KR100928551B1 - Capacitance Measuring Displacement Sensor Structure and It's Transducer for Radial Active Magnetic Bearing - Google Patents

Capacitance Measuring Displacement Sensor Structure and It's Transducer for Radial Active Magnetic Bearing Download PDF

Info

Publication number
KR100928551B1
KR100928551B1 KR1020070138088A KR20070138088A KR100928551B1 KR 100928551 B1 KR100928551 B1 KR 100928551B1 KR 1020070138088 A KR1020070138088 A KR 1020070138088A KR 20070138088 A KR20070138088 A KR 20070138088A KR 100928551 B1 KR100928551 B1 KR 100928551B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
capacitance
magnetic bearing
sensor
transducer
failure
Prior art date
Application number
KR1020070138088A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090070178A (en
Inventor
이기창
강대욱
정연호
김종무
구대현
Original Assignee
한국전기연구원
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전기연구원 filed Critical 한국전기연구원
Priority to KR1020070138088A priority Critical patent/KR100928551B1/en
Publication of KR20090070178A publication Critical patent/KR20090070178A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100928551B1 publication Critical patent/KR100928551B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/04Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
    • G01B7/042Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving for measuring length
    • G01B7/044Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving for measuring length using capacitive means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/16Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
    • G01B7/24Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge using change in magnetic properties
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • G01D5/241Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605Measuring capacitance
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/40Structural association with grounding devices
    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2218/00Indexing scheme relating to details of testing or calibration
    • G01D2218/10Testing of sensors or measuring arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

본 발명은 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템 및 이의 고장 유무 판단 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이중 차폐 구조의 변위 측정 센서를 구축하여 기존의 시스템에 비하여 정밀도를 향상시킬 수 있고, 써지성 노이즈 등에 견고한 특성을 제공할 수 있으며, 또한 트랜스듀서의 기능을 개선하여 자기베어링의 고장유무 및 고장 위치를 판별할 수 있도록 한 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템 및 이의 고장 유무 판단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cylindrical radial displacement measurement system of magnetic bearings using capacitance and a method of determining whether there is a failure, and more particularly, to establish a double shielded displacement measurement sensor to improve accuracy compared to conventional systems. Cylindrical radial displacement measuring system using magnetic capacitance, which can provide robust characteristics to surge noise, etc., and also improves the function of the transducer so as to determine the presence and failure of magnetic bearing, and It relates to a method of determining whether there is a failure.

이를 위해, 본 발명은 가상 접지를 제공하는 회전자와, 이 회전자의 둘레면과 공극을 사이에 두고 이격 배치되는 4개의 원통형 센서 전극면과; 상기 센서 전극면을 감싸며 그 바깥쪽에 배치되는 가드 전극과; 상기 가드 전극의 바깥쪽에 센싱 신호의 접지를 위해 배치되는 신호 접지면과; 전력접지 역할을 위하여 상기 신호 접지면의 외곽에 배치된 고정자 몸체와; 상기 각 센서 전극면과 센서 전극을 통해 연결되는 트랜스듀서와; 상기 트랜스듀서의 신호를 전송받아 자기베어링을 제어하는 자기베어링 제어기와; 자기베어링의 구동을 위한 자기베어링 드라이버 및 전동기 구동 인버터; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템 및 이의 고장유무 판단 방법을 제공한다.To this end, the present invention includes a rotor for providing a virtual ground, and four cylindrical sensor electrode faces spaced apart from the circumferential surface of the rotor with a gap therebetween; A guard electrode surrounding the sensor electrode surface and disposed outside thereof; A signal ground plane disposed outside of the guard electrode for grounding of the sensing signal; A stator body disposed outside the signal ground plane for a power grounding role; A transducer connected to each sensor electrode surface and a sensor electrode; A magnetic bearing controller which receives the signal of the transducer and controls the magnetic bearing; A magnetic bearing driver and a motor drive inverter for driving the magnetic bearing; It provides a cylindrical radial displacement measurement system of the magnetic bearing using the capacitance characterized in that it comprises a and a method of determining the failure thereof.

자기베어링, 원통형, 반경방향, 변위 측정, 시스템, 고장유무, 센서 전극면, 가드 전극, 신호 전지면, 트랜스듀서, 정전용량 Magnetic Bearing, Cylindrical, Radial, Displacement Measurement, System, Failure, Sensor Electrode, Guard Electrode, Signal Cell, Transducer, Capacitance

Description

정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템 및 이의 고장 유무 판단 방법{Capacitance Measuring Displacement Sensor Structure and It's Transducer for Radial Active Magnetic Bearing}Capacitance Measuring Displacement Sensor Structure and It's Transducer for Radial Active Magnetic Bearing}

본 발명은 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템 및 이의 고장 유무 판단 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이중 차폐 구조의 변위 측정 센서를 구축하여 기존의 시스템에 비하여 정밀도를 향상시킬 수 있고, 써지성 노이즈 등에 견고한 특성을 제공할 수 있으며, 또한 트랜스듀서의 기능을 개선하여 자기베어링의 고장유무 및 고장 위치를 판별할 수 있도록 한 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템 및 이의 고장 유무 판단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cylindrical radial displacement measurement system of magnetic bearings using capacitance and a method of determining whether there is a failure, and more particularly, to establish a double shielded displacement measurement sensor to improve accuracy compared to conventional systems. Cylindrical radial displacement measuring system using magnetic capacitance, which can provide robust characteristics to surge noise, etc., and also improves the function of the transducer so as to determine the presence and failure of magnetic bearing, and It relates to a method of determining whether there is a failure.

자기베어링의 제어를 위한 궤환 센서로는 누설자속 센서, 인덕티브 센서, 정전용량 센서 등이 많이 사용되고 있으며, 특히 정전용량 센서는 자기장 노이즈 등에 강한 장점을 가지는 바, 그 중에서 원통형 정전 용량 센서는 회전자의 형상 오 차를 줄일 수 있는 장점이 있으므로, 자기 베어링과 같은 회전체에서는 더 적합하게 적용될 수 있다.As feedback sensors for controlling magnetic bearings, leakage flux sensors, inductive sensors, and capacitive sensors are widely used, and in particular, capacitive sensors have strong advantages such as magnetic field noise. Among them, cylindrical capacitive sensors are rotors. Since there is an advantage of reducing the shape error of the, it can be applied more suitably in a rotating body such as a magnetic bearing.

정전 용량을 이용하는 종래의 원통형 정전용량 변위 센서 구조는 첨부한 도 1에 도시된 바와 같다.The conventional cylindrical capacitive displacement sensor structure using capacitance is as shown in FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 정전용량을 이용하는 기존의 원통형 자기베어링 변위 측정 센서는 4개의 원통형 센서 전극면(110,111,112,113)과, 이 센서 전극면들을 감싸는 가드전극(120)과, 가상 접지 역할을 하는 회전자(200) 및 센서 신호의 접지 역할을 하는 고정자 몸체(300)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional cylindrical magnetic bearing displacement measuring sensor using capacitance has four cylindrical sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113, a guard electrode 120 surrounding the sensor electrode surfaces, and serves as a virtual ground. It is composed of a stator body 300 that serves as a ground of the rotor 200 and the sensor signal.

상기 각 센서 전극면(110,111,112,113) 및 가드 전극(120)은 몰딩수단(140: 예를 들어, 에폭시 수지 등)에 의하여 상기 고정자 몸체(300)의 내경에 일체로 고정된 상태가 되고, 동시에 상기 각 센서 전극면의 내표면은 상기 회전자(200)와 일정한 거리로 유지된 상태가 된다.Each of the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113 and the guard electrode 120 may be integrally fixed to the inner diameter of the stator body 300 by molding means 140 (eg, an epoxy resin). The inner surface of the sensor electrode surface is maintained at a constant distance from the rotor 200.

이때, 상기 각 센서 전극면(110,111,112,113)에는 센서 전극(160)이 연결되고, 각 센서 전극(160)은 트랜스듀서(500)에 신호 전달 가능하게 연결되어 있다.In this case, the sensor electrode 160 is connected to each of the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113, and each sensor electrode 160 is connected to the transducer 500 so as to transmit a signal.

또한, 상기 트랜스듀서(500)의 신호를 전송받아 자기베어링을 제어하는 자기베어링 제어기(600)가 트랜스듀서(500)의 출력측에 연결되어 있고, 상기 자기베어링 제어기(600)의 출력측에는 자기베어링의 구동을 위한 자기베어링 드라이버(700)가 신호 전송 가능하게 연결되어 있다.In addition, a magnetic bearing controller 600 for receiving a signal from the transducer 500 to control the magnetic bearing is connected to the output side of the transducer 500, the output side of the magnetic bearing controller 600 of the magnetic bearing The magnetic bearing driver 700 for driving is connected to enable signal transmission.

한편, 도 1에서 미설명 부호 800은 전동기 구동 인버터를 지시한다.Meanwhile, reference numeral 800 in FIG. 1 designates a motor driving inverter.

이러한 종래의 원통형 정전용량 변위 센서 구조에 있어서, 상기 회전기 고정 자 몸체(300)가 각 센서 전극면(110,111,112,113) 및 센서 전극(160)에 의한 센싱 신호의 접지 역할을 하게 되면, 트랜스듀서(500)와 센서 전극(160) 사이의 누설이 적어서 센서 측정의 정밀도가 향상되는 장점이 있지만, 센싱 신호 접지와 전력 접지(310)가 동일하게 고정자 몸체(300)에서 이루어지므로, 자기베어링을 포함하는 회전기 시스템을 구성하고 있는 전동기 구동 인버터(700), 자기베어링 드라이버(800), 회전기(미도시됨), 전력용 변압기 및 필터(미도시됨), 정류기(미도시됨), 접지선(미도시됨) 등에 의한 노이즈에 취약한 단점이 있다.In the conventional cylindrical capacitive displacement sensor structure, when the rotor stator body 300 serves as a ground of a sensing signal by the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113 and the sensor electrode 160, the transducer 500 may be used. Although there is less leakage between the sensor electrode and the sensor electrode 160, the accuracy of the sensor measurement is improved, but since the sensing signal ground and the power ground 310 are made in the stator body 300 in the same manner, a rotator system including magnetic bearings. Motor driving inverter 700, magnetic bearing driver 800, rotating machine (not shown), power transformer and filter (not shown), rectifier (not shown), ground wire (not shown), etc. There is a disadvantage that is vulnerable to noise.

상기한 종래의 원통형 정전용량 변위 센서의 센싱 동작을 간략히 살펴보면, 회전기 고정자 몸체(300)의 접지를 기준으로 각 센서 전극면(110,111,112,113)과 가드전극(120)에 수십 kHz ~ 수천 kHz의 펄스성 전압을 인가하여, 각 센서 전극(110,111,112,113)과 가상 접지를 이루는 회전자(200) 사이의 공극(150)에 충방전 전류를 발생시킴으로써, 이때 발생하는 방전 전류를 측정하여 정전 용량을 구한다.In brief description of the sensing operation of the conventional cylindrical capacitive displacement sensor, a pulsed voltage of several tens of kHz to several thousand kHz is applied to each of the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113 and the guard electrode 120 based on the ground of the rotor stator body 300. The charge and discharge current is generated in the air gap 150 between each of the sensor electrodes 110, 111, 112, and 113 and the rotor 200 forming the virtual ground, thereby measuring the discharge current generated to obtain the capacitance.

이러한 고속의 스위칭 기법을 통하여 대역폭이 높은 변위 측정 결과를 얻을 수 있지만, 트랜스듀서(500)를 구성하는 스위치 소자 및 그 내부 구성품에 대해서는 큰 스트레스로 작용한다.Although a high bandwidth switching measurement can be obtained through such a high speed switching technique, the switch element constituting the transducer 500 and its internal components act as a large stress.

특히, 고정자 프레임 즉, 고정자 몸체(300)의 접지는 산업 현장에서 타 회전기나 전력변환 장치 등에 공통으로 연결되는 전력 접지에 연결되어 있으므로, 항상 써지성 노이즈에 노출되는 바, 이러한 써지성 노이즈에 의하여 상기 트랜스듀서(500)내의 각 구성품이 파괴되거나 오작동을 하여, 결국 정확한 변위 측정을 할 수 없게 되어 자기베어링 시스템을 불안정하게 만들 수 있다.In particular, the stator frame, that is, the ground of the stator body 300 is connected to a power ground that is commonly connected to other rotors or power converters in the industrial field, and therefore is always exposed to surge noise. Each component in the transducer 500 may be destroyed or malfunction, resulting in inaccurate measurement of the displacement and thus unstable magnetic bearing system.

본 발명은 상기와 같은 종래의 변위 측정 센서가 갖는 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 가상 접지를 제공하는 회전자와, 이 회전자의 둘레면과 이격되는 센서 전극면과, 이 센서 전극면을 감싸며 배치되는 가드 전극과, 이 가드 전극의 바깥쪽에 센싱 신호의 접지를 위해 배치되는 신호 접지면으로 구성하여, 센싱 신호가 노이즈가 통과하는 전력접지라인과 전기적으로 끊어지도록 함으로써, 전체 회전기 시스템에 수반되는 인버터, 회전기, 자기베어링 드라이버 등으로부터 전달되는 노이즈 영향을 격감시킬 수 있고, 또한 변위 측정을 위한 트랜스듀서의 기능 구조에 있어서, 4개의 센서에서 측정된 정전용량 값이 오프셋 조정기를 거쳐서 DC 성분이 제거된 후, 차분 증폭되어 비교됨으로써, 센서의 정밀도를 향상 시킬 수 있도록 한 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional displacement measuring sensor, a rotor for providing a virtual ground, a sensor electrode surface spaced apart from the circumferential surface of the rotor, this sensor electrode surface And a guard electrode disposed to surround the sensing electrode, and a signal ground plane disposed outside of the guard electrode for grounding of the sensing signal, so that the sensing signal is electrically disconnected from the power ground line through which the noise passes. In the functional structure of the transducer for displacement measurement, it is possible to reduce the noise effect transmitted from an accompanying inverter, a rotator, a magnetic bearing driver, and the like. After this has been removed, the power outage is differentially amplified and compared to improve the accuracy of the sensor. It is an object of the present invention to provide a cylindrical radial displacement measurement system of a magnetic bearing using a capacity.

본 발명의 다른 목적은 트랜스듀서의 기능을 개선하여, 45° 회전 변환 관계에 있는 두 좌표축에서 측정되는 변위 측정 결과를 비교하도록 함으로써, 자기베어링 센서의 고장 유무 및 고장 위치를 용이하게 파악할 수 있는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템의 고장 유무 판단 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to improve the function of the transducer, by comparing the displacement measurement results measured in the two coordinate axes in the 45 ° rotation conversion relationship, the power failure can easily determine the presence and failure location of the magnetic bearing sensor The present invention provides a method for determining a failure of a cylindrical radial displacement measuring system of a magnetic bearing using a capacity.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일구현예는: One embodiment of the present invention for achieving the above object is:

가상 접지를 제공하는 회전자와; 상기 회전자의 둘레면과 공극을 사이에 두고 이격 배치되는 4개의 원통형 센서 전극면과; 상기 센서 전극면을 감싸며 그 바깥쪽에 배치되는 가드 전극과; 상기 가드 전극의 바깥쪽에 배치되어 센서 전극면과 가드전극면을 감싸서 측정 신호의 기준을 제시하는 신호 접지면과; 전력소자의 접지 역할을 하는 상기 신호 접지면의 외곽에 배치된 고정자 몸체와; 상기 각 센서들의 센서전극, 가드전극, 신호접지와 쉴드된 케이블로 연결되는 트랜스듀서와; 상기 트랜스듀서의 신호를 전송받아 자기베어링을 제어하는 자기베어링 제어기와; 자기베어링의 구동을 위한 자기베어링 드라이버 및 전동기 구동 인버터; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템을 제공한다.A rotor providing a virtual ground; Four cylindrical sensor electrode surfaces spaced apart from the circumferential surface of the rotor with a gap therebetween; A guard electrode surrounding the sensor electrode surface and disposed outside thereof; A signal ground plane disposed outside the guard electrode and surrounding the sensor electrode surface and the guard electrode surface to present a reference of the measurement signal; A stator body disposed outside the signal ground plane serving as a ground of the power device; A transducer connected to a sensor electrode, a guard electrode, a signal ground, and a shielded cable of each of the sensors; A magnetic bearing controller which receives the signal of the transducer and controls the magnetic bearing; A magnetic bearing driver and a motor drive inverter for driving the magnetic bearing; It provides a cylindrical radial displacement measurement system of a magnetic bearing using the capacitance, characterized in that configured to include.

바람직한 일 구현예로서, 상기 트랜스듀서는: 상기 각 센서 전극면과 회전자 사이의 정전용량을 측정한 검출신호를 전송받아 실제 정전용량을 측정하는 정전용량측정회로와; 측정된 정전용량의 DC 성분을 제거하는 오프셋 조정기와; DC 성분이 제거된 각 정전용량의 4방향 변위 정보를 차분 증폭시키는 차분 증폭기; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In one preferred embodiment, the transducer comprises: a capacitance measuring circuit for measuring actual capacitance by receiving a detection signal measuring capacitance between each sensor electrode surface and the rotor; An offset adjuster for removing the DC component of the measured capacitance; A differential amplifier for differentially amplifying four-way displacement information of each capacitance from which the DC component is removed; Characterized in that configured to include.

바람직한 일 구현예로서, 상기 트랜스듀서의 신호 접지 라인과, 상기 고정자 몸체와 연결되는 전력 접지 라인간에는 저역통과필터 및 노치필터가 연결된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, a low pass filter and a notch filter are connected between the signal ground line of the transducer and the power ground line connected to the stator body.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: 4개의 원통형 센서 전극면과 회전자 사이의 정전용량을 검출하는 단계와; 검출된 정전용량 측정신호를 기반으로 실제 정전용량을 정전용량측정회로에서 산출하는 단계와; 산출된 정전용량의 DC 성분을 오프셋 조정기에서 제거하는 단계와; DC 성분이 제거된 정전용량의 4방향 변위 정보를 차분 증폭기에서 차분 증폭시키는 단계와; 상기 차분 증폭기에서 차분 증폭되어 구해진 4방향의 변위 정보(X 1, Y 1, X 2, Y 2)로부터 원하는 방향으로의 변위 정보를 추출하여, 45°회전 변환관계에 있는 두 좌표축에서 측정되는 변위값 [X 1, Y 1] T 및 [X 2, Y 2] T 를 비교하는 단계; 를 통하여 자기베어링 센서의 고장 유무 및 고장 위치를 판별할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템의 고장 유무 판단 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: detecting capacitance between four cylindrical sensor electrode surfaces and a rotor; Calculating an actual capacitance in the capacitance measuring circuit based on the detected capacitance measuring signal; Removing the DC component of the calculated capacitance in the offset adjuster; Differentially amplifying, in the differential amplifier, four-way displacement information of the capacitance from which the DC component has been removed; Displacement measured in two coordinate axes in a 45 ° rotation conversion relationship by extracting displacement information in a desired direction from four-direction displacement information ( X 1 , Y 1 , X 2 , Y 2 ) obtained by differential amplification by the differential amplifier. Comparing the values [ X 1 , Y 1 ] T and [ X 2 , Y 2 ] T ; The present invention provides a method for determining a failure of a cylindrical radial displacement measuring system of a magnetic bearing using capacitance, characterized in that it is possible to determine a failure state and a failure position of a magnetic bearing sensor.

바람직한 다른 구현예로서, 45°회전 변환관계에 있는 두 좌표축에서 측정되는 상기 변위값 [X 1, Y 1] T 및 [X 1, Y 1] T 은 아래의 수식1 및 수식2로부터 구해지는 것을 특징으로 한다.In another preferred embodiment, the displacement values [ X 1 , Y 1 ] T and [ X 1 , Y 1 ] T measured at two coordinate axes in a 45 ° rotation conversion relationship are obtained from Equations 1 and 2 below. It features.

- 수식1 -Equation 1

Figure 112007093531305-pat00001
Figure 112007093531305-pat00001

- 수식2 -Equation 2

Figure 112007093531305-pat00002
Figure 112007093531305-pat00002

위의 수식1에서 C 1, C 2, C 3, C 4는 각각의 센서에서 측정된 정전용량을 나타내고, 상기 X 1, Y 1X 1-Y 1 좌표계에서 본 회전자(200)의 변위이며, 상기 X 2, Y 2X 2-Y 2 각 축 방향으로의 회전자 변위를 나타낸다.In Equation 1, C 1 , C 2 , C 3 , and C 4 represent capacitances measured by the respective sensors, and X 1 and Y 1 represent displacements of the rotor 200 in the X 1 - Y 1 coordinate system. And X 2 and Y 2 represent rotor displacements in X 2 - Y 2 axial directions.

위의 수식2는 상기 변위 [X 1, Y 1] T X 2-Y 2 좌표계에서 본 값 [X' 1, Y' 1] T 를 나타낸다.Equation 2 above represents the displacement [ X 1 , Y 1 ] T as seen from the X 2 - Y 2 coordinate system [ X ' 1 , Y' 1 ] T.

바람직한 다른 구현예로서, 상기 수식1 및 수식2에 의거, [X' 1, Y' 1] T 의 값과 [X 2, Y 2] T 의 값이 아주 작은 오차를 가지면서 일치하면 센서를 정상 상태로 판별하고, 큰 오차를 가지면서 불일치한 경우에는 특정 센서가 고장난 것으로 판별하는 것을 특징으로 한다.In another preferred embodiment, if the value of [ X ' 1 , Y' 1 ] T and the value of [ X 2 , Y 2 ] T coincide with very small errors according to Equations 1 and 2 , the sensor is normal. It is determined by the state, and if there is a mismatch while having a large error, it is characterized by determining that a specific sensor has failed.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.Through the above problem solving means, the present invention can provide the following effects.

기존의 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템에 비하여, 측정 정밀도를 향상시키고, 노이즈 등에 견고하며, 고장에 대한 신뢰성을 제공할 수 있다.Compared with the cylindrical radial displacement measurement system of the magnetic bearing using the capacitance, it is possible to improve the measurement accuracy, robust to noise, etc., and to provide reliability against failure.

즉, 가상 접지를 제공하는 회전자와, 센서 전극면, 가드 전극면, 센싱 신호의 접지를 위한 신호 접지면으로 구성되는 센서 구조를 통하여, 노이즈가 통과하는 전력접지와 전기적으로 끊어지도록 함으로써, 시스템을 구성하고 있는 인버터, 회전기 등으로부터 전달되는 노이즈에 강건하게 견딜 수 있는 장점을 제공한다.That is, the system is electrically disconnected from the power ground through which noise passes through a sensor structure including a rotor providing a virtual ground, a sensor electrode surface, a guard electrode surface, and a signal ground surface for grounding a sensing signal. It provides an advantage that it can withstand the noise transmitted from the inverter, rotator, etc. constituting.

또한, 각 센서 전극면과 연결된 트랜스듀서의 기능 구조에 있어서, 4개의 센서에서 측정된 정전용량 값이 오프셋 조정기를 그쳐서 DC 성분이 제거된 후, 차분 증폭되어 비교됨으로써, 센서의 정밀도를 향상시킬 수 있다.In addition, in the functional structure of the transducer connected to each sensor electrode surface, the capacitance value measured by the four sensors stops the offset adjuster, the DC component is removed, and then differentially amplified and compared, thereby improving the accuracy of the sensor. have.

또한, 45°회전 변환 관계에 있는 두 좌표축에서 측정되는 변위 측정 결과를 비교함으로써, 자기베어링 센서의 고장 유무 및 고장 위치를 용이하게 파악할 수 있다.In addition, by comparing the displacement measurement results measured in the two coordinate axes in the 45 ° rotation conversion relationship, it is possible to easily determine whether the magnetic bearing sensor has a failure and the location of the failure.

결국, 본 발명의 정전용량을 이용하는 원통형 반경방향 변위 센서 시스템은 변위 센서 시스템의 정밀도를 향상시키고, 써지 등의 노이즈에 견고하며, 센서 고장에 대한 신뢰도를 증가시킴으로써, 궁극적으로는 자기베어링 시스템의 확대 보급에 이바지할 수 있다.As a result, the cylindrical radial displacement sensor system using the capacitance of the present invention improves the precision of the displacement sensor system, is robust against noise such as surge, and increases the reliability of sensor failure, thereby ultimately expanding the magnetic bearing system. Can contribute to dissemination.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

주지된 바와 같이, 정전용량을 이용하는 원통형 반경방향 변위 측정 센서 및 이와 연결된 트랜스듀서는 자기베어링의 제어기에 회전자의 변위 정보를 궤환시켜 자기베어링 시스템을 안정화시키는 중요한 역할을 한다.As is well known, the cylindrical radial displacement measuring sensor and the transducer connected thereto play an important role in stabilizing the magnetic bearing system by feeding back the displacement information of the rotor to the controller of the magnetic bearing.

자기베어링 시스템의 신뢰성 및 성능을 위하여, 변위 측정 센서 및 트랜스듀서는 높은 변위 정밀도, 고장에 대한 높은 신뢰성 및 노이즈에 견딜 수 있는 강인한 특성을 요구하고, 또한 높은 변위 정밀도를 가지면서 노이즈에 강건한 센서 구조 및, 센서의 고장 유무 및 고장 위치를 용이하게 파악할 수 있는 점이 요구된다.For the reliability and performance of magnetic bearing systems, displacement measuring sensors and transducers require high displacement accuracy, high reliability against failure, and robust characteristics that can withstand noise, and also have high displacement accuracy and robust noise structure. And, it is required to be able to easily grasp the presence and failure of the sensor failure location.

이에, 본 발명의 첫번째 관점은 가드 전극의 바깥쪽에 센싱 신호의 접지를 위해 배치되는 신호 접지면으로 구성하여, 센싱 신호가 노이즈가 통과하는 전력접지라인과 전기적으로 끊어지도록 함으로써, 전체 회전기 시스템에 수반되는 인버터, 회전기, 자기베어링 드라이버 등으로부터 전달되는 노이즈 영향을 격감시킬 수 있도록 한 점에 있다.Therefore, the first aspect of the present invention is composed of a signal ground plane disposed for the grounding of the sensing signal on the outside of the guard electrode, so that the sensing signal is electrically disconnected from the power ground line through which the noise passes, thereby accompanying the entire rotor system This is to reduce the effects of noise transmitted from an inverter, a rotor, a magnetic bearing driver and the like.

본 발명의 두번째 관점은 4개의 센서 전극면을 가지는 2차원 변위 센서에서는 단 1개의 센서에 고장이 발생하더라고, 자기베어링의 궤환에 영향을 미쳐서 시스템을 불안정하게 하고, 고장에 대한 신뢰성을 향상시키기 위해 부가적인 센서를 추가하는 것은 센서 시스템 가격을 상승시키는 요인이 되는 점을 감안하여, 센서의 부가적인 추가 없이 스스로 고장 진단을 하는 센서 시스템을 제공하고자, 트랜스듀 서의 기능 로직을 개선하여 4개의 센서 전극면을 가지는 2차원 변위 센서에 의하여 검출된 정보 즉, 4개의 센서판(센서 전극면)과 회전축(회전자)사이의 정전용량 정보로부터, 45°간격으로 벌어진 두 직교좌표계에서 변위를 구하고, 각 좌표축에서 얻은 측정값을 비교함으로써, 자기베어링 센서의 고장 유무 및 고장위치를 판단할 수 있도록 한 점에 있다.In the second aspect of the present invention, in the case of a two-dimensional displacement sensor having four sensor electrodes, a failure occurs in only one sensor, in order to affect the feedback of the magnetic bearing and make the system unstable and improve reliability of the failure. Considering the fact that adding additional sensors increases the price of the sensor system, in order to provide a sensor system for self-diagnosis without additional addition of sensors, the function logic of the transducer is improved to improve the four sensors. From the information detected by the two-dimensional displacement sensor having an electrode surface, that is, the capacitance information between the four sensor plates (sensor electrode surface) and the rotating shaft (rotor), a displacement is obtained in two rectangular coordinate systems spaced at 45 ° intervals. By comparing the measured values obtained from each coordinate axis, it is possible to determine whether the magnetic bearing sensor is faulty and the fault position. The.

이를 위한 본 발명의 시스템으로서, 정전 용량을 이용하는 원통형 반경 방향 변위 측정 센서 및 트랜스듀서를 포함하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템 구성은 첨부한 도 2에 도시된 바와 같다.As a system of the present invention for this purpose, a cylindrical radial displacement measuring system configuration of a magnetic bearing comprising a cylindrical radial displacement measuring sensor and a transducer using capacitance is as shown in FIG.

도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 원통형 자기베어링 변위 측정 센서는 가상 접지를 제공하는 회전자(200)와, 이 회전자의 둘레면과 공극(150)을 사이에 두고 이격 배치되는 4개의 원통형 센서 전극면(110,111,112,113)과, 이 센서 전극면(110,111,112,113)을 감싸며 그 바깥쪽에 배치되는 가드 전극(120)과, 이 가드 전극의 바깥쪽에 센싱 신호의 접지를 위해 배치되는 신호 접지면(130)과, 전력접지 역할을 위하여 상기 신호 접지면(130)의 외곽에 배치된 고정자 몸체(300)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the cylindrical magnetic bearing displacement measuring sensor according to the present invention includes four rotors 200 spaced apart from each other with a rotor 200 providing a virtual ground and a circumferential surface of the rotor and a space 150 therebetween. Cylindrical sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113, guard electrodes 120 surrounding the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113 and disposed outside thereof, and signal ground planes 130 disposed outside the guard electrodes for grounding of the sensing signal. And a stator body 300 disposed outside the signal ground plane 130 to serve as a power ground.

이때, 상기 각 센서 전극면(110,111,112,113) 및 가드 전극(120), 그리고 신호 접지면(130)은 몰딩수단(140: 예를 들어, 에폭시 수지 등)에 의하여 상기 고정자 몸체(300)의 내경에 일체로 고정된 상태가 되고, 동시에 상기 각 센서 전극면의 내표면은 공극(150)을 사이에 두고 상기 회전자(200)와 일정한 거리로 유지된 상태가 된다.In this case, each of the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, 113, the guard electrode 120, and the signal ground surface 130 are integrally formed with the inner diameter of the stator body 300 by molding means 140 (for example, epoxy resin). The inner surface of each sensor electrode surface is maintained at a constant distance from the rotor 200 with the gap 150 therebetween.

또한, 상기 각 센서 전극면(110,111,112,113)에는 센서 전극(160)이 연결되고, 각 센서 전극(160)은 트랜스듀서(500)와 신호 전달 가능하게 연결된다.In addition, the sensor electrode 160 is connected to each of the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113, and each sensor electrode 160 is connected to the transducer 500 so as to transmit a signal.

또한, 상기 트랜스듀서(500)의 신호를 전송받아 자기베어링을 제어하는 자기베어링 제어기(600)가 트랜스듀서(500)의 출력측에 연결되고, 상기 자기베어링 제어기(600)의 출력측에는 자기베어링의 구동을 위한 자기베어링 드라이버(800)가 신호 전송 가능하게 연결되며, 도 2에서 미설명 부호 700은 전동기 구동 인버터를 지시한다.In addition, a magnetic bearing controller 600 that receives the signal of the transducer 500 to control the magnetic bearing is connected to the output side of the transducer 500, the drive of the magnetic bearing on the output side of the magnetic bearing controller 600 The magnetic bearing driver 800 for the signal transmission is connected, the reference numeral 700 in FIG. 2 indicates a motor drive inverter.

이러한 본 발명의 변위 측정 시스템 구성에 있어서, 전력 전원과 신호 전원이 서로 분리되므로 완전한 의미의 비접촉을 이룰 수가 있어서, 서지 형태의 외부 노이즈 등의 외란에 안정적이고 견고한 장점을 제공할 수 있다.In the configuration of the displacement measurement system of the present invention, since the power source and the signal source are separated from each other, a complete noncontact can be achieved, thereby providing a stable and robust advantage in disturbances such as external noise in the form of surge.

즉, 기존에 전력 전원 및 신호 전원의 접지가 동일하게 고정자 몸체(300)에서 이루어지던 것과 달리, 상기 각 센서 전극면(110,111,112,113)의 접지가 신호 접지면(130)에서 이루어짐에 따라, 전력 전원과 신호 전원이 서로 분리되므로 완전한 의미의 비접촉을 이루게 되어, 결국 전체 회전기 시스템 구성에 포함된 인버터, 회전기, 자기베어링 드라이버 등으로부터 전력접지 라인으로 전달되는 노이즈 영향으로부터 벗어날 수 있게 된다.That is, unlike the conventional grounding of the power supply and the signal power is made in the stator body 300, as the ground of each sensor electrode surface (110, 111, 112, 113) is made in the signal ground plane 130, The signal power is separated from each other, resulting in a complete non-contact, thus releasing the noise effects transmitted to the power ground line from the inverter, rotor, magnetic bearing driver, etc. included in the overall rotor system configuration.

또한, 상기 트랜스듀서(500)의 신호 접지와, 회전기의 고정자 몸체(300)와 연결되는 전력 접지를 필터(311: 저역통과 및 노치필터)를 통해 서로 연결시킴으로써, 트랜스듀서의 측정 동작을 용이하게 하면서, 써지 등의 노이즈가 트랜서듀서(500)로 전달되는 것을 차단시킬 수 있다.In addition, the signal ground of the transducer 500 and the power ground connected to the stator body 300 of the rotor are connected to each other through a filter 311 (low pass and notch filter), thereby facilitating the measuring operation of the transducer. In doing so, it is possible to block noise such as surge from being transmitted to the transducer 500.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 정전 용량을 이용하는 원통형 반경 방향 변위 측정 센서와 연결된 트랜스듀서의 기능 블록도로서, 상기 트랜스듀서(500)는 4개의 원통형 센서 전극면(110,111,112,113)과 회전자(200) 사이의 정전용량을 측정한 정전용량 변위센서(100)의 검출신호 즉, 센서 전극면(110,111,112,113) 및 센서전극(160)로부터 전송된 정전용량 측정신호를 기반으로 실제 정전용량을 측정하는 정전용량측정회로(510)와; 정전용량의 DC 성분을 제거하는 역할을 수행하도록 한 오프셋 조정기(520)와; 4방향 변위 정보를 차분 증폭시키는 차분 증폭기(530)를 포함하여 구성되어 있다.FIG. 3 is a functional block diagram of a transducer connected to a cylindrical radial displacement measurement sensor using capacitance according to the present invention, wherein the transducer 500 includes four cylindrical sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113 and a rotor 200. Capacitive for measuring actual capacitance based on the detection signal of the capacitive displacement sensor 100 measuring the capacitance between the electrodes, that is, the capacitance measurement signal transmitted from the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113 and the sensor electrode 160. Measuring circuit 510; An offset adjuster 520 which serves to remove the DC component of the capacitance; And a differential amplifier 530 which differentially amplifies four-way displacement information.

상기한 바와 같이, 본 발명의 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템은 센서 전극면(110,111,112,113) 및 가드 전극면(120), 그리고 신호 전극면 즉, 신호 접지면(130)을 포함하여 구성되는 바, 보통 센서 전극면(110,111,112,113)과 회전자(200) 사이의 정전용량이 수 pF ~ 수 백 pF이 되도록 설계한다.As described above, the cylindrical radial displacement measurement system of the magnetic bearing using the capacitance of the present invention includes the sensor electrode surface (110, 111, 112, 113) and the guard electrode surface 120, and the signal electrode surface, that is, the signal ground surface 130 In general, the capacitance between the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113 and the rotor 200 is designed to be several pF to several hundred pF.

삭제delete

한편, 본 발명의 변위 측정 시스템에서 차분 증폭 회로를 이용하는 차분 증폭기(530)를 사용하기 때문에, 최종 측정되는 변위는 정전용량 자체가 아니라 정전용량의 변화량에 비례한다.On the other hand, since the differential amplifier 530 using the differential amplifier circuit is used in the displacement measuring system of the present invention, the final measured displacement is not proportional to the capacitance itself but to the amount of change in the capacitance.

따라서, 정밀한 변위 정보를 얻기 위해서는 측정된 전하량에서 상대적으로 큰 값을 가지는 DC 성분을 제거하고, 회전자 변위에 비례하는 교류 성분만을 추출 할 필요가 있다.Therefore, in order to obtain accurate displacement information, it is necessary to remove a DC component having a relatively large value from the measured charge amount and extract only an AC component proportional to the rotor displacement.

이러한 교류 성분만을 추출하기 위하여, 상기 오프셋 조정기(520)는 정전용량의 DC 성분을 제거하는 역할을 수행한다.In order to extract only such an AC component, the offset adjuster 520 serves to remove the DC component of the capacitance.

상기 차분 증폭기(530)에서 차분 증폭되어 구해진 4방향의 변위 정보(X 1, Y 1, X 2, Y 2)로부터 원하는 방향으로의 변위 정보를 추출하고, 이 변위 정보는 고장 진단 기능을 하는 센서 출력단(540)으로 출력되어, 45°회전 변환관계에 있는 두 좌표축에서 측정되는 변위값 [X 1, Y 1] T 및 [X 2, Y 2] T 를 비교함으로써, 자기베어링 센서의 고장 유무 및 고장 위치를 판별할 수 있다.The differential amplifier 530 extracts the displacement information in the desired direction from the differential information X 1 , Y 1 , X 2 , and Y 2 obtained by differential amplification, and the displacement information is a sensor for diagnosing a failure. By comparing the displacement values [ X 1 , Y 1 ] T and [ X 2 , Y 2 ] T which are output to the output terminal 540 and measured in two coordinate axes in a 45 ° rotation conversion relationship, the presence of a failure of the magnetic bearing sensor and The fault location can be determined.

여기서, 자기 베어링 센서의 고장 유무 및 고장 위치를 판별하는 로직에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Here, the logic for determining the presence or absence of a failure of the magnetic bearing sensor and the failure location will be described in detail.

첨부한 도 4는 자기베어링 센서의 고장 유무 및 고장 위치를 판별할 수 있는 센서 출력단 로직의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of sensor output stage logic capable of determining whether a magnetic bearing sensor has a failure and a failure position.

45°회전 변환관계에 있는 두 좌표축에서 측정되는 상기 변위값 [X 1, Y 1] T 및 [X 2, Y 2] T 은 아래의 수식으로부터 구해진다.The displacement values [ X 1 , Y 1 ] T and [ X 2 , Y 2 ] T measured at two coordinate axes in a 45 ° rotation conversion relationship are obtained from the following equation.

Figure 112007093531305-pat00003
Figure 112007093531305-pat00003

단, 위의 수식에서 C 1, C 2, C 3, C 4는 각각의 센서에서 측정된 정전용량을 나타낸다.
그리고, Gain1은 정전용량센서의 설계 디멘전(Dimension)에 의해 결정되는 값이다(정확한 수식은 Gain1 = 1/2*ε0*A, 단, ε0는 공기의 유전률 상수, A는 1개 정전용량 센서의 단면적).
또, Gain2 = k*Gain1, 단 k는 변위 크기를 보정하기 위한 보정 상수이다.
However, in the above formula, C 1 , C 2 , C 3 , and C 4 represent the capacitance measured by each sensor.
Gain1 is a value determined by the design dimension of the capacitance sensor (exact equation is Gain1 = 1/2 * ε 0 * A, where ε 0 is the dielectric constant of air and A is one electrostatic Cross-sectional area of the capacitive sensor).
In addition, Gain2 = k * Gain1, where k is a correction constant for correcting a displacement magnitude.

상기 X 1, Y 1X 1-Y 1 좌표계에서 본 회전자(200)의 변위이고, 상기 X 2, Y 2X 2-Y 2 좌표계에서 본 회전자(200) 변위를 나타낸다. X 1 and Y 1 represent the displacement of the rotor 200 in the X 1 - Y 1 coordinate system, and X 2 and Y 2 represent the displacement of the rotor 200 in the X 2 - Y 2 coordinate system.

이때, 변위 [X 1, Y 1] T X 2-Y 2 좌표계에서 본 값 [X' 1, Y' 1] T

Figure 112007093531305-pat00004
이 된다.In this case, the displacement [ X 1 , Y 1 ] T in X 2 - Y 2 coordinate system [ X ' 1 , Y' 1 ] T is
Figure 112007093531305-pat00004
Becomes

위의 수식은 상기 X 1-Y 1 좌표계 좌표계 변위 [X 1, Y 1] T 를 45°만큼 회전 변환시켜서, X 2-Y 2 좌표계에서 본 값 [X' 1, Y' 1] T 를 구하는 수식을 나타낸다.
단, Rot(45°) =

Figure 112009036343675-pat00013
는 45°좌표축 회전 변환행렬을 나타낸다.
위의 수식에 의거, [X' 1, Y' 1] T 의 값과 [X 2, Y 2] T 의 값이 일치하면 센서를 정상 상태로 판별하고, 불일치할 경우에는 센서가 고장난 것으로 판별한다. The above equation converts the X 1 - Y 1 coordinate system displacement [ X 1 , Y 1 ] T by 45 ° to obtain a value [ X ' 1 , Y' 1 ] T seen in the X 2 - Y 2 coordinate system. Represents a formula.
Rot (45 °) =
Figure 112009036343675-pat00013
Denotes a 45 ° coordinate axis rotation transformation matrix.
According to the above formula, if the value of [ X ' 1 , Y' 1 ] T and the value of [ X 2 , Y 2 ] T coincide, the sensor is regarded as a normal state. .

여기서, 상기한 4개의 원통형 센서 전극면(110,111,112,113)과 회전자(200) 사이의 정전용량을 측정하는 정전용량 측정회로(510)의 동작원리를 첨부한 도 5를 참조로 살펴보면 다음과 같다.Here, the operation principle of the capacitance measuring circuit 510 for measuring capacitance between the four cylindrical sensor electrodes 110, 111, 112, and 113 and the rotor 200 will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 각 센서 전극면(110,111,112,113)과 가드 전극면(120)에 인가되는 전압 패턴 및 그 때 발생하는 충/방전 전류의 패턴을 나타내며, 샘플 주기 T 는 정전용량의 크기에 비례한다.FIG. 5 shows a voltage pattern applied to each of the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113 and the guard electrode surface 120, and a pattern of charge / discharge currents generated at that time, and the sample period T is proportional to the magnitude of the capacitance.

그 동작원리를 설명하면, 각 센서 전극면(110,111,112,113)과 가드 전극면(120)에 동시에 DC 전압을 인가시켜서, 센서 전극면(110,111,112,113)과 가상 접지로 작용하는 회전자(200) 사이의 공극(150)에 균일한 밀도의 정전계가 형성되도록 한다.Referring to the operation principle, a gap between the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, 113 and the rotor 200 acting as a virtual ground by applying a DC voltage to the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, 113 and the guard electrode surface 120 at the same time ( 150 to form an electrostatic field of uniform density.

이에, 정전계가 완전히 형성된 일정한 시간 후, 상기 가드 전극면(120)을 신호 접지면(130)과 단락시켜서, 가드 전극면에 쌓인 전하량을 0으로 만든다.Thus, after a certain time when the electrostatic field is completely formed, the guard electrode surface 120 is short-circuited with the signal ground surface 130, so that the amount of charge accumulated on the guard electrode surface is zero.

그런 후에, 센서 전극면(110,111,112,113)과 신호 접지면(130)를 단락시키는 바, 이때 센서 전극면(110,111,112,113)에 쌓인 전하량을 검출하여 정정용량을 구하게 되며, 이 전하량의 검출은 방전되는 전류를 적분하여 구할 수 있다.Thereafter, the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113 and the signal ground plane 130 are short-circuited. At this time, the amount of charge accumulated on the sensor electrodes 110, 111, 112, and 113 is detected to obtain a corrected capacitance. Can be obtained by

첨부한 도 6은 본 발명에 따른 정전 용량을 이용하는 반경 방향 변위 측정 시스템 구성중 트랜스듀서의 내부 블록도에 대한 일 실시예로서, 회로도를 나타낸다.6 is a circuit diagram of an internal block diagram of a transducer in a radial displacement measurement system configuration using capacitance according to the present invention.

상기 트랜스듀서(500)는 4개의 원통형 센서 전극면(110,111,112,113)과 회전자(200) 사이의 정전용량을 측정한 정전용량 변위센서(100)의 정전용량 측정신호를 기반으로 정전용량을 측정하는 정전용량 측정회로(510)와; 정전용량의 DC 성분을 제거하는 역할을 수행하도록 한 오프셋 조정기(520)와; 4방향 변위 정보를 차분 증폭시키는 차분 증폭기(530)를 포함하여 구성되며, 정전용량 측정회로(510)중 방전 전류를 적분하는 회로는 OP-Amp를 이용하는 적분기를 이용하고, 상기 오프셋 조정기(520)는 OP-Amp의 반전증폭회로를 이용하며, 또한 차분 증폭기(530)도 OP-Amp를 이용하여 구성한다.The transducer 500 measures capacitance based on a capacitance measurement signal of a capacitance displacement sensor 100 measuring capacitance between four cylindrical sensor electrodes 110, 111, 112, and 113 and the rotor 200. A capacitance measuring circuit 510; An offset adjuster 520 which serves to remove the DC component of the capacitance; And a differential amplifier 530 for differentially amplifying four-way displacement information. The circuit for integrating the discharge current of the capacitance measuring circuit 510 uses an integrator using OP-Amp, and the offset adjuster 520. The inverted amplifier circuit of the OP-Amp is used, and the differential amplifier 530 is also configured using the OP-Amp.

이와 같이, 본 발명에 따른 정전용량을 이용하는 원통형 반경방향 변위 센서 시스템은 센싱 신호의 접지를 별도로 분리하여 센싱 신호의 정밀도를 향상시키고, 써지 등의 노이즈에 견고하게 견딜 수 있으며, 또한 트랜스듀서의 기능을 새롭게 개선하여 자기베어링 센서의 고장유무를 용이하게 판별 가능하여 고장에 대한 신뢰도를 증가시킬 수 있다.As described above, the cylindrical radial displacement sensor system using the capacitance according to the present invention separates the ground of the sensing signal to improve the accuracy of the sensing signal, and can withstand noise such as surge, and also the function of the transducer. Newly improved can easily identify the failure of the magnetic bearing sensor can increase the reliability of the failure.

도 1은 정전용량을 이용하는 기존의 원통형 자기베어링의 변위 측정 시스템을 나타내는 구성도,1 is a configuration diagram showing a displacement measuring system of a conventional cylindrical magnetic bearing using capacitance;

도 2는 본 발명에 따른 정전 용량을 이용하는 원통형 반경 방향 변위 측정 시스템을 나타내는 구성도,2 is a block diagram showing a cylindrical radial displacement measurement system using the capacitance according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 정전 용량을 이용하는 원통형 반경 방향 변위 측정 시스템 구성중 트랜스듀서의 기능 블록도,3 is a functional block diagram of a transducer in the configuration of a cylindrical radial displacement measurement system using capacitance in accordance with the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 정전 용량을 이용하는 원통형 반경 방향 변위 측정 시스템 구성중 자기베어링 센서의 고장 유무 및 고장 위치를 판별할 수 있는 로직을 설명하는 개념도,4 is a conceptual diagram illustrating logic capable of determining a failure state and a failure position of a magnetic bearing sensor in a cylindrical radial displacement measurement system configuration using capacitance according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 정전 용량을 이용하는 원통형 반경 방향 변위 측정 시스템 구성중 트랜스듀서의 정전용량 측정회로 동작원리로서, 각 센서 전극면과 가드 전극면에 인가되는 전압 패턴 및 충/방전 전류 패턴을 나타내는 그래프,5 is an operation principle of the capacitance measurement circuit of the transducer in the configuration of the cylindrical radial displacement measurement system using the capacitance according to the present invention, the voltage pattern and the charge / discharge current pattern applied to each sensor electrode surface and the guard electrode surface Graph representing,

도 6은 본 발명에 따른 정전 용량을 이용하는 원통형 반경 방향 변위 측정 시스템 구성중 트랜스듀서에 대한 구성예를 나타내는 회로도.6 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the transducer in the configuration of the cylindrical radial displacement measurement system using the capacitance according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110,111,112,113 : 센서 전극면 120 : 가드 전극110, 111, 112, 113: sensor electrode surface 120: guard electrode

130 : 신호 접지면 140 : 몰딩수단130: signal ground plane 140: molding means

150 : 공극 160 : 센서 전극150: void 160: sensor electrode

200 : 회전자 300 : 고정자 몸체200: rotor 300: stator body

311 : 필터(저역통과필터 및 노치필터)311: filter (low pass filter and notch filter)

500 : 트랜스듀서 510 : 정전용량 측정회로 500: transducer 510: capacitance measurement circuit

520 : 오프셋 조정기 530 : 차분 증폭기520: offset adjuster 530: differential amplifier

540 : 센서 출력단 600 : 자기베어링 제어기540: sensor output stage 600: magnetic bearing controller

700 : 전동기 구동 인버터 800 : 자기베어링 드라이버700: motor drive inverter 800: magnetic bearing driver

Claims (6)

가상 접지를 제공하는 회전자(200)와;A rotor 200 providing a virtual ground; 상기 회전자(200)의 둘레면과 공극을 사이에 두고 이격 배치되는 4개의 원통형 센서 전극면(110,111,112,113)과;Four cylindrical sensor electrode surfaces (110,111,112,113) spaced apart from each other with a circumferential surface of the rotor (200) therebetween; 상기 센서 전극면(110,111,112,113)을 감싸며 그 바깥쪽에 배치되는 가드 전극(120)과;A guard electrode 120 surrounding the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113 and disposed outside thereof; 상기 가드 전극(120)의 바깥쪽에 배치되어 센서 전극면(110,111,112,113)과 가드전극면을 감싸서 측정 신호의 기준을 제시하는 신호 접지면(130)과A signal ground surface 130 disposed outside the guard electrode 120 and surrounding the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113 and the guard electrode surface to present a reference of a measurement signal; 전력소자의 접지 역할을 하는 상기 신호 접지면(130)의 외곽에 배치된 고정자 몸체(300)와;A stator body 300 disposed outside the signal ground plane 130 serving as a ground of the power device; 상기 각 센서들의 센서전극(160), 가드전극(120), 신호접지와 쉴드된 케이블로 연결되는 트랜스듀서(500)와;A transducer (500) connected to the sensor electrodes (160), guard electrodes (120), signal grounds and shielded cables of the sensors; 상기 트랜스듀서(500)의 신호를 전송받아 자기베어링을 제어하는 자기베어링 제어기(600)와;A magnetic bearing controller 600 which receives the signal of the transducer 500 and controls the magnetic bearing; 자기베어링의 구동을 위한 자기베어링 드라이버(800) 및 전동기 구동 인버터(700);A magnetic bearing driver 800 and a motor driving inverter 700 for driving the magnetic bearing; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템.Cylindrical radial displacement measurement system of a magnetic bearing using the capacitance, characterized in that configured to include. 청구항 1에 있어서, 상기 트랜스듀서(500)는:The method of claim 1, wherein the transducer 500 is: 상기 각 센서 전극면(110,111,112,113)과 회전자(200) 사이의 정전용량을 측정한 검출신호를 전송받아 실제 정전용량을 측정하는 정전용량측정회로(510)와;A capacitance measuring circuit 510 for receiving a detection signal measuring capacitance between the sensor electrode surfaces 110, 111, 112, and 113 and the rotor 200 to measure actual capacitance; 측정된 정전용량의 DC 성분을 제거하는 오프셋 조정기(520)와;An offset adjuster 520 for removing the DC component of the measured capacitance; DC 성분이 제거된 각 정전용량의 4방향 변위 정보를 차분 증폭시키는 차분 증폭기(530);A differential amplifier 530 which differentially amplifies four-way displacement information of each capacitance from which the DC component is removed; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템.Cylindrical radial displacement measurement system of a magnetic bearing using the capacitance, characterized in that configured to include. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 트랜스듀서(500)의 신호 접지 라인과, 상기 고정자 몸체(300)와 연결되는 전력 접지 라인간에는 저역통과필터 및 노치필터(311)가 연결된 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템.The capacitance of claim 1 or 2, wherein a low pass filter and a notch filter 311 are connected between the signal ground line of the transducer 500 and the power ground line connected to the stator body 300. Cylindrical radial displacement measuring system of a magnetic bearing using a. 4개의 원통형 센서 전극면(110,111,112,113)과 회전자(200) 사이의 정전용량을 검출하는 단계와;Detecting the capacitance between the four cylindrical sensor electrodes (110, 111, 112, 113) and the rotor (200); 검출된 정전용량 측정신호를 기반으로 실제 정전용량을 정전용량측정회로(510)에서 산출하는 단계와;Calculating an actual capacitance in the capacitance measuring circuit 510 based on the detected capacitance measuring signal; 산출된 정전용량의 DC 성분을 오프셋 조정기(520)에서 제거하는 단계와;Removing at the offset adjuster 520 the DC component of the calculated capacitance; DC 성분이 제거된 정전용량의 4방향 변위 정보를 차분 증폭기(530)에서 차분 증폭시키는 단계와;Differentially amplifying, in the differential amplifier 530, four-way displacement information of the capacitance from which the DC component has been removed; 상기 차분 증폭기(530)에서 차분 증폭되어 구해진 4방향의 변위 정보(X 1, Y 1, X 2, Y 2)로부터 원하는 방향으로의 변위 정보를 추출하여, 45°회전 변환관계에 있는 두 좌표축에서 측정되는 변위값 [X 1, Y 1] T 및 [X 2, Y 2] T 를 비교하는 단계;The differential amplifier 530 extracts displacement information in a desired direction from the displacement information ( X 1 , Y 1 , X 2 , Y 2 ) obtained by differential amplification at the two coordinate axes in a 45 ° rotation conversion relationship. Comparing the measured displacement values [ X 1 , Y 1 ] T and [ X 2 , Y 2 ] T ; 를 통하여 자기베어링 센서의 고장 유무 및 고장 위치를 판별할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템의 고장 유무 판단 방법.Method for determining the failure of the cylindrical radial displacement measurement system of the magnetic bearing using the capacitance characterized in that it is possible to determine the failure and the location of the failure of the magnetic bearing sensor through. 청구항 4에 있어서, The method according to claim 4, 45°회전 변환관계에 있는 두 좌표축에서 측정되는 상기 변위값 [X 1, Y 1] T 및 [X 1, Y 1] T 은 아래의 수식1 및 수식2로부터 구해지는 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템의 고장 유무 판단 방법.The displacement values [ X 1 , Y 1 ] T and [ X 1 , Y 1 ] T measured at two coordinate axes in a 45 ° rotation transformation relationship are obtained from the capacitances 1 and 2 below. Method for determining the failure of the cylindrical radial displacement measuring system of the magnetic bearings used. - 수식1 -Equation 1
Figure 112009036343675-pat00005
Figure 112009036343675-pat00005
- 수식2 -Equation 2
Figure 112009036343675-pat00006
Figure 112009036343675-pat00006
위의 수식1에서 C 1, C 2, C 3, C 4는 각각의 센서에서 측정된 정전용량을 나타내고, 상기 X 1, Y 1X 1-Y 1 좌표계에서 본 회전자(200)의 변위이며, 상기 X 2, Y 2X 2-Y 2 좌표계에서 본 회전자(200) 변위를 나타낸다.In Equation 1, C 1 , C 2 , C 3 , and C 4 represent capacitances measured by the respective sensors, and X 1 and Y 1 represent displacements of the rotor 200 in the X 1 - Y 1 coordinate system. X 2 and Y 2 represent the displacement of the rotor 200 in the X 2 - Y 2 coordinate system. 그리고, Gain1은 정전용량센서의 설계 디멘전(Dimension)에 의해 결정되는 값이다(정확한 수식은 Gain1 = 1/2*ε0*A, 단, ε0는 공기의 유전률 상수, A는 1개 정전용량 센서의 단면적).Gain1 is a value determined by the design dimension of the capacitive sensor (exact equation is Gain1 = 1/2 * ε 0 * A, where ε 0 is the dielectric constant of air and A is one electrostatic Cross-sectional area of the capacitive sensor). 또, Gain2 = k*Gain1, 단 k는 변위 크기를 보정하기 위한 보정 상수이다. In addition, Gain2 = k * Gain1, where k is a correction constant for correcting a displacement magnitude. 위의 수식2는 상기 X 1-Y 1 좌표계 좌표계 변위 [X 1, Y 1] T 를 45°만큼 회전 변환시켜서, X 2-Y 2 좌표계에서 본 값 [X' 1, Y' 1] T 를 구하는 수식을 나타낸다.Equation 2 above converts the X 1 - Y 1 coordinate system displacement [ X 1 , Y 1 ] T by 45 ° to convert the value [ X ' 1 , Y' 1 ] T seen in the X 2 - Y 2 coordinate system. The equation to be obtained is shown. 단, Rot(45°) =
Figure 112009036343675-pat00014
는 45°좌표축 회전 변환행렬을 나타낸다.
Rot (45 °) =
Figure 112009036343675-pat00014
Denotes a 45 ° coordinate axis rotation transformation matrix.
청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 수식1 및 수식2에 의거, [X' 1, Y' 1] T 의 값과 [X 2, Y 2] T 의 값이 일치하면 센서를 정상 상태로 판별하고, 불일치할 경우에는 센서가 고장난 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템의 고장 유무 판단 방법.According to Equation 1 and Equation 2, if the value of [ X ' 1 , Y' 1 ] T and the value of [ X 2 , Y 2 ] T coincide, the sensor is determined to be in a normal state. Method for determining whether there is a failure of the cylindrical radial displacement measuring system of the magnetic bearing using the capacitance characterized in that it is determined.
KR1020070138088A 2007-12-27 2007-12-27 Capacitance Measuring Displacement Sensor Structure and It's Transducer for Radial Active Magnetic Bearing KR100928551B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070138088A KR100928551B1 (en) 2007-12-27 2007-12-27 Capacitance Measuring Displacement Sensor Structure and It's Transducer for Radial Active Magnetic Bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070138088A KR100928551B1 (en) 2007-12-27 2007-12-27 Capacitance Measuring Displacement Sensor Structure and It's Transducer for Radial Active Magnetic Bearing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090070178A KR20090070178A (en) 2009-07-01
KR100928551B1 true KR100928551B1 (en) 2009-11-24

Family

ID=41321748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070138088A KR100928551B1 (en) 2007-12-27 2007-12-27 Capacitance Measuring Displacement Sensor Structure and It's Transducer for Radial Active Magnetic Bearing

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100928551B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102829748A (en) * 2012-08-22 2012-12-19 清华大学 Detection method of gap of vertical type rotor magnetic bearing

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101408060B1 (en) 2012-06-19 2014-06-18 한국기계연구원 complex magnetic bearing combined with auxiliary bearing
KR101552350B1 (en) 2014-05-02 2015-09-09 한국기계연구원 Thrust Magnetic Bearing for Bias Compensation
CN105651155B (en) * 2014-11-07 2018-09-14 江苏大学 Rotating shaft position of magnetic pump on-Line Monitor Device and method
KR20170006634A (en) 2015-07-09 2017-01-18 한국기계연구원 Thrust Magnetic Bearing Integrated with Radial Displacement Sensors
KR101721486B1 (en) 2015-07-16 2017-03-30 한국기계연구원 Thrust Magnetic Bearing Integrated with Axial Displacement Sensors

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990064661A (en) * 1999-04-26 1999-08-05 선우중호 Cylindrical capacitive sensor of magnetic bearing
KR20020066469A (en) * 2001-02-12 2002-08-19 장동영 Metalized cylindrical capacitive sensor for measuring an orbit of the machine tool spindle and method of manufacturing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990064661A (en) * 1999-04-26 1999-08-05 선우중호 Cylindrical capacitive sensor of magnetic bearing
KR20020066469A (en) * 2001-02-12 2002-08-19 장동영 Metalized cylindrical capacitive sensor for measuring an orbit of the machine tool spindle and method of manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102829748A (en) * 2012-08-22 2012-12-19 清华大学 Detection method of gap of vertical type rotor magnetic bearing

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090070178A (en) 2009-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100928551B1 (en) Capacitance Measuring Displacement Sensor Structure and It&#39;s Transducer for Radial Active Magnetic Bearing
KR101737765B1 (en) Apparatus and method for the redundant, absolute position determination of a movable body
US8020455B2 (en) Magnetostrictive sensing systems and methods for encoding
CN204495495U (en) A kind of three-dimensional force capacitance type touch sensor unit
WO2018120335A1 (en) Capacitive sensor for absolute angular displacement measurement
JP5075930B2 (en) Output circuit of charge change type sensor
JP6605026B2 (en) Method for monitoring the operation state of a capacitance sensor in real time
JPS6168501A (en) Capacitive measuring device
RU2573610C2 (en) Method and system to detect short circuit influencing sensor
JP2009097932A (en) Capacitive detector
JPH0315122B2 (en)
US10746572B2 (en) Rotation detection device
CN104062327A (en) Capacitive sensor complementary stimulation and linear detection scheme for oil detection
CN108809154A (en) A kind of novel magnetically levitated high-speed electric expreess locomotive and the method for detecting motor rotor position
JPH08205502A (en) Reluctance resolver
CN111102913A (en) Online detection system for motor stator and rotor spacing change
CN114483635A (en) Magnetic bearing system, compressor and air conditioner
CN110657768B (en) Method for measuring axial and radial displacements of rotor by utilizing conical surface
JP2014115251A (en) Capacitance gear tooth and method for detecting rotational speed of capacitance rotor
CN109141495B (en) Sensor interface device
JP2005156492A (en) Movable apparatus, measuring device, electrostatic capacity typed range finder and positioning device
WO2015111163A1 (en) Magnetic detection device
JP2004163221A (en) Flow sensor
CN219978384U (en) Fault detection circuit of motor rotary transformer circuit and motor rotary transformer circuit
CN101825476B (en) High-accuracy signal detection amplifying circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121105

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131105

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141107

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151113

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161118

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181115

Year of fee payment: 10