KR20000058206A

KR20000058206A - 자기 베어링 장치 및 자기 베어링 제어 장치

Info

Publication number: KR20000058206A
Application number: KR1020000009429A
Authority: KR
Inventors: 아소미츠토
Original assignee: 다카키도시요시; 세이코세이키 가부시키가이샤
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2000-09-25
Also published as: JP3130890B2; JP2000240649A; US6606536B1; KR100614997B1

Abstract

자기 베어링 본체의 기종을 체크, 자기 베어링 본체를 제어하기 위한 파라미터의 확인과 조정을 자동적으로 행한다.

자기 베어링 본체(20)는 기종 특정용 저항(412)과, 기종과 제특성값이 격납된 본체 EEP-ROM(411)을 구비한다. 제어 장치(40)는 기종과 제특성이 격납된 장치 EEP-ROM(401)과, 복수의 기종에 대응하는 제특성이 격납된 ROM 테이블(402)을 구비한다. 제어부(400)는 본체 EEP-ROM(411)과 장치 EEP-ROM(401) 양자의 제특성은 정상이나, 양자의 제특성이 동일하지 않은 경우, 장치 EEP-ROM(401)을 본체 EEP-ROM(411)의 내용으로 갱신한다. 이에 따라, 자기 베어링 본체(20)의 기종이 변경되어도, 자동적으로 제특성의 조정이 행해져, 전문 기술자에 의한 조정이 불필요해진다.

Description

자기 베어링 장치 및 자기 베어링 제어 장치{MAGNETIC BEARING DEVICE AND MAGNETIC BEARING CONTROL DEVICE}

본 발명은 자기 베어링을 사용하여 회전체를 제어하는 자기 베어링 장치 및 자기 베어링 제어 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 공작 기계의 주축 또는 진공 펌프 등에 사용되는 자기 베어링 장치 및 자기 베어링 제어 장치에 관한 것이다.

자기 베어링 장치는 무접촉, 무윤활에 의한 초고속 회전이 가능하며, 또 깨끗한 환경에서의 사용이 가능하며, 오일이나 베어링의 교환이라는 유지 작업도 불필요하다. 이 때문에 자기 베어링 장치는 금속 분말 제작용 원심 아토마이저, 금속 파이프 가공, 원통 그라인더 등의 공작 기계의 주축 또는 진공 펌프 등에 널리 사용되고 있다.

도 5 는 종래부터 사용되고 있는 자기 베어링 장치의 일반적인 구성을 나타낸 것이다.

이 도면에 나타낸 바와 같이, 자기 베어링 장치는 자기 베어링 본체(A)와 제어 장치(B)를 구비하고 있으며, 양자는 케이블로 접속되어 있다.

자기 베어링 본체(A)는 회전축(81)과, 이 회전축(81)의 중앙의 주위에 설치되고, 회전축(81)을 회전시키기 위한 모터(82)와, 회전축(81)의 양단을 자기로 부상시켜 지지하는 자기 베어링(83)으로 개략 구성되어 있다.

제어 장치(B)는 모터 구동 회로(84), 앰프(91, 93), PID 컨트롤러(90, 92)로 개략 구성되어 있다.

모터(82)로는 브러시리스 DC 모터 또는 고주파 모터 등의 각종 모터가 사용되고, 모터 구동 회로(84)가 회전축(81)의 중앙 주위에 고정되는 모터 구동 코일(85)을 구동시킴으로써, 회전축(81)을 회전시킬 수 있도록 구성되어 있다.

자기 베어링(83)은 회전축(81)을 사이에 두고 마주 놓이도록 배치된 2 쌍의 전자석(86)(각 쌍은 서로 직교한다. 이하 동일)과, 그 근방에 마주 놓이도록 배치된 2 쌍의 변위 센서(88)와, 마주 놓이도록 배치된 2 쌍의 전자석(87)과, 그 근방에 마주 놓이도록 배치된 2 쌍의 변위 센서(89)를 구비하고 있다.

각 변위 센서(88, 89)는 회전축(81)의 반경 방향의 변위를 검출하고, 이 검출 변위를 제어 장치(B)에 공급한다.

제어 장치(B)는 변위 센서(88, 89)에 의한 검출 변위가 공급되면, PID 컨트롤러(90, 92)가 그 검출 변위를 목표값과 비교하여, 양자가 일치하는 신호를 앰프(91, 93)(전자석 구동 회로)에 공급한다. 그리고, 앰프(91, 93)는 회전축(81)이 목표 위치에 오도록, 대응하는 전자석(86, 87)의 전자력을 제어함으로써, 회전축(81)을 자기적으로 비접촉 상태로 지지하도록 되어 있다.

이러한 종래의 자기 베어링 장치에서는 회전축(81)을 포함하는 회전체의 전기적 중심 위치와 기계적 중심 위치에 오차가 발생하므로, 각 자기 베어링 본체(A)를 단체(單體)별로 보정하기 위한 조정이 필요해진다. 또, 자기 베어링 본체(A)의 크기 또는 회전체를 자기 부상 제어하는 데 있어서의 전류값이나 기준값 등의 제특성도 기종(제품 사양)에 따라 다르고, 그 차에 의해 부상 위치에 차가 발생하므로, 기종마다 설정하는 것도 필요해진다.

따라서, 접속되는 자기 베어링 본체(A)의 단체별로, 제어 장치(B)가 제어하는 데 있어서의 파라미터를 변경하게 되는데, 이것은 전문 기술자가 조정이나 설정을 행해야만 했다.

또, 종래의 자기 베어링 장치에서는 자기 베어링 본체(A)를 다른 기종으로 교환했을 경우, 제어 장치(B)의 파라미터를 변경하는 것이 전제로 되어 있으므로, 미변경 상태에서 구동된 경우의 대응이 특별히 취해져 있지 않았다.

또한, 제어 장치(B)에서 설정되어 있는 파라미터의 값이 전기적, 기계적 장해 등에 의하여 정상이 되지 않은 경우에도 대응하지 못했다.

이렇게, 다른 파라미터로 자기 베어링 본체(A)를 제어하면, 자기 베어링 본체(A)가 자기 베어링으로서의 성능을 충분히 발휘할 수 없거나, 장치의 고장을 유인할 가능성이 있었다.

그래서 본 발명은 이러한 종래의 자기 베어링 장치에서의 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 접속되어 있는 자기 베어링 본체의 기종을 체크하는 것이 가능한 자기 베어링 장치를 제공하는 것을 제 1 의 목적으로 한다.

또, 자기 베어링 본체를 제어하기 위한 파라미터의 확인과 조정을 자동적으로 실시하는 것이 가능한 자기 베어링 제어 장치를 제공하는 것을 제 2 의 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 일실시형태에서의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2 는 자기 베어링 본체가 사용되는 터보 분자 펌프의 전체 구성도이다.

도 3 은 제어 장치에 의한 자기 베어링 본체의 기종 확인 및 조정 처리의 동작의 일부를 나타낸 플로우 챠트이다.

도 4 는 도 3 과 동일하게 제어 장치에 의한 자기 베어링 본체의 기종 확인 및 조정 처리 동작의 남음을 나타낸 플로우 챠트이다.

도 5 는 종래부터 사용되고 있는 자기 베어링 장치의 일반적인 구성을 나타낸 설명도이다.

(부호의 설명)

20 … 자기 베어링 본체(자기 베어링 장치)

40 … 제어 장치(자기 베어링 제어 장치)

400 … 제어부

401 … 장치 EEP-ROM

402 … ROM 테이블

41 … 기판

411 … 본체 EEP-ROM

412 … 저항

42 … 케이블

청구항 1 에 기재한 발명에서는 회전측을 자기 부상시킴으로써 비접촉으로 유지하는 자기 베어링 장치로서, 기종을 특정하기 위한 기종 특정 수단과, 상기 기종에 대응하는 제특성이 격납된 제 1 기억 수단과, 상기 기종 특정 수단 및 상기 제 1 기억 수단에 외부로부터 접속하기 위한 접속 수단을 구비함으로써 상기 제 1 의 목적을 달성한다.

청구항 2 에 기재한 발명에서는, 청구항 1 에 기재한 자기 베어링 장치에서, 상기 기종 특정 수단은 기종에 대응하여 정해진 저항값을 갖는 저항이며, 상기 기억 수단은 개서 가능한 기억 수단으로 한다.

청구항 3 에 기재한 발명에서는, 회전축을 자기 부상시킴으로써 비접촉으로 유지하는 자기 베어링 장치의 자기 부상 제어를 행하는 자기 베어링 제어 장치로서, 상기 접속되는 자기 베어링의 기종과 제특성이 격납되는 개서 가능한 제 2 기억 수단과, 자기 베어링 장치의 접속 수단을 통하여 상기 자기 베어링 장치의 기종 및 제특성을 취득하는 취득 수단과, 이 취득 수단으로 취득한 기종 및 제특성과 상기 제 2 기억 수단에 기억된 기종 및 제특성이 다른 경우에, 상기 제 2 기억 수단의 내용을 상기 제 1 기억 수단의 내용으로 갱신하는 갱신 수단과, 상기 제 2 기억 수단에 격납된 제특성에 따라 접속되는 자기 베어링 장치의 자기 부상 제어를 행하는 제어부를 구비시킴으로써 상기 제 2 의 목적을 달성한다.

청구항 4 에 기재한 발명에서는, 청구항 3 에 기재한 자기 베어링 제어 장치에서, 상기 제 1 기억 수단 및 상기 제 2 기억 수단의 내용이 정상인지의 여부를 판단하는 판단 수단을 구비하고, 상기 갱신 수단은 상기 판단 수단에 의해 상기 제 1 기억 수단 및 상기 제 2 기억 수단의 내용이 정상이라고 판단된 경우에, 상기 제 2 기억 수단의 내용을 상기 제 1 기억 수단의 내용으로 갱신한다.

청구항 5 에 기재한 발명에서는, 회전축을 자기 부상시킴으로써 비접촉으로 유지하는 자기 베어링 장치의 자기 부상 제어를 행하는 자기 베어링 제어 장치로서, 상기 접속되는 자기 베어링의 기종과 제특성이 격납되는 개서 가능한 제 2 기억 수단과, 자기 베어링 장치의 접속 수단을 통하여 상기 자기 베어링 장치의 기종 및 제특성을 취득하는 취득 수단과, 상기 제 1 기억 수단 및 상기 제 2 기억 수단의 내용이 정상인지의 여부를 판단하는 판단 수단과, 상기 판단 수단에 의해 상기 제 1 기억 수단 또는 상기 제 2 기억 수단의 한쪽의 내용에 이상이 있다고 판단된 경우에, 상기 한쪽의 내용을 정상이라고 판단된 다른쪽의 내용으로 갱신하는 갱신 수단과, 상기 제 2 기억 수단에 격납된 제특성에 따라 접속되는 자기 베어링 장치의 자기 부상 제어를 행하는 제어부를 구비시켜 상기 제 2 의 목적을 달성한다.

청구항 6 에 기재한 발명에서는, 회전축을 자기 부상시킴으로써 비접촉으로 유지하는 자기 베어링 장치의 자기 부상 제어를 행하는 자기 베어링 제어 장치로서, 상기 접속되는 자기 베어링의 기종과 제특성이 격납되는 개서 가능한 제 2 기억 수단과, 자기 베어링 장치의 접속 수단을 통하여 상기 자기 베어링 장치의 기종 및 제특성을 취득하는 취득 수단과, 상기 제 1 기억 수단 및 상기 제 2 기억 수단의 내용이 정상인지의 여부를 판단하는 판단 수단과, 복수 종류의 기종에 대응하는 제특성이 격납된 제 3 기억 수단과, 상기 판단 수단에 의해 상기 제 1 기억 수단 및 상기 제 2 기억 수단의 내용이 정상이 아니라고 판단된 경우에, 상기 취득 수단으로 취득한 기종에 대응하는 제특성을 상기 제 3 기억 수단으로부터 읽어 내어, 상기 제 1 기억 수단 및 상기 제 2 기억 수단의 내용을 갱신하는 갱신 수단과, 상기 제 2 기억 수단에 격납된 제특성에 따라 접속되는 자기 베어링 장치의 자기 부상 제어를 행하는 제어부를 구비시켜 상기 제 2 의 목적을 달성한다.

이하, 본 발명의 자기 베어링 장치에서의 적합한 실시형태에 대해서, 도 1 부터 도 4 를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 은 자기 베어링 장치에서의 본 실시형태의 기능을 실현하는 최소한의 구성을 나타낸 것이다.

이 도 1 에 나타낸 바와 같이 자기 베어링 장치는 회전체를 자기 부상시키는 자기 베어링이나 모터를 갖는 자기 베어링 본체(20)와, 자기 베어링 본체(20)의 제특성에 따라 자기 베어링이나 모터를 제어하는 제어 장치(40)를 구비하고 있으며, 양자는 케이블(42)로 접속되어 있다.

자기 베어링 본체(20)는 자기 베어링이나 모터용 소자가 부착되어 있음과 동시에, 케이블(42)과 접속되는 기판(41)을 구비하고 있다. 이 기판(41)에는 또한 상기 자기 베어링 본체(20)의 기종을 나타내는 데이터와, 자기 베어링 단체별 제특성값(기계적 중심과 전기적 중심의 오차 보정용 데이터를 포함한다)이 격납된 본체 EEP-ROM(411), 및 자기 베어링 본체(20)의 기종을 특정하기 위한 저항(412)이 배치되어 있다. 저항(412)은 자기 베어링 본체의 기종에 따라 그 저항값이 정해져 있다.

한편, 제어 장치는 자기 베어링 본체(20)를 제어하는 제어부(400)와, 이 제어부(400)에 접속된 장치 EEP-ROM(401), ROM 테이블(402)을 구비하고 있다.

제어부(400)는 모터 구동 회로, 앰프, PID 컨트롤러로 개략 구성되어 있으며, 장치 EEP-ROM(401)에 기록되어 있는 정보에 따라, 도 5 에 나타낸 종래의 제어 장치와 동일하게 기능하도록 되어 있다. 제어부(400)는 ROM 테이블(402)의 내용의 판독, 장치 EEP-ROM(401)의 판독과 개서(기입)가 가능하다. 또 제어부(400)는 자기 베어링 본체(20)로부터 본체 EEP-ROM(411)의 내용과, 저항값(412)의 내용을 판독함과 동시에, EEP-ROM 의 내용을 개서할 수 있도록 되어 있다.

장치 EEP-ROM(401)에는 자기 베어링 본체(20)의 기종을 나타내는 데이터와, 자기 베어링 단체별 제특성값(기계적 중심과 전기적 중심의 오차 보정용 데이터를 포함한다)이 격납되어 있다.

한편, ROM 테이블(402)에는 복수 종류의 각 자기 베어링 본체에 대한 기종과, 그 기종의 제특성값이 격납되어 있다.

도 2 는 자기 베어링 본체(20)가 사용되는 터보 분자 펌프의 전체 구성의 단면을 나타낸 것이다.

이 터보 분자 펌프(1)는, 예를 들면 반도체 제조 장치내 등에 설치되고, 챔버 등으로부터 프로세스 가스의 배출을 행하는 것이다. 이 예에서는, 원통형으로 형성된 외장체(10)의 상단부에 프랜지(11)가 형성되고, 볼트 등으로 반도체 제조 장치 등에 접속되도록 되어 있다.

도 2 에 나타낸 바와 같이, 터보 분자 펌프(1)는 대략 원통형의 외장체(10)의 중심부에 배치되는 대략 원주형상의 로터축(18)을 구비하고 있으며, 이 로터축(18)의 외주에는 단면이 대략 역 U 자형인 로터 본체(61)가 배치되어 로터축(18)의 상부에 볼트(19)로 부착되어 있다. 이 로터 본체(61)의 외주에는 로터 날개(62)가 설치되어 있다. 각 단의 로터 날개(62)는 그 외측이 개방된 복수의 로터 블레이드(베인)를 갖고 있다.

또, 터보 분자 펌프(1)는 로터(60)와 스테이터(70)를 구비하고 있다.

스테이터(70)는 복수의 스테이터 날개(72)와, 단차부를 갖는 원통형의 스페이서(71)로 구성되어 있다. 각 단의 스테이터 날개(72)는 각 단의 로터 날개(62)와 번갈아 조립되어 있다. 각 단의 스테이터 날개(72)는 각각 스페이서(71)와 스페이서(71)의 단차부에 의해 그 외주부가 협지됨으로써 로터 날개(62) 사이에 유지된다.

이 스테이터(70)는 외장체(10)의 내주에 고정 배치되어 있다.

터보 분자 펌프(1)는 또한 로터축(18)을 자력으로 지지하는 자기 베어링 본체(20)와, 로터축(18)에 토르크를 발생시키는 모터(30)를 구비하고 있다.

자기 베어링 본체(20)는 로터축(18)에 대해 반경 방향의 자력을 발생시키는 반경 방향 전자석(21, 24)과, 로터축(18)의 반경 방향의 위치를 검출하는 반경 방향 센서(22, 26)와, 로터축(18)에 대해 축방향의 자력을 발생시키는 축방향 전자석(32, 34)과, 축방향 전자석(32, 34)에 의한 축방향의 힘이 작용하는 금속 디스크(31), 로터축(18)의 축방향의 위치를 검출하는 축방향 센서(36)를 구비하고 있다.

반경 방향 전자석(21)은 서로 직교하도록 배치된 2 쌍의 전자석으로 구성되어 있다. 각 쌍의 전자석은 로터축(18)의 모터(30)보다도 상부의 위치에 로터축(18)을 사이에 두고 마주 놓이도록 배치되어 있다.

이 반경 방향 전자석(21)과 모터(30) 사이에는, 반경 방향 전자석(21)측에 인접하고, 로터축(18)을 사이에 두고 마주 놓이는 반경 방향 센서(22)가 2 쌍 설치되어 있다. 2 쌍의 반경 방향 센서(22)는 2 쌍의 반경 방향 전자석(21)에 대응하여, 서로 직교하도록 배치되어 있다.

또한, 로터축(18)의 모터(30)보다도 하부의 위치에는, 동일하게 2 쌍의 반경 방향 전자석(24)이 서로 직교하도록 배치되어 있다.

이 반경 방향 전자석(24)과 모터(30) 사이에도, 동일하게 반경 방향 전자석(24)에 인접하여 반경 방향 센서(26)가 2 쌍 설치되어 있다.

이들 반경 방향 전자석(21, 24)에 여자(勵磁) 전류가 공급됨으로써, 로터축(18)이 자기 부상된다. 이 여자 전류는 자기 부상시에 반경 방향 센서(22, 26)로부터의 위치 검지 신호에 따라 제어되고, 이에 의해 로터축(18)이 반경 방향의 소정 위치에 유지되도록 되어 있다.

로터축(18)의 하부에는 자성체로 형성된 원반형의 금속 디스크(31)가 고정되어 있으며, 이 금속 디스크(31)를 사이에 두고, 또한 마주 놓인 1 쌍씩의 축방향 전자석(32, 34)이 배치되어 있다. 또한, 로터축(18)의 하단부에 마주 놓이도록 축방향 센서(36)가 배치되어 있다.

이 축방향 전자석(32, 34)의 여자 전류는 축방향 센서(36)로부터의 위치 검지 신호에 따라 제어되고, 이에 의해 로터축(18)이 축방향의 소정 위치에 유지되도록 되어 있다.

자기 베어링 본체(20)의 축방향 하부에는, 센서용이나 모터 구동용 배선또는 도 1 에 나타낸 본체 EEP-ROM(411), 저항(412)이 각각 설치된 기판(41)이 부착되어 있다. 이 기판(41)은 코넥터(44) 및 케이블(42)을 통해 제어 장치(40)에 접속되어 있다. 제어 장치(40)는 반경 방향 센서(22, 26) 및 축방향 센서(36)의 검출 신호를 기초로, 반경 방향 전자석(21, 24) 및 축방향 전자석(32, 34) 등의 여자 전류를 각각 피드백 제어함으로써 로터축(18)을 자기 부상시키도록 되어 있다.

로터축(18)의 상부 및 하부측에는 보호용 베어링(38, 39)이 배치되어 있다.

통상, 로터축(18) 및 이것에 부착되어 있는 각 부로 이루어지는 로터부는 모터(30)에 의해 회전하고 있는 동안, 자기 베어링 본체(20)에 의해 비접촉 상태로 축지된다. 보호용 베어링(38, 39)은 터치 다운이 발생한 경우에 자기 베어링 본체(20)를 대신하여 로터부를 축지함으로써 장치 전체를 보호하기 위한 베어링이다.

따라서 보호 베어링(38, 39)은 내륜이 로터축(18)에는 비접촉 상태가 되도록 배치되어 있다.

모터(30)는 외장체(10) 내측의 반경 방향 센서(22)와 반경 방향 센서(26) 사이에서, 로터축(18)의 축방향의 거의 중심 위치에 배치되어 있다. 이 모터(30)에 통전시킴으로써 로터축(18) 및 이것에 고정된 로터(60)가 회전하도록 되어 있다.

터보 분자 펌프(1)의 외장체(10)의 하부에는 반도체 제조 장치로부터의 프로세스 가스 등을 배출하는 배기구(52)가 배치되어 있다.

다음에 이상과 같이 구성된 자기 베어링 본체(20) 및 제어 장치(40)의 동작에 대하여 설명한다.

도 3, 도 4 는 제어 장치(40)에 의한 자기 베어링 본체(20)의 기종 확인 및 조정 처리의 동작을 나타낸 플로우 챠트이다.

제어 장치(40)의 제어부(400)는 전원이 켜지면(스텝11;Y), 케이블(42)을 통해 접속되어 있는 자기 베어링 본체(20)의 기판(41)에 본체 EEP-RPM(411)이 존재하는지의 여부를 확인한다(스텝12).

본체 EEP-ROM(411)이 존재하는 경우(스텝12;Y), 제어부(400)는 본체 EEP-ROM(411)의 격납 데이터로부터 특정되는 자기 베어링 본체(20)의 기종과, 저항(412)의 저항값으로부터 특정되는 기종을 비교하여, 양자가 일치하는지의 여부를 판단한다(스텝13). 기종이 일치하지 않는 경우(스텝13;N), 제어부(400)는 알람음의 출력, 경고 램프의 점멸, 경고 내용의 화면 표시 등에 의한 경고 처리를 행하고(스텝14), 운전 동작을 금지(록)한다.

한편, 자기 베어링 본체(20)내에 본체 EEP-ROM(411)이 없는 경우(스텝12;N), 제어부(400)는 저항(412)의 저항값으로부터 자기 베어링 본체(20)의 기종을 특정한다(스텝15).

그리고, 제어부(400)는 자기 베어링 본체(20)의 기종이 일치하는 경우(스텝13;Y)에는 본체 EEP-ROM(411)로부터 특정한 자기 베어링 본체(20)의 기종, 또는 스텝15에서 특정한 기종과, 제어 장치(40)내에 구비하는 장치 EEP-ROM(401)의 격납 데이터로부터 특정되는 자기 베어링 본체(20)의 기종을 비교하여, 양자가 일치하는지의 여부를 판단하고(스텝16), 일치하지 않는 경우에는 스텝14와 동일하게 경고 처리를 행하고(스텝17), 운전 동작을 금지(록) 한다.

본체 EEP-ROM(411) 및 저항(412)과, 장치 EEP-ROM(401)의 각각으로부터 특정되는 자기 베어링 본체(20)의 기종이 일치하는 경우(스텝16;Y), 제어부(400)는 본체 EEP-ROM(411)과 장치 EEP-ROM(401)이 정상인지의 여부를 확인한다. 즉, 부적절한 정보가 격납되어 있는지의 여부를 확인함으로써, 본체 EEP-ROM(411), 장치 EEP-ROM(401)이 정상인지의 여부를 확인한다(스텝18, 스텝19, 스텝20).

본체 EEP-ROM(411)과 장치 EEP-ROM(401) 모두 정상인 경우(스텝18;Y, 스텝19;Y), 제어부(400)는 양 EEP-ROM(411, 401)의 내용이 동일한지의 여부를 확인한다(스텝21).

양 EEP-ROM(411, 401)의 내용이 동일한 경우, 제어부(400)는 본체 EEP-ROM(411)에 격납되어 있는 제특성값에 따라, 자기 베어링 본체(20)를 제어하기 위한 튜닝을 행하고(스텝22), 처리를 종료한다. 이후, 튜닝된 제특성에 따라 자기 베어링 본체(400)에 대한 자기 베어링 제어가 제어부(400)에 의해 행해진다.

한편, 본체 EEP-ROM(411)이 정상이고 장치 EEP-ROM(401)이 정상이 아닌 경우(스텝18;Y, 스텝19;N), 제어부(400)는 스텝14와 동일하게 경고 처리를 행한다(스텝23).

그리고, 제어부(400)는 4 초 이상의 리셋 대기(스텝25) 후, 정상인 본체 EEP-ROM(411)의 데이터를 판독하여, 그 내용을 장치 EEP-ROM(401)에 기입함으로써, 장치 EEP-ROM(401)를 정상적인 내용으로 갱신한다(스텝26).

그 후, 제어부(400)는 갱신한 장치 EEP-ROM(401)의 내용에 따라 자기 베어링 본체를 제어하기 위한 튜닝을 행한다(스텝22).

또, 양 EEP-ROM(411, 401) 모두 정상인데 양자의 내용이 동일하지 않는 경우(스텝21;N), 접속되어 있는 자기 베어링 본체의 기종이 변경되어 있을 가능성이 있으므로, 리셋 대기(스텝25) 후, 장치 EEP-ROM(401)의 내용을 본체 EEP-ROM(411)의 내용으로 갱신하고(스텝26), 갱신 후의 장치 EEP-ROM(401)의 내용으로 튜닝을 한다(스텝22).

장치 EEP-ROM(401)이 정상이고 본체 EEP-ROM(411)이 정상이 아닌 경우(스텝18;N, 스텝20;Y), 제어부(400)는 스텝14와 동일하게 경고 처리를 행한다(스텝27).

그리고 제어부(400)는 4 초 이상의 리셋 대기(스텝29) 후, 정상인 장치 EEP-ROM(401)의 데이터를 판독하여, 그 내용을 본체 EEP-ROM(411)에 기입함으로써, 본체 EEP-ROM(411)을 정상적인 내용으로 갱신한다(스텝30).

제어부(400)는 그 후 정상적인 장치 EEP-ROM(401)의 내용에 따라 자기 베어링 본체를 제어하기 위한 튜닝을 행한다(스텝22).

장치 EEP-ROM(401), 본체 EEP-ROM(411) 모두 정상이 아닌 경우(스텝18;N, 스텝20;N), 제어부(400)는 스텝14와 동일하게 경고 처리를 행한다(스텝31).

그리고 제어부는 4 초 이상의 리셋 대기(스텝32) 후, 저항(412)으로부터 특정한 자기 베어링 본체(20)의 기종에 대응하는 제특성값 등의 데이터를 ROM 테이블(402)로부터 판독하여, 그 내용을 본체 EEP-ROM(411)과, 장치 EEP-ROM(401)에 기입함으로써, 양 EEP-ROM(401, 411)의 데이터를 갱신한다(스텝33).

제어부(400)는 그 후 갱신한 장치 EEP-ROM(401)의 내용에 따라 자기 베어링 본체를 제어하기 위한 튜닝을 행한다(스텝22).

이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 자기 베어링 본체(자기 베어링 장치)(20)에 기종이나 제특성이 기록된 EEP-ROM(411) 및 기종 확인용 저항(412)을 배치함과 동시에, 제어 장치(자기 베어링 제어 장치)(40)에도 기종이나 제특성이 기록된 장치 EEP-ROM(401)이 배치되어 있으므로, 제어 장치(40)에서 접속되어 있는 자기 베어링 본체(20)의 기종을 확인할 수 있다. 이에 따라, 다른 제특성값을 사용하여 자기 베어링 본체(20)를 구동하는 것이 방지된다.

또, 제어 장치(40)에 접속되어 있는 자기 베어링 본체(20)가 변경된 경우에는, 본체 EEP-ROM(411)이 정상이면 그 기억 내용이 장치 EEP-ROM(401)에 격납된다(스텝21→스텝26). 이렇게 사전에 조정이 끝난 제특성을 장치 EEP-ROM(401)에 기입하여 자기 베어링 제어에 사용할 수 있으므로, 전문 기술자가 조정하지 않고 사용자에 의한 기종 변경, 조정이 가능해진다.

또, 본체 EEP-ROM(411)과 장치 EEP-ROM(401)의 어느 한쪽이 정상이 아닌 경우라도, 정상적인 다른쪽의 데이터를 사용하여 정상값으로 변환하는 것이 가능하다. 따라서, 어떠한 원인으로 EEP-ROM(411, 401)의 내용이 정상이 아니게 된 경우라도, 기종에 따른 적절한 제특성으로 자기 베어링 본체(20)를 구동할 수 있다.

또한, 양 EEP-ROM(411, 401) 모두 이상이 있더라도, 저항(412)으로부터 특정되는 자기 베어링 본체(20)의 기종에 대응하는 제특성을 ROM 테이블(402)로부터 판독하여, 양 EEP-ROM(411, 401)에 기종 데이터와 함께, 바른값으로 갱신할 수 있으므로, 전문 기술자에게 맡기거나 수리 센터로 이송하지 않아도 된다.

이상, 본 발명의 적합한 실시형태에 대하여 설명하였는데, 본 발명은 이러한 실시형태의 구성에 한정되는 것이 아니며, 각 청구항에 기재된 발명의 범위에서 다른 실시형태를 채용하거나 또는 변형하는 것이 가능하다.

예를 들면, 설명한 실시형태에서는 본체 EEP-ROM(411)에서 특정한 자기 베어링 본체(20)의 기종과 저항(412)에서 특정한 기종이 일치하지 않는 경우(스텝13;N), 및 장치 EEP-ROM(401)으로부터 판독한 자기 베어링 본체(20)의 기종과 본체 EEP-ROM(411)으로부터 특정한 기종(스텝13) 또는 저항으로부터 특정한 기종(스텝15)이 일치하지 않는 경우(스텝16;N), 경고 관리(스텝14, 17)를 행한 후에, 운전 동작을 금지(록)하는 구성으로 하였다. 이에 대해 본 발명에서는 운전 동작을 금지하지 않고, 경고 처리(스텝14, 스텝 17) 후에, 스텝32로 이행하도록 할 수도 있다.

또, 본체 EEP-ROM(411)에 의해 특정되는 자기 베어링 본체(20)의 기종과 저항(412)에서 특정되는 기종이 다른 경우, 저항(412)에서 특정되는 기종과 장치 EEP-ROM(401)에 의한 기종이 일치하는지의 여부를 판단하도록 할 수도 있다. 이 경우, 양자가 일치하는 경우에는 경고 처리 후에 스텝29로 이행하고, 일치하지 않는 경우에는 경고 처리 후에 스텝33 으로 이행한다.

본 발명에 의하면, 접속되어 있는 자기 베어링 본체의 기종을 용이하게 체크할 수 있다.

또, 자기 베어링 본체를 제어하기 위한 파라미터의 확인과 조정을 자동적으로 행할 수 있다.

Claims

회전축을 자기 부상시킴으로써 비접촉으로 유지하는 자기 베어링 장치로서, 상기 자기 베어링 장치의 기종을 특정하기 위한 기종 특정 수단과, 상기 기종에 대응하는 제특성이 격납된 제 1 기억 수단과, 상기 기종 특정 수단 및 상기 제 1 기억 수단에 외부로부터 접속하기 위한 접속 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 베어링 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 기종 특정 수단은 자기 베어링 장치의 기종에 대응하여 정해진 저항값을 갖는 저항이며, 상기 기억 수단은 개서 가능한 기억 수단인 것을 특징으로 하는 자기 베어링 장치.
회전축을 자기 부상시킴으로써 비접촉으로 유지하는 자기 베어링 장치의 자기 부상 제어를 행하는 자기 베어링 제어 장치로서, 상기 자기 베어링 장치는 상기 자기 베어링 장치의 기종을 특정하기 위한 기종 특정 수단과, 상기 기종에 대응하는 제특성이 격납된 제 1 기억 수단과, 상기 기종 특정 수단 및 상기 제 1 기억 수단에 외부로부터 접속하기 위한 접속 수단을 갖고, 상기 자기 베어링 제어 장치는 상기 자기 베어링 장치의 기종과 제특성이 격납되는 개서 가능한 제 2 기억 수단과, 상기 접속 수단을 통하여 상기 자기 베어링 장치의 기종 및 제특성을 취득하는 취득 수단과, 이 취득 수단으로 취득한 기종 및 제특성과 상기 제 2 기억 수단에 기억된 기종 및 제특성이 다른 경우에, 상기 제 2 기억 수단의 내용을 상기 제 1 기억 수단의 내용으로 갱신하는 갱신 수단과, 상기 제 2 기억 수단에 격납된 제특성에 따라 상기 자기 베어링 장치의 자기 부상 제어를 행하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 베어링 제어 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 기억 수단 및 상기 제 2 기억 수단의 내용이 정상인지의 여부를 판단하는 판단 수단을 구비하고, 상기 갱신 수단은 상기 판단 수단에 의해 상기 제 1 기억 수단 및 상기 제 2 기억 수단의 내용이 정상이라고 판단된 경우에, 상기 제 2 기억 수단의 내용을 갱신하는 것을 특징으로 하는 자기 베어링 제어 장치.
회전축을 자기 부상시킴으로써 비접촉으로 유지하는 자기 베어링 장치의 자기 부상 제어를 행하는 자기 베어링 제어 장치로서, 상기 자기 베어링 장치는 상기 자기 베어링 장치의 기종을 특정하기 위한 기종 특정 수단과, 상기 기종에 대응하는 제특성이 격납된 제 1 기억 수단과, 상기 기종 특정 수단 및 상기 제 1 기억 수단에 외부로부터 접속하기 위한 접속 수단을 갖고, 상기 자기 베어링 제어 장치는 상기 자기 베어링 장치의 기종과 제특성이 격납되는 개서 가능한 제 2 기억 수단과, 상기 접속 수단을 통하여 상기 자기 베어링 장치의 기종 및 제특성을 취득하는 취득 수단과, 상기 제 1 기억 수단 및 상기 제 2 기억 수단의 내용이 정상인지의 여부를 판단하는 판단 수단과, 상기 판단 수단에 의해 상기 제 1 기억 수단 또는 상기 제 2 기억 수단의 한쪽의 내용에 이상이 있다고 판단된 경우에, 상기 한쪽의 내용을 정상이라고 판단된 다른쪽의 내용으로 갱신하는 갱신 수단과, 상기 제 2 기억 수단에 격납된 제특성에 따라 상기 자기 베어링 장치의 자기 부상 제어를 행하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 베어링 제어 장치.
회전축을 자기 부상시킴으로써 비접촉으로 유지하는 자기 베어링 장치의 자기 부상 제어를 행하는 자기베어링 제어 장치로서, 상기 자기 베어링 장치는 상기 자기 베어링 장치의 기종을 특정하기 위한 기종 특정 수단과, 상기 기종에 대응하는 제특성이 격납된 제 1 기억 수단과, 상기 기종 특정 수단 및 상기 제 1 기억 수단에 외부로부터 접속하기 위한 접속 수단을 갖고, 상기 자기 베어링 제어 장치는 상기 자기 베어링 장치의 기종과 제특성이 격납되는 개서 가능한 제 2 기억 수단과, 상기 접속 수단을 통하여 상기 자기 베어링 장치의 기종 및 제특성을 취득하는 취득 수단과, 상기 제 1 기억 수단 및 상기 제 2 기억 수단의 내용이 정상인지의 여부를 판단하는 판단 수단과, 복수 종류의 기종에 대응하는 제특성이 격납된 제 3 기억 수단과, 상기 판단 수단에 의해 상기 제 1 기억 수단 또는 상기 제 2 기억 수단의 한쪽의 내용이 정상이 아니라고 판단된 경우에, 상기 취득 수단으로 취득한 기종에 대응하는 제특성을 상기 제 3 기억 수단으로부터 읽어 내어, 상기 제 1 기억 수단 및 상기 제 2 기억 수단의 내용을 갱신하는 갱신 수단과, 상기 제 2 기억 수단에 격납된 제특성에 따라 상기 자기 베어링 장치의 자기 부상 제어를 행하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 베어링 제어 장치.