JPH0828563A - 磁気軸受装置 - Google Patents

磁気軸受装置

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Publication number
JPH0828563A
JPH0828563A JP6160437A JP16043794A JPH0828563A JP H0828563 A JPH0828563 A JP H0828563A JP 6160437 A JP6160437 A JP 6160437A JP 16043794 A JP16043794 A JP 16043794A JP H0828563 A JPH0828563 A JP H0828563A
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JP
Japan
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electromagnet
coils
voltage
inverter
rotating shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP6160437A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Oshime
安弘 押目
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP6160437A priority Critical patent/JPH0828563A/ja
Publication of JPH0828563A publication Critical patent/JPH0828563A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/044Active magnetic bearings
    • F16C32/0444Details of devices to control the actuation of the electromagnets
    • F16C32/0451Details of controllers, i.e. the units determining the power to be supplied, e.g. comparing elements, feedback arrangements with P.I.D. control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/44Centrifugal pumps
    • F16C2360/45Turbo-molecular pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノイズシールド等を設けることなく、回転軸
の位置検出がインバータのスイッチングノイズの影響を
受けることを未然に防止する。 【構成】 クロックパルスをカウンタ12によりカウン
トしてカウント値を読み出しアドレスとしてメモリ13
に与えて高周波電圧を1対のコイル16に印加し、両コ
イル16の端子間電圧のピーク値をピークホールド回路
により検出し、減算器18により差電圧を得てPID制
御部20を介してPWM制御部21に指令電圧を与え
て、電磁石アンプインバータ22により電磁石23を動
作させるに当って、カウンタ12からタイミングパルス
をPWM制御部21,24に供給してスイッチング動作
の始期を設定し、PWM制御部21,24に設定され得
る値の上限値を予め設定してスイッチング動作の終期を
規定し、スイッチング動作を行なわない期間にのみ位置
検出を行なわせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は磁気軸受装置に関し、
さらに詳細にいえば、ターボ分子ポンプ等のように超高
速で回転する回転体の回転軸を非接触で支持するための
磁気軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、超高速で回転する回転体の回
転軸を非接触で支持するための磁気軸受装置の研究開発
が行なわれている。従来の磁気軸受装置は、回転軸を挟
んで少なくとも1対のコイルを互いに対向した状態で配
置してあるとともに、これらのコイルのそれぞれに近接
する位置に電磁石を配置してあり、コイルに高周波信号
を加え(コイルに高周波電流を流し、または抵抗を介し
て高周波電圧を印加し)、対となる2つのコイルの端子
間電圧をそれぞれ測定し、両端子間電圧の差を算出して
回転軸の位置を検出する。そして、検出した回転位置に
より得られる回転軸の変位量を補償すべく電磁石を動作
させて、回転軸を予め設定してある回転軸保持位置に復
帰させる。
【0003】ここで、電磁石を駆動するためにリニア増
幅器を採用する方法と、パルス幅変調増幅器を採用する
方法とが考えられるが、省電力化の観点からはパルス幅
変調増幅器を採用することが好ましい。もちろん、回転
軸を有する回転体を駆動するためには、制御性、効率等
を考慮してモータインバータを採用することが好まし
い。
【0004】上記の磁気軸受装置を採用した場合には、
そのままでは、パルス幅変調増幅器、モータインバータ
から発生するスイッチングノイズの影響をコイルが受け
てしまうため、例えば、実開平3−33219号公報に
示すように、磁気軸受用のセンサおよび電磁石の各N・
S極を1つのペアとして突出する磁極をコアに複数形成
し、その1つのペアとなる磁極の巻線を施した突出部に
対して、金属からなるショートリングを巻回してノイズ
をシールドするようにしている。
【0005】また、上記2つのコイルの端子間電圧をそ
れぞれ検波器により検波した後に、両検波器からの検波
出力を減算器に供給して差電圧を得、増幅器に供給して
オフセット、ゲイン調整を行ない、さらにノッチフィル
タに供給することにより高調波成分を除去する構成も提
案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実開平3−3
3219号公報に示すようなノイズシールドを施す場合
には、ノイズシールドのためにショートリングを特別に
設けることが必要になり、構成が複雑化するとともに、
コストアップを招いてしまう。また、ショートリングの
形状、装着位置、装着状態等によっては十分なノイズシ
ールド効果を達成できない可能性が高い。特に、回転軸
とコイルとの距離に依存してコイルのインピーダンスが
変化することを利用して位置検出を行なう関係上、全方
位に対するノイズシールドを完全に達成することは不可
能である。
【0007】したがって、コイルの端子間電圧には、回
転軸の位置変化に対応するインピーダンス変化により発
生する位置検出用の信号成分のほかに、モータの漏れ磁
束、電磁石用のパルス幅変調増幅器による誘起電圧等の
ノイズ成分が含まれることになり、コイルの端子間電圧
を直接検波して信号成分を得ようとしても、ノイズ成分
が含まれた検波出力しか得ることができない。この結
果、回転軸の位置検出精度が低下してしまい、ひいて
は、回転軸の保持位置が当初の設定値からずれてしま
い、最悪の場合には、回転軸の一部が固定部分に接触し
て、装置の破壊を招くことになる。
【0008】上記後者の構成を採用した場合には、ノッ
チフィルタを特別に設けなければならず、構成が複雑化
してしまう。
【0009】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、ノイズシールドのための特別の機械的構
成を設けることなく、ノイズの影響を受けない高精度の
位置検出を行ない、ひいては回転軸の位置を高精度に制
御することができる磁気軸受装置を提供することを目的
としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項1の磁気軸受装置は、コイルの信号のピー
ク近傍において電磁石用インバータおよび/またはモー
タインバータのスイッチングを禁止するスイッチング禁
止手段を有している。請求項2の磁気軸受装置は、磁性
体からなる回転軸を挟んで互いに対向する状態で複数対
のコイルを配置し、各対のコイルに対応して誘導型位置
検出装置および電磁石を有し、誘導型位置検出装置によ
る回転軸の位置検出信号を順次選択して対応する電磁石
に供給する選択手段をさらに有している。
【0011】
【作用】請求項1の磁気軸受装置であれば、誘導型位置
検出装置において、回転体の、磁性体からなる回転軸を
挟んで互いに対向する状態で配置された1対のコイルに
高周波信号を加え、両コイルの信号を測定することによ
り回転軸の位置を検出する。そして、誘導型位置検出装
置により回転軸の位置が検出されたことに応答して、回
転軸の両コイルに対する相対位置を設定位置にすべく電
磁石を駆動することにより、回転軸の位置を制御する。
この場合において、コイルの信号のピーク近傍において
スイッチング禁止手段により電磁石用インバータおよび
/またはモータインバータのスイッチングを禁止するの
で、回転軸の位置検出時に、スイッチングに起因する誘
起電圧等のノイズ成分がコイルの信号に重畳されるとい
う不都合の発生を未然に防止でき、回転軸の位置検出を
高精度に達成できる。そして、この位置検出結果に応答
して電磁石を駆動することにより回転軸を高精度に位置
決めし、非接触状態での回転軸保持を達成することがで
きる。請求項2の磁気軸受装置であれば、磁性体からな
る回転軸を挟んで互いに対向する状態で複数対のコイル
を配置し、各対のコイルに対応して誘導型位置検出装置
および電磁石を有し、誘導型位置検出装置による回転軸
の位置検出信号を順次選択して対応する電磁石に供給す
る選択手段をさらに有しているので、1対ずつのコイル
および対応する誘導型位置検出装置により、回転軸の位
置検出信号を得ることができる。そして、これらの位置
検出信号を選択手段により順次選択して対応する電磁石
に供給することにより、回転軸の位置決めを達成するこ
とができる。
【0012】したがって、位置検出信号をデジタル信号
に変換した後に必要なデータ処理を行なうような場合
に、変換処理、データ処理を行なうための装置を1系統
分だけにすることができ、磁気軸受装置全体としての構
成を簡素化することができる。
【0013】
【実施例】以下、実施例を示す添付図面によってこの発
明を詳細に説明する。図1はこの発明の磁気軸受装置の
一実施例を示すブロック図、図2は回転軸とコイルとの
関係を示す概略図である。この磁気軸受装置において、
発振器11からの出力をカウンタ12に供給し、カウン
タ12の出力を読み出しアドレスとしてROM等からな
るメモリ13に供給することによりコイル励振用の正弦
波に相当するデジタル信号を出力し、D/A変換器14
および抵抗15を介してコイル16に供給している。
尚、ここで、コイル16は、図2に示すように、回転軸
10を挟んで互いに対向配置されており、それぞれのコ
イル16に対して抵抗15が直列接続されている。そし
て、各コイル16の端子間電圧を増幅器17a、スイッ
チ17bおよびダイオード17cを介してコンデンサ1
7dに供給してピーク電圧を検出して保持し、両ピーク
電圧を減算器18に供給して差電圧を得、オフセット・
ゲイン調整用の増幅器19aを介してA/D変換器19
に供給してデジタル信号を得る。そして、このデジタル
信号をPID制御部20を介して電磁石用の各PWM制
御部21に供給し、各PWM制御部21からの出力を各
電磁石アンプインバータ22に供給して、各コイル16
に対応して配置された電磁石23をそれぞれ駆動してい
る。また、図示しない制御回路から出力される回転動作
目標値を入力とするモータ用のPWM制御回路24から
の出力をモータインバータ25に供給してターボ分子ポ
ンプ等用のモータ26を駆動している。上記カウンタ1
2は発振器11からの信号をカウントしてカウント信号
を出力するほか、所定のカウント値に対応するタイミン
グでPWM制御部用のタイミングパルスを出力する。
【0014】上記電磁石用のPWM制御部21は、カウ
ンタ21a、コンパレータ21bおよびレジスタ21c
を有している。ここで、カウンタ21aはカウンタ12
から出力されるタイミングパルスによりリセットされ、
その後は発振器11の出力をカウントするものである。
また、図示しない制御部によりパルス幅設定用の値と所
定の上限値との大小を監視し、何れか小さい方をレジス
タ21cに格納する。そして、コンパレータ21bは、
レジスタ21cからの出力がカウンタ21aの出力より
も大きい場合にのみハイレベルの比較結果信号を出力す
る。電磁石アンプインバータ23は、コンパレータ21
bがハイレベルの比較結果信号を出力していることに応
答してインバータ動作を行なう。
【0015】上記モータ用のPWM制御部24は、カウ
ンタ24a、コンパレータ24bおよびレジスタ24c
を有している。ここで、カウンタ24aはカウンタ12
から出力されるタイミングパルスによりリセットされ、
その後は発振器11の出力をカウントするものである。
また、図示しない制御部により制御目標値と所定の上限
値との大小を監視し、何れか小さい方をレジスタ24c
に格納する。そして、コンパレータ24bは、レジスタ
24cからの出力がカウンタ24aの出力よりも大きい
場合にのみハイレベルの比較結果信号を出力する。モー
タインバータ25は、コンパレータ24bがハイレベル
の比較結果信号を出力していることに応答してインバー
タ動作を行なう。
【0016】また、電源17eとスイッチ17fとの直
列回路をコンデンサ17dと並列接続してピークホール
ド解除回路を構成している。したがって、上記電源17
eの電圧は、コイル16の端子間電圧を増幅器17aに
より増幅して得た値の最小値よりも小さい値に設定して
おかなければならない。さらに、コイル16の端子電圧
のピーク値付近の期間に合せた所定の設定値がレジスタ
17i,17jにより基準値として与えられているコン
パレータ17g,17hにカウンタ12の出力を供給
し、コンパレータ17gの出力信号によりスイッチ17
bを制御し、コンパレータ17hの出力によりスイッチ
17fを制御している。具体的には、例えば、コンパレ
ータ17gには、ピーク値の時刻を含む所定の期間に合
せた所定の設定値がレジスタ17iにより基準値として
与えられているので、ピーク値の時刻を含む所定の期間
においてスイッチ17bをONにする信号を出力し(ス
イッチ17bの状態を示す図4中I参照)、コンパレー
タ17hには、ピーク値の時刻を含む所定の期間の直前
における所定の期間にスイッチ17fをONにする信号
を出力する(スイッチ17fの状態を示す図4中J参
照)。したがって、スイッチ17bをONにし、スイッ
チ17fをOFFに設定することにより、コンデンサ1
7dへの充電、即ちピークホールド動作を行なうことが
でき(図3中Aの領域R1参照)、両スイッチ17b,
17fを共にOFFに設定することによりピーク値を保
持し続けることができ(図3中Aの領域R2参照)、ス
イッチ17bをOFFにし、スイッチ17fをONに設
定することにより、コンデンサ17dの端子間電圧を電
源17eの電圧と等しくし、これによりピーク値の保持
を解消することができる(図3中Aの領域R3参照)。
もちろん、図3中の領域R2,R3に対応する期間は、
新たなピーク値を検出して保持するピークホールド動作
を全く行わないのであるから、これらの期間に電磁石ア
ンプインバータ22、モータインバータ25のスイッチ
ングノイズが発生しても、コンデンサ17dの端子間電
圧には何ら影響を及ぼさない。逆に、図3中の領域R1
に対応する期間は、ピークホールド動作を行なっている
が、上述のようにレジスタ21c,24cに保持する値
の上限値が設定されているのであるから、この期間より
前の任意のタイミングにおいて電磁石アンプインバータ
22、モータインバータ25のスイッチングを禁止し、
スイッチングノイズの影響を全く受けない状態でのピー
クホールド動作を行うことができる。
【0017】上記の構成の磁気軸受装置の作用は次のと
おりである。図2中AまたはBに示すように、回転軸1
0が一方のコイル16に接近すれば、図3中A,B、ま
たは図3中C,Dに示すように、回転軸に近い側のコイ
ル16の端子間電圧の振幅が、他方のコイル16の端子
間電圧の振幅よりも大きくなる。但し、以下の説明にお
いては、図2中Aおよび図3中A,Bに対応する場合を
説明する。
【0018】発振器11から図4中Aに示すクロック信
号が出力されれば、カウンタ12においてクロック信号
のカウントを行なうので、図4中Bに示すカウント信号
を出力し、読み出しアドレスとしてメモリ13に供給す
る。そして、メモリ13からの読み出し値をD/A変換
器14によってアナログ信号に変換して、図4中Cに示
す正弦波励振信号を得、それぞれ抵抗15を介してコイ
ル16に印加する。したがって、各コイル16の端子間
電圧は、図3中A,Bに示すとおりになる。尚、回転軸
10に対するコイル16の距離が変化すれば、抵抗およ
びインダクタンスの双方が変化するので、コイル16の
端子間電圧の振幅が変化するだけではなく、位相も変化
する(ここで、位相の変化量は、約10°以下であ
る)。しかし、各コイル16の端子間電圧はそれぞれピ
ークホールド回路(増幅器17a、スイッチ17b、ダ
イオード17cおよびコンデンサ17dで構成される回
路)に供給されるのであるから、位相のずれに拘らず、
ピーク値が検出でき、コンデンサ17dの端子間電圧と
して保持できることになる(図3中A,Bにおける破線
参照)。
【0019】検出された両ピーク値が減算器18に供給
されることにより、図4中Dに示すように、回転軸10
の変位量に比例する差電圧が得られる。即ち、回転軸1
0の変位量とコイル16のインピーダンスとの関係は図
5中A,B(Aは変位量とインピーダンスとの関係、B
は変位量と抵抗、インダクタンスとの関係をそれぞれ示
している)に示すように非線形であるが、減算器18に
より差電圧を得れば、変位量に比例する差電圧を得るこ
とができるのである。したがって、この差電圧をオフセ
ット・ゲイン調整用の増幅器19a、A/D変換器19
およびPID制御部20を介してPWM制御部21に供
給することにより、パルス幅設定用の値が設定される。
【0020】他方、カウンタ12のカウント値が所定の
値に達したタイミングで図4中Eに示すタイミングパル
スが出力され、PWM制御部21にリセット信号として
供給される。したがって、PWM制御部21のカウンタ
21aが、発振器11から出力されるクロックパルスの
カウントを開始する(図4中F参照)。また、PWM制
御部21のレジスタ21cにはパルス幅設定用の値の上
限値が予め設定されているのであるから、PID制御部
20等を通してPWM制御部21に供給されるパルス幅
設定用の値が上記上限値(図4中Fの一点鎖線参照)を
越える場合には、レジスタ21cには上記上限値が設定
され、カウンタ21aのカウント値が上記上限値を越え
ない範囲内においてのみコンパレータ21bがハイレベ
ルの比較結果信号を出力する(図4中G参照)。もちろ
ん、PID制御部20等を通してPWM制御部21に供
給されるパルス幅設定用の値が上記上限値を越えない場
合には、レジスタ21cにはパルス幅設定用の値が設定
され、図4中Hに示すように、パルス幅設定用の値に対
応する期間だけハイレベルの信号を出力する。したがっ
て、センサ16の端子電圧のピーク値の時刻を含む所定
の期間(コイル16の端子電圧のピーク値に対応して定
まる期間であり、図4中G,Hにおけるローレベルの期
間を参照)において電磁石アンプインバータ22のスイ
ッチングを禁止することができる。
【0021】この結果、ハイレベルの信号の出力期間
(位置検出を行わない期間)に対応して電磁石アンプイ
ンバータ22をスイッチングさせて電磁石23を動作さ
せることができ、電磁石23により回転軸10の変位量
を減少させることができる。また、カウンタ12のカウ
ント値が所定の値に達したタイミングで図4中Eに示す
タイミングパルスが出力され、PWM制御部24にリセ
ット信号として供給される。したがって、PWM制御部
24のカウンタ24aが、発振器11から出力されるク
ロックパルスのカウントを開始する(図4中F参照)。
また、PWM制御部24のレジスタ24cにはパルス幅
設定用の値の上限値が予め設定されているのであるか
ら、PWM制御部24に供給されるパルス幅設定用の値
(制御目標値)が上記上限値を越える場合であっても、
カウンタ24aのカウント値が上記上限値を越えない範
囲内においてのみコンパレータ24bがハイレベルの比
較結果信号を出力する。もちろん、PWM制御部24に
供給されるパルス幅設定用の値が上記上限値を越えない
場合には、パルス幅設定用の値に対応する期間だけハイ
レベルの信号を出力する。したがって、センサ16の端
子電圧のピーク値の時刻を含む所定の期間(コイル16
の端子電圧のピーク値に対応して定まる期間)において
モータインバータ25のスイッチングを禁止することが
できる。
【0022】この結果、ハイレベルの信号の出力期間
(位置検出を行わない期間)に対応してモータインバー
タ25をスイッチングさせてモータ26を動作させるこ
とができる。また、電磁石アンプインバータ22および
モータインバータ25がスイッチングを開始した当初か
らスイッチ17b,17fが共にOFFであり、新たな
ピーク値の検出は行わないが、既に検出したピーク値の
保持を行っている。そして、両インバータ22,25が
スイッチングを行なう可能性がある期間の終期近傍にお
いてスイッチ17fのみがONになり、ピーク値の保持
を解消する。その後、両インバータ22,25がスイッ
チングを行う可能性がない期間においてスイッチ17b
がONになり、スイッチ17fがOFFになるので、ス
イッチングノイズの影響を全く受けない状態でピークホ
ールド動作を行うことができる。
【0023】以上の説明から明らかなように、カウンタ
12がカウントを開始した後の所定期間、およびカウン
タ12がカウントアップする前の所定期間は電磁石アン
プインバータ22およびモータインバータ25のスイッ
チングが禁止されるのであるから、コイル16の端子間
電圧のピーク値を検出するために必要な期間における上
記スイッチングを禁止することができ、この結果、ノイ
ズシールド、フィルタ等を特別に設けることなく、スイ
ッチングノイズの影響を受けない高精度の回転軸位置検
出を行なうことができ、この回転軸位置検出結果に応じ
て電磁石23を動作させることにより、回転軸を非接触
で高精度に位置決め保持することができる。
【0024】尚、この実施例においては、電磁石アンプ
インバータ23、モータインバータ26のスイッチング
許容範囲が制限されるので、そのままではインバータ制
御期間の減少による出力の低下を招くことになるが、こ
のような出力の低下を補償し得るように例えば電源電圧
を高く設定しておくことにより、出力低下という不都合
を未然に防止することができる。
【0025】
【実施例2】図6はこの発明の磁気軸受装置の他の実施
例の要部を示すブロック図であり、複数系統の回転軸位
置検出を行なう部分のみを示している。但し、図6にお
いてセンサ検出部SDは、図1における発振器11から
減算器18までを含む部分を示している。また、PID
制御部、PWM制御部、電磁石アンプインバータ、電磁
石はセンサ検出部SDに対応して設けられているが、図
示を省略してある。
【0026】この実施例においては、回転軸10の軸方
向の互いに異なる所定位置のそれぞれに対応させて複数
対のコイル16を、互に所定角度回転対称状態で配置し
てある。そして、各対毎のコイル16に対応してセンサ
検出部SDが設けられている。それら複数のセンサ検出
部SDは、セレクタSLにより順次検出信号が選択さ
れ、選択された検出信号がオフセット・ゲイン調整用の
増幅器19aを介してA/D変換器19に供給されてい
る。尚、各センサ検出部SDにおける、読み出しアドレ
ス発生用のカウンタのカウント開始時期を、他のセンサ
検出部SDにおける、読み出しアドレス発生用のカウン
タのカウント開始時期と異ならせている。したがって、
各センサ検出部SDにおいてコイル16の端子間電圧の
ピーク値を検出するタイミングが互いに異なることにな
り、セレクタSLにより上記タイミングに対応させてセ
ンサ検出部SDを選択することにより、順次回転軸10
の位置を検出することができる。この結果、順次選択さ
れる回転軸10の位置に応じて該当する電磁石23を動
作させることにより、回転軸10を非接触で位置決めす
ることができる。この結果、オフセット・ゲイン調整用
の増幅器19a、A/D変換器19等を1系統分だけ設
けて全てのセンサ検出部SDにより共用させることがで
き、磁気軸受装置全体としての構成を簡素化することが
できる。
【0027】尚、上記の実施例においては、電磁石23
およびモータ23を共にインバータで制御しているが、
電磁石23またはモータ23のみをインバータで制御す
る磁気軸受装置を採用する場合には、インバータで制御
を行う側のみに上記PWM制御部を設ければよい。
【0028】
【発明の効果】請求項1の発明は、回転軸の位置検出時
に、スイッチングに起因する誘起電圧等のノイズ成分が
コイルの端子間電圧に重畳されるという不都合の発生を
未然に防止して、回転軸の位置検出を高精度に達成で
き、ひいては、この位置検出結果に応答してパルス幅変
調増幅器により電磁石を駆動することにより回転軸を高
精度に位置決めし、非接触状態での回転軸保持を達成す
ることができるという特有の効果を奏する。
【0029】請求項2の発明は、位置検出信号をデジタ
ル信号に変換するための変換処理、データ処理を行なう
ための装置を1系統分だけにすることができ、磁気軸受
装置全体としての構成を簡素化することができるという
特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の磁気軸受装置の一実施例を示すブロ
ック図である。
【図2】回転軸とコイルとの関係を示す概略図である。
【図3】両コイルの端子間電圧波形を示す図である。
【図4】図1の磁気軸受装置の各部の信号波形を示す図
である。
【図5】回転軸の変位量とコイルのインピーダンスとの
関係を示す図である。
【図6】この発明の磁気軸受装置の他の実施例の要部を
示すブロック図である。
【符号の説明】
10 回転軸 12 カウンタ 16 コイル 21,24 PWM制御部 22 電磁石アンプインバータ 23 電磁石 25 モータインバータ SD センサ検出部 SL セレクタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性体からなる回転体の回転軸(10)
    を挟んで互いに対向する状態で配置された1対のコイル
    (16)に高周波信号を加え、両コイル(16)の信号
    を測定することにより回転軸(10)の位置を検出する
    誘導型位置検出装置(SD)と、誘導型位置検出装置
    (SD)により回転軸(10)の位置が検出されたこと
    に応答して、回転軸(10)の両コイル(16)に対す
    る相対位置を設定位置にすべく駆動される電磁石(2
    3)とを有する磁気軸受装置において、コイル(16)
    の信号のピーク近傍において電磁石用インバータ(2
    2)および/またはモータインバータ(25)のスイッ
    チングを禁止するスイッチング禁止手段(12)(2
    1)(24)を有していることを特徴とする磁気軸受装
    置。
  2. 【請求項2】 磁性体からなる回転軸(10)を挟んで
    互いに対向する状態で複数対のコイル(16)を配置
    し、各対のコイル(16)に対応して誘導型位置検出装
    置(SD)および電磁石(23)を有し、誘導型位置検
    出装置(SD)による回転軸(10)の位置検出信号を
    順次選択して対応する電磁石(23)に供給する選択手
    段(SL)をさらに有している請求項1に記載の磁気軸
    受装置。
JP6160437A 1994-07-12 1994-07-12 磁気軸受装置 Pending JPH0828563A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7229474B2 (en) 2001-04-30 2007-06-12 Berlin Heart Ag Method for controlling the position of a permanent magnetically supported rotating component
JP2010008148A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Nippon Soken Inc 多チャンネルセンサ回路

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7229474B2 (en) 2001-04-30 2007-06-12 Berlin Heart Ag Method for controlling the position of a permanent magnetically supported rotating component
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