JP4646393B2 - Control circuit of magnetic levitation pump - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は磁気浮上型ポンプの制御回路に関し、特に、磁気軸受を利用したクリーンポンプであって、たとえば人工心臓のような医療機器に用いられる磁気浮上型ポンプを制御する制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来の磁気浮上型ポンプを示す図であり、特に、図5(a)は縦断面図を示し、図5(b)は図5(a)の線A−Aに沿う断面図である。
【0003】
まず、図5を参照して、従来の磁気浮上型ポンプについて説明する。図5(a)に示すように、磁気浮上型ポンプ1はモータ部10とポンプ部20と磁気軸受部30とから構成される。ポンプ部20のケーシング21内にはポンプ室22が設けられていて、このポンプ室22内でインペラ23が回転する。インペラ23は図5(b)に示すように、複数の羽根27を有しており、渦巻型に形成されている。
【0004】
ケーシング21は非磁性部材からなり、インペラ23は非制御式磁気軸受を構成する永久磁石24を有する非磁性部材25と、制御式磁気軸受のロータに相当する軟質磁性部材26とを含む。永久磁石24はインペラ23の円周方向に分割されていて、互いに隣接する磁石は互いに反対方向の磁極に着磁されている。インペラ23の永久磁石24を有する側に対向するようにして、ポンプ室22外部には軸受17に軸支されたロータ12が設けられる。ロータ12はモータ13によって駆動されて回転する。ロータ12にインペラ23の永久磁石24に対向しかつ吸引力が作用するようにインペラ23側と同数の永久磁石14が設けられている。この永久磁石14も互いに隣接する磁石が互いに反対方向の磁極に着磁されている。
【0005】
一方、インペラ23の軟質磁性部材26を有する側に対向するようにして、ポンプ室22において永久磁石24と14の吸引力に釣り合い、インペラ23をケーシング21の中心に保持できるように、円周上に3個以上の電磁石31および位置センサ32が磁気軸受部30に設けられている。電磁石31の形状はC形であり、位置センサ32は磁気式センサが用いられている。
【0006】
上述のごとく構成された磁気浮上型ポンプ1において、ロータ12に埋込まれている永久磁石14とインペラ23に設けられている永久磁石24との間に軸方向の吸収力が働く。この吸引力を利用した磁気カップリングによってインペラ23を回転駆動させたり、半径方向の支持剛性を得ている。この吸引力と釣り合うようにC形の電磁石31のコイルに電流が流され、インペラ23が浮上する。そして、ロータ12がモータロータ15とモータステータ16とから構成されるモータ13の駆動力によって回転すると、永久磁石14と24とが磁極カップリングを構成し、インペラ23が回転して流体が吸入口60から吸い込まれ、出口70から排出される。インペラ23はケーシング21によってロータ12から隔離されておりかつ電磁石31からの汚染を受けることはないので、磁気浮上型ポンプ1から吐出された流体(血液ポンプとして使用した場合は血液)はクリーンな状態を保持する。
【0007】
図6は図5に示した磁気浮上型ポンプと制御回路を示す図である。図6において、磁気浮上型ポンプ200は図5の流入口60側から見た透視図で示されており、インペラ23の回転軸のまわりに3個の電磁石M1,M2,M3と、3個のセンサS1,S2,S3とが配置されている。各センサS1,S2,S3の出力はセンサアンプH1,H2,H3に与えられて増幅され、演算回路202に与えられる。
【0008】
演算回路202は、センサアンプH1,H2,H3で増幅されたセンサ出力を演算し、電磁石M1とインペラ23との間のギャップに比例した制御電圧a,電磁石M2とインペラ23との間のギャップに比例した制御電圧b,電磁石M3とインペラ23との間のギャップに比例した制御電圧cを出力して位相補償回路203に与える。
【0009】
位相補償回路203は各制御電圧a,b,cのそれぞれが与えられる比例微分回路PD1,PD2,PD3と積分回路I1,I2,I3とをふくむ。各比例微分回路PD1,PD2,PD3の出力と積分回路I1,I2,I3の出力が加算されてリミット回路LM1,LM2,LM3に与えられる。リミット回路LM1,LM2,LM3は入力信号が正電圧の信号の場合だけ通過させ、負電圧の信号は強制的に0Vにするように構成されている。リミット回路LM1,LM2,LM3の各出力信号はパワーアンプA1,A2,A3に与えられる。パワーアンプA1,A2,A3は制御電圧a,b,cをそれぞれ増幅して対応する電磁石M1,M2,M3を駆動する。これら制御回路によって、各電磁石M1,M2,M3が各センサS1,S2,S3の出力に基づいて個別に演算されて駆動される。
【0010】
図7は磁気浮上型ポンプの制御回路の他の例を示すブロック図である。図6に示した制御回路は、各電磁石M1,M2,M3に独立して比例微分回路PD1,PD2,PD3と積分回路I1,I2,I3とを有する位相補償回路203を設けていたのに対して、図7に示した制御回路は、各電磁石ごとに独立に位相補償回路を持つのではなく、磁気軸受で制御する各インペラの運動モードごとに位相補償回路を設けたものである。ここで、分離したインペラ23の運動モードは、インペラ回転軸方向の並進運動と、インペラ回転軸に対して互いに直交する軸回りの回転運動、すなわちピッチング運動とヨーイング運動がある。
【0011】
図7に示す分離回路204はセンサアンプH1,H2,H3から出力されたセンサ信号を演算し、インペラ23の並進運動パラメータz,インペラピッチング運動パラメータθx,インペラヨーイング運動パラメータθyを出力する。位相補償回路205は図6と同様にして、各運動モードを考慮して、比例微分回路PD1,PD2,PD3と、積分回路I1,I2,I3とによって構成され、それぞれの出力が各電磁石M1,M2,M3へ分配するための分配器206を介して、リミット回路LM1,LM2,LM3およびパワーアンプA1,A2,A3を介して各電磁石M1,M2,M3に電流が流される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
図5に示した磁気浮上型ポンプ1を携帯用に使用したり、血液ポンプ用として人体に埋込んで使用する場合には、インペラ23の回転中にポンプ全体が動いてしまう。図5に示したディスク状のインペラ23では、その回転時にポンプ全体がピッチングやヨーイングなどの回転運動に伴って、ジャイロモーメントの影響を受け、振れ回ってしまう歳差運動が生じるという問題がある。
【0013】
インペラ23の回転時に、ポンプにピッチングやヨーイング運動が加わると、その運動速度に比例したジャイロモーメントがインペラ23に働く。このジャイロモーメントによって、インペラ23はポンプに外乱として印加された回転運動(たとえばピッチング)と直交する回転軸を持つジャイロモーメントが作用し、インペラ23はポンプ室22内で変位し、さらにこれを契機にインペラ23の回転方向とは逆の方向で低周波数の歳差運動を生じる。
【0014】
特に、ポンプを血液ポンプに用いた場合には、この歳差運動によってケーシング21とインペラ23とが接触すると、その部分で血栓ができやすくなるため、極力この歳差運動を抑えることが望ましい。これを抑えるための方法として、電磁石のサイズを大きくし、磁気軸受剛性を向上させる方法が考えられるが、ポンプを体内埋込用血液ポンプに使用する場合には、極力小型であることが要求されているため、採用できない。
【0015】
それゆえに、この発明の主たる目的は、ポンプサイズを大きくすることなく、ポンプを携帯用途に使用してもポンプに対する回転外乱に対して発生するジャイロモーメントを補償することにより、回転時に安定したインペラを支持することができる磁気浮上型ポンプの制御回路を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
この発明は、円板状のインペラの一方側の表面に電磁吸引力を作用させるとともに、インペラの他方側の表面に磁気吸引力および流体力のいずれかもしくはそれらの両方を作用させてインペラを非接触で支承し、インペラの位置を検出する複数のセンサと、インペラに電磁吸引力を作用させてインペラを位置決めする複数の電磁石とを含む磁気浮上型ポンプを制御する制御回路であって、複数のセンサおよび複数の電磁石のそれぞれは、インペラの一方側の表面に対向して1つの円に沿って配列されている。制御回路は、複数のセンサの出力信号に基づいて、それぞれ複数の電磁石とインペラとの距離を示す複数の制御信号を生成する信号発生回路と、それぞれ複数の電磁石に対応して設けられ、各々が、対応の電磁石に対応する制御信号から低周波成分を抽出し、抽出した低周波成分を対応の電磁石の上記円に沿って一方方向に隣接する電磁石に対応する制御信号に加算する複数のフィルタ回路と、各電磁石に対応して設けられ、低周波成分が加算された対応の制御信号を受け、比例、微分および積分要素によって対応の電磁石の電磁吸引力を制御する位相補償回路とを備え、インペラの回転時に発生するジャイロモーメントを補償することを特徴とする。
好ましくは、各フィルタ回路によって抽出された低周波成分の制御信号に対する加算量は、インペラの回転数に基づいて変更される。
【0018】
他の発明は、円板状のインペラの一方側の表面に電磁吸引力を作用させるとともに、インペラの他方側の表面に磁気吸引力および流体力のいずれかもしくはそれらの両方を作用させてインペラを非接触で支承し、インペラの位置を検出する複数のセンサと、インペラに電磁吸引力を作用させてインペラを位置決めする複数の電磁石とを含む磁気浮上型ポンプを制御する制御回路であって、複数のセンサおよび複数の電磁石のそれぞれは、インペラの一方側の表面に対向して1つの円に沿って配列されている。制御回路は、複数のセンサの出力信号に基づいて、それぞれ複数の電磁石とインペラとの距離を示す複数の第1の信号を生成する信号発生回路と、それぞれ複数の電磁石に対応して設けられ、各々が、対応の第1の信号を受け、比例、微分および積分要素によって対応の電磁石の電磁吸引力を制御するための第2の信号を生成する複数の位相補償回路と、各位相補償回路に対応して設けられ、対応の位相補償回路の積分要素の出力信号のみを対応の位相補償回路に対応する電磁石の上記円に沿って一方方向に隣接する電磁石に対応する位相補償回路で生成された第2の信号に加算する加算回路を備え、インペラの回転時に発生するジャイロモーメントを補償することを特徴とする。
好ましくは、積分要素の出力信号の第2の信号に対する加算量は、インペラの回転数に基づいて変更される。
【0019】
したがって、この発明によれば、ポンプを携帯用途に使用してもポンプに対する回転外乱に対して発生するジャイロモーメントを補償することができ、回転時に安定したインペラを支持することができる。
【0021】
さらに、磁気浮上型ポンプは、血液循環に使用されることを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の一実施形態の磁気浮上型ポンプと制御回路のブロック図である。
【0023】
従来の技術で説明したように、インペラ23の回転時にポンプにピッチングやヨーイング運動が加わると、その運動速度に比例したジャイロモーメントがインペラ23に働く。このジャイロモーメントによってインペラ23はポンプに外乱として印加された回転運動(たとえばピッチング)と直交する回転軸を持つジャイロモーメントが作用し、インペラ23はポンプ室22で変位し、さらにこれを契機にインペラ23の回転方向とは逆の方向に低周波数での歳差運動をする。これは、ジャイロモーメントによるインペラのピッチング運動とヨーイング運動との干渉に起因するためであり、この歳差運動を抑制するためには、この歳差運動の周波数において、両回転運動の干渉をなくすように磁気軸受の制御回路で補償すればよいことになる。
【0024】
この発明の一実施形態では、歳差運動の周波数域において両回転運動の干渉をなくすように構成される。すなわち、図6と同様にして、磁気浮上型ポンプは図5の流入口60から見た透視図で示されており、インペラ23の回転軸のまわりに3個の電磁石M1,M2,M3と、3個のセンサS1,S2,S3とが配置されている。各センサS1,S2,S3の出力はセンサアンプH1,H2,H3に与えられて増幅されて分離回路204に与えられる。分離回路204は図7と同様にして、センサアンプH1,H2,H3から出力されたセンサ信号を演算して、インペラ23の並進運動パラメータz,インペラピッチング運動パラメータθx,インペラヨーイング運動パラメータθyを出力する。
【0025】
インペラの並進運動パラメータzは位相補償回路205に与えられるが、インペラのピッチング運動パラメータθxとインペラヨーイング運動パラメータθyは回路207に与えられる。回路207はローパスフィルタおよびゲイン回路からなる回路208,209と加算回路210,211とから構成される。回路208,回路209のローパスフィルタは、インペラ23の低周波数にその主成分を持った歳差運動成分を取出すものであり、加算回路210,211ではこの抽出した歳差運動成分を、他の回転運動モードの制御入力に加えることで、両回転運動の干渉を抑制する。このジャイロモーメントの影響は、インペラ23の回転数によって変化するため、インペラ23の回転数によって回路207の特性を変化させることで最適な補償が可能となる。
【0026】
加算回路210,211の出力は位相補償回路205に与えられ、分配器206,リミット回路LM1,LM2,LM3およびパワーアンプA1,A2,A3を介して各電磁石M1,M2,M3に電流が流される。
【0027】
上述のごとく、この発明の実施の形態では、インペラピッチング運動パラメータθxとインペラヨーイング運動パラメータθyを回路207に与え、ローパスフィルタ208,209によってインペラの低周波数にその主成分を持つ歳差運動成分を取出し、加算回路210,211で抽出した歳差運動成分を他方の回転運動モードの制御入力を加えることでインペラのピッチング運動とヨーイング運動との干渉を抑制することにより、最適な補償が可能となる。
【0028】
図2はこの発明の他の実施形態を示すブロック図である。前述の図1に示した実施形態では、インペラ回転数によって歳差運動の補償を変化させることはせず、インペラの非回転時には回路207の補償は、磁気軸受の制御に外乱として作用するため、実際にはインペラ非回転時にも安定してインペラ23が磁気軸受で支持できるように予め回路208および209の特性を調整しておく必要がある。
【0029】
これに対して、この図2に示した実施の形態では、インペラ23の回転数を検出するインペラ回転数検出器212を設け、この検出器212の出力に応じて、回路208,209の特性を可変するようにしたものである。したがって、この実施形態によれば、インペラ23の回転数によって歳差運動の補償を変化させることができる。
【0030】
図3はこの発明のさらに他の実施形態における磁気浮上型ポンプの制御回路を示すブロック図である。この図3に示した実施形態は、図6に示した制御回路に回路213を追加したものである。回路213はセンサアンプH1,H2,H3の出力を演算により各電磁石M1,M2,M3とインペラ23との距離に比例した信号を、比例回路とローパスフィルタから構成される回路G1,G2,G3によって低周波数域のみを隣接する電磁石とインペラとの距離の演算結果に加算することにより、ジャイロモーメントによる歳差運動を抑制するものである。
【0031】
図4はこの発明のさらに他の実施形態における磁気浮上型ポンプの制御回路を示すブロック図である。この図4に示した実施形態は、図6に示した制御回路に回路214を追加したものである。回路214は、各電磁石制御の比例積分回路I1,I2,I3の出力をそれぞれka,kb,kcの比例ゲインを乗算し、隣接する制御回路に加算するものである。
【0032】
なお、図2に示したインペラ回転数によって歳差運動の補償を変化させる実施形態は、図3および図4の実施形態にも適用することができる。
【0033】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ポンプサイズを大型化することなく、ポンプを携帯用途に使用してもポンプに対する回転外乱に対して発生するジャイロモーメントを補償することができ、回転時に安定してインペラを支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施形態の磁気浮上型ポンプの制御回路を示すブロック図である。
【図2】 この発明の他の実施形態の磁気浮上型ポンプの制御回路のブロック図である。
【図3】 この発明のさらに他の実施形態の磁気浮上型ポンプの制御回路を示すブロック図である。
【図4】 この発明のさらに他の実施形態の磁気浮上型ポンプの制御回路を示すブロック図である。
【図5】 この発明が適用される磁気浮上型ポンプを示す断面図である。
【図6】 図5に示した磁気浮上型ポンプを制御する制御回路のブロック図である。
【図7】 図5に示した磁気浮上型ポンプを制御する制御回路の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
200 磁気浮上型ポンプ、204 分離回路、205 位相補償回路、206 分配回路、207,213,214 回路、M1,M2,M3 電磁石、S1,S2,S3 センサ、H1,H2,H3 センサアンプ、208,209 ローパスフィルタおよびゲイン回路からなる回路、210,211 加算回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control circuit for a magnetic levitation pump, and more particularly, to a control circuit for controlling a magnetic levitation pump used in a medical device such as an artificial heart, which is a clean pump using a magnetic bearing.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a diagram showing a conventional magnetic levitation pump. In particular, FIG. 5 (a) is a longitudinal sectional view, and FIG. 5 (b) is a sectional view taken along line AA in FIG. 5 (a). is there.
[0003]
First, a conventional magnetic levitation pump will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5A, the
[0004]
The
[0005]
On the other hand, on the circumference of the
[0006]
In the
[0007]
FIG. 6 is a diagram showing the magnetic levitation pump and control circuit shown in FIG. In FIG. 6, the
[0008]
The
[0009]
The
[0010]
FIG. 7 is a block diagram showing another example of the control circuit of the magnetic levitation pump. The control circuit shown in FIG. 6 is provided with a
[0011]
The
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
When the
[0013]
When pitching or yawing motion is applied to the pump during the rotation of the
[0014]
In particular, when the pump is used as a blood pump, if the
[0015]
Therefore, the main object of the present invention is to provide a stable impeller during rotation by compensating for the gyro moment generated against the rotational disturbance to the pump even if the pump is used for portable applications without increasing the pump size. It is to provide a control circuit of a magnetic levitation pump that can be supported.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
This invention, together with the action of the electromagnetic attractive force on one side of the surface of the disc-shaped impeller, the impeller by applying either or both of the magnetic attraction force and the fluid force on the surface of the other side of the impeller A control circuit that controls a magnetic levitation pump that includes a plurality of sensors that are supported in a non-contact manner and that detect the position of the impeller and a plurality of electromagnets that position the impeller by applying an electromagnetic attractive force to the impeller. Each of the sensors and the plurality of electromagnets are arranged along one circle so as to face the surface on one side of the impeller. The control circuit is provided corresponding to each of the plurality of electromagnets, a signal generation circuit that generates a plurality of control signals indicating the distances between the plurality of electromagnets and the impeller based on the output signals of the plurality of sensors, respectively. A plurality of filter circuits for extracting a low frequency component from a control signal corresponding to a corresponding electromagnet and adding the extracted low frequency component to a control signal corresponding to an electromagnet adjacent in one direction along the circle of the corresponding electromagnet And a phase compensation circuit that is provided corresponding to each electromagnet, receives a corresponding control signal to which a low frequency component is added, and controls the electromagnetic attractive force of the corresponding electromagnet by proportional, differential, and integral elements, and includes an impeller It is characterized by compensating for a gyro moment generated during rotation.
Preferably, the amount of addition to the control signal of the low frequency component extracted by each filter circuit is changed based on the rotation speed of the impeller.
[0018]
In another invention, an electromagnetic attraction force is applied to the surface on one side of the disk-shaped impeller, and either or both of the magnetic attraction force and the fluid force are applied to the surface on the other side of the impeller. A control circuit that controls a magnetic levitation pump that includes a plurality of sensors that are supported in a non-contact manner and that detect the position of the impeller and a plurality of electromagnets that position the impeller by applying an electromagnetic attractive force to the impeller. Each of the sensors and the plurality of electromagnets are arranged along one circle so as to face the surface on one side of the impeller. The control circuit is provided corresponding to each of the plurality of electromagnets, and a signal generation circuit that generates a plurality of first signals indicating the distances between the plurality of electromagnets and the impeller based on the output signals of the plurality of sensors, A plurality of phase compensation circuits each receiving a corresponding first signal and generating a second signal for controlling the electromagnetic attraction force of the corresponding electromagnet by proportional, differential and integral elements; and Correspondingly provided, only the output signal of the integration element of the corresponding phase compensation circuit is generated by the phase compensation circuit corresponding to the electromagnet adjacent in one direction along the circle of the electromagnet corresponding to the corresponding phase compensation circuit. An addition circuit for adding to the second signal is provided, and a gyro moment generated when the impeller rotates is compensated.
Preferably, the amount of addition of the output signal of the integration element to the second signal is changed based on the rotation speed of the impeller.
[0019]
Therefore, according to the present invention, it is possible to compensate for the gyro moment generated against the rotation disturbance to the pump even when the pump is used for portable use, and it is possible to support an impeller that is stable during rotation.
[0021]
Furthermore, the magnetic levitation type pump is used for blood circulation.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram of a magnetic levitation pump and a control circuit according to an embodiment of the present invention.
[0023]
As described in the prior art, when pitching or yawing motion is applied to the pump during the rotation of the
[0024]
In one embodiment of the present invention, it is configured to eliminate interference of both rotational motions in the frequency range of precession motion. That is, similarly to FIG. 6, the magnetic levitation pump is shown in a perspective view seen from the
[0025]
The impeller translational motion parameter z is provided to the
[0026]
The outputs of the
[0027]
As described above, in the embodiment of the present invention, the impeller pitching motion parameter θx and the impeller yawing motion parameter θy are given to the
[0028]
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 1 described above, the compensation of the precession is not changed by the impeller rotational speed, and the compensation of the
[0029]
On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 2, an impeller
[0030]
FIG. 3 is a block diagram showing a control circuit of a magnetic levitation pump according to still another embodiment of the present invention. The embodiment shown in FIG. 3 is obtained by adding a
[0031]
FIG. 4 is a block diagram showing a control circuit of a magnetic levitation pump according to still another embodiment of the present invention. The embodiment shown in FIG. 4 is obtained by adding a
[0032]
The embodiment in which the compensation for the precession motion is changed according to the impeller rotational speed shown in FIG. 2 can also be applied to the embodiments in FIGS. 3 and 4.
[0033]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to compensate for the gyro moment generated due to the rotation disturbance to the pump even when the pump is used for portable use without increasing the pump size, and stable during rotation. Thus, the impeller can be supported.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a control circuit of a magnetic levitation pump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a control circuit of a magnetic levitation pump according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a control circuit of a magnetic levitation pump according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a control circuit of a magnetic levitation pump according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a magnetic levitation pump to which the present invention is applied.
6 is a block diagram of a control circuit for controlling the magnetic levitation pump shown in FIG. 5. FIG.
7 is a block diagram showing another example of a control circuit for controlling the magnetic levitation pump shown in FIG. 5. FIG.
[Explanation of symbols]
200 magnetic levitation pump, 204 separation circuit, 205 phase compensation circuit, 206 distribution circuit, 207, 213, 214 circuit, M1, M2, M3 electromagnet, S1, S2, S3 sensor, H1, H2, H3 sensor amplifier, 208, 209 A circuit composed of a low-pass filter and a gain circuit, 210 and 211 addition circuit.
Claims (5)
前記複数のセンサおよび前記複数の電磁石のそれぞれは、前記インペラの一方側の表面に対向して1つの円に沿って配列されており、
前記複数のセンサの出力信号に基づいて、それぞれ前記複数の電磁石と前記インペラとの距離を示す複数の制御信号を生成する信号発生回路と、
それぞれ前記複数の電磁石に対応して設けられ、各々が、対応の電磁石に対応する制御信号から低周波成分を抽出し、抽出した低周波成分を対応の電磁石の前記円に沿って一方方向に隣接する電磁石に対応する制御信号に加算する複数のフィルタ回路と、
各電磁石に対応して設けられ、前記低周波成分が加算された対応の制御信号を受け、比例、微分および積分要素によって対応の電磁石の電磁吸引力を制御する位相補償回路とを備え、
前記インペラの回転時に発生するジャイロモーメントを補償することを特徴とする、磁気浮上型ポンプの制御回路。An electromagnetic attraction force is applied to the surface on one side of the disk-shaped impeller, and either or both of the magnetic attraction force and the fluid force are applied to the other surface of the impeller so that the impeller is contactless. A control circuit that controls a magnetic levitation pump including a plurality of sensors that support and detect the position of the impeller and a plurality of electromagnets that position the impeller by applying the electromagnetic attraction force to the impeller;
Each of the plurality of sensors and the plurality of electromagnets is arranged along one circle so as to face the surface on one side of the impeller,
A signal generation circuit that generates a plurality of control signals indicating the distances between the plurality of electromagnets and the impeller, based on output signals of the plurality of sensors;
Provided corresponding to each of the plurality of electromagnets, each extracting a low frequency component from a control signal corresponding to the corresponding electromagnet, and adjacent the extracted low frequency component in one direction along the circle of the corresponding electromagnet A plurality of filter circuits for adding to the control signal corresponding to the electromagnet to be
A phase compensation circuit which is provided corresponding to each electromagnet, receives a corresponding control signal to which the low frequency component is added, and controls the electromagnetic attraction force of the corresponding electromagnet by proportional, differential and integral elements;
A control circuit for a magnetically levitated pump, which compensates for a gyro moment generated when the impeller rotates.
前記複数のセンサおよび前記複数の電磁石のそれぞれは、前記インペラの一方側の表面に対向して1つの円に沿って配列されており、
前記複数のセンサの出力信号に基づいて、それぞれ前記複数の電磁石と前記インペラとの距離を示す複数の第1の信号を生成する信号発生回路と、
それぞれ前記複数の電磁石に対応して設けられ、各々が、対応の第1の信号を受け、比例、微分および積分要素によって対応の電磁石の電磁吸引力を制御するための第2の信号を生成する複数の位相補償回路と、
各位相補償回路に対応して設けられ、対応の位相補償回路の積分要素の出力信号のみを対応の位相補償回路に対応する電磁石の前記円に沿って一方方向に隣接する電磁石に対応する位相補償回路で生成された第2の信号に加算する加算回路を備え、
前記インペラの回転時に発生するジャイロモーメントを補償することを特徴とする、磁気浮上型ポンプの制御回路。An electromagnetic attraction force is applied to the surface on one side of the disk-shaped impeller, and either or both of the magnetic attraction force and the fluid force are applied to the other surface of the impeller so that the impeller is contactless. A control circuit that controls a magnetic levitation pump including a plurality of sensors that support and detect the position of the impeller and a plurality of electromagnets that position the impeller by applying the electromagnetic attraction force to the impeller;
Each of the plurality of sensors and the plurality of electromagnets is arranged along one circle so as to face the surface on one side of the impeller,
A signal generation circuit for generating a plurality of first signals indicating distances between the plurality of electromagnets and the impeller, based on output signals of the plurality of sensors,
Each corresponding to the plurality of electromagnets, each receiving a corresponding first signal and generating a second signal for controlling the electromagnetic attraction force of the corresponding electromagnet by proportional, differential and integral elements. A plurality of phase compensation circuits;
Phase compensation corresponding to the electromagnet adjacent in one direction along the circle of the electromagnet corresponding to the phase compensation circuit, provided only for the output signal of the integration element of the corresponding phase compensation circuit, provided corresponding to each phase compensation circuit An adder circuit for adding to the second signal generated by the circuit;
A control circuit for a magnetically levitated pump, which compensates for a gyro moment generated when the impeller rotates.
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