CN104782045B - 电磁旋转装置和具备该电磁旋转装置的真空泵 - Google Patents
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Abstract
提供通过使用磁力轴承装置的电磁铁线圈对再生时的功率进行消耗来谋求小型化、成本降低的电磁旋转装置和具备该电磁旋转装置的真空泵。通过电动机电压监视电路60检测到电动机驱动主电路30的电压由于电动机121的减速时或者加速时的设定速度到达后的过冲等而变得比通常运转时的电压高的状态。此时,从电动机电压监视电路60对制动电流调整电路70和磁力轴承控制电路50发送电压高检测信号。在制动电流调整电路70中接收到该电压高检测信号而使电动机121的制动电流指令值减小以使电动机121的感应电压为固定或下降。另一方面,在磁力轴承控制电路50的放大器控制电路271中接收到该电压高检测信号,使在电磁铁线圈151中流动的偏置电流增加来增大功耗。
Description
技术领域
本发明涉及电磁旋转装置和具备该电磁旋转装置的真空泵,特别是涉及通过使用磁力轴承装置的电磁铁线圈对再生时的功率进行消耗来谋求小型化、成本降低的电磁旋转装置和具备该电磁旋转装置的真空泵。
背景技术
伴随着近年来的电子学的发展,存储器、集成电路等半导体的需要急剧地增大。这些半导体是向纯度极高的半导体基板掺杂杂质以提供电性质或者在半导体基板上形成微小的电路图案而对其进行层叠等来制造的。而且,为了避免由空气中的尘土等造成的影响,需要在高真空状态的腔室(chamber)内进行这些作业。针对该腔室的排气,通常使用真空泵来作为泵装置,但是,特别地根据残留气体少并且保养容易等方面,多使用作为真空泵之中的一个的涡轮分子泵。
此外,在半导体的制造工序中,存在许多使各种工艺气体作用于半导体的基板的工序,涡轮分子泵不仅被用于使腔室内成为真空,而且被用于将这些工艺气体从腔室内排气。进而,在电子显微镜等设备中,为了防止由于粉尘等的存在而造成的电子束的折射等,还将涡轮分子泵用于使电子显微镜等的腔室内的环境成为高度的真空状态。
而且,这样的涡轮分子泵由用于从半导体制造装置或电子显微镜等的腔室对气体进行吸引排气的涡轮分子泵主体和控制该涡轮分子泵主体的控制装置构成。在图9中示出了涡轮分子泵主体的纵剖面图。
在图9中,在涡轮分子泵主体100中,在圆筒状的外筒127的上端形成有吸气口101。而且,在外筒127的内部,具备在周部呈放射状且多级地形成有用于对气体进行吸引排气的利用涡轮叶片的多个旋转翼102a、102b、102c、…的旋转体103。在该旋转体103的中心安装有转子轴113,该转子轴113例如通过5轴控制的磁力轴承而在空中被悬浮支承且被位置控制。
关于上侧径向电磁铁104,在X轴和Y轴上且在+方向和–方向上以形成各个对的方式配置有4个电磁铁(虽然未图示,但是根据需要称为电磁铁104X+、104X–、104Y+、104Y–)。与该上侧径向电磁铁104接近且对应地具备由4个电磁铁构成的上侧径向传感器107。该上侧径向传感器107被构成为对旋转体103的径向位移进行检测并发送至控制装置。
在该控制装置中,基于上侧径向传感器107检测出的位移信号通过经由具有PID调节功能的补偿电路的磁力轴承控制电路对上侧径向电磁铁104进行励磁控制来调整转子轴113的上侧的径向位置。而且,该转子轴113由高导磁率材料(铁等)等形成,被上侧径向电磁铁104的磁力所吸引。在X轴方向和Y轴方向上分别独立地进行这样的调整。
此外,与上侧径向电磁铁104和上侧径向传感器107同样地配置下侧径向电磁铁105和下侧径向传感器108,与上侧的径向位置同样地调整转子轴113的下侧的径向位置(关于下侧径向电磁铁105,也根据需要称为电磁铁105X+、105X–、105Y+、105–)。
进而,轴向电磁铁106A、106B被配置为上下夹持着在转子轴113的下部具备的圆板状的金属盘111。金属盘111由铁等高导磁率材料构成。为了检测转子轴113的轴向位移而具备轴向传感器109,并且以向控制装置发送其轴向位移信号的方式构成。
而且,轴向电磁铁106A、106B基于该轴向位移信号通过控制装置的经由具有PID调节功能的补偿电路的磁力轴承控制电路而被励磁控制。轴向电磁铁106A通过磁力将金属盘111向上方吸引,轴向电磁铁106B将金属盘111向下方吸引。
像这样,控制装置适当地调节该轴向电磁铁106A、106B影响到金属盘111的磁力,使转子轴113在轴方向上磁悬浮而以非接触保持于空间。再有,在后面叙述对这些上侧径向电磁铁104、下侧径向电磁铁105以及轴向电磁铁106A、106B进行励磁驱动的磁力轴承控制电路。
另一方面,电动机121具备以环绕转子轴113的方式呈周状地配置的多个磁极。各磁极由控制装置控制,以使经由在与转子轴113之间起作用的电磁力来旋转驱动转子轴113。
此外,在电动机121中组入未图示的转速传感器,利用该转速传感器的检测信号来检测转子轴113的转速。进而,例如在下侧径向传感器108附近安装有未图示的相位传感器来检测转子轴113的旋转的相位。在控制装置中一起使用该相位传感器和转速传感器的检测信号来检测磁极的位置。
与旋转翼102a、102b、102c、…间隔微小的空隙而配设有多个固定翼123a、123b、123c、…。旋转翼102a、102b、102c、…分别利用冲撞将排气气体的分子向下方向移送,因此,形成为与垂直于转子轴113的轴线的平面倾斜规定的角度。此外,固定翼123也同样地形成为与垂直于转子轴113的轴线的平面倾斜规定的角度,并且,朝向外筒127的内部与旋转翼102的级彼此不同地配设。
而且,固定翼123的一端以嵌插到多个堆叠的固定翼隔离物(spacer)125a、125b、125c、…之间的状态而被支承。固定翼隔离物125是环状的构件,例如,由铝、铁、不锈钢、铜等金属或者将这些金属包含为成分的合金等金属构成。
在固定翼隔离物125的外周间隔微小的空隙而固定有外筒127。在外筒127的底部配设有基部129,在固定翼隔离物125的下部与基部129之间配设有带螺纹的隔离物131。而且,在基部129中的带螺纹的隔离物131的下部形成有排气口133,与外部连通。
在这样的结构中,当旋转翼102被电动机121驱动而与转子轴113一起进行旋转时,利用旋转翼102和固定翼123的作用,通过吸气口101对来自腔室的排气气体进行吸气。
在此,涡轮分子泵需要基于个别调整的固有的参数(例如,机型的特定、与机型对应的各特性)的控制。为了储存该控制参数,上述涡轮分子泵主体100在其主体内具备电子电路部141。该电子电路部141被收容在构成涡轮分子泵主体100的下部的基部129的中央附近的未图示的转速传感器的下部,由密封性的底盖145关闭。
接着,对控制装置进行说明。如图10所示,在控制装置300中,通过整流电路10将交流变换为直流。该直流基于由电动机驱动控制电路20调节的脉冲信号而被电动机驱动主电路30三相变换来驱动电动机121。
整流电路10的输出在被直流稳定化电源电路40降低电压之后,对电动机驱动控制电路20进行电源供给,并且,也对磁力轴承控制电路50进行电源供给。使励磁电流从磁力轴承控制电路50对上侧径向电磁铁104、下侧径向电磁铁105和轴向电磁铁106A、106B的各电磁铁流动。
该励磁电流以与位置偏差信号对应的位移电流重叠于固定的稳定电流(偏置电流)的形式流向上侧径向电磁铁104、下侧径向电磁铁105和构成轴向电磁铁106A、106B的一对电磁铁。
接着,对电动机驱动主电路30进行说明。在图11中,在2根电源线1a、1b间,电阻3和晶体管5与电源电路连接。
此外,在该2根电源线1a、1b间,晶体管7、9、11、13、15、17被三相桥式接线而向电动机121进行电源供给。在各晶体管5~17的源极、漏极间连接有再生电流路径用的二极管19a~19g。
在晶体管9、13、17中流动的电流被未图示的电流检测部检测,在与电动机电流指令值之间取得偏差。然后,向晶体管7、9、11、13、15、17的每一个的栅极输入基于该偏差而被调节的PWM控制信号。
在这样的结构中,电阻3作为再生电阻发挥作用,在使旋转体103减速时使由电动机121产生的再生电力变换为热来进行消耗。作为像这样将再生电阻用于真空泵的现有例子,已知有专利文献1~3。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7–279962;
专利文献2:日本特开2002–180990;
专利文献3:日本特开2004–112877。
发明内容
发明要解决的课题
然而,在像以往那样在电动机的驱动主电路设置再生电阻的情况下,由于需要使由该再生电阻产生的热进行传热的安装空间,所以存在控制装置变大这样的问题。此外,与再生电阻一起还需要接通、关断向再生电阻的电流的晶体管或二极管,成本变高。
本发明是鉴于这样的以往的课题而完成的,目的在于提供一种通过使用磁力轴承装置的电磁铁线圈对再生时的功率进行消耗来谋求小型化、成本降低的电磁旋转装置和具备该电磁旋转装置的真空泵。
用于解决课题的方案
因此,本发明(方案1)构成为具备:电动机;转子轴,被该电动机旋转驱动;电磁铁,在所述电磁铁中,根据该转子轴的位置偏差而生成的位移电流以重叠于偏置电流的形式作为励磁电流而流动;电源,供给直流;电动机驱动主电路,将从该电源供给的所述直流向所述电动机供给;电动机电压监视电路,对所述直流的电压进行监视;检测信号输出单元,在由该电动机电压监视电路监视的所述电压变为规定值以上时,输出检测信号;以及磁力轴承控制电路,基于由该检测信号输出单元输出的所述检测信号,增加对所述电磁铁进行励磁的所述偏置电流。
在由于再生时或加速时的设定速度到达后的过冲等施加于电动机驱动主电路的电压上升时,使磁力轴承的偏置电流增加,由此,使用磁力轴承装置的电磁铁线圈消耗再生功率。由此,能够删除再生电阻。只要删除再生电阻,就不需要再生电阻设置空间而牵涉到控制装置的小型化。此外,由于也能够不需要接通、关断再生电阻的开关元件,所以也谋求成本降低。
此外,本发明(方案2)构成为具备:电动机驱动控制电路,依照指令值来控制流向所述电动机的电动机电流;以及制动电流调整电路,基于由所述检测信号输出单元输出的所述检测信号,减小所述电动机电流的所述指令值。
由于当在再生时或加速时电压过于上升时电子元件会损坏,所以对电动机电流进行调整来使再生时等的电压不上升。即,如果向电动机驱动主电路的电压上升,则减小电动机电流的指令值。当流向电动机的电流减小时,再生时等的电压也下降。
进而,本发明(方案3)的特征在于,由所述电源对所述磁力轴承控制电路供给与向所述电动机驱动主电路供给的电压相同的电压的直流。
通过对磁力轴承控制电路供给与向电动机驱动主电路供给的电压相同的电压的直流,从而能够使向电动机驱动控制电路、磁力轴承控制电路供给直流的直流稳定化电源电路变小。
进而,本发明(方案4)是具备根据方案1~3的任一项所述的电磁旋转装置的真空泵,其特征在于,在所述转子轴安装有旋转翼。
发明效果
如以上说明了的那样,根据本发明(方案1)而构成为在由电动机电压监视电路监视的电压变为规定值以上时输出检测信号并且基于该检测信号来使对电磁铁进行励磁的偏置电流增加,因此,能够在再生时或加速时施加于电动机驱动主电路的电压上升时,使用磁力轴承装置的电磁铁线圈使再生功率消耗。由此,能够删除再生电阻。
只要删除了再生电阻,就不需要再生电阻设置空间而牵涉到控制装置的小型化。此外,由于也能够不需要接通、关断再生电阻的开关元件,所以也谋求成本降低。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的整体框图。
图2是关于电动机的制动电流的控制框图。
图3是磁力轴承控制电路的结构图。
图4是关于在电磁铁线圈中流动的电流的控制框图。
图5是半径方向位置控制系统图。
图6是时间图。
图7是在加速时产生再生功率的意思。
图8是本发明的第二实施方式的整体框图。
图9是涡轮分子泵主体的纵剖面图。
图10是以往的整体框图。
图11是电动机驱动主电路的结构图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。在图1中示出本发明的第一实施方式的整体框图。再有,对与图10同一要素的要素标注同一附图标记并省略说明。
在图1中,交流电源与控制装置400的整流电路10连接。在整流电路10中,交流被整流而变换为100~150伏特的直流。该直流在电源线1a、1b间流动并输入到电动机驱动主电路30中。在电源线1a、1b间配设有电动机电压监视电路60以监视电动机驱动主电路30的电压。
然后,通过该电动机电压监视电路60检测出在电动机121的减速时或者加速时电源线1a、1b间的电压变得比规定的电压高的情况。
此时,从电动机电压监视电路60输出电压高检测信号。然后,该电压高检测信号被输入到制动电流调整电路70和磁力轴承控制电路50中。在制动电流调整电路70中,在输入该电压高检测信号时,由图2所示的制动电流指令值运算部71对电动机121的制动电流的指令值进行运算。
由制动电流指令值运算部71运算的制动电流的指令值在与由相对于晶体管9、13、17分别串联地配设的电流检测部73所检测出的电流值之间在偏差部75中被取得偏差,生成基于该偏差而由PWM控制部77脉冲宽度调制后的PWM控制信号。
然后,向电动机驱动主电路30的晶体管7、9、11、13、15、17的每一个的栅极输入该PWM控制信号,由此,调整制动电流。
从整流电路10输出的直流在通过直流稳定化电源电路40而降低为几伏特左右的大小的直流之后,被对电动机驱动控制电路20和磁力轴承控制电路50作为控制用的电压输入。此外,向磁力轴承控制电路50供给电源线1a、1b间的电压。
在图3中示出磁力轴承控制电路50的结构图。磁力轴承控制电路50由放大器电路250和放大器控制电路271构成。从直流稳定化电源电路40向放大器控制电路271输入控制用的电压。
在图3中,在涡轮分子泵主体100中,对构成各电磁铁104、105、106A、106B的电磁铁线圈151、151、…设置共同的节点(将该节点称为共同节点C)。而且,各电磁铁线圈151的一端151a连接于共同节点C。此外,电磁铁线圈151的另一端151b连接于放大器电路250的晶体管261和二极管265(将该另一端151b的节点称为节点E)。
此时,晶体管261是功率MOSFET,漏极端子261a连接于电磁铁线圈151的另一端151b,源极端子261b经由电流检测电路255连接于整流电路10的负极1b。此外,二极管265是电流再生用或者飞轮用的二极管,阴极端子265a连接于整流电路10的正极1a,阳极端子265b连接于电磁铁线圈151的另一端151b。
而且,连接于晶体管261的源极端子261b的电流检测电路255具有一端连接于负极1b并且另一端连接于晶体管261的源极端子261b的检测电阻256和根据该检测电阻256的另一端的电压检测电磁铁电流iL的检测部257。该检测部257检测在电磁铁线圈151中流动的电磁铁电流iL,将作为其检测结果的电流检测信号273输出到放大器控制电路271中。
如以上那样做来构成的放大器电路250按照构成各电磁铁104、105、106A、106B的每个电磁铁线圈151、151、…来设置。
放大器控制电路271为DSP部(图示略)内的电路。而且,如图4所示,向该放大器控制电路271输入由电动机电压监视电路60所检测的电压高检测信号。而且,在输入该电压高检测信号时,使用电流指令值运算部371运算在电磁铁线圈151中流动的偏置电流的指令值。
由电流指令值运算部371运算的偏置电流指令值373如图4和图5的半径方向位置控制系统图所示那样例如为了进行构成下侧径向电磁铁105的电磁铁105X+的驱动而被以在相加部387中与从补偿电路379输出的一个信号相加后的形式输入到偏差部375中。
此外,为了进行电磁铁105X–的驱动,从补偿电路379输出的另一个信号被反转电路381反转,被以在相加部389中与偏置电流指令值373相加后的形式输入到偏差部375中。
对偏置电流指令值进行相加是为了能线性地进行旋转体103的半径方向位置控制。即,固定的直流偏置电流与用于将旋转体103保持在固定位置的控制电流重叠而流动在电磁铁105X+、电磁铁105X–中。
向补偿电路379输入例如由下侧径向传感器108的位置检测电路383所检测的旋转体103的半径方向位置与位置指令值385间的由偏差部341所运算的偏差。
在图4中,在偏差部375中对由电流检测电路255检测出的电磁铁电流iL的值与电流指令值进行比较,由PWM控制部377决定使电磁铁电流iL增加的时间(上述的增加时间Tp1)或使电磁铁电流iL减少的时间(上述的减少时间Tp2),基于此来决定在作为利用PWM控制的1个周期的控制周期Ts内向晶体管261的栅极端子输出的栅极驱动信号274的脉冲宽度时间。
进而,在图3中,对放大器电路250的共同节点C连接有切换电路280。在该切换电路280中,对共同节点C连接有晶体管281和二极管285。
二极管285是电流再生用或者飞轮用的二极管,阴极端子285a连接于共同节点C,阳极端子285b连接于与放大器电路250相同的负极1b。此外,晶体管281是功率MOSFET,漏极端子281a连接于整流电流10的正极1a,源极端子281b连接于共同节点C。
然后,从放大器控制电路271对该晶体管281的栅极端子输出切换信号276,通过放大器控制电路271决定在与对放大器电路250的控制相同的控制周期Ts内向晶体管281的栅极端子输出的切换信号276的脉冲宽度时间。
在这样的结构中,当使放大器电路250的晶体管261为导通、使切换电路280的晶体管281为导通时,电流从正极1a经由晶体管281、共同节点C、电磁铁线圈151、晶体管261(和电流检测电路255)向负极1b流动。因此,由于从正极1a向电磁铁线圈151供给电流,所以电磁铁电流iL增加(将该状态称为增加模式A1)。
另一方面,当使放大器电路250的晶体管261为截止、使切换电路280的晶体管281为截止时,由于在电磁铁线圈151产生的反电动势而使再生电流从负极1b经由二极管285、共同节点C、电磁铁线圈151、二极管265向正极1a流动。由此,由于从电磁铁线圈151产生的电磁能被消耗,所以电磁铁电流iL减少(将该状态称为减少模式A2)。
进而,当使放大器电路250的晶体管261为导通、使切换电路280的晶体管281为截止时,由于在电磁铁线圈151产生的反电动势而使飞轮电流从负极1b经由二极管285、共同节点C、电磁铁线圈151、晶体管261(和电流检测电路255)向负极1b流动。此时,由于在电磁铁线圈151的两端151a、151b间不产生电位差,所以电磁铁电流iL大体上保持为固定(将该状态称为固定模式A3)。
此外,在该固定模式A3以外,当使放大器电路250的晶体管261为截止、使切换电路280的晶体管281为导通时,由于在电磁铁线圈151产生的反电动势而使飞轮电流从正极1a经由晶体管281、共同节点C、电磁铁线圈151、二极管265向正极1a流动,因此,在该情况下,电磁铁电流iL也大体上保持为固定(将该状态称为固定模式A4)。
在此,在图6中示出了示出利用放大器电路250的向晶体管261等的控制相位的调节和利用切换电路280的向晶体管281等的切换相位的调节的时间图。
在图6中,对切换电路280进行控制,以使在控制周期Ts中使晶体管281导通的时间和截止的时间为相同的时间。此时,从控制周期Ts的开始的时间(时间0)到控制周期Ts的一半的时间(时间0.5Ts)为止,使晶体管281为截止。
因此,共同节点C的电压由于在电磁铁线圈151产生的反电动势等而变为与负极1b大致相同的电压(以下,称为电压VL)。另一方面,从控制周期Ts的一半的时间(时间0.5Ts)到控制周期Ts的结束(时间Ts)为止,使晶体管281为导通。因此,共同节点C的电压变为与正极1a大致相同的电压(以下,称为电压VH)。
然后,在由电流检测电路255检测出的电磁铁电流iL的值比电流指令值小的情况下,通过放大器控制电路271以使电磁铁电流iL增加的方式进行控制。在该情况下,在1个控制周期Ts中只有上述的增加时间Tp1以变为增加模式A1的状态的方式进行控制,在其他时间内以变为固定模式A3、A4任一个状态的方式进行控制。
具体地,由于在时间0.5Ts~时间Ts中使切换电路280的晶体管281为导通,所以,以时间0.5Ts为起点只有时间Tp1使晶体管261为导通,由此,只有增加时间Tp1为增加模式A1的状态。此外,在经过该时间Tp1后,通过使晶体管261为截止而为固定模式A4的状态。
另一方面,由于在时间0~时间0.5Ts中使切换电路280的晶体管281为截止(即,由于不能为增加模式A1的状态),所以,通过使晶体管261为导通而为固定模式A3的状态。由此,在1个控制周期Ts中只有增加时间Tp1增加电磁铁电流iL。
另一方面,在由电流检测电路255检测出的电磁铁电流iL的值比电流指令值大的情况下,通过放大器控制电路271以使电磁铁电流iL减少的方式进行控制。在该情况下,在1个控制周期Ts中只有上述的减少时间Tp2以变为减少模式A2的状态的方式进行控制,在其他时间内以变为固定模式A3、A4任一个状态的方式进行控制。
具体地,由于在时间0~时间0.5Ts中使切换电路280的晶体管281为截止,所以,以时间0.5Ts为终点只有时间Tp2使晶体管261为截止,由此,只有减少时间Tp2为减少模式A2的状态。此外,在使晶体管261为截止之前的时间内,通过使晶体管261为导通而为固定模式A3的状态。
另一方面,由于在时间0.5Ts~时间Ts中使切换电路280的晶体管281为导通(即,由于不能为减少模式A2的状态),所以,通过使晶体管261为截止而为固定模式A4的状态。由此,在1个控制周期Ts中只有减少时间Tp2减少电磁铁电流iL。
进而,在由电流检测电路255检测出的电磁铁电流iL的值与电流指令值一致的情况下,通过放大器控制电路271以将电磁铁电流iL保持为固定的方式进行控制。在该情况下,在1个控制周期Ts中总是以变为固定模式A3、A4任一个状态的方式进行控制。
具体地,由于在时间0~时间0.5Ts中使切换电路280的晶体管281为截止,所以,通过使晶体管261为导通而为固定模式A3的状态。
另一方面,由于在时间0.5Ts~时间Ts中使切换电路280的晶体管281为导通,所以,通过使晶体管261为截止而为固定模式A4的状态。由此,使电磁铁电流保持为固定。
根据以上,进行向切换电路280的控制并控制放大器电路250,由此,能够使电磁铁电流iL增加、减少、维持为固定,能够使电磁铁电流iL的值与电流指令值一致。
接着,对本发明的第一实施方式的工作进行说明。在图1中与图10不同,从电动机驱动主电路30去掉再生电阻3和晶体管5。而且,使以往由再生电阻3消耗的再生功率由电磁铁线圈151消耗。
在由电磁铁线圈151消耗的能量不是以往由再生电阻3消耗的能量的全部的情况下,在当去掉再生电阻3时在电动机121的减速时或者如图7所示在加速时的设定旋转速度到达后的过冲时再生电流流动时,电动机驱动主电路30的电压变高。当像这样电压上升时,产生电子元件损坏的可能性,因此,需要调整制动电流使再生时的电压不上升。
因此,通过电动机电压监视电路60在电动机驱动主电路30的电压在电动机121的减速时或加速时比通常运转时的电压高10~20%以上时检测到该状态,从电动机电压监视电路60对制动电流调整电路70和磁力轴承控制电路50发送电压高检测信号。
在制动电流调整电路70中接收到该电压高检测信号而使电动机121的制动电流指令值减小以使电动机121的感应电压为固定或下降。在晶体管9、13、17中流动的电流在与该制动电流指令值之间取得偏差,向晶体管7、9、11、13、15、17的每一个的栅极输入基于该偏差而被调节的PWM控制信号。此时,在电动机121中流动的制动电流减小,当制动电流减小时,在电源线1a、1b间产生的再生电压也下降。
另一方面,在磁力轴承控制电路50的放大器控制电路271中接收到该电压高检测信号,以使在电磁铁线圈151中流动的电流增加为通常运转时的偏置电流的1.2倍~3倍左右的方式运算包含偏置电流的电流指令值。即,在电动机驱动主电路30的电压上升之后,使包含在电磁铁线圈151中流动的偏置电流的电流增加来增大功耗。
根据以上,即使在删除了再生电阻3的情况下,也能够消耗再生功率而稳定地使泵停止。此外,只要删除再生电阻3,就不需要再生电阻设置空间而牵涉到控制装置的小型化。此外,由于也能够不需要接通、关断再生电阻3的开关元件,所以也谋求成本降低。
再有,假设删除再生电阻3而进行了说明,但是,也能够残留该再生电阻3。在该情况下,由于在电磁铁线圈151侧使大半的再生能量消耗,所以,能够使再生电阻3、接通、关断该再生电阻3的开关元件的电容变小。此外,能够迅速地使泵停止。
再有,电压高检测信号是码,但是,也可以采用连续的电压值。此外,还可以根据电压值的电平而采用阶段性地生成的码。如果采用连续的电压值,则能够连续地进行制动电流的调整、偏置电流的调整。如果采用阶段性,则能够阶段性地变更制动电流的调整、偏置电流的调整。
接着,对本发明的第二实施方式进行说明。在图8中示出本发明的第二实施方式的整体框图。再有,对与图1同一要素的要素标注同一附图标记并省略说明。
在图1中,向磁力轴承控制电路50供给电源线1a、1b间的直流电压,与此相对地,在图8的控制装置500中,在将由直流稳定化电源电路40降低为40~60伏特的直流电压供给到磁力轴承控制电路50的方面不同。能够将1个直流稳定化电源电路40分岔为控制用和磁力轴承用来使用,但是,在第二实施方式的情况下,与第一实施方式相比,直流稳定化电源电路40的电容变大。
附图标记的说明
1 电源线;3 再生电阻;5~17、261、281 晶体管;10 整流电路;20 电动机驱动控制电路;30 电动机驱动主电路;40 直流稳定化电源电路;50 磁力轴承控制电路;60 电动机电压监视电路;70 制动电流调整电路;71 制动电流指令值运算部;73 电流检测部;75、375偏差部;77、377 PWM控制部;100 涡轮分子泵主体;102 旋转翼;104 上侧径向电磁铁;105下侧径向电磁铁;106A、106B 轴向电磁铁;113 转子轴;121 电动机;151 电磁铁线圈;250放大器电路;255 电流检测电路;256 检测电阻;257 检测部;265、285 二极管;271 放大器控制电路;273 电流检测信号;274 栅极驱动信号;276 切换信号;280 切换电路;300、400、500 控制装置;371 电流指令值运算部;373 偏置电流指令值。
Claims (4)
1.一种电磁旋转装置,其特征在于,具备:电动机;转子轴,被该电动机旋转驱动;电磁铁,流过将根据该转子轴的位置偏差而生成的位移电流重叠于偏置电流的励磁电流;电源,供给直流;电动机驱动主电路,将从该电源供给的所述直流向所述电动机供给;电动机电压监视电路,对所述直流的电压进行监视;检测信号输出单元,在由该电动机电压监视电路监视的所述电压变为规定值以上时,输出检测信号;以及磁力轴承控制电路,基于由该检测信号输出单元输出的所述检测信号,增加对所述电磁铁进行励磁的所述偏置电流。
2.根据权利要求1所述的电磁旋转装置,其特征在于,具备:电动机驱动控制电路,依照指令值来控制流向所述电动机的电动机电流;以及
制动电流调整电路,基于由所述检测信号输出单元输出的所述检测信号,减小所述电动机电流的所述指令值。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电磁旋转装置,其特征在于,由所述电源对所述磁力轴承控制电路供给与向所述电动机驱动主电路供给的电压相同的电压的直流。
4.一种真空泵,具备根据权利要求1~3的任一项所述的电磁旋转装置,其特征在于,在所述转子轴安装有旋转翼。
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