JPS59113315A - 磁気軸受装置の制御方法 - Google Patents
磁気軸受装置の制御方法Info
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- JPS59113315A JPS59113315A JP22111882A JP22111882A JPS59113315A JP S59113315 A JPS59113315 A JP S59113315A JP 22111882 A JP22111882 A JP 22111882A JP 22111882 A JP22111882 A JP 22111882A JP S59113315 A JPS59113315 A JP S59113315A
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- Japan
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- gap
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- controlled
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- electromagnet
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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
- F16C32/0451—Details of controllers, i.e. the units determining the power to be supplied, e.g. comparing elements, feedback arrangements with P.I.D. control
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- Electromagnetism (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は対向式制御形磁気軸受装置における磁気吸引力
を制御する方法に関するものである。
を制御する方法に関するものである。
対向式制御形磁気軸受装しとは、第１図に例示したよう
な回転物体１あるいは被制御体を挾むように対向して配
置した２個の電磁石２と３，４と５．６と７，８と９，
１０と１１の磁気吸引力によって回転物体１又は被制御
体全浮遊させ、空中に支持する装置であって、摩耗を生
じないので長寿命になること、潤滑油を必要としないと
と等のすぐれた特色を有する反面、安定した空中支持が
むずかしいという問題がある。
な回転物体１あるいは被制御体を挾むように対向して配
置した２個の電磁石２と３，４と５．６と７，８と９，
１０と１１の磁気吸引力によって回転物体１又は被制御
体全浮遊させ、空中に支持する装置であって、摩耗を生
じないので長寿命になること、潤滑油を必要としないと
と等のすぐれた特色を有する反面、安定した空中支持が
むずかしいという問題がある。
なお、対向式というのは磁石−個による釣り下げ式に対
している。また制御形というのは永久磁石による無制御
形に対して各々区別するために使われる。
している。また制御形というのは永久磁石による無制御
形に対して各々区別するために使われる。
従来の対向式制御形磁気軸受装置は、會・）９下げ式制
御形磁気軸受全単純に２つ組み合せただけのもので、釣
り下は式においても従来技術では安定した空中支持性能
が得られていなかったので、対向式でも当然良好な制御
性能は得られていなかった１゜ 理Ｗ４を容易にするため従来例を第２図に示して説明す
る。
御形磁気軸受全単純に２つ組み合せただけのもので、釣
り下は式においても従来技術では安定した空中支持性能
が得られていなかったので、対向式でも当然良好な制御
性能は得られていなかった１゜ 理Ｗ４を容易にするため従来例を第２図に示して説明す
る。
図は被制御体２１（回転しているか否か、又、回転して
いる場合は軸方向支持型（スラスト型）か半径方向支持
型（ジャーナル型）かは問わない）を挾むように電磁石
２２．２３’Ｅ設けてその磁気吸引力によって空中支持
している様子を概念的に示したものである。
いる場合は軸方向支持型（スラスト型）か半径方向支持
型（ジャーナル型）かは問わない）を挾むように電磁石
２２．２３’Ｅ設けてその磁気吸引力によって空中支持
している様子を概念的に示したものである。
＋ ２
この制御系目標ギャップＸＱに、ギャップ検出器１ｔＩ
２４で検出した検出ギャップＸ！が一致するように制御
される系であり、ギャップ偏差ΔＸは、 ＰＩＤ調節
計２５をへて電流変換部２６．２７に入力され、電磁石
２２．２３へ流すべき電流１１．Ｉ、 に変換される
よう構成されている。
２４で検出した検出ギャップＸ！が一致するように制御
される系であり、ギャップ偏差ΔＸは、 ＰＩＤ調節
計２５をへて電流変換部２６．２７に入力され、電磁石
２２．２３へ流すべき電流１１．Ｉ、 に変換される
よう構成されている。
第２図において、電流変換部２７と電磁石２３を除去し
て％電磁石２２を被制御体２１の鉛直上方に配置すれば
釣り下げ式となるので、従来の対向式は単純に釣り下は
式全２つ組み合わせただけであることがわかる。
て％電磁石２２を被制御体２１の鉛直上方に配置すれば
釣り下げ式となるので、従来の対向式は単純に釣り下は
式全２つ組み合わせただけであることがわかる。
ところで、電磁石が物体を吸引する力は次の（１）式に
て表わされることは周知である。
て表わされることは周知である。
但し Ｆ：電磁吸引力
Ｂ：磁束密度
Ａ：磁極面積
１１６ ：真空透磁率
Ｎ：巻き数
ｌ：電流
Ｘ：ギャップ（電磁石と物体の距離）
上記（１）式の部分もブロック線図化して表現したのが
第３図である。
第３図である。
ブロック２８は、被制御体２１の質量をｍとし、入力を
Ｆ１出力全△Ｘとする伝達関数、ブロック２９．３０は
乗算器（２：の場合、同一人力を乗算しているので自乗
器となる。）、ブロック３１゜３２のＸＩ、Ｘ２は、そ
れぞれＸ６＋△Ｘ 、 Ｘ６−△Ｘによって定まる仁
とを点線矢印にて示している。
Ｆ１出力全△Ｘとする伝達関数、ブロック２９．３０は
乗算器（２：の場合、同一人力を乗算しているので自乗
器となる。）、ブロック３１゜３２のＸＩ、Ｘ２は、そ
れぞれＸ６＋△Ｘ 、 Ｘ６−△Ｘによって定まる仁
とを点線矢印にて示している。
すなわち、電流と電磁吸引力、ギャップと電磁吸引力と
はそれぞれ非線形関係になっている。この非線形特性が
制御？不安定にする大きな原因であることも周知の事実
である。
はそれぞれ非線形関係になっている。この非線形特性が
制御？不安定にする大きな原因であることも周知の事実
である。
本発明は、以上述べた従来の問題点を解消する仁とを目
的としてなされたもので、対向式磁気軸受装置の特徴で
ある。被制御体に働く力は２個の電磁石のＴト４磁吸引
力の和になるということをたくみに利用して非線形特性
を除去するようにしたものである。
的としてなされたもので、対向式磁気軸受装置の特徴で
ある。被制御体に働く力は２個の電磁石のＴト４磁吸引
力の和になるということをたくみに利用して非線形特性
を除去するようにしたものである。
以下第４図に具体的実施例を示して説明する。
従来装置では、ＰＩＤ調節計２５の出力である制御電流
指令１．が、そのまま電流変換部２６．２７に入力され
ていたが、本発明では、乗算器３３゜３４とバイアス電
流指令器３５を備え、制御電流指令工０にバイアス電流
指令Ｉｂ を７１ＩＩ算したものにギャップｘ１に乗じ
た値を電流変換部２６に入力し。
指令１．が、そのまま電流変換部２６．２７に入力され
ていたが、本発明では、乗算器３３゜３４とバイアス電
流指令器３５を備え、制御電流指令工０にバイアス電流
指令Ｉｂ を７１ＩＩ算したものにギャップｘ１に乗じ
た値を電流変換部２６に入力し。
制御電流指令１．からバイアス電流指令Ｉｂ ′ｆｒ減
算したものにギャップｘ２を乗じた値全電流変換部２７
に入力するよう構成したものである。
算したものにギャップｘ２を乗じた値全電流変換部２７
に入力するよう構成したものである。
このような構成にするととにより、制御電流指令Ｉ。と
被制御体２１に働く力Ｆとは線形関係となる。今こ＼で
電流変換部２６．２７の伝達関数Ｇ（Ｓ）を簡単ｙｃす
るためＧ（Ｓ）＝１とするとｌ１＝（Ｉｏ ＋Ｉ ｂ）
Ｘｘｓ −−−（２１１２＝（Ｉ。−Ｉ ｂ ）
ｘ Ｘ２ ＋＋、＋、＋ ８．＋ （３）となる。
被制御体２１に働く力Ｆとは線形関係となる。今こ＼で
電流変換部２６．２７の伝達関数Ｇ（Ｓ）を簡単ｙｃす
るためＧ（Ｓ）＝１とするとｌ１＝（Ｉｏ ＋Ｉ ｂ）
Ｘｘｓ −−−（２１１２＝（Ｉ。−Ｉ ｂ ）
ｘ Ｘ２ ＋＋、＋、＋ ８．＋ （３）となる。
被制御体２１に働（力Ｆは（１）式よりとなり、この（
４）式に１２） 、 （３＞式を代入すると＝ＫＦ（（
ＩＯ＋Ｉｂ）２−（Ｉｏ−Ｉｂ）” ）−４ＫｐＩ ｂ
Ｉｏ −”・−（５）となる。すなわちＫＦ、Ｉｂは
共に足載なので、被制御体２１に働く力Ｆと制御電流指
令ＩＯとは線形関係が得られたことＶＣなる。
４）式に１２） 、 （３＞式を代入すると＝ＫＦ（（
ＩＯ＋Ｉｂ）２−（Ｉｏ−Ｉｂ）” ）−４ＫｐＩ ｂ
Ｉｏ −”・−（５）となる。すなわちＫＦ、Ｉｂは
共に足載なので、被制御体２１に働く力Ｆと制御電流指
令ＩＯとは線形関係が得られたことＶＣなる。
な；、ブロック３６は倍算器で、ｘｚｋ式２ ｘｏ −
ｘｌによってみちびくためのものであるので、ｘ２のギ
ャップ検出器全独自に備え、Ｘ２にブロック２４に入力
ぐせれば不要である。
ｘｌによってみちびくためのものであるので、ｘ２のギ
ャップ検出器全独自に備え、Ｘ２にブロック２４に入力
ぐせれば不要である。
以上述べたように、本発明Ｋｊれば、制＆ｌ］電流指令
と被制御体に働く力を線形化できるので、制御の安定性
全大幅に向上できるため、きわめて高性能な磁気軸受装
置？提供できる。
と被制御体に働く力を線形化できるので、制御の安定性
全大幅に向上できるため、きわめて高性能な磁気軸受装
置？提供できる。
嬉１図は、磁気軸受装置の一例を示す針祝図、紀２図は
従来の制御方法のブロック図、第３図は従来例のくわし
いブロック図、第４図は本発明の具体的実施例のブロッ
ク図でりる。 ２１・・・被ｆｆｉ！Ｉ御体、２２．２３・・・電磁石
、２４・・・ギャップ（すきま）検出器、２５・・・Ｐ
ＩＤ調節計、２６ 、２１・・・電流変換部、２９．３
０，３３゜３４・・・乗算器、３５・・・バイアス電流
指令器、３６・・・倍算器。
従来の制御方法のブロック図、第３図は従来例のくわし
いブロック図、第４図は本発明の具体的実施例のブロッ
ク図でりる。 ２１・・・被ｆｆｉ！Ｉ御体、２２．２３・・・電磁石
、２４・・・ギャップ（すきま）検出器、２５・・・Ｐ
ＩＤ調節計、２６ 、２１・・・電流変換部、２９．３
０，３３゜３４・・・乗算器、３５・・・バイアス電流
指令器、３６・・・倍算器。
Claims (1)
- 対向式制御形磁気軸受装置において、一方の電磁石に与
える指令電流としてその電磁石と被制御体とのギャップ
（すきま）値に、制御電流指令にノ々イアス電流指令を
加算したもの全米じたものを与え、他方の電磁石に与え
る指令電流としては、その電磁石と被制御体とのギャッ
プ値に、制御電流指令からバイアス電流指令を減算した
もの會乗じたものを与えることを特徴とする磁気軸受装
置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22111882A JPS59113315A (ja) | 1982-12-18 | 1982-12-18 | 磁気軸受装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22111882A JPS59113315A (ja) | 1982-12-18 | 1982-12-18 | 磁気軸受装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59113315A true JPS59113315A (ja) | 1984-06-30 |
| JPS6319734B2 JPS6319734B2 (ja) | 1988-04-25 |
Family
ID=16761752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22111882A Granted JPS59113315A (ja) | 1982-12-18 | 1982-12-18 | 磁気軸受装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59113315A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6152411A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-15 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 磁気軸受装置の制御装置 |
| JPS62118705A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-05-30 | ハネウエル・インコーポレーテッド | 磁気懸下装置および該磁気懸下装置を駆動する方法 |
| JPS6313917A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-21 | Ebara Res Co Ltd | 磁気軸受の制御装置 |
| JPS63171723U (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-08 | ||
| JPH0243523U (ja) * | 1988-08-11 | 1990-03-26 | ||
| JPH02154828A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-14 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 機械の振動抑制制御装置 |
| JPH02164288A (ja) * | 1988-12-17 | 1990-06-25 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 非接触支持装置 |
| WO1991004836A1 (de) * | 1988-08-12 | 1991-04-18 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Verfahren zur behandlung von korkstopfen |
| JPH0537526U (ja) * | 1991-10-23 | 1993-05-21 | 三菱自動車エンジニアリング株式会社 | 車両の三角窓装置 |
-
1982
- 1982-12-18 JP JP22111882A patent/JPS59113315A/ja active Granted
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6152411A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-15 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 磁気軸受装置の制御装置 |
| JPS62118705A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-05-30 | ハネウエル・インコーポレーテッド | 磁気懸下装置および該磁気懸下装置を駆動する方法 |
| JPS6313917A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-21 | Ebara Res Co Ltd | 磁気軸受の制御装置 |
| JPH0536649B2 (ja) * | 1986-07-03 | 1993-05-31 | Ebara Mfg | |
| JPS63171723U (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-08 | ||
| JPH0243523U (ja) * | 1988-08-11 | 1990-03-26 | ||
| JPH0534336Y2 (ja) * | 1988-08-11 | 1993-08-31 | ||
| WO1991004836A1 (de) * | 1988-08-12 | 1991-04-18 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Verfahren zur behandlung von korkstopfen |
| JPH02154828A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-14 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 機械の振動抑制制御装置 |
| JPH02164288A (ja) * | 1988-12-17 | 1990-06-25 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 非接触支持装置 |
| JPH0537526U (ja) * | 1991-10-23 | 1993-05-21 | 三菱自動車エンジニアリング株式会社 | 車両の三角窓装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6319734B2 (ja) | 1988-04-25 |
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