[发明专利]磁轴承

权利要求书

1.一种磁轴承，其特征在于：

所述磁轴承包括：

定子(21)，其具有向驱动轴(13)施加电磁力的多个电磁铁(27)，以及

控制部(30)，其按照在所述电磁铁(27)之间关于下述变量中的两个以上变量间的相关关系的个体差的大小将控制区域分为两个，在所述个体差较小的控制区域即第一控制区域(A1)中利用各个电磁铁(27)共通的控制模型对所述驱动轴(13)进行位置控制，在所述个体差较大的控制区域即第二控制区域(A2)中利用针对各个电磁铁(27)或者规定数量的每组电磁铁组设置的控制模型对所述驱动轴(13)进行位置控制，所述变量为在所述电磁铁(27)中流动的电流(i)、在所述电磁铁(27)中通过的磁通匝链数(ψ)、所述定子(21)与所述驱动轴(13)之间的间隙(G)、所述电磁铁(27)的磁能(Wm)、所述电磁铁(27)中的磁共能(Wm’)、所述电磁铁(27)产生的电磁力、以及利用所述电流(i)、所述磁通匝链数(ψ)、所述间隙(G)、所述磁能(Wm)、所述磁共能(Wm’)、所述电磁力导出的变量。

2.根据权利要求1所述的磁轴承，其特征在于：

所述相关关系是在所述电磁铁(27)中流动的电流(i)、所述间隙(G)及所述电磁力的相关关系，

所述控制部(30)按照在所述电磁铁(27)之间关于在所述电磁铁(27)中流动的电流(i)、所述间隙(G)及所述电磁力的关系的个体差的大小将控制区域分为两个，在所述个体差较小的控制区域即第一控制区域(A1)中使用各个电磁铁(27)共通的控制模型控制所述电磁力来对所述驱动轴(13)进行位置控制，在所述个体差较大的控制区域即第二控制区域(A2)中利用针对各个电磁铁(27)或者规定数量的每组电磁铁组设置的控制模型控制所述电磁力来对所述驱动轴(13)进行位置控制。

3.根据权利要求2所述的磁轴承，其特征在于：

所述磁轴承包括：

电磁力计算部(41)，在多个所述电磁铁(27)中的一部分电磁铁(27)在所述第二控制区域(A2)中受到控制，且其它规定的电磁铁(27)在所述第一控制区域(A1)中受到控制，由此来进行了所述位置控制的状态下，所述电磁力计算部(41)根据所述第一控制区域(A1)的控制模型计算在该第一控制区域(A1)中受到控制的电磁铁(27)所产生的电磁力的合力，并且以该合力为基准，计算在所述第二控制区域(A2)中受到控制的电磁铁(27)所产生的电磁力，以及

控制模型建立部(40)，其根据所述电磁力计算部(41)算出的、在所述第二控制区域(A2)中受到控制的电磁铁(27)的电磁力，建立在所述第二控制区域(A2)中使用的控制模型。

4.根据权利要求3所述的磁轴承，其特征在于：

所述电磁力计算部(41)根据第一控制区域(A1)的控制模型预先算出当使所述驱动轴(13)在低负荷状态下悬浮时的电磁力后，再求出已预先算出的电磁力和所述合力之差作为在所述第二控制区域(A2)中受到控制的电磁铁(27)所产生的电磁力。

5.根据权利要求3或4所述的磁轴承，其特征在于：

在多个所述电磁铁(27)中的一部分电磁铁(27)在所产生的电磁力比所述第二控制区域(A2)大的第三控制区域(A3)中受到控制，且其它规定的电磁铁(27)在所述第二控制区域(A2)或所述第一控制区域(A1)中受到控制，由此来进行了所述位置控制的状态下，所述电磁力计算部(41)根据所述第二控制区域(A2)或所述第一控制区域(A1)的控制模型计算在所述第二控制区域(A2)或所述第一控制区域(A1)中受到控制的电磁铁(27)所产生的电磁力，并且以算出的电磁力为基准，计算在所述第三控制区域(A3)中受到控制的电磁铁(27)所产生的电磁力，

所述控制模型建立部(40)根据所述电磁力计算部(41)算出的计算值，建立在所述第三控制区域(A3)中使用的控制模型。