JP2003148470A - 磁気軸受制御装置 - Google Patents
磁気軸受制御装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0444—Details of devices to control the actuation of the electromagnets
- F16C32/0446—Determination of the actual position of the moving member, e.g. details of sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/44—Centrifugal pumps
- F16C2360/45—Turbo-molecular pumps
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- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 容易にかつ確実に故障を検出し、信頼性を実
用上十分に向上させ得る磁気軸受制御装置を提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】 回転体の回転軸４ａを介在するように対
向して配設される位置測定手段１２ａ、１２ｂと、上記
対向する位置測定手段１２ａ、１２ｂの測定値の差を求
める第１の演算回路２１Ａを設けた軸位置検出手段２０
とを有し、上記軸位置検出手段２０が、上記第１の演算
回路２１Ａの演算結果に基づいて上記回転軸４ａの位置
を検出する磁気軸受制御装置において、上記対向する位
置測定手段１２ａ、１２ｂの上記測定値の和を求める第
２の演算回路２１Ｂと、使用する演算回路を外部からの
入力Ｓ１に応じて、その接点を上記第１の演算回路２１
Ａ側か上記第２の演算回路２１Ｂ側かに切り換える切換
手段２２とを設けるようにした。
用上十分に向上させ得る磁気軸受制御装置を提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】 回転体の回転軸４ａを介在するように対
向して配設される位置測定手段１２ａ、１２ｂと、上記
対向する位置測定手段１２ａ、１２ｂの測定値の差を求
める第１の演算回路２１Ａを設けた軸位置検出手段２０
とを有し、上記軸位置検出手段２０が、上記第１の演算
回路２１Ａの演算結果に基づいて上記回転軸４ａの位置
を検出する磁気軸受制御装置において、上記対向する位
置測定手段１２ａ、１２ｂの上記測定値の和を求める第
２の演算回路２１Ｂと、使用する演算回路を外部からの
入力Ｓ１に応じて、その接点を上記第１の演算回路２１
Ａ側か上記第２の演算回路２１Ｂ側かに切り換える切換
手段２２とを設けるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気軸受制御装置
に関し、特に磁気軸受形ターボ分子ポンプの回転軸受を
制御する磁気軸受制御装置に適用して好適なものであ
る。
に関し、特に磁気軸受形ターボ分子ポンプの回転軸受を
制御する磁気軸受制御装置に適用して好適なものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の磁気軸受形ターボ分子ポ
ンプ（以下、これを単にターボ分子ポンプと称する）と
して、主に半導体プロセスにおけるＣＶＤ（Chemical V
apor Deposition）技術の真空排気系に用いられるもの
が知られている。
ンプ（以下、これを単にターボ分子ポンプと称する）と
して、主に半導体プロセスにおけるＣＶＤ（Chemical V
apor Deposition）技術の真空排気系に用いられるもの
が知られている。
【０００３】このようなターボ分子ポンプは、周知のよ
うに、約90000〔rpm〕で回転するロータにより、気体分
子を圧縮しつつ排気するような構成を備えたものであ
る。そして、このターボ分子ポンプを含めた構成となる
真空排気系では、その真空度が約10-10〔Torr〕にまで
も達する超高真空が実現される。
うに、約90000〔rpm〕で回転するロータにより、気体分
子を圧縮しつつ排気するような構成を備えたものであ
る。そして、このターボ分子ポンプを含めた構成となる
真空排気系では、その真空度が約10-10〔Torr〕にまで
も達する超高真空が実現される。
【０００４】ここで、このようなターボ分子ポンプにつ
いて、図３に基づき説明する。この図３は、ターボ分子
ポンプの縦断面図を示すものである。
いて、図３に基づき説明する。この図３は、ターボ分子
ポンプの縦断面図を示すものである。
【０００５】図３において、Ｐが全体としてターボ分子
ポンプを示し、１が上半部１ａと下半部１ｂとからなる
ターボ分子ポンプのケーシングであり、ケーシング上半
部１ａに吸気口１ｃ、ケーシング下半部１ｂに排気口１
ｄがそれぞれ形成されている。
ポンプを示し、１が上半部１ａと下半部１ｂとからなる
ターボ分子ポンプのケーシングであり、ケーシング上半
部１ａに吸気口１ｃ、ケーシング下半部１ｂに排気口１
ｄがそれぞれ形成されている。
【０００６】ケーシング１内部におけるロータ室２に
は、回転体としてのロータ４が配設されている。ロータ
４は、鉛直に立設された回転軸であるロータシャフト４
ａと、このロータシャフト４ａ周囲に放射状に配置され
た動翼５とを備えた構成となっている。また、ケーシン
グ上半部１ａには静翼３が固定されている。
は、回転体としてのロータ４が配設されている。ロータ
４は、鉛直に立設された回転軸であるロータシャフト４
ａと、このロータシャフト４ａ周囲に放射状に配置され
た動翼５とを備えた構成となっている。また、ケーシン
グ上半部１ａには静翼３が固定されている。
【０００７】このロータ４の下端部には、スラスト磁気
ディスク６が備えられている。このスラスト磁気ディス
ク６の上下面には、これに対向した形でスラスト磁気軸
受８が設けられている。
ディスク６が備えられている。このスラスト磁気ディス
ク６の上下面には、これに対向した形でスラスト磁気軸
受８が設けられている。
【０００８】ロータシャフト４ａとケーシング下半部１
ｂとの対向面における上方および下方には、それぞれ回
転磁気軸受７ａ、７ｂが設けられている。また、ロータ
シャフト４ａの上端部には、回転用上部保護軸受として
ボールベアリング９が設けられ、ロータシャフト４ａの
下端ネック部には、回転及びスラスト用下部保護軸受と
してボールベアリング１０が設けられている。さらに、
ケーシング下半部１ｂ内には、ロータ回転駆動用モータ
１１が設けられている。
ｂとの対向面における上方および下方には、それぞれ回
転磁気軸受７ａ、７ｂが設けられている。また、ロータ
シャフト４ａの上端部には、回転用上部保護軸受として
ボールベアリング９が設けられ、ロータシャフト４ａの
下端ネック部には、回転及びスラスト用下部保護軸受と
してボールベアリング１０が設けられている。さらに、
ケーシング下半部１ｂ内には、ロータ回転駆動用モータ
１１が設けられている。
【０００９】そして、このターボ分子ポンプＰは、かか
る構成から明らかなように、軸受部として能動型磁気軸
受部を有し、これらとロータ駆動用モータ１１の発生す
る駆動力とにより、ロータ４の回転が実現されるものと
なっている。このとき、ロータ４の回転速度は約90000
〔rpm〕（1500回転／秒）になるとともに、その温度は
通常運転においても約130〔℃〕程度にも達することに
なる。
る構成から明らかなように、軸受部として能動型磁気軸
受部を有し、これらとロータ駆動用モータ１１の発生す
る駆動力とにより、ロータ４の回転が実現されるものと
なっている。このとき、ロータ４の回転速度は約90000
〔rpm〕（1500回転／秒）になるとともに、その温度は
通常運転においても約130〔℃〕程度にも達することに
なる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
磁気軸受部には、その制御のために磁気軸受制御装置が
設けられており、その中の一つとしてロータシャフト４
ａの回転位置を検出するための位置測定手段である例え
ば、渦電流方式等の変位センサ１２が、このロータシャ
フト４ａを介在するように対向して配設されている。因
みに、このような変位センサ１２は、ロータシャフト４
ａにおける上部側と下部側とに、それぞれ同様に配設さ
れるが、いずれも同様の処理を行うので、ここでは、上
部の変位センサ１２についてのみ説明し、下部側につい
ては説明も図示も省略する。また、この変位センサ１２
は、図３において、この図が斜視図であることから、ロ
ータシャフト４ａを介在するように対向して配設される
うちの一方の変位センサ１２のみを図示するようにす
る。
磁気軸受部には、その制御のために磁気軸受制御装置が
設けられており、その中の一つとしてロータシャフト４
ａの回転位置を検出するための位置測定手段である例え
ば、渦電流方式等の変位センサ１２が、このロータシャ
フト４ａを介在するように対向して配設されている。因
みに、このような変位センサ１２は、ロータシャフト４
ａにおける上部側と下部側とに、それぞれ同様に配設さ
れるが、いずれも同様の処理を行うので、ここでは、上
部の変位センサ１２についてのみ説明し、下部側につい
ては説明も図示も省略する。また、この変位センサ１２
は、図３において、この図が斜視図であることから、ロ
ータシャフト４ａを介在するように対向して配設される
うちの一方の変位センサ１２のみを図示するようにす
る。
【００１１】そして、磁気軸受制御装置は、これら対向
する変位センサ１２における出力値の差を算出し、これ
を２で割った演算結果に基づいて、ロータシャフト４ａ
の中心（回転軸中心）を、このロータシャフト４ａの熱
による膨張等の影響を除去して検出するようになされて
いる。
する変位センサ１２における出力値の差を算出し、これ
を２で割った演算結果に基づいて、ロータシャフト４ａ
の中心（回転軸中心）を、このロータシャフト４ａの熱
による膨張等の影響を除去して検出するようになされて
いる。
【００１２】例えば、対向する変位センサ１２のうちの
いずれかの出力値が５〔V〕であるとき、ロータシャフ
ト４ａにおける中心位置のずれが最大であると仮定する
と、ロータシャフト４ａの中心位置が正しい場合、変位
センサ１２における出力値がそれぞれ2.5〔V〕となるの
で、これらの差は０〔V〕となり、ロータシャフト４ａ
の中心にずれがないことがわかる。ところが、変位セン
サ１２が両方とも故障している場合においても、これら
の差が０〔V〕となり、ロータシャフト４ａの中心にず
れがないと検出してしまう。
いずれかの出力値が５〔V〕であるとき、ロータシャフ
ト４ａにおける中心位置のずれが最大であると仮定する
と、ロータシャフト４ａの中心位置が正しい場合、変位
センサ１２における出力値がそれぞれ2.5〔V〕となるの
で、これらの差は０〔V〕となり、ロータシャフト４ａ
の中心にずれがないことがわかる。ところが、変位セン
サ１２が両方とも故障している場合においても、これら
の差が０〔V〕となり、ロータシャフト４ａの中心にず
れがないと検出してしまう。
【００１３】また、変位センサ１２における出力値がそ
れぞれ３〔V〕と２〔V〕である場合、これらの差は１
〔V〕であるため、これを２で割った演算結果が0.5
〔V〕となり、ロータシャフト４ａの中心に0.5〔V〕分
のずれがあることがわかる。ところが、一方の変位セン
サ１２における出力値が１〔V〕で、他方の変位センサ
１２が故障した（すなわち、出力値が０〔V〕である）
場合、これらの差が１〔V〕であるため、前者と同じく
ロータシャフト４ａの中心に0.5〔V〕分のずれがあると
いう誤った状態を検出してしまう。
れぞれ３〔V〕と２〔V〕である場合、これらの差は１
〔V〕であるため、これを２で割った演算結果が0.5
〔V〕となり、ロータシャフト４ａの中心に0.5〔V〕分
のずれがあることがわかる。ところが、一方の変位セン
サ１２における出力値が１〔V〕で、他方の変位センサ
１２が故障した（すなわち、出力値が０〔V〕である）
場合、これらの差が１〔V〕であるため、前者と同じく
ロータシャフト４ａの中心に0.5〔V〕分のずれがあると
いう誤った状態を検出してしまう。
【００１４】このように、かかる従来の磁気軸受制御装
置では、変位センサ１２のいずれか、または両方におい
て故障を生じた場合でも、上述したように変位センサ１
２における出力値の差を算出することができることか
ら、その算出結果に基づくロータシャフト４ａの中心位
置を誤ってはいるものの検出してしまうため、変位セン
サ１２の故障を判別し難い問題があった。
置では、変位センサ１２のいずれか、または両方におい
て故障を生じた場合でも、上述したように変位センサ１
２における出力値の差を算出することができることか
ら、その算出結果に基づくロータシャフト４ａの中心位
置を誤ってはいるものの検出してしまうため、変位セン
サ１２の故障を判別し難い問題があった。
【００１５】本発明は、上述したような問題点に鑑みて
なされたもので、容易にかつ確実に故障を検出し、信頼
性を実用上十分に向上させ得る磁気軸受制御装置を実現
することを目的とする。
なされたもので、容易にかつ確実に故障を検出し、信頼
性を実用上十分に向上させ得る磁気軸受制御装置を実現
することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、以下の手段を採用した。請求項１
に記載の発明は、回転体の回転軸を介在するように対向
して配設される位置測定手段と、上記対向する位置測定
手段の測定値の差を求める第１の演算回路を設けた軸位
置検出手段とを有し、上記軸位置検出手段が、上記第１
の演算回路の演算結果に基づいて上記回転軸の位置を検
出する磁気軸受制御装置において、上記対向する位置測
定手段の上記測定値の和を求める第２の演算回路と、使
用する演算回路を外部からの入力に応じて、その接点を
上記第１の演算回路側か上記第２の演算回路側かに切り
換える切換手段とを具えることを特徴としている。
め本発明においては、以下の手段を採用した。請求項１
に記載の発明は、回転体の回転軸を介在するように対向
して配設される位置測定手段と、上記対向する位置測定
手段の測定値の差を求める第１の演算回路を設けた軸位
置検出手段とを有し、上記軸位置検出手段が、上記第１
の演算回路の演算結果に基づいて上記回転軸の位置を検
出する磁気軸受制御装置において、上記対向する位置測
定手段の上記測定値の和を求める第２の演算回路と、使
用する演算回路を外部からの入力に応じて、その接点を
上記第１の演算回路側か上記第２の演算回路側かに切り
換える切換手段とを具えることを特徴としている。
【００１７】上述した磁気軸受制御装置によれば、対向
する位置測定手段の測定値の和を求める第２の演算回路
と、使用する演算回路を外部からの入力に応じて、その
接点を上記第１の演算回路側か上記第２の演算回路側か
に切り換える切換手段とを設けるようにしたことによ
り、この切換手段が接点を第２の演算回路側に切り換え
られると、軸位置検出手段が、この第２の演算回路の演
算結果に基づいて対向する位置測定手段の故障を検出す
ることができ、コストを抑えた簡易な構成で容易にかつ
確実に位置測定手段の故障を検出することができるた
め、故障した位置測定手段に対して適切なメンテナンス
を早期に行うことができる。
する位置測定手段の測定値の和を求める第２の演算回路
と、使用する演算回路を外部からの入力に応じて、その
接点を上記第１の演算回路側か上記第２の演算回路側か
に切り換える切換手段とを設けるようにしたことによ
り、この切換手段が接点を第２の演算回路側に切り換え
られると、軸位置検出手段が、この第２の演算回路の演
算結果に基づいて対向する位置測定手段の故障を検出す
ることができ、コストを抑えた簡易な構成で容易にかつ
確実に位置測定手段の故障を検出することができるた
め、故障した位置測定手段に対して適切なメンテナンス
を早期に行うことができる。
【００１８】しかも、請求項２に記載の磁気軸受制御装
置は、請求項１に係る発明において、上記軸位置検出手
段が、上記第２の演算回路の演算結果と、予め設けられ
る閾値とを比較することにより、上記対向する位置測定
手段の故障を検出することを特徴としている。
置は、請求項１に係る発明において、上記軸位置検出手
段が、上記第２の演算回路の演算結果と、予め設けられ
る閾値とを比較することにより、上記対向する位置測定
手段の故障を検出することを特徴としている。
【００１９】この磁気軸受制御装置によれば、軸位置検
出手段が、第２の演算回路の演算結果と、予め設けられ
る閾値とを比較するようにして、対向する位置測定手段
の故障を検出するので、回転体の回転軸が熱膨張を起こ
している場合においても、この熱膨張による誤差を考慮
して位置測定手段の故障を検出することができるため、
位置測定手段の故障をより一層正確に判断することがで
きる。
出手段が、第２の演算回路の演算結果と、予め設けられ
る閾値とを比較するようにして、対向する位置測定手段
の故障を検出するので、回転体の回転軸が熱膨張を起こ
している場合においても、この熱膨張による誤差を考慮
して位置測定手段の故障を検出することができるため、
位置測定手段の故障をより一層正確に判断することがで
きる。
【００２０】また、請求項３に記載の磁気軸受制御装置
は、請求項１に係る発明において、上記軸位置検出手段
が、上記対向する位置測定手段の故障を検出すると、上
記切換手段が上記外部からの入力に応じて、上記接点を
上記第１の演算回路側に切り換えられ、当該第１の演算
回路の演算結果に基づいて、上記対向する位置測定手段
のうちのどちらの位置測定手段が故障したのかを検出す
ることを特徴としている。
は、請求項１に係る発明において、上記軸位置検出手段
が、上記対向する位置測定手段の故障を検出すると、上
記切換手段が上記外部からの入力に応じて、上記接点を
上記第１の演算回路側に切り換えられ、当該第１の演算
回路の演算結果に基づいて、上記対向する位置測定手段
のうちのどちらの位置測定手段が故障したのかを検出す
ることを特徴としている。
【００２１】この磁気軸受制御装置によれば、軸位置検
出手段が、対向する位置測定手段の故障を検出すると、
切換手段が外部からの入力に応じて接点を第１の演算回
路側に切り換えられ、この第１の演算回路の演算結果に
基づいて、対向する位置測定手段のうちのどちらの位置
測定手段が故障したのかを検出するようにしたことによ
り、故障した位置測定手段を確実に検出することができ
るため、適切なメンテナンスを早期に行うことができ、
より一層信頼性を向上させることができる。さらに、こ
のように故障した位置測定手段を特定できることから、
他方の故障していない位置測定手段を用いて、応急的に
回転軸の位置を検出することもできる。
出手段が、対向する位置測定手段の故障を検出すると、
切換手段が外部からの入力に応じて接点を第１の演算回
路側に切り換えられ、この第１の演算回路の演算結果に
基づいて、対向する位置測定手段のうちのどちらの位置
測定手段が故障したのかを検出するようにしたことによ
り、故障した位置測定手段を確実に検出することができ
るため、適切なメンテナンスを早期に行うことができ、
より一層信頼性を向上させることができる。さらに、こ
のように故障した位置測定手段を特定できることから、
他方の故障していない位置測定手段を用いて、応急的に
回転軸の位置を検出することもできる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明にお
ける一実施の形態について詳述する。なお、ターボ分子
ポンプＰの構成については、位置測定手段である変位セ
ンサ１２ａ、１２ｂが、従来の変位センサ１２に替わっ
て同位置に設けられている点と、以下に説明する磁気軸
受制御装置の構成が従来の磁気軸受制御装置の構成（図
示せず）と異なる点とを除いて、従来のターボ分子ポン
プＰ（図３参照）とほぼ同一であるので、ここでは説明
を省略する。因みに、この変位センサ１２ａ、１２ｂ
は、従来の変位センサ１２と同一構成のものである。
ける一実施の形態について詳述する。なお、ターボ分子
ポンプＰの構成については、位置測定手段である変位セ
ンサ１２ａ、１２ｂが、従来の変位センサ１２に替わっ
て同位置に設けられている点と、以下に説明する磁気軸
受制御装置の構成が従来の磁気軸受制御装置の構成（図
示せず）と異なる点とを除いて、従来のターボ分子ポン
プＰ（図３参照）とほぼ同一であるので、ここでは説明
を省略する。因みに、この変位センサ１２ａ、１２ｂ
は、従来の変位センサ１２と同一構成のものである。
【００２３】図１は、本発明に係る磁気軸受制御装置の
一実施の形態を示す概略構成図である。図１は、全体と
して本実施の形態による磁気軸受制御装置を示し、回転
軸であるロータシャフト４ａを介在して対向するように
配設される変位センサ１２ａ、１２ｂと、軸位置検出手
段である軸位置検出部２０とを有する。
一実施の形態を示す概略構成図である。図１は、全体と
して本実施の形態による磁気軸受制御装置を示し、回転
軸であるロータシャフト４ａを介在して対向するように
配設される変位センサ１２ａ、１２ｂと、軸位置検出手
段である軸位置検出部２０とを有する。
【００２４】この軸位置検出部２０は、変位センサ１２
ａ、１２ｂの測定値、すなわち出力値の差を求める第１
の演算回路２１Ａと、これら変位センサ１２ａ、１２ｂ
の出力値の和を求める第２の演算回路２１Ｂとを備えて
いる。因みに、これら第１および第２の演算回路２１
Ａ、２１Ｂは、それぞれ同一の演算処理を行うもので、
与えられる出力値の差を算出し、この算出結果を２で割
る演算を処理するものである。
ａ、１２ｂの測定値、すなわち出力値の差を求める第１
の演算回路２１Ａと、これら変位センサ１２ａ、１２ｂ
の出力値の和を求める第２の演算回路２１Ｂとを備えて
いる。因みに、これら第１および第２の演算回路２１
Ａ、２１Ｂは、それぞれ同一の演算処理を行うもので、
与えられる出力値の差を算出し、この算出結果を２で割
る演算を処理するものである。
【００２５】また、この軸位置検出部２０には、第１お
よび第２の演算回路２１Ａ、２１Ｂのうち、使用する演
算回路を外部からの入力Ｓ１に応じて、第１の演算回路
２１Ａか第２の演算回路２１Ｂかに切り換える切換手段
としての切換スイッチ２２が設けられており、この切換
スイッチ２２が外部からの入力Ｓ１によって第１の接点
２２Ａに切り換えられると、変位センサ１２ｂからの出
力値は、第１の演算回路２１Ａに選択的に与えられるよ
うになされている。
よび第２の演算回路２１Ａ、２１Ｂのうち、使用する演
算回路を外部からの入力Ｓ１に応じて、第１の演算回路
２１Ａか第２の演算回路２１Ｂかに切り換える切換手段
としての切換スイッチ２２が設けられており、この切換
スイッチ２２が外部からの入力Ｓ１によって第１の接点
２２Ａに切り換えられると、変位センサ１２ｂからの出
力値は、第１の演算回路２１Ａに選択的に与えられるよ
うになされている。
【００２６】これにより、第１の演算回路２１Ａは、変
位センサ１２ａおよび１２ｂから与えられた出力値の差
を算出し、この算出結果を２で割る演算を処理すること
により得られる演算結果に基づいて、ロータシャフト４
ａの中心位置のずれを検出することができる。このと
き、対向する変位センサ１２ａおよび１２ｂの出力の差
を算出するため、検出するロータシャフト４ａの中心位
置のずれにおいて、このロータシャフト４ａの回転によ
る熱膨張等の影響を除去することができる。
位センサ１２ａおよび１２ｂから与えられた出力値の差
を算出し、この算出結果を２で割る演算を処理すること
により得られる演算結果に基づいて、ロータシャフト４
ａの中心位置のずれを検出することができる。このと
き、対向する変位センサ１２ａおよび１２ｂの出力の差
を算出するため、検出するロータシャフト４ａの中心位
置のずれにおいて、このロータシャフト４ａの回転によ
る熱膨張等の影響を除去することができる。
【００２７】これに対し、切換スイッチ２２が外部から
の入力Ｓ１によって第２の接点２２Ｂに切り換えられる
と、変位センサ１２ｂからの出力値は、第２の演算回路
２１Ｂに選択的に与えられるようになされている。この
とき、この変位センサ１２ｂからの出力値は、反転回路
２３を介して第２の演算回路２１Ｂに与えられるように
なされている。
の入力Ｓ１によって第２の接点２２Ｂに切り換えられる
と、変位センサ１２ｂからの出力値は、第２の演算回路
２１Ｂに選択的に与えられるようになされている。この
とき、この変位センサ１２ｂからの出力値は、反転回路
２３を介して第２の演算回路２１Ｂに与えられるように
なされている。
【００２８】これにより、第２の演算回路２１Ｂは、変
位センサ１２ａから与えられた出力値と、変位センサ１
２ｂから反転回路２３を介すことにより負の値となって
与えられた出力値の差、すなわちこれら変位センサ１２
ａおよび１２ｂの出力値の和を算出し、この算出結果を
２で割る演算を処理することにより得られる演算結果に
基づいて、変位センサ１２ａおよびまたは１２ｂの故障
を検出することができる。
位センサ１２ａから与えられた出力値と、変位センサ１
２ｂから反転回路２３を介すことにより負の値となって
与えられた出力値の差、すなわちこれら変位センサ１２
ａおよび１２ｂの出力値の和を算出し、この算出結果を
２で割る演算を処理することにより得られる演算結果に
基づいて、変位センサ１２ａおよびまたは１２ｂの故障
を検出することができる。
【００２９】従って、このような磁気軸受制御装置を有
するターボ分子ポンプＰでは、外部からの入力Ｓ１によ
って切換スイッチ２２を切り換えるだけで、第２の演算
回路２１Ｂによる演算処理により、変位センサ１２ａ、
１２ｂにおける故障を検出できるため、故障した変位セ
ンサ１２ａおよびまたは１２ｂに対して適切なメンテナ
ンスを早期に行うことができる。
するターボ分子ポンプＰでは、外部からの入力Ｓ１によ
って切換スイッチ２２を切り換えるだけで、第２の演算
回路２１Ｂによる演算処理により、変位センサ１２ａ、
１２ｂにおける故障を検出できるため、故障した変位セ
ンサ１２ａおよびまたは１２ｂに対して適切なメンテナ
ンスを早期に行うことができる。
【００３０】また、この磁気軸受制御部では、このよう
にして得られた第２の演算回路２１Ｂにおける演算結果
を、図２に示すような閾値と比較することにより、ロー
タシャフト４ａの回転等による熱膨張量を考慮した上
で、この演算結果が変位センサ１２ａおよびまたは１２
ｂの故障を示すものであるか否かを判断することができ
るため、より一層正確に変位センサ１２ａ、１２ｂの故
障を検出することができる。
にして得られた第２の演算回路２１Ｂにおける演算結果
を、図２に示すような閾値と比較することにより、ロー
タシャフト４ａの回転等による熱膨張量を考慮した上
で、この演算結果が変位センサ１２ａおよびまたは１２
ｂの故障を示すものであるか否かを判断することができ
るため、より一層正確に変位センサ１２ａ、１２ｂの故
障を検出することができる。
【００３１】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲に
おいて、種々の変更を加えることが可能である。例えば
本実施の形態では、磁気軸受形ターボ分子ポンプを用い
るようにした場合について説明したが、本発明はこれに
限らず、磁気軸受形の回転体を有するものであれば、こ
の他種々のものを広く適用することができる。
されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲に
おいて、種々の変更を加えることが可能である。例えば
本実施の形態では、磁気軸受形ターボ分子ポンプを用い
るようにした場合について説明したが、本発明はこれに
限らず、磁気軸受形の回転体を有するものであれば、こ
の他種々のものを広く適用することができる。
【００３２】また、上述した本実施の形態においては、
位置測定手段として、渦電流方式の変位センサ１２ａ、
１２ｂを用いるようにした場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、位置測定手段としては、この他例え
ば、インダクタンス方式の変位センサ等を用いるように
してもよい。
位置測定手段として、渦電流方式の変位センサ１２ａ、
１２ｂを用いるようにした場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、位置測定手段としては、この他例え
ば、インダクタンス方式の変位センサ等を用いるように
してもよい。
【００３３】さらに、磁気軸受制御装置に関しても同様
に、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加
えることが可能であることは言うまでもない。
に、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加
えることが可能であることは言うまでもない。
【００３４】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、磁気軸受
制御装置において、対向する位置測定手段の測定値の和
を求める第２の演算回路と、使用する演算回路を外部か
らの入力に応じて、その接点を上記第１の演算回路側か
上記第２の演算回路側かに切り換える切換手段とを設け
るようにしたことにより、この切換手段が接点を第２の
演算回路側に切り換えられると、軸位置検出手段が、こ
の第２の演算回路の演算結果に基づいて対向する位置測
定手段の故障を検出することができ、コストを抑えた簡
易な構成で容易にかつ確実に位置測定手段の故障を検出
することができるため、故障した位置測定手段に対して
適切なメンテナンスを早期に行うことができ、かくして
信頼性を実用上十分に向上させ得る磁気軸受制御装置を
実現することができる。
制御装置において、対向する位置測定手段の測定値の和
を求める第２の演算回路と、使用する演算回路を外部か
らの入力に応じて、その接点を上記第１の演算回路側か
上記第２の演算回路側かに切り換える切換手段とを設け
るようにしたことにより、この切換手段が接点を第２の
演算回路側に切り換えられると、軸位置検出手段が、こ
の第２の演算回路の演算結果に基づいて対向する位置測
定手段の故障を検出することができ、コストを抑えた簡
易な構成で容易にかつ確実に位置測定手段の故障を検出
することができるため、故障した位置測定手段に対して
適切なメンテナンスを早期に行うことができ、かくして
信頼性を実用上十分に向上させ得る磁気軸受制御装置を
実現することができる。
【００３５】しかも、この磁気軸受制御装置によれば、
軸位置検出手段が、第２の演算回路の演算結果と、予め
設けられる閾値とを比較するようにして、対向する位置
測定手段の故障を検出するので、回転体の回転軸が熱膨
張を起こしている場合においても、この熱膨張による誤
差を考慮して位置測定手段の故障を検出することができ
るため、位置測定手段の故障をより一層正確に判断する
ことができる。
軸位置検出手段が、第２の演算回路の演算結果と、予め
設けられる閾値とを比較するようにして、対向する位置
測定手段の故障を検出するので、回転体の回転軸が熱膨
張を起こしている場合においても、この熱膨張による誤
差を考慮して位置測定手段の故障を検出することができ
るため、位置測定手段の故障をより一層正確に判断する
ことができる。
【００３６】また、この磁気軸受制御装置によれば、軸
位置検出手段が、対向する位置測定手段の故障を検出す
ると、切換手段が外部からの入力に応じて接点を第１の
演算回路側に切り換えられ、この第１の演算回路の演算
結果に基づいて、対向する位置測定手段のうちのどちら
の位置測定手段が故障したのかを検出するようにしたこ
とにより、故障した位置測定手段を確実に検出すること
ができるため、故障した位置測定手段に対して適切なメ
ンテナンスを早期に行うことができ、より一層信頼性を
向上させることができる。さらに、このように故障した
位置測定手段を特定できることから、他方の故障してい
ない位置測定手段を用いて、応急的に回転軸の位置を検
出することもできる。
位置検出手段が、対向する位置測定手段の故障を検出す
ると、切換手段が外部からの入力に応じて接点を第１の
演算回路側に切り換えられ、この第１の演算回路の演算
結果に基づいて、対向する位置測定手段のうちのどちら
の位置測定手段が故障したのかを検出するようにしたこ
とにより、故障した位置測定手段を確実に検出すること
ができるため、故障した位置測定手段に対して適切なメ
ンテナンスを早期に行うことができ、より一層信頼性を
向上させることができる。さらに、このように故障した
位置測定手段を特定できることから、他方の故障してい
ない位置測定手段を用いて、応急的に回転軸の位置を検
出することもできる。
【図１】 本発明による磁気軸受制御装置の一実施の形
態を示す概略全体構成図である。
態を示す概略全体構成図である。
【図２】 ロータシャフトの中心位置の適正な範囲を閾
値として示すグラフである。
値として示すグラフである。
【図３】 ターボ分子ポンプの構成を示す部分的断面斜
視図である。
視図である。
４ ロータ（回転体）
４ａ ロータシャフト（回転軸）
７ａ 回転磁気軸受
７ｂ 回転磁気軸受
１２ 変位センサ（位置測定手段）
１２ａ 変位センサ（位置測定手段）
１２ｂ 変位センサ（位置測定手段）
２０ 軸位置検出部（軸位置検出手段）
２１Ａ 第１の演算回路
２１Ｂ 第２の演算回路
２２ 切換スイッチ（切換手段）
２２Ａ 第１の接点
２２Ｂ 第２の接点
２３ 反転回路
Ｐ ターボ分子ポンプ
Ｓ１ 外部からの入力
Claims (3)
- 【請求項１】 回転体の回転軸を介在するように対向し
て配設される位置測定手段と、上記対向する位置測定手
段の測定値の差を求める第１の演算回路を設けた軸位置
検出手段とを有し、上記軸位置検出手段が、上記第１の
演算回路の演算結果に基づいて上記回転軸の位置を検出
する磁気軸受制御装置において、 上記対向する位置測定手段の上記測定値の和を求める第
２の演算回路と、 使用する演算回路を外部からの入力に応じて、その接点
を、上記第１の演算回路側か上記第２の演算回路側かに
切り換える切換手段とを具えることを特徴とする磁気軸
受制御装置。 - 【請求項２】 上記軸位置検出手段が、上記第２の演算
回路の演算結果と、予め設けられる閾値とを比較するこ
とにより、上記対向する位置測定手段の故障を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気軸受制御装置。 - 【請求項３】 上記軸位置検出手段が、上記対向する位
置測定手段の故障を検出すると、上記切換手段が上記外
部からの入力に応じて、上記接点を上記第１の演算回路
側に切り換えられ、当該第１の演算回路の演算結果に基
づいて、上記対向する位置測定手段のうちのどちらの位
置測定手段が故障したのかを検出することを特徴とする
請求項１に記載の磁気軸受制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001346664A JP2003148470A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 磁気軸受制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001346664A JP2003148470A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 磁気軸受制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003148470A true JP2003148470A (ja) | 2003-05-21 |
Family
ID=19159804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001346664A Withdrawn JP2003148470A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 磁気軸受制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003148470A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011202555A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Shimadzu Corp | 真空ポンプ |
| EP3477135A1 (en) * | 2017-10-24 | 2019-05-01 | LG Electronics Inc. | Magnetic bearing control apparatus, control method and high speed rotating motor using the same |
| CN112196897A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | 磁悬浮轴承控制***、方法、装置、设备和存储介质 |
-
2001
- 2001-11-12 JP JP2001346664A patent/JP2003148470A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011202555A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Shimadzu Corp | 真空ポンプ |
| EP3477135A1 (en) * | 2017-10-24 | 2019-05-01 | LG Electronics Inc. | Magnetic bearing control apparatus, control method and high speed rotating motor using the same |
| US11306777B2 (en) | 2017-10-24 | 2022-04-19 | Lg Electronics Inc. | Magnetic bearing control apparatus, control method and high speed rotating motor using the same |
| CN112196897A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | 磁悬浮轴承控制***、方法、装置、设备和存储介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050201 |