コーン形のセンサレス磁気軸受の開発

• Project/Area Number: 15760160
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Dynamics/Control
• Research Institution: Fukuoka Institute of Technology
• Principal Investigator: 湯谷 和幸 福岡工業大学, 工学部, 講師 (00304866)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2003: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
• Keywords: 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

Research Abstract

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。