JPH03270658A - 回転体のアンバランス修正装置 - Google Patents
回転体のアンバランス修正装置Info
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- JPH03270658A JPH03270658A JP2066054A JP6605490A JPH03270658A JP H03270658 A JPH03270658 A JP H03270658A JP 2066054 A JP2066054 A JP 2066054A JP 6605490 A JP6605490 A JP 6605490A JP H03270658 A JPH03270658 A JP H03270658A
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0444—Details of devices to control the actuation of the electromagnets
- F16C32/0451—Details of controllers, i.e. the units determining the power to be supplied, e.g. comparing elements, feedback arrangements with P.I.D. control
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/16—Centering rotors within the stator; Balancing rotors
- H02K15/165—Balancing the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/09—Structural association with bearings with magnetic bearings
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁気軸受で浮上したターボ機械や工作機械の
回転軸等の回転体のアンバランスを修正するマスアンバ
ランス修正装置に関するものである。
回転軸等の回転体のアンバランスを修正するマスアンバ
ランス修正装置に関するものである。
ターボ機械や工作機械の回転軸のアンバランス修正は回
転軸を機器に組み込む前に専用のバランサを用いて行な
うか、或いは機器に組み込んだ後回転体に試しウェイト
を取り付けて所定の回転数まで昇速し、軸受位置の振動
を計測する操作を数回繰り返し、その後、専用の演算器
により不釣合いを修正するために修正ウェイトを求め、
回転軸を停止して該修正ウェイトを取り付けるという作
業によって行なっていた。
転軸を機器に組み込む前に専用のバランサを用いて行な
うか、或いは機器に組み込んだ後回転体に試しウェイト
を取り付けて所定の回転数まで昇速し、軸受位置の振動
を計測する操作を数回繰り返し、その後、専用の演算器
により不釣合いを修正するために修正ウェイトを求め、
回転軸を停止して該修正ウェイトを取り付けるという作
業によって行なっていた。
しかしながら上記従来の方法では、修正ウェイトを何度
も回転軸に取り付けたり除去したり、更に回転軸の起動
・停止を繰り返さなければ、不釣合いの修正ができない
。このため回転軸のアンバランス修正作業に多大の時間
を要していた。
も回転軸に取り付けたり除去したり、更に回転軸の起動
・停止を繰り返さなければ、不釣合いの修正ができない
。このため回転軸のアンバランス修正作業に多大の時間
を要していた。
上記課題を解決するため本発明は、変位センサ、位相補
償回路、電力増幅器、電磁石から構成した磁気軸受によ
り浮上した回転体において、磁気軸受の位相補償回路に
所定の不釣合い修正入力を加えるアンバランス修正回路
、該アンバランス修正回路に修正量を指示するコマンド
コンピュータを設け、該アンバランス修正回路を用いて
試し修正入力を加えたときの変位センサ出力と加える前
の変位センサ出力とから前記試し修正入力の影響係数を
コマンドコンピュータで演算し、その結果に基づいて所
定のアンバランス修正入力を加え初期の変位センサの出
力を最小にし、回転体に内在するマスアンバランスを修
正することを特徴とする。
償回路、電力増幅器、電磁石から構成した磁気軸受によ
り浮上した回転体において、磁気軸受の位相補償回路に
所定の不釣合い修正入力を加えるアンバランス修正回路
、該アンバランス修正回路に修正量を指示するコマンド
コンピュータを設け、該アンバランス修正回路を用いて
試し修正入力を加えたときの変位センサ出力と加える前
の変位センサ出力とから前記試し修正入力の影響係数を
コマンドコンピュータで演算し、その結果に基づいて所
定のアンバランス修正入力を加え初期の変位センサの出
力を最小にし、回転体に内在するマスアンバランスを修
正することを特徴とする。
上記のように試し修正入力を加えたときと加える前の変
位センサの出力から試し修正入力の間の影響係数をコマ
ンドコンピュータで演算し、その結果に基づいて所定の
アンバランス修正入力を加えてから、回転体に内在する
マスアンバランスを略実時間でとることができる。この
ため従来のように回転機械を起動・停止することもなく
、しかも回転体に試しウエートを取り付ける等の作業も
必要なく回転体のアンバランス修正ができる。
位センサの出力から試し修正入力の間の影響係数をコマ
ンドコンピュータで演算し、その結果に基づいて所定の
アンバランス修正入力を加えてから、回転体に内在する
マスアンバランスを略実時間でとることができる。この
ため従来のように回転機械を起動・停止することもなく
、しかも回転体に試しウエートを取り付ける等の作業も
必要なく回転体のアンバランス修正ができる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の実施例の回転体のアンバランス修正装
置の構成を示すブロック図である。同図において、１０
０は回転軸、１０１は回転軸１゜Ｏの変位を検出する変
位センサ、１０２は基準正弦波センサ、１０３は差動ア
ンプ、１０４はアナログ補償回路、１０５は本発明のポ
イントであるディジタルシグナルプロセッサ（ｄｉｇｉ
ｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ） （Ｄ
Ｓ Ｐ ）を用いたアンバランス修正回路、１０６は
コマンドコンピュータ、１０７は加算器、１０８は電力
増幅器からなるドライ／＜−１０９は電磁石コイルであ
る。アンバランス修正回路１０５はＡ／Ｄ変換器１０５
−１とディジタルバランス回路１０５−２とから構成さ
れている。上記アンバランス修正装置において、アンバ
ランス修正回路１０５を用いて試し修正入力を加算器１
０７及びドライバー１０８を通して、ＩＥ磁石コイル１
０９に加え、この試し修正を入力による回転軸１００の
変位を変位センサ１０１で検出し、差動アンプ１０３及
びアンバランス修正回路１０５のＡ／Ｄ変換器１０５−
１を通して、コマンドコンピュータ１０６に入力する。
置の構成を示すブロック図である。同図において、１０
０は回転軸、１０１は回転軸１゜Ｏの変位を検出する変
位センサ、１０２は基準正弦波センサ、１０３は差動ア
ンプ、１０４はアナログ補償回路、１０５は本発明のポ
イントであるディジタルシグナルプロセッサ（ｄｉｇｉ
ｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ） （Ｄ
Ｓ Ｐ ）を用いたアンバランス修正回路、１０６は
コマンドコンピュータ、１０７は加算器、１０８は電力
増幅器からなるドライ／＜−１０９は電磁石コイルであ
る。アンバランス修正回路１０５はＡ／Ｄ変換器１０５
−１とディジタルバランス回路１０５−２とから構成さ
れている。上記アンバランス修正装置において、アンバ
ランス修正回路１０５を用いて試し修正入力を加算器１
０７及びドライバー１０８を通して、ＩＥ磁石コイル１
０９に加え、この試し修正を入力による回転軸１００の
変位を変位センサ１０１で検出し、差動アンプ１０３及
びアンバランス修正回路１０５のＡ／Ｄ変換器１０５−
１を通して、コマンドコンピュータ１０６に入力する。
コマンドコンピュータ１０６は前記修正入力を加えたと
きと加える前の変位センサ１０１の出力とから、前記試
し修正入力の影響係数を演算し、その結果に基づいて所
定のアンバランス修正入力をアンバランス修正回路１０
５のディジタルバランス回路１０５−２、加算器１０７
、ドライバー１０８を通じて、電磁石フィル１０９に加
え初期の変位センサの出力を最小にし、回転軸１００に
内在するマスアンバランスを修正する。以下、詳細に説
明する。
きと加える前の変位センサ１０１の出力とから、前記試
し修正入力の影響係数を演算し、その結果に基づいて所
定のアンバランス修正入力をアンバランス修正回路１０
５のディジタルバランス回路１０５−２、加算器１０７
、ドライバー１０８を通じて、電磁石フィル１０９に加
え初期の変位センサの出力を最小にし、回転軸１００に
内在するマスアンバランスを修正する。以下、詳細に説
明する。
第２図は上記アンバランス修正装置の磁気軸受システム
のブロック図であり、同図において第１図と同一番号を
付した部分は同一部分を示す。
のブロック図であり、同図において第１図と同一番号を
付した部分は同一部分を示す。
磁気軸受では、回転軸１００変位がＯとなるように制御
しているが、そのループゲインを無限大にすることは困
難であり、ループゲインは有限の値となる。このためす
べり軸受による支持の場合と同様にロータは残留アンバ
ランスによって振動する。第２図はアンバランスによる
外乱Ｆ、、、Ｆ。、が作用する場合の回転軸−磁気軸受
系のブロック図である。本発明はこのアンバランスにょ
る外乱Ｆ ｒｒｘ ＋ Ｆ ＠Ｆを打ち消すように、回
転同期人力Ｗ１、Ｗ、を制御入力として加えることによ
って、残留アンバランスによる振動を消去する。
しているが、そのループゲインを無限大にすることは困
難であり、ループゲインは有限の値となる。このためす
べり軸受による支持の場合と同様にロータは残留アンバ
ランスによって振動する。第２図はアンバランスによる
外乱Ｆ、、、Ｆ。、が作用する場合の回転軸−磁気軸受
系のブロック図である。本発明はこのアンバランスにょ
る外乱Ｆ ｒｒｘ ＋ Ｆ ＠Ｆを打ち消すように、回
転同期人力Ｗ１、Ｗ、を制御入力として加えることによ
って、残留アンバランスによる振動を消去する。
回転同期入力Ｗ、、Ｗ、と出力ｘ、ｙとの間の伝達関数
Ｇ、、（ｓ）が既知であれば、回転同期入力Ｗ、、Ｗ、
が０の場合（即ち、アンバランスのみ作用している場合
）の出力から修正のための回転同期入力は簡単に求まる
。しかし回転同期周波数での伝達関数Ｇ、、（ｓ）を回
転中にサーボアナラザで測定することは、アンバランス
による振動が存在するために誤差を伴う。そのためここ
ではアナログ補償回路１０４の出口（電力増幅器が構成
されるドライバー１０８の入口）に回転同期の外力を加
算し、その時の変位センサ１０１の出力の変化から回転
同期周波数（基準正弦波周波数）での伝達関数ｃｍ−（
Ｓ ）を推定して残留アンバランスによる軸振動を低減
するようにアナログ補償回路１０４の出口に回転同期の
修正入力Ｗ、、Ｗ、を加算してバランスをとる。この実
時間バランスの手順は以下のようなステップになる。
Ｇ、、（ｓ）が既知であれば、回転同期入力Ｗ、、Ｗ、
が０の場合（即ち、アンバランスのみ作用している場合
）の出力から修正のための回転同期入力は簡単に求まる
。しかし回転同期周波数での伝達関数Ｇ、、（ｓ）を回
転中にサーボアナラザで測定することは、アンバランス
による振動が存在するために誤差を伴う。そのためここ
ではアナログ補償回路１０４の出口（電力増幅器が構成
されるドライバー１０８の入口）に回転同期の外力を加
算し、その時の変位センサ１０１の出力の変化から回転
同期周波数（基準正弦波周波数）での伝達関数ｃｍ−（
Ｓ ）を推定して残留アンバランスによる軸振動を低減
するようにアナログ補償回路１０４の出口に回転同期の
修正入力Ｗ、、Ｗ、を加算してバランスをとる。この実
時間バランスの手順は以下のようなステップになる。
ステップ１
第３図に示す回転軸１００の２個のラジアル軸受の４個
の変位センサｓｘ、、ｓｘｔ、ｓｙ、、ｓＹ、の出力（
軸振動） ｘ＋（ｔ ） 、 ｘ＊（ｔ ） ｒ ７＋
（ｔ）、ｙｉ（ｔ）から基準パルス（回転同期信号）に
対する変位センサ出力の振動Ｘ１θ、ｘ。
の変位センサｓｘ、、ｓｘｔ、ｓｙ、、ｓＹ、の出力（
軸振動） ｘ＋（ｔ ） 、 ｘ＊（ｔ ） ｒ ７＋
（ｔ）、ｙｉ（ｔ）から基準パルス（回転同期信号）に
対する変位センサ出力の振動Ｘ１θ、ｘ。
ｅ 、 Ｙ、ｅ 、 Ｙ、ｅ ト位相ｆ３．＋ｅ 、
ｅｆ＊ｅ 、 ｅ、ｔθ１ｅＦｉθを求める。
ｅｆ＊ｅ 、 ｅ、ｔθ１ｅＦｉθを求める。
軸振動の回転パルスに対する位相は回転パルス、基準正
弦波、プログラムカウンターなどを用いればディジタル
量として求めることは比較的容易である。
弦波、プログラムカウンターなどを用いればディジタル
量として求めることは比較的容易である。
ステップ２
磁気軸受ｌへの試し外力ＷＩθを次のように算出する。
Ｗｌθ−（Ｘｔθ十Ｙ、θ）／２
ｅ１θ−（ｅ□θ＋ｅア１θ＋π／２ ）／２次に、下
記の回転同期入力Ｗ、、Ｗ、を加えて、変位センサＳＸ
Ｉ、ＳＸｔ、ＳＹＩ、ＳＹｔセンサの各々出力ｘ１＋（
ｔ）、ｘ＊ｔ（ｔ）、Ｆ＋＋（ｔ）。
記の回転同期入力Ｗ、、Ｗ、を加えて、変位センサＳＸ
Ｉ、ＳＸｔ、ＳＹＩ、ＳＹｔセンサの各々出力ｘ１＋（
ｔ）、ｘ＊ｔ（ｔ）、Ｆ＋＋（ｔ）。
ｙ＊ｔ（ｔ）を測定する。
Ｗ、＝−Ｗ１θｃｏｓ（ｊ （Ｊ）Ｔ＋ｆＬ）Ｗ、−−
Ｗ１θｃｏｓ（ｊωＴ＋ｅｓ ｘ／２）ここで、Ｔは
修正回路のサンプリング周期、ｊ＝０、工、・・・・・
・・・（ｊωＴ≦２π）ステップ３ 磁気軸受へ試し外力Ｗ、θとその位相ｅ、を次のように
算出する。
Ｗ１θｃｏｓ（ｊωＴ＋ｅｓ ｘ／２）ここで、Ｔは
修正回路のサンプリング周期、ｊ＝０、工、・・・・・
・・・（ｊωＴ≦２π）ステップ３ 磁気軸受へ試し外力Ｗ、θとその位相ｅ、を次のように
算出する。
Ｗ、θ−（Ｘ、θ＋Ｙ、θ）／２
ｅ２θ＝ （ｅ、、θ＋ｅ□θ＋π／２ ）／２次に、
下記の回転同期入力Ｗ、、Ｗ、を加えて、変位センサｓ
ｘ、、ｓｘ、、ｓｙ、、ｓｙ、センサの出力Ｘ＋ｚ（ｉ
）、Ｘｚｚ（ｔ）、ｙ＋２（ｔ）、ｙｉ２（１）を測定
する。
下記の回転同期入力Ｗ、、Ｗ、を加えて、変位センサｓ
ｘ、、ｓｘ、、ｓｙ、、ｓｙ、センサの出力Ｘ＋ｚ（ｉ
）、Ｘｚｚ（ｔ）、ｙ＋２（ｔ）、ｙｉ２（１）を測定
する。
Ｗ、＝−Ｗ、θｃｏｓ（ｊ （ｃ）Ｔ＋９ｚ）Ｗ、＝−
Ｗ、θｃｏｓ（ｊ ωＴ＋ｅｘ−１１／ ２ ）ここで
、Ｔはサンプリング周期、ｊ＝ｏ 、 １ 、・・・・
・・・・（ｊωＴ≦２π） ステップ４ ステップ２とステップ３での測定変位信号からそれぞれ
の振幅Ｘ、、、Ｙ、、と位相ｅｚｌｌ＋ｅ□、を計算す
る。ここで１（＝１．２）はセンサ位置、ｊ（１，２）
は軸受位置を表わす。
Ｗ、θｃｏｓ（ｊ ωＴ＋ｅｘ−１１／ ２ ）ここで
、Ｔはサンプリング周期、ｊ＝ｏ 、 １ 、・・・・
・・・・（ｊωＴ≦２π） ステップ４ ステップ２とステップ３での測定変位信号からそれぞれ
の振幅Ｘ、、、Ｙ、、と位相ｅｚｌｌ＋ｅ□、を計算す
る。ここで１（＝１．２）はセンサ位置、ｊ（１，２）
は軸受位置を表わす。
ステップ５
影響係数（回転軸変位出力と回転同期入力の間の伝達関
数）マトリックスＡを求める。マトリックスＡの要素ａ
＋１（ｉ −１〜４ 、 ｊ −１、２は、ａ ｒ１＝
（Ｘ＋＋ｅＸｐ（１ｅｘｉｔ ） Ｘｔθｅｘｐ（
ｉｅ８１θ））／Ｗ＋θｅＸｐ（ｉ ｅ ｒθ）ａ＋ｔ
＝ （ｘｉ＋ｅｘｐ（１ｅ、ＩＩ） Ｘｔθｅｘｐ（ｉ
ｅ８Ｉθ））／Ｗ＋θｅｘｐｃｉ（３，θ）ａｔ＋””
（Ｘ＊＋ｅＸｐ（ｉｅｔ＋＋） ＸｔθｅｘｐＣｉｅ
０、θ））／Ｗ＋θｅｘｐ（ｉＱ、θ）ａ ｔｚ＝ （
Ｘ＊＋ｅＸｐ（ｉ ｅｔ＊＋ ） Ｘ！θｅｘｐ（ｉ
ｅｏ、θ）／Ｗ、θｅｘｐ（ｉｅｘθ） ａｓ＋＝（Ｙ＋＋ｅＸＩ）（ｉｅｙ＋＋） Ｙ＋θｅ
ｘｐ（ｉｅ、Ｉθ））／Ｗ＋θｅｘｐ（ｉ ｅ、θ）ａ
ｓａ＝（Ｙｔ＋ｅｘｐ（ｉｅｙ＋＋） Ｙｔθｅｘｐ
（ｉｅ、ｌθ））／Ｗ＋θｅｘｐ（ｉｅ、θ）ａ４＋＝
（ＹｌｌｅＸｐ（ｉ ｅｙｚ） ＹＩθｅｘｐ（ｉ
ｅ、ｌθ））／Ｗ、θｅｘｐ（ｉｅ＋θ）ａ ａｚ＝
（Ｙ！Ｉａｘｐ（ｉ ｅｒｔ＋ ） −Ｙｔθｅｘｐ（
ｉＱ２、θ））／Ｗ＊θｅｘｐ（ｉｅｚθ）ステップ６ 以上のデータから残留振動ベクトルＥを最小とするよう
に修正量を求める。ステップ１で測定した変位ベクトル
Ｘ、修正ベクトルをＷとすると、Ｅ＝Ｘ−ＡＷ 重み係数マトリックスＣを導入し、Ｅ”ＣＥ最小化の条
件から Ｗ−−（Ａ’ ＣＡ）−”Ａ’ ＣＡと修正入力を
求める。
数）マトリックスＡを求める。マトリックスＡの要素ａ
＋１（ｉ −１〜４ 、 ｊ −１、２は、ａ ｒ１＝
（Ｘ＋＋ｅＸｐ（１ｅｘｉｔ ） Ｘｔθｅｘｐ（
ｉｅ８１θ））／Ｗ＋θｅＸｐ（ｉ ｅ ｒθ）ａ＋ｔ
＝ （ｘｉ＋ｅｘｐ（１ｅ、ＩＩ） Ｘｔθｅｘｐ（ｉ
ｅ８Ｉθ））／Ｗ＋θｅｘｐｃｉ（３，θ）ａｔ＋””
（Ｘ＊＋ｅＸｐ（ｉｅｔ＋＋） ＸｔθｅｘｐＣｉｅ
０、θ））／Ｗ＋θｅｘｐ（ｉＱ、θ）ａ ｔｚ＝ （
Ｘ＊＋ｅＸｐ（ｉ ｅｔ＊＋ ） Ｘ！θｅｘｐ（ｉ
ｅｏ、θ）／Ｗ、θｅｘｐ（ｉｅｘθ） ａｓ＋＝（Ｙ＋＋ｅＸＩ）（ｉｅｙ＋＋） Ｙ＋θｅ
ｘｐ（ｉｅ、Ｉθ））／Ｗ＋θｅｘｐ（ｉ ｅ、θ）ａ
ｓａ＝（Ｙｔ＋ｅｘｐ（ｉｅｙ＋＋） Ｙｔθｅｘｐ
（ｉｅ、ｌθ））／Ｗ＋θｅｘｐ（ｉｅ、θ）ａ４＋＝
（ＹｌｌｅＸｐ（ｉ ｅｙｚ） ＹＩθｅｘｐ（ｉ
ｅ、ｌθ））／Ｗ、θｅｘｐ（ｉｅ＋θ）ａ ａｚ＝
（Ｙ！Ｉａｘｐ（ｉ ｅｒｔ＋ ） −Ｙｔθｅｘｐ（
ｉＱ２、θ））／Ｗ＊θｅｘｐ（ｉｅｚθ）ステップ６ 以上のデータから残留振動ベクトルＥを最小とするよう
に修正量を求める。ステップ１で測定した変位ベクトル
Ｘ、修正ベクトルをＷとすると、Ｅ＝Ｘ−ＡＷ 重み係数マトリックスＣを導入し、Ｅ”ＣＥ最小化の条
件から Ｗ−−（Ａ’ ＣＡ）−”Ａ’ ＣＡと修正入力を
求める。
ここで、Ａ”、Ｅ”はＡ、Ｈの共役転置マトリックスで
ある。
ある。
ステップ７
２個のラジアル軸受の４個の変位センサＳＸｓ、ＳＸ＊
、ＳＹ、、Ｓｙ、の出力（軸振動）ｘｔ（ｔ ） 、
ｘｔ（ｔ ） −ＴｓＣｔ ） −７ｔ（ｔ ）にそれ
ぞれ次の値を加算すれば回転軸の振動は低減するｓ
−Ｗ、ｃｏｓ（ｊω’ｒ−ｔｅｔ）−Ｗ、ｃｏｓ（ｊω
’ｒ＋ｅｔ−π／２）−Ｗｓｃｏｓ（ｊ ６）Ｔ＋ｅ＊
） −Ｗｌｃｏｓ（ｊ ｃａ＋Ｔ＋ｅｔ Ｗ／ ２ ）第
４図はアンバランス修正回路１０５の構成を示す図であ
り、上記演算を行なうＤ Ｓ Ｐ （ｄｉｇｉｔａｌ
ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ） ２００、演算の
プログラムを格納しておくプログラムメモリ２０４、軸
振動のデータ（差動アンプ１０３で増幅された変位セン
サ１０１の出力）をディジタル量に変換するＡ／Ｄ変換
器２０１、このディジタル量に変換された軸振動のデー
タを格納するデータメモリ２０３、演算結果をアナログ
量に変換して出力するＤ／Ａ！変換器２０２等を具備し
、コマンドコンピュータ１０６とはパラレル１１０ボー
トを介して接続される。
、ＳＹ、、Ｓｙ、の出力（軸振動）ｘｔ（ｔ ） 、
ｘｔ（ｔ ） −ＴｓＣｔ ） −７ｔ（ｔ ）にそれ
ぞれ次の値を加算すれば回転軸の振動は低減するｓ
−Ｗ、ｃｏｓ（ｊω’ｒ−ｔｅｔ）−Ｗ、ｃｏｓ（ｊω
’ｒ＋ｅｔ−π／２）−Ｗｓｃｏｓ（ｊ ６）Ｔ＋ｅ＊
） −Ｗｌｃｏｓ（ｊ ｃａ＋Ｔ＋ｅｔ Ｗ／ ２ ）第
４図はアンバランス修正回路１０５の構成を示す図であ
り、上記演算を行なうＤ Ｓ Ｐ （ｄｉｇｉｔａｌ
ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ） ２００、演算の
プログラムを格納しておくプログラムメモリ２０４、軸
振動のデータ（差動アンプ１０３で増幅された変位セン
サ１０１の出力）をディジタル量に変換するＡ／Ｄ変換
器２０１、このディジタル量に変換された軸振動のデー
タを格納するデータメモリ２０３、演算結果をアナログ
量に変換して出力するＤ／Ａ！変換器２０２等を具備し
、コマンドコンピュータ１０６とはパラレル１１０ボー
トを介して接続される。
上記構成のアンバランス修正装置で回転体のバランス修
正した結果の１例を第５図に示す。同図（ａ）は１０．
００ Ｏｒ ｐｍ、同図（ｂ）は１５゜０００ｒｐｍ、
同図（ｃ）は２１．００ Ｏｒ ｐｍをそれぞれ示す。
正した結果の１例を第５図に示す。同図（ａ）は１０．
００ Ｏｒ ｐｍ、同図（ｂ）は１５゜０００ｒｐｍ、
同図（ｃ）は２１．００ Ｏｒ ｐｍをそれぞれ示す。
図において、縦軸、横軸、斜め軸はそれぞれ軸振動の振
幅、周波数、時間示す。
幅、周波数、時間示す。
斜め上の０Ｎ−ＯＦＦはアンバランス修正回路１０５を
ＯＮ、０ＦＦｔたタイミングを示している。図示するよ
うにアンバランス修正回路１０５のＯＮにより振幅が減
少し、ＯＦＦにすると再び振幅が増加している。このよ
うに実時間でバランスが取れることが分かる。
ＯＮ、０ＦＦｔたタイミングを示している。図示するよ
うにアンバランス修正回路１０５のＯＮにより振幅が減
少し、ＯＦＦにすると再び振幅が増加している。このよ
うに実時間でバランスが取れることが分かる。
なお、上記第１図に示すアンバランス修正装置では、コ
マンドコンピュータ１０６とＤＳＰ２００との間のデー
タ転送はパラレル１１０ボート、回転軸１００の浮上は
アナログ補償回路１０４、バランスはディジタルバラン
ス回路１０５−２で行なうが、本発明はこれに限定され
るものではなく、第６図に示すように、回転軸１００の
浮上と５とバランスをディジタル補償回路１０５−３を
設け、ディジタルバランス回路１０５−２を含むＤＳＦ
ボードで同時に行なうようにしても良いことは当然であ
る。
マンドコンピュータ１０６とＤＳＰ２００との間のデー
タ転送はパラレル１１０ボート、回転軸１００の浮上は
アナログ補償回路１０４、バランスはディジタルバラン
ス回路１０５−２で行なうが、本発明はこれに限定され
るものではなく、第６図に示すように、回転軸１００の
浮上と５とバランスをディジタル補償回路１０５−３を
設け、ディジタルバランス回路１０５−２を含むＤＳＦ
ボードで同時に行なうようにしても良いことは当然であ
る。
以上説明したように本発明によれば、下記のような優れ
た効果が得られる。
た効果が得られる。
（１）実時間で回転体のバランスをとることができ、し
かもバランス修正のための特殊な設備を必要としない。
かもバランス修正のための特殊な設備を必要としない。
（２〉また、磁気軸受回転体の信頼部を向上させること
ができると共に、低コスト化を図ることができる。
ができると共に、低コスト化を図ることができる。
第１図は本発明の実施例の回転体のアンバランス修正装
置の構成を示すブロック図、第２図はアンバランスによ
る外乱Ｆ ｕｔ Ｉ Ｆ ｗアが作用する場合の回転軸
−磁気軸受系のブロック図、第３図は磁気軸受で浮上支
持される回転軸及び変位センサの配置を示す図、第４図
はアンバランス修正回路の構成を示すブロック図、第５
図は実施例により回転体のバランス修正した結果の１例
を示す図、第６図は本発明の他の実施例の回転体のアン
バランス修正装置の構成を示すブロック図である。 図中、１００・・・・回転軸、１０１・・・・変位セン
サ、１０２・・・・基準正弦波センサ、１０３・・・・
差動アンプ、１０４・・・・アナログ補償回路、１０５
・・・・アンバランス修正回路、１０５−１・・・・ア
ナログ補償回路、１０５−２・・・・ディジタルバラン
ス回路、１０５−３・・・・ディジタル補償回路、１０
６・・・・コマンドコンピュータ、１０７・・・・加算
器、１０８・・・・ドライバー １０９・・・・電磁石
フィル。 更」女乞／プ 、ｔｖｕ月ｃ４日肯Ｈア／ｌζフンス怜よ」屹１の４簡
オくω第１図 第２ 図
置の構成を示すブロック図、第２図はアンバランスによ
る外乱Ｆ ｕｔ Ｉ Ｆ ｗアが作用する場合の回転軸
−磁気軸受系のブロック図、第３図は磁気軸受で浮上支
持される回転軸及び変位センサの配置を示す図、第４図
はアンバランス修正回路の構成を示すブロック図、第５
図は実施例により回転体のバランス修正した結果の１例
を示す図、第６図は本発明の他の実施例の回転体のアン
バランス修正装置の構成を示すブロック図である。 図中、１００・・・・回転軸、１０１・・・・変位セン
サ、１０２・・・・基準正弦波センサ、１０３・・・・
差動アンプ、１０４・・・・アナログ補償回路、１０５
・・・・アンバランス修正回路、１０５−１・・・・ア
ナログ補償回路、１０５−２・・・・ディジタルバラン
ス回路、１０５−３・・・・ディジタル補償回路、１０
６・・・・コマンドコンピュータ、１０７・・・・加算
器、１０８・・・・ドライバー １０９・・・・電磁石
フィル。 更」女乞／プ 、ｔｖｕ月ｃ４日肯Ｈア／ｌζフンス怜よ」屹１の４簡
オくω第１図 第２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 変位センサ、位相補償回路、電力増幅器及び電磁石等か
ら構成される磁気軸受により浮上した回転体において、 前記磁気軸受の位相補償回路に所定の不釣合い修正入力
を加えるアンバランス修正回路、 該アンバランス修正回路に修正量を指示するコマンドコ
ンピュータを設け、 該アンバランス修正回路を用いて試し修正入力を加えた
ときの変位センサ出力と加える前の前記変位センサ出力
とから前記試し修正入力の影響係数を前記コマンドコン
ピュータで演算し、その結果を基に所定のアンバランス
修正入力を加えて初期の変位センサの出力を最小にし、
回転体に内在するマスアンバランスを修正することを特
徴とする回転体のアンバランス修正装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2066054A JPH0720359B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 回転体のアンバランス修正装置 |
| DE69111492T DE69111492T2 (de) | 1990-03-16 | 1991-03-08 | Unwucht-Korrekturgerät für einen Rotor. |
| EP91103620A EP0446816B1 (en) | 1990-03-16 | 1991-03-08 | Imbalance correcting apparatus for a rotor |
| AT91103620T ATE125601T1 (de) | 1990-03-16 | 1991-03-08 | Unwucht-korrekturgerät für einen rotor. |
| US07/667,895 US5130589A (en) | 1990-03-16 | 1991-03-12 | Imbalance correcting apparatus for a rotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2066054A JPH0720359B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 回転体のアンバランス修正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03270658A true JPH03270658A (ja) | 1991-12-02 |
| JPH0720359B2 JPH0720359B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=13304779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2066054A Expired - Lifetime JPH0720359B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 回転体のアンバランス修正装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5130589A (ja) |
| EP (1) | EP0446816B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0720359B2 (ja) |
| AT (1) | ATE125601T1 (ja) |
| DE (1) | DE69111492T2 (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4227014A1 (de) * | 1992-08-14 | 1994-02-17 | Budig Peter Klaus Prof Dr Sc T | Verfahren und Anordnung zum Auswuchten eines Rotors |
| FR2706955A1 (en) * | 1993-06-23 | 1994-12-30 | Mecanique Magnetique Sa | Control circuit for active magnetic bearing |
| US5329416A (en) * | 1993-07-06 | 1994-07-12 | Alliedsignal Inc. | Active broadband magnetic flux rate feedback sensing arrangement |
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| DE102019132287A1 (de) | 2019-11-28 | 2021-06-02 | Schenck Rotec Gmbh | Vorrichtung zum Spannen einer Felge eines Fahrzeugrades |
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Family Cites Families (9)
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-
1990
- 1990-03-16 JP JP2066054A patent/JPH0720359B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-03-08 DE DE69111492T patent/DE69111492T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-03-08 EP EP91103620A patent/EP0446816B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-08 AT AT91103620T patent/ATE125601T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-03-12 US US07/667,895 patent/US5130589A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5130589A (en) | 1992-07-14 |
| JPH0720359B2 (ja) | 1995-03-06 |
| EP0446816A2 (en) | 1991-09-18 |
| EP0446816A3 (en) | 1991-12-04 |
| EP0446816B1 (en) | 1995-07-26 |
| ATE125601T1 (de) | 1995-08-15 |
| DE69111492T2 (de) | 1996-04-04 |
| DE69111492D1 (de) | 1995-08-31 |
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