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가상 접지를 제공하는 회전자(200)와;
상기 회전자(200)의 둘레면과 공극을 사이에 두고 이격 배치되는 4개의 원통형 센서 전극면(110,111,112,113)과;
상기 센서 전극면(110,111,112,113)을 감싸며 그 바깥쪽에 배치되는 가드 전극(120)과;
상기 가드 전극(120)의 바깥쪽에 배치되어 센서 전극면(110,111,112,113)과 가드전극면을 감싸서 측정 신호의 기준을 제시하는 신호 접지면(130)과
전력소자의 접지 역할을 하는 상기 신호 접지면(130)의 외곽에 배치된 고정자 몸체(300)와;
상기 각 센서들의 센서전극(160), 가드전극(120), 신호접지와 쉴드된 케이블로 연결되는 트랜스듀서(500)와;
상기 트랜스듀서(500)의 신호를 전송받아 자기베어링을 제어하는 자기베어링 제어기(600)와;
자기베어링의 구동을 위한 자기베어링 드라이버(800) 및 전동기 구동 인버터(700);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템
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청구항 1에 있어서, 상기 트랜스듀서(500)는:
상기 각 센서 전극면(110,111,112,113)과 회전자(200) 사이의 정전용량을 측정한 검출신호를 전송받아 실제 정전용량을 측정하는 정전용량측정회로(510)와;
측정된 정전용량의 DC 성분을 제거하는 오프셋 조정기(520)와;
DC 성분이 제거된 각 정전용량의 4방향 변위 정보를 차분 증폭시키는 차분 증폭기(530);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템
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청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 트랜스듀서(500)의 신호 접지 라인과, 상기 고정자 몸체(300)와 연결되는 전력 접지 라인간에는 저역통과필터 및 노치필터(311)가 연결된 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템
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4개의 원통형 센서 전극면(110,111,112,113)과 회전자(200) 사이의 정전용량을 검출하는 단계와;
검출된 정전용량 측정신호를 기반으로 실제 정전용량을 정전용량측정회로(510)에서 산출하는 단계와;
산출된 정전용량의 DC 성분을 오프셋 조정기(520)에서 제거하는 단계와;
DC 성분이 제거된 정전용량의 4방향 변위 정보를 차분 증폭기(530)에서 차분 증폭시키는 단계와;
상기 차분 증폭기(530)에서 차분 증폭되어 구해진 4방향의 변위 정보(X1, Y1, X2, Y2)로부터 원하는 방향으로의 변위 정보를 추출하여, 45°회전 변환관계에 있는 두 좌표축에서 측정되는 변위값 [X1, Y1]T 및 [X2, Y2]T 를 비교하는 단계;
를 통하여 자기베어링 센서의 고장 유무 및 고장 위치를 판별할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템의 고장 유무 판단 방법
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청구항 4에 있어서,
45°회전 변환관계에 있는 두 좌표축에서 측정되는 상기 변위값 [X1, Y1]T 및 [X1, Y1]T 은 아래의 수식1 및 수식2로부터 구해지는 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템의 고장 유무 판단 방법
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청구항 5에 있어서,
상기 수식1 및 수식2에 의거, [X'1, Y'1]T 의 값과 [X2, Y2]T 의 값이 일치하면 센서를 정상 상태로 판별하고, 불일치할 경우에는 센서가 고장난 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 정전용량을 이용하는 자기베어링의 원통형 반경방향 변위 측정 시스템의 고장 유무 판단 방법
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