磁轴承装置和流体机械系统制造方法及图纸

在第一模式下，控制部(40)进行第一工作和第二工作，在第一工作中，控制部控制电磁铁(51、52)的合成电磁力(F)，使得被支承体在预先设定好的移动范围内移动，在第二工作中，控制部基于参照值(R)与在第一工作中的位置传感器(30)的输入输出特性获取温度漂移相关信息，该温度漂移相关信息是表示参照值(R)与位置传感器(30)的输入输出特性之间的相关性的。在第二模式下，控制部(40)进行第三工作和第四工作，在第三工作中，控制部根据位置传感器(30)的检测信号的信号电平控制电磁铁(51、52)的合成电磁力(F)，在第四工作中，控制部基于温度漂移相关信息和第三工作中的参照值(R)补偿第三工作中的位置传感器(30)的输入输出特性。

Magnetic Bearing Device and Fluid Mechanical System

In the first mode, the control unit (40) performs the first and second work. In the first work, the control unit controls the composite electromagnetic force (F) of the electromagnet (51, 52) so that the supported body moves within a predetermined range of movement. In the second work, the control unit obtains temperature drift correlation based on the reference value (R) and the input and output characteristics of the position sensor (30) in the first work. The temperature drift correlation information represents the correlation between the reference value (R) and the input and output characteristics of the position sensor (30). In the second mode, the control unit (40) performs the third and fourth work. In the third work, the control unit controls the composite electromagnetic force (F) of the electromagnet (51, 52) according to the signal level of the detection signal of the position sensor (30). In the fourth work, the control unit compensates the input of the position sensor (30) in the third work based on the temperature drift related information and the reference value (R) in the third work. Output characteristics.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁轴承装置和流体机械系统
本公开涉及一种磁轴承装置和包括该磁轴承装置的流体机械系统。
技术介绍
迄今为止，已知一种磁轴承，其构成为利用多个电磁铁的合成电磁力非接触地支承旋转轴等被支承体。例如，在专利文献1中，公开了包括这种磁轴承的磁轴承装置。专利文献1中的磁轴承装置构成为：利用位置检测传感器检测对象物(被支承体)的位置，将该检测信号(位置检测传感器的输出)作为反馈信号输入到控制电路中，控制电磁铁的电磁力来将对象物保持在规定位置上。如上所述，专利文献1的磁轴承装置根据位置检测传感器的输出控制对象物的位置。在专利文献1的图4中公开了一种位置传感器的结构，该位置传感器抑制由于温度变化引起的传感器输出的漂移(由于温度变化而产生的传感器的输入输出特性的变化，即温度漂移)。在该结构中，将两个位置检测部布置成夹着测量对象物相互对置，将两个位置检测部的输出经由两个传感器控制器输入到差动放大电路中并让差动放大电路进行计算，从而抑制位置传感器的温度漂移。专利文献1：日本公开技术公报实开平4－40308号公报
技术实现思路
－专利技术要解决的技术问题－然而，在专利文献1的图4中公开的结构中，两个位置检测部的温度漂移(由于温度变化而产生的输入输出特性的变化)并不一定相等。在两个位置检测部的温度漂移不等的情况下，在差动放大电路中不能使两个位置检测部的温度漂移相抵消。其结果是，取决于位置检测部的温度漂移的信号分量会残留在差动放大电路的输出信号中，导致根据该差动放大电路的输出信号进行的磁悬浮控制(为了利用磁轴承的电磁铁的合成电磁力非接触地支承被支承体的控制)产生误差。因此，专利文献1的图4中公开的结构难以减小由位置传感器的温度漂移引起的磁悬浮控制的误差。因此，本公开的目的在于：提供一种磁轴承装置，其能够减小由位置传感器的温度漂移引起的磁悬浮控制的误差。－用以解决技术问题的技术方案－本公开的第一方面涉及一种磁轴承装置，其包括：磁轴承20，其具有多个电磁铁51、52，并且构成为利用该多个电磁铁51、52的合成电磁力F非接触地支承被支承体；位置传感器30，其构成为输出具有下述信号电平的检测信号，该信号电平对应于所述被支承体的在预先设定好的位置检测方向上的位置；以及控制部40，其具有第一模式和第二模式，并且获取参照值R，该参照值R与随着所述位置传感器30周围的温度变化而产生的该位置传感器30的输入输出特性的变化相关，在所述第一模式下，所述控制部40进行移动控制工作和信息获取工作，在所述移动控制工作中，所述控制部40控制所述多个电磁铁51、52的合成电磁力F，使得所述被支承体在所述位置检测方向上的预先设定好的移动范围内移动，在所述信息获取工作中，所述控制部40基于所述参照值R与在该移动控制工作中的位置传感器30的输入输出特性获取温度漂移相关信息，该温度漂移相关信息是表示该参照值R与该位置传感器30的输入输出特性之间的相关性的，在所述第二模式下，所述控制部40进行磁悬浮控制工作和温度补偿工作，在所述磁悬浮控制工作中，所述控制部40根据所述位置传感器30的检测信号的信号电平，控制所述多个电磁铁51、52的合成电磁力F，在所述温度补偿工作中，所述控制部40基于所述温度漂移相关信息和该磁悬浮控制工作中的所述参照值R补偿该磁悬浮控制工作中的该位置传感器30的输入输出特性。在上述第一方面中，通过在第一模式下进行移动控制工作和信息获取工作，能够将实际设备中的位置传感器30的输入输出特性(实际安装在磁轴承装置上的位置传感器30固有的输入输出特性)与参照值R建立对应关系并获取该输入输出特性。由此，能够获取温度漂移相关信息，该温度漂移相关信息表示实际设备中的位置传感器30的输入输出特性与参照值R之间的相关性。而且，通过在第二模式下进行磁悬浮控制工作和温度补偿工作，能够做到：基于温度漂移相关信息，准确地补偿在磁悬浮控制工作中的位置传感器30的输入输出特性，其中，该温度漂移相关信息表示实际设备中的位置传感器30的输入输出特性与参照值R之间的相关性。本公开的第二方面的磁轴承装置是这样的，在上述第一方面的磁轴承装置的基础上，所述磁轴承装置还包括触底轴承6，所述触底轴承6构成为：该触底轴承6与在被所述多个电磁铁51、52夹着的空间中朝向所述磁轴承20移动的所述被支承体接触，而避免该被支承体与该磁轴承20接触，在所述第一模式下，所述控制部40进行所述移动控制工作，使所述被支承体从在所述位置检测方向上的可移动范围的一端朝着另一端移动，其中，该可移动范围被所述触底轴承6限制。在上述第二方面中，能够利用触底轴承(touchdownbearing)6来限制被支承体的在位置检测方向上的可移动范围。需要说明的是，为了准确地推测位置传感器30的输入输出特性，优选，移动控制工作中的被支承体的在位置检测方向上的可移动范围被限制在预先设定好的范围内。因此，通过利用触底轴承6来限制被支承体的在位置检测方向上的可移动范围，能够准确地推测实际设备中的位置传感器30的输入输出特性。由此，能够获取准确地表示实际设备中的位置传感器30的输入输出特性与参照值R之间的相关性的温度漂移相关信息，因而能够基于温度漂移相关信息进一步准确地补偿磁悬浮控制工作中的位置传感器30的输入输出特性。本公开的第三方面的磁轴承装置是这样的，在上述第二方面的磁轴承装置的基础上，所述被支承体形成为圆柱状，所述多个电磁铁51、52包括夹着所述被支承体在该被支承体的径向上相互对置的第一电磁铁51和第二电磁铁52、以及夹着该被支承体在该被支承体的径向上相互对置的第三电磁铁53和第四电磁铁54，所述第三电磁铁53和所述第四电磁铁54的对置方向与所述第一电磁铁51和所述第二电磁铁52的对置方向交叉，所述位置传感器30的位置检测方向相当于所述第一电磁铁51和所述第二电磁铁52的对置方向，所述触底轴承6由供所述被支承体插入的径向触底轴承7构成，所述径向触底轴承7构成为：通过该径向触底轴承7的内周面与沿该径向触底轴承7的径向移动的所述被支承体接触，而避免该被支承体与所述磁轴承20接触，在所述第一模式下，所述控制部40进行所述移动控制工作，使所述被支承体一边与所述径向触底轴承7的内周面接触，一边沿着该径向触底轴承7的圆周方向移动。在上述第三方面中，因为能够利用径向触底轴承7的内周面来限制被支承体的在位置检测方向上的可移动范围，所以能够准确地推测实际设备中的位置传感器30的输入输出特性。由此，能够获取准确地表示实际设备中的位置传感器30的输入输出特性与参照值R之间的相关性的温度漂移相关信息，因而能够基于温度漂移相关信息进一步准确地补偿磁悬浮控制工作中的位置传感器30的输入输出特性。本公开的第四方面的磁轴承装置是这样的，在上述第二方面的磁轴承装置的基础上，所述被支承体形成为圆盘状，所述多个电磁铁51、52包括在所述被支承体的轴向上相互对置的第一电磁铁51和第二电磁铁52，所述位置传感器30的位置检测方向相当于所述第一电磁铁51和所述第二电磁铁52的对置方向，所述触底轴承6由夹着所述被支承体在该被支承体的轴向上相互对置的第一推力触底轴承8和第二推力触底轴承8构成，所述第一推力触底轴承8和所述第二推力触底轴承8构成为：通过所述第一推力触底轴承8和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁轴承装置，其特征在于：包括：磁轴承(20)，其具有多个电磁铁(51、52)，并且构成为利用该多个电磁铁(51、52)的合成电磁力(F)非接触地支承被支承体；位置传感器(30)，其构成为输出具有下述信号电平的检测信号，该信号电平对应于所述被支承体的在预先设定好的位置检测方向上的位置；以及控制部(40)，其具有第一模式和第二模式，并且获取参照值(R)，该参照值(R)与随着所述位置传感器(30)周围的温度变化而产生的该位置传感器(30)的输入输出特性的变化相关，在所述第一模式下，所述控制部(40)进行移动控制工作和信息获取工作，在所述移动控制工作中，所述控制部(40)控制所述多个电磁铁(51、52)的合成电磁力(F)，使得所述被支承体在所述位置检测方向上的预先设定好的移动范围内移动，在所述信息获取工作中，所述控制部(40)基于所述参照值(R)与在该移动控制工作中的位置传感器(30)的输入输出特性获取温度漂移相关信息，该温度漂移相关信息是表示该参照值(R)与该位置传感器(30)的输入输出特性之间的相关性的，在所述第二模式下，所述控制部(40)进行磁悬浮控制工作和温度补偿工作，在所述磁悬浮控制工作中，所述控制部(40)根据所述位置传感器(30)的检测信号的信号电平，控制所述多个电磁铁(51、52)的合成电磁力(F)，在所述温度补偿工作中，所述控制部(40)基于所述温度漂移相关信息和该磁悬浮控制工作中的所述参照值(R)补偿该磁悬浮控制工作中的该位置传感器(30)的输入输出特性。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种磁轴承装置，其特征在于：包括：磁轴承(20)，其具有多个电磁铁(51、52)，并且构成为利用该多个电磁铁(51、52)的合成电磁力(F)非接触地支承被支承体；位置传感器(30)，其构成为输出具有下述信号电平的检测信号，该信号电平对应于所述被支承体的在预先设定好的位置检测方向上的位置；以及控制部(40)，其具有第一模式和第二模式，并且获取参照值(R)，该参照值(R)与随着所述位置传感器(30)周围的温度变化而产生的该位置传感器(30)的输入输出特性的变化相关，在所述第一模式下，所述控制部(40)进行移动控制工作和信息获取工作，在所述移动控制工作中，所述控制部(40)控制所述多个电磁铁(51、52)的合成电磁力(F)，使得所述被支承体在所述位置检测方向上的预先设定好的移动范围内移动，在所述信息获取工作中，所述控制部(40)基于所述参照值(R)与在该移动控制工作中的位置传感器(30)的输入输出特性获取温度漂移相关信息，该温度漂移相关信息是表示该参照值(R)与该位置传感器(30)的输入输出特性之间的相关性的，在所述第二模式下，所述控制部(40)进行磁悬浮控制工作和温度补偿工作，在所述磁悬浮控制工作中，所述控制部(40)根据所述位置传感器(30)的检测信号的信号电平，控制所述多个电磁铁(51、52)的合成电磁力(F)，在所述温度补偿工作中，所述控制部(40)基于所述温度漂移相关信息和该磁悬浮控制工作中的所述参照值(R)补偿该磁悬浮控制工作中的该位置传感器(30)的输入输出特性。2.根据权利要求1所述的磁轴承装置，其特征在于：所述磁轴承装置还包括触底轴承(6)，所述触底轴承(6)构成为：该触底轴承(6)与在被所述多个电磁铁(51、52)夹着的空间中朝向所述磁轴承(20)移动的所述被支承体接触，而避免该被支承体与该磁轴承(20)接触，在所述第一模式下，所述控制部(40)进行所述移动控制工作，使所述被支承体从在所述位置检测方向上的可移动范围的一端朝着另一端移动，其中，该可移动范围被所述触底轴承(6)限制。3.根据权利要求2所述的磁轴承装置，其特征在于：所述被支承体形成为圆柱状，所述多个电磁铁(51、52)包括夹着所述被支承体在该被支承体的径向上相互对置的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：平田和也，阪胁笃，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP