JPH0668287B2 - 回転機械の電磁軸受制御装置 - Google Patents
回転機械の電磁軸受制御装置Info
- Publication number
- JPH0668287B2 JPH0668287B2 JP62093101A JP9310187A JPH0668287B2 JP H0668287 B2 JPH0668287 B2 JP H0668287B2 JP 62093101 A JP62093101 A JP 62093101A JP 9310187 A JP9310187 A JP 9310187A JP H0668287 B2 JPH0668287 B2 JP H0668287B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- electromagnetic bearing
- displacement detector
- electromagnetic
- displacement
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電磁軸受を設置した回転機械の制御装置に係
り、特にＺ型の振動モードとする振動を制御するのに好
適な回転機械の電磁軸受制御装置に関する。
り、特にＺ型の振動モードとする振動を制御するのに好
適な回転機械の電磁軸受制御装置に関する。
回転機械の構成の概略は第２図のようになつている。ロ
ータ1a,1bと液体を内蔵するドラム11から構成する回転
体をモータ９上下の玉軸受7a,7bとドラム11の上下の電
磁軸受10a,10bとすべり軸受８によつて支持する構造と
なつている。この回転機械の回転数に対する固有振動数
の変化は第４図に示すようになる。実線は振れ方向が回
転方向に一致した前向き固有振動数を、破線は逆に回転
方向と反対向きの後向き固有振動数を示している。この
時の振動モードは第３図に実線で示すようにコニカル形
に振動するモードとなる。また、図中の☆印は、ドラム
に内蔵する液体の流体力の影響により発生する自動振動
と振動周波数を示す。この時のロータ系の振動モードも
コニカル形の振動モードとなる。
ータ1a,1bと液体を内蔵するドラム11から構成する回転
体をモータ９上下の玉軸受7a,7bとドラム11の上下の電
磁軸受10a,10bとすべり軸受８によつて支持する構造と
なつている。この回転機械の回転数に対する固有振動数
の変化は第４図に示すようになる。実線は振れ方向が回
転方向に一致した前向き固有振動数を、破線は逆に回転
方向と反対向きの後向き固有振動数を示している。この
時の振動モードは第３図に実線で示すようにコニカル形
に振動するモードとなる。また、図中の☆印は、ドラム
に内蔵する液体の流体力の影響により発生する自動振動
と振動周波数を示す。この時のロータ系の振動モードも
コニカル形の振動モードとなる。
この振動を制御するために、ドラム11の上下に吸引形磁
石を軸受とする電磁軸受10a,10bを設置する。通常電磁
軸受の制御装置は第５図に示すように、Ｘ方向及びＹ方
向の変位を検出するＸ方向変位センサ2x及びＹ方向変位
センサ2y、電磁石コイル３とパワアンプ４が各２個、制
御回路５が各１個の構成となる。この制御方法をＸ軸方
向の１次元で説明する。
石を軸受とする電磁軸受10a,10bを設置する。通常電磁
軸受の制御装置は第５図に示すように、Ｘ方向及びＹ方
向の変位を検出するＸ方向変位センサ2x及びＹ方向変位
センサ2y、電磁石コイル３とパワアンプ４が各２個、制
御回路５が各１個の構成となる。この制御方法をＸ軸方
向の１次元で説明する。
ロータ１に対して電磁石コイル３は左右に位置される。
この状態でロータ１が右へ変位すると左側の電磁石コイ
ル３に制御電流ixが流れ吸収力が作用する。このように
ロータ１の左右の変位に応じて、反対側の電磁石コイル
３に制御電流ixを流し、その吸引力によつてロータ１が
中心位置に位置するようにサーボ制御する。ロータ１の
左右への変位を検出するために変位センサ２が必要であ
る。変位センサ２としては誘導コイル形，容量形あるい
は光学式など非接触のものがよく用いられている。ｘ方
向変位センサ2xによつて検出された変位信号ｘは制御回
路５に入力され、ロータ１の中心位置からの左右のずれ
に応じた制御電流ixが電磁石コイル３に流れる。左右の
パワアンプ４への制御電圧ｖのかけ方は電磁石の吸引力
によつてロータ１の求心作用が生じるようになされる。
この状態でロータ１が右へ変位すると左側の電磁石コイ
ル３に制御電流ixが流れ吸収力が作用する。このように
ロータ１の左右の変位に応じて、反対側の電磁石コイル
３に制御電流ixを流し、その吸引力によつてロータ１が
中心位置に位置するようにサーボ制御する。ロータ１の
左右への変位を検出するために変位センサ２が必要であ
る。変位センサ２としては誘導コイル形，容量形あるい
は光学式など非接触のものがよく用いられている。ｘ方
向変位センサ2xによつて検出された変位信号ｘは制御回
路５に入力され、ロータ１の中心位置からの左右のずれ
に応じた制御電流ixが電磁石コイル３に流れる。左右の
パワアンプ４への制御電圧ｖのかけ方は電磁石の吸引力
によつてロータ１の求心作用が生じるようになされる。
なおこの種の装置として関連あるものに例えば特開昭59
−93992号等が挙げられる。
−93992号等が挙げられる。
上記従来技術は、ロータ変位の検出装置を電磁軸受から
ある程度離れた位置に設ける必要があるため、ロータ変
位の検出装置の設置スペースが必要であり、また、電磁
軸受の数だけ電磁軸受制御装置が必要であるため部品数
が多くなり、回転機械及び電磁軸受制御装置の小形化と
低コスト化に対して不利になるという点について十分配
慮されておらず、回転機械及び電磁軸受制御装置が大型
になり、コストもかさむという問題があつた。
ある程度離れた位置に設ける必要があるため、ロータ変
位の検出装置の設置スペースが必要であり、また、電磁
軸受の数だけ電磁軸受制御装置が必要であるため部品数
が多くなり、回転機械及び電磁軸受制御装置の小形化と
低コスト化に対して不利になるという点について十分配
慮されておらず、回転機械及び電磁軸受制御装置が大型
になり、コストもかさむという問題があつた。
本発明の目的は、小型かつ低コストで、ロータのコニカ
ル形の振動モードを制御し得る回転機械の電磁軸受制御
装置を提供することにある。
ル形の振動モードを制御し得る回転機械の電磁軸受制御
装置を提供することにある。
上記目的は、回転機械の２ケ所に設置した電磁軸受を１
組のロータ変位の検出装置を持つ電磁軸受制御装置で制
御すること、即ち、ロータの左右あるいは上下の２ケ所
のＸ方向及びＹ方向の合計４ケ所の電磁軸受コイルに供
給する電流をＸ方向とＹ方向のそれぞれの方向に対し、
一方の右側あるいは上側の電磁軸受の電磁石コイルに正
方向の力が働くように制御電流を流した時、もう一方の
左側あるいは下側の電磁軸受の電磁石コイルには、負の
方向に力が働くようにＸ方向とＹ方向の２個の制御回路
で左右あるいは上下の４ケ所の電磁軸受コイルに供給す
る電流を制御することにより達成される。
組のロータ変位の検出装置を持つ電磁軸受制御装置で制
御すること、即ち、ロータの左右あるいは上下の２ケ所
のＸ方向及びＹ方向の合計４ケ所の電磁軸受コイルに供
給する電流をＸ方向とＹ方向のそれぞれの方向に対し、
一方の右側あるいは上側の電磁軸受の電磁石コイルに正
方向の力が働くように制御電流を流した時、もう一方の
左側あるいは下側の電磁軸受の電磁石コイルには、負の
方向に力が働くようにＸ方向とＹ方向の２個の制御回路
で左右あるいは上下の４ケ所の電磁軸受コイルに供給す
る電流を制御することにより達成される。
ロータと液体を内蔵するドラムから構成される回転体の
振動モードはコニカル形に振動するモードとなる。これ
について１次元で考える。Ｚ型の振動モードはドラム上
下では、ちようど逆相となる。このことから、ドラム上
下に電磁軸受を設置した場合、Ｘ方向及びＹ方向のそれ
ぞれロータ変位の検出装置方向の電磁石コイルとその逆
方向の電磁石コイルに流す制御電流が、上下の電磁軸受
で逆になるように電磁軸受制御装置から制御電流を流せ
ばコニカル形の振動モードは、１ケのロータ変位の検出
装置をもつ電磁軸受制御装置のみで、ドラム上下に設置
した電磁軸受が制御可能である。
振動モードはコニカル形に振動するモードとなる。これ
について１次元で考える。Ｚ型の振動モードはドラム上
下では、ちようど逆相となる。このことから、ドラム上
下に電磁軸受を設置した場合、Ｘ方向及びＹ方向のそれ
ぞれロータ変位の検出装置方向の電磁石コイルとその逆
方向の電磁石コイルに流す制御電流が、上下の電磁軸受
で逆になるように電磁軸受制御装置から制御電流を流せ
ばコニカル形の振動モードは、１ケのロータ変位の検出
装置をもつ電磁軸受制御装置のみで、ドラム上下に設置
した電磁軸受が制御可能である。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。第２図に示すようにロータ1a,1bと液体を内蔵する
ドラム11から構成される回転体を玉軸受7a,7b及すべり
軸受８により支持された回転機械に、ドラム11の上部に
電磁軸受10aとロータ変位検出用の変位センサ２を、ド
ラム11の下部に電磁軸受10bを設置する。この電磁軸受1
0a,10bの制御装置を第１図に示す。Ｘ方向のロータ変位
を変位センサ2xから検出した変位信号ｘは制御回路5xに
入力されその演算結果はパワアンプ4xに入力され、制御
電流ixを電磁石コイル3a,3bに流す構成である。Ｙ方向
についても同様である。このような構成は第５図に示し
たように、電磁軸受によるサーボ制御方式の基本構成で
ある。
る。第２図に示すようにロータ1a,1bと液体を内蔵する
ドラム11から構成される回転体を玉軸受7a,7b及すべり
軸受８により支持された回転機械に、ドラム11の上部に
電磁軸受10aとロータ変位検出用の変位センサ２を、ド
ラム11の下部に電磁軸受10bを設置する。この電磁軸受1
0a,10bの制御装置を第１図に示す。Ｘ方向のロータ変位
を変位センサ2xから検出した変位信号ｘは制御回路5xに
入力されその演算結果はパワアンプ4xに入力され、制御
電流ixを電磁石コイル3a,3bに流す構成である。Ｙ方向
についても同様である。このような構成は第５図に示し
たように、電磁軸受によるサーボ制御方式の基本構成で
ある。
さて、コニカル形の振動モードとなる振動は、第３図に
示すように、電磁軸受した位置、ドラム上部と下部とで
は、位相は逆相となる。この現象に着目し、パワアンプ
４から制御電流を、フイルタ６により、Ｚ型の振動モー
ドとなる振動数においてのみ電磁石コイル3bに流す。流
し方としては、Ｘ方向,Y方向それぞれにおいて、上部で
センサ側の電磁石コイル3aに流す電流ｉを、下部では逆
に、反センサ側の電磁石コイル3bに流す。同様に、上部
で反センサ側の電磁石コイル3aに流す電流ｉを、下部で
はセンサ側に流す。
示すように、電磁軸受した位置、ドラム上部と下部とで
は、位相は逆相となる。この現象に着目し、パワアンプ
４から制御電流を、フイルタ６により、Ｚ型の振動モー
ドとなる振動数においてのみ電磁石コイル3bに流す。流
し方としては、Ｘ方向,Y方向それぞれにおいて、上部で
センサ側の電磁石コイル3aに流す電流ｉを、下部では逆
に、反センサ側の電磁石コイル3bに流す。同様に、上部
で反センサ側の電磁石コイル3aに流す電流ｉを、下部で
はセンサ側に流す。
よつて、本発明の方法によれば、第３図に示すようなコ
ニカル形の振動モードとなる振動に対しては、上部電磁
軸受10aの電磁石コイル3aと下部電磁軸受10bの電磁石コ
イル3bには、それぞれの方向で相反する吸引力が働くの
で、制御可能となる。
ニカル形の振動モードとなる振動に対しては、上部電磁
軸受10aの電磁石コイル3aと下部電磁軸受10bの電磁石コ
イル3bには、それぞれの方向で相反する吸引力が働くの
で、制御可能となる。
本発明によれば、ロータに生じるＺ形もしくはコニカル
形の振動モードを制御することができるので、ロータを
高速域まで安定に回転させることができる。その結果、
回転機械の信頼性を向上させることができる。
形の振動モードを制御することができるので、ロータを
高速域まで安定に回転させることができる。その結果、
回転機械の信頼性を向上させることができる。
第１図は本発明の実施例を示すブロツク線図、第２図は
回転機械の構成を示すモデル図、第３図は振動モード
図、第４図は第２図に示す回転機械の回転数と固有振動
数の関係を示す図、第５図は電磁軸受制御装置の基本構
成を示すブロツク線図である。 １……ロータ、２……電磁石コイル、３……変位検出
器、４……パワアンプ、５……制御回路、６……フイル
タ。
回転機械の構成を示すモデル図、第３図は振動モード
図、第４図は第２図に示す回転機械の回転数と固有振動
数の関係を示す図、第５図は電磁軸受制御装置の基本構
成を示すブロツク線図である。 １……ロータ、２……電磁石コイル、３……変位検出
器、４……パワアンプ、５……制御回路、６……フイル
タ。
フロントページの続き (72)発明者 高木 亨之 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 米山 光穂 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 菅谷 豊美 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 大竹 生司 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 相沢 正春 東京都千代田区大手町２丁目６番２号 日 立工機株式会社内 (72)発明者 永田 明郎 東京都千代田区大手町２丁目６番２号 日 立工機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−262225（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−286610（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ロータの半径方向の位置を変位検出器によ
って検出し、この検出信号によって吸引形の電磁軸受を
制御する回転機械の電磁軸受制御装置において、前記ロ
ータの上方位置と下方位置とのいずれか一方におけるロ
ータ軸心の直交２方向X,Yに、Ｘ方向およびＹ方向の変
位検出器をそれぞれ設け、前記ロータの上方位置と下方
位置とにおけるX,Y方向の合計４ケ所に、それぞれ吸引
形の電磁軸受コイルを設け、前記Ｘ方向の変位検出器か
らの検出信号にもとづいてロータの上方位置における変
位検出器側もしくはこれと反対側の電磁軸受コイルのＸ
方向に正方向の力を加えたときに、ロータの下方位置に
おける反変位検出器側もしくは変位検出器側の電磁軸受
コイルへのＸ方向に正方向の力を加える第１の制御回路
と、前記Ｙ方向の変位検出器からの検出信号にもとづい
てロータの上方位置における変位検出器側もしくはこれ
と反対側の電磁軸受コイルへのＹ方向に正方向の力を加
えたときに、ロータの下方位置における反変位検出器側
もしくは変位検出器側の電磁軸受コイルへのＹ方向に正
方向の力を加える第２の制御回路とを備えたことを特徴
とする回転機械の電磁軸受制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62093101A JPH0668287B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 回転機械の電磁軸受制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62093101A JPH0668287B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 回転機械の電磁軸受制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63259217A JPS63259217A (ja) | 1988-10-26 |
| JPH0668287B2 true JPH0668287B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=14073130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62093101A Expired - Fee Related JPH0668287B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 回転機械の電磁軸受制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0668287B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114720128B (zh) * | 2022-05-12 | 2022-12-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种电磁轴承控制方法、装置及系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61262225A (ja) * | 1985-05-13 | 1986-11-20 | Hitachi Ltd | 電磁軸受制御装置 |
| JPS61286610A (ja) * | 1985-06-11 | 1986-12-17 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | 制御式ラジアル磁気軸受の制御装置 |
-
1987
- 1987-04-17 JP JP62093101A patent/JPH0668287B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63259217A (ja) | 1988-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1188943B1 (en) | Magnetic levitation rotating machine | |
| US6515387B1 (en) | Controlled magnetic bearing device | |
| EP0281632B1 (en) | Electromagnetic bearing controller | |
| EP1197670A2 (en) | Magnetic bearing apparatus | |
| JPS58149899A (ja) | 人口衛星姿勢制御用磁気軸受ホイ−ル | |
| JPH0242125B2 (ja) | ||
| JPH0559282B2 (ja) | ||
| EP0193609A1 (en) | Controlled radial magnetic bearing device | |
| JPS63259217A (ja) | 回転機械の電磁軸受制御装置 | |
| JP2000161358A (ja) | 磁気軸受装置 | |
| JPH056419Y2 (ja) | ||
| JPH0965607A (ja) | インナロータ型モータ | |
| JP2546576Y2 (ja) | 磁気軸受スピンドル装置 | |
| JP3132758B2 (ja) | 電磁アクチュエータ | |
| JPS62155326A (ja) | 磁気軸受装置 | |
| JP2528653Y2 (ja) | スラスト磁気軸受 | |
| JP3248108B2 (ja) | 磁気軸受の制御装置 | |
| JPH0534336Y2 (ja) | ||
| JPH05231428A (ja) | 磁気軸受の制御方法および制御装置 | |
| JP3789750B2 (ja) | アクティブ除振装置 | |
| JP2522168Y2 (ja) | 磁気軸受制御装置 | |
| JPH08105441A (ja) | 磁気軸受装置 | |
| JPH02221808A (ja) | 磁気軸受ジャイロ | |
| JPH01275909A (ja) | 高速回転装置 | |
| JPH04119627U (ja) | 磁気軸受装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |