JPH05196040A - Magnetic levitation control device - Google Patents
Magnetic levitation control deviceInfo
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- JPH05196040A JPH05196040A JP4007468A JP746892A JPH05196040A JP H05196040 A JPH05196040 A JP H05196040A JP 4007468 A JP4007468 A JP 4007468A JP 746892 A JP746892 A JP 746892A JP H05196040 A JPH05196040 A JP H05196040A
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- sensor
- control circuit
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- circuit
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- 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
-
- 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
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/10—Railway vehicles
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、被浮上物体の位置を検
出する位置センサと、該被浮上物体を浮上させる電磁石
とを設けた磁気浮上制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic levitation control device provided with a position sensor for detecting the position of a levitated object and an electromagnet for levitating the levitated object.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3に従来の磁気浮上制御装置の一例を
示す。これは磁気軸受型ターボ分子ポンプ及び制御装置
が示されており、ロータ201の半径方向外側には、ラ
ジアル変位センサ202、206と、ラジアル電磁石2
03、205とが設けられている。そして、ロータ20
1の比較的下方の部分には、スラスト電磁石207、2
07及びスラスト変位センサ208が設けられている。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows an example of a conventional magnetic levitation control device. This shows a magnetic bearing type turbo-molecular pump and a control device. Radial displacement sensors 202 and 206 and a radial electromagnet 2 are provided outside the rotor 201 in the radial direction.
03 and 205 are provided. And the rotor 20
Thrust electromagnets 207, 2
07 and a thrust displacement sensor 208 are provided.
【0003】変位センサ202、206、208の出力
はラインL201を介してセンサ回路220に入力さ
れ、制御回路221を介してPWM制御回路222に送
られ、そしてPWM制御回路222からPWMパワー部
223に適当な制御信号が送出される。PWMパワー部
223は、ロータ201が磁気浮上するのに必要な電力
を電磁石203、205、207へ供給する。The outputs of the displacement sensors 202, 206 and 208 are input to the sensor circuit 220 via the line L201, sent to the PWM control circuit 222 via the control circuit 221, and then sent from the PWM control circuit 222 to the PWM power section 223. Appropriate control signals are emitted. The PWM power unit 223 supplies the electric power necessary for the rotor 201 to magnetically levitate to the electromagnets 203, 205 and 207.
【0004】図3の装置において、従来はセンサ回路2
20(センサ部)とPWM制御回路222(駆動部)と
に、それぞれ発振回路224、225を設けていた。In the device of FIG. 3, the sensor circuit 2 is conventionally used.
Oscillation circuits 224 and 225 were provided in the 20 (sensor unit) and the PWM control circuit 222 (driving unit), respectively.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、駆動部222
とセンサ部220とのそれぞれに発振回路225、22
4を設けた結果、発振周波数を大きく変え、それらの周
波数の2倍、3倍の成分でも影響のない高周波数を選定
していたのにもかかわらず、ビートが発生し、その外乱
による制御が不安定になるという問題が存在する。ま
た、高周波数による制御対象への影響がある等の問題も
あった。さらに、発振周波数を、駆動部とセンサ部で調
整するのが困難であった。However, the drive unit 222
And the sensor unit 220 respectively include oscillation circuits 225 and 22.
As a result of providing No. 4, a beat is generated and control by disturbance is generated, even though the oscillation frequency is largely changed and a high frequency that does not affect even a component twice or three times those frequencies is selected. There is the problem of instability. In addition, there is a problem that the controlled object is affected by the high frequency. Further, it is difficult to adjust the oscillation frequency with the drive unit and the sensor unit.
【0006】本発明は、ビートの発生を抑えて制御の安
定性を得る磁気浮上制御装置を容易に提供することを目
的としている。It is an object of the present invention to easily provide a magnetic levitation control device that suppresses the occurrence of beats and obtains control stability.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、被浮上
物体の位置を検出する位置センサと、該被浮上物体を浮
上させる電磁石とを設けた磁気浮上制御装置において、
該電磁石の駆動部をあるキャリア周波数で動作するPW
M方式で構成し、該駆動部及び前記位置センサのキャリ
ア周波数を動作させる共通の発振回路を設けている。According to the present invention, in a magnetic levitation control device provided with a position sensor for detecting the position of a levitated object and an electromagnet for levitating the levitated object,
A PW for operating the drive part of the electromagnet at a certain carrier frequency
A common oscillation circuit that operates in the M system and operates the carrier frequency of the drive unit and the position sensor is provided.
【0008】[0008]
【作用】上記のように構成された磁気浮上制御装置にお
いては、駆動部とセンサ部との発振回路を共通化したの
で、ビートの発生がなくなり、したがって、制御の安定
性が得られる。In the magnetic levitation control device constructed as described above, since the oscillation circuit of the drive section and the sensor section is made common, the occurrence of beat is eliminated, and therefore the control stability is obtained.
【0009】[0009]
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0010】図1は本発明の第1実施例を示している。
筒状の搬送トンネル1は、非磁性体で形成され、内部に
は、被浮上物体である筒状の搬送台10が磁気浮上によ
り移動されるようになっている。 この搬送トンネル1
の上部には、浮上用電磁石4が設けられ、底部には、浮
上変位検出センサ8が設けられている。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
The cylindrical transfer tunnel 1 is formed of a non-magnetic material, and a cylindrical transfer table 10 that is an object to be floated is moved inside by magnetic levitation. This transport tunnel 1
The levitation electromagnet 4 is provided on the upper part of the above, and the levitation displacement detection sensor 8 is provided on the bottom part.
【0011】前記電磁石4の電磁コイル5が巻回された
継鉄6の両端部は、搬送トンネル1に穿設された透孔
2、2に挿入され、端面はトンネル内面と面一に形成さ
れており、継鉄6と透孔2とは、ろう付け部7により密
着されている。Both ends of the yoke 6 around which the electromagnetic coil 5 of the electromagnet 4 is wound are inserted into the through holes 2 formed in the transport tunnel 1, and the end faces are flush with the inner face of the tunnel. The yoke 6 and the through hole 2 are closely attached by the brazing portion 7.
【0012】前記変位検出センサ8は、搬送トンネル1
に穿設された透孔3に挿入され、端面はトンネル内面と
面一に形成されており、センサ8と透孔3とは、ろう付
け部7により密着されている。The displacement detection sensor 8 is the transport tunnel 1.
It is inserted into the through hole 3 formed in the hole, the end face thereof is formed flush with the inner surface of the tunnel, and the sensor 8 and the through hole 3 are in close contact with each other by the brazing portion 7.
【0013】その変位検出センサ8は、電気回路L1に
よりセンサ回路20を介して制御回路21に接続され、
この制御回路21には、PWM制御回路22、PWMパ
ワー部23及び電気回路L2を介して電磁コイル5が接
続されている。そして、センサ回路20とPWM制御回
路22とには、発振回路24が接続されている。The displacement detection sensor 8 is connected to a control circuit 21 via a sensor circuit 20 by an electric circuit L1.
The electromagnetic coil 5 is connected to the control circuit 21 via the PWM control circuit 22, the PWM power unit 23, and the electric circuit L2. An oscillation circuit 24 is connected to the sensor circuit 20 and the PWM control circuit 22.
【0014】制御に際しセンサ8は、発振回路24で作
成したある周波数のキャリアを出力し、搬送台10の位
置によりその波高値が変化する。この信号を位相及びゲ
イン補償を含む制御回路21を介し、PWM制御回路2
2に入力する。そして、制御回路21からの信号と発振
回路24からの周波数を、PWM制御回路22のコンパ
レータに入力し、PWMパワー部23を動作させる。こ
れにより、電磁コイル5に電流を流して搬送台10の浮
上位置を決める。During control, the sensor 8 outputs a carrier of a certain frequency created by the oscillation circuit 24, and its crest value changes depending on the position of the carrier 10. This signal is passed through the PWM control circuit 2 through the control circuit 21 including phase and gain compensation.
Enter in 2. Then, the signal from the control circuit 21 and the frequency from the oscillation circuit 24 are input to the comparator of the PWM control circuit 22 to operate the PWM power unit 23. As a result, a current is passed through the electromagnetic coil 5 to determine the floating position of the carrier 10.
【0015】図2は本発明の第2実施例を示している。
図2はターボ分子ポンプ及びその制御機構に本発明を適
用したものを示しており、該ターボ分子ポンプは回転体
であるロータ101と羽根車とを含んでいる。そしてポ
ンプハウジング内の上方部分は、図2の上側からラジア
ル変位センサ102、ラジアル電磁石103の順で配置
され、ポンプハウジング内の中間部にはモータ104が
配置され、下方部分にはラジアル電磁石105、ラジア
ル変位センサ106が、そして更に下側にはスラスト電
磁石107、107、スラスト変位センサ108が設け
られている。なお、センサ102、106と電磁石10
3、105、107は、ロータ101について図示とは
反対の側(図示せず)にも対向して配置されている。FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a turbo molecular pump and its control mechanism to which the present invention is applied, and the turbo molecular pump includes a rotor 101, which is a rotating body, and an impeller. In the upper part of the pump housing, the radial displacement sensor 102 and the radial electromagnet 103 are arranged in this order from the upper side of FIG. 2, the motor 104 is arranged in the middle part of the pump housing, and the radial electromagnet 105 is arranged in the lower part. A radial displacement sensor 106 is provided, and thrust electromagnets 107, 107 and a thrust displacement sensor 108 are provided further below. The sensors 102 and 106 and the electromagnet 10
3, 105, 107 are also arranged to face the rotor 101 on the opposite side (not shown).
【0016】センサ102、106、108は、ライン
L101により、センサ回路120を介して制御回路1
21に接続され、この制御回路121にはPWM制御回
路122、PWMパワー部123が接続されている。そ
して、PWMパワー部123からは、ラインL102を
介して電磁石103、105、107、107に電力が
供給される。また、センサ回路120及びPWM制御回
路122は、同一の発振回路124と接続している。こ
こでライン及び回路は、5軸(制御)分設けられてい
る。The sensors 102, 106, 108 are connected to the control circuit 1 via the sensor circuit 120 by the line L101.
21, a PWM control circuit 122 and a PWM power unit 123 are connected to the control circuit 121. Then, electric power is supplied from the PWM power unit 123 to the electromagnets 103, 105, 107, 107 via the line L102. Further, the sensor circuit 120 and the PWM control circuit 122 are connected to the same oscillation circuit 124. Here, lines and circuits are provided for 5 axes (control).
【0017】制御に際し、センサは発振回路124で作
成した或周波数のキャリヤを出力し、ロータ101の位
置によりその波高値が変化する。この信号を位相及びゲ
イン補償を含む制御回路121を介しPWM制御回路1
22に入力する。そして、制御回路121からの信号と
発振回路124からの周波数とをPWM制御回路122
のコンパレータに入力し、PWMパワー部123を動作
させる。これにより、電磁石103、105、107、
107に電流を流し、ロータ101の位置を決定する。During control, the sensor outputs a carrier of a certain frequency created by the oscillation circuit 124, and its peak value changes depending on the position of the rotor 101. This signal is passed through the control circuit 121 including phase and gain compensation, and the PWM control circuit 1
Enter in 22. Then, the signal from the control circuit 121 and the frequency from the oscillation circuit 124 are fed to the PWM control circuit 122.
And the PWM power unit 123 is operated. As a result, the electromagnets 103, 105, 107,
A current is passed through 107 to determine the position of the rotor 101.
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.
【0019】発振回路を共通化したことにより、ビート
の発生をなくすことができる。By making the oscillation circuit common, it is possible to eliminate the occurrence of beats.
【0020】したがって、制御の安定性が得ることがで
きる。Therefore, stability of control can be obtained.
【0021】また、従来の高周波数による制御対象への
影響を低減することができる。Further, the influence of the conventional high frequency on the controlled object can be reduced.
【0022】また、従来の回路を簡略化することができ
る。Further, the conventional circuit can be simplified.
【図1】本発明の第1実施例を示す全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施例を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図3】従来技術を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a conventional technique.
1・・・搬送トンネル 2、3・・・透孔 4・・・浮上用電磁石 5・・・電磁コイル 6・・・継鉄部 7・・・ろう付け部 8・・・浮上位置検出センサ 10・・・搬送台 20、120、220・・・センサ回路 21、121、221・・・制御回路 22、122、222・・・PWM制御回路 23、123、223・・・PWMパワー部 24、124、224、225・・・発振回路 101、201・・・ロータ 102、106、202、206・・・ラジアル変位セ
ンサ 103、105、203、205・・・ラジアル電磁石 107、207・・・スラスト電磁石 108、208・・・スラスト変位センサ1 ... Transport tunnel 2, 3 ... Through hole 4 ... Levitation electromagnet 5 ... Electromagnetic coil 6 ... Yoke part 7 ... Brazing part 8 ... Levitation position detection sensor 10 ... Carrier 20, 20, 220 ... Sensor circuit 21, 121, 221 ... Control circuit 22, 122, 222 ... PWM control circuit 23, 123, 223 ... PWM power section 24, 124 224, 225 ... Oscillation circuit 101, 201 ... Rotor 102, 106, 202, 206 ... Radial displacement sensor 103, 105, 203, 205 ... Radial electromagnet 107, 207 ... Thrust electromagnet 108 , 208 ... Thrust displacement sensor
Claims (1)
と、該被浮上物体を浮上させる電磁石とを設けた磁気浮
上制御装置において、該電磁石の駆動部をあるキャリア
周波数で動作するPWM方式で構成し、該駆動部及び前
記位置センサのキャリア周波数を動作させる共通の発振
回路を設けたことを特徴とする磁気浮上制御装置。1. A magnetic levitation control device comprising a position sensor for detecting the position of an object to be levitated and an electromagnet for levitating the object to be levitated, wherein a drive unit of the electromagnet is operated by a PWM system at a certain carrier frequency. A magnetic levitation control device comprising a common oscillation circuit configured to operate the carrier frequency of the drive unit and the position sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4007468A JPH05196040A (en) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | Magnetic levitation control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4007468A JPH05196040A (en) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | Magnetic levitation control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05196040A true JPH05196040A (en) | 1993-08-06 |
Family
ID=11666633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4007468A Pending JPH05196040A (en) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | Magnetic levitation control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05196040A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100757529B1 (en) * | 1999-08-25 | 2007-09-11 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | Magnetic bearing device |
-
1992
- 1992-01-20 JP JP4007468A patent/JPH05196040A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100757529B1 (en) * | 1999-08-25 | 2007-09-11 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | Magnetic bearing device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051104 |