JPH0527128B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0527128B2 JPH0527128B2 JP27252284A JP27252284A JPH0527128B2 JP H0527128 B2 JPH0527128 B2 JP H0527128B2 JP 27252284 A JP27252284 A JP 27252284A JP 27252284 A JP27252284 A JP 27252284A JP H0527128 B2 JPH0527128 B2 JP H0527128B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- magnetic field
- coil
- value
- detector
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F7/00—Regulating magnetic variables
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、直流電流により磁界を発生するコ
イルの制御装置に関する。
イルの制御装置に関する。
第２図は磁界制御により磁界発生コイルを制御
する従来例を示すブロツク図であつて、交流電源
２からの交流電力を絶縁変圧器３と整流器４とで
直流電力に変換し、平滑コンデンサ５により平滑
された直流電力はトランジスタ６のオン時間とオ
フ時間の比率を変化させるいわゆるチヨツパ制御
により所望の直流電力に変換されてコイル８に与
えられる。ここで符号７はフリーホイールダイオ
ードである。
する従来例を示すブロツク図であつて、交流電源
２からの交流電力を絶縁変圧器３と整流器４とで
直流電力に変換し、平滑コンデンサ５により平滑
された直流電力はトランジスタ６のオン時間とオ
フ時間の比率を変化させるいわゆるチヨツパ制御
により所望の直流電力に変換されてコイル８に与
えられる。ここで符号７はフリーホイールダイオ
ードである。
直流電流が流れることによりコイル８が生ずる
磁界の強さは磁界検出器１１より検出され、磁界
増幅器１２により増幅されたのちに磁界設定器１
３の設定値と比較され、この両者の偏差を零にす
る制御信号が磁界調節器１４から出力される。こ
の磁界調節器１４からの出力信号はベース駆動回
路１５に送られてトランジスタ６を適宜オン・オ
フさせるので、コイル８が生ずる磁界の強さを磁
界設定器１３が設定する値に維持することができ
る。
磁界の強さは磁界検出器１１より検出され、磁界
増幅器１２により増幅されたのちに磁界設定器１
３の設定値と比較され、この両者の偏差を零にす
る制御信号が磁界調節器１４から出力される。こ
の磁界調節器１４からの出力信号はベース駆動回
路１５に送られてトランジスタ６を適宜オン・オ
フさせるので、コイル８が生ずる磁界の強さを磁
界設定器１３が設定する値に維持することができ
る。
しかしながら磁界の強さを検出するための磁界
検出器１１にはホール素子あるいは核磁気共鳴現
象を利用するシステムなどが用いられるのである
が、ホール素子は温度変化によるドリフトがある
こと、また核磁気共鳴現象を利用するものは、測
定に一定の周期的な操作が必要であることから連
続的に測定することができないばかりでなく応答
速度が遅い欠点があるので、いずれも磁界の強さ
を高精度で制御することは困難である。
検出器１１にはホール素子あるいは核磁気共鳴現
象を利用するシステムなどが用いられるのである
が、ホール素子は温度変化によるドリフトがある
こと、また核磁気共鳴現象を利用するものは、測
定に一定の周期的な操作が必要であることから連
続的に測定することができないばかりでなく応答
速度が遅い欠点があるので、いずれも磁界の強さ
を高精度で制御することは困難である。
第３図は電流制御により磁界発生コイルを制御
する従来例を示すブロツク図であつて、交流電源
２からの交流電力を絶縁変圧器３と整流器４とで
直流電力に変換したのち平滑コンデンサ５により
平滑し、さらにトランジスタ６とフリーホイール
ダイオード７を経て所望の直流電力に変換してコ
ンデンサ８を励磁するのは前述の第２図に示す従
来例の場合と同じである。この第３図に示す従来
例は、コイル８に流れる電流の大きさと磁界の強
さとが比例関係にあることに着目したものであつ
て、コイル８に流れる電流を分流器２１と絶縁増
幅器２２とで検出し、電流設定器２３が定める電
流設定値とこの電流検出値との偏差を電流調節器
２４に入力させ、この電流調節器２４からの制御
出力信号をベース駆動回路１５を経てトランジス
タ６のベースに与えてこのトランジスタ６を適宜
オン・オフさせることによりコイル８に流れる電
流を所望値に制御しようとするものである。
する従来例を示すブロツク図であつて、交流電源
２からの交流電力を絶縁変圧器３と整流器４とで
直流電力に変換したのち平滑コンデンサ５により
平滑し、さらにトランジスタ６とフリーホイール
ダイオード７を経て所望の直流電力に変換してコ
ンデンサ８を励磁するのは前述の第２図に示す従
来例の場合と同じである。この第３図に示す従来
例は、コイル８に流れる電流の大きさと磁界の強
さとが比例関係にあることに着目したものであつ
て、コイル８に流れる電流を分流器２１と絶縁増
幅器２２とで検出し、電流設定器２３が定める電
流設定値とこの電流検出値との偏差を電流調節器
２４に入力させ、この電流調節器２４からの制御
出力信号をベース駆動回路１５を経てトランジス
タ６のベースに与えてこのトランジスタ６を適宜
オン・オフさせることによりコイル８に流れる電
流を所望値に制御しようとするものである。
この第３図に示す従来例は高速度の制御は可能
であるが、温度によるコイル寸法の変化や、鉄心
などの残留磁化等により磁界の強さが変化するた
め、磁界の強さを所望値に維持することができな
い欠点を有する。
であるが、温度によるコイル寸法の変化や、鉄心
などの残留磁化等により磁界の強さが変化するた
め、磁界の強さを所望値に維持することができな
い欠点を有する。
この発明は、応答速度が速く、かつ磁界の強さ
を高精度で制御できる磁界発生コイルの制御装置
を提供することを目的とする。
を高精度で制御できる磁界発生コイルの制御装置
を提供することを目的とする。
この発明は、磁界発生コイルに流れる電流と発
生磁界とを検出し、この磁界検出値から所要電流
の理論値を演算して求め、この電流理論値と電流
検出値とを比較して両者の差分を電流設定値に加
算して電流調節動作を行わせようとするものであ
り、前述の両電流の差分はサンプルホールド回路
を用いて所定の時期に更新するようにして制御精
度を向上させるとともに高速度の応答の妨げにな
らないようにしようとするものである。
生磁界とを検出し、この磁界検出値から所要電流
の理論値を演算して求め、この電流理論値と電流
検出値とを比較して両者の差分を電流設定値に加
算して電流調節動作を行わせようとするものであ
り、前述の両電流の差分はサンプルホールド回路
を用いて所定の時期に更新するようにして制御精
度を向上させるとともに高速度の応答の妨げにな
らないようにしようとするものである。
第１図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
り、この第１図により以下に本発明の内容を記述
する。
り、この第１図により以下に本発明の内容を記述
する。
第１図において、交流電源２からの交流電力は
絶縁と変圧とを兼ねている絶縁変圧器３ならびに
整流器４により直流電力に変換され、平滑コンデ
ンサ５によりリツプル分が除去されて平滑な直流
電力となる。トランジスタ６は高速度でオン・オ
フ動作を繰返すのであるが、オン時間とオフ時間
との比率を変化させることにより、フリーホイー
ルダイオード７の作用とともにコイル８に流れる
電流値を制御する。
絶縁と変圧とを兼ねている絶縁変圧器３ならびに
整流器４により直流電力に変換され、平滑コンデ
ンサ５によりリツプル分が除去されて平滑な直流
電力となる。トランジスタ６は高速度でオン・オ
フ動作を繰返すのであるが、オン時間とオフ時間
との比率を変化させることにより、フリーホイー
ルダイオード７の作用とともにコイル８に流れる
電流値を制御する。
コイル８に流れる電流は分流器２１と絶縁増幅
器２２とにより検出されるのであるが、この電流
検出値と電流設定器２３が設定する電流設定値と
の偏差が比例積分演算器で構成される電流調節器
２４に入力され、電流調節器２４は入力される偏
差を零にする制御信号を出力するのであるが、こ
の出力信号はベース駆動回路１５を経てトランジ
スタ６のベース回路に与えられるので、このトラ
ンジスタ６はコイル８に流れる電流を電流設定器
２３が設定する値に一致させるように制御する。
一方コイル８が発生する磁界の強さが磁界検出器
１１により検出されるので、磁界増幅器１２を介
して得られるこの磁界検出値からこのコイル８に
流すべき電流理論値が仮想電流演算器３１により
演算される。このようにして求められた電流理論
値と前述の電流検出値との偏差がサンプルホール
ド回路３２に入力される。
器２２とにより検出されるのであるが、この電流
検出値と電流設定器２３が設定する電流設定値と
の偏差が比例積分演算器で構成される電流調節器
２４に入力され、電流調節器２４は入力される偏
差を零にする制御信号を出力するのであるが、こ
の出力信号はベース駆動回路１５を経てトランジ
スタ６のベース回路に与えられるので、このトラ
ンジスタ６はコイル８に流れる電流を電流設定器
２３が設定する値に一致させるように制御する。
一方コイル８が発生する磁界の強さが磁界検出器
１１により検出されるので、磁界増幅器１２を介
して得られるこの磁界検出値からこのコイル８に
流すべき電流理論値が仮想電流演算器３１により
演算される。このようにして求められた電流理論
値と前述の電流検出値との偏差がサンプルホール
ド回路３２に入力される。
サンプル指令回路３３が所定のタイミングでサ
ンプルホールド回路３２にサンプル指令を送る
と、その時点の入力信号がこのサンプルホールド
回路３２から出力されて上述の電流検出値および
電流設定値と加え合わせて電流調節器２４に入力
されるようになつている。すなわち絶縁増幅器２
２が出力する電流検出値と仮想電流演算器３１が
出力する電流理論値との差分が磁界誤差であり、
サンプル指令信号が発せられた時点におけるこの
磁界誤差分だけ電流設定値の大きさを加減してい
る。ここでサンプル指令回路３３から出力される
サンプル指令信号の時間間隔を適宜の長さにする
ならば、応答速度の遅い磁界検出器１１でも十分
に対応してその誤差分を修正できる。
ンプルホールド回路３２にサンプル指令を送る
と、その時点の入力信号がこのサンプルホールド
回路３２から出力されて上述の電流検出値および
電流設定値と加え合わせて電流調節器２４に入力
されるようになつている。すなわち絶縁増幅器２
２が出力する電流検出値と仮想電流演算器３１が
出力する電流理論値との差分が磁界誤差であり、
サンプル指令信号が発せられた時点におけるこの
磁界誤差分だけ電流設定値の大きさを加減してい
る。ここでサンプル指令回路３３から出力される
サンプル指令信号の時間間隔を適宜の長さにする
ならば、応答速度の遅い磁界検出器１１でも十分
に対応してその誤差分を修正できる。
なお、上述のサンプル指令は、当該コイル８を
始動するときと、ウオームアツプ完了して正規運
転を開始するときの２回のみであつてもよい。す
なわち第１回目の始動時のサンプル指令は、いわ
ゆるイニシヤルリセツトであつて、コイル８の残
留磁化分が補正された電流設定値を目標値とする
電流制御が行われるようにしてウオームアツプ運
転を開始することになる。このウオームアツプ運
転によりコイル８の温度が上昇して一定になれば
ウオームアツプ完了であるから、この時点で第２
回目のサンプル指令が発せられ、磁界の強さと電
流の大きさとの関係が計画値から外れた分の補正
が行われる。このようにして電流設定値の補正が
行われたのちは定電流制御により運転状態に入る
こととなる。
始動するときと、ウオームアツプ完了して正規運
転を開始するときの２回のみであつてもよい。す
なわち第１回目の始動時のサンプル指令は、いわ
ゆるイニシヤルリセツトであつて、コイル８の残
留磁化分が補正された電流設定値を目標値とする
電流制御が行われるようにしてウオームアツプ運
転を開始することになる。このウオームアツプ運
転によりコイル８の温度が上昇して一定になれば
ウオームアツプ完了であるから、この時点で第２
回目のサンプル指令が発せられ、磁界の強さと電
流の大きさとの関係が計画値から外れた分の補正
が行われる。このようにして電流設定値の補正が
行われたのちは定電流制御により運転状態に入る
こととなる。
この発明によれば、磁界発生コイルに流れる電
流を一定電流に制御するループの電流設定値を電
流検出値と電流理論値との差分で補正するように
構成しているので、この磁界発生コイルのウオー
ムアツプが完了して定常状態になつたあとでは定
磁界制御となるので、最初から定電流制御を行う
ものにくらべれば、コイル外形の変化の影響やコ
イル周辺の磁性材料の残留磁化による影響などが
除去できる。また補正のための電流検出値と電流
理論値との差分はサンプルホールド回路を介し、
適宜サンプル指令に応じて電流設定値を補正する
ようにしているので、核磁気共鳴現象を利用する
磁界検出器のように応答速度の遅い検出器を使用
できるし、ドリフトが大きい磁界検出であつても
運転中のコイルが発生する磁界の安定度を確保で
きるし、これら磁界検出器で定まる精度を確保で
きる。さらに直流電流は高速度検出できることか
ら、電源の電圧変動や各種の外乱に対しても高い
応答速度を確保できる。
流を一定電流に制御するループの電流設定値を電
流検出値と電流理論値との差分で補正するように
構成しているので、この磁界発生コイルのウオー
ムアツプが完了して定常状態になつたあとでは定
磁界制御となるので、最初から定電流制御を行う
ものにくらべれば、コイル外形の変化の影響やコ
イル周辺の磁性材料の残留磁化による影響などが
除去できる。また補正のための電流検出値と電流
理論値との差分はサンプルホールド回路を介し、
適宜サンプル指令に応じて電流設定値を補正する
ようにしているので、核磁気共鳴現象を利用する
磁界検出器のように応答速度の遅い検出器を使用
できるし、ドリフトが大きい磁界検出であつても
運転中のコイルが発生する磁界の安定度を確保で
きるし、これら磁界検出器で定まる精度を確保で
きる。さらに直流電流は高速度検出できることか
ら、電源の電圧変動や各種の外乱に対しても高い
応答速度を確保できる。
第１図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
り、第２図は磁界制御により磁界発生コイルを制
御する従来例を示すブロツク図、第３図は電流制
御により磁界発生コイルを制御する従来例を示す
ブロツク図である。 ２……交流電源、３……絶縁変圧器、４……整
流器、５……平滑コンデンサ、６……トランジス
タ、７……フリーホイールダイオード、８……コ
イル、１１……磁界検出器、１２……磁界増幅
器、１３……磁界設定器、１４……磁界調節器、
１５……ベース駆動回路、２１……分流器、２２
……絶縁増幅器、２３……電流設定器、２４……
電流調節器、３１……仮想電流演算器、３２……
サンプルホールド回路、３３……サンプル指令回
路。
り、第２図は磁界制御により磁界発生コイルを制
御する従来例を示すブロツク図、第３図は電流制
御により磁界発生コイルを制御する従来例を示す
ブロツク図である。 ２……交流電源、３……絶縁変圧器、４……整
流器、５……平滑コンデンサ、６……トランジス
タ、７……フリーホイールダイオード、８……コ
イル、１１……磁界検出器、１２……磁界増幅
器、１３……磁界設定器、１４……磁界調節器、
１５……ベース駆動回路、２１……分流器、２２
……絶縁増幅器、２３……電流設定器、２４……
電流調節器、３１……仮想電流演算器、３２……
サンプルホールド回路、３３……サンプル指令回
路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直流電流を流すことにより磁界を発生するコ
イルにおいて、前記コイルに流れる直流電流を検
出する電流検出器と該コイルが生ずる磁界の強さ
を検出する磁界検出器とを備え、電流設定器が定
める電流設定値と前記電流検出器が検出する電流
検出値との偏差を入力して前記コイルに流れる直
流電流を電流設定値に一致させる制御信号を出力
する電流調節器と、前記磁界検出器により得られ
る磁界の強さに対応する直流電流理論値を演算す
る仮想電流演算器と、該仮想電流演算器が出力す
る電流理論値と前記電流検出器からの電流検出値
との差分を入力するとともにサンプル指令回路か
らのサンプル指令信号が与えられるときの差分入
力信号を前記電流設定値に加算または減算するよ
うに出力するサンプルホールド回路とを備えてい
ることを特徴とする磁界発生コイルの制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の制御装置におい
て、前記サンプル指令回路は、前記コイルの始動
時とウオームアツプ完了時にサンプルホールド回
路にサンプル指令信号を与えるサンプル指令回路
であることを特徴とする磁界発生コイルの制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27252284A JPS61148516A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 磁界発生コイルの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27252284A JPS61148516A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 磁界発生コイルの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61148516A JPS61148516A (ja) | 1986-07-07 |
| JPH0527128B2 true JPH0527128B2 (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17515065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27252284A Granted JPS61148516A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 磁界発生コイルの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61148516A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4022410A1 (de) * | 1990-07-13 | 1992-01-16 | Thomson Brandt Gmbh | Schaltungsanordnung zur umkehrung eines magnetfeldes |
| DE102015116771B4 (de) * | 2015-10-02 | 2021-07-01 | Krohne Messtechnik Gmbh | Verfahren zum Einstellen einer konstanten Magnetfeldstärke eines Magnetfelds bei einem magnetisch-induktiven Durchflussmessgerät und diesbezügliches magnetisch-induktives Durchflussmessgerät |
-
1984
- 1984-12-24 JP JP27252284A patent/JPS61148516A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61148516A (ja) | 1986-07-07 |
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