JP3458905B2 - 磁気軸受装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気軸受装置に関し、
特に回転体をその回転軸方向に対して能動的に支持する
磁気軸受装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】電磁石と位置センサとからなる磁気軸受
装置において、回転体の軸方向の位置を制御するための
位置センサとして、従来インダクタンス検知方式のセン
サが使用されている。この位置センサは、回転軸の軸方
向の磁気軸受部分に設置されるコイルとコアとからなる
センサ本体と、該センサの出力を処理する別置きの処理
回路部とから構成されており、通常、このセンサ本体と
処理回路部とはケーブルにより接続されている。そし
て、位置センサにより検出された回転軸と磁気軸受部分
との間の軸方向の距離信号は、ケーブルを介して処理回
路部に入力され、検出した距離に応じて磁気軸受装置の
電磁石の駆動を制御し、回転体をその回転軸方向に対し
て能動的に支持している。 【０００３】一般に、磁気軸受における位置センサは、
回転体の軸方向の位置を例えば約３０マイクロメートル
以下の精度で検出しなければならないため、センサ本体
の取付け位置の取付け誤差が約２０マイクロメートル以
下となるような精度が必要である。しかしながら、従
来、基準位置からセンサ本体の取付け面までには多数の
部品が積み重なっているため、前記センサ本体の取付け
精度を達成するには、各部品の仕上げ精度を高精度とし
なければならない。また、位置センサに使用されるコア
は一般に焼結部品が使用されるため、寸法精度はせいぜ
い０．１ミリメートルしか得られない。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来の磁気軸受装置においては、前記精度上の問題か
ら、絶対位置検出には位置センサは何らかのオフセット
調整が必要であり、また、接続するケーブル長によって
ケーブルの静電容量が変化するため、はじめにケーブル
長に応じてオフセット調整を行っても、異なる長さのケ
ーブルを使用した場合には、絶対位置の検出においてオ
フセットとゲインの再調整を必要とするという問題点が
ある。 【０００５】図５は、従来の磁気軸受装置のブロック図
である。図５において、磁気軸受装置１は回転軸２を磁
気軸部１０により回転支持し、その回転軸２の軸方向位
置制御は、ケーブル２０を介して入力された位置センサ
１１の出力を電源装置６０において処理し、磁気軸受制
御回路６６により前記磁気軸部１０の電磁石１５，１６
の駆動制御することにより行われている。従来、前記オ
フセットとゲインの調整のための機構として、電源装置
６０において、センサ信号を平滑する平滑回路６５の後
に２個の半固定抵抗器を有した増幅回路を設けたものを
用いている。この従来の調整機構においては、別の機台
に設けられた磁気軸受部または電源装置を交換する場
合、あるいは、ケーブルを異なる長さのケーブルと交換
したする場合には、位置センサが正確な絶対位置を検出
しなくなり、その度に前記調整機構により調整する必要
がある。図６は、位置センサとセンターゲット間の距離
と、平滑回路の出力側電圧との関係図である。通常、位
置センサとセンターゲット間の距離ｘは、タッチダウン
軸受１７で規制され、機台差は小さい。しかし、ケーブ
ル長が異なると、そのケーブルのインピーダンスが異な
るため、図６に示すように平滑回路の出力側電圧は異な
る範囲をとることになる。そこで、調整機構により平滑
回路の出力から増幅回路の出力にケーブルの交換毎の調
節が必要となる。 【０００６】そこで、本発明は前記した従来の磁気軸受
装置の問題点を解決し、磁気軸受装置において、磁気軸
受部と電源装置とケーブルに互換性があり、これらの何
れを交換した場合でも回転軸方向磁気軸受の位置センサ
が正確な絶対位置を検出することができる磁気軸受装置
を提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、回転軸の軸方
向の位置を検出するための位置センサ及びセンサターゲ
ットと、該位置センサのセンサ信号をケーブルを介して
入力し、該センサ信号に応じて回転軸の位置を制御する
電源装置とによって、回転軸を少なくとも回転軸方向に
能動的に支える磁気軸受装置において、位置センサとセ
ンサターゲットとの位置関係を調整する位置調整機構
と、ケーブルの電源装置側コネクタの複数の空きピンを
ケーブル長に応じて短絡して、ケーブルを識別する短絡
信号を出力するケーブル識別部と、ケーブル識別部の短
絡信号を受けて回転軸の位置制御の入出力特性を調整す
る調整手段とを備えた構成とすることによって、前記目
的を達成する。 【０００８】 【作用】前記構成とすることにより、回転軸の軸方向の
位置を検出するための位置センサ及びセンサターゲット
と、該位置センサのセンサ信号をケーブルを介して入力
し、該センサ信号に応じて回転軸の位置を制御する電源
装置とによって、回転軸を少なくとも回転軸方向に能動
的に支える磁気軸受装置において、位置センサとセンサ
ターゲットとの位置関係を調整する位置調整機構は、回
転軸方向磁気軸受の位置センサ本体とセンサターゲット
と位置関係により生じる位置センサ出力の誤差を調整し
て、その位置センサ出力が機台差にかかわらず常に一定
に保持し、また、調整手段は、ケーブルの電源装置側コ
ネクタの複数の空きピンをケーブル長に応じて短絡して
なるケーブル識別部からの短絡信号を受け、回転軸の位
置制御の入出力特性を調整する。 【０００９】 【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでは
ない。 【００１０】〔実施例１〕：（実施例１の構成）はじめ
に、本発明の実施例の構成について、図１の本発明の磁
気軸受装置の実施例１のブロック図を用いて説明する。
図１において、磁気軸受装置１は、磁気軸受部１０とケ
ーブル２０と電源装置３０とから構成される。回転体の
回転軸２は磁気軸受部１０によりその回転軸２を少なく
とも回転軸方向に能動的に支持され、磁気軸受部１０で
検出された回転軸２の回転軸方向の位置信号を前記ケー
ブル２０を介して電源装置３０に入力し、その位置信号
に応じて電源装置３０内の磁気軸受制御回路３６を制御
して磁気軸受装置１の電磁石の駆動制御を行うものであ
る。 【００１１】磁気軸受部１０は、回転軸２にはロータ１
８が取り付けられ、該ロータ１８を挟むようにして設け
られた電磁石１５，１６により非接触に支持されてい
る。また、タッチダウン軸受１７によって、回転軸方向
の動きが規制されている。また、この回転軸方向の位置
を検出するために、回転軸２の端部にはセンサターゲッ
ト１２が取り付けられ、該センサターゲット１２と対向
する位置にセンサターゲット１２との距離を計る位置セ
ンサ１１が設けられている。この位置センサ１１には、
調節ねじ１３，１４からなる位置調整機構１９が設けら
れ、回転軸２の軸方向及び軸と直交する方向の位置を調
整して、回転軸方向磁気軸受のロータ１８が電磁石１
５，１６から等距離に位置したときにセンサターゲット
１２との距離があらかじめ決められた距離となるように
調節し固定する。なお、回転軸２は軸の外周に設けられ
た通常の半径方向軸受３及びモータ４により支持される
とともに、回転力が供給される。 【００１２】また、ケーブル２０は磁気軸受部１０と電
源装置３０とを接続するものであり、前記位置センサ１
１のセンサ信号を電源装置３０側に送信し、逆に電源装
置３０側の磁気軸受制御信号を磁気軸受部１０に送信す
る機能とともに、電源装置３０側に使用中のケーブル２
０を識別する識別信号を送る機能を有している。図２
は、ケーブルの構成を説明するブロック図であり、図２
の（ａ）と（ｂ）は長さの異なるケーブルを示してい
る。ケーブル２０は、その両端にコネクタ２２とコネク
タ２４があり、コネクタ２２にはピン２３が設けられ
れ、コネクタ２４にはピン２５、及び空ピン２７が設け
られている。これらのピンの内、ピン２３とピン２５は
磁気軸受部１０と電源装置３０とを接続するものである
のに対して、空ピン２７は電源装置３０側にケーブル２
０を識別するためのピンであって電源装置３０とのみ接
続され、それらの幾つかは短絡してケーブル識別部２８
を構成している。この空ピン２７の短絡の組み合わせ
を、ケーブルの種類に応じて異ならせることによって、
ケーブル２０を識別することができる。 【００１３】例えば、図２に示すようにこの空ピン２７
を３本で構成する場合は、図２の（ａ）のように上側２
本の空ピンを短絡線２６により短絡し、残りの下側の空
ピンを接続しない構成としたり、あるいは図２の（ｂ）
のように上下の空ピンを短絡線２６により短絡し、残り
の中央の空ピンを接続しない構成とする。この空ピン２
７を電源装置３０と接続して、電源装置３０から見た電
圧状態、あるいは抵抗値を調べることにより、ケーブル
２０の識別が可能となる。例えば、使用するケーブル２
０の長さに応じて空ピン２７の短絡の組み合わせをあら
かじめ定めておくことができる。また、空ピンの本数は
交換可能なケーブルの本数に応じて増減することができ
る。 【００１４】電源装置３０は、前記ケーブル２０の一方
のピン２５に接続される抵抗器・コンデンサ群３２、分
圧抵抗器３３、発振器３４、及び平滑回路３５の直列回
路と、前記ケーブル２０の他方のピン２５に接続される
磁気軸受制御回路３６と、前記空ピン２７に接続される
抵抗器・コンデンサ選択回路３７とから構成され、平滑
回路３５の出力は磁気軸受制御回路３６に接続され、ま
た、抵抗器・コンデンサ選択回路３７の選択信号は抵抗
器・コンデンサ群３２に入力され、抵抗器・コンデンサ
群３２中の複数の抵抗器及びコンデンサ中からケーブル
２０に対応した最適な抵抗値及び静電容量のものを選択
して前記直列回路に接続する。なお、磁気軸受制御回路
３６は、フィードバック制御回路及び電力増幅回路を有
している。 【００１５】図３は、抵抗器・コンデンサ群のブロック
図であり、抵抗器はケーブルに対して直列に接続され、
またコンデンサはケーブルに対して並列に接続されるよ
うに構成され、抵抗器・コンデンサ選択回路３７からの
信号（図中では破線で示される）による切り換え器の駆
動によって、抵抗器、コンデンサが選択され、ケーブル
２０及び以後の回路に接続される。 【００１６】（実施例１の作用）図１において、磁気軸
受部１０と電源装置３０とをケーブル２０により接続す
る。この接続において、磁気軸受部１０とケーブル２０
とは磁気軸受部側のコネクタ２２により行われ、電源装
置３０とケーブル２０とは電源装置側のコネクタ２４に
より行われる。また、電源装置３０側のコネクタ２４の
短絡線２６により短絡された空ピン２７は、電源装置３
０の抵抗器・コンデンサ選択回路３７に接続されてケー
ブル２０の種類を特定する識別のためのピンとなる。抵
抗器・コンデンサ選択回路３７は、空ピン２７の短絡の
組み合わせをその電圧値あるいは抵抗値により検出す
る。検出したケーブル２０の識別信号を受けた抵抗器・
コンデンサ選択回路３７は、抵抗器・コンデンサ群３２
に対して選択信号を送信し、複数の抵抗器及びコンデン
サの中から接続されているケーブル２０に対応した最適
な抵抗器及びコンデンサを選択し、一方はケーブル２０
と接続し他方は分圧抵抗器３３及び発振器３４と接続す
る。 【００１７】発振器３４は、位置センサ１１のインダク
タンス、ケーブル２０のインピーダンス、抵抗器・コン
デンサ群３２のインピーダンスからなる回路を駆動し
て、位置センサ１１のセンサ出力に対応する出力を平滑
回路３５に出力する。この位置センサ１１のセンサ出力
は、磁気軸受装置のセンサターゲット１２との距離に対
応するものである。 【００１８】平滑回路３５の出力は、磁気軸受制御回路
３６中のフィードバック制御回路によりセンサターゲッ
ト１２と位置センサ１１との距離が一定となるようにフ
ィードバック信号を生成し、電力増幅回路により電力増
幅して、再びケーブル２０を介して磁気軸受部１０に戻
し、電磁石の駆動制御を行う。 【００１９】ここで、回転軸方向磁気軸受の位置センサ
本体とセンサターゲットと位置関係により生じる位置セ
ンサ出力の誤差は、位置センサ１１に取り付けられた調
節ねじ１３，１４により調整され、機台差にかかわらず
常に一定に保持される。 【００２０】また、ケーブル長等の相違によるケーブル
の持つインピーダンスの相違により生じる位置センサ出
力の誤差は、抵抗器・コンデンサ群３２において選択さ
れた抵抗器あるいはコンデンサによって補正され、ケー
ブルにかかわらず常に一定に保持される。 【００２１】この抵抗器・コンデンサの選択により、電
源装置３０からケーブル２０を介して磁気軸受部１０側
を見たインピーダンスが一定値とすることができること
を、図４のケーブルの等価回路を用いて説明する。発振
器３４には通常数１０ｋＨｚの電流が流れるので、ケー
ブル２０の長さによるインピーダンスの変化は、インダ
クタンス成分より静電容量成分及び抵抗値成分による影
響が大きいため抵抗器とコンデンサによる等価回路とし
て表すことができる。以下に、説明を簡単にするために
ケーブルのインピーダンスを静電容量と抵抗値に分けて
説明する。 【００２２】はじめに、ケーブル２０の抵抗値成分が充
分小さく、ケーブルのインピーダンスが静電容量により
表される場合について説明する。このときの等価回路
は、図４の（ａ）となり、電源装置３０から見たインピ
ーダンスＺａは次の式（１）により表される。 【００２３】 Ｚａ＝ｊωＬ／（１−ω2 ＣＬ） …（１） ここで、Ｃはケーブルの静電容量、Ｌは位置センサのイ
ンダクタンスであり、ωは発振器の発振周波数である。 【００２４】これに対して、ケーブル２０の静電容量が
ＣからＣｃに変化した場合に、抵抗器・コンデンサ群３
２から静電容量がＣo のコンデンサを選択して接続する
と、その等価回路は図４の（ｂ）となり、電源装置３０
から見たインピーダンスＺｂは次の式（２）により表さ
れる。 【００２５】 Ｚｂ＝ｊωＬ／（１−ω2 （Ｃｃ＋Ｃo ）Ｌ） …（２） ケーブル２０のインピーダンスの変化にかかわらず電源
装置３０から見たインピーダンスＺが一定となるのは、
上式（１）と（２）が等しくなるＺａ＝Ｚｂの条件か
ら、次式（３）の関係が得られる。 【００２６】 Ｃ＝Ｃｃ＋Ｃo …（３） したがって、抵抗器・コンデンサ群３２に用意しておく
コンデンサの静電容量Ｃo を、ケーブルの静電容量Ｃｃ
に対して上式（３）を満足するような組み合わせとする
ことにより、常に合成静電容量を一定に保つことができ
る。 【００２７】また、ケーブルの断面が細く、その単位長
さ当たり抵抗値が大きく、ケーブルのインピーダンスが
抵抗値により表される場合の等価回路は、図４の（ｃ）
となり、電源装置３０から見たインピーダンスＺｃは次
の式（４）により表される。 【００２８】 Ｚａ＝Ｒ＋ｊωＬ …（４） ここで、Ｒはケーブルの抵抗値、Ｌは位置センサのイン
ダクタンスであり、ωは発振器の発振周波数である。 【００２９】これに対して、ケーブル２０の抵抗値がＲ
からＲｃに変化した場合に、抵抗器・コンデンサ群３２
から抵抗値Ｒo の抵抗器を選択して接続すると、その等
価回路は図４の（ｄ）となり、電源装置３０から見たイ
ンピーダンスＺｄは次の式（４）により表される。 【００３０】 Ｚｄ＝（Ｒｃ＋Ｒo ）＋ｊωＬ …（５） ケーブル２０のインピーダンスの変化にかかわらず電源
装置３０から見たインピーダンスＺが一定となるのは、
上式（４）と（５）が等しくなるＺｃ＝Ｚｄの条件か
ら、次式（６）の関係が得られる。 【００３１】 Ｒ＝Ｒｃ＋Ｒo …（６） したがって、抵抗器・コンデンサ群３２に用意しておく
抵抗器の抵抗値Ｒo を、ケーブルの抵抗値Ｒｃに対して
上式（６）を満足するような組み合わせとすることによ
り、常に合成抵抗値を一定に保つことができる。 【００３２】（実施例１の効果）これにより、位置セン
サ本体とセンサターゲットとの位置関係は、位置調整機
構により機台差にかかわらず一定に保つことができ、ま
た、ケーブル長により変化するケーブルのインピーダン
スは、ケーブルに並列に接続されたコンデンサとケーブ
ルに直列に接続された抵抗器を接続することにより合成
インピーダンスを一定値に保つことができる。したがっ
て、ケーブル長に関係なく回転軸方向磁気軸受の位置セ
ンサの正確な絶対位置を検出することができる。 【００３３】〔実施例２〕：次に、本発明の実施例２に
ついて説明する。実施例２はケーブル識別部の短絡信号
により、電源装置側において位置センサのセンサ信号を
増幅するセンサ信号増幅回路を複数個持ち、その中から
ケーブル長に対応したセンサ信号増幅回路を選択して電
源装置の出力特性を調整して、ケーブル長に関係なく回
転軸方向磁気軸受の位置センサの正確な絶対位置を検出
するものである。 【００３４】（実施例２の構成）本発明の実施例２の構
成について、図７の本発明の磁気軸受装置の実施例２の
ブロック図を用いて説明する。なお、実施例２の磁気軸
受装置１の構成は、前記実施例１と同様に磁気軸受部１
０とケーブル２０と電源装置３０とから構成され、その
内、位置調整機構を有する磁気軸受部１０とケーブル２
０の構成は実施例１と同様であるため、この説明におい
ては、前記実施例１と構成が相違する電源装置４０につ
いてのみ説明する。 【００３５】実施例２の電源装置３０は、ケーブル２０
の一方のピン２５に接続される分圧抵抗器４３、発振器
４４、平滑回路４５、及び増幅回路群４８の直列回路
と、ケーブル２０の他方のピン２５に接続される磁気軸
受制御回路４６と、空ピン２７に接続される増幅特性選
択回路４７とから構成され、前記増幅回路群４８の出力
は磁気軸受制御回路４６に接続され、また、増幅特性選
択回路４７の選択信号は増幅回路群４８に入力され、増
幅回路群４８中の複数の特性の異なる増幅回路中からケ
ーブル２０に対応した最適な増幅回路のものを選択して
磁気軸受制御回路４６に接続する。なお、磁気軸受制御
回路４６は、フィードバック制御回路及び電力増幅回路
を有している。 【００３６】なお、増幅特性選択回路４７における増幅
回路の選択は、前記実施例１と同様に、ケーブル２０に
おいてケーブル長に対応した組み合わせの短絡が短絡線
２６によってなされた空ピン２７により行われる。 【００３７】（実施例２の作用）図７において、磁気軸
受部１０と電源装置３０とのケーブル２０による接続
は、前記実施例１と同様である。そこで、ここでは、前
記実施例１と異なる作用についてのみ説明する。磁気軸
受部１０と電源装置３０とをケーブル２０により接続し
た後、空ピン２７の短絡の組み合わせに応じた電圧値あ
るいは抵抗値によってケーブル２０の識別信号を検出す
る。この識別信号を受けた増幅特性選択回路４７は、増
幅回路群４８に対して選択信号を送信し、複数の特性の
異なる増幅回路の中から接続されているケーブル２０に
対応した特性の増幅回路を選択し、該増幅回路を平滑回
路４５に接続する。なお、この増幅回路の特性は、位置
センサ出力に対する出力が常に同じ電圧範囲となるよう
に、ケーブル長に対応して設定することができる。 【００３８】この増幅回路４８の出力は、磁気軸受制御
回路４６中のフィードバック制御回路によりセンサター
ゲット１２と位置センサ１１との距離が一定となるよう
にフィードバック信号を生成し、電力増幅回路により電
力増幅して、再びケーブル２０を介して磁気軸受部１０
に戻し、電磁石の駆動制御を行う。 【００３９】ここで、回転軸方向磁気軸受の位置センサ
本体とセンサターゲットと位置関係により生じる位置セ
ンサ出力の誤差は、位置センサ１１に取り付けられた調
節ねじ１３，１４により調整され、機台差にかかわらず
常に一定に保持される。 【００４０】また、ケーブル長等の相違によるケーブル
の持つインピーダンスの相違により生じる位置センサ出
力の誤差は、増幅特性選択回路４７により増幅回路群４
８において選択された増幅回路によって補正され、ケー
ブルにかかわらず常に一定に保持される。 【００４１】（実施例２の効果）これにより、位置セン
サ本体とセンサターゲットとの位置関係は、前記実施例
１と同様に位置調整機構により機台差にかかわらず一定
に保つことができ、また、ケーブル長により変化するケ
ーブルのインピーダンスは、ケーブル長に対応した増幅
特性の増幅回路を選択することにより、出力電圧を一定
値に保つことができる。したがって、ケーブル長に関係
なく回転軸方向磁気軸受の位置センサの正確な絶対位置
を検出することができる。 【００４２】〔実施例３〕：次に、本発明の実施例３に
ついて説明する。実施例３はケーブル識別部の短絡信号
により、電源装置側においてセンサ信号を増幅するセン
サ信号増幅回路の複数のゲイン特性及びオフセット特性
中から、ケーブル長に対応したゲイン特性及びオフセッ
ト特性を選択して電源装置の出力特性を調整し、ケーブ
ル長に関係なく回転軸方向磁気軸受の位置センサの正確
な絶対位置を検出するものである。 【００４３】（実施例３の構成）本発明の実施例３の構
成について、図８の本発明の磁気軸受装置の実施例３の
ブロック図を用いて説明する。なお、実施例３の磁気軸
受装置１の構成は、前記実施例１と同様に磁気軸受部１
０とケーブル２０と電源装置３０とから構成され、その
内、位置調整機構を有する磁気軸受部１０は実施例１と
同様であるため、図８において磁気軸受部８の構成を省
略し、また、以下の説明においては、前記実施例１及び
実施例２と構成が相違する電源装置５０についてのみ説
明する。 【００４４】実施例３のケーブル２０は、短絡線によた
短絡された空きピンを２組設けることにより構成され、
また、実施例３の電源装置５０は、ケーブル２０の一方
のピン２５に接続される分圧抵抗器５３、発振器５４、
及び平滑回路５５の直列回路と、ケーブル２０の他方の
ピン２５に接続される磁気軸受制御回路５６と、空ピン
２７に接続される抵抗器群５７，５８とから構成され、
前記抵抗器群５７，５８は増幅器５９を構成している。
抵抗器群５７，５８は複数の異なる抵抗器から構成さ
れ、ケーブル２０の空ピン２７との接続により、増幅器
５９に接続される抵抗器が選択される。したがって、ケ
ーブル２０の空ピン２７は抵抗器群５７，５８の抵抗器
を選択する識別信号の役割りを行うことになる。また、
磁気軸受制御回路４６は、フィードバック制御回路及び
電力増幅回路を有している。 【００４５】なお、図８においては、抵抗器群５７，５
８中の抵抗器の選択を、ケーブル２０においてケーブル
長に対応した組み合わせの短絡が短絡線２６によってな
された空ピン２７を直接使用する抵抗器に接続すること
により行っているが、前記実施例１，２と同様に、空ピ
ン２７を図示しない選択回路に接続し、その選択回路の
選択信号により抵抗器を選択するように構成することも
できる。 【００４６】（実施例３の作用）図８において、磁気軸
受部１０と電源装置５０とのケーブル２０による接続
は、前記実施例１，２と同様である。そこで、ここで
は、前記実施例１，２と異なる作用についてのみ説明す
る。磁気軸受部１０と電源装置５０とをケーブル２０に
より接続した後、空ピン２７の短絡の組み合わせに応じ
た抵抗値の抵抗器が抵抗器群５７，５８において選択さ
れる。増幅器５９の特性はこの選択された抵抗器によっ
てゲイン特性とオフセット特性を定められ、ケーブル２
０に対応した特性を選択し、磁気軸受制御回路５６に出
力する。なお、この増幅回路の特性は、位置センサ出力
に対する出力が常に同じ電圧範囲となるように、ケーブ
ル長に対応して設定することができる。 【００４７】この増幅回路出力は、磁気軸受制御回路５
６中のフィードバック制御回路によりセンサターゲット
１２と位置センサ１１との距離が一定となるようにフィ
ードバック信号を生成し、電力増幅回路により電力増幅
して、再びケーブル２０を介して磁気軸受部１０に戻
し、電磁石の駆動制御を行う。 【００４８】ここで、回転軸方向磁気軸受の位置センサ
本体とセンサターゲットと位置関係により生じる位置セ
ンサ出力の誤差は、前記実施例１，２と同様に位置セン
サ１１に取り付けられた調節ねじにより調整され、機台
差にかかわらず常に一定に保持され、また、ケーブル長
等の相違によるケーブルの持つインピーダンスの相違に
より生じる位置センサ出力の誤差は、抵抗器群５７，５
８の選択により定められる増幅特性の増幅回路によって
補正され、ケーブルにかかわらず常に一定に保持され
る。 【００４９】（実施例３の効果）これにより、位置セン
サ本体とセンサターゲットとの位置関係は、前記実施例
１，２と同様に位置調整機構により機台差にかかわらず
一定に保つことができ、また、ケーブル長により変化す
るケーブルのインピーダンスは、抵抗器の選択によりケ
ーブル長に対応した増幅特性の増幅回路を構成すること
により、出力電圧を一定値に保つことができる。したが
って、ケーブル長に関係なく回転軸方向磁気軸受の位置
センサの正確な絶対位置を検出することができる。 【００５０】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁気軸受装置において、磁気軸受部と電源装置とケーブ
ルに互換性があり、これらの何れを交換した場合でも回
転軸方向磁気軸受の位置センサが正確な絶対位置を検出
することができる。
特に回転体をその回転軸方向に対して能動的に支持する
磁気軸受装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】電磁石と位置センサとからなる磁気軸受
装置において、回転体の軸方向の位置を制御するための
位置センサとして、従来インダクタンス検知方式のセン
サが使用されている。この位置センサは、回転軸の軸方
向の磁気軸受部分に設置されるコイルとコアとからなる
センサ本体と、該センサの出力を処理する別置きの処理
回路部とから構成されており、通常、このセンサ本体と
処理回路部とはケーブルにより接続されている。そし
て、位置センサにより検出された回転軸と磁気軸受部分
との間の軸方向の距離信号は、ケーブルを介して処理回
路部に入力され、検出した距離に応じて磁気軸受装置の
電磁石の駆動を制御し、回転体をその回転軸方向に対し
て能動的に支持している。 【０００３】一般に、磁気軸受における位置センサは、
回転体の軸方向の位置を例えば約３０マイクロメートル
以下の精度で検出しなければならないため、センサ本体
の取付け位置の取付け誤差が約２０マイクロメートル以
下となるような精度が必要である。しかしながら、従
来、基準位置からセンサ本体の取付け面までには多数の
部品が積み重なっているため、前記センサ本体の取付け
精度を達成するには、各部品の仕上げ精度を高精度とし
なければならない。また、位置センサに使用されるコア
は一般に焼結部品が使用されるため、寸法精度はせいぜ
い０．１ミリメートルしか得られない。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来の磁気軸受装置においては、前記精度上の問題か
ら、絶対位置検出には位置センサは何らかのオフセット
調整が必要であり、また、接続するケーブル長によって
ケーブルの静電容量が変化するため、はじめにケーブル
長に応じてオフセット調整を行っても、異なる長さのケ
ーブルを使用した場合には、絶対位置の検出においてオ
フセットとゲインの再調整を必要とするという問題点が
ある。 【０００５】図５は、従来の磁気軸受装置のブロック図
である。図５において、磁気軸受装置１は回転軸２を磁
気軸部１０により回転支持し、その回転軸２の軸方向位
置制御は、ケーブル２０を介して入力された位置センサ
１１の出力を電源装置６０において処理し、磁気軸受制
御回路６６により前記磁気軸部１０の電磁石１５，１６
の駆動制御することにより行われている。従来、前記オ
フセットとゲインの調整のための機構として、電源装置
６０において、センサ信号を平滑する平滑回路６５の後
に２個の半固定抵抗器を有した増幅回路を設けたものを
用いている。この従来の調整機構においては、別の機台
に設けられた磁気軸受部または電源装置を交換する場
合、あるいは、ケーブルを異なる長さのケーブルと交換
したする場合には、位置センサが正確な絶対位置を検出
しなくなり、その度に前記調整機構により調整する必要
がある。図６は、位置センサとセンターゲット間の距離
と、平滑回路の出力側電圧との関係図である。通常、位
置センサとセンターゲット間の距離ｘは、タッチダウン
軸受１７で規制され、機台差は小さい。しかし、ケーブ
ル長が異なると、そのケーブルのインピーダンスが異な
るため、図６に示すように平滑回路の出力側電圧は異な
る範囲をとることになる。そこで、調整機構により平滑
回路の出力から増幅回路の出力にケーブルの交換毎の調
節が必要となる。 【０００６】そこで、本発明は前記した従来の磁気軸受
装置の問題点を解決し、磁気軸受装置において、磁気軸
受部と電源装置とケーブルに互換性があり、これらの何
れを交換した場合でも回転軸方向磁気軸受の位置センサ
が正確な絶対位置を検出することができる磁気軸受装置
を提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、回転軸の軸方
向の位置を検出するための位置センサ及びセンサターゲ
ットと、該位置センサのセンサ信号をケーブルを介して
入力し、該センサ信号に応じて回転軸の位置を制御する
電源装置とによって、回転軸を少なくとも回転軸方向に
能動的に支える磁気軸受装置において、位置センサとセ
ンサターゲットとの位置関係を調整する位置調整機構
と、ケーブルの電源装置側コネクタの複数の空きピンを
ケーブル長に応じて短絡して、ケーブルを識別する短絡
信号を出力するケーブル識別部と、ケーブル識別部の短
絡信号を受けて回転軸の位置制御の入出力特性を調整す
る調整手段とを備えた構成とすることによって、前記目
的を達成する。 【０００８】 【作用】前記構成とすることにより、回転軸の軸方向の
位置を検出するための位置センサ及びセンサターゲット
と、該位置センサのセンサ信号をケーブルを介して入力
し、該センサ信号に応じて回転軸の位置を制御する電源
装置とによって、回転軸を少なくとも回転軸方向に能動
的に支える磁気軸受装置において、位置センサとセンサ
ターゲットとの位置関係を調整する位置調整機構は、回
転軸方向磁気軸受の位置センサ本体とセンサターゲット
と位置関係により生じる位置センサ出力の誤差を調整し
て、その位置センサ出力が機台差にかかわらず常に一定
に保持し、また、調整手段は、ケーブルの電源装置側コ
ネクタの複数の空きピンをケーブル長に応じて短絡して
なるケーブル識別部からの短絡信号を受け、回転軸の位
置制御の入出力特性を調整する。 【０００９】 【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでは
ない。 【００１０】〔実施例１〕：（実施例１の構成）はじめ
に、本発明の実施例の構成について、図１の本発明の磁
気軸受装置の実施例１のブロック図を用いて説明する。
図１において、磁気軸受装置１は、磁気軸受部１０とケ
ーブル２０と電源装置３０とから構成される。回転体の
回転軸２は磁気軸受部１０によりその回転軸２を少なく
とも回転軸方向に能動的に支持され、磁気軸受部１０で
検出された回転軸２の回転軸方向の位置信号を前記ケー
ブル２０を介して電源装置３０に入力し、その位置信号
に応じて電源装置３０内の磁気軸受制御回路３６を制御
して磁気軸受装置１の電磁石の駆動制御を行うものであ
る。 【００１１】磁気軸受部１０は、回転軸２にはロータ１
８が取り付けられ、該ロータ１８を挟むようにして設け
られた電磁石１５，１６により非接触に支持されてい
る。また、タッチダウン軸受１７によって、回転軸方向
の動きが規制されている。また、この回転軸方向の位置
を検出するために、回転軸２の端部にはセンサターゲッ
ト１２が取り付けられ、該センサターゲット１２と対向
する位置にセンサターゲット１２との距離を計る位置セ
ンサ１１が設けられている。この位置センサ１１には、
調節ねじ１３，１４からなる位置調整機構１９が設けら
れ、回転軸２の軸方向及び軸と直交する方向の位置を調
整して、回転軸方向磁気軸受のロータ１８が電磁石１
５，１６から等距離に位置したときにセンサターゲット
１２との距離があらかじめ決められた距離となるように
調節し固定する。なお、回転軸２は軸の外周に設けられ
た通常の半径方向軸受３及びモータ４により支持される
とともに、回転力が供給される。 【００１２】また、ケーブル２０は磁気軸受部１０と電
源装置３０とを接続するものであり、前記位置センサ１
１のセンサ信号を電源装置３０側に送信し、逆に電源装
置３０側の磁気軸受制御信号を磁気軸受部１０に送信す
る機能とともに、電源装置３０側に使用中のケーブル２
０を識別する識別信号を送る機能を有している。図２
は、ケーブルの構成を説明するブロック図であり、図２
の（ａ）と（ｂ）は長さの異なるケーブルを示してい
る。ケーブル２０は、その両端にコネクタ２２とコネク
タ２４があり、コネクタ２２にはピン２３が設けられ
れ、コネクタ２４にはピン２５、及び空ピン２７が設け
られている。これらのピンの内、ピン２３とピン２５は
磁気軸受部１０と電源装置３０とを接続するものである
のに対して、空ピン２７は電源装置３０側にケーブル２
０を識別するためのピンであって電源装置３０とのみ接
続され、それらの幾つかは短絡してケーブル識別部２８
を構成している。この空ピン２７の短絡の組み合わせ
を、ケーブルの種類に応じて異ならせることによって、
ケーブル２０を識別することができる。 【００１３】例えば、図２に示すようにこの空ピン２７
を３本で構成する場合は、図２の（ａ）のように上側２
本の空ピンを短絡線２６により短絡し、残りの下側の空
ピンを接続しない構成としたり、あるいは図２の（ｂ）
のように上下の空ピンを短絡線２６により短絡し、残り
の中央の空ピンを接続しない構成とする。この空ピン２
７を電源装置３０と接続して、電源装置３０から見た電
圧状態、あるいは抵抗値を調べることにより、ケーブル
２０の識別が可能となる。例えば、使用するケーブル２
０の長さに応じて空ピン２７の短絡の組み合わせをあら
かじめ定めておくことができる。また、空ピンの本数は
交換可能なケーブルの本数に応じて増減することができ
る。 【００１４】電源装置３０は、前記ケーブル２０の一方
のピン２５に接続される抵抗器・コンデンサ群３２、分
圧抵抗器３３、発振器３４、及び平滑回路３５の直列回
路と、前記ケーブル２０の他方のピン２５に接続される
磁気軸受制御回路３６と、前記空ピン２７に接続される
抵抗器・コンデンサ選択回路３７とから構成され、平滑
回路３５の出力は磁気軸受制御回路３６に接続され、ま
た、抵抗器・コンデンサ選択回路３７の選択信号は抵抗
器・コンデンサ群３２に入力され、抵抗器・コンデンサ
群３２中の複数の抵抗器及びコンデンサ中からケーブル
２０に対応した最適な抵抗値及び静電容量のものを選択
して前記直列回路に接続する。なお、磁気軸受制御回路
３６は、フィードバック制御回路及び電力増幅回路を有
している。 【００１５】図３は、抵抗器・コンデンサ群のブロック
図であり、抵抗器はケーブルに対して直列に接続され、
またコンデンサはケーブルに対して並列に接続されるよ
うに構成され、抵抗器・コンデンサ選択回路３７からの
信号（図中では破線で示される）による切り換え器の駆
動によって、抵抗器、コンデンサが選択され、ケーブル
２０及び以後の回路に接続される。 【００１６】（実施例１の作用）図１において、磁気軸
受部１０と電源装置３０とをケーブル２０により接続す
る。この接続において、磁気軸受部１０とケーブル２０
とは磁気軸受部側のコネクタ２２により行われ、電源装
置３０とケーブル２０とは電源装置側のコネクタ２４に
より行われる。また、電源装置３０側のコネクタ２４の
短絡線２６により短絡された空ピン２７は、電源装置３
０の抵抗器・コンデンサ選択回路３７に接続されてケー
ブル２０の種類を特定する識別のためのピンとなる。抵
抗器・コンデンサ選択回路３７は、空ピン２７の短絡の
組み合わせをその電圧値あるいは抵抗値により検出す
る。検出したケーブル２０の識別信号を受けた抵抗器・
コンデンサ選択回路３７は、抵抗器・コンデンサ群３２
に対して選択信号を送信し、複数の抵抗器及びコンデン
サの中から接続されているケーブル２０に対応した最適
な抵抗器及びコンデンサを選択し、一方はケーブル２０
と接続し他方は分圧抵抗器３３及び発振器３４と接続す
る。 【００１７】発振器３４は、位置センサ１１のインダク
タンス、ケーブル２０のインピーダンス、抵抗器・コン
デンサ群３２のインピーダンスからなる回路を駆動し
て、位置センサ１１のセンサ出力に対応する出力を平滑
回路３５に出力する。この位置センサ１１のセンサ出力
は、磁気軸受装置のセンサターゲット１２との距離に対
応するものである。 【００１８】平滑回路３５の出力は、磁気軸受制御回路
３６中のフィードバック制御回路によりセンサターゲッ
ト１２と位置センサ１１との距離が一定となるようにフ
ィードバック信号を生成し、電力増幅回路により電力増
幅して、再びケーブル２０を介して磁気軸受部１０に戻
し、電磁石の駆動制御を行う。 【００１９】ここで、回転軸方向磁気軸受の位置センサ
本体とセンサターゲットと位置関係により生じる位置セ
ンサ出力の誤差は、位置センサ１１に取り付けられた調
節ねじ１３，１４により調整され、機台差にかかわらず
常に一定に保持される。 【００２０】また、ケーブル長等の相違によるケーブル
の持つインピーダンスの相違により生じる位置センサ出
力の誤差は、抵抗器・コンデンサ群３２において選択さ
れた抵抗器あるいはコンデンサによって補正され、ケー
ブルにかかわらず常に一定に保持される。 【００２１】この抵抗器・コンデンサの選択により、電
源装置３０からケーブル２０を介して磁気軸受部１０側
を見たインピーダンスが一定値とすることができること
を、図４のケーブルの等価回路を用いて説明する。発振
器３４には通常数１０ｋＨｚの電流が流れるので、ケー
ブル２０の長さによるインピーダンスの変化は、インダ
クタンス成分より静電容量成分及び抵抗値成分による影
響が大きいため抵抗器とコンデンサによる等価回路とし
て表すことができる。以下に、説明を簡単にするために
ケーブルのインピーダンスを静電容量と抵抗値に分けて
説明する。 【００２２】はじめに、ケーブル２０の抵抗値成分が充
分小さく、ケーブルのインピーダンスが静電容量により
表される場合について説明する。このときの等価回路
は、図４の（ａ）となり、電源装置３０から見たインピ
ーダンスＺａは次の式（１）により表される。 【００２３】 Ｚａ＝ｊωＬ／（１−ω2 ＣＬ） …（１） ここで、Ｃはケーブルの静電容量、Ｌは位置センサのイ
ンダクタンスであり、ωは発振器の発振周波数である。 【００２４】これに対して、ケーブル２０の静電容量が
ＣからＣｃに変化した場合に、抵抗器・コンデンサ群３
２から静電容量がＣo のコンデンサを選択して接続する
と、その等価回路は図４の（ｂ）となり、電源装置３０
から見たインピーダンスＺｂは次の式（２）により表さ
れる。 【００２５】 Ｚｂ＝ｊωＬ／（１−ω2 （Ｃｃ＋Ｃo ）Ｌ） …（２） ケーブル２０のインピーダンスの変化にかかわらず電源
装置３０から見たインピーダンスＺが一定となるのは、
上式（１）と（２）が等しくなるＺａ＝Ｚｂの条件か
ら、次式（３）の関係が得られる。 【００２６】 Ｃ＝Ｃｃ＋Ｃo …（３） したがって、抵抗器・コンデンサ群３２に用意しておく
コンデンサの静電容量Ｃo を、ケーブルの静電容量Ｃｃ
に対して上式（３）を満足するような組み合わせとする
ことにより、常に合成静電容量を一定に保つことができ
る。 【００２７】また、ケーブルの断面が細く、その単位長
さ当たり抵抗値が大きく、ケーブルのインピーダンスが
抵抗値により表される場合の等価回路は、図４の（ｃ）
となり、電源装置３０から見たインピーダンスＺｃは次
の式（４）により表される。 【００２８】 Ｚａ＝Ｒ＋ｊωＬ …（４） ここで、Ｒはケーブルの抵抗値、Ｌは位置センサのイン
ダクタンスであり、ωは発振器の発振周波数である。 【００２９】これに対して、ケーブル２０の抵抗値がＲ
からＲｃに変化した場合に、抵抗器・コンデンサ群３２
から抵抗値Ｒo の抵抗器を選択して接続すると、その等
価回路は図４の（ｄ）となり、電源装置３０から見たイ
ンピーダンスＺｄは次の式（４）により表される。 【００３０】 Ｚｄ＝（Ｒｃ＋Ｒo ）＋ｊωＬ …（５） ケーブル２０のインピーダンスの変化にかかわらず電源
装置３０から見たインピーダンスＺが一定となるのは、
上式（４）と（５）が等しくなるＺｃ＝Ｚｄの条件か
ら、次式（６）の関係が得られる。 【００３１】 Ｒ＝Ｒｃ＋Ｒo …（６） したがって、抵抗器・コンデンサ群３２に用意しておく
抵抗器の抵抗値Ｒo を、ケーブルの抵抗値Ｒｃに対して
上式（６）を満足するような組み合わせとすることによ
り、常に合成抵抗値を一定に保つことができる。 【００３２】（実施例１の効果）これにより、位置セン
サ本体とセンサターゲットとの位置関係は、位置調整機
構により機台差にかかわらず一定に保つことができ、ま
た、ケーブル長により変化するケーブルのインピーダン
スは、ケーブルに並列に接続されたコンデンサとケーブ
ルに直列に接続された抵抗器を接続することにより合成
インピーダンスを一定値に保つことができる。したがっ
て、ケーブル長に関係なく回転軸方向磁気軸受の位置セ
ンサの正確な絶対位置を検出することができる。 【００３３】〔実施例２〕：次に、本発明の実施例２に
ついて説明する。実施例２はケーブル識別部の短絡信号
により、電源装置側において位置センサのセンサ信号を
増幅するセンサ信号増幅回路を複数個持ち、その中から
ケーブル長に対応したセンサ信号増幅回路を選択して電
源装置の出力特性を調整して、ケーブル長に関係なく回
転軸方向磁気軸受の位置センサの正確な絶対位置を検出
するものである。 【００３４】（実施例２の構成）本発明の実施例２の構
成について、図７の本発明の磁気軸受装置の実施例２の
ブロック図を用いて説明する。なお、実施例２の磁気軸
受装置１の構成は、前記実施例１と同様に磁気軸受部１
０とケーブル２０と電源装置３０とから構成され、その
内、位置調整機構を有する磁気軸受部１０とケーブル２
０の構成は実施例１と同様であるため、この説明におい
ては、前記実施例１と構成が相違する電源装置４０につ
いてのみ説明する。 【００３５】実施例２の電源装置３０は、ケーブル２０
の一方のピン２５に接続される分圧抵抗器４３、発振器
４４、平滑回路４５、及び増幅回路群４８の直列回路
と、ケーブル２０の他方のピン２５に接続される磁気軸
受制御回路４６と、空ピン２７に接続される増幅特性選
択回路４７とから構成され、前記増幅回路群４８の出力
は磁気軸受制御回路４６に接続され、また、増幅特性選
択回路４７の選択信号は増幅回路群４８に入力され、増
幅回路群４８中の複数の特性の異なる増幅回路中からケ
ーブル２０に対応した最適な増幅回路のものを選択して
磁気軸受制御回路４６に接続する。なお、磁気軸受制御
回路４６は、フィードバック制御回路及び電力増幅回路
を有している。 【００３６】なお、増幅特性選択回路４７における増幅
回路の選択は、前記実施例１と同様に、ケーブル２０に
おいてケーブル長に対応した組み合わせの短絡が短絡線
２６によってなされた空ピン２７により行われる。 【００３７】（実施例２の作用）図７において、磁気軸
受部１０と電源装置３０とのケーブル２０による接続
は、前記実施例１と同様である。そこで、ここでは、前
記実施例１と異なる作用についてのみ説明する。磁気軸
受部１０と電源装置３０とをケーブル２０により接続し
た後、空ピン２７の短絡の組み合わせに応じた電圧値あ
るいは抵抗値によってケーブル２０の識別信号を検出す
る。この識別信号を受けた増幅特性選択回路４７は、増
幅回路群４８に対して選択信号を送信し、複数の特性の
異なる増幅回路の中から接続されているケーブル２０に
対応した特性の増幅回路を選択し、該増幅回路を平滑回
路４５に接続する。なお、この増幅回路の特性は、位置
センサ出力に対する出力が常に同じ電圧範囲となるよう
に、ケーブル長に対応して設定することができる。 【００３８】この増幅回路４８の出力は、磁気軸受制御
回路４６中のフィードバック制御回路によりセンサター
ゲット１２と位置センサ１１との距離が一定となるよう
にフィードバック信号を生成し、電力増幅回路により電
力増幅して、再びケーブル２０を介して磁気軸受部１０
に戻し、電磁石の駆動制御を行う。 【００３９】ここで、回転軸方向磁気軸受の位置センサ
本体とセンサターゲットと位置関係により生じる位置セ
ンサ出力の誤差は、位置センサ１１に取り付けられた調
節ねじ１３，１４により調整され、機台差にかかわらず
常に一定に保持される。 【００４０】また、ケーブル長等の相違によるケーブル
の持つインピーダンスの相違により生じる位置センサ出
力の誤差は、増幅特性選択回路４７により増幅回路群４
８において選択された増幅回路によって補正され、ケー
ブルにかかわらず常に一定に保持される。 【００４１】（実施例２の効果）これにより、位置セン
サ本体とセンサターゲットとの位置関係は、前記実施例
１と同様に位置調整機構により機台差にかかわらず一定
に保つことができ、また、ケーブル長により変化するケ
ーブルのインピーダンスは、ケーブル長に対応した増幅
特性の増幅回路を選択することにより、出力電圧を一定
値に保つことができる。したがって、ケーブル長に関係
なく回転軸方向磁気軸受の位置センサの正確な絶対位置
を検出することができる。 【００４２】〔実施例３〕：次に、本発明の実施例３に
ついて説明する。実施例３はケーブル識別部の短絡信号
により、電源装置側においてセンサ信号を増幅するセン
サ信号増幅回路の複数のゲイン特性及びオフセット特性
中から、ケーブル長に対応したゲイン特性及びオフセッ
ト特性を選択して電源装置の出力特性を調整し、ケーブ
ル長に関係なく回転軸方向磁気軸受の位置センサの正確
な絶対位置を検出するものである。 【００４３】（実施例３の構成）本発明の実施例３の構
成について、図８の本発明の磁気軸受装置の実施例３の
ブロック図を用いて説明する。なお、実施例３の磁気軸
受装置１の構成は、前記実施例１と同様に磁気軸受部１
０とケーブル２０と電源装置３０とから構成され、その
内、位置調整機構を有する磁気軸受部１０は実施例１と
同様であるため、図８において磁気軸受部８の構成を省
略し、また、以下の説明においては、前記実施例１及び
実施例２と構成が相違する電源装置５０についてのみ説
明する。 【００４４】実施例３のケーブル２０は、短絡線によた
短絡された空きピンを２組設けることにより構成され、
また、実施例３の電源装置５０は、ケーブル２０の一方
のピン２５に接続される分圧抵抗器５３、発振器５４、
及び平滑回路５５の直列回路と、ケーブル２０の他方の
ピン２５に接続される磁気軸受制御回路５６と、空ピン
２７に接続される抵抗器群５７，５８とから構成され、
前記抵抗器群５７，５８は増幅器５９を構成している。
抵抗器群５７，５８は複数の異なる抵抗器から構成さ
れ、ケーブル２０の空ピン２７との接続により、増幅器
５９に接続される抵抗器が選択される。したがって、ケ
ーブル２０の空ピン２７は抵抗器群５７，５８の抵抗器
を選択する識別信号の役割りを行うことになる。また、
磁気軸受制御回路４６は、フィードバック制御回路及び
電力増幅回路を有している。 【００４５】なお、図８においては、抵抗器群５７，５
８中の抵抗器の選択を、ケーブル２０においてケーブル
長に対応した組み合わせの短絡が短絡線２６によってな
された空ピン２７を直接使用する抵抗器に接続すること
により行っているが、前記実施例１，２と同様に、空ピ
ン２７を図示しない選択回路に接続し、その選択回路の
選択信号により抵抗器を選択するように構成することも
できる。 【００４６】（実施例３の作用）図８において、磁気軸
受部１０と電源装置５０とのケーブル２０による接続
は、前記実施例１，２と同様である。そこで、ここで
は、前記実施例１，２と異なる作用についてのみ説明す
る。磁気軸受部１０と電源装置５０とをケーブル２０に
より接続した後、空ピン２７の短絡の組み合わせに応じ
た抵抗値の抵抗器が抵抗器群５７，５８において選択さ
れる。増幅器５９の特性はこの選択された抵抗器によっ
てゲイン特性とオフセット特性を定められ、ケーブル２
０に対応した特性を選択し、磁気軸受制御回路５６に出
力する。なお、この増幅回路の特性は、位置センサ出力
に対する出力が常に同じ電圧範囲となるように、ケーブ
ル長に対応して設定することができる。 【００４７】この増幅回路出力は、磁気軸受制御回路５
６中のフィードバック制御回路によりセンサターゲット
１２と位置センサ１１との距離が一定となるようにフィ
ードバック信号を生成し、電力増幅回路により電力増幅
して、再びケーブル２０を介して磁気軸受部１０に戻
し、電磁石の駆動制御を行う。 【００４８】ここで、回転軸方向磁気軸受の位置センサ
本体とセンサターゲットと位置関係により生じる位置セ
ンサ出力の誤差は、前記実施例１，２と同様に位置セン
サ１１に取り付けられた調節ねじにより調整され、機台
差にかかわらず常に一定に保持され、また、ケーブル長
等の相違によるケーブルの持つインピーダンスの相違に
より生じる位置センサ出力の誤差は、抵抗器群５７，５
８の選択により定められる増幅特性の増幅回路によって
補正され、ケーブルにかかわらず常に一定に保持され
る。 【００４９】（実施例３の効果）これにより、位置セン
サ本体とセンサターゲットとの位置関係は、前記実施例
１，２と同様に位置調整機構により機台差にかかわらず
一定に保つことができ、また、ケーブル長により変化す
るケーブルのインピーダンスは、抵抗器の選択によりケ
ーブル長に対応した増幅特性の増幅回路を構成すること
により、出力電圧を一定値に保つことができる。したが
って、ケーブル長に関係なく回転軸方向磁気軸受の位置
センサの正確な絶対位置を検出することができる。 【００５０】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁気軸受装置において、磁気軸受部と電源装置とケーブ
ルに互換性があり、これらの何れを交換した場合でも回
転軸方向磁気軸受の位置センサが正確な絶対位置を検出
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気軸受装置の実施例１のブロック図
である。 【図２】本発明のケーブルの構成を説明するブロック図
である。 【図３】本発明の抵抗器・コンデンサ群のブロック図で
ある。 【図４】ケーブルの等価回路である。 【図５】従来の磁気軸受装置のブロック図である。 【図６】位置センサとセンターゲット間の距離と、平滑
回路の出力側電圧との関係図である。 【図７】本発明の磁気軸受装置の実施例２のブロック図
である。 【図８】本発明の磁気軸受装置の実施例３のブロック図
である。 【符号の説明】 １…磁気軸受装置、２…回転軸、１１…位置センサ、１
２…センサターゲット、１３，１４…調節ねじ、１５，
１６…電磁石、１７…タッチダウン軸受、１８…ロー
タ、１９…位置調整機構、２０…ケーブル、２２，２４
…コネクタ、２３，２５…ピン、２６…短絡線、２７…
空ピン、２８…位置調整機構、３０，４０，５０…電源
装置、３２…抵抗器・コンデンサ群、３３，４３，５３
…分圧抵抗器、３４，４４，５４…発振器、３５，４
５，５５…平滑回路、３６，４６，５６…磁気軸受制御
回路、３７…抵抗器・コンデンサ選択回路、４７…増幅
特性選択回路、４８…増幅回路群、５７，５８…抵抗器
群、５９…増幅器
である。 【図２】本発明のケーブルの構成を説明するブロック図
である。 【図３】本発明の抵抗器・コンデンサ群のブロック図で
ある。 【図４】ケーブルの等価回路である。 【図５】従来の磁気軸受装置のブロック図である。 【図６】位置センサとセンターゲット間の距離と、平滑
回路の出力側電圧との関係図である。 【図７】本発明の磁気軸受装置の実施例２のブロック図
である。 【図８】本発明の磁気軸受装置の実施例３のブロック図
である。 【符号の説明】 １…磁気軸受装置、２…回転軸、１１…位置センサ、１
２…センサターゲット、１３，１４…調節ねじ、１５，
１６…電磁石、１７…タッチダウン軸受、１８…ロー
タ、１９…位置調整機構、２０…ケーブル、２２，２４
…コネクタ、２３，２５…ピン、２６…短絡線、２７…
空ピン、２８…位置調整機構、３０，４０，５０…電源
装置、３２…抵抗器・コンデンサ群、３３，４３，５３
…分圧抵抗器、３４，４４，５４…発振器、３５，４
５，５５…平滑回路、３６，４６，５６…磁気軸受制御
回路、３７…抵抗器・コンデンサ選択回路、４７…増幅
特性選択回路、４８…増幅回路群、５７，５８…抵抗器
群、５９…増幅器
─────────────────────────────────────────────────────
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16C 32/00 - 32/06
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転軸の軸方向の位置を検出するための
位置センサ及びセンサターゲットと、該位置センサのセ
ンサ信号をケーブルを介して入力し、該センサ信号に応
じて回転軸の位置を制御する電源装置によって、回転軸
を少なくとも回転軸方向に能動的に支える磁気軸受装置
において、（ａ）前記位置センサとセンサターゲットと
の位置関係を調整する位置調整機構と、（ｂ）前記ケー
ブルの電源装置側コネクタの複数の空きピンをケーブル
長に応じて短絡して、ケーブルを識別する短絡信号を出
力するケーブル識別部と、（ｃ）前記ケーブル識別部の
短絡信号を受けて回転軸の位置制御の入出力特性を調整
する調整手段とを備えたことを特徴とする磁気軸受装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24501193A JP3458905B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 磁気軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24501193A JP3458905B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 磁気軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07103232A JPH07103232A (ja) | 1995-04-18 |
| JP3458905B2 true JP3458905B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=17127253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24501193A Expired - Fee Related JP3458905B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 磁気軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3458905B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW470821B (en) * | 1997-12-02 | 2002-01-01 | Ebara Corp | Magnetic bearing controlling device and turbo pump |
| JP2007180848A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Kyocera Corp | 携帯電子機器 |
| JP5206387B2 (ja) * | 2008-12-15 | 2013-06-12 | 株式会社デンソー | プラグイン車両用充電システム及び充電制御装置 |
| JP5206388B2 (ja) * | 2008-12-15 | 2013-06-12 | 株式会社デンソー | プラグイン車両用充電システム及び充電制御装置 |
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-
1993
- 1993-09-30 JP JP24501193A patent/JP3458905B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07103232A (ja) | 1995-04-18 |
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