JPH03199711A - Method and apparatus for eliminating vibration of rotary machine with magnetic bearing - Google Patents

Method and apparatus for eliminating vibration of rotary machine with magnetic bearing

Info

Publication number
JPH03199711A
JPH03199711A JP34495289A JP34495289A JPH03199711A JP H03199711 A JPH03199711 A JP H03199711A JP 34495289 A JP34495289 A JP 34495289A JP 34495289 A JP34495289 A JP 34495289A JP H03199711 A JPH03199711 A JP H03199711A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor shaft
vibration
bearing
canceling device
vibration canceling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP34495289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
A Hendrickson Tom
トム エイ、ヘンドリックソン
S Leonard John
ジョン エス、レオナード
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PROTO TECHNOL CORP
Prototech Inc
Original Assignee
PROTO TECHNOL CORP
Prototech Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PROTO TECHNOL CORP, Prototech Inc filed Critical PROTO TECHNOL CORP
Priority to JP34495289A priority Critical patent/JPH03199711A/en
Publication of JPH03199711A publication Critical patent/JPH03199711A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To eliminate vibration by moving a rotor shaft through adjustment of standard magnetic support bearings according to signals corresponding to vibration of a stator or frame of a rotary machine detected. CONSTITUTION: A rotary machine has a stationary armature 28, a frame 24, vibration detectors 23, 25, position detectors Dx-Dx', Dy-Dky'. Signals detected by the respective detectors are processed together with a signal input of a tachometer converter 40, at an automatic balance processing circuit, and signals detected by the vibration detectors and skynchronization signals 38 are processed at an adaptive signal processor (stator vibration controller). Output signals thereof and an output signal of the automatic balance processing circuit are input to a control circuit, and electromagnetic coils Ex-Ex, Ey-Ey' are controlled. Accordingly, the vibration of rotary machine is eliminated, reliability of operation is enhanced, and generation of wear is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は、回転機における振動を減少させるための方
法及び装置に関するものである。より特定すれば、この
発明はロータを磁気ジャーナルベアリングによりフレー
ム上に支持し、そのロータの位置を検出するための半径
位置検出器と、フレームの振動を検出するための付加的
な検出器、及びそれらの検出器と前記磁気ベアリングの
ための電磁コイルの双方に接続されたサーボ制御回路を
備えた回転機の振動減少方法及び装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a method and apparatus for reducing vibration in rotating machines. More particularly, the invention supports a rotor on a frame by magnetic journal bearings, a radial position detector for detecting the position of the rotor, an additional detector for detecting vibrations of the frame, and The present invention relates to a method and apparatus for reducing vibrations of a rotating machine comprising a servo control circuit connected to both the detector and the electromagnetic coil for the magnetic bearing.

「磁気ベアリング支持手段を装備した回転機の振動を検
出させるための方法及び装置」 (趣意)と題する米国
特許第4626754号は、回転機における振動を減少
する従来の方法を示している。ロータの不平衡状態に基
づく効果(振動)を減少させることは、サーボ制御回路
においてロータの回転速度の直接的な関数である極めて
狭い周波数帯域の内側においてゲインを降下させること
により行われる。これはロータの回転軸をその慣性軸と
一致させることによりロータの自動的な平衡を生ずるも
のである。回転機のフレームを安定化すること、及びそ
の回転機のロータもしくは他の参照基準源に連結された
素子により生じた反復振動が前記フレームに伝達される
のを防止することは、フレームに支持された振動検出器
及び狭帯域、及び高利得を有する選択的な帰還制御回路
により達せられる。この狭帯域の中心周波数は基準周波
数と同期し、それには振動検出器が発生した検出信号が
加えられる。
U.S. Pat. No. 4,626,754 entitled "Method and Apparatus for Detecting Vibrations in a Rotating Machine Equipped with Magnetic Bearing Support Means" (Content) shows a conventional method for reducing vibrations in a rotating machine. Reducing the effects of rotor imbalance (vibrations) is accomplished by lowering the gain in the servo control circuit within a very narrow frequency band that is a direct function of the rotor's rotational speed. This causes automatic balancing of the rotor by aligning the rotor's axis of rotation with its axis of inertia. Stabilizing the frame of a rotating machine and preventing repetitive vibrations caused by elements coupled to the rotor or other reference source of the rotating machine from being transmitted to said frame is carried out by supporting the frame. This is achieved by a vibration detector and a selective feedback control circuit with narrow band and high gain. The center frequency of this narrow band is synchronized with a reference frequency, to which is added the detection signal generated by the vibration detector.

従来法における自動平衡化技術は、ロータネ平衡に基づ
く振動を抑制する効果があることが示されている。しか
しながら、フレーム振動はそれほど効果的には抑制でき
ないことが示されている。
The conventional automatic balancing technology has been shown to be effective in suppressing vibrations caused by rotary balance. However, it has been shown that frame vibrations cannot be suppressed very effectively.

また、ベアリング台座の振動は大きく減少できるが、機
械フレームの他の領域における振動の抑制は変動するイ
ンピーダンス及び位相ずれに基づいてその効果が小さい
ものである。
Also, although the vibrations of the bearing pedestal can be greatly reduced, the suppression of vibrations in other areas of the machine frame is less effective due to varying impedances and phase shifts.

発明の要約 以上に鑑み、この発明の一つの目的は、回転機を基本的
に無振動とし、工業プロセス、環境条件、又は無振動回
転機を必要とする他の何等かの技術に対して損傷を与え
るような顕著な振動を発生しない、種々の回転機に対し
て適用可能な改良された方法及び装置を提供することで
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to make a rotating machine essentially vibration-free and to avoid damage to industrial processes, environmental conditions, or any other technology requiring a vibration-free rotating machine. An object of the present invention is to provide an improved method and apparatus that can be applied to various types of rotating machines and that do not generate significant vibrations that cause vibrations.

本発明の別の目的は、回転機においてより動作信頼性が
高く、摩耗の少ないものとするための改良された方法及
び装置を提供することである。
Another object of the invention is to provide an improved method and apparatus for more reliable operation and less wear in rotating machines.

本発明のさらに別の目的は、種々の回転機に適用した場
合、補修の必要性を顕著に減少させるような改良された
方法及び装置を提供することである。
Yet another object of the present invention is to provide an improved method and apparatus that significantly reduces the need for repairs when applied to a variety of rotating machines.

本発明のさらに別の目的は、種々の回転機に適用した場
合、磁力によりシャフト位置検出制御機構と結合された
ロータ位置指示器を用いた電子制御システムによって、
回転機のロータを連続して正確に整合位置に維持するよ
うにした改良された方法及び装置を提供することである
Still another object of the present invention is that when applied to various rotating machines, an electronic control system using a rotor position indicator coupled with a shaft position detection control mechanism by magnetic force can
An object of the present invention is to provide an improved method and apparatus for continuously maintaining a rotor of a rotating machine in an accurately aligned position.

本発明のさらに別の目的は、種々の回転機に適用した場
合、通常は不平衡力を生ずるような条件が変化した場合
であっても、次に回転機のロータを完全な平衡状態に維
持することができる改良された方法及び装置を提供する
ことである。
Yet another object of the present invention, when applied to a variety of rotating machines, is to maintain the rotor of the rotating machine in perfect equilibrium even when conditions that would normally result in unbalanced forces change. An object of the present invention is to provide an improved method and apparatus that can perform the following steps.

本発明のさらに別の目的は、種々の回転機に適用された
場合、通常は多分振動するであろう回転機のステータ又
はフレームにおけるそのような振動を顕著に抑制し得る
改良された方法及び装置を提供することである。
Yet another object of the present invention is an improved method and apparatus capable of significantly suppressing such vibrations in the stator or frame of a rotating machine, which would normally vibrate when applied to various rotating machines. The goal is to provide the following.

回転機のフレームを安定化すること、及びその回転機の
ロータ、又は他の基準源に連結された素子が発生する反
復的な振動がフレームに伝達されるのを防止することは
、フレーム上に少くとも2個の振動検出器を配置してそ
の回転機の振動を検出することにより達せられる。測定
された振動信号は解析され、ベアリング制御信号の適当
な変更は幾つかの適用可能な信号処理技術の一つにより
実行される。混乱がシャフト不平衡などのようなロータ
誘起性のものであれば、ベアリング制御信号はその混乱
の固有周波数において小さくなり、これによってロータ
をステータから解放し、その慣性軸のまわりに回転させ
ることにより平衡系をもたらすものである。混乱がロー
タ誘起性のものでない場合、ベアリング制御信号はその
混乱の固有周波数を増大し、ロータをステータに結合し
、これによってロータをフレームの混乱を補償するよう
に移動する慣性質量として作用させるものである。
Stabilizing the frame of a rotating machine and preventing repetitive vibrations generated by elements connected to the rotor or other reference source of the rotating machine from being transmitted to the frame This can be achieved by arranging at least two vibration detectors to detect vibrations of the rotating machine. The measured vibration signals are analyzed and appropriate modifications of the bearing control signals are performed by one of several applicable signal processing techniques. If the disturbance is rotor-induced, such as shaft unbalance, the bearing control signal will be small at the natural frequency of that disturbance, thereby freeing the rotor from the stator and causing it to rotate about its axis of inertia. It brings about an equilibrium system. If the disturbance is not rotor-induced, the bearing control signal is one that increases the natural frequency of that disturbance and couples the rotor to the stator, thereby causing the rotor to act as an inertial mass that moves to compensate for the frame disturbance. It is.

実施例の説明 本発明による方法及び装置は回転機(第2A。Description of examples The method and apparatus according to the present invention are applied to a rotating machine (No. 2A).

2B図)の総振動力を効果的に減少させるため、従来よ
り知られた適応信号処理技術に基づく制御システムと結
合されたステータ振動制御のための制御回路を用いるこ
となく磁気支持システム(第1図)を制御することがで
きる、制御システムを構成するものである。
In order to effectively reduce the total vibration force of the magnetic support system (Fig. 2B), the magnetic support system (Fig. This constitutes a control system that can control the

第1図を参照すると、この制御システムは能動磁気支持
システムの制御用として示されている。
Referring to FIG. 1, the control system is shown for controlling an active magnetic support system.

すなわち、第1図には位置検出器(7)、加算器(11
)、(12)、(21)、(22)、誤差信号5xSS
y、帰還回路xs、ys、自動平衡処理回路(18)、
制御回路(13)、ベアリング電磁石Ex−Ex’及び
II−EV’、増幅器Ax−Ax’及びAy−Ay’、
位相変換器(16)、(17)、ベアリング位相前進回
路(14)、(15)、タコメータ変換器(20)、及
び回転周波数に整合した高い負のゲインを有する狭帯域
周波数フィルタ(19)が示されている。
That is, FIG. 1 shows a position detector (7) and an adder (11).
), (12), (21), (22), error signal 5xSS
y, feedback circuit xs, ys, automatic balance processing circuit (18),
control circuit (13), bearing electromagnets Ex-Ex' and II-EV', amplifiers Ax-Ax' and Ay-Ay',
Phase converters (16), (17), bearing phase advance circuits (14), (15), tachometer converter (20) and narrow band frequency filter (19) with high negative gain matched to the rotational frequency. It is shown.

第2A図には振動検出器(23)、(25)、位置検出
器Dx−Dx’及びDy−Dy’、ロータ(26)、固
定電機子(28)、フレーム(24)、電磁コイルEx
−Ex’及びEY−Ey’、同期入力(38)、タコメ
ータ変換器(40)、及び位置検出器巻線(42)が示
されている。
Figure 2A shows vibration detectors (23), (25), position detectors Dx-Dx' and Dy-Dy', rotor (26), fixed armature (28), frame (24), and electromagnetic coil Ex.
-Ex' and EY-Ey', synchronization input (38), tachometer transducer (40), and position detector winding (42) are shown.

第2B図にはフレーム(24)、ロータ(26)、環状
電機子(32) (これはロータ(26)に固定されて
いる)、及び固定電気子(28)を含む磁気ジャーナル
ベアリング(36) 、半径位置検出器(34) 、電
子コイル(30)、及び互いに直交した振動検出器(2
5)が示されている。
FIG. 2B shows a magnetic journal bearing (36) including a frame (24), a rotor (26), an annular armature (32) (which is fixed to the rotor (26)), and a stationary armature (28). , a radial position detector (34), an electronic coil (30), and a mutually orthogonal vibration detector (2).
5) is shown.

回転機はさらに、基本又は−次磁気ベアリングが誤動作
した場合において、回転シャフトに接触し、かつこれを
支持するようにした1組の補助的な二次ベアリングを具
備している。これらの二次ヘアリングは一次磁気ベアリ
ングが誤動作した場合において、回転シャフトが一次ベ
アリングに接触することを防止するように配置されてい
る。
The rotating machine further includes a set of auxiliary secondary bearings adapted to contact and support the rotating shaft in the event of a malfunction of the primary or -order magnetic bearings. These secondary hair rings are arranged to prevent the rotating shaft from contacting the primary magnetic bearing in the event that the primary magnetic bearing malfunctions.

能動磁気支持システムを制御するための従来技術による
制御システムは、回転機のロータの正確な半径位置を検
出して制御電子回路に位置帰還信号を提供するための誘
導センサを用いるものである。このセンサはロータ及び
ステータ間の空隙を利用して、両者間の応答信号を発生
させる。空隙が増大又は減少すると、センサのインダク
タンスは逆に低下するか、又は増大する。このシャフト
位置によるインダクタンス変化は一次ベアリング支持シ
ステムのクローズトループサーボ制御のために必要な位
置信号を提供するものである。
Prior art control systems for controlling active magnetic support systems employ inductive sensors to detect the precise radial position of the rotor of a rotating machine and provide position feedback signals to control electronics. This sensor utilizes the air gap between the rotor and stator to generate a response signal between the two. When the air gap increases or decreases, the inductance of the sensor conversely decreases or increases. This change in inductance with shaft position provides the position signal necessary for closed loop servo control of the primary bearing support system.

ロータの変位信号は復調及びフィルタ処理されてから位
置基準信号と比較される。二つの信号間における何等か
の差は、ロータ位置を制御すべく用いられるための誤差
信号を発生する。この誤差信号は制御回路の一次ゲイン
セクションにおいて増幅され、これにより最適制御ルー
プゲインがプリセットされると共に、−殻内ベアリング
硬度特性が規定される。増幅された誤差新語はフィルタ
処理され、高調波を除去してから信号処理回路に入れら
れる。
The rotor displacement signal is demodulated and filtered before being compared to the position reference signal. Any difference between the two signals generates an error signal that is used to control rotor position. This error signal is amplified in the primary gain section of the control circuit to preset the optimal control loop gain and to define the in-shell bearing hardness characteristics. The amplified error terminology is filtered to remove harmonics before entering the signal processing circuit.

論理決定はベアリング象限を命令するために行われる。A logical decision is made to command the bearing quadrant.

この論理決定が実行されると、ベアリング支持力はベア
リングの電流の二乗に比例するため、平方根関数が得ら
れる。これはカー変位の直線関数を提供するものである
。次に、高周波と同期したパルス幅変調が行われ、スイ
ッチング用電力増幅器を駆動すべく用いられる。増幅器
帰還信号は低周波干渉を検出する電流発生手段、又は高
周波干渉を検出する磁束検出手段により提供される。電
力増幅器はその対応するベアリング象限に切換えられた
DC電流を供給し、これによってシャフト位置はそのま
ま維持される。システムの応答時間は1〜2 mn+秒
以下である。
When this logical decision is implemented, a square root function is obtained since the bearing support force is proportional to the square of the current in the bearing. This provides a linear function of Kerr displacement. Pulse width modulation synchronized with the radio frequency is then performed and used to drive the switching power amplifier. The amplifier feedback signal is provided by current generating means for detecting low frequency interference or by magnetic flux sensing means for detecting high frequency interference. The power amplifier provides switched DC current to its corresponding bearing quadrant, thereby maintaining shaft position. The response time of the system is less than 1-2 mn+ seconds.

反復機械振動を消去するための制御回路は、その回転機
の振動を測定するためにフレーム上に配置された振動検
出器を用いるものである。測定された振動信号は解析さ
れた後、周知の幾つかの信号処理技術の一つによりベア
リング制御信号に変調される。乱調が完全なシャフト不
平衡などのようなロータ誘起性であれば、ベアリング制
御信号はその乱調の固有周波数において減少し、これに
よってロータがステータから解放され、その慣性軸のま
わりにおける回転が許容されることとなり、完全平衡系
が確立される。また、完全なロータ誘起性のものでない
場合、ベアリング制御信号はその乱調の固有周波数にお
いて増大し、これによってロータをステータに結合し、
慣性質量として作用させることによりフレームの乱調を
補償させるものである。
A control circuit for canceling repetitive mechanical vibrations uses a vibration detector placed on the frame to measure the vibrations of the rotating machine. The measured vibration signals are analyzed and then modulated into bearing control signals by one of several well-known signal processing techniques. If the disturbance is rotor-induced, such as a complete shaft unbalance, the bearing control signal will decrease at the natural frequency of the disturbance, thereby freeing the rotor from the stator and allowing it to rotate about its axis of inertia. As a result, a perfect equilibrium system is established. Also, if it is not completely rotor-induced, the bearing control signal will increase at its perturbed natural frequency, thereby coupling the rotor to the stator,
It compensates for frame disturbances by acting as an inertial mass.

当業者にとっては自明であるが、上述の処理においては
、幾つかの適当な適応信号処理技術を対象とする機械装
置の特性に従って選択使用することができる。例えば、
一つの適当な技術は「振動を消去するための方法及び装
置」 (趣意)と題する米国特許第4490841号に
おいて開示されている。
As will be obvious to those skilled in the art, several suitable adaptive signal processing techniques can be selected and used in the above process according to the characteristics of the intended mechanical device. for example,
One suitable technique is disclosed in U.S. Pat. No. 4,490,841 entitled "Method and Apparatus for Eliminating Vibration."

第3図には整流子(50)、(52)、フーリエ変換器
(40)、(46)、プロセッサ(44)、振動消去駆
動器(54)、回転機(56)、振動検出器(58)、
及び同期入力(60)が示されている。
Figure 3 shows commutators (50), (52), Fourier transformers (40), (46), processor (44), vibration canceling driver (54), rotating machine (56), and vibration detector (58). ),
and a synchronization input (60).

必要な消去振動は次のようにして発生する。すなわち、
振動検出器(58)からの残留振動の検出値は整流子(
52)及び変成器(40)からなる複数対の要素中に伝
達され、複数の異なった位置における残留振動はその周
波数領域において定義され、プロセッサ(44)により
各異なった周波数領域の位置を表す個々の要素が各別に
変調され、さらに、変成器(46)及び整流子(50)
により先に処理された要素は駆動信号に戻されて、能動
磁気支持システムの制御回路ループに供給される。回転
機のロータを位置決めするための制御信号に沿ったこの
信号は、その振動と等しい振幅で、かつ逆極性の力を発
生するものである。
The necessary cancellation oscillations are generated as follows. That is,
The detected value of residual vibration from the vibration detector (58) is determined by the commutator (
52) and transformers (40), the residual vibrations at a plurality of different locations are defined in that frequency domain, and the processor (44) generates an individual signal representing each different frequency domain location. The elements of the transformer (46) and commutator (50) are modulated separately.
The previously processed elements are converted back into drive signals and fed into the control circuit loop of the active magnetic support system. This signal along with the control signal for positioning the rotor of a rotating machine is one that produces a force of equal amplitude and opposite polarity to the vibration.

変換法は各選択された周波数位置において一対の成分を
定量するために用いるため、これらの要素の大きさは次
に適当な方法において、個々に制御される。周波数成分
は問題の各周波数における振幅の実数成分及び虚数成分
に分離される。これらの各成分は互いに干渉し合うこと
なく個々に、消去することができる。
Since the transform method is used to quantify a pair of components at each selected frequency location, the magnitudes of these elements are then individually controlled in a suitable manner. The frequency components are separated into real and imaginary components of amplitude at each frequency of interest. Each of these components can be erased individually without interfering with each other.

消去成分に対する変化は駆動器及び検出器間の変換係数
を計算するために用いられる。この変換係数は検出器に
おいて、ゼロ値を生ずるに必要な消去のための近似値を
生ずるための消去アルゴリズムの次の繰返しにおいて用
いることができる。
The changes to the cancellation component are used to calculate the conversion factor between the driver and detector. This transform coefficient can be used in the next iteration of the cancellation algorithm in the detector to produce an approximation for the cancellation necessary to produce the zero value.

実質的な消去を完了するための迅速な処理を行うために
は、従来より周知の種々のアルゴリズムを用いることが
できる。最適消去のため、システムに要求される最短時
間は一次反復振動の基本波周波数の単に数サイクル分で
ある。
Various algorithms well known in the art may be used to provide rapid processing to substantially complete the erasure. For optimal cancellation, the minimum time required for the system is only a few cycles of the fundamental frequency of the first repeating vibration.

迅速なフーリエ変換器は変換された周波数成分から時間
波形を再構成するために用いられる。同期入力(60)
は回転機の繰返し振動を消去するときに制御回路プロセ
ッサに供給され、これによって各界なった周波数成分を
振動源の繰返し頻度に拘束するものである。
A fast Fourier transformer is used to reconstruct the time waveform from the transformed frequency components. Synchronous input (60)
is supplied to the control circuit processor when eliminating repetitive vibrations of the rotating machine, thereby constraining various frequency components to the repetitive frequency of the vibration source.

第4及び5図は能動磁気支持システムを備えた回転機の
フレーム上に配置された加速計による二つの振動−周波
数特性を作図したものである。第一のグラフ(第4図)
はノイズ消去制御回路の動作を含まないものであり、第
二のグラフ(第5図)はノイズ消去制御回路の動作を含
むものである。また、第6図の表は選択された周波数に
おけるノイズ消去制御回路の効果を示している。
Figures 4 and 5 plot two vibration-frequency characteristics from an accelerometer placed on the frame of a rotating machine with an active magnetic support system. First graph (Figure 4)
does not include the operation of the noise cancellation control circuit, and the second graph (FIG. 5) includes the operation of the noise cancellation control circuit. The table in FIG. 6 also shows the effectiveness of the noise cancellation control circuit at selected frequencies.

この発明は以上述べた通りであるが、消去駆動器及び振
動検出器間において、適当な位相応答が得られないよう
な状況を除外するものではない。
Although the present invention has been described above, it does not exclude a situation where an appropriate phase response cannot be obtained between the erasure driver and the vibration detector.

位相応答性の乏しいシステムの例としては、室内音響装
置、構造物、容器及び航空機における振動を含むもので
あり、この発明はこれらの応用においても特定の効果を
約束するものである。
Examples of systems with poor phase response include vibrations in room acoustics, structures, containers, and aircraft, and the invention promises particular benefits in these applications as well.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は自動平衡機能を含む能動磁気ベアリング支持シ
ステムのための基本制御システムを示す回路図、 第2A図は本発明による制御システムの略構成図、 第2B図はベアリング駆動に関する位置検出器及び信号
検出器の側断面を示す図、 体3図は本発明に従った機能ブロック線図、第4図はノ
イズ消去用制御回路を遮断した状態の周波数グラフ、 第5図はノイズ制御用制御回路をオンにした場合の周波
数グラフ、 第6図はノイズ消去用制御回路の定量効果を示す表であ
る。
1 is a circuit diagram showing the basic control system for an active magnetic bearing support system including a self-balancing function; FIG. 2A is a schematic block diagram of the control system according to the invention; FIG. 2B is a position sensor and a Figure 3 is a functional block diagram according to the present invention, Figure 4 is a frequency graph with the noise cancellation control circuit cut off, and Figure 5 is a noise control control circuit. Figure 6 is a table showing the quantitative effect of the noise cancellation control circuit.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ロータシャフトを有する回転機において、 (a)回転機中において前記ロータシャフトを半径方向
及び軸方向に支持するための基本磁気支持ベアリングと
、 (b)前記ロータシャフトの位置整合状態と前記基本磁
気ベアリングの硬度及び緩衝特性を連続的に制御するこ
とにより、ロータシャフトをその慣性軸のまわりに回転
させると共にロータシャフトの不平衡力を実質的に除去
するための電子制御回路と、 (c)回転機のステータ又はフレームの振動を検出する
ための手段と、 (d)前記検出された振動を変成してそれに応答する信
号を発生することにより、前記基本支持ベアリングを調
整してロータシャフトを移動させ、これによって前記検
出された振動を補償する慣性力を生ずるための適応信号
プロセッサ を備えたことを特徴とする振動消去装置。
(1) In a rotating machine having a rotor shaft, (a) a basic magnetic support bearing for supporting the rotor shaft in the radial and axial directions in the rotating machine; (b) a positional alignment state of the rotor shaft and the an electronic control circuit for rotating the rotor shaft about its axis of inertia and substantially eliminating unbalanced forces on the rotor shaft by continuously controlling the hardness and damping characteristics of the basic magnetic bearing; ) means for detecting vibrations in a stator or frame of a rotating machine; and (d) adjusting said basic support bearing to drive the rotor shaft by transmuting said detected vibrations and generating a signal responsive thereto. A vibration cancellation device comprising: an adaptive signal processor for producing an inertial force that moves and thereby compensates for the detected vibrations.
(2)前記装置がさらに、前記基本支持ベアリングの誤
動作中において前記ロータシャフトに接触してこれを支
持するように構成された補助的な二次ベアリングを備え
、前記二次ベアリングが前記誤動作中において前記ロー
タシャフトを前記基本支持ベアリングと接触させない位
置に設けられたものであることを特徴とする請求項1記
載の振動消去装置。
(2) the apparatus further comprises an auxiliary secondary bearing configured to contact and support the rotor shaft during a malfunction of the primary support bearing; The vibration canceling device according to claim 1, wherein the vibration canceling device is provided at a position that does not bring the rotor shaft into contact with the basic support bearing.
(3)前記二次ベアリングが転動ベアリング素子からな
り、かつその内径を前記ロータシャフトの周面と前記基
本支持ベアリングとの間の距離よう小さい所定量だけ前
記ロータシャフトの直径より大きくしてあることを特徴
とする請求項1記載の振動消去装置。
(3) The secondary bearing comprises a rolling bearing element, and its inner diameter is larger than the diameter of the rotor shaft by a predetermined amount as small as the distance between the circumferential surface of the rotor shaft and the basic support bearing. The vibration canceling device according to claim 1, characterized in that:
(4)前記二次ベアリングがジャーナルベアリングから
なり、その内径を前記ロータシャフトの周面と前記基本
支持ベアリングとの間の距離より小さい所定量だけ前記
ロータシャフトの直径より大きくしてあることを特徴と
する請求項2記載の振動消去装置。
(4) The secondary bearing is a journal bearing, and its inner diameter is larger than the diameter of the rotor shaft by a predetermined amount smaller than the distance between the circumferential surface of the rotor shaft and the basic support bearing. The vibration canceling device according to claim 2.
(5)前記適応信号プロセッサが同期手段を含む前記ス
テータ又はフレーム振動検出器と、時間波形サンプルを
受け入れる第一の変成器と、能動磁気制御回路に供給さ
れる変調された時間波形サンプルを生成する第二の変成
器とを接続する電子処理回路からなることを特徴とする
請求項1記載の振動消去装置。
(5) the adaptive signal processor generates modulated time waveform samples that are provided to the stator or frame vibration detector including synchronization means, a first transformer for receiving time waveform samples, and an active magnetic control circuit; 2. The vibration canceling device according to claim 1, further comprising an electronic processing circuit connected to the second transformer.
(6)前記二次ベアリングがジャーナルベアリングから
なり、その内径を前記ロータシャフトの周面と前記基本
支持ベアリングとの間の距離より短い所定量だけ前記ロ
ータシャフトの直径より大きくしてあることを特徴とす
る請求項2記載の振動消去装置。
(6) The secondary bearing is a journal bearing, and its inner diameter is larger than the diameter of the rotor shaft by a predetermined amount that is shorter than the distance between the circumferential surface of the rotor shaft and the basic support bearing. The vibration canceling device according to claim 2.
(7)前記第一及び第二の変成器がフーリエ変換器であ
ることを特徴とする請求項5記載の振動消去装置。
(7) The vibration canceling device according to claim 5, wherein the first and second transformers are Fourier transformers.
(8)電子制御回路が前記ロータシャフトの回転速度及
びその逓倍において、前記能動磁気ベアリングの硬度を
制御するための手段を含むことを特徴とする請求項5記
載の振動消去装置。
8. The vibration canceling device of claim 5, wherein the electronic control circuit includes means for controlling the hardness of the active magnetic bearing at the rotational speed of the rotor shaft and its multipliers.
JP34495289A 1989-12-27 1989-12-27 Method and apparatus for eliminating vibration of rotary machine with magnetic bearing Pending JPH03199711A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34495289A JPH03199711A (en) 1989-12-27 1989-12-27 Method and apparatus for eliminating vibration of rotary machine with magnetic bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34495289A JPH03199711A (en) 1989-12-27 1989-12-27 Method and apparatus for eliminating vibration of rotary machine with magnetic bearing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03199711A true JPH03199711A (en) 1991-08-30

Family

ID=18373265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34495289A Pending JPH03199711A (en) 1989-12-27 1989-12-27 Method and apparatus for eliminating vibration of rotary machine with magnetic bearing

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03199711A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6577812B1 (en) 1997-12-12 2003-06-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Digital recording system using variable recording rate
US7561778B2 (en) 2002-05-07 2009-07-14 Lg Electronics Inc. Method for recording and managing a multi-channel stream

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6577812B1 (en) 1997-12-12 2003-06-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Digital recording system using variable recording rate
US6577811B1 (en) 1997-12-12 2003-06-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Recorded contents protection scheme for digital recording/reproducing system
US7561778B2 (en) 2002-05-07 2009-07-14 Lg Electronics Inc. Method for recording and managing a multi-channel stream
US8406605B2 (en) 2002-05-07 2013-03-26 Lg Electronics Inc. Method for recording and managing a multi-channel stream

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4912387A (en) Adaptive noise cancelling for magnetic bearing auto-balancing
US5291975A (en) System and method for damping narrow band axial vibrations of a rotating device
USRE41035E1 (en) Magnetic bearing device with vibration restraining function, magnetic bearing device with vibration estimating function, and pump device with the magnetic bearing devices mounted thereto
US4999534A (en) Active vibration reduction in apparatus with cross-coupling between control axes
JPH0228011B2 (en)
US4839550A (en) Controlled type magnetic bearing device
Bleuler et al. Application of digital signal processors for industrial magnetic bearings
US5313399A (en) Adaptive synchronous vibration suppression apparatus
US5084643A (en) Virtual rotor balancing in magnetic bearings
JPS6014929B2 (en) Synchronous disturbance compensation device in magnetically suspended rotor
US4935838A (en) Structural magnetic vibration controller and method for actively controlling vibrations on stationary components of rotary machinery
EP0281632A1 (en) Electromagnetic bearing controller
JPH0418171B2 (en)
JPH07256503A (en) Spindle apparatus
CN112162574B (en) Magnetic suspension bearing rotor vibration control method, device, equipment and storage medium
US5167002A (en) Electric motor driver control
JPS59212519A (en) Control device of magnetic bearing
EP0193609A1 (en) Controlled radial magnetic bearing device
EP0381898A2 (en) Method and apparatus for cancelling vibrations of rotating machines with active magnetic bearings
JPH03199711A (en) Method and apparatus for eliminating vibration of rotary machine with magnetic bearing
JP2957222B2 (en) Active bearing rotor support controller
Saito et al. Trial of applying the unbalance vibration compensator to axial position of the rotor with AMB
JPH09280250A (en) Balancer and over spin device
JPH05231428A (en) Control method and control device for magnetic bearing
JP2000257633A (en) Magnetic bearing control device