JP2000205261A - 電力貯蔵用磁気軸受装置 - Google Patents
電力貯蔵用磁気軸受装置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
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- F16C32/0442—Active magnetic bearings with devices affected by abnormal, undesired or non-standard conditions such as shock-load, power outage, start-up or touchdown
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
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- F16C32/0436—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part
- F16C32/0438—Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part with a superconducting body, e.g. a body made of high temperature superconducting material such as YBaCuO
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Abstract
(57)【要約】
【課題】地震が発生した場合に地震による回転体の振れ
を抑制し、タッチダウン等を防止することができる電力
貯蔵用磁気軸受装置を提供する。 【解決手段】制御装置３０が接続された装置本体Ｓの周
囲に所定距離隔てて放射状に地震波検出センサＺ１〜８
を配置する。制御装置３０は地震波検出センサＺ１〜８
からの入力信号に基づいて制御特性を変更し、地震波と
回転体１との共振を抑制してタッチダウン等を防止す
る。
を抑制し、タッチダウン等を防止することができる電力
貯蔵用磁気軸受装置を提供する。 【解決手段】制御装置３０が接続された装置本体Ｓの周
囲に所定距離隔てて放射状に地震波検出センサＺ１〜８
を配置する。制御装置３０は地震波検出センサＺ１〜８
からの入力信号に基づいて制御特性を変更し、地震波と
回転体１との共振を抑制してタッチダウン等を防止す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば余剰電力を
フライホイールの運動エネルギーに変換して貯蔵する電
力貯蔵用磁気軸受装置に関する。
フライホイールの運動エネルギーに変換して貯蔵する電
力貯蔵用磁気軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電力貯蔵用磁気軸受装置として、
フライホイールを有する回転体と、この回転体と同心に
配置されたロータ及びこのロータの外周に配置されたス
テータからなる電動機と、回転体を非接触支持する超電
導軸受と、回転体を補助的に非接触支持する磁気軸受
と、磁気軸受を制御する制御装置と、電動機の運転停止
時に、フライホイールに蓄えられた運動エネルギーを電
気エネルギーに変換して制御装置に供給する手段とを備
えた電力貯蔵用磁気軸受装置が提案されている（特開平
６−１２９４２７号公報）。この電力貯蔵用磁気軸受装
置においては、回転体の回転を開始した後、回転体に共
振が発生すると、回転体の変位が検出され、制御装置の
指令信号により磁気軸受の対応する電磁石に励磁電流が
供給される。これにより回転体の振れが補正され、タッ
チダウンが防止される。また、電動機の運転停止時に、
フライホイールに蓄えられた運動エネルギーを電気エネ
ルギーに変換する手段を備えているので、停電時におい
てもある程度の時間、制御装置に電力を供給することが
でき、回転体が停止するまでの間に発生する振れが補正
される。
フライホイールを有する回転体と、この回転体と同心に
配置されたロータ及びこのロータの外周に配置されたス
テータからなる電動機と、回転体を非接触支持する超電
導軸受と、回転体を補助的に非接触支持する磁気軸受
と、磁気軸受を制御する制御装置と、電動機の運転停止
時に、フライホイールに蓄えられた運動エネルギーを電
気エネルギーに変換して制御装置に供給する手段とを備
えた電力貯蔵用磁気軸受装置が提案されている（特開平
６−１２９４２７号公報）。この電力貯蔵用磁気軸受装
置においては、回転体の回転を開始した後、回転体に共
振が発生すると、回転体の変位が検出され、制御装置の
指令信号により磁気軸受の対応する電磁石に励磁電流が
供給される。これにより回転体の振れが補正され、タッ
チダウンが防止される。また、電動機の運転停止時に、
フライホイールに蓄えられた運動エネルギーを電気エネ
ルギーに変換する手段を備えているので、停電時におい
てもある程度の時間、制御装置に電力を供給することが
でき、回転体が停止するまでの間に発生する振れが補正
される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気軸受
は、アキシアル磁気軸受、ラジアル磁気軸受共に大型に
なるとその固有振動数が数Ｈｚになり、地震波が１〜数
Ｈｚの周波数成分を含むことからこの成分と磁気軸受と
が共振する可能性が非常に高い。前記電力貯蔵用磁気軸
受装置では、地震による加振が発生しても一定限度まで
は回転体に発生する振れが補正されてタッチダウン等が
防止される。しかし、地震波の周波数成分に磁気軸受の
固有振動数と同じものが高レベルに含まれていると、振
れの補正の限界を超え、タッチダウンするおそれがあ
る。タッチダウンすると、回転体の回転速度は急速に低
下し、フライホイールに蓄えられた運動エネルギーが摩
擦の熱エネルギーとして消費される。本発明はかかる事
情に鑑みてなされたものであり、地震が発生した場合に
地震による回転体の振れを抑制し、タッチダウン等を防
止することができる電力貯蔵用磁気軸受装置を提供する
ことを目的とする。
は、アキシアル磁気軸受、ラジアル磁気軸受共に大型に
なるとその固有振動数が数Ｈｚになり、地震波が１〜数
Ｈｚの周波数成分を含むことからこの成分と磁気軸受と
が共振する可能性が非常に高い。前記電力貯蔵用磁気軸
受装置では、地震による加振が発生しても一定限度まで
は回転体に発生する振れが補正されてタッチダウン等が
防止される。しかし、地震波の周波数成分に磁気軸受の
固有振動数と同じものが高レベルに含まれていると、振
れの補正の限界を超え、タッチダウンするおそれがあ
る。タッチダウンすると、回転体の回転速度は急速に低
下し、フライホイールに蓄えられた運動エネルギーが摩
擦の熱エネルギーとして消費される。本発明はかかる事
情に鑑みてなされたものであり、地震が発生した場合に
地震による回転体の振れを抑制し、タッチダウン等を防
止することができる電力貯蔵用磁気軸受装置を提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の電力貯蔵用磁気軸受装置は、電磁石を含む磁
気的支持手段によってフライホイールを有する回転体を
非接触支持するとともに、前記回転体の変位を検出して
制御装置により当該変位に基づいた電磁石制御を行う電
力貯蔵用磁気軸受装置において、前記回転体から所定距
離隔てた複数の位置に地震波検出センサを配設し、前記
制御装置が、前記地震波検出センサの出力を受けて、前
記電磁石制御の制御特性を変更し、前記磁気的支持手段
の支持力を変化させることを特徴とする（請求項１）。
この電力貯蔵用磁気軸受装置によれば、地震波検出セン
サからの情報に基づいて、回転体の振れを補正する電磁
石制御の制御特性を変更するので、地震波と回転体との
共振を抑制することができる。
の本発明の電力貯蔵用磁気軸受装置は、電磁石を含む磁
気的支持手段によってフライホイールを有する回転体を
非接触支持するとともに、前記回転体の変位を検出して
制御装置により当該変位に基づいた電磁石制御を行う電
力貯蔵用磁気軸受装置において、前記回転体から所定距
離隔てた複数の位置に地震波検出センサを配設し、前記
制御装置が、前記地震波検出センサの出力を受けて、前
記電磁石制御の制御特性を変更し、前記磁気的支持手段
の支持力を変化させることを特徴とする（請求項１）。
この電力貯蔵用磁気軸受装置によれば、地震波検出セン
サからの情報に基づいて、回転体の振れを補正する電磁
石制御の制御特性を変更するので、地震波と回転体との
共振を抑制することができる。
【０００５】請求項１記載の電力貯蔵用磁気軸受装置に
おいては、前記制御装置が、前記地震波検出センサの出
力レベルが所定値を超えるときに、定常電流又はフィー
ドバックゲインの少なくとも一方を増加させるのが好ま
しく（請求項２）、この場合には、容易に磁気的支持手
段の支持力を向上させることができる。
おいては、前記制御装置が、前記地震波検出センサの出
力レベルが所定値を超えるときに、定常電流又はフィー
ドバックゲインの少なくとも一方を増加させるのが好ま
しく（請求項２）、この場合には、容易に磁気的支持手
段の支持力を向上させることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら具体的に説明する。図１は
本発明の一実施形態に係る電力貯蔵用磁気軸受装置を示
す模式図、図２はその平面図である。装置本体Ｓには制
御装置３０が接続されている。制御装置３０の周囲には
放射状に地震波検出センサとしてのＰ波センサＺ１〜Ｚ
８が埋設されており、それぞれ制御装置３０に接続され
ている。Ｐ波センサＺ１〜Ｚ８は、Ｅを震源とする地震
が発生したときにそのＰ波の加速度を検出して制御装置
３０に出力する。各Ｐ波センサＺ１〜Ｚ８は、各Ｐ波セ
ンサＺ１〜Ｚ８と制御装置３０との距離Ｌが、次式 Ｌ＞ｖ・ｔ ｖ：Ｐ波の伝播速度 ｔ：制御装置３０が演算処理し、制御特性を変更して軸
受の支持力を向上させるのに要する処理時間 を満たす位置に配置されている。
て、添付図面を参照しながら具体的に説明する。図１は
本発明の一実施形態に係る電力貯蔵用磁気軸受装置を示
す模式図、図２はその平面図である。装置本体Ｓには制
御装置３０が接続されている。制御装置３０の周囲には
放射状に地震波検出センサとしてのＰ波センサＺ１〜Ｚ
８が埋設されており、それぞれ制御装置３０に接続され
ている。Ｐ波センサＺ１〜Ｚ８は、Ｅを震源とする地震
が発生したときにそのＰ波の加速度を検出して制御装置
３０に出力する。各Ｐ波センサＺ１〜Ｚ８は、各Ｐ波セ
ンサＺ１〜Ｚ８と制御装置３０との距離Ｌが、次式 Ｌ＞ｖ・ｔ ｖ：Ｐ波の伝播速度 ｔ：制御装置３０が演算処理し、制御特性を変更して軸
受の支持力を向上させるのに要する処理時間 を満たす位置に配置されている。
【０００７】図３は本発明の一実施形態に係る電力貯蔵
用磁気軸受装置の装置本体Ｓを示す断面図であり、図４
はその一部の構成と制御装置の構成とを示すブロック図
である。この装置本体Ｓは、鉛直軸状の回転体１、超電
導磁気軸受２、アキシアル変位センサ３ａ、上下一対の
ラジアル変位検出ユニット３ｒ、アキシアル磁気軸受５
ａ、上下一対のラジアル磁気軸受５ｒ、回転体１に取付
けられたロータ９ａとその外周側に配置されたステータ
９ｂとからなる電動機９、上下一対のフライホイール１
３、上下一対又は複数対のタッチダウン軸受２７を備え
ており、これらが円筒状の上部ハウジング１０、中間ハ
ウジング１１、下部ハウジング１２の内部に配置されて
いる。
用磁気軸受装置の装置本体Ｓを示す断面図であり、図４
はその一部の構成と制御装置の構成とを示すブロック図
である。この装置本体Ｓは、鉛直軸状の回転体１、超電
導磁気軸受２、アキシアル変位センサ３ａ、上下一対の
ラジアル変位検出ユニット３ｒ、アキシアル磁気軸受５
ａ、上下一対のラジアル磁気軸受５ｒ、回転体１に取付
けられたロータ９ａとその外周側に配置されたステータ
９ｂとからなる電動機９、上下一対のフライホイール１
３、上下一対又は複数対のタッチダウン軸受２７を備え
ており、これらが円筒状の上部ハウジング１０、中間ハ
ウジング１１、下部ハウジング１２の内部に配置されて
いる。
【０００８】超電導磁気軸受２は回転体１を軸方向及び
径方向に非接触支持し、ラジアル磁気軸受５ｒは回転体
１を径方向に非接触支持し、アキシアル磁気軸受５ａは
回転体１を軸方向に非接触支持する。ラジアル変位検出
ユニット３ｒは回転体１の径方向の変位を、アキシアル
変位センサ３ａは回転体１の軸方向の変位をそれぞれ検
出して制御装置３０に出力する。電動機９は回転体１を
回転させ、フライホイール１３は余剰電力を回転運動エ
ネルギーに変換して貯蔵し、タッチダウン軸受２７は非
常時に回転体１を支持する。
径方向に非接触支持し、ラジアル磁気軸受５ｒは回転体
１を径方向に非接触支持し、アキシアル磁気軸受５ａは
回転体１を軸方向に非接触支持する。ラジアル変位検出
ユニット３ｒは回転体１の径方向の変位を、アキシアル
変位センサ３ａは回転体１の軸方向の変位をそれぞれ検
出して制御装置３０に出力する。電動機９は回転体１を
回転させ、フライホイール１３は余剰電力を回転運動エ
ネルギーに変換して貯蔵し、タッチダウン軸受２７は非
常時に回転体１を支持する。
【０００９】アキシアル磁気軸受５ａ及びラジアル磁気
軸受５ｒは、複数個の電磁石を備えている。超電導磁気
軸受２は、回転体１と同心に配置された永久磁石部１５
及びこれに対向させて配置された超電導体部１６とから
なる。永久磁石部１５は支持円板１７と、この支持円板
１７の外周に強磁性体１９を介して固定された環状の永
久磁石１８とを備えている。超電導体部１６は超電導体
収容部材２１と、その中空部２１ａに収容された超電導
体２２とを備えている。超電導体収容部材２１は、冷媒
供給管２３及び冷媒排出管２４を介して冷媒収容容器
（図示せず）に接続されている。
軸受５ｒは、複数個の電磁石を備えている。超電導磁気
軸受２は、回転体１と同心に配置された永久磁石部１５
及びこれに対向させて配置された超電導体部１６とから
なる。永久磁石部１５は支持円板１７と、この支持円板
１７の外周に強磁性体１９を介して固定された環状の永
久磁石１８とを備えている。超電導体部１６は超電導体
収容部材２１と、その中空部２１ａに収容された超電導
体２２とを備えている。超電導体収容部材２１は、冷媒
供給管２３及び冷媒排出管２４を介して冷媒収容容器
（図示せず）に接続されている。
【００１０】図４のブロック図中、装置本体Ｓの変位検
出部３は上述したラジアル変位検出ユニット３ｒ及びア
キシアル変位センサ３ａであり、磁気軸受部５はラジア
ル磁気軸受５ｒ及びアキシアル磁気軸受５ａである。制
御装置３０は、変位演算回路３１、磁気軸受部駆動回路
３２、インバータ３３、ＤＳＰ（ディジタル信号処理装
置）３５、Ａ／Ｄ変換器３７を備えている。磁気軸受部
駆動回路３２は、磁気軸受部５の各電磁石に対応する複
数の電力増幅器を備えている。インバータ３３は、ＤＳ
Ｐ３５からの信号に基づいて、電動機９の回転を制御す
る。地震波検出部３６は上述のＰ波センサＺ１〜Ｚ８か
らなる。各Ｐ波センサＺ１〜Ｚ８はそれぞれＰ波の加速
度を検出し、Ａ／Ｄ変換器３７を介してＤＳＰ３５に出
力する。
出部３は上述したラジアル変位検出ユニット３ｒ及びア
キシアル変位センサ３ａであり、磁気軸受部５はラジア
ル磁気軸受５ｒ及びアキシアル磁気軸受５ａである。制
御装置３０は、変位演算回路３１、磁気軸受部駆動回路
３２、インバータ３３、ＤＳＰ（ディジタル信号処理装
置）３５、Ａ／Ｄ変換器３７を備えている。磁気軸受部
駆動回路３２は、磁気軸受部５の各電磁石に対応する複
数の電力増幅器を備えている。インバータ３３は、ＤＳ
Ｐ３５からの信号に基づいて、電動機９の回転を制御す
る。地震波検出部３６は上述のＰ波センサＺ１〜Ｚ８か
らなる。各Ｐ波センサＺ１〜Ｚ８はそれぞれＰ波の加速
度を検出し、Ａ／Ｄ変換器３７を介してＤＳＰ３５に出
力する。
【００１１】以上のように構成された電力貯蔵用磁気軸
受装置においては、まず、ラジアル磁気軸受５ｒ及びア
キシアル磁気軸受５ａを作動状態にし、回転体１を軸方
向及び径方向に非接触支持して、所定の運転位置に浮上
させる。次に、超電導体部１６を永久磁石部１５に対し
て所定の位置まで接近させ、超電導体２２を冷却して第
２種超電導状態に保持する。このとき、永久磁石１８か
ら発せられ、超電導体２２に侵入した磁束は、ピン止め
効果により超電導体２２のピン止め点にピン止めされ
る。さらに、超電導体部１６を上昇させ、アキシアル磁
気軸受５ａによる支持負担力が零になった時点でこれを
その位置に停止させる。これにより、回転体１の重量は
超電導磁気軸受２のみによって支持されることになる。
そして、電動機９を駆動して回転体１を高速回転させ
る。
受装置においては、まず、ラジアル磁気軸受５ｒ及びア
キシアル磁気軸受５ａを作動状態にし、回転体１を軸方
向及び径方向に非接触支持して、所定の運転位置に浮上
させる。次に、超電導体部１６を永久磁石部１５に対し
て所定の位置まで接近させ、超電導体２２を冷却して第
２種超電導状態に保持する。このとき、永久磁石１８か
ら発せられ、超電導体２２に侵入した磁束は、ピン止め
効果により超電導体２２のピン止め点にピン止めされ
る。さらに、超電導体部１６を上昇させ、アキシアル磁
気軸受５ａによる支持負担力が零になった時点でこれを
その位置に停止させる。これにより、回転体１の重量は
超電導磁気軸受２のみによって支持されることになる。
そして、電動機９を駆動して回転体１を高速回転させ
る。
【００１２】回転体１の回転に変位が生じると、磁気軸
受部５によりこの変位が補正される。この回転体１の位
置制御（電磁石制御）は以下のようにして実行される。
変位演算回路３１が、変位検出部３からの入力信号に基
づいて回転体１の変位を演算し、これらの変位に対応す
る変位信号をＤＳＰ３５に出力する。ＤＳＰ３５は所定
のサンプリング時間ごとに、これに基づき、磁気軸受部
駆動回路３２に、磁気軸受部５の各電磁石に対する電流
指令信号を出力する。磁気軸受部駆動回路３２は、この
電流指令信号に基づいて磁気軸受部５の対応する電磁石
に励磁電流を供給する。これにより回転体１の変位が補
正されて回転体１が目標位置に非接触支持される。
受部５によりこの変位が補正される。この回転体１の位
置制御（電磁石制御）は以下のようにして実行される。
変位演算回路３１が、変位検出部３からの入力信号に基
づいて回転体１の変位を演算し、これらの変位に対応す
る変位信号をＤＳＰ３５に出力する。ＤＳＰ３５は所定
のサンプリング時間ごとに、これに基づき、磁気軸受部
駆動回路３２に、磁気軸受部５の各電磁石に対する電流
指令信号を出力する。磁気軸受部駆動回路３２は、この
電流指令信号に基づいて磁気軸受部５の対応する電磁石
に励磁電流を供給する。これにより回転体１の変位が補
正されて回転体１が目標位置に非接触支持される。
【００１３】この実施形態に係る電力貯蔵用磁気軸受装
置の近くで地震が発生した場合、地震のＰ波振動が地震
波検出部３６によって捉えられ、その出力がＡ／Ｄ変換
器３７に送られる。Ａ／Ｄ変換器３７の出力レベルが所
定値を越える場合、ＤＳＰ３５は上述の回転体１の位置
制御の制御特性を変更する。図５はＤＳＰ３５によって
実行される制御特性の変更処理の一例を示すフローチャ
ートである。この処理は所定のサンプリング時間ごとに
高速に実行される。まず、ステップＳ１において、ＤＳ
Ｐ３５は、各Ｐ波センサＺ１〜Ｚ８からの入力信号に基
づいてＡ／Ｄ変換器３７が出力した電圧値Ｐを読み取
る。そして、既に回転体１の位置制御の制御特性を変更
済みかどうかを判断する（ステップＳ２）。
置の近くで地震が発生した場合、地震のＰ波振動が地震
波検出部３６によって捉えられ、その出力がＡ／Ｄ変換
器３７に送られる。Ａ／Ｄ変換器３７の出力レベルが所
定値を越える場合、ＤＳＰ３５は上述の回転体１の位置
制御の制御特性を変更する。図５はＤＳＰ３５によって
実行される制御特性の変更処理の一例を示すフローチャ
ートである。この処理は所定のサンプリング時間ごとに
高速に実行される。まず、ステップＳ１において、ＤＳ
Ｐ３５は、各Ｐ波センサＺ１〜Ｚ８からの入力信号に基
づいてＡ／Ｄ変換器３７が出力した電圧値Ｐを読み取
る。そして、既に回転体１の位置制御の制御特性を変更
済みかどうかを判断する（ステップＳ２）。
【００１４】まだ、制御特性を変更していない場合、Ｄ
ＳＰ３５は、各Ｐ波センサからの出力電圧値Ｐをしきい
値ＰＰと比較し、少なくとも１つのＰ波センサからの出
力電圧値Ｐがしきい値ＰＰより大きいかどうかを判断す
る（ステップＳ３）。少なくとも１つのＰ波センサから
の出力電圧値Ｐがしきい値ＰＰより大きい場合、ＤＳＰ
３５は制御特性を変更する（ステップＳ４）。具体的に
は、磁気軸受部駆動回路３２に電流指令信号を出力し、
磁気軸受部５の対応する電磁石の定常電流を増加させ
る。さらに、フィードバックゲインを増加させて、回転
体１の位置制御の応答性を高める。これにより、磁気軸
受部５の支持力が向上し、磁気軸受部５の軸方向及び径
方向における固有振動数が増加する。
ＳＰ３５は、各Ｐ波センサからの出力電圧値Ｐをしきい
値ＰＰと比較し、少なくとも１つのＰ波センサからの出
力電圧値Ｐがしきい値ＰＰより大きいかどうかを判断す
る（ステップＳ３）。少なくとも１つのＰ波センサから
の出力電圧値Ｐがしきい値ＰＰより大きい場合、ＤＳＰ
３５は制御特性を変更する（ステップＳ４）。具体的に
は、磁気軸受部駆動回路３２に電流指令信号を出力し、
磁気軸受部５の対応する電磁石の定常電流を増加させ
る。さらに、フィードバックゲインを増加させて、回転
体１の位置制御の応答性を高める。これにより、磁気軸
受部５の支持力が向上し、磁気軸受部５の軸方向及び径
方向における固有振動数が増加する。
【００１５】一方、ステップＳ３において、いずれの出
力電圧値Ｐもしきい値ＰＰ以下である場合には、処理を
終了する。ステップＳ２において、既に制御特性を変更
済みであると判断した場合、ＤＳＰ３５は、全ての出力
電圧値Ｐがしきい値ＰＰ以下であるかどうかを判断する
（ステップＳ５）。全ての出力電圧値Ｐがしきい値ＰＰ
以下である場合、ＤＳＰ３５は制御特性を復帰させる
（ステップＳ６）。具体的には、定常電流を減少させ、
フィードバックゲインを減少させる。これにより磁気軸
受部５の固有振動数が減少する。ステップＳ５におい
て、少なくとも１つの出力電圧値Ｐがしきい値ＰＰより
大きい場合には、変更済みの制御特性を維持する。
力電圧値Ｐもしきい値ＰＰ以下である場合には、処理を
終了する。ステップＳ２において、既に制御特性を変更
済みであると判断した場合、ＤＳＰ３５は、全ての出力
電圧値Ｐがしきい値ＰＰ以下であるかどうかを判断する
（ステップＳ５）。全ての出力電圧値Ｐがしきい値ＰＰ
以下である場合、ＤＳＰ３５は制御特性を復帰させる
（ステップＳ６）。具体的には、定常電流を減少させ、
フィードバックゲインを減少させる。これにより磁気軸
受部５の固有振動数が減少する。ステップＳ５におい
て、少なくとも１つの出力電圧値Ｐがしきい値ＰＰより
大きい場合には、変更済みの制御特性を維持する。
【００１６】以上のように、回転体１の位置制御の制御
特性が変更されると、磁気軸受部５による支持力が向上
し、磁気軸受部５の固有振動数が増加して地震波の周波
数成分からずれる。従って、地震波と回転体１との共振
が抑制される。共振が抑制されることにより、地震波が
装置本体Ｓに到達しても回転体１が目標位置に非接触支
持される。従って、タッチダウン等が防止され、フライ
ホイール１３に蓄えられた運動エネルギーの損失が防止
される。
特性が変更されると、磁気軸受部５による支持力が向上
し、磁気軸受部５の固有振動数が増加して地震波の周波
数成分からずれる。従って、地震波と回転体１との共振
が抑制される。共振が抑制されることにより、地震波が
装置本体Ｓに到達しても回転体１が目標位置に非接触支
持される。従って、タッチダウン等が防止され、フライ
ホイール１３に蓄えられた運動エネルギーの損失が防止
される。
【００１７】なお、前記実施形態においては、定常電流
及びフィードバックゲインの両方を変更させる場合につ
き説明しているが、定常電流又はフィードバックゲイン
の少なくとも一方を変更すればよい。但し、両方とも変
更するのが好ましい。また、しきい値ＰＰは１つだけ設
けられているが、段階的に複数のしきい値ＰＰを設け、
それぞれのしきい値ＰＰに対して細かく制御特性の変更
を行うことにしてもよい。また、前記実施形態において
は、地震波検出センサとして加速度検出型のＰ波センサ
を適用した場合につき説明しているが、速度検出型のＰ
波センサを用いてもよい。但し、いわゆる絶対加速度又
は絶対速度を検出するタイプが好ましい。また、他の地
震波検出センサを使用することにしてもよい。
及びフィードバックゲインの両方を変更させる場合につ
き説明しているが、定常電流又はフィードバックゲイン
の少なくとも一方を変更すればよい。但し、両方とも変
更するのが好ましい。また、しきい値ＰＰは１つだけ設
けられているが、段階的に複数のしきい値ＰＰを設け、
それぞれのしきい値ＰＰに対して細かく制御特性の変更
を行うことにしてもよい。また、前記実施形態において
は、地震波検出センサとして加速度検出型のＰ波センサ
を適用した場合につき説明しているが、速度検出型のＰ
波センサを用いてもよい。但し、いわゆる絶対加速度又
は絶対速度を検出するタイプが好ましい。また、他の地
震波検出センサを使用することにしてもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の電力貯蔵
用磁気軸受装置によれば、回転体から所定距離隔てた複
数の位置に地震波検出センサを配設し、この地震波検出
センサからの情報に基づいて、回転体の振れを補正する
電磁石制御の制御特性を変更するので、地震波と回転体
との共振を抑制することができる。従って、タッチダウ
ン等が防止され、フライホイールに蓄えられた運動エネ
ルギーの損失が防止される。
用磁気軸受装置によれば、回転体から所定距離隔てた複
数の位置に地震波検出センサを配設し、この地震波検出
センサからの情報に基づいて、回転体の振れを補正する
電磁石制御の制御特性を変更するので、地震波と回転体
との共振を抑制することができる。従って、タッチダウ
ン等が防止され、フライホイールに蓄えられた運動エネ
ルギーの損失が防止される。
【００１９】請求項２記載の電力貯蔵用磁気軸受装置に
よれば、制御装置が、地震波検出センサの出力レベルが
所定値を超えるときに、定常電流又はフィードバックゲ
インの少なくとも一方を増加させるので、容易に磁気的
支持手段の支持力を向上させることができる。
よれば、制御装置が、地震波検出センサの出力レベルが
所定値を超えるときに、定常電流又はフィードバックゲ
インの少なくとも一方を増加させるので、容易に磁気的
支持手段の支持力を向上させることができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る電力貯蔵用磁気軸受
装置を示す模式図である。
装置を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電力貯蔵用磁気軸受
装置を示す平面図である。
装置を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電力貯蔵用磁気軸受
装置の装置本体Ｓを示す断面図である。
装置の装置本体Ｓを示す断面図である。
【図４】装置本体Ｓの一部の構成と制御装置の構成とを
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図５】ＤＳＰによって実行される制御特性の変更を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
Ｓ 装置本体 Ｚ１〜Ｚ８ Ｐ波センサ １ 回転体 ３ 変位検出部 ５ 磁気軸受部 ９ 電動機 ３０ 制御装置 ３１ 変位演算回路 ３２ 磁気軸受駆動回路 ３５ ＤＳＰ ３７ Ａ／Ｄ変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J102 AA01 BA03 BA19 CA02 CA14 DA02 DA03 DA09 DA22 DB05 DB10 DB11 DB18 DB22 DB32 GA09
Claims (2)
- 【請求項１】電磁石を含む磁気的支持手段によってフラ
イホイールを有する回転体を非接触支持するとともに、
前記回転体の変位を検出して制御装置により当該変位に
基づいた電磁石制御を行う電力貯蔵用磁気軸受装置にお
いて、 前記回転体から所定距離隔てた複数の位置に地震波検出
センサを配設し、 前記制御装置が、前記地震波検出センサの出力を受け
て、前記電磁石制御の制御特性を変更し、前記磁気的支
持手段の支持力を変化させることを特徴とする電力貯蔵
用磁気軸受装置。 - 【請求項２】前記制御装置が、前記地震波検出センサの
出力レベルが所定値を超えるときに、定常電流又はフィ
ードバックゲインの少なくとも一方を増加させる請求項
１記載の電力貯蔵用磁気軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00945199A JP3937623B2 (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 電力貯蔵用磁気軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00945199A JP3937623B2 (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 電力貯蔵用磁気軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000205261A true JP2000205261A (ja) | 2000-07-25 |
| JP3937623B2 JP3937623B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=11720663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00945199A Expired - Fee Related JP3937623B2 (ja) | 1999-01-18 | 1999-01-18 | 電力貯蔵用磁気軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3937623B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009209958A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 磁気軸受装置 |
-
1999
- 1999-01-18 JP JP00945199A patent/JP3937623B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009209958A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 磁気軸受装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3937623B2 (ja) | 2007-06-27 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060112 |
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