JPH0735683Y2 - 磁気軸受の制御回路 - Google Patents
磁気軸受の制御回路Info
- Publication number
- JPH0735683Y2 JPH0735683Y2 JP1988044216U JP4421688U JPH0735683Y2 JP H0735683 Y2 JPH0735683 Y2 JP H0735683Y2 JP 1988044216 U JP1988044216 U JP 1988044216U JP 4421688 U JP4421688 U JP 4421688U JP H0735683 Y2 JPH0735683 Y2 JP H0735683Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- bandpass filter
- grinding spindle
- output
- magnetic bearing
- 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
Links
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Turning (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は磁気軸受の制御回路に関し、特に、その先端
に取付けられた砥石によってワークを研削する研削スピ
ンドルを磁気浮上させるための磁気軸受を制御する磁気
軸受の制御回路に関する。
に取付けられた砥石によってワークを研削する研削スピ
ンドルを磁気浮上させるための磁気軸受を制御する磁気
軸受の制御回路に関する。
［従来の技術および考案が解決しようとする課題］ 第５図は従来の超高速研削スピンドルの概要を示す図で
ある。
ある。
第５図において、スピンドル１は磁気軸受２および３に
よってラジアル方向に磁気浮上し図示しないスラスト磁
気軸受によって軸方向に支持しながら、図示しないモー
タによって駆動されて回転する。スピンドル１の先端に
は砥石６が取付けられていて、この砥石６によってワー
ク７が研削される。
よってラジアル方向に磁気浮上し図示しないスラスト磁
気軸受によって軸方向に支持しながら、図示しないモー
タによって駆動されて回転する。スピンドル１の先端に
は砥石６が取付けられていて、この砥石６によってワー
ク７が研削される。
上述のごとく構成された超高速研削スピンドルにおい
て、砥石６がワーク７に接触することにより、この部分
で等価的なばねが作用する。このばねの作用によって、
砥石６とワーク７の接触により生ずる接触剛性とスピン
ドル１の質量と慣性モーメントとによって決定されるば
ね質量系の特定周波数の剛性が低下し、結果的にスピン
ドル１の動剛性が低下する。このために、第５図に示す
ような超高速研削スピンドルによってワーク７の内周面
の研削を行なったとき、真円度が悪くなるという問題点
があった。
て、砥石６がワーク７に接触することにより、この部分
で等価的なばねが作用する。このばねの作用によって、
砥石６とワーク７の接触により生ずる接触剛性とスピン
ドル１の質量と慣性モーメントとによって決定されるば
ね質量系の特定周波数の剛性が低下し、結果的にスピン
ドル１の動剛性が低下する。このために、第５図に示す
ような超高速研削スピンドルによってワーク７の内周面
の研削を行なったとき、真円度が悪くなるという問題点
があった。
それゆえに、この考案の主たる目的は、ワークと砥石が
接触したときに生ずる剛性の低下を防止できるような磁
気軸受の制御回路を提供することである。
接触したときに生ずる剛性の低下を防止できるような磁
気軸受の制御回路を提供することである。
［課題を解決するための具体的な手段］ この考案はその先端に取付けられた砥石によってワーク
を研削する研削スピンドルを磁気浮上させるための磁気
軸受を制御する磁気軸受の制御回路であって、研削スピ
ンドルの基準位置を示す信号と基準位置に対する変位を
示す信号とを比較する比較手段と、比較手段の出力信号
に基づいて比例積分微分動作を行なうPID調節回路と、
その中心周波数が研削スピンドルの常用回転数よりも低
く、ワークと砥石との接触によって生ずる剛性低下周波
数よりも高い周波数に選ばれ、比較手段の出力信号が与
えられるバンドパスフィルタと、PID調節回路の出力と
バンドパスフィルタの出力とを加算するための加算回路
と、研削スピンドルの回転数がバンドパスフィルタの中
心周波数を越えたことに応じて、バンドパスフィルタの
出力を加算回路に与えて位相とゲインとを増加させるた
めのスイッチとを備えて構成される。
を研削する研削スピンドルを磁気浮上させるための磁気
軸受を制御する磁気軸受の制御回路であって、研削スピ
ンドルの基準位置を示す信号と基準位置に対する変位を
示す信号とを比較する比較手段と、比較手段の出力信号
に基づいて比例積分微分動作を行なうPID調節回路と、
その中心周波数が研削スピンドルの常用回転数よりも低
く、ワークと砥石との接触によって生ずる剛性低下周波
数よりも高い周波数に選ばれ、比較手段の出力信号が与
えられるバンドパスフィルタと、PID調節回路の出力と
バンドパスフィルタの出力とを加算するための加算回路
と、研削スピンドルの回転数がバンドパスフィルタの中
心周波数を越えたことに応じて、バンドパスフィルタの
出力を加算回路に与えて位相とゲインとを増加させるた
めのスイッチとを備えて構成される。
［作用］ この考案に係る磁気軸受の制御回路は、スピンドルの回
転数がバンドパスフィルタの中心周波数を越えたことに
応じてスイッチを閉じ、バンドパスフィルタの出力を加
算回路によってPID調節回路の出力に加算し、位相とゲ
インを増加させることによって、ワークと砥石が接触し
たときに生ずる剛性の低下を補償する。
転数がバンドパスフィルタの中心周波数を越えたことに
応じてスイッチを閉じ、バンドパスフィルタの出力を加
算回路によってPID調節回路の出力に加算し、位相とゲ
インを増加させることによって、ワークと砥石が接触し
たときに生ずる剛性の低下を補償する。
［考案の実施例］ 第１図はこの考案の一実施例のブロック図であり、第２
図は第１図に示した２次のバンドパスフィルタのゲイン
の特性図であり、第３図は同じく位相の特性を示す図で
ある。
図は第１図に示した２次のバンドパスフィルタのゲイン
の特性図であり、第３図は同じく位相の特性を示す図で
ある。
次に、第１図を参照して、この考案の一実施例の構成に
ついて説明する。比較回路８には、基準信号と変位信号
とが与えられる。基準信号は第５図に示したスピンドル
軸１の基準位置を示す信号であり、たとえば図示しない
基準位置信号発生回路から与えられる。変位信号はスピ
ンドル軸１の基準位置に対する変位を示す信号であっ
て、磁気軸受２および３に関連して設けられているセン
サ（図示せず）から与えられる。比較回路８は基準信号
と変位信号との差電圧を出力してPID調節回路９と２次
のバンドパスフィルタ11とに与える。PID調節回路９は
比例積分微分動作を行なうものであり、２次のバンドパ
スフィルタ11は砥石６がワーク７に接触したときの剛性
の低下を補償するためのものである。
ついて説明する。比較回路８には、基準信号と変位信号
とが与えられる。基準信号は第５図に示したスピンドル
軸１の基準位置を示す信号であり、たとえば図示しない
基準位置信号発生回路から与えられる。変位信号はスピ
ンドル軸１の基準位置に対する変位を示す信号であっ
て、磁気軸受２および３に関連して設けられているセン
サ（図示せず）から与えられる。比較回路８は基準信号
と変位信号との差電圧を出力してPID調節回路９と２次
のバンドパスフィルタ11とに与える。PID調節回路９は
比例積分微分動作を行なうものであり、２次のバンドパ
スフィルタ11は砥石６がワーク７に接触したときの剛性
の低下を補償するためのものである。
２次のバンドパスフィルタ11の伝達関数は、第２図に示
すように、周波数f0でゲインが最大となり、位相は第３
図に示すように、周波数f0で±90°変化する。このバン
ドパスフィルタ11の出力はスイッチ12を介して加算回路
10に与えられる。加算回路10にはPID調節回路９の出力
が与えられていて、加算回路10は両者を加算して電流増
幅回路13に与える。電流増幅回路13は磁気軸受２を駆動
するものである。
すように、周波数f0でゲインが最大となり、位相は第３
図に示すように、周波数f0で±90°変化する。このバン
ドパスフィルタ11の出力はスイッチ12を介して加算回路
10に与えられる。加算回路10にはPID調節回路９の出力
が与えられていて、加算回路10は両者を加算して電流増
幅回路13に与える。電流増幅回路13は磁気軸受２を駆動
するものである。
第４図は超高速研削スピンドルの外乱周波数対剛性の特
性を示す図である。
性を示す図である。
次に、第１図ないし第４図を参照して、この考案の一実
施例の具体的な動作について説明する。第１図に示した
スイッチ12を開いた状態では、比較回路８が基準信号と
変位信号との差電圧を出力し、PID調節回路９はその差
電圧に基づいて、比例積分微分動作を行ない、その出力
が加算回路10を介して電流増幅回路13に与えられ、電流
増幅回路13は磁気軸受２を制御する。超高速研削スピン
ドルの剛性は、通常は第４図の実線に示すようになる
が、砥石６とワーク７が接触すると、第４図の点線で示
すように、周波数f1で剛性が低下する。
施例の具体的な動作について説明する。第１図に示した
スイッチ12を開いた状態では、比較回路８が基準信号と
変位信号との差電圧を出力し、PID調節回路９はその差
電圧に基づいて、比例積分微分動作を行ない、その出力
が加算回路10を介して電流増幅回路13に与えられ、電流
増幅回路13は磁気軸受２を制御する。超高速研削スピン
ドルの剛性は、通常は第４図の実線に示すようになる
が、砥石６とワーク７が接触すると、第４図の点線で示
すように、周波数f1で剛性が低下する。
超高速研削スピンドルの回転数が周波数f1よりも高くな
り常用回転数付近に達したときに、スイッチ12を閉じ
る。バンドパスフィルタ11は、第２図および第３図に示
すように、周波数f1においては、ゲインが高くしかも位
相が90°進んでいる。このため、バンドパスフィルタ11
の出力を加算回路10によってPID調節回路９の出力に加
算すると、周波数f0の近傍でかつそれよりも低い周波数
域では、PID調節回路９の出力のみで磁気軸受２を制御
する場合に比べて、位相とゲインが増加し、良好なダン
ピングを与えることができる。つまり、周波数f1での剛
性を増加することができる。それによって、第４図の点
線で示した周波数f1域における剛性の低下を第４図の実
線のように補償することができる。
り常用回転数付近に達したときに、スイッチ12を閉じ
る。バンドパスフィルタ11は、第２図および第３図に示
すように、周波数f1においては、ゲインが高くしかも位
相が90°進んでいる。このため、バンドパスフィルタ11
の出力を加算回路10によってPID調節回路９の出力に加
算すると、周波数f0の近傍でかつそれよりも低い周波数
域では、PID調節回路９の出力のみで磁気軸受２を制御
する場合に比べて、位相とゲインが増加し、良好なダン
ピングを与えることができる。つまり、周波数f1での剛
性を増加することができる。それによって、第４図の点
線で示した周波数f1域における剛性の低下を第４図の実
線のように補償することができる。
［考案の効果］ 以上のように、この考案によれば、中心周波数が研削ス
ピンドルの常用回転数よりも低くワークと砥石の接触に
よって生ずる剛性低下周波数よりも高い周波数に選ばれ
たバンドパスフィルタの出力をPID調節回路の出力に加
算することにより、砥石とワークが接触したときに生ず
る剛性の低下を防止することができる。
ピンドルの常用回転数よりも低くワークと砥石の接触に
よって生ずる剛性低下周波数よりも高い周波数に選ばれ
たバンドパスフィルタの出力をPID調節回路の出力に加
算することにより、砥石とワークが接触したときに生ず
る剛性の低下を防止することができる。
第１図はこの考案の一実施例のブロック図である。第２
図は第１図に示した２次のバンドパスフィルタのゲイン
の特性図である。第３図は同じく位相の特性を示す図で
ある。第４図は超高速研削スピンドルの外乱周波数対剛
性の特性を示す図である。第５図は従来の超高速研削ス
ピンドルの概要を示す図である。 図において、２は磁気軸受、８は比較回路、９はPID調
節回路、10は加算回路、11はバンドパスフィルタ、12は
スイッチ、13は電流増幅回路を示す。
図は第１図に示した２次のバンドパスフィルタのゲイン
の特性図である。第３図は同じく位相の特性を示す図で
ある。第４図は超高速研削スピンドルの外乱周波数対剛
性の特性を示す図である。第５図は従来の超高速研削ス
ピンドルの概要を示す図である。 図において、２は磁気軸受、８は比較回路、９はPID調
節回路、10は加算回路、11はバンドパスフィルタ、12は
スイッチ、13は電流増幅回路を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】その先端に取付られた砥石によってワーク
を研削する研削スピンドルを磁気浮上させるための磁気
軸受を制御する磁気軸受の制御回路であって、 前記研削スピンドルの基準位置を示す信号と前記研削ス
ピンドルの前記基準位置に対する変位を示す信号とを比
較する比較手段と、 前記比較手段の出力信号に基づいて比例積分微分動作を
行なうPID調節回路と、 その中心周波数が前記研削スピンドルの常用回転数より
も低く、前記ワークと前記砥石との接触によって生ずる
剛性低下周波数よりも高い周波数に選ばれ、前記比較手
段の出力信号が与えられるバンドパスフィルタと、 前記PID調節回路の出力と前記バンドパスフィルタの出
力とを加算するための加算回路と、 前記研削スピンドルの回転数が前記バンドパスフィルタ
の中心周波数を越えたことに応じて、前記バンドパスフ
ィルタの出力を前記加算回路に与えて位相とゲインとを
増加させるためのスイッチとを備え、 前記ワークと前記砥石とが接触したときに生ずる剛性の
低下を補償するようにしたことを特徴とする、磁気軸受
の制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988044216U JPH0735683Y2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 磁気軸受の制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988044216U JPH0735683Y2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 磁気軸受の制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148203U JPH01148203U (ja) | 1989-10-13 |
| JPH0735683Y2 true JPH0735683Y2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=31270584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988044216U Expired - Lifetime JPH0735683Y2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 磁気軸受の制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0735683Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6014619A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-25 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | 磁気軸受の制御装置 |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP1988044216U patent/JPH0735683Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01148203U (ja) | 1989-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5142177A (en) | Magnetically controlled bearing unit | |
| JP2000145773A (ja) | 磁気軸受装置 | |
| WO2021121092A1 (zh) | 一种磁悬浮轴承系统中转子所受干扰力实时补偿的方法 | |
| JPH07256503A (ja) | スピンドル装置 | |
| JP3463218B2 (ja) | 磁気軸受装置 | |
| JPH0735683Y2 (ja) | 磁気軸受の制御回路 | |
| JPS6234966B2 (ja) | ||
| JPH08159157A (ja) | 磁気軸受装置 | |
| JP3395170B2 (ja) | スラスト磁気軸受の制御装置及び方法 | |
| JPH0965607A (ja) | インナロータ型モータ | |
| JPH04300417A (ja) | 磁気軸受装置 | |
| JP3452331B2 (ja) | ポリシング装置 | |
| US6259178B1 (en) | Initial adjustment circuit and initial adjustment method of magnetic bearing apparatus | |
| JP2957222B2 (ja) | 能動軸受のロータ支持制御装置 | |
| JP2000257633A (ja) | 磁気軸受制御装置 | |
| JPH05231428A (ja) | 磁気軸受の制御方法および制御装置 | |
| JP3046979B2 (ja) | ラジアル磁気軸受の制御装置 | |
| JP3625904B2 (ja) | 磁気軸受装置 | |
| JPH07224839A (ja) | 磁気軸受装置 | |
| JP2546997B2 (ja) | 非接触支持方法 | |
| JP2917085B2 (ja) | 研削盤の制御装置 | |
| JPH07184345A (ja) | 磁気浮上モータ装置 | |
| JPH07139546A (ja) | 磁気軸受装置 | |
| JP2560848Y2 (ja) | 磁気軸受装置 | |
| JP3268322B2 (ja) | 磁気軸受スピンドル装置のインバータ制御装置 |