JPH0972336A - 磁気軸受の制御装置 - Google Patents
磁気軸受の制御装置Info
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- JPH0972336A JPH0972336A JP22836395A JP22836395A JPH0972336A JP H0972336 A JPH0972336 A JP H0972336A JP 22836395 A JP22836395 A JP 22836395A JP 22836395 A JP22836395 A JP 22836395A JP H0972336 A JPH0972336 A JP H0972336A
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- F16C32/044—Active magnetic bearings
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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
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- 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
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- F16C2360/44—Centrifugal pumps
- F16C2360/45—Turbo-molecular pumps
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Abstract
(57)【要約】
【課題】調整誤差検出のための余分な機構を要しない磁
気軸受の制御回路の提供。 【解決手段】磁気軸受Ａがもつ保護ベアリング２を利用
して電磁石３による支持の停止中にシャフトＳＨを支持
しモータＭにより駆動し、そのときのセンサ回路１２の
出力Ｓｃに基づきオフセットＶｂおよびゲインＶａを基
準値と比較しセンサ回路１２のフルスケール調整を行な
うことにより、調整誤差検出のための余分な機構を不要
とする。
気軸受の制御回路の提供。 【解決手段】磁気軸受Ａがもつ保護ベアリング２を利用
して電磁石３による支持の停止中にシャフトＳＨを支持
しモータＭにより駆動し、そのときのセンサ回路１２の
出力Ｓｃに基づきオフセットＶｂおよびゲインＶａを基
準値と比較しセンサ回路１２のフルスケール調整を行な
うことにより、調整誤差検出のための余分な機構を不要
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボ分子ポンプ
などに使用される磁気軸受の制御装置に関する。
などに使用される磁気軸受の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】被支持物を駆動する駆動手段を有する装
置、たとえばターボ分子ポンプなどに適用される磁気軸
受は、電磁石と、前記電磁石による支持が行われていな
いばあいに被支持物を支持する補助支持手段と、被支持
物を適切な位置に支持するための変位センサと、変位セ
ンサの出力に基づき電磁石に流す電流を調整し被支持物
の位置を制御する制御装置とを備える。このような制御
装置は、オペレーショナルアンプを主体とするセンサ回
路を有し、変位センサから取り出される電圧信号はこの
センサ回路に入力され、この回路において基準電圧と比
較されて、差圧に比例した電圧が出力される。この磁気
軸受が適正に機能できるためには、被支持物の所定変位
量に対して電磁石に所定の電流が与えられるための条
件、すなわちオペレーショナルアンプの増幅率（以下、
ゲインと称する）に関する条件と、被支持物が中心位置
にあるときにオペレーショナルアンプの出力電圧が０か
らオフセットしないための条件とが整えられていなけれ
ばならない。ゲインのずれおよびオフセットのずれを調
整誤差と呼ぶ。
置、たとえばターボ分子ポンプなどに適用される磁気軸
受は、電磁石と、前記電磁石による支持が行われていな
いばあいに被支持物を支持する補助支持手段と、被支持
物を適切な位置に支持するための変位センサと、変位セ
ンサの出力に基づき電磁石に流す電流を調整し被支持物
の位置を制御する制御装置とを備える。このような制御
装置は、オペレーショナルアンプを主体とするセンサ回
路を有し、変位センサから取り出される電圧信号はこの
センサ回路に入力され、この回路において基準電圧と比
較されて、差圧に比例した電圧が出力される。この磁気
軸受が適正に機能できるためには、被支持物の所定変位
量に対して電磁石に所定の電流が与えられるための条
件、すなわちオペレーショナルアンプの増幅率（以下、
ゲインと称する）に関する条件と、被支持物が中心位置
にあるときにオペレーショナルアンプの出力電圧が０か
らオフセットしないための条件とが整えられていなけれ
ばならない。ゲインのずれおよびオフセットのずれを調
整誤差と呼ぶ。
【０００３】これらの調整誤差の検出は、通例、被支持
物が変位センサに対して最近点および最遠点に達した状
態を基準とするフルスケール調整によって行なう。磁気
軸受を使用した装置には、組立が完了した状態で被支持
物が外部から完全に遮断されるものがきわめて多い。こ
のため、被支持物を変位センサに対して最近点および最
遠点に移動させるには、装置全体を傾けたり逆さにする
などして重力により移動させる方法、あるいは、磁気軸
受を構成する電磁石を独立に励磁させることにより被支
持物を吸引し移動させる方法を用いている。
物が変位センサに対して最近点および最遠点に達した状
態を基準とするフルスケール調整によって行なう。磁気
軸受を使用した装置には、組立が完了した状態で被支持
物が外部から完全に遮断されるものがきわめて多い。こ
のため、被支持物を変位センサに対して最近点および最
遠点に移動させるには、装置全体を傾けたり逆さにする
などして重力により移動させる方法、あるいは、磁気軸
受を構成する電磁石を独立に励磁させることにより被支
持物を吸引し移動させる方法を用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、重力を利用す
るばあい、装置全体を傾けるまたは逆さにするなどの動
作を繰り返し行なう必要があり、作業者の負担がきわめ
て大きくまた加減次第で誤差を生じやすい。また電磁石
により吸引するばあい、各電磁石を独立に励磁するため
の機構を用意する必要があり、コストアップにつなが
る。
るばあい、装置全体を傾けるまたは逆さにするなどの動
作を繰り返し行なう必要があり、作業者の負担がきわめ
て大きくまた加減次第で誤差を生じやすい。また電磁石
により吸引するばあい、各電磁石を独立に励磁するため
の機構を用意する必要があり、コストアップにつなが
る。
【０００５】本発明は、このような従来技術に鑑み、磁
気軸受および磁気軸受に組み込まれている装置がもつ支
持手段および駆動手段をそのまま利用して被支持物を移
動させ調整誤差の検出を行なうことを目的とする。
気軸受および磁気軸受に組み込まれている装置がもつ支
持手段および駆動手段をそのまま利用して被支持物を移
動させ調整誤差の検出を行なうことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、電磁石と前記
電磁石による支持が行われていないばあいに被支持物を
支持する補助支持手段と変位センサとを有し、被支持物
を駆動する駆動手段を有する装置に適用される磁気軸受
に適用され、前記変位センサの出力に基づき前記電磁石
に流す電流を調整し被支持物の位置を制御する制御装置
であって、前記変位センサの出力に基づきオフセットを
検出するオフセット検出手段およびゲインを検出するゲ
イン検出手段と、前記オフセット検出手段および前記ゲ
イン検出手段の検出値をあらかじめ定めた基準値と比較
し調整誤差を検出する比較手段とからなる調整誤差検出
手段を有し、前記調整誤差の検出を、前記電磁石による
支持停止時に、前記補助支持手段により支持された前記
被支持物を前記駆動手段により駆動したときの前記変位
センサの出力に基づき行なうことを特徴とする。
電磁石による支持が行われていないばあいに被支持物を
支持する補助支持手段と変位センサとを有し、被支持物
を駆動する駆動手段を有する装置に適用される磁気軸受
に適用され、前記変位センサの出力に基づき前記電磁石
に流す電流を調整し被支持物の位置を制御する制御装置
であって、前記変位センサの出力に基づきオフセットを
検出するオフセット検出手段およびゲインを検出するゲ
イン検出手段と、前記オフセット検出手段および前記ゲ
イン検出手段の検出値をあらかじめ定めた基準値と比較
し調整誤差を検出する比較手段とからなる調整誤差検出
手段を有し、前記調整誤差の検出を、前記電磁石による
支持停止時に、前記補助支持手段により支持された前記
被支持物を前記駆動手段により駆動したときの前記変位
センサの出力に基づき行なうことを特徴とする。
【０００７】前記制御装置の前記調整誤差検出手段は、
オフセット検出手段により前記変位センサ出力に基づき
オフセットを検出し、ゲイン検出手段によりゲインを検
出し、比較手段により前記オフセット検出手段および前
記ゲイン検出手段の検出値をあらかじめ定めた基準値と
比較し調整誤差を検出する。
オフセット検出手段により前記変位センサ出力に基づき
オフセットを検出し、ゲイン検出手段によりゲインを検
出し、比較手段により前記オフセット検出手段および前
記ゲイン検出手段の検出値をあらかじめ定めた基準値と
比較し調整誤差を検出する。
【０００８】前記調整誤差が許容範囲を超えるとき、前
記調整誤差検出手段は、たとえば、調整誤差が存在する
という警告を外部に出力する、前記変位センサ回路をそ
の出力が被支持物の実際の変位量に対応するよう較正す
るなどのような対応をとる。
記調整誤差検出手段は、たとえば、調整誤差が存在する
という警告を外部に出力する、前記変位センサ回路をそ
の出力が被支持物の実際の変位量に対応するよう較正す
るなどのような対応をとる。
【０００９】このようにして、磁気軸受および磁気軸受
が組み込まれている装置の補助支持手段および駆動手段
をそのまま利用して被支持物を移動させ調整誤差の検出
が行なわれる。すなわち、調整誤差検出のための余分な
機構が不要となり、磁気軸受の安価な提供が可能とな
る。
が組み込まれている装置の補助支持手段および駆動手段
をそのまま利用して被支持物を移動させ調整誤差の検出
が行なわれる。すなわち、調整誤差検出のための余分な
機構が不要となり、磁気軸受の安価な提供が可能とな
る。
【００１０】前記調整誤差検出手段が前記センサ回路を
較正することが、人手による較正作業が不要になるため
好ましい。
較正することが、人手による較正作業が不要になるため
好ましい。
【００１１】さらに、前記調整誤差検出装置が前記警告
または前記較正を、前記磁気軸受の始動に連動させ、始
動に先だって自動的に実行することも可能である。この
ようにすれば、磁気軸受を使用するたびに調整誤差の有
無が検査されるため、定期的・計画的に警告・較正が行
なわれ、事故の発生が防止され磁気軸受の製品としての
信頼性が向上する。
または前記較正を、前記磁気軸受の始動に連動させ、始
動に先だって自動的に実行することも可能である。この
ようにすれば、磁気軸受を使用するたびに調整誤差の有
無が検査されるため、定期的・計画的に警告・較正が行
なわれ、事故の発生が防止され磁気軸受の製品としての
信頼性が向上する。
【００１２】なお、前記調整誤差検出手段が、前記駆動
手段による駆動と同期した成分のみに基づき調整誤差を
検出することが好ましい。このようにすれば、ノイズの
影響による誤作動を低減できる。
手段による駆動と同期した成分のみに基づき調整誤差を
検出することが好ましい。このようにすれば、ノイズの
影響による誤作動を低減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図４を参照して説明する。
〜図４を参照して説明する。
【００１４】図１に、制御装置１の構成要素間および制
御装置１の構成要素と外部との連絡の様子を示すブロッ
クダイヤグラムを示す。スラスト方向の支持については
説明を省略し、また電磁石３および制御装置１の１軸方
向の支持についてのみ説明するが、３軸または５軸制御
の磁気軸受において、各方向の支持についてこのような
制御が行なわれていることは言うまでもない。
御装置１の構成要素と外部との連絡の様子を示すブロッ
クダイヤグラムを示す。スラスト方向の支持については
説明を省略し、また電磁石３および制御装置１の１軸方
向の支持についてのみ説明するが、３軸または５軸制御
の磁気軸受において、各方向の支持についてこのような
制御が行なわれていることは言うまでもない。
【００１５】本発明の一実施形態である制御装置１が適
用される磁気軸受Ａは、電磁石３と、電磁石３による支
持が行われていないばあいにシャフトＳＨを支持する補
助支持手段である保護ベアリング２と、変位センサＤＳ
と、回転センサ５とを有し、シャフトＳＨを駆動する駆
動手段であるモータＭとともに、ターボ分子ポンプなど
の装置を構成する。
用される磁気軸受Ａは、電磁石３と、電磁石３による支
持が行われていないばあいにシャフトＳＨを支持する補
助支持手段である保護ベアリング２と、変位センサＤＳ
と、回転センサ５とを有し、シャフトＳＨを駆動する駆
動手段であるモータＭとともに、ターボ分子ポンプなど
の装置を構成する。
【００１６】変位センサＤＳは、制御装置１中のセンサ
回路１２と変位センサヘッド４とからなる。変位センサ
ヘッド４および回転センサ５は電磁石３の内方端面と同
一ラジアル位置に配設されている。変位センサヘッド４
はたとえばインダクタンス式のもので、変位センサヘッ
ド４からシャフトＳＨの外周面ＳＨａまでの距離に比例
したインダクタンスＳａを出力する。回転センサ５はシ
ャフトＳＨの外周面の幅方向両端に附属する標識５ａの
動きを検出し、シャフトが１８０度回転するごとに回転
信号パルスＳｂを出力する。
回路１２と変位センサヘッド４とからなる。変位センサ
ヘッド４および回転センサ５は電磁石３の内方端面と同
一ラジアル位置に配設されている。変位センサヘッド４
はたとえばインダクタンス式のもので、変位センサヘッ
ド４からシャフトＳＨの外周面ＳＨａまでの距離に比例
したインダクタンスＳａを出力する。回転センサ５はシ
ャフトＳＨの外周面の幅方向両端に附属する標識５ａの
動きを検出し、シャフトが１８０度回転するごとに回転
信号パルスＳｂを出力する。
【００１７】制御装置１は、変位センサヘッド４の出力
Ｓａに基づき電磁石３に流す電流を調整しシャフトＳＨ
の位置を制御する。制御装置１は、センサ回路１２と、
ＰＩＤ（比例積分微分）回路１３と、ドライバ１４とか
らなる基本部分に、調整誤差検出手段１１が加わって構
成される。
Ｓａに基づき電磁石３に流す電流を調整しシャフトＳＨ
の位置を制御する。制御装置１は、センサ回路１２と、
ＰＩＤ（比例積分微分）回路１３と、ドライバ１４とか
らなる基本部分に、調整誤差検出手段１１が加わって構
成される。
【００１８】センサ回路１２は、変位センサヘッド４の
出力Ｓａを受けてこれを電圧信号Ｓｃに変換し、ＰＩＤ
回路１３へ出力Ｓｃを出力する。センサ回路１２は、オ
フセット設定可変抵抗１２ｂによってオフセットを、ゲ
イン設定可変抵抗１２ａによってゲインを変更できるよ
うになっている。オフセット設定可変抵抗１２ｂおよび
ゲイン設定可変抵抗１２ａは外部からのオフセット修正
信号Ｓ１およびゲイン修正信号Ｓ２によって可変であ
る。
出力Ｓａを受けてこれを電圧信号Ｓｃに変換し、ＰＩＤ
回路１３へ出力Ｓｃを出力する。センサ回路１２は、オ
フセット設定可変抵抗１２ｂによってオフセットを、ゲ
イン設定可変抵抗１２ａによってゲインを変更できるよ
うになっている。オフセット設定可変抵抗１２ｂおよび
ゲイン設定可変抵抗１２ａは外部からのオフセット修正
信号Ｓ１およびゲイン修正信号Ｓ２によって可変であ
る。
【００１９】ＰＩＤ回路１３は、センサ回路１２からの
出力Ｓｃに基づき、シャフトＳＨを安定に浮上させるた
めに必要な制御量を算出する。ドライバ１４はＰＩＤ回
路１３からの出力Ｓｄを増幅し、電磁石３に電流として
流す。
出力Ｓｃに基づき、シャフトＳＨを安定に浮上させるた
めに必要な制御量を算出する。ドライバ１４はＰＩＤ回
路１３からの出力Ｓｄを増幅し、電磁石３に電流として
流す。
【００２０】このような構成において、制御装置１は、
センサ回路１２の出力Ｓｃを受けて調整誤差を検出し、
その調整誤差に基づきセンサ異常警告信号Ｓｅの出力お
よびセンサ回路１２の較正を行なう調整誤差検出手段１
１を備える。調整誤差検出手段１１は、オフセット検出
手段と、ゲイン検出手段と、オフセット検出手段および
ゲイン検出手段の検出値をあらかじめ定めた基準値と比
較する比較手段とからなる振幅計測回路１１ａと、シー
ケンスコントローラ１１ｂとからなる。電磁石３による
支持を停止しシャフトＳＨを保護ベアリング２により支
持しモータＭにより駆動した状態で調整誤差検出手段１
１は使用される。
センサ回路１２の出力Ｓｃを受けて調整誤差を検出し、
その調整誤差に基づきセンサ異常警告信号Ｓｅの出力お
よびセンサ回路１２の較正を行なう調整誤差検出手段１
１を備える。調整誤差検出手段１１は、オフセット検出
手段と、ゲイン検出手段と、オフセット検出手段および
ゲイン検出手段の検出値をあらかじめ定めた基準値と比
較する比較手段とからなる振幅計測回路１１ａと、シー
ケンスコントローラ１１ｂとからなる。電磁石３による
支持を停止しシャフトＳＨを保護ベアリング２により支
持しモータＭにより駆動した状態で調整誤差検出手段１
１は使用される。
【００２１】シーケンスコントローラ１１ｂは、センサ
回路較正スタート指令Ｓｆおよび回転センサ５が出力す
る回転信号パルスＳｂを入力として受け、磁気浮上停止
指令ＳｇをＰＩＤ回路１３へ、駆動開始指令Ｓｈをモー
タＭに付属するモータコントローラＭＣへ、計測開始指
令Ｓｉを振幅計測回路１１ａへそれぞれ出力する。振幅
計測回路１１ａは、計測開始指令Ｓｉ、センサ回路１２
の出力Ｓａおよび回転センサ５の回転信号パルスＳｂを
入力として受け、センサ回路異常警告信号Ｓｅ、ゲイン
修正信号Ｓ１、オフセット修正信号Ｓ２をセンサ回路１
２へ出力する。
回路較正スタート指令Ｓｆおよび回転センサ５が出力す
る回転信号パルスＳｂを入力として受け、磁気浮上停止
指令ＳｇをＰＩＤ回路１３へ、駆動開始指令Ｓｈをモー
タＭに付属するモータコントローラＭＣへ、計測開始指
令Ｓｉを振幅計測回路１１ａへそれぞれ出力する。振幅
計測回路１１ａは、計測開始指令Ｓｉ、センサ回路１２
の出力Ｓａおよび回転センサ５の回転信号パルスＳｂを
入力として受け、センサ回路異常警告信号Ｓｅ、ゲイン
修正信号Ｓ１、オフセット修正信号Ｓ２をセンサ回路１
２へ出力する。
【００２２】本実施形態の制御装置１においては、磁気
軸受Ａの電源（図示せず）またはモータＭの回転始動ス
イッチ（図示せず）が入ると、間に他のステップを挟ま
ずシーケンスコントローラ１１ｂに自動的にセンサ回路
較正スタート信号Ｓｆが入力される。
軸受Ａの電源（図示せず）またはモータＭの回転始動ス
イッチ（図示せず）が入ると、間に他のステップを挟ま
ずシーケンスコントローラ１１ｂに自動的にセンサ回路
較正スタート信号Ｓｆが入力される。
【００２３】図２に制御の概要をフローチャートに示
す。センサ回路較正スタート信号Ｓｆが入力されると、
シーケンスコントローラ１１ｂはステップ２１で確認の
後ステップ２２で磁気浮上停止指令ＳｇをＰＩＤ回路１
３に出力する。電磁石３への電流供給が停止し磁気浮上
が停止すると、シャフトＳＨは保護ベアリング２によっ
て支持される。シーケンスコントローラ１１ｂは次にス
テップ２３でモータコントローラＭＣに駆動開始指令Ｓ
ｈを出力する。磁気浮上を行なわない状態でシャフトＳ
ＨをモータＭにより回転させると、シャフトＳＨは保護
ベアリング２の内側レース２ａに沿って回転する。一定
時間のモータＭによるシャフトＳＨ駆動の後、シーケン
スコントローラ１１ｂはステップ２４でモータＭを停止
しシャフトＳＨを慣性回転の状態にする。この磁気浮上
停止状態における慣性回転時の変位センサヘッド４の出
力振幅は、磁気浮上時の変位センサの出力範囲とみなす
ことができる。ステップ２５でシーケンスコントローラ
１１ｂは振幅計測回路１１ａに計測開始指令Ｓｉを出力
する。
す。センサ回路較正スタート信号Ｓｆが入力されると、
シーケンスコントローラ１１ｂはステップ２１で確認の
後ステップ２２で磁気浮上停止指令ＳｇをＰＩＤ回路１
３に出力する。電磁石３への電流供給が停止し磁気浮上
が停止すると、シャフトＳＨは保護ベアリング２によっ
て支持される。シーケンスコントローラ１１ｂは次にス
テップ２３でモータコントローラＭＣに駆動開始指令Ｓ
ｈを出力する。磁気浮上を行なわない状態でシャフトＳ
ＨをモータＭにより回転させると、シャフトＳＨは保護
ベアリング２の内側レース２ａに沿って回転する。一定
時間のモータＭによるシャフトＳＨ駆動の後、シーケン
スコントローラ１１ｂはステップ２４でモータＭを停止
しシャフトＳＨを慣性回転の状態にする。この磁気浮上
停止状態における慣性回転時の変位センサヘッド４の出
力振幅は、磁気浮上時の変位センサの出力範囲とみなす
ことができる。ステップ２５でシーケンスコントローラ
１１ｂは振幅計測回路１１ａに計測開始指令Ｓｉを出力
する。
【００２４】シャフトＳＨが保護ベアリング２の内側レ
ース２ａに沿って回転するときのセンサ回路１２の出力
Ｖは図３に示すようにＶ＝Ｖａ・ｓｉｎ２πｆｔ＋Ｖｂ
となる。ここでｆはシャフトの回転数であり、Ｖａおよ
びＶｂはセンサ回路１２のゲイン設定およびオフセット
設定によって決まる。保護ベアリング２の内径およびＰ
ＩＤ回路１３、ドライバ１４および電磁石３の特性か
ら、出力Ｖが図４に示すような正弦波Ｖ＝Ｖ0 ・ｓｉｎ
２πｆｔとなるとき、制御回路１はシャフトＳＨの位置
を適正に制御できることがあらかじめわかっている。す
なわち、Ｖａ／Ｖ0 がゲインのずれ量、Ｖｂがオフセッ
トのずれ量であり、センサ回路１２の適切なゲイン設定
およびオフセット設定とは、Ｖａ／Ｖ0 ＝１かつＶｂ＝
０が満たされる状態を指す。
ース２ａに沿って回転するときのセンサ回路１２の出力
Ｖは図３に示すようにＶ＝Ｖａ・ｓｉｎ２πｆｔ＋Ｖｂ
となる。ここでｆはシャフトの回転数であり、Ｖａおよ
びＶｂはセンサ回路１２のゲイン設定およびオフセット
設定によって決まる。保護ベアリング２の内径およびＰ
ＩＤ回路１３、ドライバ１４および電磁石３の特性か
ら、出力Ｖが図４に示すような正弦波Ｖ＝Ｖ0 ・ｓｉｎ
２πｆｔとなるとき、制御回路１はシャフトＳＨの位置
を適正に制御できることがあらかじめわかっている。す
なわち、Ｖａ／Ｖ0 がゲインのずれ量、Ｖｂがオフセッ
トのずれ量であり、センサ回路１２の適切なゲイン設定
およびオフセット設定とは、Ｖａ／Ｖ0 ＝１かつＶｂ＝
０が満たされる状態を指す。
【００２５】ステップ２５で振幅計測回路１１ａは、変
位センサ回路１２の出力値から回転センサ５の回転信号
パルスと同期する成分を抽出し、図３に示すＶａ＋Ｖｂ
および−（Ｖａ−Ｖｂ）を計測し、ステップ２６でＶａ
＋Ｖｂおよび−（Ｖａ−Ｖｂ）から振幅計測回路１１ａ
はＶａおよびＶｂを算出する。ステップ２７においてゲ
インのずれ量Ｖａ／Ｖ0 およびオフセットのずれ量Ｖｂ
を基準値１および０と比較したのち、振幅計測回路１１
ａは、Ｖａ／Ｖ0 またはＶｂが許容範囲内にあれば較正
を終え、それらが許容範囲からはずれていれば、ステッ
プ２８で警告手段たとえばブザー（図示せず）にセンサ
回路異常警告信号を送り、ステップ２９でセンサ回路１
２にオフセット修正信号Ｓ１を出力しＶｂが０になるよ
うにオフセット設定可変抵抗１２ｂのタップ位置を変更
し、さらにステップ３０でＶａ／Ｖ0 ＝１となるようゲ
イン設定可変抵抗１２ａのタップ位置を変更する。
位センサ回路１２の出力値から回転センサ５の回転信号
パルスと同期する成分を抽出し、図３に示すＶａ＋Ｖｂ
および−（Ｖａ−Ｖｂ）を計測し、ステップ２６でＶａ
＋Ｖｂおよび−（Ｖａ−Ｖｂ）から振幅計測回路１１ａ
はＶａおよびＶｂを算出する。ステップ２７においてゲ
インのずれ量Ｖａ／Ｖ0 およびオフセットのずれ量Ｖｂ
を基準値１および０と比較したのち、振幅計測回路１１
ａは、Ｖａ／Ｖ0 またはＶｂが許容範囲内にあれば較正
を終え、それらが許容範囲からはずれていれば、ステッ
プ２８で警告手段たとえばブザー（図示せず）にセンサ
回路異常警告信号を送り、ステップ２９でセンサ回路１
２にオフセット修正信号Ｓ１を出力しＶｂが０になるよ
うにオフセット設定可変抵抗１２ｂのタップ位置を変更
し、さらにステップ３０でＶａ／Ｖ0 ＝１となるようゲ
イン設定可変抵抗１２ａのタップ位置を変更する。
【００２６】このようにして調整誤差検出手段１１は調
整誤差を検出し、それに基づき警告およびセンサ回路１
２の較正を行なう。
整誤差を検出し、それに基づき警告およびセンサ回路１
２の較正を行なう。
【００２７】さらに振幅計測回路１１ａの処理は、ステ
ップ３０の後、再びステップ２５に戻る。すなわちセン
サ回路１２の調整は、Ｖａ／Ｖ0 およびＶｂが設定した
許容範囲に収まるまで繰り返される。
ップ３０の後、再びステップ２５に戻る。すなわちセン
サ回路１２の調整は、Ｖａ／Ｖ0 およびＶｂが設定した
許容範囲に収まるまで繰り返される。
【００２８】振幅計測回路１１ａは、回転に同期した振
幅信号のみを取り出すことで、ノイズの影響による誤作
動を低減する。
幅信号のみを取り出すことで、ノイズの影響による誤作
動を低減する。
【００２９】以上のようにすれば、磁気軸受Ａに備わる
保護ベアリング２および磁気軸受が組み込まれている装
置に備わるモータＭをそのまま利用してシャフトＳＨを
移動させフルスケール調整が行なわれる。すなわち、調
整誤差検出のための新たな機構が不要となり、磁気軸受
Ａの安価な提供が可能となる。
保護ベアリング２および磁気軸受が組み込まれている装
置に備わるモータＭをそのまま利用してシャフトＳＨを
移動させフルスケール調整が行なわれる。すなわち、調
整誤差検出のための新たな機構が不要となり、磁気軸受
Ａの安価な提供が可能となる。
【００３０】さらに、調整誤差検出手段１１がセンサ回
路１２の較正を行なうため、人手による較正作業が不要
になる。
路１２の較正を行なうため、人手による較正作業が不要
になる。
【００３１】さらに、制御装置１が警告および較正を磁
気軸受Ａの始動に連動させ、始動に先だって自動的に実
行するため、磁気軸受Ａを使用するたびに調整誤差の有
無が検査され、定期的・計画的に警告・較正が行なわれ
る。このため事故の発生が防止され磁気軸受Ａの製品と
しての信頼性が向上する。
気軸受Ａの始動に連動させ、始動に先だって自動的に実
行するため、磁気軸受Ａを使用するたびに調整誤差の有
無が検査され、定期的・計画的に警告・較正が行なわれ
る。このため事故の発生が防止され磁気軸受Ａの製品と
しての信頼性が向上する。
【００３２】なお、本発明は前記実施形態に限定され
ず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能
である。
ず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能
である。
【００３３】たとえば、調整誤差検出手段の機能は、セ
ンサ回路異常警告信号を出力するだけ、あるいはゲイン
およびオフセットの修正を行なうだけでもよい。
ンサ回路異常警告信号を出力するだけ、あるいはゲイン
およびオフセットの修正を行なうだけでもよい。
【００３４】また、調整誤差の検出は、回転センサの出
力に同期した成分にもとづいて行なわなくてもよい。
力に同期した成分にもとづいて行なわなくてもよい。
【００３５】また、調整誤差の検出をモータを駆動した
状態で行なってもよい。
状態で行なってもよい。
【００３６】また、警告または較正の開始を、電源投入
または回転始動スイッチ投入などの外部入力に基づく以
外に、とくに外部入力がなくとも定期的に行なう機構
を、制御回路に設けることも可能である。
または回転始動スイッチ投入などの外部入力に基づく以
外に、とくに外部入力がなくとも定期的に行なう機構
を、制御回路に設けることも可能である。
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図。
【図２】同実施形態において行われる制御の概要を示す
フローチャート。
フローチャート。
【図３】同実施形態のセンサ回路の出力が調整誤差を含
む状態を示すグラフ。
む状態を示すグラフ。
【図４】同実施形態のセンサ回路の出力が適正な状態を
示すグラフ。
示すグラフ。
１…制御装置 ２…補助支持手段（保護ベアリング） ３…電磁石 １１…調整誤差検出手段 １１ａ…振幅計測回路 Ａ…磁気軸受 ＤＳ…変位センサ Ｍ…モータ ＳＨ…シャフト
Claims (1)
- 【請求項１】電磁石と前記電磁石による支持が行われて
いないばあいに被支持物を支持する補助支持手段と変位
センサとを有し、被支持物を駆動する駆動手段を有する
装置に適用される磁気軸受に適用され、前記変位センサ
の出力に基づき前記電磁石に流す電流を調整し被支持物
の位置を制御する制御装置であって、前記変位センサの
出力に基づきオフセットを検出するオフセット検出手段
およびゲインを検出するゲイン検出手段と、前記オフセ
ット検出手段および前記ゲイン検出手段の検出値をあら
かじめ定めた基準値と比較し調整誤差を検出する比較手
段とからなる調整誤差検出手段を有し、前記調整誤差の
検出を、前記電磁石による支持停止時に、前記補助支持
手段により支持された前記被支持物を前記駆動手段によ
り駆動したときの前記変位センサの出力に基づき行なう
ことを特徴とする、磁気軸受の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22836395A JPH0972336A (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 磁気軸受の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22836395A JPH0972336A (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 磁気軸受の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0972336A true JPH0972336A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=16875293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22836395A Withdrawn JPH0972336A (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 磁気軸受の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0972336A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11287246A (ja) * | 1998-04-03 | 1999-10-19 | Koyo Seiko Co Ltd | 制御型磁気軸受装置 |
| JP2000065060A (ja) * | 1998-08-18 | 2000-03-03 | Ntn Corp | 磁気軸受装置の初期調整方法 |
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| WO2021200159A1 (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | ダイキン工業株式会社 | 電動機システム及びそれを備えたターボ圧縮機 |
-
1995
- 1995-09-05 JP JP22836395A patent/JPH0972336A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040212 |