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그라운드에 설치되는 지지대와;
상기 지지대의 저면부에 원주방향을 따라 등 간격으로 설치되며, 강자성체를 X축, Y축 및 Yaw 운동 방향으로 움직일 수 있는 힘을 발생시키는 킬 수 있도록 영구자석과 전원의 인가에 따라 작동되는 공심 솔레노이드를 구비한 다수의 면내운동 구동부와;
상기 지지대의 저면부에 원주방향을 따라 등 간격으로 설치되며, 상기 강자성체를 Z축, Roll 및 Pitch 운동 방향으로 움직일 수 있는 힘을 발생시킬 수 있도록 철심 코어와 전원의 인가에 따라 작동되는 전자석을 구비한 면외운동 구동부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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제1항에 있어서, 상기 지지대의 저면부에 원주방향을 따라 등 간격으로 설치되며, 상기 강자성체의 Z축, Roll 및 Pitch 운동을 비접촉으로 감지하는 면외운동 측정부가 더 설치된 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지대의 저면부에 설치되며 상기 강자성체의 X축 및 Y축 운동과 Yaw 운동을 비접촉으로 감지하는 면내운동 측정부가 더 설치된 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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제3항에 있어서, 상기 면내운동 측정부는,
상기 지지대의 저면부 중심으로부터 X축 방향으로 일정거리 떨어져 설치되며 상기 강자성체의 외측면의 X축 방향 변위를 비접촉으로 감지하는 X축 변위 측정 센서와;
상기 지지대의 저면부 중심으로부터 음의 Y축 방향으로 일정거리 떨어져 설치되며 상기 강자성체의 외측면의 Y축 방향 변위를 비접촉으로 감지하는 Y축 변위 측정 센서와;
상기 지지대의 저면부 중심으로부터 양의 Y축 방향으로 일정거리 떨어져 설치되며 상기 강자성체의 회전인 Yaw 운동을 비접촉으로 감지하는 Yaw 변위 측정 센서로 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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제3항에 있어서, 상기 강자성체는 상기 면내운동 구동부와 면외운동 구동부 및 면외운동 측정부와 접촉되지 않도록 Z축 방향으로 일정거리 떨어져 위치되고, 상기 면내운동 구동부의 공심 솔레노이드 내부를 관통하여 비접촉 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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제3항에 있어서, 상기 다수의 면내운동 및 면외운동 구동부와 다수의 면내운동 및 면외운동 측정부와, 파워 앰프, 아날로그-디지털 변환기, 디지털-아날로그 변환기, 제어 알고리즘과 컴퓨터를 통하여 상기 강자성체의 비접촉 6 자유도 운동을 제어할 수 있게 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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7
제1항에 있어서, 상기 면내운동 구동부는,
Z축 방향으로 동일한 자화 방향을 갖도록 상기 지지대의 저면부에 원주방향을 따라 120도의 등 간격으로 설치되는 세 개의 영구자석과;
상기 각 영구자석의 하단에 설치되며 원주방향으로 공심축을 갖는 세 개의 공심 솔레노이드로 구성되며,
상기 각 공심 솔레노이드의 공심 속에 상기 강자성체가 배치되도록 형성한 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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8
제1항에 있어서, 상기 면외운동 구동부의 철심 코어의 폭은 상기 강자성체의 외경에서 내경을 뺀 값과 같도록 형성한 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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9
제1항에 있어서, 상기 면내운동 구동부의 영구자석의 폭은 상기 강자성체의 외경에서 내경을 뺀 값과 같도록 형성한 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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10
그라운드에 설치되는 지지대와;
상기 지지대의 저면부에 원주방향을 따라 등 간격으로 설치되며, 강자성체를 X축, Y축 및 Yaw 운동 방향으로 움직일 수 있는 힘을 발생시키는 다수의 면내운동 구동부와;
상기 지지대의 저면부에 원주방향을 따라 등 간격으로 설치되며, 상기 강자성체를 Z축, Roll 및 Pitch 운동 방향으로 움직일 수 있는 힘을 발생시킬 수 있도록 철심 코어와 전원의 인가에 따라 작동되는 전자석을 구비한 면외운동 구동부를 포함하되,
상기 각각의 면내운동 구동부는,
Z축 방향으로 동일한 자화 방향을 갖도록 상기 지지대의 저면부에 원주방향을 따라 등 간격으로 설치되는 다수의 영구자석과;
상기 각 영구자석의 하단에 설치되며 원주방향으로 공심축을 갖는 다수의 공심 솔레노이드로 구성되고,
상기 강자성체는 상기 다수의 공심 솔레노이드 내부를 관통하여 비접촉 상태로 배치되도록 형성한 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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11
제10항에 있어서, 상기 지지대의 저면부에 원주방향을 따라 등 간격으로 설치되며, 상기 강자성체의 Z축, Roll 및 Pitch 운동을 비접촉으로 감지하는 면외운동 측정부가 더 설치된 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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12
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 지지대의 저면부에 설치되며 상기 강자성체의 X축 및 Y축 운동과 Yaw 운동을 비접촉으로 감지하는 면내운동 측정부가 더 설치된 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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13
제12항에 있어서, 상기 면내운동 측정부는,
상기 지지대의 저면부 중심으로부터 X축 방향으로 일정거리 떨어져 설치되며 상기 강자성체의 외측면의 X축 방향 변위를 비접촉으로 감지하는 X축 변위 측정 센서와;
상기 지지대의 저면부 중심으로부터 음의 Y축 방향으로 일정거리 떨어져 설치되며 상기 강자성체의 외측면의 Y축 방향 변위를 비접촉으로 감지하는 Y축 변위 측정 센서와;
상기 지지대의 저면부 중심으로부터 양의 Y축 방향으로 일정거리 떨어져 설치되며 상기 강자성체의 회전인 Yaw 운동을 비접촉으로 감지하는 Yaw 변위 측정 센서로 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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14
제12항에 있어서, 상기 다수의 면내운동 및 면외운동 구동부와 다수의 면내운동 및 면외운동 측정부와, 파워 앰프, 아날로그-디지털 변환기, 디지털-아날로그 변환기, 제어 알고리즘과 컴퓨터를 통하여 상기 강자성체의 비접촉 6 자유도 운동을 제어할 수 있게 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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15
제10항에 있어서, 상기 면외운동 구동부의 철심 코어의 폭은 상기 강자성체의 외경에서 내경을 뺀 값과 같도록 형성한 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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16
제10항에 있어서, 상기 면내운동 구동부의 영구자석의 폭은 상기 강자성체의 외경에서 내경을 뺀 값과 같도록 형성한 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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17
그라운드에 설치되는 지지대와;
상기 지지대의 저면부에 원주방향을 따라 등 간격으로 설치되며, 강자성체를 X축, Y축 및 Yaw 운동 방향으로 움직일 수 있는 힘을 발생시키는 다수의 면내운동 구동부와;
상기 지지대의 저면부에 원주방향을 따라 등 간격으로 설치되며, 상기 강자성체를 Z축, Roll 및 Pitch 운동 방향으로 움직일 수 있는 힘을 발생시킬 수 있도록 철심 코어와 전원의 인가에 따라 작동되는 전자석을 구비한 면외운동 구동부를 포함하되,
상기 면내운동 구동부는
상기 지지대의 저면부에 원주방향을 따라 등 간격으로 설치되는 강자성체 막대와;
Z축 방향으로 동일한 자화 방향을 갖도록 상기 강자성체 막대의 하단에 원주방향을 따라 등 간격으로 설치되는 복수의 영구자석과;
상기 각 영구자석의 하단에 설치되며 원주방향으로 공심축을 갖는 복수의 공심 솔레노이드로 구성되고,
상기 강자성체는 상기 다수의 공심 솔레노이드 내부를 관통하여 비접촉 상태로 배치되며,
서로 이웃하는 공심 솔레노이드에 서로 반대방향의 전류를 인가하여, 상기 강자성체 막대와 영구자석 및 강자성체로 이어지는 페루프(closed loop) 자기회로가 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치
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강자성체의 운동에 대한 정보를 면내운동 측정부와 면외운동 측정부를 통해 감지하고 이들과 원하는 강자성체의 면내운동 정보와 면외운동 정보와의 차이를 에러(error)로 하여 각각의 제어기에 입력하고, 이를 제어기의 레귤레이션(regulation) 혹은 서보 알고리즘을 통하여 그에 상응한 각각의 운동에 대한 힘들로 구성된 모달 힘(modal force) 정보로 변환한 후, 이들 모달 힘 정보를 다시 각각의 면내운동 구동부와 면외운동 구동부의 구동력으로 변환하고, 이들 구동력에 상응한 제어 전류로 각각 다시 변환하여, 이를 파워앰프(Power amplifier)에 전달하고 발생되는 전류를 각각의 면내운동 구동부와 면외운동 구동부에 인가하여, 상기 강자성체의 운동 정보가 변함에 따라 이를 다시 면내운동 측정부와 면외운동 측정부로 감지하고 다시 이들과 원하는 면내운동 정보와 면외운동 정보와의 차이를 에러로 반영하는 등의 일련의 과정을 반복하여 에러를 영(zero)에 가깝게 수렴하도록 제어함으로써 상기 강자성체의 6 자유도 운동을 제어할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 비접촉 강자성체 회전장치 제어방법
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