コーン形のセンサレス磁気軸受の開発

锥形无传感器磁力轴承的研制

• 批准号: 15760160
• 负责人: 湯谷 和幸
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Fukuoka Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760160/
• 关键词: 積層形鉄心; コーン形; ギャップセンサ; パワーアンプ; 電磁石; FFTサーボアナライザ

本年度は,当初,積層形鉄心を用いたコーン形(ロータ鉄心が円錐形)の能動形磁気軸受をギャップセンサ付きで立ち上げ,その特性を採ることを計画していたが,その前にまず練習用として,ロータ鉄心が棒状で,かつ,ラジアル軸受のみで構成される比較的簡単なフラット形磁気軸受(積層形鉄心を使用)を立ち上げることにした。そのために,前年度に製作した制御用の電子回路や,ギャップセンサ4組,パワーアンプ8ch分をすべて結線し,ロータを安定に浮上させることを試みた。永久磁石を使わない電磁石のみで,かつ磁極数が8極のタイプの磁気軸受を立ち上げた経験がこれまでに無いため,実現が簡単とはいえ,その立ち上げには非常に苦労したが,すべての電子回路や配線を再三再四に亘ってチェックするなど相当な試行錯誤の結果,2月中旬になってロータを安定して浮上させることにようやく成功した。その後,今年度交付された科学研究費補助金で購入したFFTサーボアナライザを用いて制御系の開ループ特性を2kHzまでとり,位相余有・ゲイン余有がそれぞれどのくらい確保されているか確認した。その結果,十分な余有が確保され,制御系の安定性が十分あることが確認できた。以上のように,本年度は,フラット形の磁気軸受のロータを安定して浮上させることに成功し,開ループ特性まで採取したのが実績である。

今年，我们最初计划使用带有间隙传感器的层压铁芯发射锥形的活动磁轴承（锥形转子芯），以捕获其特性，但是在此之前，我们决定使用一个相对简单的扁平磁性轴承（使用层压的铁芯（使用层压铁核），并用棒状轴杆和辐射轴承的形状和仅辐射轴承进行实践。为此，我们试图连接上一年中制造的所有控制电子电路，四个差距传感器和八个电源放大器通道，并稳定地抬起转子。尽管很容易意识到，但很难用不使用永久磁铁和八极磁极的电磁体启动磁性轴承，但是经过大量的试验和错误，我们终于设法在2月中旬设法使转子稳定。之后，使用FFT伺服分析仪（今年发行的Grant Grant for Scientific Research购买），将控制系统的开路特性最高为2KHz，并且确认控制系统的开路特性最高为2KHz，并确保了多少阶段和收益剩余。结果，已经确保了足够的剩余能力，并且控制系统足够稳定。如上所述，今年，我们成功地稳定地抬起了扁平磁性轴承的转子，甚至收集了开环特性。