JPH11166534A - 磁気軸受装置 - Google Patents

磁気軸受装置

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JPH11166534A
JPH11166534A JP33439597A JP33439597A JPH11166534A JP H11166534 A JPH11166534 A JP H11166534A JP 33439597 A JP33439597 A JP 33439597A JP 33439597 A JP33439597 A JP 33439597A JP H11166534 A JPH11166534 A JP H11166534A
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JP
Japan
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gain
offset
rotating shaft
sensor
bearing
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Application number
JP33439597A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Oshime
安弘 押目
Masahiro Fujita
昌弘 藤田
Kensuke Yamazaki
健輔 山崎
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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    • 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
    • F16C32/0442Active magnetic bearings with devices affected by abnormal, undesired or non-standard conditions such as shock-load, power outage, start-up or touchdown
    • 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
    • F16C32/0446Determination of the actual position of the moving member, e.g. details of sensors
    • 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
    • F16C2231/00Running-in; Initial operation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electromagnetism (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置センサが経時変化を起こしても簡単に且
つ正確にゲインとオフセットとを調整する。 【解決手段】 演算制御部26は、電源がオンされる毎
に、Δ変位出力部19を制御して回転軸をタッチダウン
ベアリングによる拘束範囲の一端から他端まで移動させ
る。そして、センサ3,7,10の出力のオフセットを
「0」にし、ゲインを最適ゲインにするためのゲイン/オ
フセット補正回路13の補正量を算出して設定する。ま
た、再度Δ変位出力部19を制御して回転軸を上記一端
から他端まで移動させて、先に設定された上記補正量の
正誤を判定する。こうして、電源がオンされる毎に自動
的にゲイン/オフセット調整を行って、位置センサが経
時変化を起こしても簡単に且つ正確にゲインとオフセッ
トとを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、回転軸の位置を
検出するセンサの出力が経時変化等によって変動しても
ゲインおよびオフセットを正確に調整可能な磁気軸受装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ポンプの軸受装置として磁気軸受
装置が用いられている。この磁気軸受装置においては、
位置センサによってモータ軸のラジアル方向およびアキ
シャル方向の位置を検出する。そして、上記位置センサ
からの軸位置を表す信号に基づいて、制御部によって、
上記軸の周囲に設けられたラジアル電磁石およびアキシ
ャル電磁石の磁気力を制御して、上記軸の位置が最適位
置になるように制御するようにしている。
【0003】ところで、上記位置センサの性能のばらつ
きや上記位置センサの取り付け位置誤差等から、上記位
置センサからの出力がポンプ毎に異なるのが常である。
そこで、上記位置センサによる検出回路中にゲインとオ
フセットとを調整する調整部を設けている。そして、ポ
ンプを交換した場合には、この調整部をマニュアル操作
してゲインとオフセットとを調整し、上記位置センサの
出力のばらつきを無くすようにしている。
【0004】また、最近では、チューニングフリーの磁
気軸受を備えるポンプも出現している。このポンプで
は、ゲインとオフセットとを調整する調整回路およびセ
ンサを内蔵しており、ポンプ組み立て時にゲインとオフ
セットとを調整するのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の磁気軸受装置には以下のような問題がある。すなわ
ち、ポンプ交換時に調整部をマニュアル操作してゲイン
とオフセットとを調整する磁気軸受装置の場合には、ポ
ンプ故障時には、故障したポンプと併せて上記調整部も
交換するか、あるいは、再度調整部をマニュアル操作し
てゲインとオフセットとを調整する必要があり、ポンプ
故障時におけるゲインおよびオフセットの調整が面倒で
あるという問題がある。
【0006】また、上記チューニングフリーの磁気軸受
装置の場合には、上述したようにポンプ組み立て時に内
蔵する調整回路によってゲインとオフセットとを調整す
るのであるが、検出回路等に経時変化が生じた場合には
再度調整する必要がある。ところが、この再調整が非常
に困難であるという問題がある。また、ターゲットであ
る軸をタッチダウンベアリングの一端から他端まで移動
させ、その際における上記センサの出力の変化量を一定
にする方法によって上記調整を行う場合には、上記ター
ゲットとタッチダウンベアリングとの間隔を精度よく組
み立てる必要がある。もし、ターゲットとタッチダウン
ベアリングとの間隔が変化すると磁気軸受装置全体のゲ
インが変化することになる。その場合、上記ゲインが高
くなり過ぎると発振等の問題が発生する一方、ゲインが
低くなると剛性特性劣化してしまう。
【0007】そこで、この発明の目的は、位置センサが
経時変化を起こしても簡単に且つ正確にゲインとオフセ
ットとを調整できる磁気軸受装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に係る発明は、回転軸の位置を検出して位
置信号を出力する位置検出手段と,上記位置信号のゲイ
ンとオフセットとを補正するゲイン/オフセット補正手
段と,上記回転軸を浮上させる電磁石と,上記ゲイン/オ
フセット補正手段の出力に基づいて上記電磁石の駆動電
流を制御する軸受制御手段と,上記電磁石が非動作状態
の場合に上記回転軸を保持するタッチダウンベアリング
を有する磁気軸受装置において、起動指令を受けて,上
記回転軸を上記タッチダウンベアリングによる拘束範囲
の一端から他端まで移動させる回転軸移動手段と、上記
回転軸が上記一端から他端まで移動する場合の上記ゲイ
ン/オフセット補正手段の出力信号のオフセットが0に
なり,ゲインが最適ゲインになるように,上記ゲイン/オ
フセット補正手段の補正量を設定する補正量設定手段を
備えたことを特徴としている。
【0009】上記構成によれば、起動時に毎に、回転軸
移動手段によって、回転軸がタッチダウンベアリングに
よる拘束範囲の一端から他端まで移動され、その場合の
ゲイン/オフセット補正手段の出力信号のオフセットが
0になり、ゲインが最適ゲインになるように、上記ゲイ
ン/オフセット補正手段の補正量が設定される。こうし
て、経時変化等によって位置検出手段の検出感度が経時
変化しても簡単にゲインとオフセットとが調整される。
【0010】さらに、上述のゲイン/オフセット調整後
に、再度回転軸移動手段によって回転軸を上記一端から
他端まで移動させて、上述のゲイン/オフセット調整の
正誤が確認される。こうして、上記ゲインとオフセット
とが正確に調整される。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図1は、本実施の形態の磁気
軸受装置を構成する軸受制御部のブロック図である。ま
た、図2は、本実施の形態の磁気軸受装置の構成図であ
る。先ず、図2に従って、本実施の形態における磁気軸
受装置の概要について説明する。尚、本実施の形態にお
ける磁気軸受装置は、5軸(X1,X2,Y1,Y2,Z)の磁気
軸受で構成している。
【0012】図2において、磁気軸受部を構成するター
ゲットである回転軸1の周囲には、上側から順に、上側
タッチダウンベアリング2,上側ラジアルセンサ3,上側
ラジアル電磁石4,モータコイル5,下側ラジアル電磁石
6,下側ラジアルセンサ7,下側タッチダウンベアリング
8,アキシャル電磁石9及びアキシャルセンサ10が配
置されている。そして、上側ラジアルセンサ3,下側ラ
ジアルセンサ7及びアキシャルセンサ10の各センサか
らの信号は、軸受制御部11に送出される。そうする
と、軸受制御部11は、上記センサ信号に基づいて回転
軸1を各タッチダウンベアリング2,8の略中央に位置
させるために上側ラジアル電磁石4,下側ラジアル電磁
石6およびアキシャル電磁石9に与える制御電流を求め
る。そして、その求めた制御電流を各電磁石4,6,9に
出力する。
【0013】ここで、上記タッチダウンベアリング2,
8は何れかの電磁石が動作できない場合に、回転軸1を
支持するベアリングである。尚、上側タッチダウンベア
リング2はX1,Y1軸方向に回転軸1を支持し、下側タ
ッチダウンベアリング8はX2,Y2,Z軸方向に回転軸1
を支持する。その場合におけるタッチダウンベアリング
2,8による回転軸1の支持は安定して行われる必要が
ある。また、タッチダウンベアリング2,8と回転軸1
との隙間は、精度よく設定されている必要がある。
【0014】図1は、上記軸受制御部11の詳細なブロ
ック図である。この軸受制御部11は、センサ検出回路
12,ゲイン/オフセット補正回路13,減算回路14,基
準位置電圧発生回路15,A/D変換回路16およびCP
U(中央演算処理装置)17で構成されている。また、C
PU17は、Δ変位加算部18,Δ変位出力部19,位置
制御部24,電流制御部25および演算制御部26等の
機能部を有している。
【0015】上記構成の軸受制御部11において、通常
運転時には、上記演算制御部26の制御部の下に、Δ変
位出力部19は「0」を出力する。
【0016】そして、上記上側ラジアルセンサ3,下側
ラジアルセンサ7及びアキシャルセンサ10の各センサ
からのセンサ信号は、センサ検出回路12に入力されて
回転軸1のラジアル方向の位置とアキシャル方向の位置
とが得られる。そうすると、ゲイン/オフセット補正回
路13は、センサ検出回路12からの各位置を表す位置
信号に対してゲインおよびオフセットを補正し、この補
正後の位置信号を減算回路14に送出する。
【0017】上記減算回路14は、基準位置電圧発生回
路15からの基準位置に相当する電圧信号とゲイン/オ
フセット補正回路13からの位置信号との差(すなわ
ち、回転軸1のX1,X2,Y1,Y2,Z軸方向の基準位置か
らのずれ)を求める。そして、この電圧差はA/D変換回
路16によってディジタル変換されてCPU17に送出
される。そうすると、Δ変位加算部18によってA/D
変換回路16からの上記電圧差の値に「0」が加算されて
位置制御部24に送出される。そして、位置制御部24
によって、上記電圧差の値の分だけ回転軸1を変位させ
るに必要なラジアル電磁石4,6あるいはアキシャル電
磁石9の制御電流値が算出され、この制御電流値にした
がって、電流制御部25によって、ラジアル電磁石4,
6あるいはアキシャル電磁石9の制御電流が出力され
る。
【0018】尚、上述の回転軸1の位置制御は、先ずZ
軸方向の位置制御が行われ、続いてX1,Y1軸方向の位
置制御とX2,Y2軸方向の位置制御とが順次行われる。
【0019】その結果、上記ゲイン/オフセット補正回
路13によるゲインおよびオフセットの補正が適切であ
れば、回転軸1は上記基準位置に保持されることにな
る。ところが、実際には、上側ラジアルセンサ3,下側
ラジアルセンサ7およびアキシャルセンサ10の感度
や、各センサ3,7,10の取り付け位置や、回転軸1と
各タッチダウンベアリング2,8との間隔等の経時変化
によって、上記ゲインおよびオフセットの補正量が適切
ではなくなってくる。
【0020】例えば、上記ゲインの補正が適切でないた
めに、上記ゲイン/オフセット補正回路13からの出力
が回転軸1の位置に応じた正しい値よりも小さい場合に
は、磁気軸受系全体のゲインも減少し、軸受剛性が小さ
くなってくる。また、逆にゲイン/オフセット補正回路
13からの出力が正しい値よりも大きい場合には、磁気
軸受系全体のゲインが増加し、場合によっては発振等の
不具合が発生する。また、上記オフセットの補正量が適
切でない場合には、回転軸1の保持位置が基準位置から
ずれてくる。
【0021】ところで、上記回転軸1の位置と各センサ
3,7,10からのセンサ信号との関係は、タッチダウン
ベアリング2,8による拘束範囲の一端から他端までの
間では直線関係を有する。そこで、本実施の形態におい
ては、上記磁気軸受装置が搭載された装置の電源がオン
されると、実際に回転軸1を上側タッチダウンベアリン
グ2あるいは下側タッチダウンベアリング8による拘束
範囲の一端から他端まで移動させる。そして、その際に
おける各センサ3,7,10の出力から、各センサ毎に、
ゲインとオフセットを求め、そのゲインとオフセットが
最適値になるように、ゲイン/オフセット補正回路13
によるゲインおよびオフセットの補正量を調整するので
ある。
【0022】以下、上記軸受制御部11によって行われ
るゲインおよびオフセットの調整について説明する。図
3は、軸受制御部11によって行われるゲイン/オフセ
ット調整処理動作のフローチャートである。尚、本実施
の形態におけるゲイン/オフセットの調整は、先ずアキ
シャルセンサ10に関するZ軸方向の調整を行い、次に
上側ラジアルセンサ3に関するX1軸,Y1軸方向の調整
を行い、最後に下側ラジアルセンサ7に関するX2軸,Y
2軸方向の調整を行うようになっている。そして、X1,
Y1軸方向への調整手順およびX2,Y2軸方向への調整手
順は、Z軸方向への調整手順と同様であるから、以下の
説明では、Z軸方向への調整手順で代表する。
【0023】上記磁気軸受装置が搭載された装置の電源
がオンになると軸受制御部11が動作を開始する。そし
て、上側ラジアル電磁石4,下側ラジアル電磁石6およ
びアキシャル電磁石9が駆動されて、回転軸1が各タッ
チダウンベアリング2,8から離れて浮上する。そうし
た後、上記ゲイン/オフセット調整処理動作がスタート
する。
【0024】ステップS1で、上記演算制御部26によ
って、各センサ3,7,10毎に、上記ゲイン/オフセッ
ト補正回路13によるゲインおよびオフセットの補正量
の初期値が設定される。そうした後に、アキシャルセン
サ10のゲイン/オフセット調整に入る。
【0025】ステップS2で、上記アキシャルセンサ1
0のゲイン/オフセット調整を行うのであるから、ラジ
アル方向への電磁力を与える上側ラジアル電磁石4およ
び下側ラジアル電磁石6はオフされる。そして、回転軸
1をZ軸方向に下側タッチダウンベアリング8の下端に
下側鍔1aが当接するまで移動させ、この状態でのA/D
変換回路16の出力値を測定する最大変位時測定サブル
ーチンが実行される。ステップS3で、回転軸1をZ軸
方向に下側タッチダウンベアリング8の上端に上側鍔1
bが当接するまで移動させ、この状態でのA/D変換回路
16の出力値を測定する最小変位時測定サブルーチンが
実行される。
【0026】図4は、上記A/D変換回路16に入力さ
れる電圧差信号の変化を示す。上記ステップS2および
ステップS3の結果得られる上記電圧差信号は、図4(a)
に示すように、上記ステップS1において設定された初
期補正量に応じた初期ゲインと初期オフセットを呈す
る。
【0027】ステップS4で、上記演算制御部26によ
って、図4(a)に示す上記電圧差信号の変化に基づい
て、オフセットを「0」にし、ゲインを最適ゲインよりも
所定値だけ低い規定ゲインにするためのゲイン及びオフ
セットの補正量が算出される。ステップS5で、上記ゲ
イン/オフセット補正回路13の補正量が上記ステップ
S4において算出された補正量に設定される。
【0028】ステップS6で、上記ステップS2と同様に
して、上記最大変位時測定サブルーチンが実行される。
ステップS7で、上記ステップS3と同様にして、上記最
小変位時測定サブルーチンが実行される。ステップS8
で、上記ステップS6及びステップS7の結果得られた上
記電圧差信号の変化に基づいて、ゲイン/オフセット補
正回路13からの出力信号のゲインとオフセットとが測
定される。ステップS9で、上記測定されたゲインが上
記ステップS4において算出された規定ゲインになる一
方、測定されたオフセットが「0」と見なせる所定範囲内
にあるか否かが判別される。その結果、上記規定ゲイン
および上記所定範囲内の値になっていればステップS10
に進み、なっていなければ上記ステップS4に戻ってゲ
イン及びオフセットの補正量算出が再度行われる。こう
して、図4(b)に示すように、ゲインが上記規定ゲイン
となり、オフセットが「0」と見なせる所定範囲内に入る
と、アキシャルセンサ10のゲイン/オフセット調整が
終了される。
【0029】ステップS10で、上記ステップS2〜ステ
ップS9と同様にして、上側ラジアルセンサ3のゲイン/
オフセット調整が行われる。尚、その場合には、下側ラ
ジアル電磁石6およびアキシャル電磁石9はオフされ
る。ステップS11で、上記ステップS2〜ステップS9と
同様にして、下側ラジアルセンサ7のゲイン/オフセッ
ト調整が行われる。尚、その場合には、上側ラジアル電
磁石4およびアキシャル電磁石9はオフされる。このよ
うにして、総てのセンサのゲイン/オフセット調整が終
了すると、ゲイン/オフセット調整処理動作を終了す
る。
【0030】上述したように、本実施の形態において
は、実際に回転軸1をタッチダウンベアリング2,8に
よる拘束範囲の一端から他端まで移動させて、ゲインと
オフセットの補正量を調整するようにしている。そし
て、例えば回転軸1をZ方向に移動させる場合には、単
に上下2個のアキシャル電磁石9a,9bの何れか一方の
みに電流を流して吸引するだけでは、鍔1a,1bが下側
タッチダウンベアリング8に激しくぶつかって、大きな
音が発生したり、場合によっては軸受に損傷を与えるこ
とになる。したがって、回転軸1をスムーズに且つ安定
に移動させることが望ましい。そこで、本実施の形態に
おいては、以下のようにして、回転軸1を一定の速度で
移動させるのである。
【0031】図5は、図3に示すゲイン/オフセット調
整処理動作のフローチャートにおける上記ステップS2
において、演算制御部26およびΔ変位出力部19によ
って実行される最大変位時測定サブルーチンのフローチ
ャートである。
【0032】ステップS21で、ループカウント値nに初
期値「0」がセットされる。ステップS22で、ループカウ
ント値nがインクリメントされる。ステップS23で、Δ
変位出力部19によって、Δ変位加算部18に対して電
圧「Δ変位」が出力される。ステップS24で、ループカウ
ント値nが所定値N1以上になったか否かが判別され
る。その結果、N1以上であればステップS25に進み、
N1以上でなければ上記ステップS22に戻る。
【0033】ステップS25で、上記ループカウント値n
に初期値「0」がセットされる。ステップS26で、ループ
カウント値nがインクリメントされる。ステップS27
で、Δ変位出力部19によって、Δ変位加算部18に対
して電圧「Δ変位」が出力される。ステップS28で、ル
ープカウント値nが所定値N2以上になったか否かが判
別される。その結果、N2以上であればステップS29に
進み、N2以上でなければ上記ステップS26に戻る。
【0034】ステップS29で、上記回転軸1の移動量が
判定値より小さいか否かが判別される。その結果、上記
判定値以上であれば上記ステップS25に戻り、上記判定
値より小さければ回転軸1の下側鍔1aが下側タッチダ
ウンベアリング8の下端に当接したと判定して最大変位
時測定サブルーチンを終了する。そうした後に、図3に
示すメインルーチンにリターンする。
【0035】ここで、上記所定値N1は、電圧(Δ変位×
N1)が回転軸1が動き始める電磁石の制御電流に相当す
る電圧になるような値である。このように、回転軸1の
変位指令電圧を微小な電圧「Δ変位」ずつN1回に分けて
徐々に増加させることによって、回転軸1の急激な移動
を防止するのである。また、所定値N2は、電圧(Δ変位
×N2)が回転軸1の移動量を安定して検知可能な移動量
に相当する電圧になるような値である。こうして、回転
軸1の変位速度を適度な一定の速度にすることによっ
て、回転軸1の急激な移動を防止するのである。
【0036】尚、図3に示すゲイン/オフセット調整処
理動作のフローチャートにおける上記ステップS3にお
いて実行される最小変位時測定サブルーチンは、図5に
示す最大変位時測定サブルーチンと基本的に同じであ
る。但し、「Δ変位」を「−Δ変位」に変更する必要があ
る。
【0037】上述のように、本実施の形態においては、
磁気軸受装置が搭載された装置の電源がオンされる毎
に、自動的にゲイン/オフセット調整を行うようにして
いる。したがって、経時変化等によって上側ラジアルセ
ンサ3,下側ラジアルセンサ7およびアキシャルセンサ
10の出力が変動した場合でも、簡単にゲインとオフセ
ットとを調整できる。
【0038】また、上記実施の形態においては、上記ゲ
インおよびオフセットを検出する際に行う回転軸1の移
動を、ゲイン/オフセット補正回路13とは独立に設け
られたΔ変位出力部19及びΔ変位加算部18で行うよ
うにしている。したがって、図3に示すゲイン/オフセ
ット調整処理動作のフローチャートにおける上記ステッ
プS5においてゲイン/オフセット補正回路13の補正量
が正しく設定されたか否かを、上記ステップS6〜ステ
ップS8において再度回転軸1を移動させて確認するこ
とができる。さらに、回転軸1の移動量をゲイン/オフ
セット補正回路13によるゲイン/オフセット補正後の
位置信号に基づいて正確に検知することができる。こう
して、ゲイン/オフセット補正回路13の補正量が正確
に調整される。
【0039】ところで、上記回転軸1の移動は、ゲイン
/オフセット補正回路13によってオフセット量を変更
することによっても可能である。ところが、その場合に
は、回転軸1を移動させることによってゲイン/オフセ
ット補正回路13の補正量が変化してしまう。したがっ
て、1度ゲイン/オフセット補正回路13の補正量を設
定してしまうとその補正量の正誤を確認できないのであ
る。また、回転軸1の移動量をゲイン/オフセット補正
回路13からの位置信号に基づいて検知できない。その
ためにセンサ検出回路12からの位置信号に基づいて検
知することになる。ところが、センサ検出回路12から
の位置信号はゲインおよびオフセットが補正されてはい
ないため、回転軸1の移動量を正確に検知できないので
ある。
【0040】また、図3に示すゲイン/オフセット調整
処理動作のフローチャートにおける上記ステップS4に
おいて、オフセットを「0」にし、ゲインを最適ゲインに
するためのゲインおよびオフセットの補正量を算出す
る。したがって、初期の調整時における上記補正量と一
定期間経過後の調整時における上記補正量とを比較する
ことによって、軸受部の状態変化を把握することができ
る。さらに、上記補正量に上限を設けて、上記補正値が
上限を越えた場合にはゲイン/オフセット調整を中止し
て、軸受部異常を告知することが可能になる。こうする
ことによって、出荷時や長時間使用後に軸受異常が発生
した場合に、回転軸1を誤って回転させてしまうことを
防止できる。
【0041】尚、上記実施の形態においては、上記セン
サ検出回路12からの位置信号に対してゲインおよびオ
フセットを補正する手段をゲイン/オフセット補正回路
13なるハードウェアで構成しているが、CPU17に
上記ゲイン/オフセット補正機能を持たせても構わな
い。
【0042】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項1に係
る発明の磁気軸受装置は、起動指令を受けて、回転軸移
動手段によって、回転軸をタッチダウンベアリングによ
る拘束範囲の一端から他端まで移動させ、補正量設定手
段によって、ゲイン/オフセット補正手段の出力信号の
オフセットが0になり、ゲインが最適ゲインになるよう
に、上記ゲイン/オフセット補正手段の補正量を設定す
るので、起動時に毎に、ゲインおよびオフセットを調整
できる。すなわち、経時変化等によって位置検出手段の
検出感度が変化した場合でも簡単にゲインとオフセット
とを調整できる。
【0043】また、上記回転軸の移動を、回転軸移動手
段によって、上記ゲイン/オフセット補正手段の動作と
は独立して行うので、上記ゲイン/オフセット補正手段
の補正量が正しく調整されたか否かを上記回転軸を再度
移動させて確認できる。さらに、上記回転軸移動時にお
ける移動量を上記ゲイン/オフセット補正手段によるゲ
イン/オフセット補正後の位置信号に基づいて正確に検
知できる。すなわち、この発明によれば、ゲイン/オフ
セット補正手段の補正量を正確に調整できるのである。
【0044】また、初期の調整時における上記補正量と
一定期間経過後の調整時における上記補正量とを比較す
ることによって、軸受部の状態変化を把握できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の磁気軸受装置を構成する軸受制御部
のブロック図である。
【図2】この発明の磁気軸受装置における構成図であ
る。
【図3】図1に示す軸受制御部によって行われるゲイン
/オフセット調整処理動作のフローチャートである。
【図4】回転軸の移動に伴って図1におけるA/D変換
回路に入力される電圧差信号の変化を示す図である。
【図5】図3に示すゲイン/オフセット調整処理動作に
おける最大変位時測定サブルーチンのフローチャート図
である。
【符号の説明】
1…回転軸、 2…上側タッチダ
ウンベアリング、3…上側ラジアルセンサ、
7…下側ラジアルセンサ、8…下側タッチダウンベアリ
ング、10…アキシャルセンサ、 11…軸受
制御部、12…センサ検出回路、 13…ゲ
イン/オフセット補正回路、17…CPU、
18…Δ変位加算部、19…Δ変位出力部、
26…演算制御部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸(1)の位置を検出して位置信号を
    出力する位置検出手段(3,7,10,12)と、上記位置
    信号のゲインとオフセットとを補正するゲイン/オフセ
    ット補正手段(13)と、上記回転軸(1)を浮上させる
    電磁石(4,6,9)と、上記ゲイン/オフセット補正手段
    (13)の出力に基づいて上記電磁石(4,6,9)の駆動電
    流を制御する軸受制御手段(14〜16,24,25)と、
    上記電磁石(4,6,9)が非動作状態の場合に上記回転軸
    (1)を保持するタッチダウンベアリング(2,8)を有す
    る磁気軸受装置において、 起動指令を受けて、上記回転軸(1)を上記タッチダウン
    ベアリング(2,8)による拘束範囲の一端から他端まで
    移動させる回転軸移動手段(18,19)と、 上記回転軸(1)が上記一端から他端まで移動する場合の
    上記ゲイン/オフセット補正手段(13)の出力信号のオ
    フセットが0になり、ゲインが最適ゲインになるよう
    に、上記ゲイン/オフセット補正手段(13)の補正量を
    設定する補正量設定手段(S1〜S9)を備えたことを特徴
    とする磁気軸受装置。
JP33439597A 1997-12-04 1997-12-04 磁気軸受装置 Pending JPH11166534A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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