非線形計画法による6突極型能動磁気軸受の制御電流の検討

摘要

Active magnetic bearings are not widely used because of high cost and significantly large dimensions compared with mechanical bearings. 6-pole active magnetic bearings have fewer poles than usual 8-pole AMBs, then, it is easier to miniaturize and suitable for small motors. However, because the magnetic circuit of the 6-pole AMBs is difference in the x and y directions, the calculation of coil currents becomes complex. In this paper, control currents of the 6-pole AMB are calculated by nonlinear programming method. The power consumption is set for an objective function, and the magnetic bearing forces and current limits are set for constraint function. Optimal currents are calculated by using sequential quadratic programming. The results of numerical simulations show that the control currents are obtained by the proposed method.%近年，小型モータの長寿命化や低騒音化の要求が高まつてきている。その結果電磁石と永久磁石の磁気力を用いて回転軸を非接触で支持することのできる磁気軸受を使つた小型モータが開発されている。磁気軸受は非接触の支持が可能であるために摩擦や摩耗がなく，潤滑油を使用しないので手入れを必要とせず，極低温下や真空といった特殊な環境下やクリーンな環境での使用及び長寿命化を実現することが可能である。さらに磁気軸受は能動制御を行うため，振動制御や高速回転などの高性能制御が実現できる。