JPH09247898A - 磁気浮上電動機 - Google Patents
磁気浮上電動機Info
- Publication number
- JPH09247898A JPH09247898A JP8080896A JP8089696A JPH09247898A JP H09247898 A JPH09247898 A JP H09247898A JP 8080896 A JP8080896 A JP 8080896A JP 8089696 A JP8089696 A JP 8089696A JP H09247898 A JPH09247898 A JP H09247898A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- magnetic field
- magnetic
- angle
- levitation motor
- 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.)
- Granted
Links
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
- F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
- F16C32/0493—Active magnetic bearings for rotary movement integrated in an electrodynamic machine, e.g. self-bearing motor
-
- 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
- F16C2380/00—Electrical apparatus
- F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷に対して安定な磁気浮上電動機を提供す
る。 【解決手段】 ｍ極からなる回転駆動磁界に同期したｍ
±２極の回転制御磁界を重畳し、回転子に回転力を与え
ると同時に、回転子の変位検出手段によって検出した回
転子の変位から制御磁界を増減して、回転子を磁気浮上
しつつ回転駆動する磁気浮上電動機において、磁気浮上
電動機に対する回転方向の負荷によって発生する駆動磁
界の回転角度と回転子の回転角度の偏差ρを検出する偏
角検出器８と、偏角検出器の信号に応じて制御磁界の駆
動磁界に対する角度ψを調節する位相制御器２３を設け
た。
る。 【解決手段】 ｍ極からなる回転駆動磁界に同期したｍ
±２極の回転制御磁界を重畳し、回転子に回転力を与え
ると同時に、回転子の変位検出手段によって検出した回
転子の変位から制御磁界を増減して、回転子を磁気浮上
しつつ回転駆動する磁気浮上電動機において、磁気浮上
電動機に対する回転方向の負荷によって発生する駆動磁
界の回転角度と回転子の回転角度の偏差ρを検出する偏
角検出器８と、偏角検出器の信号に応じて制御磁界の駆
動磁界に対する角度ψを調節する位相制御器２３を設け
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転体の半径方向
位置を制御する磁気軸受作用と、回転体を回転駆動する
作用を兼ね備えた軸受兼用同期電動機または誘導電動機
に関する。
位置を制御する磁気軸受作用と、回転体を回転駆動する
作用を兼ね備えた軸受兼用同期電動機または誘導電動機
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＢＰ（British Patent）1,478,868号、
ＢＰ（British Patent）2,187,045号、特開平２−１９
３５４７号公報等には、円筒型固定子内に円柱型回転子
を組み込み、固定子に励磁回路を形成し、ここで回転子
に回転力を与えると同時に所定位置に非接触保持する位
置制御力を作用させる磁気浮上回転機械が開示されてい
る。
ＢＰ（British Patent）2,187,045号、特開平２−１９
３５４７号公報等には、円筒型固定子内に円柱型回転子
を組み込み、固定子に励磁回路を形成し、ここで回転子
に回転力を与えると同時に所定位置に非接触保持する位
置制御力を作用させる磁気浮上回転機械が開示されてい
る。
【０００３】これは、固定子に回転駆動用の巻線と制御
巻線を備え、それぞれに三相交流電流を流すことによ
り、極数の異なる回転磁界を形成し、円柱型回転子の回
転軸垂直断面に磁気的作用を及ぼすものである。これに
より、回転子を磁気的に吸引させて、その位置と姿勢を
制御して、固定子に対して非接触支持が可能な回転位置
決めの機能を有すると共に、回転子に回転力を付与する
ことができる。このため、従来必要とされていた磁気軸
受に相当する電磁石が不要となり、磁気浮上型の回転機
械を小型軽量化することができる。また、制御巻線の電
流と駆動巻線の電流との相乗効果的な機能により、磁気
軸受に相当する動作を行えるので、従来の磁気軸受と比
較してはるかに小さな制御電流で磁気浮上位置及び姿勢
の制御が可能で、大幅な省エネルギー化が可能である。
巻線を備え、それぞれに三相交流電流を流すことによ
り、極数の異なる回転磁界を形成し、円柱型回転子の回
転軸垂直断面に磁気的作用を及ぼすものである。これに
より、回転子を磁気的に吸引させて、その位置と姿勢を
制御して、固定子に対して非接触支持が可能な回転位置
決めの機能を有すると共に、回転子に回転力を付与する
ことができる。このため、従来必要とされていた磁気軸
受に相当する電磁石が不要となり、磁気浮上型の回転機
械を小型軽量化することができる。また、制御巻線の電
流と駆動巻線の電流との相乗効果的な機能により、磁気
軸受に相当する動作を行えるので、従来の磁気軸受と比
較してはるかに小さな制御電流で磁気浮上位置及び姿勢
の制御が可能で、大幅な省エネルギー化が可能である。
【０００４】しかしながら、上述した構造の磁気浮上電
動機においては、磁気浮上電動機の回転子に負荷が働い
た場合の安定化に対する制御方法に関しては、未だ確立
しておらず、負荷に対しては不安定であった。
動機においては、磁気浮上電動機の回転子に負荷が働い
た場合の安定化に対する制御方法に関しては、未だ確立
しておらず、負荷に対しては不安定であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】即ち、前述のごとく回
転子の磁気浮上と回転駆動を同時に行おうとすると、負
荷が有る時には、磁気浮上系は不安定となり、最悪の場
合、通常設置される非常用軸受と回転子が接触し正常な
運転を損なうという問題があった。
転子の磁気浮上と回転駆動を同時に行おうとすると、負
荷が有る時には、磁気浮上系は不安定となり、最悪の場
合、通常設置される非常用軸受と回転子が接触し正常な
運転を損なうという問題があった。
【０００６】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、負荷に対して安定な磁気浮上電動機を提供するこ
とを目的とする。
ので、負荷に対して安定な磁気浮上電動機を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気浮上電動機
は、ｍ極からなる回転駆動磁界に同期したｍ±２極の回
転制御磁界を重畳し、回転子に回転力を与えると同時
に、該回転子の変位検出手段によって検出した該回転子
の変位から前記制御磁界を増減して、該回転子を磁気浮
上しつつ回転駆動する磁気浮上電動機において、該磁気
浮上電動機に対する回転方向の負荷によって発生する前
記駆動磁界の回転角度と前記回転子の回転角度の偏差を
検出する偏角検出器と、該偏角検出器の信号に応じて前
記制御磁界の前記駆動磁界に対する角度を調節する位相
制御器を設けたことを特徴とする。
は、ｍ極からなる回転駆動磁界に同期したｍ±２極の回
転制御磁界を重畳し、回転子に回転力を与えると同時
に、該回転子の変位検出手段によって検出した該回転子
の変位から前記制御磁界を増減して、該回転子を磁気浮
上しつつ回転駆動する磁気浮上電動機において、該磁気
浮上電動機に対する回転方向の負荷によって発生する前
記駆動磁界の回転角度と前記回転子の回転角度の偏差を
検出する偏角検出器と、該偏角検出器の信号に応じて前
記制御磁界の前記駆動磁界に対する角度を調節する位相
制御器を設けたことを特徴とする。
【０００８】又、前記偏角検出器は、前記回転子外周の
磁束密度分布を検出する磁束密度分布検出手段と、該磁
束密度分布検出手段によって検出した磁束密度分布から
前記回転子に作用する磁気力の大きさと回転方向の位相
角度を演算する作用力演算手段と、該作用力演算手段に
よって演算した作用力の回転方向の位相角度と前記回転
子の角度との差を演算する位相演算器とからなることを
特徴とする。
磁束密度分布を検出する磁束密度分布検出手段と、該磁
束密度分布検出手段によって検出した磁束密度分布から
前記回転子に作用する磁気力の大きさと回転方向の位相
角度を演算する作用力演算手段と、該作用力演算手段に
よって演算した作用力の回転方向の位相角度と前記回転
子の角度との差を演算する位相演算器とからなることを
特徴とする。
【０００９】又、前記偏角検出器は、駆動電流検出器に
よって検出したｄ軸電流とｑ軸電流との比に応じた信号
を出力することを特徴とする。
よって検出したｄ軸電流とｑ軸電流との比に応じた信号
を出力することを特徴とする。
【００１０】負荷によって発生する、回転子によって形
成される磁界と、駆動磁界の各方向の回転方向の偏差で
ある偏角を検出し、実際に生成される合成磁界の方向を
推定し、それに対して制御磁界を同期させて、本来の駆
動磁界と制御磁界の同期を取り、負荷によらず安定な磁
気浮上電動機を実現できる。
成される磁界と、駆動磁界の各方向の回転方向の偏差で
ある偏角を検出し、実際に生成される合成磁界の方向を
推定し、それに対して制御磁界を同期させて、本来の駆
動磁界と制御磁界の同期を取り、負荷によらず安定な磁
気浮上電動機を実現できる。
【００１１】又、請求項２に記載した偏角検出器によれ
ば、回転子外周の磁束密度分布から、偏角を検出するの
で、リラクタンス型、誘導型、永久磁石型等の電動機の
形式を問わず、汎用的に利用可能である。又、請求項３
に記載した偏角検出器によれば、ｑ軸電流とｄ軸電流と
の比から偏角を推定するので、磁束密度分布等の計測を
必要とすることなく、容易に偏角を推定できる。
ば、回転子外周の磁束密度分布から、偏角を検出するの
で、リラクタンス型、誘導型、永久磁石型等の電動機の
形式を問わず、汎用的に利用可能である。又、請求項３
に記載した偏角検出器によれば、ｑ軸電流とｄ軸電流と
の比から偏角を推定するので、磁束密度分布等の計測を
必要とすることなく、容易に偏角を推定できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１３】図１は永久磁石同期型の磁気浮上電動機に
本発明を適用した例を示す。図１は駆動磁界が４極であ
り、２相の駆動巻線Ｎａ，Ｎｂで示す。又、制御磁界が
２極であり、２相の制御巻線をＮα，Ｎβで示す。回転
子３の回転軸は固定子１の中心で支持されている。回転
子３の外周には永久磁石２を図示のごとくＮ，Ｓ極が円
周方向に交互に配置された４極を構成するように固設さ
れている。
本発明を適用した例を示す。図１は駆動磁界が４極であ
り、２相の駆動巻線Ｎａ，Ｎｂで示す。又、制御磁界が
２極であり、２相の制御巻線をＮα，Ｎβで示す。回転
子３の回転軸は固定子１の中心で支持されている。回転
子３の外周には永久磁石２を図示のごとくＮ，Ｓ極が円
周方向に交互に配置された４極を構成するように固設さ
れている。
【００１４】図示するように、永久磁石２で構成する極
が図中ｘ，ｙ軸に沿った位置にある時、永久磁石により
発生する永久磁石（回転子）磁界をφmで示す。負荷ト
ルクが回転子３に作用すると、回転子３の４極永久磁石
磁界の回転は、４極２相巻線Ｎａ，Ｎｂが生成する４極
回転駆動磁界Φ4pの回転より遅れる。今、回転方向（図
の時計方向ω）に駆動磁界Φ4pが永久磁石（回転子）磁
界Φmより角度θだけ進んだ状態を考えると、結果とし
て回転子３の軸芯に作用する磁界は、これら駆動磁界Φ
4p、永久磁石磁界Φmの合成磁界Φtとなる。この合成磁
界Φtは、永久磁石磁界Φmよりも角度ρだけ進んだもの
となる。この角度ρは、負荷が重くなるほど、大きくな
る傾向がある。
が図中ｘ，ｙ軸に沿った位置にある時、永久磁石により
発生する永久磁石（回転子）磁界をφmで示す。負荷ト
ルクが回転子３に作用すると、回転子３の４極永久磁石
磁界の回転は、４極２相巻線Ｎａ，Ｎｂが生成する４極
回転駆動磁界Φ4pの回転より遅れる。今、回転方向（図
の時計方向ω）に駆動磁界Φ4pが永久磁石（回転子）磁
界Φmより角度θだけ進んだ状態を考えると、結果とし
て回転子３の軸芯に作用する磁界は、これら駆動磁界Φ
4p、永久磁石磁界Φmの合成磁界Φtとなる。この合成磁
界Φtは、永久磁石磁界Φmよりも角度ρだけ進んだもの
となる。この角度ρは、負荷が重くなるほど、大きくな
る傾向がある。
【００１５】図２は図１の状態において、ｘ方向（半径
方向）の外力Ｆxが回転子３に対して作用した時の状態
を示す。回転子３の回転軸を固定子１の中心で支持する
ためには、外力ＦXと反対方向の制御力を作用させる必
要がある。図中、左反面の部分について発生する磁気力
は、従来の技術では制御コイルＮαに制御電流を流すこ
とによって、回転子３の回転角度に同期した−ｘ方向の
制御磁界を発生させ、外力ＦXとバランスを取る必要が
ある。この制御磁界によって左反面に発生する磁気力を
図中Ｆ２で示した。
方向）の外力Ｆxが回転子３に対して作用した時の状態
を示す。回転子３の回転軸を固定子１の中心で支持する
ためには、外力ＦXと反対方向の制御力を作用させる必
要がある。図中、左反面の部分について発生する磁気力
は、従来の技術では制御コイルＮαに制御電流を流すこ
とによって、回転子３の回転角度に同期した−ｘ方向の
制御磁界を発生させ、外力ＦXとバランスを取る必要が
ある。この制御磁界によって左反面に発生する磁気力を
図中Ｆ２で示した。
【００１６】しかしながら、同図に示すように、回転子
３の左反面に作用する上述した偏角ρの合成磁界による
磁気力Ｆ4mと制御磁界による磁気力Ｆ２の合力Ｆｔは、
外力Ｆｘの方向と一致しない。このことは同図の右反面
で同様に発生する。従って、回転子３に作用する、半径
方向のトルクまたは外力が増加するほど回転子３の磁気
浮上安定性を損なうことになる。尚、合成磁界による磁
気力Ｆ4mは、図１における合成磁界Φtに基づくもので
ある。
３の左反面に作用する上述した偏角ρの合成磁界による
磁気力Ｆ4mと制御磁界による磁気力Ｆ２の合力Ｆｔは、
外力Ｆｘの方向と一致しない。このことは同図の右反面
で同様に発生する。従って、回転子３に作用する、半径
方向のトルクまたは外力が増加するほど回転子３の磁気
浮上安定性を損なうことになる。尚、合成磁界による磁
気力Ｆ4mは、図１における合成磁界Φtに基づくもので
ある。
【００１７】図３は本発明の第１実施例の偏角検出器を
用いた制御系による制御磁界の駆動磁界に対する角度の
調整を、図２の状態に適用した例を示す。前述と同様
に、ｘ軸方向に外力Ｆｘが作用すると、回転子３はＦｘ
方向に変位する。回転子３の変位を変位検出器１１，１
２で検出する。そして、固定子内周面に本実施例では４
５°の間隔で配置した磁束密度検出器１０で回転子３の
全周の磁束密分布を検出する。検出した回転子３の外周
の磁束密度を作用力演算器（図示せず）に導き、作用力
演算器は外力Ｆｘの方向と大きさを演算する。
用いた制御系による制御磁界の駆動磁界に対する角度の
調整を、図２の状態に適用した例を示す。前述と同様
に、ｘ軸方向に外力Ｆｘが作用すると、回転子３はＦｘ
方向に変位する。回転子３の変位を変位検出器１１，１
２で検出する。そして、固定子内周面に本実施例では４
５°の間隔で配置した磁束密度検出器１０で回転子３の
全周の磁束密分布を検出する。検出した回転子３の外周
の磁束密度を作用力演算器（図示せず）に導き、作用力
演算器は外力Ｆｘの方向と大きさを演算する。
【００１８】位相演算器（図示せず）により、あらかじ
め設定した制御磁界によって発生しうる制御力の最大値
の約半分の値と、検出した外力Ｆｘの方向と大きさ、及
び回転子３の回転角度から、合成磁界により発生する左
反面での磁気力Ｆ4mと合成されて制御力Ｆｔを発生する
ように、制御力Ｆ２の角度ψを演算する。
め設定した制御磁界によって発生しうる制御力の最大値
の約半分の値と、検出した外力Ｆｘの方向と大きさ、及
び回転子３の回転角度から、合成磁界により発生する左
反面での磁気力Ｆ4mと合成されて制御力Ｆｔを発生する
ように、制御力Ｆ２の角度ψを演算する。
【００１９】制御力Ｆ２の角度ψと、変位検出器１１，
１２によって検出した回転子３の支持位置から、制御電
流指令値演算器（図示せず）は、制御力Ｆ２の大きさを
演算すると共に、制御コイルＮα，Ｎβに与える電流信
号を演算する。演算した電流信号は電流増幅器（図示せ
ず）によって電流増幅し、各コイルに電流を与える。上
述の動作により、外力Ｆｘに対してその方向と反対方向
に合成した制御力Ｆｔを発生することができるので、負
荷がある状態でも外乱に対して安定な磁気浮上電動機を
構成できる。
１２によって検出した回転子３の支持位置から、制御電
流指令値演算器（図示せず）は、制御力Ｆ２の大きさを
演算すると共に、制御コイルＮα，Ｎβに与える電流信
号を演算する。演算した電流信号は電流増幅器（図示せ
ず）によって電流増幅し、各コイルに電流を与える。上
述の動作により、外力Ｆｘに対してその方向と反対方向
に合成した制御力Ｆｔを発生することができるので、負
荷がある状態でも外乱に対して安定な磁気浮上電動機を
構成できる。
【００２０】図４は、本発明の一実施例の磁気浮上電動
機の制御系を示す。偏角検出器８は、回転子外周の磁束
密度分布を検出する磁束密度分布検出手段１０と、該磁
束密度分布検出手段によって検出した磁束密度分布から
前記回転子に作用する磁気力の大きさと回転方向の位相
角度を演算する作用力演算手段２１と、該作用力演算手
段によって演算した作用力Φｔの回転方向の位相角度と
前記回転子の角度との差（偏角）ρを演算する位相演算
器２２とを備えている。
機の制御系を示す。偏角検出器８は、回転子外周の磁束
密度分布を検出する磁束密度分布検出手段１０と、該磁
束密度分布検出手段によって検出した磁束密度分布から
前記回転子に作用する磁気力の大きさと回転方向の位相
角度を演算する作用力演算手段２１と、該作用力演算手
段によって演算した作用力Φｔの回転方向の位相角度と
前記回転子の角度との差（偏角）ρを演算する位相演算
器２２とを備えている。
【００２１】更にこの制御系は、検出された偏角ρの信
号に応じて、２極の制御磁界の４極の駆動磁界に対する
角度を演算する位相制御器２３を備える。そして、演算
された制御磁界の駆動磁界に対する角度と、変位検出器
１１，１２によって検出した回転子３の支持位置の情報
から、制御電流指令値演算器３０により、制御巻線Ｎ
α，Ｎβに与える電流信号ｉα，ｉβを演算する。そし
て、電流増幅器３１，３２を介して制御巻線Ｎα，Ｎβ
に出力される。
号に応じて、２極の制御磁界の４極の駆動磁界に対する
角度を演算する位相制御器２３を備える。そして、演算
された制御磁界の駆動磁界に対する角度と、変位検出器
１１，１２によって検出した回転子３の支持位置の情報
から、制御電流指令値演算器３０により、制御巻線Ｎ
α，Ｎβに与える電流信号ｉα，ｉβを演算する。そし
て、電流増幅器３１，３２を介して制御巻線Ｎα，Ｎβ
に出力される。
【００２２】一方で、駆動巻線Ｎａ，Ｎｂには、回転数
指令値ω*に対して、回転検出器５１で検出された回転
数ωが比較され、その偏差が回転数補償器５２を経て駆
動電流しれ値演算器５３に入力される。ここで演算され
た電流指令値ｉａ，ｉｂが電流増幅器５４，５５で所定
の電流値に増幅され、駆動巻線Ｎａ，Ｎｂに供給され、
負荷の増減にかかわらず、目標回転数ω*となるように
調整される。
指令値ω*に対して、回転検出器５１で検出された回転
数ωが比較され、その偏差が回転数補償器５２を経て駆
動電流しれ値演算器５３に入力される。ここで演算され
た電流指令値ｉａ，ｉｂが電流増幅器５４，５５で所定
の電流値に増幅され、駆動巻線Ｎａ，Ｎｂに供給され、
負荷の増減にかかわらず、目標回転数ω*となるように
調整される。
【００２３】また、図５は偏角検出器８を駆動電流検出
器によって検出したｄ軸電流とｑ軸電流との比に応じて
算定する方式を示す。即ち、比演算器４１、出力調整器
４２によって構成される偏角検出器の一例である。合成
磁界の角度ρはｄ軸電流とｑ軸電流の比に概ね比例す
る。回転数補償器５２を経て駆動電流検出器６１，６２
で検出したｄ軸電流ｉｄ，ｑ軸電流ｉｑを比演算器４１
で演算しその比を取る。そして、出力調整器４２で出力
を増幅、または減少して位相制御器２３へ導く。これ以
降の手順は、第１実施例と同じである。
器によって検出したｄ軸電流とｑ軸電流との比に応じて
算定する方式を示す。即ち、比演算器４１、出力調整器
４２によって構成される偏角検出器の一例である。合成
磁界の角度ρはｄ軸電流とｑ軸電流の比に概ね比例す
る。回転数補償器５２を経て駆動電流検出器６１，６２
で検出したｄ軸電流ｉｄ，ｑ軸電流ｉｑを比演算器４１
で演算しその比を取る。そして、出力調整器４２で出力
を増幅、または減少して位相制御器２３へ導く。これ以
降の手順は、第１実施例と同じである。
【００２４】尚、上述した実施例は永久磁石型の同期電
動機について主として説明したが、本発明の趣旨は永久
磁石型に限らず、リラクタンス型、誘導型の各種の磁気
浮上電動機に同様に適用できるのは勿論のことである。
又、本実施例では駆動巻線として２相４極、制御巻線と
して２相２極の例について説明したが、ｍ極からなる回
転駆動磁界に同期したｍ±２極の回転制御磁界を重畳し
た磁気浮上電動機についても、全く同様に適用可能であ
る。
動機について主として説明したが、本発明の趣旨は永久
磁石型に限らず、リラクタンス型、誘導型の各種の磁気
浮上電動機に同様に適用できるのは勿論のことである。
又、本実施例では駆動巻線として２相４極、制御巻線と
して２相２極の例について説明したが、ｍ極からなる回
転駆動磁界に同期したｍ±２極の回転制御磁界を重畳し
た磁気浮上電動機についても、全く同様に適用可能であ
る。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、従来、負荷に対して安
定でない磁気浮上電動機をあらゆる負荷に対して安定に
制御できる。また直接的に回転軸に作用する磁気力を測
定することで、回転機の形式が例えば同期型から誘導型
に変更されても、回転磁極を変更するだけで、同一の制
御装置を用いて磁気浮上電動機を構成できるため、仕様
の変更に即座に対応できる。
定でない磁気浮上電動機をあらゆる負荷に対して安定に
制御できる。また直接的に回転軸に作用する磁気力を測
定することで、回転機の形式が例えば同期型から誘導型
に変更されても、回転磁極を変更するだけで、同一の制
御装置を用いて磁気浮上電動機を構成できるため、仕様
の変更に即座に対応できる。
【図１】磁気浮上電動機の外乱が無い状態での磁界の分
布を示した説明図。
布を示した説明図。
【図２】磁気浮上電動機の外乱が有る状態での従来の制
御系による回転子に作用する力を示した説明図。
御系による回転子に作用する力を示した説明図。
【図３】磁気浮上電動機の外乱が有る状態での本発明の
一実施例の制御系による回転子に作用する力を示した説
明図。
一実施例の制御系による回転子に作用する力を示した説
明図。
【図４】本発明の第１実施例の偏角検知器を用いた磁気
浮上電動機の制御系の説明図。
浮上電動機の制御系の説明図。
【図５】本発明の第２実施例の偏角検知器の説明図。
１ 固定子 ２ 永久磁石 ３ 回転子 ８ 偏角検出器 １０，１０ａ，１０ｂ 磁束密度検出器 １１，１２ 変位検出器 １３，１４ 浮上補償器 ２１ 作用力演算器 ２２ 位相演算器 ２３ 位相制御器 ３０ 制御電流指令値演算器 Ｎａ，Ｎｂ 駆動用巻線 Ｎα，Ｎβ 制御用巻線 ρ 偏角 Φｍ 永久磁石磁界 Φｔ 駆動巻線と永久磁石の合成磁界 Ｆｘ 外力 Ｆ2 制御巻線の磁界による力
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１０月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】特開平２−１９３５４７号公報等には、
円筒型固定子内に円柱型回転子を組み込み、固定子に励
磁回路を形成し、ここで回転子に回転力を与えると同時
に所定位置に非接触保持する位置制御力を作用させる磁
気浮上回転機械が開示されている。
円筒型固定子内に円柱型回転子を組み込み、固定子に励
磁回路を形成し、ここで回転子に回転力を与えると同時
に所定位置に非接触保持する位置制御力を作用させる磁
気浮上回転機械が開示されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000000239 株式会社荏原製作所 東京都大田区羽田旭町11番１号 (72)発明者 深尾 正 神奈川県横浜市青葉区松風台24−45 (72)発明者 大島 政英 長野県茅野市中大塩18−４ ハウゼ森Ｃ 208 (72)発明者 千葉 明 東京都新宿区下落合１−８−14落合マンシ ョン707 (72)発明者 森 敏 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内 (72)発明者 大沢 将 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内 (72)発明者 佐藤 忠 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 ｍ極からなる回転駆動磁界に同期したｍ
±２極の回転制御磁界を重畳し、回転子に回転力を与え
ると同時に、該回転子の変位検出手段によって検出した
該回転子の変位から前記制御磁界を増減して、該回転子
を磁気浮上しつつ回転駆動する磁気浮上電動機におい
て、 該磁気浮上電動機に対する回転方向の負荷によって発生
する前記駆動磁界の回転角度と前記回転子の回転角度の
偏差を検出する偏角検出器と、 該偏角検出器の信号に応じて前記制御磁界の前記駆動磁
界に対する角度を調節する位相制御器を設けたことを特
徴とする磁気浮上電動機。 - 【請求項２】 前記偏角検出器は、前記回転子外周の磁
束密度分布を検出する磁束密度分布検出手段と、該磁束
密度分布検出手段によって検出した磁束密度分布から前
記回転子に作用する磁気力の大きさと回転方向の位相角
度を演算する作用力演算手段と、該作用力演算手段によ
って演算した作用力の回転方向の位相角度と前記回転子
の角度との差を演算する位相演算器とからなることを特
徴とする請求項１記載の磁気浮上電動機。 - 【請求項３】 前記偏角検出器は、駆動電流検出器によ
って検出したｄ軸電流とｑ軸電流との比に応じた信号を
出力することを特徴とする請求項１記載の磁気浮上電動
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08089696A JP3533425B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 磁気浮上電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08089696A JP3533425B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 磁気浮上電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09247898A true JPH09247898A (ja) | 1997-09-19 |
| JP3533425B2 JP3533425B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=13731135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08089696A Expired - Fee Related JP3533425B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 磁気浮上電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3533425B2 (ja) |
-
1996
- 1996-03-08 JP JP08089696A patent/JP3533425B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3533425B2 (ja) | 2004-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3550584B2 (ja) | 電磁回転機械 | |
| WO1996035257A1 (fr) | Machine rotative a reluctance commutee | |
| US5880550A (en) | Variable-speed dynamotor | |
| JPH08103093A (ja) | 突極型永久磁石モータの制御装置 | |
| JP3636939B2 (ja) | 磁気軸受の制御装置 | |
| JP3678517B2 (ja) | 半径方向力発生装置、巻線付き回転機、および回転装置 | |
| KR20010041504A (ko) | 전동기 컨트롤러 | |
| Ooshima et al. | Performance evaluation and test results of a 11 000 r/min 4 kW surface-mounted permanent magnet-type bearingless motor | |
| US5898287A (en) | Slip controlled induction motor using variable frequency transducer and method for controlling slip | |
| JP2835522B2 (ja) | 半径方向回転体位置制御巻線付き電磁回転機械及び半径方向回転体位置制御装置 | |
| JPH04236188A (ja) | 自己浮上モ―タシステム | |
| JP2001268981A (ja) | ディスク型無軸受回転機械 | |
| JPH09247897A (ja) | ディスク型磁気浮上回転機械 | |
| JP3533425B2 (ja) | 磁気浮上電動機 | |
| JP3350109B2 (ja) | 磁気浮上モータ | |
| JP6695554B2 (ja) | 磁気軸受装置および真空ポンプ | |
| JPH10136622A (ja) | ホモポーラ型リラクタンスモータ | |
| JPH11218130A (ja) | ディスク型無軸受回転機械 | |
| JPH06141512A (ja) | 磁気浮上モータ | |
| JPH10201300A (ja) | 軸受兼用モータ | |
| JPH10215547A (ja) | 軸受兼用モータ | |
| JP3524303B2 (ja) | 半径方向回転体位置制御装置 | |
| JPH1080113A (ja) | ディスク型無軸受モータ | |
| JPH1084653A (ja) | 磁気浮上誘導モータの制御装置 | |
| JP3688420B2 (ja) | 無軸受回転機械 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040210 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040210 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S631 | Written request for registration of reclamation of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313631 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080319 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110319 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |