DE19833040B4 - Turbomolekularpumpe - Google Patents

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Abstract

Turbomolekularpumpe, die folgendes aufweist:
– einen Pumpenkörper (1), in dem ein Rotor in einem Lager drehbar gelagert ist und der eine Heizung (5) sowie einen Temperaturdetektor (6) aufweist, und
– eine Pumpensteuerung (2), die eine digitale Verarbeitungseinrichtung (7) aufweist, in der ein Temperatursteuerungsprozeß für die Heizung (5) auf der Basis eines Ausgangssignals des Temperaturdetektors (6) und ein anderer Steuerungsprozeß als der Temperatursteuerungsprozeß von einem Software-Programm ausgeführt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager als Magnetlager (3) ausgebildet ist, um den Rotor in einer kontaktfreien Weise magnetisch zu lagern,
daß ein Positionsdetektor (4) vorgesehen ist, um das Magnetlager (3) in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Positionsdetektors (4) zu steuern,
und daß die digitale Verarbeitungseinrichtung (7), die sowohl die Heizung (5) als auch das Magnetlager (3) steuert, den Steuerungsprozeß zur kontaktfreien Lagerung des Magnetlagers (3) mit Priorität durchführt, derart, daß innerhalb eines vorgegebenen Steuerungszyklus eine Vielzahl von...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Turbomolekularpumpe, die folgendes aufweist:
    einen Pumpenkörper, in dem ein Rotor in einem Lager drehbar gelagert ist und der eine Heizung sowie einen Temperaturdetektor aufweist, und
    eine Pumpensteuerung, die eine digitale Verarbeitungseinrichtung aufweist, in der ein Temperatursteuerungsprozeß für die Heizung auf der Basis eines Ausgangssignals des Temperaturdetektors und ein anderer Steuerungsprozeß als der Temperatursteuerungsprozeß von einem Software-Programm ausgeführt werden.
  • Herkömmlicherweise kann eine Turbomolekularpumpe zur Lagerung eines Rotors in einer kontaktfreien Weise mittels eines Magnetlagers mit einer Heizung ausgerüstet sein, die als Heizeinrichtung dient, um zu verhindern, daß komprimiertes Gas im Innenraum der Pumpe kondensiert und dann haftet und sich absetzt. Bei einer solchen Pumpe ist ein Temperaturdetektor in einem Pumpenkörper angeordnet, um ein Überheizen der Heizung zu verhindern. Ferner ist ein Temperaturregler in einer Pumpensteuerung vorgesehen, der separat von dem Pumpenkörper vorgesehen ist, um das Magnetlager etc. zu steuern. Der Temperaturregler steuert die Heizung in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Temperaturdetektors.
  • Bei der oben erwähnten herkömmlichen Turbomolekularpumpe mit Heizung führt das Vorsehen des Temperaturreglers in der Pumpensteuerung dazu, daß die Pumpensteuerung große Abmessungen erhält, was die Kosten erhöht.
  • Aus der US-5 443 368 A ist eine Turbomolekularpumpe der eingangs genannten Art gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. In dieser herkömmlichen Turbomolekularpumpe werden Sensoreingangssignale und Antriebsausgangssignale von einer digitalen Verarbeitungseinrichtung verarbeitet, die ihrerseits unter der Steuerung eines Mikroprozessors arbeiten. Dabei wird eine Vielzahl von Steuerungsparametern berücksichtigt, wie z. B. Motorströme, Temperaturen, Drücke sowie Beschleunigungen als analoge Eingangssignale sowie Drehzahlwerte oder andere Signale von Schaltern in Form von digitalen Eingangssignalen. Allerdings lassen sich dieser Druckschrift keine Angaben darüber entnehmen, wie die Lagerung im einzelnen ausgestaltet und gesteuert werden soll.
  • Aus der DE 42 37 972 C2 ist eine Vakuumpumpe mit Rotor bekannt, wobei Magnetlagerungen in einem Gehäuse vorgesehen sind, um den Rotor in dem Gehäuse der Vakuumpumpe abzustützen. Die Magnetlager sind dort teilweise passiv, teilweise aktiv ausgebildet. Allerdings lassen sich dieser Druckschrift keinerlei Angaben darüber entnehmen, wie eine kompakte und gleichwohl effiziente Steuerung auszubilden ist, um sowohl die Temperatursteuerung als auch die Positionssteuerung in einer Turbomolekularpumpe zu realisieren, derart, daß eine Positionssteuerung Priorität genießt, um den hohen Anforderungen bei schnell laufenden Turbomolekularpumpen Rechnung zu tragen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Turbomolekularpumpe dahingehend zu verbessern, daß die Temperatursteuerung und die Positionssteuerung mit einer Steuerungseinrichtung mit kleinen Abmessungen realisiert werden kann, um die Kosten zu reduzieren und gleichwohl eine zuverlässige und effiziente Anordnung zu bieten.
  • Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, eine Turbomolekularpumpe der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß das Lager als Magnetlager ausgebildet ist, um den Rotor in einer kontaktfreien Weise magnetisch zu lagern; daß ein Positionsdetektor vorgesehen ist, um das Magnetlager in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Positionsdetektors zu steuern; und daß die digitale Verarbeitungseinrichtung, die sowohl die Heizung als auch das Magnetlager steuert, den Steuerungsprozeß zur kontaktfreien Lagerung des Magnetlagers mit Priorität durchführt, derart, daß innerhalb eines vorgegebenen Steuerungszyklus eine Vielzahl von Positionssteuerungsprozessen durchgeführt wird, während der Temperatursteuerungsprozeß für die Heizung intermittierend nur einmal in einem derartigen Steuerungszyklus durchgeführt wird.
  • In Weiterbildung einer derartigen erfindungsgemäßen Turbomolekularpumpe ist vorgesehen, daß die Pumpensteuerung eine Anzeigeeinrichtung aufweist, um den Zustand der Pumpe anzuzeigen, und daß die digitale Verarbeitungseinrichtung sowohl die Heizung als auch die Anzeigeeinrichtung steuert.
  • Zu den Beispielen einer digitalen Verarbeitungseinrichtung gehören ein Mikrocomputer oder ein Digitalsignal-Prozessor, der eine spezielle Hardware-Komponente ist, die programmierbar und in der Lage ist, eine Verarbeitung mit hoher Geschwindigkeit in Realzeit auszuführen. Derartige Digitalsignal-Prozessoren werden nachstehen auch kurz als DSP bezeichnet.
  • Bei der erfindungsgemäßen Turbomolekularpumpe führt die digitale Verarbeitungseinrichtung, die in der Pumpensteuerung vorgesehen ist, den Temperatursteuerungsprozeß für die Heizung zusätzlich zu einem anderen Steuerungsprozeß durch, so daß es nicht erforderlich ist, einen Temperaturregler in der Pumpensteuerung vorzusehen.
  • Somit kann die Pumpensteuerung mit kleineren Abmessungen realisiert werden, was die Kosten reduziert. Unter Verwendung eines geeigneten Software-Programms für die digitale Verarbeitungseinrichtung können die Steuerungen der Heizung und der Steuerungsprozeß zur kontaktfreien Lagerung des Magnetlagers in flexibler Weise realisiert werden, wobei sowohl die Temperatursteuerung als auch die Positionssteuerung in hohem Maße präzise durchgeführt werden können.
  • Dabei wird der Umstand ausgenutzt, daß der Temperatursteuerungsprozeß keine häufige Ausführung erforderlich macht und daher in vergleichsweise großen Zeitabständen durchgeführt werden kann, während in der Zwischenzeit der Positionssteuerungsprozeß viele Male durchgeführt wird. Damit wird eine exakte Positionssteuerung auch bei hohen Drehzahlen gewährleistet, ohne daß Beeinträchtigungen hinsichtlich der Temperatursteuerungen zu befürchten sind.
  • Die Ausführung der Positionssteuerungsprozesse kann eine Anzahl von 100 oder gar 1000 solcher Prozesse in einem Zyklus umfassen, während andererseits nur ein einziger Temperatursteuerungsprozeß in diesem Zyklus durchgeführt wird, beispielsweise an dessen Ende. Damit hat die Positionssteuerung eine entsprechende Priorität, ohne Beeinträchtigungen im gesamten Steuerungsablauf hervorzurufen.
  • Durch die Anwendung eines derartigen Time-Sharing-Steuerungsvorganges können somit zwei völlig verschiedene Steuerungsprozesse mit einem relativ einfachen Programm mittels eines einzigen Prozessors realisiert werden. Dabei wird in vorteilhafter Weise dem Umstand Rechnung getragen, daß Temperaturänderungen, die möglicherweise einer Korrektur bedürfen, mit einer wesentlich größeren Trägheit stattfinden als dies bei Positionsänderungen der Fall ist.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungs beispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in
  • 1 eine schematische Darstellung einer Turbomolekularpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels eines Prozesses, der von einem Digitalsignal-Prozessor ausgeführt wird, der in einer Magnetlagersteuerung einer Pumpensteuerung gemäß 1 vorgesehen ist;
  • 3 ein Flußdiagramm eines anderen Beispiels eines Prozesses, der von dem Digitalsignal-Prozessor ausgeführt wird, der in der Magnetlagersteuerung der Pumpensteuerung gemäß 1 vorgesehen ist;
  • 4 eine schematische Darstellung einer Turbomolekularpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und in
  • 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Beispiels ei nes Prozesses, der von einem Mikrocomputer ausgeführt wird, der in einer Anzeigensteuerung in einer Pumpensteuerung gemäß 4 vorgesehen ist.
  • Die 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform, bei der die Erfindung Anwendung findet bei einer Turbomolekularpumpe, bei der ein Signalprozessor, insbesondere ein Digitalsignal-Prozessor, der kurz als DSP bezeichnet wird, in einer Pumpensteuerung vorgesehen ist, um ein Magnetlager zu steuern. Wie in 1 schematisch dargestellt, besteht die Turbomolekularpumpe aus einem Pumpenkörper 1 und einer Pumpensteuerung 2.
  • Der Pumpenkörper 1 weist folgende Komponenten auf: ein Magnetlager 3 vom digitalen Steuerungstyp, um einen Rotor einer Pumpe in einer kontaktfreien Weise magnetisch zu lagern; einen Positionsdetektor 4, um eine Position des Rotors abzutasten; eine Heizung 5 als Heizeinrichtung, um einen vorgegebenen Bereich im Inneren des Pumpenkörpers 1 zu heizen; und einen Temperatur detektor 6 zum Messen einer Temperatur eines vorgegebenen Bereiches im Innenraum des Pumpenkörpers 1.
  • Außerdem weist die Pumpensteuerung 2 eine Magnetlagersteuerung 8 auf, in der ein Signalprozessor oder DSP 7 vorgesehen ist, der als Signalverarbeitungseinrichtung bzw. Digitalsignal-Verarbeitungseinrichtung dient.
  • Das Magnetlager 3 besteht aus einem axialen Magnetlager und einem radialen Magnetlager. Das axiale Magnetlager besteht aus einer Vielzahl von Elektromagneten und ist derart angeordnet, daß es einen Scheibenbereich des Rotors in einer kontaktfreien Weise magnetisch lagert. Das bedeutet, an einer Position in der axialen Richtung des Rotors ist der Scheibenbereich magnetisch gelagert in der axialen Richtung des Rotors, und zwar unter Verwendung von magnetischen Anziehungskräften oder magnetischen Abstoßungskräften von Elektromagneten.
  • Das radiale Magnetlager besteht aus einer Vielzahl von Elektromagneten und ist derart angeordnet, daß es den Rotor in einer kontaktfreien Weise magnetisch lagert. Das bedeutet, an jeder von zwei Positionen in der axialen Richtung des Rotors ist der Rotor in zwei radialen Richtungen, die sich unter rechten Winkeln schneiden, magnetisch gelagert, und zwar unter Verwendung von magnetischen Anziehungskräften oder magnetischen Abstoßungskräften der Elektromagneten.
  • Der Positionsdetektor 4 besteht aus einem axialen Positionsdetektor und einem radialen Positionsdetektor. Der axiale Positionsdetektor ist derart angeordnet, daß er eine Position des Rotors in seiner axialen Richtung abtastet. Der radiale Positionsdetektor ist derart angeordnet, daß er die Positionen des Rotors in zwei radialen Richtungen abtastet, die einander unter rechten Winkeln kreuzen, und zwar an jeder von zwei Positionen in der axialen Richtung des Rotors.
  • Im folgenden kann eine detaillierte Beschreibung des Magnetlagers 3, des Positionsdetektors 4, der Heizung 5 und des Temperaturdetektors 6 entfallen. In diesem Zusammenhang können herkömmliche Konstruktionen für jede dieser Komponenten verwendet werden.
  • Die Magnetlagersteuerung 8 steuert das Magnetlager 3 in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Positionsdetektors 4 oder der Rotorposition. Ferner schaltet die Magnetlagersteuerung 8 die Heizung 5 in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Temperaturdetektors 6 oder der Temperatur im Inneren des Pumpenkörpers 1 ein oder aus. Genauer gesagt, in Abhängigkeit von der Rotorposition liefert der DSP 7 elektromagnetische Steuersignale für die Elektromagneten des Magnetlagers 3 an die jeweiligen Leistungsverstärker für die Elektromagneten. Die Leistungsverstärker liefern Erregungsströme in Abhängigkeit von den elektromagnetischen Steuersignalen an die jeweiligen Elektromagneten.
  • Somit wird der Rotor in einer kontaktfreien Weise in einer vorgegebenen Sollstellung magnetisch gelagert. Weiterhin prüft der DSP 7, ob die Temperatur im Inneren des Pumpenkörpers 1 innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt oder nicht. Der DSP 7 schaltet die Heizung 5 ein, um sie in den Heizungszustand zu versetzen, wenn die Temperatur niedriger ist als der Toleranzbereich, und der DSP 7 schaltet die Heizung 5 ab, um sie in einen nicht-heizenden Zustand zu versetzen, wenn die Temperatur höher ist als der Toleranzbereich.
  • Auf diese Weise wird die Temperatur im Inneren des Pumpenkörpers 1 in einem vorgegebenen Bereich gehalten, um auf diese Weise zu verhindern, daß komprimiertes Gas kondensiert und dann in dem Pumpenkörper 1 haftet und sich absetzt. Weiterhin wird dadurch, daß die Temperatur in dem vorgegebenen Bereich gehalten wird, ein Überheizen der Heizung 5 verhindert.
  • Als nächstes wird ein Beispiel des Prozesses, der von dem DSP 7 durchgeführt wird, der in der Magnetlagersteuerung 8 vorgesehen ist, unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in 2 näher erläutert.
  • Wenn gemäß 2 die Pumpe zu arbeiten beginnt, dann gibt der DSP 7 einen Temperatursollwert T im Inneren des Pumpenkörpers 1 vor (Schritt 101), und dann gibt er einen Temperaturfehler oder eine Temperaturtoleranz δ vor (Schritt 102). Danach wird ein Positionssteuerungsprozeß in den Schritten 103 bis 105 durchgeführt. Im Schritt 103 detektiert der DSP 7 die Rotorposition aus einem Ausgangssignal vom Positionsdetektor 4. Auf der Basis der so detektierten Rotorposition führt der DSP 7 eine PID-Operation (Proportional-Integral-Differential-Operation) durch (Schritt 104) und liefert Elektromagnet-Steuersignale an die jeweiligen Leistungsverstärker (Schritt 105).
  • Anschließend wird ein Heizungssteuerungsprozeß (Temperatursteuerungsprozeß) in den Schritten 106 bis 110 durchgeführt. Im Schritt 106 detektiert der DSP 7 die Temperatur im Inneren des Pumpenkörpers 1 aus einem Ausgangssignal des Temperaturdetektors 6. Die so ermittelte Temperatur wird als t angesetzt. Dann wird die Temperatur t mit einem Temperaturgrenzwert (T – δ) des Temperatur-Toleranzbereiches verglichen (Schritt 107). Wenn die Temperatur t kleiner als (T – δ) ist, geht der Prozeß zu einem Schritt 108 weiter, um die Heizung 5 einzuschalten. Danach kehrt der DSP 7 zum Schritt 103 zurück.
  • Wenn die Temperatur t nicht kleiner als (T – δ) beim Schritt 107 ist, geht der Programmablauf zu einem Schritt 109 weiter. Im Schritt 109 wird die Temperatur t mit einem oberen Grenzwert (T + δ) des Temperaturtoleranzbereiches verglichen. Wenn die Temperatur t größer ist als der obere Temperaturgrenzwert (T + δ), geht der Ablauf zu einem Schritt 110 weiter, in welchem die Heizung 5 abgeschaltet wird. Danach kehrt der DSP 7 zum Schritt 103 zurück. Wenn die Temperatur t beim Schritt 109 nicht größer ist als (T + δ), dann kehrt der DSP 7 zum Schritt 103 zurück. Die Temperatur im Inneren des Pumpenkörpers 1 kann aufrechterhalten werden innerhalb eines vorgegebenen Bereiches, der im wesentlichen gleich dem Temperaturtoleranzbereich von (T – δ) bis (T + δ) ist.
  • Bei dem oben beschriebenen Prozeß werden der mit hoher Geschwindigkeit durchzuführende Positionssteuerungsprozeß und die Heizungssteuerung in einer Schleife durchgeführt, die aus den Schritten 103 bis 110 besteht. Dementsprechend erfordert die Ausführung der Schleife eine Zeit, die länger ist als die Zeit, die für die Ausführung des Positionssteuerungsprozesses allein erforderlich ist. Der DSP 7, dem jedoch immer noch ein hohes Maß an Leistungsvermögen bleibt, ist in der Lage, beide Steuerungen ohne wesentliche Verzögerung für die Positionssteuerung durchzuführen.
  • Wenn der DSP ein unzureichendes Leistungsvermögen besitzt, um beide Steuerungsvorgänge mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen, oder wenn die Positionssteuerung mit extrem hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden muß, dann kann ein anderer Prozeß anstelle des oben beschriebenen Prozesses verwendet werden. Beispielsweise kann der Positionssteuerungsprozeß viele Male während einer vorgegebenen Zeitspanne für eine intermittierende Ausführung des Heizungssteuerungsprozesses ausgeführt werden, der im Vergleich mit dem Positionssteuerungsprozeß keine so häufige Ausführung erfordert.
  • 3 zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer anderen Verarbeitungsschleife bei dem Positionssteuerungsprozeß und dem Heizungssteuerungsprozeß. Bei diesem Flußdiagramm sind die Schritte 111, 112 und 113 zusätzlich zu den Schritten 101 bis 110 vorgesehen, welches die gleichen wie beim Flußdiagramm in 2 sind. In 3 läuft der Prozeß folgendermaßen ab: Nach der Beendigung der Einstellung des Temperatursollwertes T und des Temperaturfehlers oder der Temperaturtoleranz δ setzt der DSP 7 eine Zählerzahl n auf 1 (Schritt 111). Anschließend führt der DSP 7 den Positionssteuerungsprozeß in den Schritten 103 bis 105 durch. Wenn die Zählerzahl n kleiner ist als ein vorgegebener Wert X (Anzahl der Ausführungen vom Positionssteuerungsprozeß, z. B. 100, 1000 oder dergleichen), dann ersetzt im Schritt 112 der DSP 7 den Zählerwert n durch n + 1, um den Zählerwert um eins zu erhöhen (Schritt 113). Danach kehrt der DSP 7 zum Schritt 103 zurück und führt wiederholt den Positionssteuerungsprozeß durch.
  • Wenn der Zählerwert n bis zu dem vorgegebenen Wert X im Schritt 112 erhöht worden ist, dann geht der DSP 7 zum Schritt 106 weiter und führt den Heizungssteuerungsprozeß durch. Nach der Beendigung des Heizungssteuerungsprozesses kehrt der DSP 7 zum Schritt 111 zurück. Somit wird der Heizungssteuerungsprozeß während vorgegebener Male der Ausführung des Positionssteuerungsprozesses durchgeführt, so daß auf diese Weise eine Ausführung des Positionssteuerungsprozesses mit hoher Geschwindigkeit gewährleistet ist.
  • Dabei kann die Magnetlagersteuerung auch aus einer anderen digitalen Verarbeitungseinrichtung bestehen, beispielsweise aus einem Mikrocomputer.
  • Obwohl nicht eigens dargestellt, ist in dem Pumpenkörper 1 ein Elektromotor vorgesehen, um den Rotor mit einer Drehbewegung anzutreiben. Es können Vorkehrungen getroffen werden, daß der Elektromotor ebenfalls von dem DSP 7 der Magnetlagersteuerung 8 oder von einer anderen Motorsteuerung gesteuert wird, die dann zusätzlich vorgesehen wird.
  • 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform, bei der die Erfindung Anwendung findet bei einer Turbomolekularpumpe, die eine Pumpensteuerung mit einem Mikrocomputer aufweist, um eine Flüssigkristallanzeige zu steuern. Bei dieser zweiten Ausführungsform sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugs zeichen wie bei der ersten Ausführungsform bezeichnet, so daß deren Beschreibung an dieser Stelle entbehrlich ist.
  • Der Pumpenkörper 1 der zweiten Ausführungsform hat eine Konfiguration, die identisch ist mit der bei der ersten Ausführungsform.
  • Eine Pumpensteuerung 10 dieser zweiten Ausführungsform besteht aus einer Magnetlagersteuerung 11, einer Flüssigkristallanzeige 12 als Anzeigeeinrichtung und einer Anzeigesteuerung 14, die einen Mikrocomputer 13, insbesondere einen Mikrocomputer als einzelnen Chip aufweist, der als digitale Verarbeitungseinrichtung oder Signalverarbeitungseinrichtung dient.
  • Die Magnetlagersteuerung 11 steuert ein Magnetlager 3 in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Positionsdetektors 4. Als Magnetlagersteuerung 11 können auch andere herkömmliche Konfigurationen verwendet werden, beispielsweise eine Steuerung vom digitalen Typ unter Verwendung einer Digitalsignal-Verarbeitungseinrichtung, wie z. B. ein Digitalsignal-Prozessor oder DSP oder ein Mikrocomputer; sowie eine Steuerung vom analogen Typ oder dergleichen. Eine detaillierte Beschreibung der Magnetlagersteuerung 11 ist daher an dieser Stelle entbehrlich.
  • Die Flüssigkristallanzeige dient zur Anzeige von Information, beispielsweise zur Anzeige des Zustandes einer Pumpe, und hat eine Vielzahl von Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtungen. Hinsichtlich der Flüssigkristall-Anzeige 12 ist ebenfalls eine detaillierte Beschreibung entbehrlich, da herkömmliche Konfigurationen wahlweise verwendet werden können.
  • Die Anzeigesteuerung 14 steuert die Flüssigkristall-Anzeige 12 und steuert auch den EIN/AUS-Zustand der Heizung 5 in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Temperaturdetektors 6, d. h. in Abhängigkeit von der Temperatur im Inneren des Pumpenkörpers 1. Genauer gesagt, wenn eine Komponente (nicht dargestellt) der Pumpensteuerung 10 einen Anzeigebefehl an den Mikrocomputer 13 geliefert hat, dann liefert der Mikrocomputer 13 ein Anzeigesteuersignal an die entsprechende Flüssigkristall-Anzeige.
  • In gleicher Weise wie der DSP 7 bei der ersten Ausführungsform prüft der Mikrocomputer 13, ob die Temperatur im Inneren des Pumpenkörpers 1 innerhalb eines vorgegebenen Fehlerbereiches oder Toleranzbereiches liegt oder nicht. Der Mikrocomputer 13 schaltet die Heizung 5 ein, wenn die Temperatur niedriger ist als der Toleranzbereich, und schaltet die Heizung 5 ab, wenn die Temperatur höher ist als der Toleranzbereich.
  • Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in 5 wird nachstehend ein Beispiel eines Prozesses erläutert, der von dem Mikrocomputer 13 in der Anzeigesteuerung 14 ausgeführt wird.
  • Wenn gemäß 5 die Pumpe zu arbeiten beginnt, dann gibt der Mikrocomputer 13 einen Temperatursollwert T im Inneren des Pumpenkörpers 1 vor (Schritt 201) und gibt dann einen Temperaturfehler oder eine Temperaturtoleranz δ vor (Schritt 202). Danach werden eine Anzeigesteuerung gemäß den Schritten 203 bis 205 und eine Heizungssteuerung gemäß den Schritten 206 bis 210 wiederholt durchgeführt. In der Anzeigesteuerung wird zunächst geprüft, ob der Mikrocomputer 13 einen Anzeigebefehl erhalten hat oder nicht (Schritt 203). Wenn der Anzeigebefehl empfangen worden ist, geht der Mikrocomputer 13 zum Schritt 204 weiter, in welchem der Anzeigebefehl eingegeben wird, und ein Anzeigesteuersignal entsprechend dem Anzeigebefehl wird der entsprechenden Flüssigkristall-Anzeige 12 zugeführt (Schritt 205).
  • Dann geht der Mikrocomputer 13 zum Schritt 206 weiter. Wenn in dem oben erwähnten Schritt 203 entschieden wird, daß kein Anzeigebefehl empfangen worden ist, springt der Mikrocomputer 13 zum Schritt 206 weiter. Der Heizungssteuerungsprozeß gemäß den Schritten 206 bis 210 ist der gleiche wie in den Schritten 106 bis 110 in der ersten Ausführungsform. Der Mikrocomputer 13 kehrt zum Schritt 203 zurück, wenn der Prozeß im Schritt 208 beendet ist, und zwar wenn t nicht größer als (T + δ) im Schritt 209 ist oder wenn der Prozeß im Schritt 210 beendet ist.
  • Dabei kann die Anzeigesteuerung 14 auch aus anderen digitalen Verarbeitungseinrichtungen aufgebaut sein, beispielsweise aus einem Digitalsignal-Prozessor oder DSP.
  • Abgesehen von den oben beschriebenen speziellen Konfigurationen kann der Elektromotor zum Antreiben des Rotors mit einer Drehbewegung auch von der Magnetlagersteuerung 11 oder von einer anderen Motorsteuerung gesteuert werden, die dann zusätzlich vorgesehen ist.

Claims (2)

  1. Turbomolekularpumpe, die folgendes aufweist: – einen Pumpenkörper (1), in dem ein Rotor in einem Lager drehbar gelagert ist und der eine Heizung (5) sowie einen Temperaturdetektor (6) aufweist, und – eine Pumpensteuerung (2), die eine digitale Verarbeitungseinrichtung (7) aufweist, in der ein Temperatursteuerungsprozeß für die Heizung (5) auf der Basis eines Ausgangssignals des Temperaturdetektors (6) und ein anderer Steuerungsprozeß als der Temperatursteuerungsprozeß von einem Software-Programm ausgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager als Magnetlager (3) ausgebildet ist, um den Rotor in einer kontaktfreien Weise magnetisch zu lagern, daß ein Positionsdetektor (4) vorgesehen ist, um das Magnetlager (3) in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Positionsdetektors (4) zu steuern, und daß die digitale Verarbeitungseinrichtung (7), die sowohl die Heizung (5) als auch das Magnetlager (3) steuert, den Steuerungsprozeß zur kontaktfreien Lagerung des Magnetlagers (3) mit Priorität durchführt, derart, daß innerhalb eines vorgegebenen Steuerungszyklus eine Vielzahl von Positionssteuerungsprozessen durchgeführt werden, während der Temperatursteuerungsprozeß für die Heizung (5) intermittierend nur einmal in einem derartigen Steuerungszyklus durchgeführt wird.
  2. Turbomolekularpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpensteuerung (2) eine Anzeigeeinrichtung (12) aufweist, um den Zustand der Pumpe anzuzeigen, und daß die digitale Verarbeitungseinrichtung (7) sowohl die Heizung (5) als auch die Anzeigeeinrichtung (12) steuert.
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