JPH06197415A - 磁気浮上スライダ - Google Patents
磁気浮上スライダInfo
- Publication number
- JPH06197415A JPH06197415A JP34647192A JP34647192A JPH06197415A JP H06197415 A JPH06197415 A JP H06197415A JP 34647192 A JP34647192 A JP 34647192A JP 34647192 A JP34647192 A JP 34647192A JP H06197415 A JPH06197415 A JP H06197415A
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- Japan
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- slider
- gain
- levitation
- circuit
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Non-Mechanical Conveyors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 無負荷時と負荷時とに関係なく安定してスラ
イダを浮上できるような磁気浮上スライダを提供する。 【構成】 スライダ浮上位置基準電圧発生回路３１から
の基準電圧と浮上用ギャップセンサ２ａ，２ｂからのフ
ィードバック電圧とを比較回路３２で比較し、その差電
圧を偏差増幅回路３３で増幅し、位相補償回路３４で制
御系の位相遅れを補償するとともに、負荷時と無負荷時
とでゲインを可変し、電力増幅回路３５で電力増幅した
浮上用電磁石１ａ，１ｂを駆動することにより、無負荷
時にはゲインを低くして動剛性を小さくし、負荷時には
ゲインを高めて動剛性を高めることにより安定性を向上
させる。
イダを浮上できるような磁気浮上スライダを提供する。 【構成】 スライダ浮上位置基準電圧発生回路３１から
の基準電圧と浮上用ギャップセンサ２ａ，２ｂからのフ
ィードバック電圧とを比較回路３２で比較し、その差電
圧を偏差増幅回路３３で増幅し、位相補償回路３４で制
御系の位相遅れを補償するとともに、負荷時と無負荷時
とでゲインを可変し、電力増幅回路３５で電力増幅した
浮上用電磁石１ａ，１ｂを駆動することにより、無負荷
時にはゲインを低くして動剛性を小さくし、負荷時には
ゲインを高めて動剛性を高めることにより安定性を向上
させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は磁気浮上スライダに関
し、特に、半導体製造工場などのクリーンルームに設け
られ、レール上を浮上用電磁石によって磁気浮上しなが
ら走行するような磁気浮上スライダに関する。
し、特に、半導体製造工場などのクリーンルームに設け
られ、レール上を浮上用電磁石によって磁気浮上しなが
ら走行するような磁気浮上スライダに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の磁気浮上スライダの縦断面
図である。図３において、磁気浮上スライダは、浮上用
電磁石１ａ，１ｂと浮上用ギャップセンサ２ａ，２ｂと
制御回路４と電源用バッテリ５などを含む。この磁気浮
上スライダは、磁性体のレール３ａ，３ｂに対して磁気
浮上スライダ１０に設けられた浮上用ギャップセンサ２
ａ，２ｂによってレール３ａ，３ｂとの間の浮上方向に
おけるスライダの変位が検出され、その検出出力が制御
回路４に与えられる。制御回路４では、その変位と設定
値との偏差を増幅し、位相補償を行なった後、電力増幅
することにより、浮上用電磁石１ａ，１ｂの電磁力をそ
れぞれ制御する。
図である。図３において、磁気浮上スライダは、浮上用
電磁石１ａ，１ｂと浮上用ギャップセンサ２ａ，２ｂと
制御回路４と電源用バッテリ５などを含む。この磁気浮
上スライダは、磁性体のレール３ａ，３ｂに対して磁気
浮上スライダ１０に設けられた浮上用ギャップセンサ２
ａ，２ｂによってレール３ａ，３ｂとの間の浮上方向に
おけるスライダの変位が検出され、その検出出力が制御
回路４に与えられる。制御回路４では、その変位と設定
値との偏差を増幅し、位相補償を行なった後、電力増幅
することにより、浮上用電磁石１ａ，１ｂの電磁力をそ
れぞれ制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図４は従来の磁気浮上
スライダにおける動剛性と周波数との関係を示す特性図
であり、図５は周波数とゲインおよび位相との関係を示
す特性図である。
スライダにおける動剛性と周波数との関係を示す特性図
であり、図５は周波数とゲインおよび位相との関係を示
す特性図である。
【０００４】前述の図３に示した磁気浮上スライダにお
いて、剛性を極力大きくして使用したい場合には、制御
系のゲインを図５に示すカーブａからカーブｂとなるよ
うに上げてクロスオーバー周波数を上昇させることによ
って、図４の実線で示す動剛性から点線で示す動剛性に
上げることができる。図５におけるカーブｂで示すゲイ
ンでは、未だ位相余裕のある状態であり、制御系として
安定して動作させることができる。
いて、剛性を極力大きくして使用したい場合には、制御
系のゲインを図５に示すカーブａからカーブｂとなるよ
うに上げてクロスオーバー周波数を上昇させることによ
って、図４の実線で示す動剛性から点線で示す動剛性に
上げることができる。図５におけるカーブｂで示すゲイ
ンでは、未だ位相余裕のある状態であり、制御系として
安定して動作させることができる。
【０００５】一般にスライダの制御系のゲインを設定す
る場合、無負荷から搭載負荷状態の範囲で安定に浮上で
きる定数を選ばなければならない。しかしながら、１つ
の固定したゲイン定数で無負荷から搭載負荷状態までの
範囲を安定して浮上させることは、その範囲が広いほど
定数の選び方が困難になる。すなわち、スライダの浮上
中に、スライダが負荷を搭載している状態から無負荷状
態になった場合、負荷に対する制御系のゲインが必要以
上に高すぎると、レール３ａ，３ｂおよびスライダに何
らかの外乱が加わると、浮上用電磁石１ａ，１ｂの浮上
力が強すぎるため、スライダが所定の浮上定位置で止ま
らず、浮上方向と着地方向でオーバーシュートを繰り返
し、浮上定位置に落着かなくなってしまい、発振してし
まうという現象が生じる。
る場合、無負荷から搭載負荷状態の範囲で安定に浮上で
きる定数を選ばなければならない。しかしながら、１つ
の固定したゲイン定数で無負荷から搭載負荷状態までの
範囲を安定して浮上させることは、その範囲が広いほど
定数の選び方が困難になる。すなわち、スライダの浮上
中に、スライダが負荷を搭載している状態から無負荷状
態になった場合、負荷に対する制御系のゲインが必要以
上に高すぎると、レール３ａ，３ｂおよびスライダに何
らかの外乱が加わると、浮上用電磁石１ａ，１ｂの浮上
力が強すぎるため、スライダが所定の浮上定位置で止ま
らず、浮上方向と着地方向でオーバーシュートを繰り返
し、浮上定位置に落着かなくなってしまい、発振してし
まうという現象が生じる。
【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、無
負荷時と負荷時に関係なく安定して浮上できるような磁
気浮上スライダを提供することである。
負荷時と負荷時に関係なく安定して浮上できるような磁
気浮上スライダを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は浮上用電磁
石，レールと浮上用電磁石との間の浮上ギャップを測定
するためのギャップセンサおよびギャップセンサの出力
をフィードバック入力として受け、浮上用電磁石を制御
する制御手段を備えた磁気浮上スライダにおいて、制御
手段は無負荷時と負荷時とでゲインを可変させるための
ゲイン可変手段を含む。
石，レールと浮上用電磁石との間の浮上ギャップを測定
するためのギャップセンサおよびギャップセンサの出力
をフィードバック入力として受け、浮上用電磁石を制御
する制御手段を備えた磁気浮上スライダにおいて、制御
手段は無負荷時と負荷時とでゲインを可変させるための
ゲイン可変手段を含む。
【０００８】より好ましくは、ゲイン可変手段は位相補
償回路，比較回路または偏差増幅回路のいずれかのゲイ
ンを可変させる。
償回路，比較回路または偏差増幅回路のいずれかのゲイ
ンを可変させる。
【０００９】
【作用】この発明に係る磁気浮上スライダは、無負荷時
と負荷時とでゲインを可変させることにより、負荷時に
おけるスライダの浮上定位置を安定させ、負荷搭載時に
は高剛性を得ることができる。
と負荷時とでゲインを可変させることにより、負荷時に
おけるスライダの浮上定位置を安定させ、負荷搭載時に
は高剛性を得ることができる。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の一実施例の概略ブロック図
である。図１において、制御回路３０はスライダ浮上位
置基準電圧発生回路３１と比較回路３２と偏差増幅回路
３３と位相補償回路３４と電力増幅回路３５とによって
構成される。スライダ浮上位置基準電圧発生回路３１は
スライダの浮上方向の基準位置を示す一定の基準電圧を
発生する。比較回路３２は浮上用ギャップセンサ２ａ，
２ｂからのフィードバック電圧とスライダ浮上位置基準
電圧発生回路３１から与えられる基準電圧とを比較し、
両者の差電圧を出力する。偏差増幅回路３３は比較回路
３２から出力された偏差としての差電圧を増幅して位相
補償回路３４に与える。位相補償回路３４は制御系の位
相遅れを補償する。電力増幅回路３５は位相補償回路３
４の出力を浮上用電磁石１ａ，１ｂの動作に必要な適宜
のレベルに増幅する。
である。図１において、制御回路３０はスライダ浮上位
置基準電圧発生回路３１と比較回路３２と偏差増幅回路
３３と位相補償回路３４と電力増幅回路３５とによって
構成される。スライダ浮上位置基準電圧発生回路３１は
スライダの浮上方向の基準位置を示す一定の基準電圧を
発生する。比較回路３２は浮上用ギャップセンサ２ａ，
２ｂからのフィードバック電圧とスライダ浮上位置基準
電圧発生回路３１から与えられる基準電圧とを比較し、
両者の差電圧を出力する。偏差増幅回路３３は比較回路
３２から出力された偏差としての差電圧を増幅して位相
補償回路３４に与える。位相補償回路３４は制御系の位
相遅れを補償する。電力増幅回路３５は位相補償回路３
４の出力を浮上用電磁石１ａ，１ｂの動作に必要な適宜
のレベルに増幅する。
【００１１】図２はゲイン可変回路の具体的な電気回路
図である。この図２に示したゲイン可変回路は図１に示
した位相補償回路３４に内蔵される。すなわち、位相補
償回路３４は演算増幅器３４１を含む。この演算増幅器
３４１の一方の入力端（−）には、抵抗Ｒ１を介して偏
差増幅回路３３の出力が与えられる。演算増幅器３４１
の一方入力端と出力端との間には帰還抵抗Ｒ２が接続さ
れ、この帰還抵抗Ｒ２に対して抵抗Ｒ３と常閉リレー接
点５５との直列回路が並列接続される。演算増幅器３４
１の他方入力端（＋）は抵抗Ｒ４を介して接地される。
演算増幅器３４１の出力端は図１に示した電力増幅回路
３５に接続される。
図である。この図２に示したゲイン可変回路は図１に示
した位相補償回路３４に内蔵される。すなわち、位相補
償回路３４は演算増幅器３４１を含む。この演算増幅器
３４１の一方の入力端（−）には、抵抗Ｒ１を介して偏
差増幅回路３３の出力が与えられる。演算増幅器３４１
の一方入力端と出力端との間には帰還抵抗Ｒ２が接続さ
れ、この帰還抵抗Ｒ２に対して抵抗Ｒ３と常閉リレー接
点５５との直列回路が並列接続される。演算増幅器３４
１の他方入力端（＋）は抵抗Ｒ４を介して接地される。
演算増幅器３４１の出力端は図１に示した電力増幅回路
３５に接続される。
【００１２】上述のごとく位相補償回路３４を構成した
ことによって、無負荷時には位相補償回路３４の常閉接
点５５が閉じられた状態となって、演算増幅器３４１に
は抵抗Ｒ２とＲ３が並列的に帰還ループに挿入されるこ
とになり、ゲインが低下する。また、負荷搭載時は位相
補償回路３４の常閉接点５５が開いた状態で切換えら
れ、演算増幅器３４１には抵抗Ｒ２のみが帰還ループに
挿入され、ゲインが大きくなる。
ことによって、無負荷時には位相補償回路３４の常閉接
点５５が閉じられた状態となって、演算増幅器３４１に
は抵抗Ｒ２とＲ３が並列的に帰還ループに挿入されるこ
とになり、ゲインが低下する。また、負荷搭載時は位相
補償回路３４の常閉接点５５が開いた状態で切換えら
れ、演算増幅器３４１には抵抗Ｒ２のみが帰還ループに
挿入され、ゲインが大きくなる。
【００１３】したがって、この発明の実施例によれば、
無負荷時には、前述の図５に示したゲインをカーブａに
示すように低くして動剛性を図４の実線で示すように小
さくし、負荷を搭載後のゲインを図５のカーブｂのよう
に高め、動剛性を図４の点線に示すように高めることが
できる。
無負荷時には、前述の図５に示したゲインをカーブａに
示すように低くして動剛性を図４の実線で示すように小
さくし、負荷を搭載後のゲインを図５のカーブｂのよう
に高め、動剛性を図４の点線に示すように高めることが
できる。
【００１４】なお、上述の実施例では、ゲインの切換回
路を位相補償回路３４に内蔵したが、これに限ることな
く比較回路３２または偏差増幅回路３３に内蔵しても同
様の効果を得ることができる。
路を位相補償回路３４に内蔵したが、これに限ることな
く比較回路３２または偏差増幅回路３３に内蔵しても同
様の効果を得ることができる。
【００１５】また、上述の実施例では、無負荷時と負荷
搭載時のみの２段階にゲインを切換るようにしたが、搭
載負荷量に応じてゲインを２段階以上のステップで切換
えるようにしてもよい。
搭載時のみの２段階にゲインを切換るようにしたが、搭
載負荷量に応じてゲインを２段階以上のステップで切換
えるようにしてもよい。
【００１６】さらに、常閉接点５５の切換は、手動的な
スイッチによるかあるいは無負荷時と負荷時とをセンサ
によって検出して切換えるようにしてもよい。
スイッチによるかあるいは無負荷時と負荷時とをセンサ
によって検出して切換えるようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、無負
荷時と負荷時とでゲインを可変するようにしたので、ス
ライダが浮上定位置に定まらないという現象を防止で
き、安定性を向上できる。
荷時と負荷時とでゲインを可変するようにしたので、ス
ライダが浮上定位置に定まらないという現象を防止で
き、安定性を向上できる。
【図１】この発明の一実施例の概略ブロック図である。
【図２】ゲイン可変回路の具体的な電気回路図である。
【図３】従来の磁気浮上スライダの縦断面図である。
【図４】従来の磁気浮上スライダにおける動剛性と周波
数との関係を示す特性図である。
数との関係を示す特性図である。
【図５】周波数とゲインおよび位相との関係を示す特性
図である。
図である。
１ａ，１ｂ 浮上用電磁石 ２ａ，２ｂ 浮上用ギャップセンサ ３ａ，３ｂ レール ４ 制御回路 ５ 電源用バッテリ １０ 磁気浮上スライダ ３０ 制御回路 ３１ スライダ浮上位置基準電圧発生回路 ３２ 比較回路 ３３ 偏差増幅回路 ３４ 位相補償回路 ３５ 電力増幅回路 ５５ 常閉接点 ３４１ 演算増幅器 Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗
Claims (4)
- 【請求項１】 浮上用電磁石，レールと前記浮上用電磁
石との間の浮上ギャップを測定するためのギャップセン
サおよび前記ギャップセンサの出力をフィードバック入
力として受け、前記浮上用電磁石を制御する制御手段を
備えた磁気浮上スライダにおいて、 前記制御手段は無負荷時と負荷時とでゲインを可変させ
るためのゲイン可変手段を備えたことを特徴とする、磁
気浮上スライダ。 - 【請求項２】 前記制御手段は、制御系の位相遅れを補
償するための位相補償回路を含み、 前記ゲイン可変手段は、前記位相補償回路のゲインを可
変することを特徴とする、請求項１の磁気浮上スライ
ダ。 - 【請求項３】 前記制御手段は基準電圧と前記各ギャッ
プセンサの出力とを比較する比較回路を含み、 前記ゲイン可変手段は前記比較回路のゲインを可変する
ようにしたことを特徴とする、請求項１の磁気浮上スラ
イダ。 - 【請求項４】 前記制御手段は基準電圧と前記ギャップ
センサの出力との偏差を増幅する偏差増幅回路を含み、 前記ゲイン可変手段は前記偏差増幅回路のゲインを可変
することを特徴とする、請求項１の磁気浮上スライダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34647192A JPH06197415A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 磁気浮上スライダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34647192A JPH06197415A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 磁気浮上スライダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06197415A true JPH06197415A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18383654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34647192A Pending JPH06197415A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 磁気浮上スライダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06197415A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4902452A (en) * | 1986-07-28 | 1990-02-20 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Process for producing an acrylic fiber having high fiber characteristics |
| JP2002106561A (ja) * | 2000-09-28 | 2002-04-10 | Seiko Instruments Inc | 磁気浮上体の制御装置 |
| KR100541563B1 (ko) * | 1998-12-24 | 2006-03-09 | 주식회사 로템 | 자기부상열차의 부상제어장치 |
| WO2008047745A1 (fr) | 2006-10-18 | 2008-04-24 | Toray Industries, Inc. | Polymère de polyacrylonitrile, procédé de production du polymère, procédé de production d'une fibre de précurseur pour fibre de carbone, fibre de carbone et procédé de production de la fibre de carbone |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP34647192A patent/JPH06197415A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4902452A (en) * | 1986-07-28 | 1990-02-20 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Process for producing an acrylic fiber having high fiber characteristics |
| KR100541563B1 (ko) * | 1998-12-24 | 2006-03-09 | 주식회사 로템 | 자기부상열차의 부상제어장치 |
| JP2002106561A (ja) * | 2000-09-28 | 2002-04-10 | Seiko Instruments Inc | 磁気浮上体の制御装置 |
| WO2008047745A1 (fr) | 2006-10-18 | 2008-04-24 | Toray Industries, Inc. | Polymère de polyacrylonitrile, procédé de production du polymère, procédé de production d'une fibre de précurseur pour fibre de carbone, fibre de carbone et procédé de production de la fibre de carbone |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010911 |