JPH09510280A - 自動位置検出機能を備えた能動磁気軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動位置検出を備えた能動磁気軸受は、電磁石の間に接触することなく吊り下げられた強磁性物体（１）の両側に設けられた第１及び第２の対向した電磁石からなる。軸受は、第１及び第２の電磁石のコイル（１１；２１）によって直接的に構成された誘導タイプの位置センサからなる。第１及び第２の対向する電磁石のコイル（１１；２１）に給電する電力増幅器（１３；２３）の入力と同時に、サーボ制御回路（３１，３２）からの主電流と重畳させて、一定振幅Ｉ₀、角周波数ω、同相の正弦波信号Ｉ₀ｓｉｎωｔを流入する手段（１４；２４）が設けられる。回路（４１乃至４４）は、制御回路（３１，３２）によって電力増幅器（１３，２３）に供給されるべき主電流の大きさを判定する位置情報を、角周波数ωの搬送波を形成する正弦波信号の周波数に従って測定された励磁コイル（１１；２１）の端子の電圧ｕ₁、ｕ₂から直接的に得る。

Description

【発明の詳細な説明】 自動位置検出機能を備えた能動磁気軸受 本発明は、電磁石の間に接触することなく吊り下げられた強磁性体の両側に配 置された第１及び第２の対向する電磁石からなり、第１及び第２の電磁石は、軸 Ｘ’Ｘに沿って向きを定められ、共に、第一に共通の所定の値ｅ₀と一致した平 均値からなる夫々のエアーギャップｅ₁、ｅ₂を物体と共に画成する磁気回路と、 第二に入力電流が第１及び第２の磁石の磁気回路に対する物体の位置の関数とし てサーボ制御された電力増幅器によって給電された励磁巻線とにより構成され、 自動位置検出機能を備えた能動磁気軸受に関する。 最も広く使用されている能動磁気軸受システムにおいて、機械式回転子又はデ ィスクでもよい吊り下げられた物体の位置は、例えば、所定の作業位置に吊り下 げられた物体を保持するため必要とされる力を発生する能動軸受の電磁石が関連 した位置検出器を用いて連続的に監視される。 吊り下げられた物体を支持する電磁石とは別個の位置検出器を用いることは、 検出器自体のため、付随した接続手段のため、及び、それらに給電するための電 子回路のため、機械のコストを著しく増加させる。 かかる検出器は軸受の一方側だけに置いてもよく、その結果として、検出点は 反応点に対し同一線上ではあり得ない。このようなアクチュエータ部材に対する 検出器のオフセットのため、回転子が回転中に受ける変形を考慮する必要がある ときには、回転子に対し悪影響が生じる可能性がある。例えば、検出器を変形の 節に置き、一方、作動中の電磁石を変形の腹に近づけてもよく、或いは、その逆 でもよい。検出器によって与えられる情報は、軸受自体の実体を正確に反映して いない。 国際公開ＷＯ−Ａ−第９３／２３６８３号明細書には、所定の方向に対し、直 列に接続され、軸受によって吊り下げられた運動物体の位置を安定化させる電流 と検出電流の両方を伝達するコイルからなる自動検出を有する磁気軸受が開示さ れている。しかしながら、かかる磁気軸受システムは、永久磁石を用いて実現さ れる固定子の予備の磁化と、各々が運動物体の位置に依存して正と負の間で変化 し得る電流を供給する能力がある増幅器とを必要とする。上記予備の磁化手段と 、４−コードラント(quadrant)タイプの複雑な線形増幅器の実装は、機器を複雑 化させ、全体的な信頼性に影響を与える。 本発明は、安価に、誘導、容量、又は、光学タイプのような別の位置検出器を 必要としない態様で、吊り下げられた部材の位置に関する情報を提供することに より、上記種々の欠点を緩和し、能動磁気軸受の電磁石の信頼性の高いサーボ制 御を提供できるようにすることを目的とする。 本発明は、特に、磁気軸受に軸受自体の電磁石とは別個の検出コイルを付加す る必要がなく、かつ、予備の磁化手段を付加する必要がなく、あらゆる所定の方 向に、運動物体上に誘引力を発生させる２個の対向する電磁石だけを使用すると 共に、従来の能動磁気軸受において誘導タイプの位置検出を可能にさせることを 目的とする。 本発明は、特に、例えば、織物のスピンドル、機械加工用スピンドル、真空ポ ンプ、及び、コンピュータ用ハードディスクのような大量に生産されるべき機械 用の能動磁気軸受が比較的安価に製造され得るようにすることを目的とする。 本発明によれば、上記目的は、電磁石の間に接触することなく吊り下げられた 強磁性物体の両側に配置され、軸Ｘ’Ｘに沿う方向に向けられた第１及び第２の 対向する電磁石からなり、上記第１及び第２の電磁石が、共に、共通の所定の値 ｅ₀と一致した平均値からなる夫々のエアーギャップを上記物体と共に画成する 磁気回路と、入力電流が上記第１及び第２の磁石の磁気回路に対する上記物体の 位置の関数としてサーボ制御された電力増幅器によって給電された励磁巻線とに より構成されている自動位置検出を備えた能動磁気軸受であって、上記電力増幅 器がチョッパー増幅器により構成され；上記第１及び第２の電磁石のコイルが、 誘導タイプの位置検出器を直接的に構成し；角周波数ωで上記増幅器の一方によ って送出された検出電圧の上記対応する電磁石によって加えられる力を与える電 圧に対する比が５％乃至２０％、好ましくは、１０％付近のオーダーであり、上 記第１及び第２の対向する電磁石の上記コイルに給電する上記電力増幅器の入力 と同時に、サーボ制御回路によって送出された主電流と重畳させて、一定振幅Ｉ₀ と、角周波数ωと、同相の正弦波信号Ｉ₀ｓｉｎωｔを流入する手段が設けられ ；角周波数ωの搬送波を構成する上記正弦波信号の周波数で測定されたような上 記励磁コイルの端子の両側の電圧ｕ₁，ｕ₂から、上記サーボ制御回路によって上 記電力増幅器に供給されるべき上記主電流の大きさを判定する位置情報を直接的 に得る回路を有することを特徴とする能動磁気軸受によって達成される。 かくして、本発明によれば、磁気軸受は、その支承機能を適切に行う以外に、 付加的なコイルを全く追加する必要なく、電圧が吊り下げられた物体（回転子） の変位にある程度で比例する条件下で電圧が軸受の各電磁コイルの両端の間で測 定される誘導タイプの位置検出器として使用される。 一定振幅Ｉ₀と固定角周波数ωの正弦波電流が両方の対向した電磁石内に両側 で同相を伴って同時に流入されることにより、常に回転子がその公称中心位置に あるとき、特に、軸受をドライブする電力増幅器によって送出された電圧を使い 果たすことを避けるため搬送波を構成する正弦波電流の周波数を十分に低い状態 に保つ必要があるとき、回転子上のわずかな外乱の生成が回避される。 全ての環境下で、能動磁気軸受は、流入された角周波数ωの正弦波電流の周波 数がサーボ制御回路の所望の閉ループ通過帯域よりも かなり高いということを特徴とする。 チョッパー電力増幅器の使用により、損失を制限し、かつ、軸受のコイルに非 常に大きい無効電力を伝達することが可能になる。 チョッパー増幅器が数十キロヘルツのオーダーのスイッチング周波数を有する ことにより利点が得られる。 本発明の重要な特徴によれば、角周波数ωの正弦波電流の周波数で測定された 励磁コイルの両端子間の電圧ｕ₁、ｕ₂は、物体の平衡位置に対する変位に比例し た電圧ｕを供給する比較器における差動測定によって比較される。 差動測定によって、電磁コイルのインダクタンスＬ₀に起因し、平均エアーギ ャップｅ₀と関係した式 Ｕ₀＝Ｌ₀Ｉ₀ω と、電磁コイルの漏れインダクタンス Ｌ_sに起因し、磁気損失に関係した定数項 Ｕ_sＩ₀ω の２個の定数項を除去す ることが可能になる。 より詳細には、位置情報を得る回路は、角周波数ωの正弦波電流の周波数に中 心が置かれ、サーボ制御回路の所望の通過帯域に適合した電流半値幅を示す帯域 フィルタを有する。 位置情報を得る回路は、帯域フィルタからの出力に置かれ、角周波数ωの正弦 波電流の周波数によって制御される同期復調器を有する。 位置情報を得る回路は、同期復調器内の全波復調によって生成された角周波数 ２ωに対応する周波数を除波する２次フィルタを有する。 チョッパー電力増幅器のスイッチング周波数と、角周波数ωの正弦波電流の周 波数が同期されることにより利点が得られる。これにより、周波数ビートに起因 したノイズの問題が回避される。 電磁石は、電磁石の要求される最大の力が電磁石の磁気回路を構成するため使 用される材料の飽和ゾーンの外側にある磁気誘導に対し得られるような態様で、 寸法が定められる。 軸受の電磁石の磁気回路内の経路が無視できる状態に維持され、 電磁石の要求される力とは無関係に略一定の状態に維持されるならば、軸受電磁 コイルのインダクタンスの測定量は、エアーギャップに反比例した状態に維持す ることが可能である。 電磁石の磁気回路は、透磁率が、特に、飽和ゾーンから離れている電磁石の動 作ゾーン内で、磁気誘導の関数として殆ど変化しない材料から作られる。 電力増幅器に給電するサーボ制御回路は、位置情報を得る回路からの位置信号 を基準位置の値と比較する比較器と、信号処理訂正器回路網及び零入力電流線形 化器を含む少なくとも一つの回路とを有する。 上記サーボ制御回路は、訂正器回路網及び線形化器からなる回路と、角周波数 ωの正弦波電流Ｉ₀ｓｉｎωｔを受ける流入手段を構成する加算回路との間に挿 入された磁束調整ループを更に有する。 上記場合において、例えば、各磁束調整ループは、角周波数ωに中心が置かれ 、対応する増幅器によって出力された電圧信号をその入力に受けるストップフィ ルタと、対応するストップフィルタからの出力信号と、対応する加算回路にも供 給される磁束調整器からの出力信号の両方が供給される磁束計算回路と、訂正器 回路網及び線形化器からなる回路によって送出された信号から、対応する磁束計 算回路からの信号を減算し、出力信号を対応する磁束調整回路の入力に送出する 減算回路とを含む。 当然に、本発明は、特に、二つの相互に直交した方向ＸＸ’及びＹＹ’の方向 に向けられた上記の定義されたタイプの２個の能動磁気軸受システムからなる能 動磁気軸受に及ぶ。 本発明の他の特徴及び利点は、その例に限定されることなく与えられ、添付図 面を参照して説明がなされている本発明の種々の具体的な実施例の以下の記載か ら明らかになり、添付図面において： ・図１は、軸受の電磁石を使用する位置検出システムを組み込む本発明の能動 磁気軸受システムのブロック図であり； ・図２は、電磁石のエアーギャップの変化の関数として位置検出システムによ って送出された位置信号の様子を示す曲線である。 図１には、２個の対向した電磁石によって吊り下げられた回転子１が示され、 電磁石は回転子１の軸に直交した軸ＸＸ’に沿って向きを定められている。各電 磁石は、強磁性材料から作られ、回転子１の方に向けられた２個の磁極片１２１ 、１２２；２２１、２２２を含むＵ字形の区画を有する夫々の磁気回路１２、２ ２からなり、回転子１は、それ自体が強磁性材料から作られ、或いは、強磁性材 料の接極子内に覆われている。各磁極片１２１、１２２は、エアーギャップ ｅ₁ ＝ｅ₀＋ｘ を画成するため回転子１と協働し、式中、ｅ₀は回転子がその平衡 位置にあるときの平均エアーギャップを表わし、ｘは半径方向Ｘ’Ｘにおける回 転子１の変位によって発生させられたようなエアーギャップの平均値ｅ₀に対す る変化を表わしている。回転子１がその平衡位置にあるとき、磁極片２２１及び ２２２は、回転子の軸１に関し磁極片１２１及び１２２と対称であり、各磁極片 ２２１、２２２は、エアーギャップ ｅ₂＝ｅ₀−ｘを画成するため回転子１と協 働し、式中、ｅ₀は回転子がその平衡位置にあるときの平均エアーギャップを表 わし、ｘは半径方向Ｘ’Ｘにおける回転子１の変位によって発生させられたよう なエアーギャップの平均値ｅ₀に対する変化を表わしている。かくして、ｘの正 の値は、磁気回路２２の方に向かって運動する回転子１を表わし、一方、ｘの負 の値は、磁気回路１２の方に向かって運動する回転子１を表わしている。 各電磁石は、好ましくは、電流モードチョッパー増幅器である夫々の電力増幅 器１３、２３によって給電された夫々の励磁コイル１１、２１を更に含む。各電 力増幅器１３又は２３は、回転子１を所定の平衡位置に保持するため必要とされ るエネルギーをコイル１１又は２１に供給できるようにする主入力電流を受ける 。主入力電流は、それ自体で回転子の実際の位置に関する情報を受け、基準位 置を考慮するサーボ制御回路から発生する。各増幅器１３、２３は、対向して取 付けられた増幅器１３、２３によって独立に給電され、軸ＸＸ’の向きに両側で 運動中の物体１に誘引力を発生する電磁石を用いて、他の増幅器２３、１３によ って送出された電流とは無関係に、単向電流を送出する。 軸受の電磁石とは別に位置検出器を用いることなく位置に関する情報を得るた め、加算回路１４及び２４が、一定振幅Ｉ₀、角周波数ω、同相のＩ₀ｓｉｎωｔ の形の夫々の正弦波電流を、電力増幅器１３及び２３の入力に同時に流入するた め機能する。 電力増幅器１３、２３からの出力は、電磁石の伝達力を提供することを意図し た電流に重畳された ｉ₁＝ｉ₂＝Ｉ₀ｓｉｎωｔ 形式の電流ｉ₁及びｉ₂を流入 する。 回転子１と、磁極１２１、１２２又は２２１、２２２の間のエアーギャップｅ₁ 及びｅ₂は、場合によっては、上記の与えられた形式、即ち： ｅ₁ ＝ ｅ₀＋ｘ ｅ₂ ＝ ｅ₀−ｘ である。 電磁石１１、１２又は２１、２２のインダクタンスは、夫々、以下の形式： Ｌ₁ ＝ Ｌ_s＋ Ｌ₀／（１＋ｘ／ｅ₀） Ｌ₂ ＝ Ｌ_s＋ Ｌ₀／（１−ｘ／ｅ₀） であり、式中： Ｌ_sは磁気漏れに関係した電磁石１１、１２又は２１、２２の漏れインダクタ ンスを表わし； Ｌ₀は平均エアーギャップｅ₀に関係した電磁石１１、１２又は２１、２２のイ ンダクタンスを表わす。 コイル１１及び２１の入力端子の間の電圧ｕ₁及びｕ₂は、流入された電流ｉ₁ 及びｉ₂に起因して、以下の形式： ｕ₁ ＝ −ωＩ₀Ｌ₁ｃｏｓωｔ ｕ₂ ＝ −ωＩ₀Ｌ₂ｃｏｓωｔ である。 電圧ｕ₁とｕ₂の間の差が比較器４１で得られたとき、以下の形式の表現： ｕ ＝ ｕ₁− ｕ₂ ＝ −ωＩ₀ｃｏｓωｔ（Ｌ₁−Ｌ₂） ＝ （ωＩ₀ｃｏｓωｔ）×２Ｌ₀ ×（ｘ／ｅ₀）／（１−（ｘ／ｅ₀）²） ＝ Ａ×ｆ（ｘ／ｅ₀） が得られ、式中： Ａ ＝ （ωＩ₀ｃｏｓωｔ）×２Ｌ₀ ＝ 定数 ｆ（ｘ／ｅ₀）＝ （ｘ／ｅ₀）／（１−（ｘ／ｅ₀）²） である。 電圧ｕ₁とｕ₂の差動測定によって行われた比較によって、平均エアーギャップ ｅ₀に関係したインダクタンスＬ₀と、磁気漏れに関係した漏れインダクタンスＬ_s とに起因した定数項の除去が可能になるので、得られた電圧が回転子１の変位 ｘに比例する。 電圧ｕは、角周波数ωに対応する周波数に中心が定められ、磁気軸受システム のサーボ制御に対し望まれる通過帯域に適合した電流半値幅を有するローパスフ ィルタ４２において除波される。 電圧ｕは、次に、角周波数ωに対応した周波数によって制御された同期復調器 ４３において復調される。 全波復調によって生成された周波数を除波する２次フィルタ４４を通過した後 に、同期復調器４３からの出力が、軸受の電磁石の間で軸Ｘ’Ｘに沿った回転子 の実際の位置を表わす信号を供給する。 この信号は以下の形式： ｕ（ｘ） ＝ ｋ（ｘ／ｅ₀）／（１−（ｘ／ｅ₀）²） である。 図２には、平均エアーギャップｅ₀を用いて除算された回転子の変位ｘの比ｘ ／ｅ₀の関数として、得られた位置信号ｕ（ｘ）の直線性が示されている。 この直線性は、軸受の通常の動作範囲に対し非常に優れていることが分かる。 従って、流入された電流がＩ₀ｓｉｎのｔの形式を有し、両方の対向した電磁 石に両側で同相を伴って同時に流入され、これにより、差動測定によって行われ るべき比較が可能になるならば、軸受の電磁石とは別に検出器を追加することな く、かつ、回転子が公称中心位置にある限り非常に僅かな外乱力さえ回転子に生 じさせることなく、軸受の２個の対向した電磁石の測定されたインダクタンスか ら回転子位置信号を推定することが可能である。 増幅器に流入された可変零入力電流は、電磁石によって発生された力を供給す べく設計されたサーボ制御電流よりも値が小さく、対応する回転子損失を非常に 小さい状態に保つことが可能である。 角周波数ωに対応する流入された正弦波電流の周波数は、システムの閉ループ 通過帯域よりもかなり高いが、それにも関わらず、軸受を給電する電力増幅器に よって送出された電圧の使い果たしを制限するため十分に低い状態に維持される 。 上記の如く、増幅器１３及び２３は、損失を制限するため、通常のタイプのチ ョッパー増幅器によって構成されることにより利点が得られる。かかるチョッパ ー増幅器は、例えば、５０ｋＨｚのオーダーのスイッチング周波数を有し、或い は、１００ｋＨｚ以上のように５０ｋＨｚの値よりも大きくても構わない。いず れにしても、ビート周波数に起因したノイズの問題を避けるため、増幅器１３及 び２３のスイッチング周波数を角周波数ωの注入された搬送波の周波数と同期さ せることが好ましい。 例えば、スイッチング周波数は、角周波数ωに対応する検出周波数の約２０倍 であり、検出周波数自体は、サーボ制御周波数の２０ 倍である。 一般的に、軸受は、軸受の要求される最大の力が軸受に使用される材料の飽和 ゾーンの外側にある磁気誘導に対し得られるような態様で寸法が定められ、軸受 の磁気回路は、特に、電磁石の動作ゾーン、即ち、その飽和ゾーン内で、透磁率 が磁気誘導の関数として殆ど変化しない材料から作られる。 自動検出を備えた能動磁気軸受システムは、永久磁石を用いた予備の磁化を全 く含まないので、実現が簡単化され、ロバスト性と信頼性が増大されることが明 らかである。 フィルタ４４からの位置信号は、独立した検出器を用いて信号が得られていた ような従来の態様で、サーボ回路内で次に使用されるが、情報信号は軸受の電磁 石の位置に正確に対応することが保証される。 位置信号は、かくして、位置基準値と比較器３１内で比較され、比較器３１か らの信号は、例えば、ＰＩＤ（比例−積分−微分）タイプの信号処理訂正器回路 網と、零入力電流線形化器とを含む回路３２に供給される。回路３２からの信号 は、次に、増幅器１３及び２３の入力にある各加算回路１４及び２４の入力の一 つに異なる符号で供給される。 サーボ制御回路が、第一に回路３２の間に、第二に加算回路１４、２４に挿入 された磁束調整ループを更に有することにより利点が得られる。 各磁束調整ループは、角周波数ωに中心が定められ、対応する増幅器１３、２ ３から出力された電圧信号を入力として受けるストップフィルタ１５、２５と、 対応するストップフィルタ１５、２５からの出力信号と、対応する加算回路１４ 、２４の入力の一方にも供給される磁束調整器１８、２８からの出力信号の両方 を受ける磁束計算回路１６、２６と、回路３２によって送出された信号から、対 応する磁束計算回路１６及び２６から到来する信号を減算し、夫々 の出力信号を対応する磁束調整回路１８、２８の入力に送出する減算回路１７、 ２７とを含む。 増幅器からの出力電圧、即ち、検出用としても使用される信号を有効に利用す る磁束ループの使用によって、位置検出システムの通過帯域が狭い場合でさえ、 より優れたダイナミックな挙動が得られる。 当然ながら、各システムが２対の電磁石が２本の相互に直交した方向ＸＸ’及 びＹＹ’に沿って向きを定められた１対の対向した電磁石からなる本発明の２台 の能動磁気軸受システムを、例えば、１台の放射状の能動磁気軸受に組み込むこ とが可能である。 本発明の能動磁気軸受は、それ自体で、例えば、ディスクの二つの面と協働す る同軸軸受として使用することができる。かかる状況下では、電磁石は、図１に 示された位置に対し９０°回転させられるので、磁極片１２１、１２２、２２１ 及び２２２は、ディスクの軸と平行になる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 電磁石の間に接触することなく吊り下げられた強磁性物体（１）の両側に 配置され、軸Ｘ’Ｘに沿う方向に向けられた第１及び第２の対向する電磁石から なり、上記第１及び第２の電磁石が、共に、共通の所定の値ｅ₀と一致した平均 値からなる夫々のエアーギャップ（ｅ₁，ｅ₂）を上記物体と共に画成する磁気回 路（１２；２２）と、入力電流が上記第１及び第２の磁石の磁気回路（１２；２ ２）に対する上記物体（１）の位置の関数としてサーボ制御された電力増幅器（ １３；２３）によって給電された励磁巻線（１１；２１）とにより構成される自 動位置検出を備えた能動磁気軸受であって、 上記電力増幅器（１３，２３）がチョッパー増幅器により構成され； 上記第１及び第２の電磁石のコイル（１１；２１）が、誘導タイプの位置検出 器を直接的に構成し； 上記対応する電磁石によって加えられる力を与える電圧に対する角周波数ωで 上記増幅器（１３，２３）の一方によって送出された検出電圧の比が５％乃至２ ０％、好ましくは、１０％付近のオーダーであり、上記第１及び第２の対向する 電磁石の上記コイル（１１；２１）に給電する上記電力増幅器（１３；２３）の 入力と同時に、サーボ制御回路（３１，３２）によって送出された主電流と重畳 させて、一定振幅Ｉ₀と、角周波数ωと、同相の正弦波信号Ｉ₀ｓｉｎωｔを流入 する手段（１４；２４）が設けられ； 角周波数ωの搬送波を構成する上記正弦波信号の周波数で測定されたような上 記励磁コイル（１１；２１）の端子の両側の電圧ｕ₁，ｕ₂から、上記サーボ制御 回路（３１，３２）によって上記電力増幅器（１３，２３）に供給されるべき上 記主電流の大きさを判定する位置情報を直接的に得る回路（４１乃至４４）を有 することを特 徴とする能動磁気軸受。 ２． 角周波数ωの上記流入された正弦波信号の周波数が上記サーボ制御回路の 所望の閉ループの通過帯域よりもかなり高いことを特徴とする請求項１記載の能 動磁気軸受。 ３． 上記チョッパー増幅器（１３，２３）が数十キロヘルツのオーダーのスイ ッチング周波数を有することを特徴とする請求項１又は２記載の能動磁気軸受。 ４． 上記チョッパー電力増幅器（１３，２３）の上記スイッチング周波数が、 角周波数ωの上記正弦波電流の周波数と同期させられることを特徴とする請求項 １乃至３のうちいずれか１項記載の能動磁気軸受。 ５． 角周波数ωの上記正弦波電流の上記周波数で測定された上記励磁コイル（ １１，２１）の上記端子の両側の上記電圧ｕ₁、ｕ₂が、上記物体（１）のその平 衡位置に対する変位に比例した電圧ｕを供給する比較器（４１）の差動測定によ って比較されることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の能動 磁気軸受。 ６． 位置情報を得る上記回路（４１乃至４４）は、角周波数ωの上記正弦波電 流の上記周波数に中心が置かれ、上記サーボ制御回路（３１，３２）の上記所望 の通過帯域に適合した電流半値幅を示す帯域フィルタ（４２）を有することを特 徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項記載の能動磁気軸受。 ７． 位置情報を得る上記回路（４１乃至４４）は、上記帯域フィルタ（４２） からの出力に置かれ、角周波数ωの上記正弦波電流の 上記周波数によって制御される同期復調器（４３）を有することを特徴とする請 求項６記載の能動磁気軸受。 ８． 位置情報を得る上記回路（４１乃至４４）は、上記同期復調器（４３）内 の全波復調によって生成された角周波数２ωに対応する周波数を除波する２次フ ィルタ（４４）を有することを特徴とする請求項７記載の能動磁気軸受。 ９． 上記電磁石は、上記電磁石の要求される最大の力が上記電磁石の上記磁気 回路（１２；２２）を構成するため使用される材料の飽和ゾーンの外側にある磁 気誘導に対し得られるような態様で、寸法が定められることを特徴とする請求項 １乃至８のうちいずれか１項記載の能動磁気軸受。 １０． 上記電磁石の上記磁気回路（１２；２２）は、特に、上記飽和ゾーンか ら離れている上記電磁石の動作ゾーン内で、透磁率が磁気誘導の関数として殆ど 変化しない材料から作られることを特徴とする請求項９記載の能動磁気軸受。 １１． 上記電力増幅器（１３；２３）に給電する上記サーボ制御回路（３１， ３２）は、位置情報を得る上記回路（４１乃至４４）からの上記位置信号を基準 位置の値と比較する比較器（３１）と、信号処理訂正器回路網及び零入力電流線 形化器を含む少なくとも一つの回路とを有することを特徴とする請求項１乃至１ ０のうちいずれか１項記載の能動磁気軸受。 １２． 上記サーボ制御回路は、信号処理訂正器回路網及び零入力電流線形化器 からなる上記回路（３２）と、角周波数ωの上記正弦波電流Ｉ₀ｓｉｎωｔを受 ける流入手段を構成する加算回路（１４， ２４）との間に挿入された磁束調整ループを更に有することを特徴とする請求項 １１記載の能動磁気軸受。 １３． 各磁束調整ループは、 角周波数ωに中心が置かれ、上記対応する増幅器（１３；２３）によって出力 された電圧信号をその入力に受けるストップフィルタ（１５；２５）と、 上記対応するストップフィルタ（１５；２５）からの出力信号と、対応する加 算回路（１４；２４）にも供給される磁束調整器（１８；２８）からの出力信号 の両方が供給される磁束計算回路（１６；２６）と、 訂正器回路網及び線形化器からなる上記回路（３２）によって送出された上記 信号から、上記対応する磁束計算回路（１６；２６）からの信号を減算し、出力 信号を上記対応する磁束調整回路（１８；２８）の入力に送出する減算回路（１ ７；２７）とを含むことを特徴とする請求項１２記載の能動磁気軸受。 １４． 請求項１乃至１３のうちいずれか１項記載の２個の能動磁気軸受システ ムからなり、二つの相互に直交した方向ＸＸ’及びＹＹ’の方向に向けられた能 動磁気軸受。