(57)【要約】【課題】磁気軸受や駆動回路等に異常が生じた場合であっても、タッチダウンベアリングの損傷を減少することができる磁気軸受駆動装置を提供する。【解決手段】シャフト１を磁気浮上させて支持する磁気軸受の複数の電磁石Ｘ１Ａ・・と、この電磁石を駆動制御する駆動回路３０を少なくとも２群に分割する。電磁石や駆動回路等に異常が生じたときには、その群の駆動回路の作動を停止させて他の群の駆動回路を作動して電磁石を作動状態にさせ、シャフト１をタッチダウンベアリング８、９に強制タッチダウンさせた後に、異常処理手段によって停止させることによって、シャフト１のタッチダウンベアリング８、９への衝突回数が減少し損傷を減少させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトを磁気浮上させて支持する磁気軸受の電磁石を駆動制御する磁気軸受駆動装置であって、
前記シャフトの周囲には複数の電磁石と、前記シャフトを支持するタッチベアリングが配置され、
前記複数の電磁石は少なくとも２群に分割されて前記シャフトの周囲に群を分けて配置すると共に、前記複数の電磁石を駆動する複数の駆動回路を少なくとも２群に分割し、
前記電磁石または前記駆動回路が異常のときに、その群の前記駆動回路の作動を停止させて他の群の前記駆動回路を作動させ、この作動させた駆動回路により駆動する前記電磁石によって前記シャフトを前記タッチダウンベアリングに接触させると共に、前記軸を回転駆動する駆動手段の作動を停止させる異常処理手段を備えたことを特徴とする磁気軸受駆動装置。
【請求項２】
前記電磁石は、通電したときに前記シャフトを磁気力によって吸引させる請求項１記載の磁気軸受駆動装置。
【請求項３】
各群の前記電磁石は、前記シャフトをラジアル方向に磁気浮上させて支持するように前記シャフトの軸芯を中心として等間隔に配置され、一つの群に属する複数の前記電磁石を隣接して配置した請求項１および２記載の磁気軸受駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャフトを電磁力により磁気浮上させて支持する磁気軸受に関し、特に、磁気軸受を構成する電磁石を駆動する磁気軸受駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、高速回転するモータ、或いは、ロータにより気体の排気を行うターボ分子ポンプにあっては、ロータを回転駆動するシャフトを２個のラジアル磁気軸受と１個のアキシャル磁気軸受とを有する磁気軸受装置で５軸制御可能に浮上軸支することが行われている。この種の磁気軸受装置については、特許第３２１５８４２号公報（特許文献１）或いは、特開平８−１８９５２７号公報（特許文献２）によって開示されている。
【０００３】
図８は、磁気軸受として能動型磁気軸受を使用した磁気軸受装置の構成を示している。この磁気軸受装置は、シャフト１の回転を除く５自由度の５軸方向を能動制御するようにしたものである。
【０００４】
即ち、シャフト１の略中央には、モータ２を構成するモータロータ３が固着され、このモータロータ３と対向する位置には、モータ２を構成するモータステータ４がケース５の内面に配置されている。このモータ２を挟んでシャフト１の左右には、第１のラジアル磁気軸受６と第２のラジアル磁気軸受７が設けられ、更にその外側には第１のタッチダウンベアリング８と第２のタッチダウンベアリング９が設けられている。そして、シャフト１のモータロータ３と第２のラジアル磁気軸受７との間には、アキシャル磁気軸受１０が配置されている。
【０００５】
上記第１のラジアル磁気軸受６の近傍には、シャフト１に対面させてラジアル方向の変位を検出する一対のラジアル変位センサ１１が配置されている。そして、ラジアル変位センサ１１によるシャフト１のラジアル変位の検出量に基き、後述する駆動回路によって第１のラジアル磁気軸受６に磁気力を発生させてシャフト１が中心付近にくるように制御するようになっている。
【０００６】
第２のラジアル磁気軸受７も同様に、シャフト１のラジアル変位を検出する一対のラジアル変位センサ１２を対面させ、この変位センサ１２の検出量に基き、第２のラジアル磁気軸受７に磁気力を発生させてシャフト１が中心付近にくるように制御するようになっている。
【０００７】
一方、アキシャル磁気軸受１０は、シャフト１に固着されたアキシャルディスク１０ａと、このアキシャルディスク１０ａを介してシャフト１のアキシャル変位を検出するアキシャル変位センサ１３と、アキシャルディスク１０ａを挟んで配置されたアキシャル電磁石ＺＡ、ＺＢとを有している。そして、アキシャル変位センサ１３によるシャフト１のアキシャル変位の検出量に基き、アキシャル電磁石ＺＡ、ＺＢの磁気力をアキシャルディスク１０ａが所定の位置にくるように制御するようになっている。
【０００８】
タッチダウンベアリング８、９は、シャフト１をラジアル磁気軸受６、７、アキシャル磁気軸受１０で支持しないときに、シャフト１やモータロータ３が、ステータ４と直接接触しないようにシャフト１を保持するために設けられている。また、タッチダウンベアリング８、９は、ラジアル磁気軸受６、７、アキシャル磁気軸受１０の磁気力やシャフト１及びモータロータ３とステータ４の各部の隙間を考慮して、シャフト１との隙間と位置が設定されている。
【０００９】
また、機能上、シャフト１とタッチダウンベアリング８、９の内輪部とのラジアル方向およびアキシャル方向の隙間は、それぞれ磁気軸受部及びモータ２部の隙間より小さく設定されると共に、厳密には、シャフト１を磁気軸受１０支持させない状態から、各磁気軸受で支持する際の立ち上げのため、または、ロータバランスがくずれたり、ロータの回転の負荷が増大したときの条件を考慮して設定されている。
【００１０】
また、シャフト１が磁気浮上しないときに、タッチダウンベアリング８、９に接触する部分は、表面硬度を高めるため焼入れや硬質クロームメッキ等の表面硬化処理が施されていて、タッチダウンベアリング８、９によってシャフト１を支持したときの耐久性を高めるようになっている。
【００１１】
上記第１および第２のラジアル磁気軸受６，７は、先端面をシャフト１に対向させたコアにコイルを巻回した電磁石が構成され、アキシャル磁気軸受１０と共に図１に示す駆動回路２０によって駆動制御されている。即ち、駆動回路２０は、第１および第２のラジアル磁気軸受６，７およびアキシャル磁気軸受１０の磁気力を制御する１０組の駆動回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉ、２０ｊを備えている。
【００１２】
上記制御回路ＣＰＵは、上述したラジアル方向の変位を検出する一対のラジアル変位センサ１１、１２、および、シャフト１のアキシャル変位を検出するアキシャル変位センサ１３からのラジアル変位およびアキシャル変位の検出量に基き、駆動回路２０に指令を与えてシャフト１が所定の位置になるように第１および第２のラジアル磁気軸受６，７およびアキシャル磁気軸受１０の磁気力を制御している。また、駆動回路２０は、図９に示すように、第１のラジアル磁気軸受６に設けられた各電磁石Ｘ１Ａ、Ｘ１Ｂ、Ｘ２Ａ、Ｘ２Ｂを駆動する駆動回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと、第２のラジアル磁気軸受７に設けた各電磁石Ｘ３Ａ、Ｘ３Ｂ、Ｘ４Ａ、Ｘ４Ｂを駆動する駆動回路２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｈおよび、アキシャル磁気軸受１０の電磁石Ｚ１Ａ、Ｚ１Ｂを駆動する各駆動回路２０ｉ、２０ｊ備え、第１および第２のラジアル磁気軸受６，７におけるＸ、Ｙ方向の各２軸、および、アキシャル磁気軸受１０におけるＺ方向の１軸を駆動している。
【００１３】
このような磁気軸受は、例えば１０万ｒｐｍ以上の高速回転で回転するシャフト１を支持し、上記第１および第２のラジアル磁気軸受６、７やアキシャル磁気軸受１０に無通電状態、或いは、低速回転状態では、タッチダウンベアリング８、９によってシャフト１を支持するようにしている。
【００１４】
【特許文献１】
特許第３２１５８４２号公報
【特許文献２】
特開平８−１８９５２７号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記第１および第２のラジアル磁気軸受６、７やアキシャル磁気軸受１０を駆動制御する１０組からなる上記駆動回路２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉ、２０ｊのうちの１回路、または、１０個の上記電磁石Ｘ１Ａ、Ｘ１Ｂ、Ｘ２Ａ、Ｘ２Ｂ、Ｘ３Ａ、Ｘ３Ｂ、Ｘ４Ａ、Ｘ４ＢおよびＺ１Ａ、Ｚ１Ｂの１個が何らかの原因で異常が発生した場合には、異常検出センサの信号に基づいて、制御回路ＣＰＵが異常の駆動回路の作動を停止させるか、或いは、全ての駆動回路の作動を停止させている。異常が生じた１つの駆動回路を停止させたときには、図１０に示すようにシャフト１に対する磁気力のバランスが崩れてシャフト１が偏芯するために、タッチダウンベアリング８、９への衝突を繰り返しながら回転を継続する。また、全ての駆動回路の作動を停止させたときには、シャフト１が磁気浮上できないので、やはり、タッチダウンベアリング８、９への衝突を繰り返しながら回転する。
【００１６】
タッチダウンベアリング８、９は、通常の無通電時或いは低速回転時におけるシャフト１の支持は可能であっても、上述したように、シャフト１が衝突を繰り返しながら回転した場合には、タッチダウンの許容回数を越えることから集中的に損傷し、やがて破壊されることがある。このため、タッチダウンベアリング８、９の機能を損なうという問題があった。
【００１７】
そこで本発明は、磁気軸受或いは駆動回路に異常が生じた場合であっても、タッチダウンベアリングの損傷を減少することができる磁気軸受駆動装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の磁気軸受駆動装置では、シャフトを磁気浮上させて支持する磁気軸受の複数の電磁石と、この電磁石を駆動制御する駆動回路を少なくとも２群に分割し、異常が生じたときには、その群の前記駆動回路の作動を停止させて他の群の駆動回路を作動し電磁石を作動状態にさせることにより、シャフトをタッチダウンベアリングに強制タッチダウンさせた後、シャフトを停止させる異常処理手段を備えていることから、シャフトのタッチダウンベアリングへの衝突回数が減少し損傷を減少させることにより、タッチダウンベアリングの寿命を延ばすことが可能となっている。
【００１９】
また、請求項２記載の磁気軸受駆動装置では、電磁石に通電したときにシャフトを磁気力によって吸引させることから、シャフトが作動状態となった他の群の電磁石によって強制タッチダウンさせ、衝突する回数を減少させることを可能になっている。
【００２０】
さらに、請求項３記載の磁気軸受駆動装置では、一つの群に属する複数の電磁石を隣接させて配置することにより、作動状態とした群の電磁石によってシャフトが偏奇してタッチダウンベアリングに強制タッチダウンさせるようになっている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１乃至図４は、本発明の磁気軸受駆動装置を示し、図１は、異常処理手段を構成する磁気軸受駆動回路、図２は、ラジアル磁気軸受を示し、図３は、アキシャル電磁石を示している。
【００２２】
図１に示す磁気軸受駆動回路は、５軸制御型の磁気軸受を駆動するように構成されている。尚、この磁気軸受駆動回路によって駆動制御される５軸制御型の磁気軸受は、前述した図８に示した２個のラジアル磁気軸受および１個のアキシャル磁気軸受に適用され、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
磁気軸受駆動回路は、第１および第２のラジアル磁気軸受６，７およびアキシャル磁気軸受１０の磁気力を制御する制御回路ＣＰＵと、第１および第２のラジアル磁気軸受６，７およびアキシャル磁気軸受１０の各電磁石を駆動する１０組の駆動回路３０を備えている。そして、これら駆動回路は、５組づつＡ群駆動回路３１とＢ群駆動回路３２に２分割されている。即ち、Ａ群駆動回路３１は第１および第２のラジアル磁気軸受６，７における一方の電磁石を駆動する５組の駆動回路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅから構成され、これら各駆動回路には、各々電磁石Ｘ１Ａ、Ｙ１Ａ、Ｘ２Ａ、Ｙ２Ａ、およびＺ１Ａのコイルが接続されている。また、Ｂ群駆動回路３２は、第１および第２のラジアル磁気軸受６，７の他方の電磁石Ｘ１Ｂ、Ｙ１Ｂ、Ｘ２Ｂ、Ｙ２Ｂ、およびＺ１Ｂを駆動する５組の駆動回路３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅから構成されている。
【００２４】
第１のラジアル磁気軸受６には、図２に示すように、シャフト１に対して先端面を対向させたコアにコイルを巻回した４個の電磁石Ｘ１Ａ、Ｘ１Ｂ、Ｙ１Ａ、Ｙ１Ｂが等角度に配置されている。そして、シャフト１の軸芯を中心に電磁石Ｘ１Ａと電磁石Ｘ１Ｂを互いに対面させ、電磁石Ｙ１Ａと電磁石Ｙ１Ｂを互いに対面させている。一方、第２のラジアル磁気軸受７についても、図示しないが、第１のラジアル磁気軸受６と同様に、４個の電磁石Ｘ２Ａ、Ｘ２Ｂ、Ｙ２Ａ、Ｙ２Ｂが等角度に配置すると共に、シャフト１の軸芯を中心に電磁石Ｘ２Ａと電磁石Ｘ２Ｂを対面させ、電磁石Ｙ２Ａと電磁石Ｙ２Ｂを対面させている。そして、これらの各電磁石は、上記Ａ群およびＢ群の各々の駆動回路により各コイルに電流を通電することによってシャフト１を磁気的に吸引するようにしている。また、アキシャル磁気軸受１０には、図３に示すように、２個の電磁石Ｚ１Ａ、Ｚ１Ｂがシャフト１に固着されたアキシャルディスク１０ａに対面させて配置している。以上のように、第１および第２のラジアル磁気軸受６、７の各電磁石も、Ａ群およびＢ群に２分割されている。尚、図２においては、便宜上、シャフト１自体を磁石体として各電磁石によって磁気的に吸引するようにしているが、実際には、シャフト１に永久磁石等の磁性体を一体的に固着して、この磁性体を各電磁石によって吸引させるようにしているものであり、以下の説明も同様である。
【００２５】
上述したＡ群駆動回路３１およびＢ群駆動回路３２は、各々制御回路ＣＰＵに接続され、この制御回路ＣＰＵの制御指令の基づき、Ａ群駆動回路３１およびＢ群駆動回路３２に接続されたＡ群およびＢ群の電磁石Ｘ１Ａ・・Ｚ１Ａ、およびＸ２Ａ・・Ｚ１Ｂが駆動制御される。そして、制御回路ＣＰＵは、上述したラジアル方向の変位を検出する一対のラジアル変位センサ１１、１２および、シャフト１のアキシャル変位を検出するアキシャル変位センサ１３からのラジアル変位およびアキシャル変位の検出量に基き、Ａ群駆動回路３１およびＢ群駆動回路３２に指令を与えてシャフト１が所定の位置になるように第１および第２のラジアル磁気軸受６，７およびアキシャル磁気軸受１０の磁気力を制御している。
【００２６】
一方、制御回路ＣＰＵには、例えば図４に示すような上記Ａ群駆動回路３１およびＢ群駆動回路３２に制御指令を送出するための制御回路３３が構成されている。尚、図４は、第１のラジアル磁気軸受６における電磁石Ｘ１Ａを駆動するための駆動回路を例示しているが、その他の各電磁石についても同様であるので個々の駆動回路については説明を省略する。
【００２７】
制御回路３３は、ラジアル変位センサ１１が検出したラジアル方向の変位に基づく信号が入力される位置検出回路３４と、この位置検出回路３４の位置信号に基づいて比例動作、積分動作およぶ微分動作等の演算処理を行いシャフト１の変位に対応した所定の制御電圧を発生するＰＩＤ制御回路３５と、リミッタ回路３６およびオペアンプ３７を備えている。上記オペアンプ３７の出力端子は、コレクタに電磁石Ｘ１Ａのコイルを接続した駆動回路のトランジスタ３８のベースに接続されており、ＰＩＤ制御回路３５からの制御電圧に応じて電磁石Ｘ１Ａのコイルの電流が制御されるようになっている。トランジスタ３８のエミッタには抵抗Ｒを介して接地されると共に、オペアンプ３７の反転入力端子に接続されている。
【００２８】
また、制御回路ＣＰＵには、上述したＡ群駆動回路３１およびＢ群駆動回路３２に制御指令を送出する他、図１に示すように、ロータの回転位置を検出してモータを回転駆動するポールセンサ、モータや磁気軸受等の温度異常を検出する温度センサ、低電圧（ＬＶ）、過電流（ＯＣ）、クロック異常（ＷＤＴＯＦ）等の各種異常が生じたときに駆動を禁止する駆動禁止回路、上記モータや磁気軸受の電流をフィードバックする電流フィードバック等々の各種信号が入力されるようになっている。上記駆動禁止回路は、上述した各種異常の他に、Ａ群駆動回路３１およびＢ群駆動回路３２、或いは、各電磁石Ｘ１Ａ・・の少なくとも一つが異常のときに発生する異常信号に基づき、モータを停止させる信号を出力するようになっていて、異常処理手段を構成している。
【００２９】
次に、上述した磁気軸受駆動回路の動作について説明する。今、Ａ群の電磁石にうち、電磁石Ｘ１Ａに例えば温度上昇による異常が発生したとする。この状態は温度センサによって検出され、その信号が制御回路ＣＰＵに出力される。このとき、制御回路ＣＰＵは、Ａ群駆動回路３１の全ての駆動回路３１ａ・・による駆動を停止させるように指令信号を発して駆動回路３１ａ・・の作動を停止させると共に、Ｂ群駆動回路３２の駆動回路３２ａ・・を作動させ、シャフト１を強制的に引き寄せるように指令信号を発することにより、シャフト１は、図５に示すような状態となる。
【００３０】
図５は、第１のラジアル磁気軸受６における異常時の状態を示している。この図から明らかなように、Ａ群駆動回路３１の作動を全て停止し、Ｂ群駆動回路３２の作動により、シャフト１は、矢示のように、Ｂ群駆動回路３２によって作動する２個の電磁石Ｘ１Ｂ、Ｙ１Ｂ側に磁気的に吸引される。つまり、前述したように、Ａ群に属する電磁石Ｘ１Ａ、Ｙ１Ａと、Ｂ群に属する電磁石Ｘ１Ｂ、Ｙ１Ｂは、シャフト１に対して偏奇させた位置に配置していることから、シャフト１は、Ｂ群に属する電磁石Ｘ１Ｂ、Ｙ１Ｂのほぼ中央付近に強制的に吸引される。この結果、シャフト１はタッチベアリング８に接触して強制タッチダウンが行われる。
【００３１】
シャフト１がタッチベアリング８に対して強制タッチダウンされると、シャフト１はタッチベアリング８にほぼ接触した状態で回転するので、位置が規制されて移動が抑制される。このため、シャフト１はタッチベアリング８への衝突回数が大幅に抑制される。上述した動作は、第２のラジアル磁気軸受７についても同様に作動し、Ｂ群駆動回路３２の全てを作動させることにより、Ｂ群に属する電磁石Ｘ２Ｂ、Ｙ２Ｂを作動させて、シャフト１をタッチベアリング９に強制タッチダウンさせる。
【００３２】
また、Ｂ群駆動回路３２の全てを作動させることによって、アキシャル磁気軸受１０における２個の電磁石Ｚ１Ａ、Ｚ１Ｂのうち、電磁石Ｚ１Ｂのみが作動状態となる。この結果、アキシャルディスク１０ａが電磁石Ｚ１Ｂに吸引されて、シャフト１が図６に示すように下方に移動する。
【００３３】
このように、シャフト１をタッチベアリング８、９に強制タッチダウンさせたときに、異常が発生したＡ群駆動回路３１、或いは、電磁石Ｘ１Ａ・・から発せられた異常信号に基づいて、制御回路ＣＰＵがモータ２の回転駆動を停止させる異常処理を行うことによってシャフト１の回転が停止する。この結果、シャフト１はタッチベアリング８、９に強制タッチダウンした状態で停止する。
【００３４】
上述した例は、Ａ群の電磁石のうち電磁石Ｘ１Ａに異常が生じた場合について説明したが、Ａ群の他の電磁石に異常が生じた場合も同様である。また、Ｂ群の電磁石の少なくとも一つに異常が生じた場合は、上述した例とは逆に、Ａ群駆動回路３１を作動させ、Ｂ群駆動回路３２を停止させることによって、シャフト１をタッチベアリング８、９に強制タッチダウンした状態で停止させることができる。更に、Ａ群駆動回路３１、或いは、Ｂ群駆動回路３２に回路温度異常、過電流異常等の異常が発生したときにも、異常が生じた群を停止させ、正常な群を作動させることによって、シャフト１をタッチベアリング８、９に強制タッチダウンさせ、やがてこの状態で停止させることができる。
【００３５】
図７は、本発明による磁気軸受駆動回路の他の実施形態を示している。即ち、前述した第１および第２のラジアル磁気軸受６、７の電磁石を駆動する駆動回路３０を例えば３分割した例を示し、シャフト１に対して先端面を対向させたコアにコイルを巻回した６個の電磁石ＸｎＡ、ＸｎＢ、ＸｎＣ、ＹｎＡ、ＹｎＢ、およびＹｎＣが等角度に配置されている。そして、Ａ群に属する電磁石ＸｎＡ、ＹｎＡを隣接させ、Ｂ群に属する電磁石ＸｎＢ、ＹｎＢを隣接させ、更に、Ｃ群に属する電磁石ＸｎＣ、ＹｎＣを隣接させている。これら３分割されたＡ、Ｂ、Ｃ群の各電磁石には、各々駆動回路（図示しない）が接続され、この駆動回路もＡ、Ｂ、Ｃ群に３分割されている。
【００３６】
以上の構成において、Ｂ群に属する電磁石ＸｎＢが過電流によって異常が発生した場合、制御回路ＣＰＵは、Ｂ群駆動回路の全ての駆動回路による駆動を停止させ、Ａ群駆動回路とＣ群駆動回路を作動させるように指令信号を発する。この結果、シャフト１は、Ａ群とＣ群に属する電磁石ＸｎＡ、ＹｎＡ、および、ＸｎＣ、ＹｎＣの作動によって、電磁石ＹｎＡと電磁石ＸｎＣの中間付近に吸引されて、シャフト１はタッチベアリング８に接触して強制タッチダウンが行われる。その後、前述した実施形態と同様に、制御回路ＣＰＵがモータ２の回転駆動を停止させる異常処理を行うことによってシャフト１の回転が停止し、シャフト１はタッチベアリング８、９に強制タッチダウンした状態で停止する。尚、上述した動作は、第１および第２のラジアル磁気軸受６、７において共通であるので、その説明は省略する。
【００３７】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形可能である。例えば、本発明が適用される図８に示した磁気軸受装置について、ラジアル磁気軸受やアキシャル磁気軸受の配列および構成は他に変更可能である。また、上述の実施形態は、５軸制御型の磁気軸受装置について説明したが、例えば、ラジアル方向に２軸のみ制御する同様に複数に分割してシャフトを強制タッチダウンさせるように構成しても良く、１軸乃至３軸制御型の磁気軸受装置にも適用可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１にかかる磁気軸受駆動装置は、シャフトを磁気浮上させて支持する複数の電磁石と、この電磁石を駆動制御する駆動回路を少なくとも２群に分割し、異常が生じた群の駆動回路の作動を停止させて他の群の駆動回路を作動して電磁石を作動状態にさせるので、シャフトをタッチダウンベアリングに強制タッチダウンさせることができ、その後、異常処理手段によってシャフトを強制タッチダウンさせた状態で停止することから、シャフトがタッチダウンベアリングに衝突する回数を減少させることが可能となり、タッチダウンベアリングの損傷を減少させることによって寿命を延ばすことができる。
【００３９】
また、本発明の請求項２にかかる磁気軸受駆動装置は、電磁石に通電したときにシャフトを磁気力によって吸引させることから、シャフトが作動状態となった他の群の電磁石に磁気的吸引によって強制タッチダウンさせることができことから、タッチダウンベアリング衝突する回数を減少させることが可能となる。
【００４０】
また、本発明の請求項２にかかる磁気軸受駆動装置は、一つの群に属する複数の電磁石を隣接させて配置したので、動作状態とした群の電磁石によってシャフトが偏奇してタッチダウンベアリングに強制タッチダウンさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気軸受駆動装置における実施態様を示すブロック図である。
【図２】本発明の磁気軸受駆動装置におけるラジアル磁気軸受の電磁石の配置を示す構成図である。
【図３】本発明の磁気軸受駆動装置におけるアキシャル磁気軸受を示す構成図である。
【図４】本発明の磁気軸受駆動装置における駆動回路を示す回路ブロック図である。
【図５】本発明の磁気軸受駆動装置におけるラジアル磁気軸受の異常時の作動状態を示す説明図である。
【図６】本発明の磁気軸受駆動装置におけるアキシャル磁気軸受の異常時の作動状態を示す説明図である。
【図７】本発明の磁気軸受駆動装置におけるラジアル磁気軸受の他の実施形態を示す構成図である。
【図８】磁気軸受駆動装置の構成を示す断面図である。
【図９】従来の磁気軸受駆動装置の駆動回路を示すブロック図である。
【図１０】従来の磁気軸受駆動装置におけるラジアル磁気軸受の異常時の作動状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１      シャフト
６      第１のラジアル磁気軸受
７      第２のラジアル磁気軸受
８      第１のタッチダウンベアリング
９      第２のタッチダウンベアリング
１０    アキシャル磁気軸受
１１    ラジアル変位センサ
１２    ラジアル変位センサ
１３    アキシャル変位センサ
３０    駆動回路
３１    Ａ群駆動回路
３２    Ｂ群駆動回路
Ｘ１Ａ、Ｙ１Ａ、Ｘ２Ａ、Ｙ２Ａ、Ｚ１Ａ    Ａ群の電磁石
Ｘ１Ｂ、Ｙ１Ｂ、Ｘ２Ｂ、Ｙ２Ｂ、Ｚ１Ｂ    Ｂ群の電磁石
ＣＰＵ  制御回路
【図１】
2004308823.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004308823.tif 000005
【図４】
2004308823.tif 000006
【図５】
2004308823.tif 000007
【図６】
2004308823.tif 000008
【図７】
2004308823.tif 000009
【図８】
2004308823.tif 000010
【図９】
2004308823.tif 000011
【図１０】
2004308823.tif 000012