JPH0427395B2 - - Google Patents
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- JPH0427395B2 JPH0427395B2 JP21377585A JP21377585A JPH0427395B2 JP H0427395 B2 JPH0427395 B2 JP H0427395B2 JP 21377585 A JP21377585 A JP 21377585A JP 21377585 A JP21377585 A JP 21377585A JP H0427395 B2 JPH0427395 B2 JP H0427395B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- actuator
- rotation speed
- speed sensor
- vibration
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- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は往復式圧縮機に関し、特に圧縮機か
ら生ずる変動トルクを相殺して低振動化するため
の振動低減装置に関するものである。
ら生ずる変動トルクを相殺して低振動化するため
の振動低減装置に関するものである。
第７図は例えば特開昭58−187635号公報に示さ
れた従来の往復式圧縮機の振動低減装置を示す断
面図であつて、図において１は圧縮機本体、２は
脚部、３は防振支持材、４は架台、５は動吸振
器、５ａは重錘、５ｂは弾性支持具である。
れた従来の往復式圧縮機の振動低減装置を示す断
面図であつて、図において１は圧縮機本体、２は
脚部、３は防振支持材、４は架台、５は動吸振
器、５ａは重錘、５ｂは弾性支持具である。
次に動作について説明する。圧縮機１を運転す
ると、この圧縮機１からはその回転数に応じた負
荷トルクの変動に起因する大きな振動が励起され
る。ここで、動吸振器５の重錘５ａと弾性支持具
５ｂのばね定数とから定まる一次の固有振動数を
圧縮機１の問題となる振動周波数に一致させてお
くと、動吸振器５と圧縮機１の振動と逆位相で振
動する。そして、動吸振器５は弾性支持具５ｂを
通じて、圧縮機本体１に反作用トルクを供給す
る。この結果、動吸振器５から供給される反作用
トルクと圧縮機の振動によるトルクが互に打ち消
し合つて、圧縮機の振動が効果的に減少される。
ると、この圧縮機１からはその回転数に応じた負
荷トルクの変動に起因する大きな振動が励起され
る。ここで、動吸振器５の重錘５ａと弾性支持具
５ｂのばね定数とから定まる一次の固有振動数を
圧縮機１の問題となる振動周波数に一致させてお
くと、動吸振器５と圧縮機１の振動と逆位相で振
動する。そして、動吸振器５は弾性支持具５ｂを
通じて、圧縮機本体１に反作用トルクを供給す
る。この結果、動吸振器５から供給される反作用
トルクと圧縮機の振動によるトルクが互に打ち消
し合つて、圧縮機の振動が効果的に減少される。
しかしながら、従来の振動低減装置は以上のよ
うに構成されているので、常に動吸振器の一次固
有振動数を圧縮機での問題となる振動の周波数と
一致させねばならず、また、圧縮機の負荷トルク
の変動に伴う回転数が変化した時などは周波数の
一致がずれるため、振動の低減効果が大巾に低下
する性能上の問題点があつた。
うに構成されているので、常に動吸振器の一次固
有振動数を圧縮機での問題となる振動の周波数と
一致させねばならず、また、圧縮機の負荷トルク
の変動に伴う回転数が変化した時などは周波数の
一致がずれるため、振動の低減効果が大巾に低下
する性能上の問題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、圧縮機からの変動トルクを駆
動電動機の回転数より予測し、この変動トルクを
打ち消すような制振力を圧縮機本体に印加するア
クチユエータを備えることにより、低振動の往復
式圧縮機を得ることを目的とする。
になされたもので、圧縮機からの変動トルクを駆
動電動機の回転数より予測し、この変動トルクを
打ち消すような制振力を圧縮機本体に印加するア
クチユエータを備えることにより、低振動の往復
式圧縮機を得ることを目的とする。
この発明に係る往復式圧縮機の振動低減装置
は、圧縮機本体に装着されるアクチユエータ、上
記圧縮機の回転数を検出する回転数センサ、回転
数センサからのパルス信号を正弦波信号に変換す
る波形整形回路、上記回路からの信号に基づいて
圧縮機からの変動トルクを低減するように上記ア
クチユエータを駆動する制御回路とを備えたもの
である。
は、圧縮機本体に装着されるアクチユエータ、上
記圧縮機の回転数を検出する回転数センサ、回転
数センサからのパルス信号を正弦波信号に変換す
る波形整形回路、上記回路からの信号に基づいて
圧縮機からの変動トルクを低減するように上記ア
クチユエータを駆動する制御回路とを備えたもの
である。
この発明においては、圧縮機に装着されたアク
チユエータが、制御回路によつて変動トルクの発
生を圧縮機の回転軸に取付けた回転数センサの信
号により予測し、上記変動トルクを低減するよう
に駆動されることから、圧縮機の変動トルクに起
因する振動が効果的に低減されることになる。
チユエータが、制御回路によつて変動トルクの発
生を圧縮機の回転軸に取付けた回転数センサの信
号により予測し、上記変動トルクを低減するよう
に駆動されることから、圧縮機の変動トルクに起
因する振動が効果的に低減されることになる。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。
る。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図であ
つて、同図に於いて４は架台、６は圧縮機本体１
の外壁面に対して水平方向に装着されたアクチユ
エータ、７は圧縮機１のクランク回転軸１０に非
接触に取り付けられた圧縮機１の回転数を検出す
る回転数センサであつて、圧縮機内部に装着され
ている。８は回転数センサ７からの検出信号に基
づいて上記変動トルクを低減するように前記アク
チユエータ６を駆動する制御回路である。第２図
は第１図に示す装置を右側からみた側面図であ
る。
つて、同図に於いて４は架台、６は圧縮機本体１
の外壁面に対して水平方向に装着されたアクチユ
エータ、７は圧縮機１のクランク回転軸１０に非
接触に取り付けられた圧縮機１の回転数を検出す
る回転数センサであつて、圧縮機内部に装着され
ている。８は回転数センサ７からの検出信号に基
づいて上記変動トルクを低減するように前記アク
チユエータ６を駆動する制御回路である。第２図
は第１図に示す装置を右側からみた側面図であ
る。
第３図は第１図に示す制御回路８の一例を示す
詳細ブロツク図であつて、同図において８１は波
形整形回路、８２は演算回路、８３は駆動回路で
ある。
詳細ブロツク図であつて、同図において８１は波
形整形回路、８２は演算回路、８３は駆動回路で
ある。
この様に構成された装置に於いて、回転数セン
サ７により検出される回転数の検出信号は通常パ
ルス信号である。このパルス信号は波形整形回路
８１へ伝送され、パルス信号と同じ周期をもつ、
すなわち同じ周波数の正弦波信号に変換され、演
算回路８２に入力される。演算回路８２は上記信
号を圧縮機１の変動トルクを低減するに必要な位
相とゲインを有する信号に変換する回路であつ
て、この変換された信号は駆動回路８３に伝送さ
れる。駆動回路８３はアクチユエータ６を駆動す
るための電力を供給するもので、上記の制御回路
８でアクチユエータ６を作動させることによつ
て、アクチユエータ６で発生する制御力を圧縮機
本体１に印加させる。アクチユエータ６の制御力
は上記回転数に同期する力で、また圧縮機からの
変動トルクも回転数に同期するため、この変動ト
ルクは制御力で相殺されることになり、これに伴
なつて圧縮機本体１の振動は大巾に低減される。
また、架台４に伝達される変動トルクも小さくな
るため、架台４上に設置される他の機器への振動
の影響も低下される。
サ７により検出される回転数の検出信号は通常パ
ルス信号である。このパルス信号は波形整形回路
８１へ伝送され、パルス信号と同じ周期をもつ、
すなわち同じ周波数の正弦波信号に変換され、演
算回路８２に入力される。演算回路８２は上記信
号を圧縮機１の変動トルクを低減するに必要な位
相とゲインを有する信号に変換する回路であつ
て、この変換された信号は駆動回路８３に伝送さ
れる。駆動回路８３はアクチユエータ６を駆動す
るための電力を供給するもので、上記の制御回路
８でアクチユエータ６を作動させることによつ
て、アクチユエータ６で発生する制御力を圧縮機
本体１に印加させる。アクチユエータ６の制御力
は上記回転数に同期する力で、また圧縮機からの
変動トルクも回転数に同期するため、この変動ト
ルクは制御力で相殺されることになり、これに伴
なつて圧縮機本体１の振動は大巾に低減される。
また、架台４に伝達される変動トルクも小さくな
るため、架台４上に設置される他の機器への振動
の影響も低下される。
次に、アクチユエータ６に付加重錘の慣性力を
利用した動電型リニアアクチユエータを適用した
実施例を第４図に示す。図において、６１は永久
磁石、６２は円筒状のヨーク、６３はコイル、６
４はコイル６３を支持するコイルサポート、６５
はヨーク６２の左右端部に配設されてヨーク６２
を保持する支持ばね、６６はヨーク６２を貫通し
たガイド棒、６７はヨーク６２の左右端部に固着
した軸受であつて、ガイド棒６６に沿つて摺動
し、これに伴なつてヨーク６２は水平方向にリニ
アに駆動される。６８はケーシングである。
利用した動電型リニアアクチユエータを適用した
実施例を第４図に示す。図において、６１は永久
磁石、６２は円筒状のヨーク、６３はコイル、６
４はコイル６３を支持するコイルサポート、６５
はヨーク６２の左右端部に配設されてヨーク６２
を保持する支持ばね、６６はヨーク６２を貫通し
たガイド棒、６７はヨーク６２の左右端部に固着
した軸受であつて、ガイド棒６６に沿つて摺動
し、これに伴なつてヨーク６２は水平方向にリニ
アに駆動される。６８はケーシングである。
この様に構成された装置に於いて、永久磁石６
１は半径方向に着磁されてヨーク６２に固着され
ることにより磁器回路を形成しており、コイル６
２が挿入される空隙では所定の磁束密度が得られ
るよう設定されている。ここで、コイル６２に駆
動回路８３から駆動電流が供給されると、電磁気
学的作用によつてコイル６３と永久磁石６１との
間には電磁力が発生する。この時、作用・反作用
の原理に基づき、コイル６３に生じた電磁力はコ
イルサポート６４を介して圧縮機本体１に固着さ
れるケーシング６８へ伝達されることにより圧縮
機本体１に作用する。一方、永久磁石６１に発生
する電磁力はヨーク６２を支持する支持ばね６５
の復元力がヨーク６２と永久磁石６１の慣性力の
和に釣り合う。上記の力学的モデルを第５図に示
す。図において、９はヨーク６２と永久磁石６１
の質量の和の付加重錘で、支持ばね６５のばね定
数はKdである。またＵはコイル６３と永久磁石
６１との間に働く電磁力であつて、圧縮機本体１
には電磁力Ｕと支持ばね６５の復元力とが加算さ
れた制振力Ｔが作用する。また、支持ばね６５は
ヨーク６２の中立位置を確保する役割を果たす。
１は半径方向に着磁されてヨーク６２に固着され
ることにより磁器回路を形成しており、コイル６
２が挿入される空隙では所定の磁束密度が得られ
るよう設定されている。ここで、コイル６２に駆
動回路８３から駆動電流が供給されると、電磁気
学的作用によつてコイル６３と永久磁石６１との
間には電磁力が発生する。この時、作用・反作用
の原理に基づき、コイル６３に生じた電磁力はコ
イルサポート６４を介して圧縮機本体１に固着さ
れるケーシング６８へ伝達されることにより圧縮
機本体１に作用する。一方、永久磁石６１に発生
する電磁力はヨーク６２を支持する支持ばね６５
の復元力がヨーク６２と永久磁石６１の慣性力の
和に釣り合う。上記の力学的モデルを第５図に示
す。図において、９はヨーク６２と永久磁石６１
の質量の和の付加重錘で、支持ばね６５のばね定
数はKdである。またＵはコイル６３と永久磁石
６１との間に働く電磁力であつて、圧縮機本体１
には電磁力Ｕと支持ばね６５の復元力とが加算さ
れた制振力Ｔが作用する。また、支持ばね６５は
ヨーク６２の中立位置を確保する役割を果たす。
この様に構成された装置に於いて、圧縮機本体
１から発生された架台４に伝達される変動トルク
は、回転数センサ７によつてその周波数が検出さ
れる。回転数センサ７からのパルス状の検出信号
は波形整形回路８１で、同じ周期を有する正弦波
信号に変換され、演算回路８２に入力される。演
算回路８２はアクチユエータ６から発生する制御
力が圧縮機本体１からの変動トルクを打消すかあ
るいは軽減するように所定の制御則を満たすゲイ
ンおよび位相特性に設定されている。このため、
回転数センサ７から発生される信号は、演算回路
８２に於いてゲインと位相が調整された後に、駆
動回路８３を通じてアクチユエータ６を駆動す
る。ここで、アクチユエータ６が発生する制御力
の方向は、変動トルクを相殺するように演算回路
８２の制御力を設定しているので、圧縮機本体１
の振動そのものが低減されることになる。
１から発生された架台４に伝達される変動トルク
は、回転数センサ７によつてその周波数が検出さ
れる。回転数センサ７からのパルス状の検出信号
は波形整形回路８１で、同じ周期を有する正弦波
信号に変換され、演算回路８２に入力される。演
算回路８２はアクチユエータ６から発生する制御
力が圧縮機本体１からの変動トルクを打消すかあ
るいは軽減するように所定の制御則を満たすゲイ
ンおよび位相特性に設定されている。このため、
回転数センサ７から発生される信号は、演算回路
８２に於いてゲインと位相が調整された後に、駆
動回路８３を通じてアクチユエータ６を駆動す
る。ここで、アクチユエータ６が発生する制御力
の方向は、変動トルクを相殺するように演算回路
８２の制御力を設定しているので、圧縮機本体１
の振動そのものが低減されることになる。
第６図はクランク回転軸１０と回転数センサ７
の相対関係を示すもので、回転数センサ７がクラ
ンク回転軸１０に設けられている切り欠き１０ａ
を検出する毎にパルス信号を発生する。
の相対関係を示すもので、回転数センサ７がクラ
ンク回転軸１０に設けられている切り欠き１０ａ
を検出する毎にパルス信号を発生する。
なお、上記実施例では、アクチユエータ６とし
て動電型リニアアクチユエータを適用した場合に
ついて説明したが、付加重錘を有して直動する形
式であれば、その駆動源として油圧、あるいは空
気を用いたアクチユエータであつても上記実施例
と同様の効果を奏する。
て動電型リニアアクチユエータを適用した場合に
ついて説明したが、付加重錘を有して直動する形
式であれば、その駆動源として油圧、あるいは空
気を用いたアクチユエータであつても上記実施例
と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば圧縮機の回転
数検出によつて変動トルクの発生を予測し、圧縮
機本体に装着したアクチユエータを駆動してその
制御力で変動トルクを相殺することにより低減す
るようにしたものであるために、極めて低振動の
往復式圧縮機が実現できる。また、負荷変動によ
つて回転数が変化しても、これに追随するため、
その制振効果は負荷変動の影響を受けないなどの
効果がある。
数検出によつて変動トルクの発生を予測し、圧縮
機本体に装着したアクチユエータを駆動してその
制御力で変動トルクを相殺することにより低減す
るようにしたものであるために、極めて低振動の
往復式圧縮機が実現できる。また、負荷変動によ
つて回転数が変化しても、これに追随するため、
その制振効果は負荷変動の影響を受けないなどの
効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による往復圧縮機
の振動低減装置を示す正面図、第２図は第１図に
示す装置の側面図、第３図は第１図に示す制御回
路の詳細を示すブロツク図、第４図は第１図に示
すアクチユエータの断面図、第５図は第１図に示
す装置の力学的モデル図、第６図は第１図に示す
回転数センサの取付状況を示す図、第７図は従来
の防振装置を示す要部断面図である。 １は圧縮機本体、２は脚部、３は防振支持材、
４は架台、５は動吸振器、５ａは重錘、５ｂは弾
性支持具、６はアクチユエータ、６１は永久磁
石、６２はヨーク、６３はコイル、６４はコイル
サポート、６５は支持ばね、６６はガイド棒、６
７は軸受、６８はケーシング、７は回転数セン
サ、８は制御回路、８１は波形整形回路、８２は
演算回路、８３は駆動回路、９は付加重錘、１０
は回転軸。なお図中、同一符号は同一又は相当部
分を示す。
の振動低減装置を示す正面図、第２図は第１図に
示す装置の側面図、第３図は第１図に示す制御回
路の詳細を示すブロツク図、第４図は第１図に示
すアクチユエータの断面図、第５図は第１図に示
す装置の力学的モデル図、第６図は第１図に示す
回転数センサの取付状況を示す図、第７図は従来
の防振装置を示す要部断面図である。 １は圧縮機本体、２は脚部、３は防振支持材、
４は架台、５は動吸振器、５ａは重錘、５ｂは弾
性支持具、６はアクチユエータ、６１は永久磁
石、６２はヨーク、６３はコイル、６４はコイル
サポート、６５は支持ばね、６６はガイド棒、６
７は軸受、６８はケーシング、７は回転数セン
サ、８は制御回路、８１は波形整形回路、８２は
演算回路、８３は駆動回路、９は付加重錘、１０
は回転軸。なお図中、同一符号は同一又は相当部
分を示す。
Claims (1)
- １ 電動機と、この電動機によつて駆動される往
復式圧縮機を密閉容器内部に配置してなる往復式
圧縮機において、付加重錘およびこの付加重錘を
駆動する駆動源とから構成されて前記密閉容器の
外側面に固定されるアクチユエータと、前記電動
機の回転を検出してパルス信号を出力する回転数
センサと、この回転数センサから供給されるパル
ス信号に基いて前記圧縮機から生ずる変動トルク
を相殺するように前記アクチユエータを駆動制御
する制御回路とを設けたことを特徴とする往復式
圧縮機の振動低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21377585A JPS6270674A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 往復式圧縮機の振動低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21377585A JPS6270674A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 往復式圧縮機の振動低減装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6270674A JPS6270674A (ja) | 1987-04-01 |
| JPH0427395B2 true JPH0427395B2 (ja) | 1992-05-11 |
Family
ID=16644824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21377585A Granted JPS6270674A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | 往復式圧縮機の振動低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6270674A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4301845C1 (de) * | 1993-01-23 | 1994-03-31 | Freudenberg Carl Fa | Aktiver Schwingungstilger |
-
1985
- 1985-09-25 JP JP21377585A patent/JPS6270674A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6270674A (ja) | 1987-04-01 |
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