JP5045894B2 - 磁気軸受装置 - Google Patents
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Description
第2の形態は、浮上位置を検出するセンサの感度を切り替えるものである。
Claims (12)
- 回転翼が形成されたロータの回転により吸排気を行う真空ポンプにおいて、
前記ロータを回転支持する回転軸と、
前記回転軸を回転駆動するモータと、
ロータをステータに対して非接触支持する磁気浮上部と、
ロータの回転数を検出するための回転検出部と、
ロータの温度を検出するためのロータ温度検出部と、
前記磁気浮上部と回転検出部とロータ温度検出部が備える各センサに同一周波数の搬送波を供給する搬送波生成部と、
前記各センサが出力するセンサ信号を前記搬送波に同期してサンプリングするA/D変換部とを備え、
前記搬送波生成部は、前記A/D変換部に入力される前記各センサのセンサ信号に対して前記搬送波成分の最大位置または最小位置に同期してサンプリングが可能なように、搬送波の位相を異ならせて前記各センサに供給することを特徴とする、磁気軸受装置。 - 前記磁気浮上部は、ロータをステータに対して磁気浮上させて非接触支持する電磁石と、ステータに対するロータの浮上位置に応じて変化するインダクタンス変化を検出する浮上位置検出用ギャップセンサを有し、
前記回転検出部は、ロータに設けた回転検出用ターゲットのインダクタンスを検出する回転検出用ギャップセンサを有し、
前記ロータ温度検出部は、ロータに設けたロータ部材の許容上限温度程度にてキュリー温度を有する磁性体のインダクタンスを検出するロータ温度検出用ギャップセンサを有し、
前記浮上位置検出用ギャップセンサ、回転検出用ギャップセンサ、及びロータ温度検出用ギャップセンサの各ギャップセンサは、前記搬送波生成部から供給された搬送波信号を各インダクタンス変化に応じて変調し、
前記A/D変換器は、前記各ギャップセンサの検出信号を前記搬送波に同期してサンプリングすることを特徴とする、請求項1に記載の磁気軸受装置。 - ロータ上において、前記回転検出用ターゲットの取付位相位置と、温度検出用の磁性体の取付位相位置とを所定の位相関係で設置し、
前記位相関係に基づいて、回転検出用ギャップセンサのセンサ出力信号のインダクタンス変化からロータ温度検出用磁性体の位置を定めることを特徴とする、請求項2に記載の磁気軸受装置。 - 前記モータは永久磁石を有するDCブラシレスモータであり、
前記回転検出用ターゲットの取付位相位置と、モータの永久磁石の磁極位置との相対的な位相関係を用いることにより、回転検出用ギャップセンサの検出信号から磁性体位置の特定、及びモータ駆動電流の生成を行う事を特徴とする、請求項3に記載の磁気軸受装置。 - 前記モータは永久磁石を有するDCブラシレスモータであり、
前記磁性体を取り付ける磁性体取り付け部は、モータの永久磁石の磁極位相と対応する段差部を有し、
前記ロータ温度検出用ギャップセンサは、磁性体のインダクタンス変化と前記段差部のインダクタンス変化を検出することにより、前記ロータ温度検出部は前記回転検出部を兼ねることを特徴とする、請求項2に記載の磁気軸受装置。 - 前記A/D変換器から変位信号を入力し前記磁気浮上部に制御信号を出力して磁気軸受制御系を形成する制御部を有し、
前記制御部は、前記ロータ温度信号に基づいて磁気軸受制御系のループゲインを切り替えることを特徴とする、請求項1〜請求項5の何れかに記載の磁気軸受装置。 - 前記制御部は、前記ロータ温度信号に対してループゲインを負の増加特性で切り替えることを特徴とする、請求項6に記載の磁気軸受装置。
- 前記A/D変換器から変位信号を入力し前記磁気浮上部に制御信号を出力して磁気軸受制御系を形成する制御部を有し、
前記制御部は、前記ロータ温度が設定温度を超えた温度状態の運転時間を積算するカウンタを有し、当該カウンタが積算した運転積算時間に応じてループゲインを切り替えることを特徴とする、請求項1〜請求項5の何れかに記載の磁気軸受装置。 - 前記制御部は、前記運転積算時間に対してループゲインを負の増加特性で切り替えることを特徴とする、請求項8に記載の磁気軸受装置。
- 前記A/D変換器から変位信号を入力し前記磁気浮上部に制御信号を出力して磁気軸受制御系を形成する制御部を有し、
前記制御部は、前記ロータ温度が設定温度を超えた温度状態の運転時間を積算するカウンタを有し、
前記ロータ温度信号と前記カウンタが積算した運転積算時間とに応じて、磁気軸受制御系のループゲインを切り替えることを特徴とする、請求項1〜請求項9の何れかに記載の磁気軸受装置。 - 前記A/D変換器から変位信号を入力し前記磁気浮上部に制御信号を出力して磁気軸受制御系を形成する制御部を有し、
前記制御部は、前記ロータ温度信号に基づいて前記変位信号のレベルを変更することを特徴とする、請求項1〜請求項10の何れかに記載の磁気軸受装置。 - 前記制御部は、前記ロータ温度信号に対して変位信号のレベルを負の増加特性で変更することを特徴とする、請求項11に記載の磁気軸受装置。
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