| 研究概要 |
(1)幾何学的アプローチと呼ばれる制御系設計手法をセルフセンシング磁気軸受に適用し,つぎのことを理論的に示した.
(1)セルフセンシング磁気軸受では,自動的にゼロパワー制御が実現される。
(2)不つり合い補償を行うことができる
(2)搬送装置用電磁石のコア及び浮上体の吸引部を塊状(solid)とした場合のセルフセンシング磁気浮上の方法について,理論的な検討を行った.このような磁気浮上系では,渦電流の影響が無視できなくなるが,渦電流を状態変数として含んだ磁気浮上系は不可制御となるため,従来のセルフセンシング浮上の理論をそのまま適用することはできない.しかし,コイル1巻き当たりの磁束と磁気抵抗の積によって定義される新しい状態変数を導入することによって,可制御な系に変換することができる.したがって,従来と同じ構造のコントローラによって,セルフセンシング磁気浮上が可能となることを示した.
(3)珪素鋼(SCM415)をコアおよび吸引部に使用した磁気浮上系の1自由度モデルを試作した.
(4)塊状磁極を持つ電磁石では,渦電流の影響で,励磁電流と磁束との間に位相遅れが生じることがわかった.
(5)試作した装置において,制御系の設計に必要となるパラメータを測定した.測定の結果,インダクタンスや逆起電力係数は,測定周波数によって,大きく変化することがわかった.
(6)測定したパラメータを用いて,制御系を設計し,セルフセンシング磁気浮上を試みた.実験には,平成5年度に購入した高速ディジタル信号処理システムを用いた.実験の結果,塊状磁極を有する磁気軸受では,セルフセンシング方式で安定な磁気浮上状態を実現することが困難であることがわかった.
(7)(6)の結果から,磁気浮上搬送装置にセルフセンシング磁気軸受を利用する場合には,電磁石の磁極を積層構造とすべきであるとの知見を得た.
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