JP2000234620A - 磁気軸受装置 - Google Patents
磁気軸受装置Info
- Publication number
- JP2000234620A JP2000234620A JP11038910A JP3891099A JP2000234620A JP 2000234620 A JP2000234620 A JP 2000234620A JP 11038910 A JP11038910 A JP 11038910A JP 3891099 A JP3891099 A JP 3891099A JP 2000234620 A JP2000234620 A JP 2000234620A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic bearing
- clock signal
- drive circuit
- control
- bearing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 干渉ノイズの発生がなく、正確な検出および
制御が可能な磁気軸受装置を提供する。 【解決手段】 磁気軸受装置に、ＰＷＭ方式の駆動回路
10、11およびセンサの駆動回路12、19を含みかつ少なく
とも２種類以上の周波数の制御クロック信号によって動
作する複数の駆動回路10、11、12、19が設けられてい
る。１つの基準クロック発振源15から出力される基準ク
ロック信号を互いに異なる分周比で分周した分周クロッ
ク信号が、各駆動回路10、11、12、19に制御クロック信
号として供給される。
制御が可能な磁気軸受装置を提供する。 【解決手段】 磁気軸受装置に、ＰＷＭ方式の駆動回路
10、11およびセンサの駆動回路12、19を含みかつ少なく
とも２種類以上の周波数の制御クロック信号によって動
作する複数の駆動回路10、11、12、19が設けられてい
る。１つの基準クロック発振源15から出力される基準ク
ロック信号を互いに異なる分周比で分周した分周クロッ
ク信号が、各駆動回路10、11、12、19に制御クロック信
号として供給される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、回転体を制御型
磁気軸受により非接触支持して電動モータにより回転さ
せる磁気軸受装置に関する。
磁気軸受により非接触支持して電動モータにより回転さ
せる磁気軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の磁気軸受装置として、ケーブル
により互いに接続される機械本体とコントローラを備え
たものが知られている。機械本体には、回転体の位置を
検出するための複数の位置センサ、回転体を非接触支持
する制御型磁気軸受、回転体を回転駆動する電動モー
タ、回転体の回転数（回転速度）を検出する回転数セン
サなどが設けられる。コントローラには、電動モータを
駆動するインバータ駆動回路、磁気軸受を駆動する磁気
軸受駆動回路、位置センサを駆動する位置センサ駆動回
路、回転数センサを駆動する回転数センサ駆動回路、こ
れら全体を制御するためのディジタル処理手段などが設
けられる。ディジタル処理手段としては、たとえばＭＰ
Ｕ（マイクロプロセッサ）、ディジタル信号処理プロセ
ッサなどが使用される。ディジタル信号処理プロセッサ
（Digital Signal Precessor）とは、ディジタル信号を
入力してディジタル信号を出力し、ソフトウェアプログ
ラムが可能で、高速実時間処理が可能な専用ハードウェ
アを指す。なお、以下、これをＤＳＰと略すことにす
る。
により互いに接続される機械本体とコントローラを備え
たものが知られている。機械本体には、回転体の位置を
検出するための複数の位置センサ、回転体を非接触支持
する制御型磁気軸受、回転体を回転駆動する電動モー
タ、回転体の回転数（回転速度）を検出する回転数セン
サなどが設けられる。コントローラには、電動モータを
駆動するインバータ駆動回路、磁気軸受を駆動する磁気
軸受駆動回路、位置センサを駆動する位置センサ駆動回
路、回転数センサを駆動する回転数センサ駆動回路、こ
れら全体を制御するためのディジタル処理手段などが設
けられる。ディジタル処理手段としては、たとえばＭＰ
Ｕ（マイクロプロセッサ）、ディジタル信号処理プロセ
ッサなどが使用される。ディジタル信号処理プロセッサ
（Digital Signal Precessor）とは、ディジタル信号を
入力してディジタル信号を出力し、ソフトウェアプログ
ラムが可能で、高速実時間処理が可能な専用ハードウェ
アを指す。なお、以下、これをＤＳＰと略すことにす
る。
【０００３】一般に、インバータ駆動回路、磁気軸受駆
動回路には、効率向上、低消費電力化のため、ＰＷＭ方
式が採用される。また、各センサはある発振周波数で駆
動させたり、同調回路などによる発振出力を利用したり
する。つまり、上記のような各駆動回路は、所定の周波
数の制御クロック信号により動作する。このため、各駆
動回路に、それぞれ、水晶発振器などのクロック発振源
が設けられ、各クロック発振源から各駆動回路に制御ク
ロック信号が個別に供給される。
動回路には、効率向上、低消費電力化のため、ＰＷＭ方
式が採用される。また、各センサはある発振周波数で駆
動させたり、同調回路などによる発振出力を利用したり
する。つまり、上記のような各駆動回路は、所定の周波
数の制御クロック信号により動作する。このため、各駆
動回路に、それぞれ、水晶発振器などのクロック発振源
が設けられ、各クロック発振源から各駆動回路に制御ク
ロック信号が個別に供給される。
【０００４】ところが、通常は、各駆動回路のクロック
発振源の間にわずかな発振周波数の差があり、そのため
に、うなりなどの干渉ノイズが発生する。また、ＰＷＭ
方式は、一般に、スイッチング電圧が高いため、干渉ノ
イズが発生すると、他の駆動回路やセンサなどに影響を
与えることがある。このため、干渉ノイズが各駆動回路
に悪影響を与え、センサによる検出出力や磁気軸受、電
動モータの制御が不正確になるというような問題があ
る。
発振源の間にわずかな発振周波数の差があり、そのため
に、うなりなどの干渉ノイズが発生する。また、ＰＷＭ
方式は、一般に、スイッチング電圧が高いため、干渉ノ
イズが発生すると、他の駆動回路やセンサなどに影響を
与えることがある。このため、干渉ノイズが各駆動回路
に悪影響を与え、センサによる検出出力や磁気軸受、電
動モータの制御が不正確になるというような問題があ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、上
記の問題を解決し、干渉ノイズの発生がなく、正確な検
出および制御が可能な磁気軸受装置を提供することにあ
る。
記の問題を解決し、干渉ノイズの発生がなく、正確な検
出および制御が可能な磁気軸受装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明による磁気軸受装置は、ＰＷＭ方式の駆動回路および
センサの駆動回路を含みかつ少なくとも２種類以上の周
波数の制御クロック信号によって動作する複数の駆動回
路が設けられている磁気軸受装置において、１つの基準
クロック発振源から出力される基準クロック信号を互い
に異なる分周比で分周した分周クロック信号が、前記各
駆動回路に制御クロック信号として供給されることを特
徴とするものである。
明による磁気軸受装置は、ＰＷＭ方式の駆動回路および
センサの駆動回路を含みかつ少なくとも２種類以上の周
波数の制御クロック信号によって動作する複数の駆動回
路が設けられている磁気軸受装置において、１つの基準
クロック発振源から出力される基準クロック信号を互い
に異なる分周比で分周した分周クロック信号が、前記各
駆動回路に制御クロック信号として供給されることを特
徴とするものである。
【０００７】１つの基準クロック発振源から出力される
基準クロック信号を互いに異なる分周比で分周した分周
クロック信号が、前記各駆動回路に制御クロック信号と
して供給されるので、従来のような発振周波数の差によ
る干渉ノイズの発生がなくなり、センサによる正確な検
出および磁気軸受、電動モータの正確な制御が可能にな
る。
基準クロック信号を互いに異なる分周比で分周した分周
クロック信号が、前記各駆動回路に制御クロック信号と
して供給されるので、従来のような発振周波数の差によ
る干渉ノイズの発生がなくなり、センサによる正確な検
出および磁気軸受、電動モータの正確な制御が可能にな
る。
【０００８】制御用のＤＳＰが設けられている場合、駆
動回路のための基準クロック発振源からＤＳＰにも制御
クロック信号を供給するようにしてもよい。
動回路のための基準クロック発振源からＤＳＰにも制御
クロック信号を供給するようにしてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態について説明する。
の実施形態について説明する。
【００１０】図１は、磁気軸受装置の構成を概略的に示
している。磁気軸受装置は、ケーブル(1)により互いに
接続される機械本体(2)とコントローラ(3)を備えてい
る。
している。磁気軸受装置は、ケーブル(1)により互いに
接続される機械本体(2)とコントローラ(3)を備えてい
る。
【００１１】機械本体(2)には、回転体(4)、変位検出部
(5)、制御型磁気軸受(6)、ビルトイン型電動モータ(7)
および回転数センサ(8)が設けられている。
(5)、制御型磁気軸受(6)、ビルトイン型電動モータ(7)
および回転数センサ(8)が設けられている。
【００１２】コントローラ(3)には、ＰＷＭ方式のイン
バータ駆動回路(10)、ＰＷＭ方式の磁気軸受駆動回路(1
1)、位置センサ駆動回路(12)、回転数センサ駆動回路(1
9)およびＤＳＰボード(13)が設けられ、ＤＳＰボード(1
3)には、ディジタル処理手段としてのＤＳＰ(14)、基準
クロック発振源としての水晶発振器(15)、ＣＭＯＳイン
バータ回路を用いた分周器(16)、ＡＤ変換器(17)および
ＤＡ変換器(18)が設けられている。
バータ駆動回路(10)、ＰＷＭ方式の磁気軸受駆動回路(1
1)、位置センサ駆動回路(12)、回転数センサ駆動回路(1
9)およびＤＳＰボード(13)が設けられ、ＤＳＰボード(1
3)には、ディジタル処理手段としてのＤＳＰ(14)、基準
クロック発振源としての水晶発振器(15)、ＣＭＯＳイン
バータ回路を用いた分周器(16)、ＡＤ変換器(17)および
ＤＡ変換器(18)が設けられている。
【００１３】発振器(15)は、一定の基準クロック信号を
発生し、これをＤＳＰ(14)と分周器(16)に供給する。分
周器(16)は、発振器(15)からの基準クロック信号を互い
に異なる分周比で分周した分周クロック信号をインバー
タ駆動回路(10)、磁気軸受駆動回路(11)、位置センサ駆
動回路(12)、回転数センサ駆動回路(19)に供給する。図
２は、インバータ駆動回路(10)に供給される制御クロッ
ク信号Ａ、磁気軸受駆動回路(11)に供給される制御クロ
ック信号Ｂ、位置センサ駆動回路(12)に供給される制御
クロック信号Ｃ、回転数センサ駆動回路(19)に供給され
る制御クロック信号Ｄの１例を示している。
発生し、これをＤＳＰ(14)と分周器(16)に供給する。分
周器(16)は、発振器(15)からの基準クロック信号を互い
に異なる分周比で分周した分周クロック信号をインバー
タ駆動回路(10)、磁気軸受駆動回路(11)、位置センサ駆
動回路(12)、回転数センサ駆動回路(19)に供給する。図
２は、インバータ駆動回路(10)に供給される制御クロッ
ク信号Ａ、磁気軸受駆動回路(11)に供給される制御クロ
ック信号Ｂ、位置センサ駆動回路(12)に供給される制御
クロック信号Ｃ、回転数センサ駆動回路(19)に供給され
る制御クロック信号Ｄの１例を示している。
【００１４】磁気軸受(6)は、図示しない複数の電磁石
の磁気吸引力により、回転体(4)の軸方向の１箇所にお
いて回転体(4)を軸方向の制御軸（アキシアル制御軸）
方向に非接触支持するとともに、回転体(4)の軸方向の
２箇所において、それぞれ、回転体(4)を互いに直交す
る２つの径方向の制御軸（ラジアル制御軸）方向に非接
触支持するものである。変位検出部(5)は、図示は省略
したが、回転体(4)の位置を検出するための複数の位置
センサを備えている。位置センサ駆動回路(12)は、各位
置センサを駆動するとともに、各位置センサの出力信号
に基づいて、回転体(4)のアキシアル制御軸方向の変位
および軸方向の２箇所における前記２つのラジアル制御
軸方向の変位を演算し、これらの変位に対応する変位信
号をＡＤ変換器(17)を介してＤＳＰ(14)に出力する。Ｄ
ＳＰ(14)は、ＡＤ変換器(17)から入力する変位信号に基
づいて、磁気軸受(6)の各電磁石に対する制御電流値を
演算し、これに対応する制御電流信号をＤＡ変換器(18)
を介して磁気軸受駆動回路(11)に出力する。磁気軸受駆
動回路(11)は、ＰＷＭ制御回路、磁気軸受(6)の電磁石
に対する複数の電力増幅器などを備えており、ＤＡ変換
器(18)から出力される制御電流信号に基づいて磁気軸受
(6)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(4)が所定の目標位置に非接触支持される。
の磁気吸引力により、回転体(4)の軸方向の１箇所にお
いて回転体(4)を軸方向の制御軸（アキシアル制御軸）
方向に非接触支持するとともに、回転体(4)の軸方向の
２箇所において、それぞれ、回転体(4)を互いに直交す
る２つの径方向の制御軸（ラジアル制御軸）方向に非接
触支持するものである。変位検出部(5)は、図示は省略
したが、回転体(4)の位置を検出するための複数の位置
センサを備えている。位置センサ駆動回路(12)は、各位
置センサを駆動するとともに、各位置センサの出力信号
に基づいて、回転体(4)のアキシアル制御軸方向の変位
および軸方向の２箇所における前記２つのラジアル制御
軸方向の変位を演算し、これらの変位に対応する変位信
号をＡＤ変換器(17)を介してＤＳＰ(14)に出力する。Ｄ
ＳＰ(14)は、ＡＤ変換器(17)から入力する変位信号に基
づいて、磁気軸受(6)の各電磁石に対する制御電流値を
演算し、これに対応する制御電流信号をＤＡ変換器(18)
を介して磁気軸受駆動回路(11)に出力する。磁気軸受駆
動回路(11)は、ＰＷＭ制御回路、磁気軸受(6)の電磁石
に対する複数の電力増幅器などを備えており、ＤＡ変換
器(18)から出力される制御電流信号に基づいて磁気軸受
(6)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(4)が所定の目標位置に非接触支持される。
【００１５】モータ(7)は、磁気軸受(6)により非接触支
持された回転体(4)を回転させるものである。回転数セ
ンサ(8)は、回転体(4)の回転数を検出するためのもので
あり、たとえば、回転体(4)の１回転当り一定数（たと
えば１つ）のパルス信号を出力する。回転数センサ駆動
回路(19)は回転数センサ(8)を駆動するとともに、回転
数センサ(8)からのパルス信号をＤＳＰ(14)に出力す
る。ＤＳＰ(14)は、回転数センサ駆動回路(19)のパルス
信号から回転体(4)の回転数を演算し、これに基づい
て、モータ(7)の回転を制御するための回転数指令信号
をインバータ駆動回路(10)に出力する。インバータ駆動
回路(10)は、ＰＷＭ制御回路、インバータなどを備えて
おり、ＤＳＰ(14)からの回転数指令信号に基づいて、モ
ータ(7)の回転を制御する。これにより、回転体(4)が所
定の目標位置に非接触支持された状態で所定の回転数で
回転させられる。
持された回転体(4)を回転させるものである。回転数セ
ンサ(8)は、回転体(4)の回転数を検出するためのもので
あり、たとえば、回転体(4)の１回転当り一定数（たと
えば１つ）のパルス信号を出力する。回転数センサ駆動
回路(19)は回転数センサ(8)を駆動するとともに、回転
数センサ(8)からのパルス信号をＤＳＰ(14)に出力す
る。ＤＳＰ(14)は、回転数センサ駆動回路(19)のパルス
信号から回転体(4)の回転数を演算し、これに基づい
て、モータ(7)の回転を制御するための回転数指令信号
をインバータ駆動回路(10)に出力する。インバータ駆動
回路(10)は、ＰＷＭ制御回路、インバータなどを備えて
おり、ＤＳＰ(14)からの回転数指令信号に基づいて、モ
ータ(7)の回転を制御する。これにより、回転体(4)が所
定の目標位置に非接触支持された状態で所定の回転数で
回転させられる。
【００１６】なお、必要があれば、発振器(15)から他の
制御回路などにも制御クロック信号を供給するようにし
てもよい。また、上記実施形態では、１つの発振器(15)
を用いてＤＳＰ(14)と駆動回路(10)(11)(12)(19)に制御
クロック信号を供給しているが、駆動回路(10)(11)(12)
(19)に制御クロック信号を供給する基準クロック発振源
とＤＳＰ(14)に制御クロック制御信号を供給するクロッ
ク発振源とを別にすることもできる。
制御回路などにも制御クロック信号を供給するようにし
てもよい。また、上記実施形態では、１つの発振器(15)
を用いてＤＳＰ(14)と駆動回路(10)(11)(12)(19)に制御
クロック信号を供給しているが、駆動回路(10)(11)(12)
(19)に制御クロック信号を供給する基準クロック発振源
とＤＳＰ(14)に制御クロック制御信号を供給するクロッ
ク発振源とを別にすることもできる。
【図１】図１は、この発明の実施形態を示す磁気軸受装
置の概略構成図である。
置の概略構成図である。
【図２】図２は、複数の駆動回路に供給される制御クロ
ック信号の１例を示すタイムチャートである。
ック信号の１例を示すタイムチャートである。
(2) 機械本体 (3) コントローラ (4) 回転体 (5) 変位検出部 (6) 制御型磁気軸受 (7) ビルトイン型電動モータ (8) 回転数センサ (10) インバータ駆動回路 (11) 磁気軸受駆動回路 (12) 位置センサ駆動回路 (14) ディジタル信号処理プロセッサ (15) 水晶発振器（基準クロック発振源） (16) 分周器 (19) 回転数センサ駆動回路
Claims (1)
- 【請求項１】ＰＷＭ方式の駆動回路およびセンサの駆動
回路を含みかつ少なくとも２種類以上の周波数の制御ク
ロック信号によって動作する複数の駆動回路が設けられ
ている磁気軸受装置において、 １つの基準クロック発振源から出力される基準クロック
信号を互いに異なる分周比で分周した分周クロック信号
が、前記各駆動回路に制御クロック信号として供給され
ることを特徴とする磁気軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11038910A JP2000234620A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 磁気軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11038910A JP2000234620A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 磁気軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000234620A true JP2000234620A (ja) | 2000-08-29 |
Family
ID=12538366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11038910A Pending JP2000234620A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 磁気軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000234620A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004210247A (ja) * | 2002-01-30 | 2004-07-29 | Siemens Ag | トリガ及びリゾルバ信号の評価に使用される単一制御システムに回転の配向から導出された信号を供給することによりモータの回転の配向を評価する方法及び装置並びに該装置が設けられている自動車 |
| JP2006153050A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Hiroyasu Minayoshi | ロッド接続用締結金具とそのねじ部切断用治具 |
-
1999
- 1999-02-17 JP JP11038910A patent/JP2000234620A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004210247A (ja) * | 2002-01-30 | 2004-07-29 | Siemens Ag | トリガ及びリゾルバ信号の評価に使用される単一制御システムに回転の配向から導出された信号を供給することによりモータの回転の配向を評価する方法及び装置並びに該装置が設けられている自動車 |
| JP2006153050A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Hiroyasu Minayoshi | ロッド接続用締結金具とそのねじ部切断用治具 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0820657B1 (en) | Switch mode sine wave driver for polyphase brushless permanent magnet motor | |
| US5206567A (en) | Apparatus for reliably activating sensorless and brushless DC motor | |
| JP2003299392A (ja) | 回転電機の駆動方法 | |
| JP2000145774A (ja) | 制御型磁気軸受装置 | |
| EP0135772B1 (en) | Operation control apparatus for robots | |
| US7141945B2 (en) | Method and apparatus for controlling motor drive | |
| JP4147383B2 (ja) | Ｄｃブラシレスモータの並列駆動回路 | |
| JP2522495Y2 (ja) | 減速装置の出力制御装置 | |
| JP2000234620A (ja) | 磁気軸受装置 | |
| JP2001086704A (ja) | モータ一体構造の磁気軸受装置 | |
| US6975082B2 (en) | Variable speed drive with a synchronous electric motor | |
| JP4081828B2 (ja) | 同心多軸モータ | |
| JP2003348873A (ja) | ブラシレスモータの速度制御装置 | |
| JPH10257730A (ja) | 同心多軸モータ | |
| JP4201886B2 (ja) | Ｄｃブラシレスモータの速度制御装置 | |
| JP5882639B2 (ja) | モータ駆動装置及びモータ駆動装置の駆動制御方法 | |
| JP5418281B2 (ja) | 同期回転機の制御装置、及び同期回転機の制御方法 | |
| JPH028559B2 (ja) | ||
| JP2778816B2 (ja) | センサレス・スピンドルモータ制御回路 | |
| JP2535944B2 (ja) | 静止形エンコ―ダ | |
| JP2006115618A (ja) | モータ制御装置 | |
| JP2002323911A (ja) | シーケンス制御装置 | |
| JPH0965679A (ja) | ブラシレスモータの制御装置 | |
| JPH10257729A (ja) | 同心多軸モータ | |
| JPS63206191A (ja) | 直流ブラシレスモ−タの起動回転制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061101 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061107 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070109 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070925 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071121 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080415 |