[發明專利]磁軸承及磁軸承的控制模型建立方法

在審

• 申請號: 201580045755.6
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN106605073A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 阪脅篤
• 申請（專利權）人: 大金工業株式會社
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 周全

1.一種磁軸承，其特征在于：

所述磁軸承包括：

定子(21)，其具有向驅動軸(13)施加電磁力的多個電磁鐵(27)，

計算部(41)，在根據預先存儲起來的第一控制區域(A1)用控制模型控制多個所述電磁鐵(27)中的一部分電磁鐵(27)，且除了在該第一控制區域(A1)中受到控制的電磁鐵(27)以外的、一個或一組電磁鐵(27)在第二控制區域(A2)中受到控制而對所述驅動軸(13)進行了位置控制的狀態下，所述計算部(41)根據該第一控制區域(A1)用控制模型求出在該第一控制區域(A1)中受到控制的電磁鐵(27)的因變量的值，以該因變量的值為基準，計算在所述第二控制區域(A2)中受到控制的電磁鐵(27)的因變量的值，所述第一控制區域(A1)用控制模型是用以根據下述變量中的兩個以上變量間的相關關系求出該相關關系所涉及的因變量的值的控制模型，所述變量為在所述電磁鐵(27)中流動的電流(i)、在所述電磁鐵(27)中通過的磁通匝鏈數(ψ)、所述定子(21)與所述驅動軸(13)之間的間隙(G)、所述電磁鐵(27)的磁能(Wm)、所述電磁鐵(27)中的磁共能(Wm’)、所述電磁鐵(27)產生的電磁力、以及利用所述電流(i)、所述磁通匝鏈數(ψ)、所述間隙(G)、所述磁能(Wm)、所述磁共能(Wm’)、所述電磁力導出的變量，以及

控制模型建立部(40)，其根據由所述計算部(41)算出的計算值，建立在所述第二控制區域(A2)中使用的控制模型。

2.根據權利要求1所述的磁軸承，其特征在于：

所述相關關系是在所述電磁鐵(27)中流動的電流(i)、所述間隙(G)及所述電磁力的相關關系，

在根據預先存儲起來的第一控制區域(A1)用控制模型控制多個所述電磁鐵(27)中的一部分電磁鐵(27)，且除了在該第一控制區域(A1)中受到控制的電磁鐵(27)以外的、一個或一組電磁鐵(27)在第二控制區域(A2)中受到控制而對所述驅動軸(13)進行了位置控制的狀態下，所述計算部(41)根據該第一控制區域(A1)用控制模型求出在該第一控制區域(A1)中受到控制的電磁鐵(27)的電磁力的合力，以該合力為基準，計算在所述第二控制區域(A2)中受到控制的電磁鐵(27)的電磁力，所述第一控制區域(A1)用控制模型是基于在所述電磁鐵(27)中流動的電流(i)、所述間隙(G)及所述電磁力的控制模型。

3.根據權利要求2所述的磁軸承，其特征在于：

所述計算部(41)根據所述第一控制區域(A1)的控制模型預先求出當僅利用在所述第一控制區域(A1)中受到控制的電磁鐵(27)使所述驅動軸(13)在低負荷狀態下懸浮時的電磁力后，再求出已預先算出的電磁力和所述合力之差作為在所述第二控制區域(A2)中受到控制的電磁鐵(27)所產生的電磁力。

4.根據權利要求2或3所述的磁軸承，其特征在于：

在多個所述電磁鐵(27)中的一部分電磁鐵(27)在所產生的電磁力比所述第二控制區域(A2)大的第三控制區域(A3)中受到控制，且其它規定的電磁鐵(27)在所述第二控制區域(A2)中受到控制，由此來進行了所述位置控制的狀態下，所述計算部(41)根據所述第二控制區域(A2)的控制模型求出在該第二控制區域(A2)中受到控制的電磁鐵(27)的電磁力，并且以已求出的電磁力為基準，計算在所述第三控制區域(A3)中受到控制的電磁鐵(27)的電磁力，

所述控制模型建立部(40)根據在第三控制區域(A3)中受到控制的電磁鐵(27)的電磁力的計算值，建立在所述第三控制區域(A3)中使用的控制模型。

5.根據權利要求1所述的磁軸承，其特征在于：

所述相關關系是所述磁通匝鏈數(ψ)、所述間隙(G)及所述電磁力的相關關系，

在根據預先存儲起來的第一控制區域(A1)用控制模型控制多個所述電磁鐵(27)中的一部分電磁鐵(27)，且除了在該第一控制區域(A1)中受到控制的電磁鐵(27)以外的、一個或一組電磁鐵(27)在第二控制區域(A2)中受到控制而對所述驅動軸(13)進行了位置控制的狀態下，所述計算部(41)根據該第一控制區域(A1)用控制模型求出在該第一控制區域(A1)中受到控制的電磁鐵(27)的電磁力的合力，以該合力為基準，計算在所述第二控制區域(A2)中受到控制的電磁鐵(27)的電磁力，所述第一控制區域(A1)用控制模型是基于所述磁通匝鏈數(ψ)、所述間隙(G)及所述電磁力的控制模型。