JPS596261Y2 - 制御形磁気軸受装置 - Google Patents
制御形磁気軸受装置Info
- Publication number
- JPS596261Y2 JPS596261Y2 JP16035380U JP16035380U JPS596261Y2 JP S596261 Y2 JPS596261 Y2 JP S596261Y2 JP 16035380 U JP16035380 U JP 16035380U JP 16035380 U JP16035380 U JP 16035380U JP S596261 Y2 JPS596261 Y2 JP S596261Y2
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- Japan
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- magnetic bearing
- position detector
- rotating shaft
- control circuit
- electromagnetic coil
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は制御形磁気軸受装置に関する。
第１図に示すように、従来の制御形磁気軸受装置は回転
軸１がラジアル形の前側磁気軸受２および後側磁気軸受
３で回転自在に支承されている。
軸１がラジアル形の前側磁気軸受２および後側磁気軸受
３で回転自在に支承されている。
４，５は回転軸１の半径方向の変位を検出する位置検出
器で磁気軸受２，３の近傍にそれぞれ設けられ、６，７
は位置検出器４，５の検出信号を制御する制御回路であ
る。
器で磁気軸受２，３の近傍にそれぞれ設けられ、６，７
は位置検出器４，５の検出信号を制御する制御回路であ
る。
前側磁気軸受２は固定子８の鉄心９に電磁コイル１０が
巻回され、後側磁気軸受３は固定子１１の鉄心１２に電
磁コイル１３が巻回されて構或されている。
巻回され、後側磁気軸受３は固定子１１の鉄心１２に電
磁コイル１３が巻回されて構或されている。
ａ， ｌ）， ｃはそれぞれ前側位置検出器４と前
側磁気軸受２、前側磁気軸受２と後側磁気軸受３、後側
磁気軸受３と後側位置検出器５の回転軸１の軸方向にお
ける取付中心位置の間隔である。
側磁気軸受２、前側磁気軸受２と後側磁気軸受３、後側
磁気軸受３と後側位置検出器５の回転軸１の軸方向にお
ける取付中心位置の間隔である。
回転軸１の軸線に直交する面において、前側のＸ方向（
横軸方向）をＦｘ方向、ｙ方向（縦軸方向）をＦｙ方向
、後側のＸ方向をＲｘ方向、ｙ方向をＲｙ方向と以下に
それぞれ呼称すれば、第２図に示すように、前側磁気軸
受２の固走子は２個づつのＦｘ固定子８ｘとＦｙ固定子
８ｙとが相互に直交するように配設されている。
横軸方向）をＦｘ方向、ｙ方向（縦軸方向）をＦｙ方向
、後側のＸ方向をＲｘ方向、ｙ方向をＲｙ方向と以下に
それぞれ呼称すれば、第２図に示すように、前側磁気軸
受２の固走子は２個づつのＦｘ固定子８ｘとＦｙ固定子
８ｙとが相互に直交するように配設されている。
各固定子ａｘ，ａｙはそれぞれ鉄心９Ｘ，９ｙに電磁コ
イル１０ ｘ， １０ Ｖが巻回されている。
イル１０ ｘ， １０ Ｖが巻回されている。
前側位置検出器４は相互に直交して配設されたＦｘ位置
検出器４ＸとＦｙ位置検出器４ｙとで構威され、制御回
路６はＦｘ位置検出器４ＸおよびＦｙ位置検出器４ｙに
それぞれ対応するＦｘ制御回路６ｘおよびＦｙ制御回路
６ｙで構或されている。
検出器４ＸとＦｙ位置検出器４ｙとで構威され、制御回
路６はＦｘ位置検出器４ＸおよびＦｙ位置検出器４ｙに
それぞれ対応するＦｘ制御回路６ｘおよびＦｙ制御回路
６ｙで構或されている。
Ｆｘ位置検出器４ＸおよびＦｙ位置検出器４ｙで検出さ
れた検出信号はＦｘ制御回路６ＸおよびＦｙ制御回路６
ｙで制御されてＦｘ電磁コイル１０ Ｘおよび下ｙ電磁
コイル１０ｙにそれぞれ印加されるようになっている。
れた検出信号はＦｘ制御回路６ＸおよびＦｙ制御回路６
ｙで制御されてＦｘ電磁コイル１０ Ｘおよび下ｙ電磁
コイル１０ｙにそれぞれ印加されるようになっている。
後側に設けられた磁気軸受３、固定子１１の鉄心１２に
巻回された電磁コイル１３、位置検出器５および制御回
路７は前側に設けられたそれぞれと同様に構威されてお
り、第３図のブロック線図で示すように、Ｒｘ位置検出
器５ＸおよびＲｙ位置検出器５ｙで検出された検出信号
はＲＸ制御回路７ＸおよびＲｙ制御回路７ｙで制御され
てＲｘ電磁コイル１３ＸおよびＲｙ電磁コイル１３ｙに
それぞれ印加されるようになっている。
巻回された電磁コイル１３、位置検出器５および制御回
路７は前側に設けられたそれぞれと同様に構威されてお
り、第３図のブロック線図で示すように、Ｒｘ位置検出
器５ＸおよびＲｙ位置検出器５ｙで検出された検出信号
はＲＸ制御回路７ＸおよびＲｙ制御回路７ｙで制御され
てＲｘ電磁コイル１３ＸおよびＲｙ電磁コイル１３ｙに
それぞれ印加されるようになっている。
しかし、従来の制御形磁気軸受装置は設計又は組立の構
造上の制限を受けて、磁気軸受２，３および位置検出器
４，５は回転軸１の軸方向に対して相互に一定の位置間
隔をもって配設する必要があった。
造上の制限を受けて、磁気軸受２，３および位置検出器
４，５は回転軸１の軸方向に対して相互に一定の位置間
隔をもって配設する必要があった。
従って、第４図のように、横軸に回転軸１の軸方向寸法
、縦軸に回転軸１のＸ方向変位をとって、Ｆｘ位置検出
器４Ｘで検出されるＸ方向変位とＲｘ位置検出器５Ｘで
検出されるＸ方向変位に差がある場合の一例を示せば、
ｘｆはＦｘ位置検出器４Ｘで検出されたＸ方向変位、ｘ
ｒはＲｘ位置検出器５Ｘで検出されたＸ方向変位、Ｕｆ
は前側磁気軸受２の中心位置における回転軸１のＸ方向
変位、Ｕｒは後側磁気軸受３の中心位置における回転軸
１のＸ方向変位である。
、縦軸に回転軸１のＸ方向変位をとって、Ｆｘ位置検出
器４Ｘで検出されるＸ方向変位とＲｘ位置検出器５Ｘで
検出されるＸ方向変位に差がある場合の一例を示せば、
ｘｆはＦｘ位置検出器４Ｘで検出されたＸ方向変位、ｘ
ｒはＲｘ位置検出器５Ｘで検出されたＸ方向変位、Ｕｆ
は前側磁気軸受２の中心位置における回転軸１のＸ方向
変位、Ｕｒは後側磁気軸受３の中心位置における回転軸
１のＸ方向変位である。
回転軸１が剛体であって、ａ十ｂ＋ｃ＝Ｌとすればｘｆ
， ｘｒ，Ｕｆ， Ｕｒの間に次の関係が戊り立つ。
， ｘｒ，Ｕｆ， Ｕｒの間に次の関係が戊り立つ。
即ち、上式より明らかなように、磁気軸受２，３の中心
位置における回転軸１のＸ方向変位Ｕｘ，ＵｙはＦｘ位
置検出器４ＸおよびＲｘ位置検出器５ｘで検出されるＸ
方向変位ｘｆおよびｘｒの函数であるので、例えば前側
磁気軸受２の中心位置における回転軸１のＸ方向変位Ｕ
ｆをＦｘ位置検出器４Ｘで検出されるＸ方向変位ｘｆの
みで制御しようとすれば、（１）式におけるａｘｒ／ｊ
の誤差を生ずることが回避できない。
位置における回転軸１のＸ方向変位Ｕｘ，ＵｙはＦｘ位
置検出器４ＸおよびＲｘ位置検出器５ｘで検出されるＸ
方向変位ｘｆおよびｘｒの函数であるので、例えば前側
磁気軸受２の中心位置における回転軸１のＸ方向変位Ｕ
ｆをＦｘ位置検出器４Ｘで検出されるＸ方向変位ｘｆの
みで制御しようとすれば、（１）式におけるａｘｒ／ｊ
の誤差を生ずることが回避できない。
従って、従釆の制御形磁気軸受装置は磁気軸受２，３で
支承される回転軸１の正確な位置制御が困難で、高精度
が得られなかったと云う欠点があった。
支承される回転軸１の正確な位置制御が困難で、高精度
が得られなかったと云う欠点があった。
また位置検出器４，５を各磁気軸受２，３の左右にそれ
ぞれ設けて、各磁気軸受２，３の左右の位置検出器の検
出信号を制御回路６，７で制御すれば、制御回路６，７
からの制御信号の誤差をなくすることができるが構造が
複雑になると云う欠点があった。
ぞれ設けて、各磁気軸受２，３の左右の位置検出器の検
出信号を制御回路６，７で制御すれば、制御回路６，７
からの制御信号の誤差をなくすることができるが構造が
複雑になると云う欠点があった。
この考案は上記の欠点を解決するためのものであって、
回転軸を回転自在に支承する２組のラジアル形の磁気軸
受と、この各形磁気軸受の近傍で回転軸の互に直交する
半径方向変位を検出する位置検出器と、磁気軸受の入力
電流を位置検出器の検出信号で制御する制御回路を有す
る制御形磁気軸受装置において、磁気軸受および位置検
出器の回転軸方向の取付位置によって生ずる制御信号の
誤差を補正する補正回路を設けたことによって、簡単な
構造で製造費の安い高精度の制御形磁気軸受装置を得る
ことを目的とする。
回転軸を回転自在に支承する２組のラジアル形の磁気軸
受と、この各形磁気軸受の近傍で回転軸の互に直交する
半径方向変位を検出する位置検出器と、磁気軸受の入力
電流を位置検出器の検出信号で制御する制御回路を有す
る制御形磁気軸受装置において、磁気軸受および位置検
出器の回転軸方向の取付位置によって生ずる制御信号の
誤差を補正する補正回路を設けたことによって、簡単な
構造で製造費の安い高精度の制御形磁気軸受装置を得る
ことを目的とする。
この考案の実施例について以下図面にもとづいて説明す
る。
る。
第５図において、回転軸２１がラジアル形の前側磁気軸
受２２および後側磁気軸受２３で回転自在に支承されて
いる。
受２２および後側磁気軸受２３で回転自在に支承されて
いる。
２４， ２５は回転軸２１の半径方向の変位を検出する
位置検出器で磁気軸受２２， ２３の近傍にそれぞれ設
けられ、２６， ２７は位置検出器２４，２５の検出信
号を制御する制御回路である。
位置検出器で磁気軸受２２， ２３の近傍にそれぞれ設
けられ、２６， ２７は位置検出器２４，２５の検出信
号を制御する制御回路である。
前側磁気軸受２２は固定子２８の鉄心２９に電磁コイル
３０が巻回され、後側磁気軸受２３は固定子３１の鉄心
３２に電磁コイル３３が巻回されて構或されている。
３０が巻回され、後側磁気軸受２３は固定子３１の鉄心
３２に電磁コイル３３が巻回されて構或されている。
３４は位置検糸器２４， ２５の検出信号を補正するた
めの補正回路である。
めの補正回路である。
第６図に示す如く、前述の従来の制御形磁気軸受装置と
同様に、位置検出器２４， ２５は相互に直交して配設
されたＦｘ位置検出器２４ ＸおよびＲｙ位置検出器２
４ ｙ、ならびにＲｘ位置検出器２５ＸおよびＲｘ位置
検出器２５ ｙでそれぞれ構或され、前側磁気軸受２２
はＦｘ電磁コイル３０ ＸおよびＦｙ電磁コイル３０
ｙを、後側磁気軸受２３はＲｘ電磁コイル３３ Ｘおよ
びＲｙ電磁コイル３３ｙをそれぞれ有し、制御回路２６
． ２７は各電磁コイル３０ ｘ， ３０ Ｙ， ［３
ｘ， ３３ ｙの入力電流を制御するＦｘ制御回路２
６ Ｘ、およびＦｙ制御回路２６ｙ、ならびにＲｘ制御
回路２７ ＸおよびＲｙ制御回路２７ｙでそれぞれ構威
されている。
同様に、位置検出器２４， ２５は相互に直交して配設
されたＦｘ位置検出器２４ ＸおよびＲｙ位置検出器２
４ ｙ、ならびにＲｘ位置検出器２５ＸおよびＲｘ位置
検出器２５ ｙでそれぞれ構或され、前側磁気軸受２２
はＦｘ電磁コイル３０ ＸおよびＦｙ電磁コイル３０
ｙを、後側磁気軸受２３はＲｘ電磁コイル３３ Ｘおよ
びＲｙ電磁コイル３３ｙをそれぞれ有し、制御回路２６
． ２７は各電磁コイル３０ ｘ， ３０ Ｙ， ［３
ｘ， ３３ ｙの入力電流を制御するＦｘ制御回路２
６ Ｘ、およびＦｙ制御回路２６ｙ、ならびにＲｘ制御
回路２７ ＸおよびＲｙ制御回路２７ｙでそれぞれ構威
されている。
補正回路３４はＦｘ位置検出器２４ ＸおよびＲｘ位置
検出器２５ Ｘの検出信号を補正するＸ方向補正回路３
４ Ｘと、Ｆｙ位置検出器２４ ｙおよびＲｙ位置検出
器２５ ｙの検出信号を補正するｙ方向補正回路３４
ｙとで構或されている。
検出器２５ Ｘの検出信号を補正するＸ方向補正回路３
４ Ｘと、Ｆｙ位置検出器２４ ｙおよびＲｙ位置検出
器２５ ｙの検出信号を補正するｙ方向補正回路３４
ｙとで構或されている。
上記のように構或されたこの考案の制御形磁気軸受装置
の磁気軸受２２， ２３で支承される回転軸２１は回転
軸２１のＸ方向変位がＦｘ位置検出器２４ＸおよびＲｘ
位置検出器２５ Ｘで検出され、この検出信号がＸ方向
補正回路３４ Ｘで補正されてＦｘ制御回路２６ Ｘお
よびＲｘ制御回路２７ Ｘをそれぞれ経て、Ｆｘ制御回
路２６ ＸおよびＲｘ制御回路２７ Ｘからの各制御信
号が前側磁気軸受のＦｘ電磁コイル３０ Ｘおよび後側
磁気軸受のＲｘ電磁コイル３３Ｘにそれぞれ印加されて
各磁気軸受２２． ２３の取付位置におけるＸ方向の位
置制御がなされ、同様に回転軸２１のｙ方向変位がＦｙ
位置検出器２４ ｙおよびＲｙ位置検出器２５ｙで検出
され、この検出信号がｙ方向補正回路３４ ｙで補正さ
れてＦｙ制御回路２６ ｙおよびＲｙ制御回路２７ｙを
それぞれ経て、Ｆｙ制御回路２６ ｙおよびＲｙ制御回
路２７ｙからの各制御信号が前側磁気軸受のＦＹ電磁コ
イル３０ ｙおよび後側磁気軸受のＲｙ電磁コイル３０
ｙにそれぞれ印加されて各磁気軸受２２， ２３の取
付位置におけるｙ方向の位置制御がなされる。
の磁気軸受２２， ２３で支承される回転軸２１は回転
軸２１のＸ方向変位がＦｘ位置検出器２４ＸおよびＲｘ
位置検出器２５ Ｘで検出され、この検出信号がＸ方向
補正回路３４ Ｘで補正されてＦｘ制御回路２６ Ｘお
よびＲｘ制御回路２７ Ｘをそれぞれ経て、Ｆｘ制御回
路２６ ＸおよびＲｘ制御回路２７ Ｘからの各制御信
号が前側磁気軸受のＦｘ電磁コイル３０ Ｘおよび後側
磁気軸受のＲｘ電磁コイル３３Ｘにそれぞれ印加されて
各磁気軸受２２． ２３の取付位置におけるＸ方向の位
置制御がなされ、同様に回転軸２１のｙ方向変位がＦｙ
位置検出器２４ ｙおよびＲｙ位置検出器２５ｙで検出
され、この検出信号がｙ方向補正回路３４ ｙで補正さ
れてＦｙ制御回路２６ ｙおよびＲｙ制御回路２７ｙを
それぞれ経て、Ｆｙ制御回路２６ ｙおよびＲｙ制御回
路２７ｙからの各制御信号が前側磁気軸受のＦＹ電磁コ
イル３０ ｙおよび後側磁気軸受のＲｙ電磁コイル３０
ｙにそれぞれ印加されて各磁気軸受２２， ２３の取
付位置におけるｙ方向の位置制御がなされる。
磁気軸受２２，２３および位置検出器２４， ２５の取
付位置が設計上から定まる回転軸２１の軸方向の各取付
間隔ａ，ｂ，Ｃと前記（１）， （２）式をもとにＸ方
向補正回路３４Ｘを設定し、同様にｙ方向補正回路３４
ｙを設定すれば位置検出器２４． ２５の検出信号と
磁気軸受２２，２３に対する位置制御のための制御回路
２６． ２７からの制御信号との誤差の発生が解消され
るようになる。
付位置が設計上から定まる回転軸２１の軸方向の各取付
間隔ａ，ｂ，Ｃと前記（１）， （２）式をもとにＸ方
向補正回路３４Ｘを設定し、同様にｙ方向補正回路３４
ｙを設定すれば位置検出器２４． ２５の検出信号と
磁気軸受２２，２３に対する位置制御のための制御回路
２６． ２７からの制御信号との誤差の発生が解消され
るようになる。
この考案の制御形磁気軸受装置は以上説明したように、
回転軸を支承する２組のラジアル形の磁気軸受と、この
各磁気軸受の近傍で回転軸の互に直交する半径方向変位
を検出する位置検出器と、磁気軸受の入力電流を位置検
出器の検出信号で制御する制御回路を有する制御形磁気
軸受装置において、磁気軸受および位置検出器の回転軸
方向の取付位置によって生ずる制御信号の誤差を補正す
る補正回路を設けたことによって、制御形磁気軸受装置
が簡単な構造で、安い製造費で高い回転精度が得られる
と云う効果があった。
回転軸を支承する２組のラジアル形の磁気軸受と、この
各磁気軸受の近傍で回転軸の互に直交する半径方向変位
を検出する位置検出器と、磁気軸受の入力電流を位置検
出器の検出信号で制御する制御回路を有する制御形磁気
軸受装置において、磁気軸受および位置検出器の回転軸
方向の取付位置によって生ずる制御信号の誤差を補正す
る補正回路を設けたことによって、制御形磁気軸受装置
が簡単な構造で、安い製造費で高い回転精度が得られる
と云う効果があった。
第１図ないし第４図は従来の制御形磁気軸受装置の一例
を示すもので、第１図は要部縦断面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ線における矢印の方向でみた原理説明図、第３
図はブロック線図、第４図は回転軸の軸方向位置と回転
軸のＸ方向変位の関係を表わした説明図、第５図および
第６図はこの考案の制御形磁気軸受装置の実施例を示し
たもので、第５図は要部縦断面図、第６図はブロック線
図である。 ２１・・・回転軸、２２． ２３・・・ラジアル形磁気
軸受、２４，２５・・・位置検出器、２６． ２７・・
・制御回路、３４・・・補正回路。
を示すもので、第１図は要部縦断面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ線における矢印の方向でみた原理説明図、第３
図はブロック線図、第４図は回転軸の軸方向位置と回転
軸のＸ方向変位の関係を表わした説明図、第５図および
第６図はこの考案の制御形磁気軸受装置の実施例を示し
たもので、第５図は要部縦断面図、第６図はブロック線
図である。 ２１・・・回転軸、２２． ２３・・・ラジアル形磁気
軸受、２４，２５・・・位置検出器、２６． ２７・・
・制御回路、３４・・・補正回路。
Claims (1)
- 回転軸を回転自在に支承する２組のラジアル形の磁気軸
受と、この各磁気軸受の近傍で前記回転軸の互に直交す
る半径方向変位を検出する位置検出装置と、前記磁気軸
受の入力電流を前記位置検出器の検出信号で制御する制
御回路とを有する制御形磁気軸受装置において、前記磁
気軸受および前記位置検出器の前記回転軸の軸方向の相
互取付位置によって生ずる制御信号の誤差を補正する補
正回路を設けたことを特徴とする制御形磁気軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16035380U JPS596261Y2 (ja) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | 制御形磁気軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16035380U JPS596261Y2 (ja) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | 制御形磁気軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5783917U JPS5783917U (ja) | 1982-05-24 |
| JPS596261Y2 true JPS596261Y2 (ja) | 1984-02-27 |
Family
ID=29519345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16035380U Expired JPS596261Y2 (ja) | 1980-11-11 | 1980-11-11 | 制御形磁気軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596261Y2 (ja) |
-
1980
- 1980-11-11 JP JP16035380U patent/JPS596261Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5783917U (ja) | 1982-05-24 |
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