変位検出信号
δがそのままPID制御回路(12)に入力されることはな
く、第1フィルタ(10)の出力がPID制御回路(12)に入
力される。このとき、前記のように、第1関数発生回路
(21)が第1パターンを用いて回転数Nに対応する電圧を
出力し、この出力電圧に対応する周波数に第1フィルタ
(10)の中心周波数が設定される。また、第2関数発生回
路(22)が第2パターンを用いて回転数Nに対応する電圧
を出力し、この出力電圧に対応する周波数に第2フィル
タ(11)の中心周波数が設定される。このため、変位検出
信号δから前回り成分fFと後回り成分fBが除去された
信号がPID制御回路(12)に入力し、これに基づいて電
磁石(2)(3)の制御が行われる。 【0021】第1および第2関数発生回路(21)(22)にお
ける第1および第2パターンは、回転体(1)の定格回転
数近傍の直線近似範囲(A)においてのみ前回り成分fFお
よび後回り成分fBを直線近似したものであるから、前
回り成分fFおよび後回り成分fBと第1および第2パタ
ーンとの間の誤差は小さく、したがって、前回り成分f
Fおよび後回り成分fBの影響を確実に除去することがで
きる。回転数Nが直線近似範囲(A)内にない場合は、前
回り成分fFおよび後回り成分fBの影響は除去されない
が、実際に前回り成分fFおよび後回り成分fBの影響が
問題となるのは回転体(1)の定格回転数近傍であり、こ
れを含む直線近似範囲(A)内では上記のように前回り成
分fFおよび後回り成分fBの影響を確実に除去すること
ができるので、全体としても、前回り成分fFおよび後
回り成分fBの影響を受けない安定した制御が可能にな
る。 【0022】 【発明の効果】この発明の磁気軸受の制御装置によれ
ば、上述のように、回転体の定格回転数近傍の直線近似
範囲においてジャイロ作用による回転体の1次曲げモー
ド固有振動成分の前回り成分および後回り成分の影響を
確実に除去することができ、これにより、全体として前
回り成分および後回り成分の影響を受けない安定した制
御が可能になる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention eliminates the influence of a forward rotation component and a rear rotation component of a primary vibration mode natural vibration component of a rotating body due to a gyro action. The present invention relates to a magnetic bearing control device. 2. Description of the Related Art As a control device for a magnetic bearing of this type, a control device as shown in FIG. 3 is conventionally known. FIG. 3 shows a pair of electromagnets (2) and (3) of a radial magnetic bearing for supporting a rotating body (1) in a non-contact manner, and one of its control devices.
An example is shown. In FIG. 3 , a rotation sensor (4) for outputting a pulse signal corresponding to the rotation speed N around a rotating body (1).
And its output is input to the FV conversion circuit (5). The conversion circuit (5) converts the rotation speed N into a voltage signal (rotation speed detection signal) VN proportional thereto. A pair of position sensors (6) and (7) are provided around the rotating body (1) to detect the radial position of the rotating body (1) in correspondence with the electromagnets (2) and (3). ing. Two position sensors (6) (7)
Is subtracted by a first subtraction circuit (8), and the output of the first subtraction circuit (8) is subtracted from a fixed reference signal (usually 0) by a second subtraction circuit (9). From (9), a displacement detection signal δ corresponding to the radial displacement of the rotating body (1) is output. A voltage variable band elimination filter (first filter) (10) for the leading component and a voltage variable band elimination filter (second filter) (11) for the trailing component comprise a PID control circuit (12).
And a second subtraction circuit (9).
The displacement detection signal δ output from the subtraction circuit (9) is input to the input terminal of the second filter (11), and the output of the second filter (11) is input to the input terminal of the first filter (10). 1 filter (1
The output of (0) is input to the PID control circuit (12). And P
The output of the ID control circuit (12) is input to the first power amplifier (13), and is output to the second power amplifier (1) via the inverting amplifier (14).
5), and the power amplifiers (13) and (15) drive the electromagnets (2) and (3), respectively. The output of the FV conversion circuit (5) is input to the input terminals of a first function generation circuit (16) and a second function generation circuit (17), and the output of the first function generation circuit (16) is The second function generating circuit (17) is connected to the center frequency setting voltage input terminal of one filter (10).
Are input to the center frequency setting voltage input terminals of the second filter (11). [0007] Two functions generator (16) (17), using the relationship shown in FIG. 4, and outputs a voltage corresponding to the rotational speed detection signal VN. In FIG. 4 , the horizontal axis represents the rotation speed N of the rotating body (1), and the vertical axis represents the natural frequency f of the rotating body (1). (F) is a forward rotation component fF of the primary bending mode natural vibration component of the rotating body (1) due to the gyro action, and (B) is a backward rotation component f.
B is shown. The forward rotation component fF increases as the rotation speed N increases, and is approximated by one straight line (L1). The backward rotation component fB decreases as the number of rotations N increases, and one straight line (L
It is approximated by 2). The first function generator (16) is a straight line (L1)
A voltage corresponding to the number of revolutions N is output using the relationship, and the center frequency of the first filter (10) is set to a frequency corresponding to the output voltage. The second function generation circuit (17) outputs a voltage corresponding to the rotation speed N using the relationship of the straight line (L2), and the center frequency of the second filter (11) is set to a frequency corresponding to the output voltage. . As a result, the backward component fB is removed from the displacement detection signal δ by the second filter (11), and the forward component fF is removed by the first filter (10), and this is input to the PID control circuit (12). The power amplifiers (13) and (15) control the electromagnets (2) and (3) based on the output of the PID control circuit (12). In the above-described conventional magnetic bearing control device, the forward and backward components of the natural vibration component are each approximated by one straight line, and a filter ( 10) Since the center frequency of (11) is set,
There are the following problems. [0009] change in the previous Ri components fF and Atomawari component fB by rotational speed variation is not linear, as shown in FIG. 4, the curved. Therefore, when these are approximated by one straight line (L1) (L2), a portion where the forward rotation component fF and the backward rotation component fB do not coincide with the straight lines (L1) and (L2) occurs.
In such a portion, an error occurs between the center frequency of the filters (10) and (11) and the leading and trailing components. Therefore, it may not be possible to remove the influence of the forward rotation component and the backward rotation component in a desired range of the rotation speed. An object of the present invention is to solve the above problems,
It is an object of the present invention to provide a magnetic bearing control device that can reliably remove the influence of the forward rotation component and the backward rotation component in a desired range of the rotation speed. According to the present invention, there is provided a magnetic bearing control device comprising: a rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of a rotating body; a displacement detecting means for detecting a displacement of the rotating body; A center frequency variable band elimination filter for removing a leading component and a trailing component of a primary bending mode natural vibration component of a rotating body due to a gyro action, and a center frequency of the band elimination filter is set based on a rotation speed detection signal. the center frequency setting means, and the rotating body on the basis of the output of the displacement detection signals or band-stop filter comprises a control circuit for controlling the non-contact supporting electromagnets, the center frequency setting means, the rotating body rotating speed in the vicinity rating In the linear approximation range
Has a variable center frequency pattern which is linearly approximated changes in previous Ri components and Atomawari component of the natural oscillation component to the actual rotational speed state, and are not to set the center frequency of the band reject filter on the basis of this pattern, the control circuit But the rotation of the rotating body
If the number of turns is not within the above linear approximation range, the displacement detection signal
The electromagnet is controlled on the basis of
Based on the output of the band reject filter if it is within the similar range
And controls the electromagnet . According to the present invention, the center frequency setting means is provided near the rated rotation speed of the rotating body.
It has a center frequency variable pattern that linearly approximates the change in the forward and backward components of the natural vibration component with respect to the rotation speed in the nearby linear approximation range, and sets the center frequency of the band elimination filter based on this pattern. Therefore , in the linear approximation range near the rated speed of the rotating body ,
The center frequency of the band elimination filter can be made to exactly match the leading component and the trailing component, so that the effects of the leading component and the trailing component can be reliably removed. The rotation speed of the rotating body is close to a straight line near the rated rotation speed.
If not within the similar range, the leading and trailing components
The effect is not removed, but it is actually a leading component and a trailing component
The effect of the component becomes a problem near the rated speed of the rotating body.
Yes, and within the linear approximation range including this,
Components and back-flow components can be reliably removed.
So that, as a whole, the forward and backward components
Stable control that is not affected by minutes can be performed . DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1 and FIG.
Description will be given of the actual施例. Also in this embodiment, a pair of electromagnets (2) and (3) of a radial magnetic bearing for supporting the rotating body (1) in a non-contact manner
And an example of a control device thereof. The same parts as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals. In the embodiment of FIG. 1 , the second subtraction circuit
(9) A switching circuit (20) is provided between the first filter (10) and the PID control circuit (12). The displacement detection signal δ output from the second subtraction circuit (9) is input to the second filter (11) and also to the first switching contact (20a) of the switch circuit (20), and the first filter (10 ) Is input to the second switching contact (20b) of the switch circuit (20). And the common contact (20c) of the switch circuit (20) is PI
It is connected to the input terminal of the D control circuit (12). The first function generating circuit (21) and the second function generating circuit (22) are different from the conventional function generating circuits (16) and (17).
A voltage corresponding to the rotation speed detection signal VN is output using a center frequency variable pattern as shown in FIG. The first function generating circuit (21) is configured to provide a fixed range (linear approximation range) between N1 and N2 near the rated speed of the rotating body (1) in the entire range of the rotating speed N of the rotating body (1). Only in (A), there is a first center frequency variable pattern (first pattern) in which the forward rotation component fF is approximated by one straight line (L3), and the voltage corresponding to the rotation speed N is changed using this pattern. Output to filter (10). The second function generating circuit (22) has a second center frequency variable pattern (second pattern) in which the backward component fB is approximated by one straight line (L4) only in the straight line approximation range (A). To output a voltage corresponding to the rotation speed N to the second filter (11). The output of the rotation sensor (4) is output from an FV conversion circuit (5).
And input to the switching circuit (23), and the output of the switching circuit (23) outputs the switching circuit (2
0) is switched. That is, when the rotation speed N is not within the linear approximation range (A), the switch circuit (20) is switched to the first switching contact (20a) side, and when the rotation speed N is within the linear approximation range (A). The switch circuit (20) is switched to the second switching contact (20b) side. The rotation sensor (4) and the FV conversion circuit (5) constitute a rotation speed detecting means for detecting the rotation speed N of the rotating body (1). Position sensors (6) (7), first and second
The subtraction circuits (8) and (9) constitute a displacement detecting means for detecting a radial displacement of the rotating body (1). Further, the first and second function generating circuits (21) and (22) constitute center frequency setting means for setting the center frequencies of the filters (10) and (11) based on the rotation speed detection signal VN, respectively. . When the rotational speed N of the rotating body (1) is not within the linear approximation range (A), the switch circuit (20) is switched to the first switching contact (20a) side as described above, and the common contact ( 20c) is connected to the first switching contact (20a), so that the first filter
The output of (10) is not input to the PID control circuit (12), and the displacement detection signal δ from the second subtraction circuit (9) is input to the PID control circuit (12) as it is. Then, the electromagnets (2) and (3) are controlled based on the displacement detection signal δ. When the rotational speed N of the rotating body (1) is within the linear approximation range (A), the switch circuit (20) is switched to the second switching contact (20b) side as described above, and the common contact ( 20c) is connected to the second switching contact (20b), the displacement detection signal δ is not directly input to the PID control circuit (12), and the output of the first filter (10) is output to the PID control circuit (12 ). At this time, as described above, the first function generation circuit
(21) outputs a voltage corresponding to the number of revolutions N using the first pattern, and outputs the first filter to a frequency corresponding to the output voltage.
The center frequency of (10) is set. Further, the second function generating circuit (22) outputs a voltage corresponding to the rotation speed N using the second pattern, and the center frequency of the second filter (11) is set to a frequency corresponding to the output voltage. Therefore, a signal obtained by removing the forward rotation component fF and the backward rotation component fB from the displacement detection signal δ is input to the PID control circuit (12), and the electromagnets (2) and (3) are controlled based on the signal. The first and second patterns in the first and second function generating circuits (21) and (22) have a forward rotation component fF and a forward rotation component only in a linear approximation range (A) near the rated rotation speed of the rotating body (1). Since the backward component fB is a linear approximation, the error between the forward component fF and the backward component fB and the first and second patterns is small.
The effects of F and the trailing component fB can be reliably removed. When the rotational speed N is not within the linear approximation range (A), the influence of the forward rotation component fF and the backward rotation component fB is not removed, but the influence of the forward rotation component fF and the rearward rotation component fB actually becomes a problem. Is near the rated rotation speed of the rotating body (1), and within the linear approximation range (A) including this, the influence of the forward rotation component fF and the backward rotation component fB can be reliably removed as described above. As a whole, stable control that is not affected by the forward rotation component fF and the backward rotation component fB can be performed. According to the magnetic bearing control device of the present invention, as described above, the linear approximation near the rated rotational speed of the rotating body is achieved.
The influence of the previous Ri components and Atomawari components of the first-order bending mode natural frequency component of the rotation member by the gyro effect can be reliably removed in a range, thereby, before the whole
Stable control that is not affected by circling components and backward components
Control is possible to ing.

【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の実施例を示すラジアル磁気軸受の制
御装置の主要部の電気ブロック図である。 【図2】図1の実施例における回転体の回転数と固有振
動成分の前回り成分および後回り成分ならびに中心周波
数可変パターンとの関係を示すグラフである。 【図3】従来例を示すラジアル磁気軸受の制御装置の主
要部の電気ブロック図である。 【図4】従来例における回転体の回転数と固有振動成分
の前回り成分および後回り成分ならびにこれらを近似し
た直線との関係を示すグラフである。 【符号の説明】 (1) 回転体 (2)(3) 電磁石 (4) 回転センサ (5) F−V変換器 (6)(7) 位置センサ (8)(9) 減算回路 (10)(11) 電圧可変帯域消去フィルタ (12) PID制御回路 (21)(22) 関数発生回路 (24)(25) 関数発生回路
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an electrical block diagram of a main portion of the control device of the radial magnetic bearing shown real施例of the present invention. FIG. 2 is a graph showing a relationship between a rotation speed of a rotating body, a forward component and a backward component of a natural vibration component, and a center frequency variable pattern in the embodiment of FIG . 1 ; FIG. 3 is an electric block diagram of a main part of a control device for a radial magnetic bearing showing a conventional example. FIG. 4 is a graph showing a relationship between a rotation speed of a rotating body, a forward rotation component and a backward rotation component of a natural vibration component, and a straight line approximating these components in a conventional example. [Explanation of symbols] (1) Rotating body (2) (3) Electromagnet (4) Rotation sensor (5) FV converter (6) (7) Position sensor (8) (9) Subtraction circuit (10) ( 11) Voltage variable band elimination filter (12) PID control circuit (21) (22) Function generation circuit (24) (25) Function generation circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−275814(JP,A) 特開 平3−40792(JP,A) 特開 平1−150015(JP,A) 特開 昭61−66540(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16C 32/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-275814 (JP, A) JP-A-3-40792 (JP, A) JP-A-1-150015 (JP, A) JP-A 61-275 66540 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F16C 32/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】回転体の回転数を検出する回転数検出手
段、回転体の変位を検出する変位検出手段、変位検出信
号からジャイロ作用による回転体の1次曲げモード固有
振動成分の前回り成分と後回り成分を除去するための中
心周波数可変の帯域消去フィルタ、回転数検出信号に基
づいて帯域消去フィルタの中心周波数を設定する中心周
波数設定手段、および変位検出信号または帯域消去フィ
ルタの出力に基づいて回転体を非接触支持する電磁石を
制御する制御回路を備えており、 中心周波数設定手段が、回転体の定格回転数近傍の直線
近似範囲においてのみ回転数に対する固有振動成分の前
回り成分および後回り成分の変化を直線近似した中心周
波数可変パターンを有し、このパターンに基づいて帯域
消去フィルタの中心周波数を設定するものであり、 制御回路が、回転体の回転数が上記直線近似範囲内にな
い場合は変位検出信号に基づいて電磁石を制御し、回転
体の回転数が上記直線近似範囲内にある場合は帯域消去
フィルタの出力に基づいて電磁石を制御するものである
ことを特徴とする磁気軸受の制御装置。
(57) [Claims 1] A rotation speed detecting means for detecting a rotation speed of a rotating body, a displacement detecting means for detecting a displacement of a rotating body, a primary of a rotating body by a gyro action from a displacement detection signal. A center frequency variable band elimination filter for removing a leading component and a trailing component of a bending mode natural vibration component, a center frequency setting means for setting a center frequency of the band elimination filter based on a rotation speed detection signal, and displacement detection and a control circuit for controlling an electromagnet rotating body without contact support on the basis of the output signal or band-stop filter, the center frequency setting means, the straight line in the vicinity of the rated rotation speed of the rotary body
It has a variable center frequency pattern which is linearly approximated changes in previous Ri components and Atomawari component of the natural oscillation component only with respect to the rotational speed in the approximate range state, and are not to set the center frequency of the band-stop filter based on the pattern The control circuit determines that the rotation speed of the rotating body is within the above-described linear approximation range.
Control the electromagnet based on the displacement detection signal
Band elimination when body rotation speed is within the above linear approximation range
A control device for a magnetic bearing, which controls an electromagnet based on an output of a filter .
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