JP3625904B2

JP3625904B2 - Magnetic bearing device

Info

Publication number: JP3625904B2
Application number: JP19685595A
Authority: JP
Inventors: 敏明川島
Original assignee: Ｂｏｃエドワーズ株式会社
Priority date: 1995-08-01
Filing date: 1995-08-01
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2015-08-01
Also published as: JPH0942291A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ターボ分子ポンプや工作機械の主軸などに応用される磁気軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の磁気軸受装置１５としては、例えば図５に示すものが知られている。この装置は、両端が開口するほぼ円筒型の固定部１の中央の内周面にはほぼ環状に形成されるモータ固定子２が取付けられ、このモータ固定子２の上下の固定部１の内周面には上下一対からなるラジアル磁気軸受３、４がそれぞれ取付けられている。そして、モータの軸として機能する回転軸５がモータ固定子２の中央に挿通されるとともに、回転軸５の両端は磁気軸受３、４により磁気的な力で支持される。固定部１の両端には、磁気軸受３、４が故障した場合や過大な負荷が作用した場合に磁気軸受３、４を保護するために、ころがり軸受等の保護軸受６、７が設けられている。
【０００３】
磁気軸受３は鉄心にコイルを巻いた電磁石３Ａからなり、磁気軸受４は鉄心にコイルを巻いた電磁石４Ａからなる。磁気軸受３の取付け部分近傍の固定部１の内周面には、磁気軸受３の部分における回転軸５の半径方向の変位を検出する変位センサ８が取付けられている。同様に、磁気軸受け４の取付け部分近傍の固定部１の内周面には、磁気軸受４の部分における回転軸５の半径方向の変位を検出する変位センサ９が取付けられている。
【０００４】
このような構成からなる磁気軸受装置では、モータ固定子２のコイルに通電されると、回転子５が磁気軸受３、４に支持されて高速回転する。この回転子５の回転中に、変位センサ８と変位センサ９とは、磁気軸受３と磁気軸受４の部分の回転軸５の半径方向における変位を検出し、この検出変位に基づいて両磁気軸受３、４の部分の回転軸５の位置を求めている。そして、その求めた回転軸５の位置を目標位置と比較し、両者の偏差が零となって回転軸５が目標位置になるように、電磁石３Ａ、４Ａの電磁力を制御している。
【０００５】
従って、回転軸５は固定部１と常に同心状になるように制御されるので、固定子部を傾けるように動かすと、回転軸５もそれに追従して傾き、固定部１と回転軸５との傾きは一致する。
以上述べたような磁気軸受装置１５がターボ分子ポンプに用いられるときには、このターボ分子ポンプ１０は、例えば図６に示すように、半導体製造装置におけるチャンバ１２内のガスを排気するために使用される。チャンバ１２は振動を嫌うので、ターボ分子ポンプ１０の振動がチャンバ１２に伝わらないようにするために、ターボ分子ポンプ１０は可動性のあるダンパ１１を介してチャンバ１２に接続されている。
【０００６】
この場合には、例えば床１３を人間が歩くことにより生じた床１３のわずかな振動が、チャンバ１２の取付け台１４およびダンパ１１を介してターボ分子ポンプ１０に伝わると、ターボ分子ポンプ１０が容易に揺れて傾き易い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、磁気軸受装置１５の回転軸５が高速回転中において、何らかの原因で固定部１が動きそれが平行移動の場合には、その平行移動に追従して回転軸５は平行移動し、磁気軸受３、４に対して定位置に維持される。
【０００８】
しかし、回転軸５が高速回転中に固定部１が傾いた場合には、回転軸５にはジャイロ効果により、傾く方向と９０°ずれた方向に新たな力が働き、回転軸５が固定部１と同心的に追従することが妨げられる。このため、固定部１の傾く速度が速い場合には、回転軸５が固定部１の保護軸受６、７等に接触して損傷する場合がある。
【０００９】
従って、例えば磁気軸受装置１５をターボ分子ポンプ１０に組み込んで図６のように使用するときには、ターボ分子ポンプ１０が容易に揺れて傾き易いので、小さな外乱でも回転軸５にジャイロ効果による上記の弊害が生じ易い。そのため、磁気軸受装置１５が自動停止などを起こしやすく、動作の信頼性が欠けるという欠点があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、磁気軸受装置の固定部が何らかの原因で傾いても回転軸にジャイロ効果により外力が発生するのを防止し、回転軸が暴走して保護軸受などに接触することがないようにし、装置の損傷の防止、および動作の信頼性の向上を図ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、回転軸と、この回転軸を磁気的に支持する電磁石と、この電磁石を固定する固定部と、前記回転軸の位置を検出する位置検出手段とを備え、この位置検出手段の検出位置を前記回転軸の目標位置と比較し、前記回転軸が目標位置になるように前記電磁石の電磁力を制御する磁気軸受装置に、前記固定部の傾きを検出する傾き検出手段と、この傾き検出手段の検出する傾きに応じて前記回転軸の目標位置を前記固定部の傾きと反対方向に変更する目標位置変更手段とを具備させて前記目的を達成する。
【００１２】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の磁気軸受装置において、前記傾き検出手段が、前記固定部の傾きを検出する傾きセンサと、この傾きセンサの検出信号のうち周波数が所定値以上のもののみを通過させるハイパスフィルタとで前記目的を達成する。
【００１３】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の磁気軸受装置において、前記傾き検出手段が、前記固定部の傾きを検出する傾きセンサと、この傾きセンサの検出信号のうち振幅が所定値を上回るものはその振幅を所定値に制限して通過させる振幅リミッタとで前記目的を達成する。
【００１４】
【作用】
請求項１記載の発明では、傾き検出手段が固定部の傾きを検出すると、この傾き検出手段の検出する傾きに応じて、目標位置変更手段が回転軸の目標位置を固定部の傾きと反対方向に変更する。従って、磁気軸受装置の固定部が何らかの原因で傾いたような場合でも、回転軸は固定部に対して傾いた姿勢をとる。すなわち、固定部が傾いた分だけ回転軸は反対方向に相対的に移動するので、回転軸は固定部の傾きには追従せずに元の状態を維持したまま回転を続けることができる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明では、傾きセンサが固定部の傾きを検出し、ハイパスフィルタがこの傾きセンサの検出信号のうち周波数が所定値以上のもののみを通過させる。従って、固定部１の傾きが比較的速く、回転軸に生ずるジャイロ効果の影響が大きな場合のみ、目標位置変更手段は回転軸の目標位置を変更する。そのため、回転軸に生ずるジャイロ効果の影響が大きな場合にのみ、ジャイロ効果の悪影響を確実に除去できる。
【００１６】
さらに、請求項３記載の発明では、傾きセンサが固定部の傾きを検出し、振幅リミッタがこの傾きセンサの検出信号のうち振幅が所定値を上回るものはその振幅を所定値に制限して通過させる。従って、固定部に一定の大きさ以上の傾きが発生しても、回転軸の目標位置の変更（補正）が制限されて弱まるので、振幅リミッタがない場合に比べて回転軸が保護軸受に接触しにくくなるという利点がある。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１ないし図４を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である磁気軸受装置２０が組み込まれたターボ分子ポンプ２１の使用例を表したものである。
【００１８】
このターボ分子ポンプ２１は、ダンパ１１を介して半導体製造装置のチャンバ１２に取付けられている。ターボ分子ポンプ２１に組み込まれている磁気軸受装置２０は、その機械的構成が図５で示す磁気軸受装置１５と同様であるので、その説明は省略する。
【００１９】
ターボ分子ポンプ２１の使用の際に、磁気軸受装置２０の固定部の傾きを検出する傾きセンサ２２を、ターボ分子ポンプ２１の下部側の近傍に配置させている。この傾きセンサ２２は、チャンバ１２の取付け台１４から下方に延びる取付け棒２３の先端に設けられ、その検出部がターボ分子ポンプ２１の軸方向の中心に向けられている。
【００２０】
傾きセンサ２２は、ターボ分子ポンプ２１の位置の変位、換言すれば磁気軸受装置２０の固定部１の位置の変位を検出し、その変位に応じて固定部１の傾きを求めるものである。従って、傾きセンサ２２としては、変位が検出できる変位センサ、角変位が計測できるロータリエンコーダ、重力方向が検出できる重力センサ、ジャイロセンサなどが使用できる。
【００２１】
図２は、図１のターボ分子ポンプ２１に組み込まれた磁気軸受装置２０の制御系を表したものである。
この磁気軸受装置２０の制御系は、回転軸５の磁気浮上位置を磁気軸受３の中心に制御するために、変位センサ８と、位置検出回路３１と、比較器３２と、磁気軸受制御回路３３と、電力増幅回路３４と、電磁石３Ａとを備えている。また、この制御系は、回転軸５の磁気浮上位置を磁気軸受４の中心に制御するために、変位センサ９と、位置検出回路３５と、比較器３６と、磁気軸受制御回路３７と、電力増幅回路３８と、電磁石４Ａとを備えている。さらに、この制御系は、傾きセンサ２２の検出信号に所定の処理するために、ハイパスフィルタ３９と、振幅リミッタ４０と、インバータ４１と、２つの加算器４２、４３とを備えている。
【００２２】
位置検出回路３１は、変位センサ８に接続されており、この変位センサ８の検出信号に基づいて回転軸５の径方向における位置を示す位置信号を出力するようになっている。この位置信号は、比較器３２に供給され、比較器３２では、その位置信号と加算器４２から供給される位置指令信号とが比較され、この差に応じた信号を磁気軸受制御回路３３に供給する。
【００２３】
磁気軸受制御回路３３では、この比較器３２からの信号にＰＩＤ（比例微分積分）制御等の処理を行い、この処理ずみの信号を電力増幅回路３４に供給するようになっている。これにより、電力増幅回路３４では、回転軸５の位置に対応した励磁電流が増幅されて、これが電磁石３Ａに供給されて回転軸５は所定位置（目標位置）に磁気浮上する。
【００２４】
同様に、位置検出回路３５は、変位センサ９に接続されており、この変位センサ９の検出信号に基づいて回転軸５の径方向の位置を示す位置信号を出力するようになっている。この位置信号は、比較器３６に供給され、比較器３６では、その位置信号と加算器４３から供給される位置指令信号とが比較され、この差に応じた信号を磁気軸受制御回路３７に供給する。
【００２５】
磁気軸受制御回路３７では、この比較器３６からの信号に所定の処理を行い、この処理ずみの信号を電力増幅回路３８に供給するようになっている。これにより、電力増幅回路３８では、回転軸５の位置に対応した励磁電流が増幅されて、これが電磁石４Ａに供給されて回転軸５は所定位置（目標位置）に磁気浮上する。
【００２６】
ハイパスフィルタ３９は、傾きセンサ２２に接続されており、傾きセンサ２２の出力信号のうち所定値よりも高い周波数のみを通過させるようになっている。このハイパスフィルタ３９の遮断周波数は、例えば１Ｈｚから１０Ｈｚ程度が好適である。振幅リミッタ４０は、ハイパスフィルタ３９の出力信号のうち振幅が所定値を上回るものは、振幅を所定値に制限して出力させるようになっている。振幅リミッタ４０の出力信号は、加算器４２に直接供給されるとともに、インバータ４１で反転させて加算器４３に供給されるようになっている。また、加算器４２、４３には、図示しない回路から回転軸５の目標位置を指令する位置指令信号が供給されるようになっている。
【００２７】
次に、このように構成される実施例の動作について説明する。
いま、図示しないターボ分子ポンプ２１の始動ボタンが操作者によって押されて、磁気軸受装置２０の回転軸５が磁気軸受３、４により磁気浮上されたのちに回転状態になると、変位センサ８、９の各検出信号が、対応する位置検出回路３１、３５に供給され、位置検出回路３１、３５から出力される各位置信号は、対応する比較器３２、３６にそれぞれ供給される。この位置信号は、比較器３２、３６において加算器４２、４３から供給される位置指令信号と比較され、その偏差に応じた信号が磁気軸受制御回路３３、３７に供給される。磁気軸受制御回路３３、３７は、その供給された信号に所定の処理を行い電力増幅回路３４、３８に供給する。電力増幅回路３４、３８では、回転軸５の位置に対応した励磁電流が増幅され、これが電磁石３Ａ、４Ａに供給されて回転軸５は目標位置に磁気浮上する。
【００２８】
一方、このような回転軸５のフィードバック制御の期間中には、傾きセンサ２２は磁気軸受装置２０の固定部１の傾きを検出する。そのため、いま、外力によりターボ分子ポンプ２１が揺れたり傾いたりしたことを傾きセンサ２２が検出すると、その傾きに比例する大きさの信号が傾きセンサ２２から出力される。この出力信号はハイパスフィルタ３９に供給され、所定の周波数以上のときのみハイパスフィルタ３９を通過して振幅リミッタ４０に供給される。そして、その振幅が所定値以上のときには、振幅リミッタ４０でその振幅が所定値に制限されて出力される。
【００２９】
振幅リミッタ４０の出力信号は、加算器４２に直接供給されるとともに、インバータ４１で反転されて加算器４３に供給される。加算器４２、４３には、図示しない回路から回転軸５の目標位置を指令する位置指令信号が供給されている。そのため、比較器３２に供給される指令位置信号は、振幅リミッタ４０の出力信号の大きさの分だけ加算され、一方、比較器３６に供給される指令位置信号は、振幅リミッタ４０の出力信号の大きさの分だけ減算される。
【００３０】
このため、例えば磁気軸受装置２０の固定部１が、図３（Ａ）の正常な状態から図３（Ｂ）のように右方向に傾いたときには、回転軸５は固定部１に対して傾いた姿勢をとる。すなわち、固定部１が傾いた分だけ回転軸５は反対方向に相対的に移動するので、図３（Ｂ）に示すように、回転軸５は固定部１の傾きには追従せずに元の状態を維持したまま回転を続けることができる。
【００３１】
上述のように、ハイパスフィルタ３９を使用すると、固定部１が緩やかに変化する傾きに対しては回転軸５に生ずるジャイロ効果の影響が小さく、指令位置信号を変更せずに本来の制御により対応できるので、固定部１の速い動きにのみ対応させるためである。従って、固定部１が緩やかに変化する傾きに対しては、傾きセンサ２２の検出信号の振幅が大きくても本来の制御により、固定部１の傾きに回転軸５を追従させ、回転軸５の保護軸受６、７への接触が避けられる。
【００３２】
振幅リミッタ４０を使用すると、傾きセンサ２２の検出信号のうち振幅が所定値を上回るものは、その検出信号の振幅を所定値に制限して通過させることができる。従って、固定部１に一定の大きさ以上の傾きが発生しても、指令位置信号の変化（補正）が制限されて弱まるので、振幅リミッタ４０がない場合に比べて回転軸５が保護軸受６、７に接触しにくくなるという利点がある。
【００３３】
以上述べた実施例によれば、磁気軸受装置２０の固定部１の傾きを検出し、この検出した傾きに応じて回転軸５を固定部１の傾きとは反対方向に移動させるようにしたので、回転軸５にジャイロ効果による外力の発生を防止できる。従って、ポンプ２１が傾くような場合でも、ジャイロ効果による外力により回転軸５が振れ回って保護軸受６、７などに接触するのを防止できるので、ポンプ２１の損傷が防止されて高い信頼性が得られる。
【００３４】
次に、磁気軸受装置２０の制御系における他の構成例について説明する。
図４は、磁気軸受装置２０の制御系の他の構成例を表したものである。
この制御系では、回転軸５の位置を磁気軸受３、４の中心に制御するために、変位センサ８、９と、位置検出回路５１、５２と、並進傾斜モード分離回路５３と、比較器５４と、磁気軸受制御回路５５、５６と、並進傾斜モード結合回路５７と、電力増幅回路５８、５９と、電磁石３Ａ、４Ａとを備えている。さらに、この制御系では、傾きセンサ２２の検出信号に所定の処理をするために、ハイパスフィルタ３９と、振幅リミッタ４０と、加算器４２とを備えている。
【００３５】
位置検出回路５１、５２は、対応する変位センサ８、９に接続されており、この変位センサ８、９の検出信号に基づいて回転軸５の位置を示す位置信号を出力するようになっている。この両位置信号は、並進傾斜モード分離回路５３に供給されると、回転軸５が並進する方向の運動にかかる並進成分信号と、回転軸５が傾斜する方向の運動にかかる傾斜成分信号とに分離されるようになっている。
【００３６】
並進傾斜モード分離回路器５３で分離された並進成分信号は、磁気軸受制御回路５６を経由して並進傾斜モード結合回路５７に供給するようになっている。一方、並進傾斜モード分離回路５３で分離された傾斜成分信号は比較器５４に供給され、比較器５４では、その傾斜成分信号と加算器４２から供給される位置指令信号とが比較され、この差に応じた信号を磁気軸受制御回路５５に供給するようになっている。磁気軸受制御回路５５では、この比較器５４からの信号に所定の処理を行い、この処理ずみの信号を並進傾斜モード結合回路５７に供給するようになっている。
【００３７】
並進傾斜モード結合回路５７は、磁気軸受制御回路５５、５６からの各成分信号を合成し、各電磁石３Ａ、４Ａに対応した信号として、それぞれ電力増幅回路５８、５９に供給するようになっている。これにより、電力増幅回路５８、５９では、回転軸５の位置に対応した励磁電流が増幅されて、これが電磁石３Ａ、４Ａに供給されて回転軸５は所定位置に磁気浮上する。
【００３８】
ハイパスフィルタ３９は、傾きセンサ２２に接続されており、傾きセンサ２２の出力信号のうち所定値よりも高い周波数のみを通過させるようになっている。振幅リミッタ４０は、ハイパスフィルタ３９の出力信号のうち振幅が所定値を上回るものは、振幅を所定値に制限して出力させるようになっている。振幅リミッタ４０の出力信号は、加算器４２に供給されるとともに、この加算器４２には図示しない回路から回転軸５の目標位置を指令する位置指令信号が供給するようになっている。
【００３９】
次に、このように構成される制御系の動作について説明する。
いま、図示しないポンプの始動ボタンが操作者によって押されて、回転軸５が磁気軸受３、４により磁気浮上されたのちに回転状態になると、変位センサ８、９の検出信号が対応する位置検出回路５１、５２に供給される。位置検出回路５１、５２から出力される位置信号は、並進傾斜モード分離回路５３に供給される。この位置信号は、並進傾斜モード分離回路５３に供給されると、回転軸５が並進する方向の運動にかかる並進成分信号と、回転軸５が傾斜する方向の運動にかかる傾斜成分信号とに分離される。
【００４０】
並進傾斜モード分離回路器５３で分離された並進成分信号は、磁気軸受制御回路５６に供給されて所定の処理が行なわれた後、並進傾斜モード結合回路５７に供給される。一方、並進傾斜モード分離回路器５３で分離された傾斜成分信号は比較器５４に供給されると、比較器５４では、その傾斜成分信号と加算器４２から供給される位置指令信号とが比較され、この差に応じた信号が磁気軸受制御回路５５に供給される。磁気軸受制御回路５５では、比較器５４からの信号に所定の処理を行い、この処理ずみの信号が並進傾斜モード結合回路５７に供給される。
【００４１】
並進傾斜モード結合回路５７は、磁気軸受制御回路５５、５６からの各成分信号を合成し、各電磁石３Ａ、４Ａに対応した信号として、それぞれ電力増幅回路５８、５９に供給する。これにより、電力増幅回路５８、５９では、回転軸５の位置に対応した励磁電流が増幅されて、これが電磁石３Ａ、４Ａに供給されて回転軸５は所定位置に磁気浮上する。
【００４２】
一方、このような回転軸５の磁気軸受３、４の中心への制御の期間中には、傾きセンサ２２は磁気軸受装置２０の固定部１の傾きを検出する。そのため、いま、外力によりターボ分子ポンプ２１が揺れたり傾いたりしたことを傾きセンサ２２が検出すると、その傾きに比例する大きさの信号が傾きセンサ２２から出力される。この出力信号はハイパスフィルタ３９に供給され、所定の周波数以上のときのみハイパスフィルタ３９を通過して振幅リミッタ４０に供給され、その振幅が所定値以上のときには、振幅リミッタ４０でその振幅が所定値に制限されて出力される。
【００４３】
振幅リミッタ４０の出力信号は、加算器４２に供給されるとともに、加算器４２には、図示しない回路から回転軸５の目標位置を指令する位置指令信号が供給されている。そのため、比較器５４に供給される位置指令信号は、振幅リミッタ４０の出力信号の大きさの分だけ加算される。
【００４４】
このため、例えば磁気軸受装置２０の固定部１が、図３（Ａ）の正常な状態から図３（Ｂ）のように右方向に傾いたときには、回転軸５は固定部１に対して傾いた姿勢をとる。すなわち、固定部１が傾いた分だけ回転軸５は反対方向に相対的に移動するので、図３（Ｂ）に示すように、回転軸５は固定部１の傾きには追従せずに元の状態を維持したまま回転を続けることができる。従って、ポンプが傾くような場合でも、ジャイロ効果による外力により回転軸５が振れ回って保護軸受６、７等に接触するのを防止できるので、ポンプの損傷が防止されて高い信頼性が得られる
なお、上述の実施例では、傾きセンサ２２の検出信号をハイパスフィルタ３９および振幅リミッタサ４０で処理する場合について説明したが、ハイパスフィルタ３９または振幅リミッタサ４０のいずれか一方のみで処理するようにしても良い。
【００４５】
また、上述の実施例では、ターボ分子ポンプに応用した場合について説明したが、他の装置に応用してその応用した装置の傾きによる回転軸５のジャイロ効果の悪影響が大きな場合にも本発明は有効である。
さらに、上述の実施例では、図２に示すように加算器４２と比較器３２を別個に構成するようにしたが、これらを一体に構成するようにしてもよい。これは、加算器４３と比較器３６、図４で示す加算器４２と比較器５４の場合も同様である。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１記載の磁気軸受装置よれば、固定部の傾きを検出し、この検出した傾きに応じて回転軸の目標位置をその固定部の傾きと反対方向に移動させるようにしたので、回転軸にジャイロ効果による外力の発生を防止できる。
【００４７】
また、請求項２の発明では、傾きセンサが固定部の傾きを検出し、ハイパスフィルタがこの傾きセンサの検出信号のうち周波数が所定値以上のもののみを通過させるようにしたので、固定部の傾きが比較的速く、回転軸に生ずるジャイロ効果の影響が大きな場合のみ、回転軸の目標位置を変更（補正）できる。そのため、回転軸に生ずるジャイロ効果の影響が大きな場合のみ、ジャイロ効果の影響を確実に除去できる制御が実現できる。
【００４８】
さらに、請求項３記載の発明では、傾きセンサが固定部の傾きを検出し、振幅リミッタがこの傾きセンサの検出信号のうち振幅が所定値を上回るものはその振幅を所定値に制限して通過させるようにしたので、固定部に一定の大きさ以上の傾きが発生しても、回転軸の目標位置の変更（補正）が制限される。そのため、振幅リミッタがない場合に比べて回転軸が保護軸受に接触しにくくなるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である磁気軸受装置が組み込まれたターボ分子ポンプの使用例を示す図である。
【図２】同磁気軸受装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】同磁気軸受装置の動作を説明する図である。
【図４】磁気軸受装置の制御系の他の構成例を示すブロック図である。
【図５】従来の磁気軸受装置の構成を示す概略断面図である。
【図６】同磁気軸受装置が組み込まれた従来のターボ分子ポンプの使用例を示す図である。
【符号の説明】
１固定部
３、４磁気軸受
３Ａ、４Ａ電磁石
５回転軸
８、９変位センサ
２０磁気軸受装置
２１ターボ分子ポンプ
２２傾きセンサ
３１、３５位置検出回路
３２、３６比較器
３３、３７磁気軸受制御回路
３４、３８電力増幅回路
３９ハイパスフィルタ
４０振幅リミッタ
４２、４３加算器[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a magnetic bearing device applied to a turbo molecular pump, a main shaft of a machine tool, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of magnetic bearing device 15, for example, the one shown in FIG. 5 is known. In this apparatus, a motor stator 2 formed in a substantially annular shape is attached to the inner peripheral surface of the center of a substantially cylindrical fixing portion 1 that opens at both ends, and an inner portion of the upper and lower fixing portions 1 of the motor stator 2 is attached. A pair of upper and lower radial magnetic bearings 3 and 4 are attached to the circumferential surface. A rotating shaft 5 that functions as a motor shaft is inserted through the center of the motor stator 2, and both ends of the rotating shaft 5 are supported by magnetic bearings 3 and 4 with magnetic force. Protective bearings 6 and 7 such as rolling bearings are provided at both ends of the fixed portion 1 in order to protect the magnetic bearings 3 and 4 when the magnetic bearings 3 and 4 break down or an excessive load is applied. Yes.
[0003]
The magnetic bearing 3 is composed of an electromagnet 3A in which a coil is wound around an iron core, and the magnetic bearing 4 is composed of an electromagnet 4A in which a coil is wound around an iron core. A displacement sensor 8 that detects the radial displacement of the rotary shaft 5 in the magnetic bearing 3 portion is attached to the inner peripheral surface of the fixed portion 1 near the attachment portion of the magnetic bearing 3. Similarly, a displacement sensor 9 for detecting the radial displacement of the rotary shaft 5 in the magnetic bearing 4 portion is attached to the inner peripheral surface of the fixed portion 1 near the attachment portion of the magnetic bearing 4.
[0004]
In the magnetic bearing device having such a configuration, when the coil of the motor stator 2 is energized, the rotor 5 is supported by the magnetic bearings 3 and 4 and rotates at high speed. During the rotation of the rotor 5, the displacement sensor 8 and the displacement sensor 9 detect the displacement in the radial direction of the rotating shaft 5 of the magnetic bearing 3 and the magnetic bearing 4, and both magnetic bearings are based on the detected displacement. The position of the rotating shaft 5 in the portions 3 and 4 is obtained. Then, the obtained position of the rotating shaft 5 is compared with the target position, and the electromagnetic force of the electromagnets 3A and 4A is controlled so that the deviation between them becomes zero and the rotating shaft 5 becomes the target position.
[0005]
Accordingly, since the rotation shaft 5 is controlled so as to be always concentric with the fixed portion 1, when the stator portion is moved to be inclined, the rotation shaft 5 is also inclined to follow the fixed portion 1 and the rotation shaft 5. The slopes of are consistent.
When the magnetic bearing device 15 as described above is used for a turbo molecular pump, the turbo molecular pump 10 is used for exhausting the gas in the chamber 12 in the semiconductor manufacturing apparatus, for example, as shown in FIG. . Since the chamber 12 dislikes vibration, the turbo molecular pump 10 is connected to the chamber 12 via a movable damper 11 so that the vibration of the turbo molecular pump 10 is not transmitted to the chamber 12.
[0006]
In this case, for example, if a slight vibration of the floor 13 caused by a person walking on the floor 13 is transmitted to the turbo molecular pump 10 via the mounting base 14 and the damper 11 of the chamber 12, the turbo molecular pump 10 can be easily operated. It is easy to tilt.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the rotating shaft 5 of the magnetic bearing device 15 is rotating at a high speed and the fixed portion 1 moves for some reason and moves in parallel, the rotating shaft 5 moves in parallel following the parallel movement, and the magnetic bearing 3 and 4 are kept in place.
[0008]
However, when the fixed portion 1 is tilted while the rotating shaft 5 is rotating at a high speed, a new force acts on the rotating shaft 5 in a direction shifted by 90 ° from the tilted direction due to the gyro effect. Concentric tracking with 1 is prevented. For this reason, when the speed at which the fixed portion 1 is tilted is high, the rotating shaft 5 may come into contact with the protective bearings 6 and 7 of the fixed portion 1 and be damaged.
[0009]
Therefore, for example, when the magnetic bearing device 15 is incorporated in the turbo molecular pump 10 and used as shown in FIG. 6, the turbo molecular pump 10 easily swings and tilts easily. Is likely to occur. For this reason, the magnetic bearing device 15 is liable to cause an automatic stop and the like, and there is a drawback that the operation reliability is lacking.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to prevent external force from being generated by the gyro effect on the rotating shaft even if the fixed part of the magnetic bearing device is inclined for some reason, and the rotating shaft may run away and contact the protective bearing or the like. It is intended to prevent damage to the apparatus and improve the reliability of operation.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the rotating shaft, an electromagnet that magnetically supports the rotating shaft, a fixing portion that fixes the electromagnet, and a position detecting unit that detects the position of the rotating shaft are provided. Inclination detection means for detecting the inclination of the fixed portion in the magnetic bearing device that compares the detection position of the detection means with the target position of the rotation shaft and controls the electromagnetic force of the electromagnet so that the rotation shaft becomes the target position. And a target position changing means for changing the target position of the rotating shaft in a direction opposite to the inclination of the fixed portion in accordance with the inclination detected by the inclination detecting means.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the magnetic bearing device according to the first aspect, the tilt detecting means detects a tilt of the fixed portion, and a frequency of a detection signal of the tilt sensor is equal to or higher than a predetermined value. The object is achieved with a high-pass filter that passes only the object.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the magnetic bearing device according to the first aspect, the inclination detecting means detects an inclination of the fixed portion, and an amplitude of a detection signal of the inclination sensor exceeds a predetermined value. The object achieves the above-mentioned object with an amplitude limiter that allows the amplitude to pass by being limited to a predetermined value.
[0014]
[Action]
According to the first aspect of the present invention, when the inclination detecting means detects the inclination of the fixed portion, the target position changing means sets the target position of the rotation axis in the direction opposite to the inclination of the fixing portion according to the inclination detected by the inclination detecting means. to change. Therefore, even when the fixed part of the magnetic bearing device is inclined for some reason, the rotating shaft is inclined with respect to the fixed part. In other words, since the rotation axis relatively moves in the opposite direction by the amount of the fixed portion tilted, the rotation shaft can continue to rotate while keeping the original state without following the inclination of the fixed portion.
[0015]
In the invention according to claim 2, the inclination sensor detects the inclination of the fixed portion, and the high-pass filter passes only the detection signal of the inclination sensor having a frequency equal to or higher than a predetermined value. Therefore, the target position changing means changes the target position of the rotating shaft only when the inclination of the fixed portion 1 is relatively fast and the influence of the gyro effect generated on the rotating shaft is large. Therefore, only when the influence of the gyro effect generated on the rotating shaft is large, the adverse effect of the gyro effect can be reliably removed.
[0016]
Further, in the invention according to claim 3, the inclination sensor detects the inclination of the fixed portion, and the amplitude limiter detects that the amplitude sensor exceeds the predetermined value among the detection signals of the inclination sensor and passes the signal with the amplitude limited to the predetermined value. Let Therefore, even if the fixed part is tilted more than a certain amount, the change (correction) of the target position of the rotary shaft is limited and weakens. Therefore, the rotary shaft contacts the protective bearing compared to when there is no amplitude limiter. There is an advantage that it becomes difficult to do.
[0017]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 1 shows an example of use of a turbo molecular pump 21 incorporating a magnetic bearing device 20 according to an embodiment of the present invention.
[0018]
The turbo molecular pump 21 is attached to the chamber 12 of the semiconductor manufacturing apparatus via the damper 11. The magnetic bearing device 20 incorporated in the turbo molecular pump 21 has the same mechanical configuration as the magnetic bearing device 15 shown in FIG.
[0019]
When the turbo molecular pump 21 is used, an inclination sensor 22 that detects the inclination of the fixed portion of the magnetic bearing device 20 is disposed in the vicinity of the lower side of the turbo molecular pump 21. The tilt sensor 22 is provided at the tip of a mounting rod 23 that extends downward from the mounting base 14 of the chamber 12, and its detection portion is directed to the center in the axial direction of the turbo molecular pump 21.
[0020]
The tilt sensor 22 detects the displacement of the position of the turbo molecular pump 21, in other words, the displacement of the position of the fixed portion 1 of the magnetic bearing device 20, and obtains the tilt of the fixed portion 1 according to the displacement. Therefore, as the tilt sensor 22, a displacement sensor that can detect displacement, a rotary encoder that can measure angular displacement, a gravity sensor that can detect the direction of gravity, a gyro sensor, and the like can be used.
[0021]
FIG. 2 shows a control system of the magnetic bearing device 20 incorporated in the turbo molecular pump 21 of FIG.
The control system of the magnetic bearing device 20 controls the displacement sensor 8, the position detection circuit 31, the comparator 32, and the magnetic bearing control circuit 33 in order to control the magnetic levitation position of the rotating shaft 5 to the center of the magnetic bearing 3. And a power amplification circuit 34 and an electromagnet 3A. The control system also controls the displacement sensor 9, the position detection circuit 35, the comparator 36, the magnetic bearing control circuit 37, the power to control the magnetic levitation position of the rotating shaft 5 to the center of the magnetic bearing 4. The amplifier circuit 38 and the electromagnet 4A are provided. The control system further includes a high-pass filter 39, an amplitude limiter 40, an inverter 41, and two adders 42 and 43 for performing predetermined processing on the detection signal of the tilt sensor 22.
[0022]
The position detection circuit 31 is connected to the displacement sensor 8, and outputs a position signal indicating the position of the rotary shaft 5 in the radial direction based on the detection signal of the displacement sensor 8. This position signal is supplied to the comparator 32, which compares the position signal with the position command signal supplied from the adder 42 and supplies a signal corresponding to this difference to the magnetic bearing control circuit 33. To do.
[0023]
The magnetic bearing control circuit 33 performs processing such as PID (proportional differential integration) control on the signal from the comparator 32 and supplies this processed signal to the power amplification circuit 34. Thereby, in the power amplifier circuit 34, the excitation current corresponding to the position of the rotating shaft 5 is amplified and supplied to the electromagnet 3A, and the rotating shaft 5 magnetically floats to a predetermined position (target position).
[0024]
Similarly, the position detection circuit 35 is connected to the displacement sensor 9 and outputs a position signal indicating the radial position of the rotary shaft 5 based on the detection signal of the displacement sensor 9. This position signal is supplied to the comparator 36, which compares the position signal with the position command signal supplied from the adder 43 and supplies a signal corresponding to the difference to the magnetic bearing control circuit 37. To do.
[0025]
The magnetic bearing control circuit 37 performs predetermined processing on the signal from the comparator 36 and supplies the processed signal to the power amplification circuit 38. Thereby, in the power amplification circuit 38, the excitation current corresponding to the position of the rotating shaft 5 is amplified and supplied to the electromagnet 4A, so that the rotating shaft 5 is magnetically levitated to a predetermined position (target position).
[0026]
The high-pass filter 39 is connected to the inclination sensor 22 and passes only a frequency higher than a predetermined value in the output signal of the inclination sensor 22. The cut-off frequency of the high pass filter 39 is preferably about 1 Hz to 10 Hz, for example. The amplitude limiter 40 outputs an output signal of the high pass filter 39 whose amplitude exceeds a predetermined value while limiting the amplitude to a predetermined value. The output signal of the amplitude limiter 40 is directly supplied to the adder 42, inverted by the inverter 41, and supplied to the adder 43. The adders 42 and 43 are supplied with a position command signal for commanding the target position of the rotary shaft 5 from a circuit (not shown).
[0027]
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
Now, when a start button of a turbo molecular pump 21 (not shown) is pushed by an operator and the rotating shaft 5 of the magnetic bearing device 20 is magnetically levitated by the magnetic bearings 3 and 4, the displacement sensors 8 and 9 are rotated. The detection signals are supplied to the corresponding position detection circuits 31 and 35, and the position signals output from the position detection circuits 31 and 35 are supplied to the corresponding comparators 32 and 36, respectively. This position signal is compared with the position command signal supplied from the adders 42 and 43 in the comparators 32 and 36, and a signal corresponding to the deviation is supplied to the magnetic bearing control circuits 33 and 37. The magnetic bearing control circuits 33 and 37 perform predetermined processing on the supplied signals and supply them to the power amplification circuits 34 and 38. In the power amplifying circuits 34 and 38, the excitation current corresponding to the position of the rotating shaft 5 is amplified and supplied to the electromagnets 3A and 4A, so that the rotating shaft 5 magnetically floats at the target position.
[0028]
On the other hand, during such feedback control of the rotating shaft 5, the tilt sensor 22 detects the tilt of the fixed portion 1 of the magnetic bearing device 20. Therefore, when the tilt sensor 22 detects that the turbo molecular pump 21 is shaken or tilted by an external force, a signal having a magnitude proportional to the tilt is output from the tilt sensor 22. This output signal is supplied to the high-pass filter 39, passes through the high-pass filter 39 only when the frequency is higher than a predetermined frequency, and is supplied to the amplitude limiter 40. When the amplitude is greater than or equal to a predetermined value, the amplitude is limited to a predetermined value by the amplitude limiter 40 and output.
[0029]
The output signal of the amplitude limiter 40 is directly supplied to the adder 42, inverted by the inverter 41, and supplied to the adder 43. The adders 42 and 43 are supplied with a position command signal for commanding the target position of the rotary shaft 5 from a circuit (not shown). Therefore, the command position signal supplied to the comparator 32 is added by the magnitude of the output signal of the amplitude limiter 40, while the command position signal supplied to the comparator 36 is the output signal of the amplitude limiter 40. The size is subtracted.
[0030]
For this reason, for example, when the fixed portion 1 of the magnetic bearing device 20 is tilted to the right as shown in FIG. 3B from the normal state of FIG. Take a posture. That is, the rotation shaft 5 relatively moves in the opposite direction by the amount of the inclination of the fixed portion 1, so that the rotation shaft 5 does not follow the inclination of the fixed portion 1 as shown in FIG. The rotation can be continued while maintaining this state.
[0031]
As described above, when the high-pass filter 39 is used, the influence of the gyro effect generated on the rotating shaft 5 is small with respect to the gradient in which the fixed portion 1 changes gradually, and can be handled by the original control without changing the command position signal. This is because only the fast movement of the fixed portion 1 can be handled. Therefore, with respect to an inclination in which the fixed portion 1 changes slowly, even if the amplitude of the detection signal of the inclination sensor 22 is large, the rotation axis 5 follows the inclination of the fixed portion 1 by the original control. Contact with the protective bearings 6 and 7 is avoided.
[0032]
When the amplitude limiter 40 is used, the detection signal of the inclination sensor 22 whose amplitude exceeds a predetermined value can be passed by limiting the amplitude of the detection signal to a predetermined value. Therefore, even if the fixed portion 1 is tilted by a certain magnitude or more, the change (correction) of the command position signal is limited and weakened. Therefore, the rotating shaft 5 is protected by the protective bearing 6 as compared with the case where the amplitude limiter 40 is not provided. , 7 has an advantage of being difficult to contact.
[0033]
According to the embodiment described above, the inclination of the fixed portion 1 of the magnetic bearing device 20 is detected, and the rotary shaft 5 is moved in the direction opposite to the inclination of the fixed portion 1 according to the detected inclination. The generation of external force due to the gyro effect on the rotating shaft 5 can be prevented. Accordingly, even when the pump 21 is tilted, it is possible to prevent the rotating shaft 5 from being swung around due to an external force due to the gyro effect and to contact the protective bearings 6, 7. can get.
[0034]
Next, another configuration example in the control system of the magnetic bearing device 20 will be described.
FIG. 4 shows another configuration example of the control system of the magnetic bearing device 20.
In this control system, in order to control the position of the rotating shaft 5 to the center of the magnetic bearings 3 and 4, the displacement sensors 8 and 9, the position detection circuits 51 and 52, the translational inclination mode separation circuit 53, and the comparator 54. And magnetic bearing control circuits 55 and 56, translational tilt mode coupling circuit 57, power amplification circuits 58 and 59, and electromagnets 3A and 4A. The control system further includes a high-pass filter 39, an amplitude limiter 40, and an adder 42 in order to perform predetermined processing on the detection signal of the tilt sensor 22.
[0035]
The position detection circuits 51 and 52 are connected to the corresponding displacement sensors 8 and 9, and output position signals indicating the position of the rotary shaft 5 based on the detection signals of the displacement sensors 8 and 9. . When both position signals are supplied to the translational tilt mode separation circuit 53, a translational component signal for the motion in the direction in which the rotary shaft 5 translates and a tilt component signal for the motion in the direction in which the rotational shaft 5 tilts. It comes to be separated.
[0036]
The translation component signal separated by the translation tilt mode separation circuit 53 is supplied to the translation tilt mode coupling circuit 57 via the magnetic bearing control circuit 56. On the other hand, the slope component signal separated by the translation slope mode separation circuit 53 is supplied to the comparator 54, which compares the slope component signal with the position command signal supplied from the adder 42. A signal corresponding to this is supplied to the magnetic bearing control circuit 55. The magnetic bearing control circuit 55 performs predetermined processing on the signal from the comparator 54 and supplies this processed signal to the translational tilt mode coupling circuit 57.
[0037]
The translational tilt mode coupling circuit 57 combines the component signals from the magnetic bearing control circuits 55 and 56 and supplies them to the power amplification circuits 58 and 59 as signals corresponding to the electromagnets 3A and 4A, respectively. . Thereby, in the power amplification circuits 58 and 59, the excitation current corresponding to the position of the rotating shaft 5 is amplified and supplied to the electromagnets 3A and 4A, and the rotating shaft 5 is magnetically levitated at a predetermined position.
[0038]
The high-pass filter 39 is connected to the inclination sensor 22 and passes only a frequency higher than a predetermined value in the output signal of the inclination sensor 22. The amplitude limiter 40 outputs an output signal of the high pass filter 39 whose amplitude exceeds a predetermined value while limiting the amplitude to a predetermined value. An output signal of the amplitude limiter 40 is supplied to an adder 42, and a position command signal for instructing a target position of the rotary shaft 5 is supplied to the adder 42 from a circuit (not shown).
[0039]
Next, the operation of the control system configured as described above will be described.
Now, when a start button of a pump (not shown) is pushed by an operator and the rotating shaft 5 is magnetically levitated by the magnetic bearings 3 and 4 and then enters a rotating state, the detection signals of the displacement sensors 8 and 9 correspond to position detection. It is supplied to the circuits 51 and 52. Position signals output from the position detection circuits 51 and 52 are supplied to the translational tilt mode separation circuit 53. When this position signal is supplied to the translational tilt mode separation circuit 53, it is separated into a translational component signal relating to the movement in the direction in which the rotary shaft 5 translates and a tilting component signal relating to the movement in the direction in which the rotary shaft 5 tilts. Is done.
[0040]
The translation component signal separated by the translation tilt mode separation circuit 53 is supplied to the magnetic bearing control circuit 56 and subjected to predetermined processing, and then supplied to the translation tilt mode coupling circuit 57. On the other hand, when the slope component signal separated by the translation slope mode separation circuit 53 is supplied to the comparator 54, the comparator 54 compares the slope component signal with the position command signal supplied from the adder 42. A signal corresponding to this difference is supplied to the magnetic bearing control circuit 55. The magnetic bearing control circuit 55 performs predetermined processing on the signal from the comparator 54 and supplies this processed signal to the translational tilt mode coupling circuit 57.
[0041]
The translational tilt mode coupling circuit 57 synthesizes the component signals from the magnetic bearing control circuits 55 and 56 and supplies them to the power amplification circuits 58 and 59 as signals corresponding to the electromagnets 3A and 4A, respectively. Thereby, in the power amplification circuits 58 and 59, the excitation current corresponding to the position of the rotating shaft 5 is amplified and supplied to the electromagnets 3A and 4A, and the rotating shaft 5 is magnetically levitated at a predetermined position.
[0042]
On the other hand, the tilt sensor 22 detects the tilt of the fixed portion 1 of the magnetic bearing device 20 during the control period of the rotating shaft 5 to the center of the magnetic bearings 3 and 4. Therefore, when the tilt sensor 22 detects that the turbo molecular pump 21 is shaken or tilted by an external force, a signal having a magnitude proportional to the tilt is output from the tilt sensor 22. This output signal is supplied to the high-pass filter 39, passes through the high-pass filter 39 only when the frequency is equal to or higher than a predetermined frequency, and is supplied to the amplitude limiter 40. When the amplitude is equal to or higher than the predetermined value, the amplitude limiter 40 sets the amplitude to a predetermined value. Output is limited to.
[0043]
The output signal of the amplitude limiter 40 is supplied to the adder 42, and the adder 42 is supplied with a position command signal for instructing the target position of the rotary shaft 5 from a circuit (not shown). Therefore, the position command signal supplied to the comparator 54 is added by the magnitude of the output signal of the amplitude limiter 40.
[0044]
For this reason, for example, when the fixed portion 1 of the magnetic bearing device 20 is tilted to the right as shown in FIG. 3B from the normal state of FIG. Take a posture. That is, the rotation shaft 5 relatively moves in the opposite direction by the amount of the inclination of the fixed portion 1, so that the rotation shaft 5 does not follow the inclination of the fixed portion 1 as shown in FIG. The rotation can be continued while maintaining this state. Therefore, even when the pump is tilted, it is possible to prevent the rotating shaft 5 from being swung around by the external force due to the gyro effect and contacting the protective bearings 6, 7, etc., so that the pump is prevented from being damaged and high reliability is obtained. In the above-described embodiment, the case where the detection signal of the tilt sensor 22 is processed by the high-pass filter 39 and the amplitude limiter 40 has been described. However, the detection signal may be processed by only one of the high-pass filter 39 and the amplitude limiter 40. good.
[0045]
In the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to the turbo molecular pump has been described. However, the present invention is also applied to the case where the adverse effect of the gyro effect of the rotating shaft 5 due to the inclination of the applied device is great. It is valid.
Furthermore, in the above-described embodiment, the adder 42 and the comparator 32 are separately configured as shown in FIG. 2, but they may be configured integrally. The same applies to the adder 43 and the comparator 36, and the adder 42 and the comparator 54 shown in FIG.
[0046]
【The invention's effect】
According to the magnetic bearing device of the first aspect, the inclination of the fixed portion is detected, and the target position of the rotation shaft is moved in the direction opposite to the inclination of the fixed portion according to the detected inclination. In addition, the generation of external force due to the gyro effect can be prevented.
[0047]
In the second aspect of the invention, the inclination sensor detects the inclination of the fixed portion, and the high-pass filter passes only the detection signal of the inclination sensor having a frequency equal to or higher than a predetermined value. The target position of the rotating shaft can be changed (corrected) only when the inclination is relatively fast and the influence of the gyro effect generated on the rotating shaft is large. Therefore, control that can reliably remove the influence of the gyro effect can be realized only when the influence of the gyro effect generated on the rotating shaft is large.
[0048]
Further, in the invention according to claim 3, the inclination sensor detects the inclination of the fixed portion, and the amplitude limiter detects that the amplitude sensor exceeds the predetermined value among the detection signals of the inclination sensor and passes the signal with the amplitude limited to the predetermined value. As a result, even if the fixed portion has an inclination of a certain magnitude or more, the change (correction) of the target position of the rotating shaft is limited. Therefore, there is an advantage that the rotating shaft is less likely to come into contact with the protective bearing as compared with the case where there is no amplitude limiter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a usage example of a turbo molecular pump in which a magnetic bearing device according to an embodiment of the present invention is incorporated.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control system of the magnetic bearing device.
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the magnetic bearing device.
FIG. 4 is a block diagram showing another configuration example of the control system of the magnetic bearing device.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a conventional magnetic bearing device.
FIG. 6 is a view showing an example of use of a conventional turbo molecular pump in which the magnetic bearing device is incorporated.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed part 3, 4 Magnetic bearing 3A, 4A Electromagnet 5 Rotating shaft 8, 9 Displacement sensor 20 Magnetic bearing apparatus 21 Turbo molecular pump 22 Inclination sensor 31, 35 Position detection circuit 32, 36 Comparator 33, 37 Magnetic bearing control circuit 34 , 38 Power amplification circuit 39 High pass filter 40 Amplitude limiters 42, 43 Adder

Claims

A rotation axis;
An electromagnet that magnetically supports the rotating shaft;
A fixing part for fixing the electromagnet;
Position detecting means for detecting the position of the rotating shaft,
In the magnetic bearing device that compares the detection position of the position detection means with the target position of the rotary shaft and controls the electromagnetic force of the electromagnet so that the rotary shaft becomes the target position.
Inclination detecting means for detecting the inclination of the fixed portion;
A magnetic bearing device comprising: target position changing means for changing a target position of the rotating shaft in a direction opposite to the inclination of the fixed portion according to the inclination detected by the inclination detecting means.

The inclination detecting means includes
An inclination sensor for detecting the inclination of the fixed part;
The magnetic bearing device according to claim 1, further comprising a high-pass filter that allows passage of only signals having a frequency equal to or higher than a predetermined value among detection signals of the tilt sensor.

The inclination detecting means includes
An inclination sensor for detecting the inclination of the fixed part;
2. The magnetic bearing device according to claim 1, further comprising: an amplitude limiter that allows a signal whose amplitude exceeds a predetermined value among the detection signals of the tilt sensor to pass the signal while limiting the amplitude to a predetermined value.