KR100636260B1 - 진동 조정 장치 및 진동 조정 방법 - Google Patents

진동 조정 장치 및 진동 조정 방법 Download PDF

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Abstract

회전 전동기에 연결된 회전체의 동적 언밸런스 또는 편심에 의해 가진되는 장치에서 구동 대상에 발생하는 진동을 억제하여, 장치 기능의 만족, 비용 저감, 신뢰성 향상이 도모되는 진동 조정 장치를 제공한다.
회전 검출 수단(C1)의 출력 신호를 회전각 변환부(45) 및 각속도 변환부(47)에서 회전각과 각속도로 변환하고, 정현 연산부(55)에서 회전각과 위상 조정부(49)로부터의 소정 위상각을 가산기(53)에서 가산하여 얻어지는 각도의 정현값을 연산하며, 정현 연산부(55)의 출력에 소정의 이득을 곱하는 이득 조정부(57)의 출력과 상기 각속도의 평방을 연산하는 승산기(59)의 출력의 곱을 승산기(61)에서 연산하는 동시에 정현 연산부(55')의 출력에 이득 조정부(57')에서 소정의 이득을 곱하고, 승산기(61) 및 이득 조정부(57')의 각각의 연산 결과를 가산기(53)에서 토크 지령 연산부의 출력에 가산한다.
전동기, 회전체, 언밸런스, 편심, 진동, 신뢰성, 연산, 토크.

Description

진동 조정 장치 및 진동 조정 방법{OSCILLATION ADJUSTER AND OSCILLATION ADJUSTING METHOD}
본 발명은 구동력 발생 수단에 의해 구동되는 구동 대상의 구동 방향 진동을 저감시키는 진동 조정 장치 및 진동 조정 방법에 관한 것이다.
모터와 같은 회전기의 토크(torque)에 의해 외부로부터 구동 대상을 직선 운동시킬 경우, 링크 기구나 벨트 또는 로프 등을 회전체와 조합하고, 모터 토크를 소정 구동 방향의 구동력으로 변환하는 것이 널리 실행되고 있다. 이러한 장치에서는, 회전체의 지지 기구와 회전체의 회전축이 일치하지 않는 편심(偏心)이나 회전체의 회전축과 회전체의 회전 중심이 일치하지 않는 동적(動的) 언밸런스(unbalance)가 있으면, 장치 전체에 진동이 발생하여, 구동 대상에 소정의 움직임을 부여하는 것이 곤란해진다. 예를 들면, 엘리베이터 시스템에서는 모터로 구동되는 시스템 전체에 동상(同相)의 상하동(上下動)이 발생하고, 편심 또는 동적(動的) 언밸런스가 있는 회전체의 회전 주기로 엘리베이터 카(elevator car)가 상하로 가진(加振)되어 탑승감이 손상된다.
이러한 장치 전체의 동상 진동은 회전 운동과는 진동 모드가 다르기 때문에, 모터의 토크 제어에서는 제거할 수 없고, 동상 진동을 억제하는 수법으로서는 편심 이나 동적 언밸런스가 진동원(振動源)으로 되지 않도록 회전체의 기계적 정밀도를 높이는 수법이 일반적이다. 그러나, 기계적 정밀도를 높이는 수법에서는 회전체의 가공이나 부착에 시간이 소요되기 때문에 장치의 비용 상승을 초래했다.
이와 같이, 종래의 동상 진동을 억제하는 수법에서는, 장치를 구성하는 회전체의 가공 및 부착에 고정밀도가 요구되는 동시에, 진동에 의한 경년(經年) 변화나 피로에 강한 재료, 이들을 가공하는 높은 기술 등이 필요했다. 이 때문에, 장치에 요구되는 성능 및 신뢰성을 만족시키기 위해서는 비용의 상승을 초래한다는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 사정에 의거하여 안출된 것으로서, 회전체의 동적 언밸런스 또는 편심에 의해 가진되는 장치에서 구동 대상에 발생하는 진동을 억제하여, 장치의 기능을 만족시키는 동시에 비용의 저감화 및 신뢰성의 향상이 도모되는 진동 조정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 진동 조정 장치는 구동 대상을 구동하는 구동력 발생 수단과, 상기 구동력 발생 수단의 구동력으로 회전하는 회전체와, 상기 구동력 발생 수단이 발생해야 할 추력(推力) 또는 토크를 지령하는 구동력 지령 수단과, 상기 회전체의 회전 운동을 검출하는 회전 검출 수단과, 상기 회전 검출 수단의 출력에 의거하여 상기 회전체의 회전각을 출력하는 회전각 변환부와, 상기 회전 검출 수단으로부터 출력된 상기 회전각의 1 차 함수로 표현되는 각도의 정현값(sine) 또는 여현값(cosine)을 연산하는 삼각 함수 연산부와, 상기 삼각 함수 연산부의 출력에 소정의 이득(gain)을 곱하는 이득 조정부를 포함하는 회전 연산 수단과, 상기 회전 연산 수단의 연산 결과에 의거하여 상기 구동력 지령 수단의 출력을 보정하는 구동력 지령 보정 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 회전 연산 수단은, 상기 회전각 변환부 출력의 1 차 함수 절편(切片)으로서의 소정의 조정 위상값을 출력하는 위상 조정부를 더 포함하여 구성할 수 있다. 이 경우, 상기 회전각의 1 차 함수로서 표현되는 각도는 상기 회전각에 상기 조정 위상값을 가산하여 얻어지는 각도이며, 상기 삼각 함수 연산부는 상기 회전각에 상기 조정 위상값을 가산하여 얻어지는 각도의 정현값 또는 여현값을 연산한다.
상기 회전 연산 수단이, 상기 회전 검출 수단의 출력에 의거하여 상기 회전체의 각속도(角速度)를 출력하는 각속도 변환부와, 상기 삼각 함수 연산부 또는 상기 이득 조정부의 출력에 상기 각속도 변환부로부터 출력된 각속도의 제곱을 곱하는 각속도 승산부(乘算部)를 더 포함하고 있을 수도 있다.
상기 회전 연산 수단이, 상기 회전 검출 수단의 출력에 의거하여 상기 회전체의 각가속도(角加速度)를 출력하는 각가속도 변환부와, 상기 삼각 함수 연산부 또는 상기 이득 조정부의 출력에 상기 각가속도 변환부의 출력을 곱하는 각가속도 승산부를 더 포함하고 있을 수도 있다.
상기 구동력 지령 보정 수단이, 상기 구동력 지령 수단의 출력과 상기 이득 조정부의 출력의 합을 연산하는 가산기(加算器)를 갖고 있을 수도 있다.
상기 구동력 지령 보정 수단이, 상기 구동력 지령 수단의 출력과 상기 각속도 승산부의 출력의 합을 연산하는 가산기를 갖고 있을 수도 있다.
상기 구동력 지령 보정 수단이, 상기 각가속도 승산부 출력과 상기 각속도 승산부 출력의 합을 연산하는 가산기를 갖고 있을 수도 있다.
상기 구동력 지령 보정 수단이, 상기 구동력 지령 수단의 출력과 상기 각속도 승산부의 출력과 상기 이득 조정부의 출력의 합을 연산하는 가산기를 갖고 있을 수도 있다. 상기 구동력 지령 보정 수단이, 상기 구동력 지령 수단의 출력과 상기 각가속도 승산부의 출력과 상기 각속도 승산부의 출력과 상기 이득 조정부의 출력의 합을 연산하는 가산기를 갖고 있을 수도 있다.
상기 회전 연산 수단이, 상기 회전각을 θ, 상기 이득 조정부의 이득을 G1, 상기 위상 조정부의 조정 위상값을 ψ1로 한 경우에, 이하의 식에서 얻어지는 상기 회전체의 편심 보상량 FCD를 산출하며,
Figure 112004040245654-pct00001
상기 구동력 지령 보정 수단은, 상기 편심 보상량 FCD에 의거하여 상기 구동력 지령 수단의 출력을 보정하도록 할 수도 있다.
상기 회전 연산 수단이, 상기 회전각을 θ, 상기 각속도를 ω, 상기 이득 조정부의 이득을 G2, 상기 위상 조정부의 조정 위상값을 ψ2로 한 경우에, 이하의 식에서 얻어지는 상기 회전체의 동적 언밸런스 보상량 FUB를 산출하고,
Figure 112004040245654-pct00002
상기 구동력 지령 보정 수단은, 상기 동적 언밸런스 보상량 FUB에 의거하여 상기 구동력 지령 수단의 출력을 보정하도록 할 수도 있다.
상기 회전 연산 수단이, 상기 회전각을 θ, 상기 각속도를 ω, 상기 각가속 도를 α, 상기 이득 조정부의 이득을 G3, 상기 위상 조정부의 조정 위상값을 ψ3으로 한 경우에, 이하의 식에서 얻어지는 상기 회전체의 편심력 언밸런스 보상량 FCF를 산출하며,
Figure 112004040245654-pct00003
상기 구동력 지령 보정 수단은, 상기 편심력 언밸런스 보상량 FCF에 의거하여 상기 구동력 지령 수단의 출력을 보정하도록 할 수도 있다.
상기 회전 연산 수단이, 상기 구동 대상의 운전 상태에 따라 상기 이득 조정부의 이득을 복수개의 소정값을 전환하여 설정하는 이득 전환 수단을 갖고 있을 수도 있다.
상기 회전 연산 수단이, 상기 구동 대상의 운전 상태에 따라 상기 위상 조정부의 위상을 복수개의 소정값을 전환하여 설정하는 위상 전환 수단을 갖고 있을 수도 있다.
상기 회전 연산 수단이, 상기 회전체의 회전 방향에 따라 상기 위상 조정부의 위상을 설정하는 위상 설정기를 갖고 있을 수도 있다.
상기 회전각 변환부가, 상기 각속도 변환부의 출력을 적분하는 적분기를 갖고 있을 수도 있다.
이 진동 조정 장치는, 상기 구동 대상의 구동 방향 진동을 검출하는 진동 검출 수단을 더 구비하여 구성할 수도 있다. 이 진동 검출 수단이, 구동 대상의 가속도를 검출하는 가속도 검출 수단을 갖고 있을 수도 있다.
상기 회전 검출 수단이 리졸버(resolver)를 갖고 있을 수도 있다. 상기 회전 검출 수단이 발전기를 갖고 있을 수도 있다. 또한, 상기 회전 검출 수단이 인코더(encoder)를 갖고 있을 수도 있다.
상기 회전체가 전동기의 회전자일 수도 있다. 상기 회전체가 엘리베이터 시스템의 메인 시브(main sheave)일 수도 있다. 또한, 상기 회전체가 엘리베이터 시스템의 보상기 시브(compensator sheave)일 수도 있다.
상기 구동 대상이 엘리베이터 시스템의 엘리베이터 카일 수도 있다.
또한, 본 발명은 구동 대상을 구동하는 구동력 발생 수단과, 상기 구동력 발생 수단의 구동력으로 회전하는 회전체와, 상기 구동력 발생 수단이 발생해야 할 추력 또는 토크를 지령하는 구동력 지령 수단을 구비한 시스템에 있어서, 상기 구동력 지령 수단의 지령 출력을 소정의 보상값을 이용하여 보정함으로써 상기 구동 대상에 발생하는 진동을 조정하는 방법을 제공한다. 이 방법은 상기 회전체의 회전각을 구하는 스텝을 포함하는 회전 검출 공정과, 상기 회전각의 1 차 함수로서 표현할 수 있는 각도의 정현값 또는 여현값과 소정의 이득의 곱을 구하는 스텝을 포함하고, 상기 곱에 의거하여 상기 보상값을 연산하는 연산 공정과, 상기 구동 대상에 발생하고 있는 소정의 진동 성분의 진폭(振幅)이 최소로 되는 상기 이득을 결정하는 스텝을 포함하는 결정 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 연산 공정에서, 상기 회전각의 1 차 함수로서 표현할 수 있는 각도로서, 상기 회전각에 소정의 조정 위상값을 가산하여 얻어지는 각도를 이용할 수 있고, 상기 결정 공정은, 상기 구동 대상에 발생하고 있는 소정의 진동 성분의 진폭 이 최소로 되는 상기 조정 위상값을 결정하는 스텝을 더 포함하고 있을 수도 있다.
상기 회전 검출 공정이 상기 회전체의 각속도를 구하는 스텝을 더 포함하고, 또한, 상기 연산 공정에서, 상기 정현값 또는 여현값 및 상기 이득의 상기 곱과 상기 회전체의 각속도의 곱에 의거하여 상기 보상값이 연산되도록 할 수도 있다.
또한, 상기 회전 검출 공정은 상기 회전체의 각가속도를 구하는 스텝을 더 포함하고, 또한, 상기 연산 공정에서, 상기 정현값 또는 여현값 및 상기 이득의 상기 곱과 상기 회전체의 각가속도의 곱에 의거하여 상기 보상값이 연산되도록 할 수도 있다.
본 발명은 모터로 구동되는 회전체의 편심이나 동적 언밸런스에 기인하여 진동이 발생하는 장치에 있어서, 모터의 토크 또는 추력을 이용하여 구동 대상에서 발생하고 있는 진동을 효과적으로 저감시킨다. 그리고, 복수의 회전체가 개별적으로 편심이나 동적 언밸런스를 가질 경우에는, 각각의 회전체에 기인하는 진동 성분에 대응하여 상기 회전 연산 수단을 복수개 설치함으로써 모든 진동 성분을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
즉, 회전체의 질량을 m, 회전 중심과 회전축 사이의 거리를 r, 회전 각속도를 ω로 하면, 회전축에는 다음 식 (4)의 원심력 fC가 작용한다.
Figure 112004040245654-pct00004
이 원심력 fC가 동적 언밸런스로서 장치에 작용하면 장치에 진동이 발생하고, 이 진동 중 구동 대상의 구동 방향과 평행한 성분이 구동 대상을 가진한다. 이 가진에 의해 구동 대상에는 원래의 소정 운동에는 없는 진동이 발생한다. 일반적으로, 구동 대상에 발생하는 진동은 구동력 발생 수단으로서의 모터에 의한 회전력을 구동 방향의 구동력으로 변환하여 억제되지만, 이러한 장치 전체에 발생하는 진동에서는 구동력 발생 수단에 더하여 링크 기구나 벨트 또는 로프 등을 회전체와 조합한 회전력-직선 구동력 변환 기구도 진동하고 있기 때문에, 회전력에 의한 진동 억제는 현저하게 곤란해진다.
또한, 원심력 fC에 의해 동적 언밸런스를 갖는 회전체가 발생하는 구동 방향의 가진력(加振力) FC는, θ를 동적 언밸런스를 갖는 회전체의 회전각, ψ를 가진력과 상기 회전체 회전각의 위상차로 하여 다음 식 (5)로 표시할 수 있다.
Figure 112004040245654-pct00005
라플라스(Laplace) 변환 연산자를 s, 가진력 FC로부터 구동 대상에 작용하는 가진력 Fob까지의 가진력 전달함수를 H(s)로 하면, 가진력 Fob는 라플라스 변환 L에 의해 다음 식 (6)과 같이 주어진다.
Figure 112004040245654-pct00006
한편, 구동력 발생 수단에서는, 구동 대상에 소정의 운동을 실행시켜야 할 구동력 지령 수단에 있어서, 예를 들어, 모터 회전자에 연결된 구동용 시브(회전체)의 각속도 ωm을 목표 각속도 ωm0과 일치시키도록 서보 제어(servo-control)가 실행되어, 구동력 지령 수단의 출력값, 즉, 토크 사령(司令)값 T0과 일치하는 토크 가 출력되고 있다. 이 때, 구동용 시브의 반경(半徑)을 rm으로 하면, 구동용 시브가 구동 대상에 미치는 구동력 Fm0은, 구동용 시브로부터 구동 대상까지의 구동력 전달함수를 G(s)로 하여,
Figure 112004040245654-pct00007
로 된다. 여기서, 동적 언밸런스를 갖는 회전체의 회전각 θ 및 각속도 ω를 이용하여 토크 지령값 Tc를 다음 식 8로 정의한다.
Figure 112004040245654-pct00008
단, km 및 φ는 이득 조정 파라미터, 위상 조정 파라미터이다. 이 토크 지령값 Tc가 구동 대상에 대하여 작용하는 구동력 Fm0은, 상기 식 (7)로부터,
Figure 112004040245654-pct00009
로 표시할 수 있다.
구동 대상에는 구동력과 가진력이 작용한다. 이들 힘의 합계를 작용력 F로 하면, 상기 식 (6) 및 식 (9)로부터,
Figure 112004040245654-pct00010
로 계산된다.
상기 식 (10)에서 ω가 일정하면, G(s)의 이득 및 위상차를 각각 Gdb, γG로 하고, H(s)의 이득 및 위상차를 Hdb, γH로 하여, 상기 식 (10)의 우변(右邊) 제 2 항 및 제 3 항의 진동 성분은, L-1을 역(逆)라플라스 변환으로 하여,
Figure 112004040245654-pct00011
Figure 112004040245654-pct00012
로 표시된다. 따라서, 상기 식 (8)의 이득 조정 파라미터 km 및 위상 조정 파라미터 f를,
Figure 112004040245654-pct00013
로 설정하면, 상기 식 (10)의 우변 제 2 항 및 제 3 항이 상쇄되어,
Figure 112004040245654-pct00014
로 된다. 이 때문에, 구동 대상으로의 작용력 F로부터 진동 성분이 제거되어, 구동 대상을 마치 구동력 Fm0만이 작용한 것처럼 구동할 수 있게 된다.
또한, G(s)≒H(s)의 경우, 상기 식 (9)는,
Figure 112004040245654-pct00015
로 되기 때문에,
Figure 112004040245654-pct00016
로 조정함으로써, 각속도 ω의 값에 관계없이 진동 성분을 제거할 수 있다.
다음으로, 편심을 갖는 회전체에 의해 구동 대상이 가진되는 경우를 고려한 다. 또한, 회전체의 편심 진폭을 rd, 회전각을 θd로 하면, 구동 방향의 편심에 의한 변위 Zd는,
Figure 112004040245654-pct00017
로 표시할 수 있다. 단, ψd는 위상차이다. 이 변위 Zd에 기인한 구동 대상으로의 가진력 Fd는 Zd로부터 Fd까지의 가진력 전달함수를 D(s)로 하면, 가진력 Fd는 라플라스 변환 L에 의해 다음 식 (18)과 같이 주어진다.
Figure 112004040245654-pct00018
여기서, 편심을 갖는 회전체의 회전각 θd를 이용하여 토크 지령값 Td를 다음 식 (19)로 정의한다.
Figure 112004040245654-pct00019
단, kd 및 fd는 각각 이득 조정 파라미터, 위상 조정 파라미터이다. 이 토크 지령값 Td가 구동 대상에 대하여 작용하는 구동력 Fm은 상기 식 (7)로부터,
Figure 112004040245654-pct00020
로 된다.
구동 대상에 작용하는 작용력 F는 상기 식 (18)과 (20)의 합계이기 때문에,
Figure 112004040245654-pct00021
로 된다.
상기 식 (21)에서 편심을 갖는 회전체의 각속도 ωd가 일정하면, G(s)의 이득 및 위상차를 각각 Gdb, γG, 또한 D(s)의 이득 및 위상차를 각각 Ddb , γD로 하여, 상기 식 (21) 우변의 제 2 항 및 제 3 항의 진동 성분은, L-1을 역라플라스 변환으로 하여,
Figure 112004040245654-pct00022
Figure 112004040245654-pct00023
로 표시된다. 따라서, 상기 식 (19)의 이득 조정 파라미터 kd 및 위상 조정 파라미터 fd를,
Figure 112004040245654-pct00024
로 설정하면, 상기 식 (21)의 우변의 제 2 항과 제 3 항이 상쇄된다. 이 때문에, 구동 대상으로의 작용력 F로부터 진동 성분이 제거되어, 구동 대상을 마치 구동력 Fm0만이 작용한 것처럼 구동할 수 있게 된다.
또한, G(s)≒D(s)의 경우는,
Figure 112004040245654-pct00025
로 되기 때문에,
Figure 112004040245654-pct00026
로 조정함으로써, 각속도 ωd의 값에 관계없이 회전체의 편심에 의한 진동 성분을 제거할 수 있다.
또한, 편심을 갖는 회전체의 편심 가진력에 의해 구동 대상이 가진되는 경우를 고려한다. 편심 가진력 Fr은 상기 식 (17)의 변위 Zd로부터 얻어지는 가속도에 편심에 의해 가진되는 질량 md를 곱하여 구할 수 있고, ωd를 θd의 각속도, α를 θd의 각가속도로 하여,
Figure 112004040245654-pct00027
로 표시할 수 있다. 이 편심 가진력 Fr에 기인한 구동 대상으로의 가진력 Fd는 F r로부터 Fd까지의 가진력 전달함수를 R(s)로 하면, 가진력 Fd는 라플라스 변환 L에 의해 다음 식 (28)과 같이 주어진다.
Figure 112004040245654-pct00028
여기서, 편심을 갖는 회전체의 회전각 θd를 이용하여 토크 지령값 Tr을 다음 식으로 정의한다.
Figure 112004040245654-pct00029
단, kr 및 φr은 각각 이득 조정 파라미터, 위상 조정 파라미터이다. 이 토 크 지령값 Tr이 구동 대상에 대하여 작용하는 구동력 Fm은 상기 식 (7)로부터,
Figure 112004040245654-pct00030
로 된다.
구동 대상에 작용하는 작용력 F는 상기 식 (28)과 상기 식 (30)의 합계이기 때문에,
Figure 112004040245654-pct00031
상기 식 (31)에서 편심을 갖는 회전체의 각속도 ωd가 일정하면 α는 제로(zero)이며, G(s)의 이득 및 위상차를 각각 Gdb, γG로 하고, 또한 R(s)의 이득 및 위상차를 각각 Rdb, γR로 하여, 상기 식 (31)의 우변 제 2 항 및 제 3 항의 진동 성분은, L-1을 역라플라스 변환으로 하여,
Figure 112004040245654-pct00032
Figure 112004040245654-pct00033
로 표시된다. 따라서, 상기 식 (29)의 이득 조정 파라미터 kr 및 위상 조정 파라미 터 φr을 각각,
Figure 112004040245654-pct00034
로 설정하면, 상기 식 (29)의 우변의 제 2 항 및 제 3 항이 상쇄된다. 이 때문에, 구동 대상으로의 작용력 F로부터 진동 성분이 제거되어, 구동 대상을 마치 구동력 Fm0만이 작용한 것처럼 구동할 수 있게 된다.
또한, G(s)≒R(s)의 경우는,
Figure 112004040245654-pct00035
로 되기 때문에,
Figure 112004040245654-pct00036
로 조정함으로써, 각속도 ωd의 값에 관계없이 회전체의 편심에 의한 진동 성분을 제거할 수 있다.
그리고, 동적 언밸런스와 동시에 편심을 갖는 회전체에 편심 가진력이 작용할 경우에는, θ=θd이기 때문에, 토크 지령값 T를,
Figure 112004040245654-pct00037
로 하고, 상기 식 (13), 식 (16), 식 (24), 식 (26), 식 (34) 및 식 (36)에 나타낸 바와 같이, 각 조정 파라미터 km, kd, kr, φ, φd 및 φ r을 정함으로써 구동 대상의 진동이 저감된다.
도 1은 본 발명에 의한 진동 조정 장치의 제 1 실시예의 전체적인 구조를 나타내는 사시도.
도 2는 제 1 실시예에 따른 진동 조정 장치의 전체적인 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 제 1 실시예에 따른 진동 조정 장치가 설치된 엘리베이터 시스템의 구성을 나타내는 개략도.
도 4는 제 1 실시예에서의 각속도 지령값과 시간의 관계를 나타내는 패턴도.
도 5는 제 1 실시예에서의 가속도와 시간의 관계를 나타내는 패턴도.
도 6은 제 1 실시예에서의 가속도와 시간의 관계를 나타내는 패턴도.
도 7은 제 1 실시예에서의 가속도와 시간의 관계를 나타내는 패턴도.
도 8은 제 1 실시예의 변형례의 전체적인 구조를 나타내는 사시도.
도 9는 제 1 실시예의 다른 변형례의 전체적인 구조를 나타내는 사시도.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진동 조정 장치가 설치된 엘리베이터 시스템의 구성을 나타내는 개략도.
도 11은 제 2 실시예에 따른 진동 조정 장치의 전체적인 구성을 나타내는 블 록도.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 진동 조정 장치가 설치된 1축 위치 결정 테이블 장치의 구성을 나타내는 개략도.
도 13은 제 3 실시예에 따른 진동 조정 장치의 전체적인 구성을 나타내는 블록도.
도 14는 본 발명에 의한 진동 조정 장치의 제 4 실시예의 전체적인 구성을 나타내는 블록도.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
[제 1 실시예]
도 1 내지 도 3에는 제 1 실시예에서의 진동 조정 장치가 전체적으로 1로 도시되어 있는 동시에, 구동력 발생 수단으로서의 회전 전동기(11), 구동 대상으로서의 이동체(14)를 구비한 엘리베이터 시스템이 전체적으로 5로 도시되어 있다. 그리고, 진동 조정 장치(1)는 회전 검출 수단(C1)과 회전 연산 수단(C2, C2')을 구비하고 있다.
본 실시예에서의 회전 검출 수단(C1)은 검출 대상으로서의 회전 전동기(11)에 부착되어 상기 회전 전동기(11)의 회전자 회전축(13)의 회전각에 비례한 전압을 출력하는 리졸버(15)와, 리졸버(15)의 회전자(도시 생략)에 직결되는 회전 입력축(17)과, 상기 회전자 회전축(13)을 접속하여 회전자 회전축(13)의 회전을 리졸버(15)의 회전 입력축(17)에 전달하는 회전 전달 수단(19)으로 구성되어 있다.
상기 회전 전달 수단(19)은, 예를 들어, 유니버설 조인트(universal joint)나 커플러(coupler)를 구비하고 있다. 리졸버(15)는 코일이 감겨진 회전자(도시 생략) 및 마찬가지로 코일을 구비한 고정자(21)로 구성되는 동시에, 상기 회전 입력축(17)의 소정 원점으로부터의 회전각 0∼2π(rad)마다 회전각에 대응하는 전압, 예를 들어, 0∼5(V)의 전압을 출력하는 신호 처리부(23)를 구비하고 있다. 리졸버(15)의 상기 고정자(21)는 브래킷(bracket)(25) 위에 지지 부재(27)에 의해 소정의 방법으로 고정되어 있다.
여기서, 구동력 발생 수단인 회전 전동기(11)에 대해서 설명한다. 회전 전동기(11)는 베이스(29) 위에 탑재되는 동시에 스토퍼(stopper)(31)로 고정되어 있어 베이스(29)와 일체화되고 있다. 회전 전동기(11)는 상기 회전자 회전축(13) 이외에 상기 회전 전동기(11)의 고정자를 내장하는 고정자 하우징(33), 고정자 하우징(33)의 원통 저면(底面) 중앙부에서 상기 회전자 회전축(13)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(35), 상기 회전자 회전축(13)의 다른 한쪽 선단(先端)에 부착되어 회전 전동기(11)의 토크를 로프(36)를 통하여 구동 대상으로서의 이동체(14)에 구동력을 전달하는 회전체로서의 시브(sheave)(37), 상기 진동 조정 장치(1)의 출력에 의거하여 상기 회전자 회전축(13)의 회전속도를 제어하는 토크 지령값을 연산하는 속도 제어 장치(39), 3상(three-phase) 교류 전원(41)으로부터 전력을 받는 동시에, 상기 속도 제어 장치(39)의 출력에 의거하여 상기 회전자 회전축(13)에 상기 토크 지령값과 동일한 토크를 발생시키는 구동 장치(43)를 구비하고 있다.
한편, 회전 검출 수단(C1)의 출력은 상기 회전 연산 수단(C2, C2')에 도입되 어 있다. 즉, 회전 연산 수단(C2)은 상기 신호 처리부(23)의 출력을 상기 회전자 회전축(13)의 회전각으로 변환하는 회전각 변환부(45), 상기 출력을 상기 회전자 회전축(13)의 각속도로 변환하는 각속도 변환부(47), 상기 회전각 변환부(45)의 출력에 대한 위상각을 조절하기 위한 위상 조정부(49), 상기 위상 조정부(49)의 출력(ψ2)과 회전각 변환부(45)의 출력(θ)을 가산하는 가산기(53), 상기 가산기(53)의 출력(θ+ψ2)이 입력되는 동시에 입력한 값의 정현값(sin(θ+ψ2))을 계산하는 정현 연산부(55), 상기 정현 연산부(55)의 출력에 조정 가능한 이득을 곱하는 이득 조정부(57), 상기 각속도 연산부(47)의 출력(ω)을 제곱하는 승산기(乘算器)(59) 및 상기 이득 조정부(57)의 출력(G2sin(θ+ψ2))과 승산기(59)의 출력(ω2)을 승산하는 각속도 승산부로서의 승산기(61)를 구비하고 있다. 그리고, 상기 위상 조정부(49), 가산기(53) 및 상기 정현 연산부(55)는 전체적으로 삼각 함수 연산부(C3)를 구성하고 있다.
또한, 회전 연산 수단(C2')은 각속도 변환부(47)의 출력인 각속도를 적분하는 적분기로서의 회전각 변환부(45's), 상기 회전각 변환부(45's)의 출력에 대한 위상각을 조절하기 위한 위상 조정부(49'), 상기 위상 조정부(49')의 출력(ψ1)과 회전각 변환부(45's)의 출력(θ)을 가산하는 가산기(53'), 상기 가산기(53')의 출력(θ+ψ1)을 입력하는 동시에 입력한 값의 정현값을 계산하는 정현 연산부(55'), 상기 정현 연산부(55')의 출력(sin(θ+ψ1))에 조정 가능한 이득 G1을 곱하는 이득 조정부(57')를 구비하고 있다. 여기서는, 삼각 함수 연산부(C3')가 상기 위상 조정부(49'), 가산기(53') 및 상기 정현 연산부(55')로 구성된다.
여기서, 이해를 용이하게 하기 위해, 구동력 지령 수단으로서의 속도 제어 장치(39) 및 회전 전동기(11)와 함께 구동력 발생 수단으로서의 구동 장치(43)에 대해서 설명한다. 속도 제어 장치(39)는 상기 회전자 회전축(13)의 각속도가 추종해야 할 각속도 목표 패턴을 출력하는 각속도 목표 패턴 발생기(65), 각속도 목표 패턴 발생기(65)의 출력 및 각속도 변환부(47)의 출력에 의거하여 상기 회전자 회전축(13)의 회전속도를 목표 패턴에 추종시키기 위한 토크 지령값을 연산하는 토크 지령 연산부(67)를 구비하고 있다. 이 토크 지령 연산부(67)의 출력은, 상기 승산기(61) 및 상기 이득 조정부(57')의 각각의 출력과 함께 가산되어 복합 진동 조정 가산기로서의 가산기(68)로부터 출력된다. 또한, 구동 장치(43)는 상기 3상 교류 전원(41)으로부터의 전력을 직류 전력으로 변환하기 위한 컨버터(69), 상기 가산기(68)의 출력 및 회전각 변환부(45's)의 출력에 의거하여 상기 가산기(68)의 출력값과 동일한 토크를 상기 회전 전동기(11)가 발생하도록 컨버터(69)의 직류 전력으로부터 3상 교류 전력을 공급하는 인버터(71)를 구비하고 있다. 여기서, 인버터(71)는, 소정의 토크를 발생시키는 3상 교류 전류에 의해 회전 전동기(11)가 여자(勵磁)되도록 상기 가산기(68)의 출력 및 회전각 변환부(45's)가 출력하는 시브(37)의 회전각에 의거하여 사이리스터(thyristor) 점호각(點弧角)을 제어하는 점호각 제어부(75) 및 점호각 제어부(75)의 출력에 의해 상기 회전 전동기(11)에 3상 교류 전류를 공급하는 사이리스터부(73)를 구비하고 있다.
진동 조정 장치(1), 속도 제어 장치(39) 및 구동 장치(43)에 있어서, 이들 장치의 동작에 필요한 전력은 단상(單相) 교류 전원(77)으로부터 공급되고 있다. 또한, 이하의 블록도에 있어서, 화살표 선은 신호 경로를, 또한 막대선은 회전 전동기(11) 및 진동 조정 장치(1) 주변의 전력 경로를 나타내고 있다.
또한, 엘리베이터 시스템(5)은 상하 방향으로 소정의 부착 방법에 의해 부설(敷設)된 가이드 레일(79)과, 이 가이드 레일(79)을 따라 상하로 이동하는 이동체(14), 위쪽으로부터 이동체(14)에 소정의 방법으로 부착된 제 1 로프(36), 이동체(14)의 중량을 지지할 때에 발생하는 상기 로프(36)의 장력(張力) 방향을 반전시키는 시브(37) 및 세컨더리 시브(secondary sheave)(81), 상기 로프(36)의 다른 한쪽의 단부(端部)에 소정의 방법으로 부착되고, 이동체(14)의 중량에 기인하는 상기 로프(36)의 장력과 대략 균형을 이루는 중량을 구비한 중량부(83), 회전 전동기(11), 상기 이동체(14)로부터 수하(垂下)되고, 다른 한쪽의 단부가 상기 중량부(83)에 소정의 방법으로 부착된 제 2 로프(85), 상기 로프(85)가 걸쳐져 상기 로프(85)의 이동에 의해 회전하는 동시에 자중(自重)으로 상기 로프(85)에 장력을 부여하는 제 2 시브(87), 상기 로프(85)의 장력 변동에 의해 발생하는 상기 시브(87)의 상하동에 댐핑(damping)력을 부여하는 동시에 상기 시브(87)를 좌우로 안내하는 시브 지지 수단(89)으로 구성되어 있다.
이동체(14)는 상기 로프(36, 85)의 장력에 대하여 충분한 강성(剛性)을 갖는 프레임(91), 상기 프레임(91)의 4개의 코너(corner)에 배치되어 이동체(14)를 상기 가이드 레일(79)을 따라 안내하기 위한 가이드 롤러 유닛(93), 사람과 하물(荷物) 을 탑재하기 위한 엘리베이터 카(95), 프레임(91)을 통하여 엘리베이터 카(95)에 침입하는 상기 로프(36, 85)의 종진동(縱振動) 고주파 성분을 차단하는 동시에 프레임(91)에 대하여 엘리베이터 카(95)를 지지하기 위한 서스펜션(suspension)(97)을 구비하고 있다. 여기서, 구동 대상인 엘리베이터 카(95)에는 가속도 검출 수단으로서 상기 엘리베이터 카(95)의 상하 방향 가속도를 검출하기 위한 가속도 검출기(99)가 소정의 방법으로 부착되어 있다. 가속도 검출기(99)의 검출 결과는 케이블(도시 생략)에 의해 회전 연산 수단(C2, C2')의 근방에 배치되는 가속도 표시 수단(101)에 도입되고, 가속도 검출 결과가, 예를 들어, 타임차트로서 표시된다.
회전 전동기(11)는 상기 베이스(29)를 통하여 상기 세컨더리 시브(81)와 함께 머신 베드(machine bed)(103)에 소정의 방법으로 부착되어 있고, 전체적으로 전동기 유닛(104)을 구성하고 있다. 그리고, 상기 머신 베드(103)는 방진(防振) 고무(105)를 통하여 건물(도시 생략)의 상층 플로어(floor)(107)에 설치되어 있다. 또한, 세컨더리 시브(81)가 로프(36)의 장력에 의해 자유롭게 회전할 수 있다.
시브 지지 수단(89)은 상기 시브(87)를 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링(109), 상기 베어링(109)을 양측으로부터 끼워 넣도록 배치되어 상하하는 상기 시브(87)를 안내하는 시브 가이드(111)로 구성되어 있다. 또한, 상기 시브 가이드(111)의 하단(下端)은 건물(도시 생략)의 하층 플로어(113)에 고정되어 있다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 본 실시예에 따른 진동 조정 장치의 동작에 대해서 설명한다.
장치가 대기 상태, 즉, 3상 교류 전원(41) 및 단상 교류 전원(77)이 투입되는 동시에 진동 조정 장치(1), 속도 제어 장치(39) 및 구동 장치(43)가 가동 상태이지만 각속도 목표 패턴 발생기(65)가 제로를 출력하고 있을 경우에는, 회전자 회전축(13)은 각속도 제로의 상태를 유지하고 있다. 또한, 장치의 최초 기동 시에는 이득 조정부(57, 57')에는 제로가 설정되어 있다. 이윽고, 각속도 목표 패턴 발생기(65)가, 예를 들어, 도 4에 나타낸 바와 같은 사다리꼴 패턴을 발생하여 목표 각속도가 증가하기 시작하면 토크 지령 연산부(67)에서 각속도 변환부(47)로부터 출력되는 현재의 회전자 회전축(13) 각속도와 목표 패턴 발생기(65)의 각속도 목표값에 의거하여 회전 전동기(11)가 발생해야 할 토크 지령값이 연산되고, 연산 결과가 가산기(68)를 통하여 구동 장치(43)에 출력된다. 그리하면, 점호각 제어부(75)에서는 회전 전동기(11)가 지령값대로의 토크를 발생하도록 사이리스터부(73)에 대한 점호각이 제어되고, 인버터(71)로부터 여자 전류가 출력되어 회전 전동기(11)는 지령값대로의 토크를 발생한다. 그리고, 회전 전동기(11)의 토크에 의해 시브(37)가 회전자 회전축(13)과 함께 회전을 개시한다. 회전자 회전축(13)의 회전은 회전 전달 수단(19) 및 회전 입력축(17)을 통하여 리졸버(15)에 입력되고, 신호 처리부(23)에서는 회전자 회전축(13)의 회전각 증가에 대응하여 출력 전압이 상승한다. 신호 처리부(23)의 출력 전압은 회전각 변환부(45)에서 회전자 회전축(13)의 회전각으로 변환되는 반면, 각속도 변환부(47)에서, 예를 들어, 의사(擬似) 미분기 등에 의해 각속도로 변환된다. 이 각속도는 다시 토크 지령 연산부(67)에 피드백(feedback)되고, 이렇게 하여 시브(37)의 회전속도(각속도)는 도 4에 나타낸 바와 같이 목표값에 추종(追從)한다. 그리하면, 시브(37)에 걸쳐진 로프(36)를 통하여 장력이 이동체(14)에 전달되고, 이동체(14)도 소정의 목표속도 패턴에 추종하여 상승한다. 이 경우, 이동체(14)는 도 5에 나타낸 바와 같은 가속도로 운동한다.
이 때, 회전체로서의 시브(37)에 동적 언밸런스가 있으면, 상술한 식 (4)
Figure 112004040245654-pct00038
로 표현되는 원심력이 엘리베이터 시스템(5)에 작용한다(이하, 인용하는 수식의 의의에 대해서는 [발명의 상세한 설명] 항을 참조).
그리하면, 방진 고무(105)에 의해 지지되는 전동기 유닛(104)에는 그 중심 둘레에 진동이 발생하고, 이 진동의 이동체(14)의 구동 방향, 즉, 상하 방향의 진동 성분이 로프(36)를 통하여 이동체(14)에 전파된다. 마찬가지로, 이 진동의 상하 방향의 진동 성분은 중량부(83)에도 전파된다. 그리고, 로프(85)를 통하여 시브(87)에도 상기 진동이 전파되어, 결국 엘리베이터 시스템(5) 전체에 상하동이 발생한다.
전동기 유닛(104)에 작용하는 상하 방향의 가진력은 상술한 식 (5)
Figure 112004040245654-pct00039
그리고, 이 가진력이 이동체(14)에 전파되었을 때의 가진력은 상술한 식 (6)
Figure 112004040245654-pct00040
로 기술(記述)되고, 이동체(14)에는 도 6에 나타낸 바와 같은 상하 진동이 발생한다.
이동체(14)가 소정의 속도 목표값에 추종할 때에 이러한 상하 진동이 발생하 면, 그것이 서스펜션(97)을 통하여 엘리베이터 카(95)에 전파되어, 탑승감이 현저하게 손상된다.
그러나, 본 발명에 따른 진동 조정 장치(1)에서는, 토크 지령 연산부(67)의 출력에 회전 연산 수단(C2)의 출력이 가산되어, 이동체(14)를 가진하는 상술한 식 (6)의 가진력이 상쇄된다. 즉, 회전 검출 수단(C1)의 출력이 회전각 변환부(45)에 도입되고, 회전각 변환부(45)로부터 출력되는 회전각(θ)이 가산기(53)에서 위상 조정부(49)의 소정 위상각(ψ2)과 가산되어 정현 연산부(55)에 도입되며, 가산기(53)의 출력값(θ+ψ2)의 정현값(sin(θ+ψ2))이 연산된다. 한편, 각속도 변환부(47)로부터 출력되는 현재의 회전자 회전축(13)의 각속도(ω)는 승산기(59)에 도입되어 각속도의 평방값(ω2)이 계산된다. 정현 연산부(55)의 출력에는 이득 조정부(57)에서 소정의 이득(G2)이 승산된 후, 승산기(61)에서 상기 승산기(59)로부터의 각속도 평방값(ω2)이 승산된다. 그리고, 승산기(61)의 출력이 회전 연산 수단(C2)의 출력으로 된다. 즉, 회전자 회전축(13)의 회전각(θ) 및 각속도(ω)에 대하여, 상술한 식 (2)
Figure 112004040245654-pct00041
에서의 연산 결과가 회전 연산 수단(C2)으로부터 출력된다.
이 때, 상기 식 (2)의 이득 G2 및 위상차 ψ2가 상술한 식 (13)
Figure 112004040245654-pct00042
또는 상술한 식 (16)
Figure 112004040245654-pct00043
로 정의되는 이득 km 및 위상차 ψ와 동일하면, 이동체(14)에 작용하는 가진력이 상쇄되어 상하 진동이 발생하지 않고 이동체(14)는 완만하게 상승한다. 또한, 이동체(14)가 하강할 경우는, 도 4의 속도 목표 패턴을 -1배하여 각속도 목표 패턴 발생기(65)로부터 출력하면 되고, 이 경우도 상기 식 (13) 및 식 (16)의 관계가 성립하기 때문에, 상술한 식 (14)
Figure 112004040245654-pct00044
가 만족된다. 따라서, 이동체(14)가 완만하게 하강하게 된다.
또한, 회전축(13)에 부착되는 시브(37)에 편심이 있으면, 시브(37)에는 상술한 식 (17)
Figure 112004040245654-pct00045
과 같은 상하의 변위가 발생한다. 이 변위도 원심력과 동일하게 엘리베이터 시스템(5)에 작용한다.
따라서, 이 변위에 기인하는 이동체(14)로의 가진력은 상술한 식 (18)
Figure 112004040245654-pct00046
로 기술된다. 그리고, 이동체(14)에는 상하 진동이 발생한다.
그러나, 본 발명에 따른 진동 조정 장치(1)에서는, 토크 지령 연산부(67)의 출력에 회전 연산 수단(C2')의 출력이 가산되어, 이동체(14)를 가진하는 상기 식 (18)에 나타낸 가진력이 상쇄된다. 즉, 각속도 변환부(47)의 출력(ω)이 회전각 변환부(45's)에 도입되고, 회전각 변환부(45's)로부터 출력되는 회전각(θ)이 가산기(53')에서 위상 조정부(49')의 소정 위상각(ψ1)과 가산되어 정현 연산부(55')에 도입되며, 가산기(53')의 출력값의 정현값(sin(θ+ψ1))이 연산된다. 정현 연산부(55')의 출력에는 이득 조정부(57')에서 소정의 이득(G1)이 승산되어, 회전 연산 수단(C2')의 출력으로 된다.
즉, 회전자 회전축(13)의 회전각 및 각속도에 대하여, 상술한 식 (1)
에서의 연산 결과가 회전 연산 수단(C2')으로부터 출력된다.
이 때, 상기 식 (1)의 이득 G1 및 위상차 ψ1이 상술한 식 (24)
Figure 112004040245654-pct00048
또는 상술한 식 (26)
Figure 112004040245654-pct00049
로 정의되는 이득 kd 및 위상차 ψd와 동일하면, 이동체(14)에 작용하는 가진력이 상쇄되어 상하 진동이 발생하지 않고 이동체(14)는 완만하게 상승한다. 또한, 이동체(14)가 하강할 경우는 도 4의 속도 목표 패턴을 -1배하여 각속도 목표 패턴 발생기(65)로부터 출력하면 되고, 이동체(14)가 완만하게 하강하게 된다.
또한, 본 실시예에서는 시브(37)의 동적 언밸런스 및 편심에 기인한 복합적 상하 진동이 이동체(14)에 발생하는 경우를 설명하고 있지만, 이러한 경우에도 이득 G2, G1 및 위상차 ψ2, ψ1은 다음과 같이 하여 조정할 수 있다.
① 모든 값을 제로로 설정한다. 이 때, 가속도 표시 수단에는, 예를 들어, 도 7에 나타낸 바와 같이 도 6보다 큰 이동체(14)의 상하 진동이 표시된다.
② 이득 G1을 서서히 크게 설정하면서, 도 7의 상하 진동 진폭에 변화가 생기게 될 때까지 이동체(14)의 승강을 반복한다.
③ 도 7의 진폭에 변화가 생기면 이득 G1을 고정시킨다.
④ 위상차 ψ1을 증가(감소)시키면서 이동체(14)의 승강을 반복하고, 이동체(14)의 상하 진동 진폭이 최소로 된 부분에서 위상차 ψ1을 고정시킨다.
⑤ 이득 G1을 증가(감소)시키면서 이동체(14)의 승강을 반복하고, 이동체(14)의 상하 진동 진폭이 최소로 된 부분에서 이득 G1을 고정시킨다. 이 조작에 의해 이득 G1 및 위상차 ψ1이 각각 이득 kd 및 위상차 ψd와 동일해지고, 편심에 기인하는 이동체(14)의 상하 진동이 상쇄되어, 예를 들어, 도 6의 진동 파형이 가속도 표시 수단에 나타난다.
⑥ 이득 G2를 서서히 크게 설정하면서, 도 6의 상하 진동 진폭에 변화가 생기게 될 때까지 이동체(14)의 승강을 반복한다.
⑦ 도 6의 진폭에 변화가 생기면 이득 G2를 고정시킨다.
⑧ 위상차 ψ2를 증가(감소)시키면서 이동체(14)의 승강을 반복하고, 이동체(14)의 상하 진동 진폭이 최소로 된 부분에서 위상차 ψ2를 고정시킨다.
⑨ 이득 G2를 증가(감소)시키면서 이동체(14)의 승강을 반복하고, 이동체(14)의 상하 진동 진폭이 최소로 된 부분에서 이득 G2를 고정시킨다. 이 조작에 의해 이득 G2 및 위상차 ψ2가 각각 km 및 위상차 ψ와 동일해지고, 동적 언밸런스에 기인하는 이동체(14)의 상하 진동이 상쇄되어, 예를 들어, 도 5의 가속도 파형이 가속도 표시 수단에 나타나고, 상하 진동이 제거된 것을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 시브(37)의 동적 언밸런스 및 편심과 같은 기계적 정밀도가 원인으로 되어 이동체(14)에 발생하는 상하 진동이 토크 제어에 의해 제거된다. 이 때문에, 엘리베이터 카(95)의 가속도로 규정되는 탑승감 기준 등 장치에 요구되는 성능, 우수한 탑승감을 장치 전체의 강성이나 가공 정밀도에 의존하지 않고 제공할 수 있으며, 고강도의 재료나 보강(補强)이 불필요하여 비용의 상승을 초래하지 않는다.
또한, 상기 제 1 실시예에서는, 동적 언밸런스 및 편심에 기인한 이동체(14)의 복합적 상하 진동에 대처하기 위해, 2개의 회전 연산 수단을 구비하고 있지만, 이것은 회전 연산 수단의 사용 개수를 전혀 한정하지 않아, 동적 언밸런스 또는 편심을 갖는 회전체의 개수에 따라 필요한 수만큼 구비하면 된다.
또한, 회전체로서의 시브가 동적 언밸런스와 편심을 갖고 있지만, 이것은 동적 언밸런스 또는 편심을 갖는 회전체의 종류를 전혀 한정하지 않아, 예를 들어, 전동기의 회전자일 수도 있다.
또한, 회전 검출 수단이 리졸버를 구비하고 있지만, 이것은 회전 검출 수단의 구성을 전혀 한정하지 않아, 다양한 변경이 가능하다. 예를 들면, 입력축의 각속도 증가에 비례한 출력 전압이 얻어지는 발전기이면 아무런 지장이 없다.
또한, 회전 전달 수단(19) 및 회전 입력축(17)에 의해 회전 전동기(11)의 회전을 전달하고 있지만, 이것은 회전 전달 수단(19)의 형태나 회전 입력축(17)의 사용을 전혀 제한하지 않아, 예를 들어, 도 8에 나타낸 바와 같이 회전자 회전축(13)의 단부 주위에 등간격의 스트라이프 모양(115)을 마련하고, 신호 처리부(23')에 부수되는 광학 소자(117)에 의해 이것을 판독하는 회전 검출 수단(C1')으로서의 광학식 인코더(119)이거나, 도 9에 나타낸 바와 같이 회전자 회전축(13)의 회전을 회전 전달 수단으로서의 롤러(121)를 통하여 로터리(rotary) 인코더(123)에 전달하는 회전 검출 수단(C1")일 수도 있다.
또한, 진동 조정 장치(1), 속도 제어 장치(39) 및 구동 장치(43)가 개별적으로 배치되어 있지만, 이것은 각각의 배치나 설치 개소를 전혀 한정하지 않아, 속도 제어 장치나 구동 장치 내에 진동 조정 장치가 전체적으로 또는 분할되어 설치되어 있거나, 구동 장치 내에 진동 조정 장치 및 속도 제어 장치가 설치되어 있어도 아 무런 지장이 없다.
[제 2 실시예]
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예를 도 10 및 도 11에 의거하여 설명한다. 제 1 실시예에서는, 회전체가 동적 언밸런스 및 편심을 갖는 시브(37)인 경우를 상정(想定)하고, 이것에 대응하여 병렬로 나열되는 2개의 회전 연산 수단(C2, C2")을 이용한 예를 나타냈다. 이것에 대하여, 제 2 실시예에서는, 모두 동적 언밸런스(편심은 무시할 수 있음)가 문제로 되는 시브(37) 및 시브(87)를 회전체로서 구비한 계에서의 진동 조정에 대해서 설명하기로 한다.
본 실시예에서의 진동 조정 장치(1')는 시브(37)의 회전을 검출하는 회전 검출 수단(C1), 시브(87)의 회전을 검출하는 회전 검출 수단(C1'), 회전 연산 수단(C2), 이것과 동일한 구성을 구비한 회전 연산 수단(C2")을 구비하여 구성된다.
또한, 이하에서 제 1 실시예에서의 요소와 동일한 구성 및 기능을 갖는 요소에 대해서는 동일한 부호를 첨부하여 설명을 생략하는 동시에, 구성 또는 기능에 차이가 있을 경우에는 「'」 또는 「"」 기호의 부가에 의해 구별하기로 한다.
회전 검출 수단(C1')은 회전체로서의 시브(87)의 원통 저면에 설치된 회전축 둘레에 등간격의 스트라이프 모양(115'), 베어링(109)의 상단에 소정의 방법으로 부착된 신호 처리부(23')에 부수되는 광학 소자(117)를 구비한 광학식 인코더(119')를 갖고 있다. 따라서, 회전 연산 수단(C2")에는 회전각 변환부(45)를 통하여 시브(87)의 회전 정보가 입력된다.
그리하면, 회전 연산 수단(C2")으로부터는 시브(87)의 동적 언밸런스에 기인 한 이동체(14)의 상하 진동을 억제하기 위해, 상술한 식 (2)
Figure 112004040245654-pct00050
에 의거한 토크 지령 보상값이 출력된다.
토크 지령 연산부(67), 회전 연산 수단(C2) 및 회전 연산 수단(C2") 각각의 출력은 동적 밸런스 조정 가산기로서의 가산기(68')에서 가산되고, 가산기(68')의 출력이 시브(37) 및 시브(87)의 동적 언밸런스에 기인한 이동체(14)의 상하 진동을 억제하는 토크 지령값으로서 구동 장치(43)에 도입된다.
[제 3 실시예]
다음으로, 본 발명의 제 3 실시예를 도 12 및 도 13에 의거하여 설명한다. 상술한 제 1 및 제 2 실시예에서는, 구동력 발생 수단이 회전 전동기, 구동 대상이 엘리베이터 시스템의 이동체(14)였다. 그러나, 본 발명에서의 구동력 발생 수단이나 구동 대상을 전혀 한정하지 않아, 다양하게 변형하여도 아무런 지장이 없다. 본 실시예에서는, 구동 대상이 1축 위치 결정 테이블 장치의 테이블, 구동력 발생 수단이 리니어 모터인 경우의 진동 조정에 대해서 설명한다.
즉, 본 실시예에서는, 구동 대상이 1축 위치 결정 테이블 장치(125)의 위치 결정 테이블(127)이다. 1축 위치 결정 테이블 장치(125)는, 리니어 고정자(126)와 가동자를 겸한 테이블(127)로 구성되는 구동력 발생 수단으로서의 리니어 유도(誘導) 모터(129), 입력되는 추력 지령값과 일치하는 추력을 테이블(127)에 부여하기 위한 구동력 발생 수단으로서의 구동 장치(43'), 테이블(127)을 리니어 유도 모터(129)의 양단에서 지지하기 위한 회전체로서의 롤러(133a, 133b), 단면(斷面)이 역 (逆)U자 형상인 궤도(軌道) 프레임(137), 상기 궤도 프레임(137)의 측면에 고정되어 롤러(133a, 133b)를 회전 가능하게 유지하기 위한 베어링(139), 테이블(127)의 위치를 검출하기 위한 광학식 리니어 센서(141), 광학식 리니어 센서(141)에서 검출된 테이블(127)의 위치 정보를 의사(pseudo) 미분기(143)를 통하여 도입하는 동시에 속도 목표 패턴 발생기(145)의 출력을 도입하여 테이블(127)의 움직임을 소정의 속도 패턴에 추종시키기 위한 추력 지령값을 출력하는 추력 지령 연산부(147)를 구비한 속도 제어 장치(39'), 커플러(도시 생략)를 통하여 롤러(133a, 133b)의 각각의 회전축에 검출축이 접속된 회전 검출 수단(C1")으로서의 로터리 인코더(123a, 123b)를 구비하고 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 진동 조정 장치(1")는, 회전 전달 수단(19)으로서 커플러(도시 생략), 로터리 인코더(123a, 123b))의 출력을 회전각에 따른 전압으로 변환하는 신호 처리부(23"a, 23"b))로 구성되는 회전 검출 수단(C1"a, C1"b))과, 회전 검출 수단(C1"a, C1"b))의 출력에 의거하여 롤러(133a, 133b))의 편심에 기인하여 발생하는 테이블(127)의 구동 방향 진동을 억제하기 위한 추력 보상값을 연산하는 회전 연산 수단(C2'a, C2'b))과, 회전 연산 수단(C2'a, C2'b)의 각각의 출력 및 속도 제어 장치(39')의 출력을 합계하는 편심 진동 조정 가산기로서의 가산기(68")를 구비하고 있다. 또한, 상기 회전 연산 수단(C2'a, C2'b))에서 회전 검출 수단(C1"a, C1"b))의 출력이 회전각 변환부(45')에서 롤러(133a, 133b))의 회전각으로 변환된다.
여기서, 롤러(133a, 133b))에 편심이 있으면, 롤러(133a, 133b))의 회전에 따라 리니어 고정자(126)와 테이블(127)의 공극(空隙) 길이가 변동하고, 리니어 유도 모터(129)의 추력은 회전에 동기하여 변동한다. 이 때문에, 테이블(127)은 구동 방향으로 진동하면서 속도 패턴에 추종하게 된다. 그럼에도 불구하고, 본 실시예에 의하면, 롤러(133a, 133b))의 편심에 기인하는 리니어 유도 모터(129)의 추력 변동이 진동 조정 장치(1")에 의해 보상되어, 테이블(127)에 구동 방향의 진동이 발생하지 않는다.
이 때문에, 롤러(133a, 133b)의 가공 정밀도 및 부착 정밀도를 완화할 수 있고, 장치의 비용 저감이 가능해진다. 또한, 회전 연산 수단(C2'a, C2'b)의 각각의 이득 조정부(57'), 위상 조정부(49')의 값을 정할 때는 광학식 리니어 센서(141)의 위치 정보 출력을 직렬로 연결된 2개의 의사 미분기를 통하여 테이블(127)의 가속도로 변환하면 상술한 조정 순서에 따를 수 있어, 파라미터 조정 작업이 용이해진다. 이 경우, 광학식 리니어 센서(141), 2개의 의사 미분기(143, 149)로 가속도 검출 수단(151)이 구성된다.
[제 4 실시예]
또한, 본 발명의 제 4 실시예를 도 1, 도 3 및 도 14에 의거하여 설명한다. 상술한 제 1 내지 제 3 실시예에서는 이득 조정부 및 위상 조정부의 값이 고정되어 있었지만, 이것은 이득 조정부 및 위상 조정부의 값을 한정하지 않아, 구동 대상의 운전 상태에 따라 적당한 소정값을 설정하여도 아무런 지장이 없다.
즉, 본 실시예에서는, 제 1 실시예의 엘리베이터 시스템(5)에 있어서, 엘리베이터 시스템(5)의 승강(昇降) 행정(行程)이 길어, 구동 대상으로서의 이동체(14) 의 운전시 최대 가속도 및 운전시 최대 속도가 크게 설정되어 있다. 또한, 최대 속도 운전시에서의 회전 전동기(11) 진동을 플로어에 전달하지 않기 위해, 방진 고무(105)에는 보다 큰 탄성이 부여되고 있다.
그리고, 속도 제어 장치(39)로부터는 엘리베이터 시스템 운전시의 최대 설정 속도에 의거하여 설정 속도 신호 V 및 엘리베이터 승강시의 회전 전동기(11)의 회전 방향 신호 D가 출력된다. 진동 조정 장치(1''')는 회전 검출 수단(C1)과 회전 연산 수단(C2, C2'''), 설정 속도 신호 V에 의거하여 소정값을 출력하는 이득 전환 수단(153), 위상 전환 수단(155), 설정 속도 신호 V 및 회전 방향 신호 D에 의거하여서 소정값을 출력하는 위상 설정기(157), 상기 위상 전환 수단(155) 및 상기 위상 설정기(157)의 출력을 가산하는 가산기(159)를 구비하고 있다.
회전 연산 수단(C2)에서는, 이득 조정기(57) 및 위상 조정기(49)는 이득 전환 수단(153) 및 가산기(159)의 출력에 의거하여 각각 소정의 값으로 조정된다.
또한, 회전 연산 수단(C2''')은 상기 각속도 변환부(47)의 출력을 상기 회전자 회전축(13)의 각가속도(α)로 변환하는 각가속도 변환부(161), 상기 회전자 회전축(13)의 각도(θ)를 출력하는 적분기(45's), 상기 회전각 변환부(45's)(적분기)의 출력(θ)에 대한 위상각을 가산기(159)의 출력에 의거하여 설정하기 위한 위상 조정부(49"), 상기 위상 조정부(49")의 출력(ψ3)과 회전각 변환부(45's)의 출력(θ)을 가산하는 가산기(53"), 상기 가산기(53")의 출력(θ+ψ3)이 입력되는 동시에 입력한 값의 여현값(cos(θ+ψ3))을 계산하는 여현 연산부(55"), 상기 이득 전환 수 단(153)의 출력에 의거하여 상기 여현 연산부(55")의 진폭(G3)을 설정하는 이득 조정부(57"), 상기 각가속도 변환부(161)의 출력(α)과 상기 이득 조정부(57")의 출력(G3cos(θ+ψ3))을 승산하는 각가속도 승산부로서의 승산기(61")를 구비하고 있다. 그리고, 상기 위상 조정부(49"), 가산기(53") 및 상기 여현 연산부(55")는 전체적으로 삼각 함수 연산부(C3")를 구성하고 있다. 그리고, 각속도 승산부로서의 상기 승산기(61) 및 상기 승산기(61")의 출력이, 즉, 회전 연산 수단(C2, C2''')의 출력이 상기 토크 지령 연산부(67)의 출력과 함께 가산기(68")에 입력되어, 다중 진동 조정 가산기로서의 가산기(68")로부터 출력된다.
또한, 가산기(68")에 입력되는 회전 연산 수단(C2, C2''')의 출력 합은, 상술한 식 (3)
Figure 112004040245654-pct00051
로 표현할 수 있다.
이 때문에, 결과적으로 상술한 식 (29)
Figure 112004040245654-pct00052
에 의거한 토크 지령값이 상기 구동 장치(43)에 입력된다.
본 실시예와 같이, 승강 행정이 길어서 운전시 최대 가속도 및 운전시 최대 속도가 크게 설정되어 있는 데다가 방진 고무(105)의 탄성이 낮은 엘리베이터 시스템에서는, 시브(37)가 축편심을 가지면 최대 속도 및 그 근방의 가감속 시에서 시 브(37)의 축편심에 기인하는 편심 가진력이 과대해지고, 이동체(14)에는 종진동이 발생한다. 또한, 방진 고무(105)의 탄성이 낮을 경우에는, 과대해진 편심 가진력에 의해 방진 고무(105) 위에서 전동기 유닛(104) 전체가 상하로 진동하고, 이 전동기 유닛(104)의 진동이 편심 가진력에 부가되어 이동체(14)가 가진된다. 이 전동기 유닛(104)의 상하 진동과 편심 가진력의 가진합력은 그 진폭 및 상기 회전축(13)의 회전각과의 위상차가 운전시의 최대 설정 속도 및 운전시 설정 가속도로 변화한다. 그리고, 위상차에 대해서는 회전 전동기(11)의 회전 방향에 따라서도 변화한다. 이 때문에, 이동체(14)가 특정의 최대 설정 속도로 상승하는 경우에서 이동체(14)의 상하 진동이 감쇄되도록 이득 조정부(57, 57") 및 위상 조정부(49, 49")를 조정하여도, 예를 들어, 이동체(14)의 하강 시에서는 이동체(14)의 종진동이 감쇄되지 않는다는 사태가 발생하게 된다. 또한, 최대 설정 속도를 변경하면 상승 시 및 하강 시에 이동체(14)에는 종진동이 발생하게 된다.
그럼에도 불구하고, 본 실시예에서는 진동 조정 장치(1''')가 도 14와 같이 구성되어 있어, 상기 이득 전환 수단(153), 상기 위상 전환 수단(155) 및 상기 위상 설정기(157)에 의해, 최대 설정 속도 및 회전 전동기(11)의 회전 방향에 따라 이득 조정부(57, 57")의 이득(G3) 및 위상 조정부(49, 49")의 위상차(ψ3 )가 적절히 설정된다. 상기 가진합력은 최대 설정 속도 및 회전 전동기(11)의 회전 방향에 따라 진폭과 위상차가 변화하는 편심 가진력으로 간주할 수 있기 때문에, 운전 상태 마다 상술한 식 (28)
Figure 112004040245654-pct00053
로 표시되는 편심 가진력이 상술한 식 (29)
Figure 112004040245654-pct00054
에 의거한 토크 지령값에 의해 상쇄되어, 모든 운전 상태에서 이동체(14)의 종진동이 감소한다.
이 때문에, 이동체(14)의 승강 시에서 어느 쪽으로도 종진동이 발생하지 않고, 또한 야간에 정숙(靜肅) 운전을 위해 최대 설정 속도를 낮게 설정하여도 이동체(14)에 종진동이 발생하지 않는다.
또한, 상기 각 실시예에서는, 회전 연산 수단은 아날로그 연산적으로 설명되어 있지만, 이것은 아날로그 및 디지털의 연산 방식을 전혀 한정하지 않아, 디지털 연산 방식을 적용할 수도 있다.
그 이외에, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 진동 조정 장치에 의하면, 회전체의 동적 언밸런스나 편심에 기인하는 구동 대상의 진동을 기계적 정밀도나 강성을 높이지 않고 대폭으로 저감시킬 수 있기 때문에, 장치의 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 구동 대상에 불필요한 진동이 발생하지 않아 파손(破損)되기 어려워지기 때문에, 장치의 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.

Claims (33)

  1. 구동 대상을 구동하는 구동력 발생 수단과,
    상기 구동력 발생 수단의 구동력으로 회전하는 회전체와,
    상기 구동력 발생 수단이 발생해야 할 추력(推力) 또는 토크(torque)를 지령(指令)하는 구동력 지령 수단과,
    상기 회전체의 회전 운동을 검출하는 회전 검출 수단과,
    상기 회전 검출 수단의 출력에 의거하여 상기 회전체의 회전각을 출력하는 회전각 변환부와, 상기 회전 검출 수단으로부터 출력된 상기 회전각의 1 차 함수로 표현되는 각도의 정현값(sine) 또는 여현값(cosine)을 연산하는 삼각 함수 연산부와, 상기 삼각 함수 연산부의 출력에 소정의 이득(gain)을 곱하는 이득 조정부를 포함하는 회전 연산 수단과,
    상기 회전 연산 수단의 연산 결과에 의거하여 상기 구동력 지령 수단의 출력을 보정하는 구동력 지령 보정 수단을 구비한 진동 조정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 연산 수단이, 상기 회전각 변환부 출력의 1 차 함수 절편(切片)으로서의 소정의 조정 위상값을 출력하는 위상 조정부를 더 포함하고, 상기 회전각의 1 차 함수로서 표현되는 각도는 상기 회전각에 상기 조정 위상값을 가산하여 얻어지는 각도이며, 상기 삼각 함수 연산부는 상기 회전각에 상기 조정 위상값을 가산 하여 얻어지는 각도의 정현값 또는 여현값을 연산하는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 연산 수단이, 상기 회전 검출 수단의 출력에 의거하여 상기 회전체의 각속도(角速度)를 출력하는 각속도 변환부와, 상기 삼각 함수 연산부 또는 상기 이득 조정부의 출력에 상기 각속도 변환부로부터 출력된 각속도의 제곱을 곱하는 각속도 승산부(乘算部)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 연산 수단이, 상기 회전 검출 수단의 출력에 의거하여 상기 회전체의 각가속도(角加速度)를 출력하는 각가속도 변환부와, 상기 삼각 함수 연산부 또는 상기 이득 조정부의 출력에 상기 각가속도 변환부의 출력을 곱하는 각가속도 승산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동력 지령 보정 수단이, 상기 구동력 지령 수단의 출력과 상기 이득 조정부의 출력의 합을 연산하는 가산기(加算器)를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동력 지령 보정 수단이, 상기 구동력 지령 수단의 출력과 상기 각속도 승산부의 출력의 합을 연산하는 가산기를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  7. 삭제
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동력 지령 보정 수단이, 상기 구동력 지령 수단의 출력과 상기 각속도 승산부의 출력과 상기 이득 조정부의 출력의 합을 연산하는 가산기를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  9. 삭제
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전 연산 수단이, 상기 회전각을 θ, 상기 이득 조정부의 이득을 G1, 상기 위상 조정부의 조정 위상값을 ψ1로 한 경우에, 이하의 식에서 얻어지는 상기 회전체의 편심 보상량 FCD를 산출하며,
    Figure 112004040245654-pct00055
    상기 구동력 지령 보정 수단은, 상기 편심 보상량 FCD에 의거하여 상기 구동력 지령 수단의 출력을 보정하는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전 연산 수단이, 상기 회전각 변환부 출력의 1 차 함수 절편으로서의 소정의 조정 위상값을 출력하는 위상 조정부를 포함하고,
    상기 회전 연산 수단이, 상기 회전각을 θ, 상기 각속도를 ω, 상기 이득 조정부의 이득을 G2, 상기 위상 조정부의 조정 위상값을 ψ2로 한 경우에, 이하의 식에서 얻어지는 상기 회전체의 동적(動的) 언밸런스 보상량 FUB를 산출하며,
    Figure 112004040245654-pct00056
    상기 구동력 지령 보정 수단은, 상기 동적 언밸런스 보상량 FUB에 의거하여 상기 구동력 지령 수단의 출력을 보정하는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 연산 수단이, 상기 구동 대상의 운전 상태에 따라 상기 이득 조정부의 이득을 복수개의 소정값을 전환하여 설정하는 이득 전환 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  14. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전 연산 수단이, 상기 구동 대상의 운전 상태에 따라 상기 위상 조정부의 위상을 복수개의 소정값을 전환하여 설정하는 위상 전환 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  15. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전 연산 수단이, 상기 회전체의 회전 방향에 따라 상기 위상 조정부의 위상을 설정하는 위상 설정기를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  16. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전각 변환부가, 상기 각속도 변환부의 출력을 적분하는 적분기를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 대상의 구동 방향 진동을 검출하는 진동 검출 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 진동 검출 수단이, 구동 대상의 가속도를 검출하는 가속도 검출 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 검출 수단이 리졸버(resolver)를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 검출 수단이 발전기를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 검출 수단이 인코더(encoder)를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전체가 전동기의 회전자인 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전체가 엘리베이터 시스템의 메인 시브(main sheave)인 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전체가 엘리베이터 시스템의 보상기 시브(compensator sheave)인 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 대상이 엘리베이터 시스템의 엘리베이터 카인 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  26. 구동 대상을 구동하는 구동력 발생 수단과, 상기 구동력 발생 수단의 구동력으로 회전하는 회전체와, 상기 구동력 발생 수단이 발생해야 할 추력 또는 토크를 지령하는 구동력 지령 수단을 구비한 시스템에 있어서, 상기 구동력 지령 수단의 지령 출력을 소정의 보상값을 이용하여 보정함으로써 상기 구동 대상에 발생하는 진동을 조정하는 방법으로서,
    상기 회전체의 회전각을 구하는 스텝을 포함하는 회전 검출 공정과,
    상기 회전각의 1 차 함수로서 표현할 수 있는 각도의 정현값 또는 여현값과 소정의 이득의 곱을 구하는 스텝을 포함하고, 상기 곱에 의거하여 상기 보상값을 연산하는 연산 공정과,
    상기 구동 대상에 발생하고 있는 소정의 진동 성분의 진폭(振幅)이 최소로 되는 상기 이득을 결정하는 스텝을 포함하는 결정 공정을 구비한 진동 조정 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 연산 공정에서, 상기 회전각의 1 차 함수로서 표현할 수 있는 각도로서, 상기 회전각에 소정의 조정 위상값을 가산하여 얻어지는 각도가 이용되고,
    상기 결정 공정은, 상기 구동 대상에 발생하고 있는 소정의 진동 성분의 진폭이 최소로 되는 상기 조정 위상값을 결정하는 스텝을 더 포함하고 있는 것을 특 징으로 하는 진동 조정 방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 회전 검출 공정은 상기 회전체의 각속도를 구하는 스텝을 더 포함하고,
    상기 연산 공정에서, 상기 정현값 또는 여현값 및 상기 이득의 상기 곱과 상기 회전체의 각속도의 곱에 의거하여 상기 보상값이 연산되는 것을 특징으로 하는 진동 조정 방법.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 회전 검출 공정은 상기 회전체의 각가속도를 구하는 스텝을 더 포함하고,
    상기 연산 공정에서, 상기 정현값 또는 여현값 및 상기 이득의 상기 곱과 상기 회전체의 각가속도의 곱에 의거하여 상기 보상값이 연산되는 것을 특징으로 하는 진동 조정 방법.
  30. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 연산 수단이, 상기 회전 검출 수단의 출력에 의거하여 상기 회전체의 각속도를 출력하는 각속도 변환부와, 상기 회전 검출 수단의 출력에 의거하여 상기 회전체의 각가속도를 출력하는 각가속도 변환부와, 상기 삼각 함수 연산부 또는 상기 이득 조정부의 출력에 상기 각속도 변환부로부터 출력된 각속도의 제곱을 곱하는 각속도 승산부와, 상기 삼각 함수 연산부 또는 상기 이득 조정부의 출력에 상기 각가속도 변환부의 출력을 곱하는 각가속도 승산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 구동력 지령 보정 수단이, 상기 각가속도 승산부 출력과 상기 각속도 승산부 출력의 합을 연산하는 가산기를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 구동력 지령 보정 수단이, 상기 구동력 지령 수단의 출력과 상기 각가속도 승산부의 출력과 상기 각속도 승산부의 출력과 상기 이득 조정부의 출력의 합을 연산하는 가산기를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
  33. 제 30 항에 있어서,
    상기 회전 연산 수단이, 상기 회전각 변환부 출력의 1 차 함수 절편으로서의 소정의 조정 위상값을 출력하는 위상 조정부를 포함하고,
    상기 회전 연산 수단이, 상기 회전각을 θ, 상기 각속도를 ω, 상기 각가속도를 α, 상기 이득 조정부의 이득을 G3, 상기 위상 조정부의 조정 위상값을 ψ3으로 한 경우에, 이하의 식에서 얻어지는 상기 회전체의 편심력 언밸런스 보상량 FCF를 산출하며,
    Figure 112006033339720-pct00072
    상기 구동력 지령 보정 수단은, 상기 편심력 언밸런스 보상량 FCF에 의거하여 상기 구동력 지령 수단의 출력을 보정하는 것을 특징으로 하는 진동 조정 장치.
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