JP2009197602A - Service life degree forecasting method of electronic component of vacuum pump device and vacuum pump device - Google Patents

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敦 大山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum pump device having a function for appropriately forecasting a service life state and the replacing timing of electronic components such as a semiconductor power switching element and an electrolytic capacitor used for a controller for the motor drive of the vacuum pump device. <P>SOLUTION: The vacuum pump device is provided with temperature sensors 23-26 for always or regularly measuring surface temperatures of predetermined electronic components used for the controller 4 for motor drive, an elapsed time measuring means for measuring an operation time of the controller 4 for motor drive and a storing means for storing results measured by the temperature sensors 23-26 and the elapsed time measuring means. As for the electronic components of which temperatures are measured, the vacuum pump device has a function for recording the time when a predetermined temperature level state is maintained for each temperature level in the storing means and a function for forecasting the service life degree of the electronic components from the operation time of respective temperature levels recorded in the storing means. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、装置外装箱にポンプ本体、ポンプ駆動用モータ、及びモータ駆動用制御装置が収容される真空ポンプ装置に関し、特にモータ駆動用制御装置のパワースイッチング素子や電解コンデンサ等の電子部品の交換時期を予測するために電子部品の寿命度合いを予測する予測方法、及び該予測機能を備えた真空ポンプ装置に関する。   The present invention relates to a vacuum pump device in which a pump main body, a pump driving motor, and a motor driving control device are housed in a device outer box, and in particular, replacement of electronic components such as a power switching element and an electrolytic capacitor of the motor driving control device. The present invention relates to a prediction method for predicting the life degree of an electronic component in order to predict the time, and a vacuum pump apparatus having the prediction function.

ドライ真空ポンプを備えた真空ポンプ装置は、メンテナンス時期が取扱説明書上に記載され、ユーザーに対して定期的にメンテナンスが実施される啓蒙を行なっているが、実態としては真空ポンプ装置が故障に至った事でメンテナンスが実行される場合が多い。   A vacuum pump device equipped with a dry vacuum pump has its maintenance time described in the instruction manual and enlightens the user that maintenance is carried out regularly. However, as a matter of fact, the vacuum pump device fails. In many cases, maintenance is carried out.

上記真空ポンプ装置は、筐体(装置外装箱)内に真空ポンプ本体、ポンプ駆動用モータ、及びモータ駆動用制御装置が収容され、全体として一体構造として組み立てられている。そのため、電子部品を含むモータ駆動用制御装置部分だけのメンテナンスを行う場合であっても真空ポンプ本体を筐体内から一旦取り外さなければメンテナンス作業が実施できないため、なかなか想定した通りのメンテナンス時期にメンテナンスが実施される場合が少ない。   The vacuum pump device includes a vacuum pump main body, a pump driving motor, and a motor driving control device housed in a casing (device outer box), and is assembled as an integral structure as a whole. For this reason, even if maintenance is performed only for the motor drive control unit including electronic components, maintenance work cannot be performed unless the vacuum pump body is once removed from the housing. It is rarely implemented.

更に、定期的な交換が必要な機械部品の代表例である転がり軸受などでは、回転体の異音により損傷状態を装置外部から推測する事も可能である。また、摺動摩擦力の増加によるポンプ性能低下等で、劣化度合いを間接的に判断可能であるため、比較的適切な時期にメンテナンスを実効しやすい。これに対して、ポンプ制御装置に使用されている電子部品は、部品の性能劣化が進んでいても真空ポンプとしての基本機能は維持される場合が多く、部品の設計寿命に対する装置の使用期間を管理する以外に、性能劣化を想定する方法は少ない。   Furthermore, in a rolling bearing or the like, which is a typical example of mechanical parts that require periodic replacement, it is possible to estimate the damage state from the outside of the apparatus due to abnormal noise of the rotating body. In addition, since it is possible to indirectly determine the degree of deterioration due to a decrease in pump performance due to an increase in sliding frictional force, it is easy to perform maintenance at a relatively appropriate time. On the other hand, electronic components used in pump control devices often maintain their basic functions as vacuum pumps even when the performance of the components has deteriorated. There are few ways to assume performance degradation other than management.

上記真空ポンプ装置の真空ポンプを制御するポンプ制御装置を構成する電子部品の中で、特に寿命が明確に規定されている平滑用コンデンサとして使用される電解コンデンサやインバータ回路やDC−DCコンバータ等に使われる半導体パワースイッチング素子(例えばIGBT(絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタ))が挙げられる。   Among the electronic components constituting the pump control device for controlling the vacuum pump of the above vacuum pump device, particularly for electrolytic capacitors, inverter circuits, DC-DC converters, etc. used as smoothing capacitors whose life is clearly defined The semiconductor power switching element used (for example, IGBT (insulated gate type bipolar transistor)) is mentioned.

上記電解コンデンサは、装置の使用環境温度を設定し、この温度情報と部品メーカの軽減率計算データをもとに部品寿命を算定し、メンテナンスサイクルを設定していた。IGBT等の半導体パワースイッチング素子は部品メーカの繰り返し寿命耐量データと、装置が想定される使用状況をもとに、メンテナンスサイクルを設定していた。   The electrolytic capacitor sets the operating environment temperature of the device, calculates the component life based on the temperature information and the component manufacturer's reduction rate calculation data, and sets the maintenance cycle. For semiconductor power switching elements such as IGBTs, a maintenance cycle has been set based on the repeated life tolerance data of the component manufacturer and the expected usage of the device.

また、特許文献1に記載の磁気浮上回転装置では、コントローラのディジタル処理手段が、実時間のクロック出力に基づいて、装置の運転の履歴及び異常発生の履歴を時刻と共に不揮発メモリに記憶させる履歴記憶手段を備え、履歴記憶手段に記憶されている履歴情報からメンテナンス時期を予測している。また、特許文献2に記載の磁気軸受制御装置では、磁気軸受を制御するディジタル処理手段がカウンターでカウントされた被管理部品の累積実働時間を予め設定されたメンテナンス時間と比較し、累積実働時間がメンテナンス時間に達したらメンテナンス作業の開始を指示するようにしている。
特開平11−210673号公報 特開2002−13533号公報
Further, in the magnetically levitated rotating apparatus described in Patent Literature 1, the digital processing means of the controller stores the history of operation of the apparatus and the history of occurrence of abnormality together with the time in a nonvolatile memory based on the real-time clock output. And a maintenance time is predicted from the history information stored in the history storage means. Further, in the magnetic bearing control device described in Patent Document 2, the digital processing means for controlling the magnetic bearing compares the cumulative working time of the managed component counted by the counter with the preset maintenance time, and the cumulative working time is When the maintenance time is reached, the start of maintenance work is instructed.
JP-A-11-210673 JP 2002-13533 A

上記いずれのメンテナンスサイクル設定方法も、装置の使用状態を設計段階で想定し、メンテナンスサイクルを設定するのであり、装置の使用環境変化や使用実態に適したメンテナンスサイクルの設定といえない場合があった。その結果、劣化等が全く見られない状態であっても、部品を交換するという場合や、既に重大故障発生が想定される状態であるにもかかわらず、メンテナンスを行う計画すら立たない状態で使用される場合があった。   In any of the above maintenance cycle setting methods, the use state of the device is assumed at the design stage, and the maintenance cycle is set, and there are cases where it cannot be said that the maintenance cycle setting is suitable for changes in the use environment of the device and the actual usage. . As a result, even when there is no degradation, etc., it is used when replacing parts, or when maintenance is not planned even though a serious failure has already occurred. There was a case.

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、真空ポンプ装置のモータ駆動用制御装置に使用されている半導体パワースイッチング素子や電解コンデンサ等の電子部品の寿命状態や交換時期を適切に予測できる真空ポンプ装置の電子部品の寿命度合い予測方法、及び真空ポンプ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and can appropriately predict the life state and replacement time of electronic components such as semiconductor power switching elements and electrolytic capacitors used in motor drive control devices of vacuum pump devices. An object of the present invention is to provide a method for predicting the lifetime of an electronic component of a vacuum pump device, and a vacuum pump device.

上記課題を解決するため本発明は、装置外装箱にポンプ本体、ポンプ駆動用モータ、及びモータ駆動用制御装置が収容される真空ポンプ装置の前記モータ駆動用制御装置に使用されている電子部品の寿命度合いを予測する真空ポンプ装置の電子部品の寿命度合い予測方法であって、モータ駆動用制御装置に使用している所定の電子部品の表面温度を常時或いは定期的に計測すると共に、前記モータ駆動用制御装置の積算運転時間を計測し、前記温度計測対象となっている電子部品について、所定の温度レベル状態が維持されていた時間を各温度レベル毎に記憶手段に記録し、該記録された各温度レベル毎の時間から当該電子部品の寿命度合いを予測することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an electronic component used in the motor drive control device of a vacuum pump device in which a pump main body, a pump drive motor, and a motor drive control device are housed in an apparatus outer box. A method for predicting the life degree of an electronic component of a vacuum pump device for predicting the life degree, wherein the surface temperature of a predetermined electronic component used in a motor drive control device is constantly or periodically measured, and the motor drive The accumulated operation time of the control device for the vehicle is measured, and the time during which the predetermined temperature level state is maintained is recorded in the storage means for each temperature level for the electronic component that is the temperature measurement target, and the recorded The degree of life of the electronic component is predicted from the time for each temperature level.

上記のように温度計測対象となっている電子部品について、記憶手段に記録された各温度レベル毎の時間から当該電子部品の寿命度合いを予測することにより、電子部品の寿命度合いを精度良く予測することができる。   As described above, by predicting the lifetime of the electronic component from the time for each temperature level recorded in the storage means, the lifetime of the electronic component is accurately predicted. be able to.

また、本発明は、装置外装箱にポンプ本体、ポンプ駆動用モータ、及びモータ駆動用制御装置が収容される真空ポンプ装置において、モータ駆動用制御装置に使用している所定の電子部品の表面温度を常時或いは定期的に計測する温度計測手段と、モータ駆動用制御装置の運転時間を計測する積算時間計測手段と、温度計測手段及び積算時間計測手段で計測した結果を記憶する記憶手段とを設け、モータ駆動用制御装置は、温度計測手段により温度計測対象となっている電子部品について、所定の温度レベル状態が維持されていた時間を各温度レベル毎に記憶手段に記録する機能を具備すると共に、該記憶手段に記録された各温度レベル毎の運転時間から当該電子部品の寿命度合いを予測する機能を具備することを特徴とする。   The present invention also provides a surface temperature of a predetermined electronic component used in a motor drive control device in a vacuum pump device in which a pump body, a pump drive motor, and a motor drive control device are housed in the device outer box. Temperature measuring means for constantly or periodically measuring, an integrated time measuring means for measuring the operating time of the motor drive control device, and a storage means for storing the results measured by the temperature measuring means and the integrated time measuring means. The motor drive control device has a function of recording the time during which a predetermined temperature level state is maintained for the electronic component that is the temperature measurement target by the temperature measurement unit, in the storage unit for each temperature level. The electronic device has a function of predicting the lifetime of the electronic component from the operation time for each temperature level recorded in the storage means.

上記のように温度計測対象となっている電子部品について、所定の温度レベル状態が維持されていた運転時間を各温度レベル毎に記憶手段に記録し、記録された各温度レベル毎の運転時間から電子部品の寿命度合いを予測することにより、電子部品の寿命度合いを精度良く予測することができる。   As described above, for the electronic component that is the target of temperature measurement, the operation time during which the predetermined temperature level state is maintained is recorded in the storage means for each temperature level, and the recorded operation time for each temperature level is recorded. By predicting the lifetime of the electronic component, it is possible to accurately predict the lifetime of the electronic component.

また、本発明は、上記真空ポンプ装置において、モータ駆動用制御装置は、温度計測対象の電子部品について、該当電子部品毎に最高温度レベルでの上限使用時間を設定し、温度レベル条件と全体の積算運転時間が上限使用時間を超えた場合に、当該部品交換を促す故障予知信号を外部に出力する機能を具備することを特徴とする。   Further, in the vacuum pump device according to the present invention, the motor drive control device sets an upper limit use time at the maximum temperature level for each electronic component for the temperature measurement target electronic component. When the accumulated operation time exceeds the upper limit use time, it has a function of outputting a failure prediction signal that prompts replacement of the part to the outside.

上記のように温度計測対象の電子部品について、該当電子部品毎に最高温度レベルでの上限使用時間を設定し、温度レベル条件と全体の積算運転時間が上限使用時間を超えた場合に、当該部品交換を促す故障予知信号を外部に出力することにより、真空ポンプ装置が故障する前に、電子部品の温度による性能劣化の進行による部品交換時期を高精度で知ることができる。   For electronic components subject to temperature measurement as described above, if the upper limit usage time at the maximum temperature level is set for each electronic component and the temperature level condition and the total accumulated operating time exceeds the upper limit usage time, By outputting a failure prediction signal that prompts replacement to the outside, it is possible to know with high accuracy the component replacement time due to the progress of performance deterioration due to the temperature of the electronic component before the vacuum pump device fails.

また、本発明は、上記真空ポンプ装置において、モータ駆動用制御装置は、温度計測対象の電子部品毎の最高レベルでの上限使用時間を元に、最高温度に到達するまでの温度範囲を複数の温度レベルに分割し、各温度レベルでの上限使用時間算出結果から、各温度レベルでの使用時間に対する係数を設定すると共に、各温度レベルでの使用時間にその係数を演算して換算使用時間を算出し、複数の温度レベルでの使用時間を総合する場合に、各温度レベルでの換算使用時間を合計演算する事で、最高温度レベルでの使用時間を算出する機能を具備することを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the vacuum pump device described above, the motor drive control device sets a plurality of temperature ranges until the maximum temperature is reached based on the upper limit use time at the highest level for each electronic component to be temperature-measured. Divide into temperature levels, set the coefficient for the usage time at each temperature level from the calculation result of the upper limit usage time at each temperature level, calculate the coefficient for the usage time at each temperature level, and calculate the converted usage time It has a function to calculate the usage time at the maximum temperature level by calculating the total usage of the conversion usage time at each temperature level when calculating the total usage time at multiple temperature levels. To do.

上記のように各温度レベルでの使用時間にその係数を演算して換算使用時間を算出し、複数の温度レベルでの使用時間を総合する場合に、各温度レベルでの換算使用時間を合計演算する事で、最高温度レベルでの使用時間を算出することにより、該当電子部品の最高温度レベルでの使用時間が解かり、当該電子部品の寿命度合いを精度良く予測することができる。   As described above, the converted usage time is calculated by calculating the coefficient for the usage time at each temperature level, and when the usage time at multiple temperature levels is combined, the conversion usage time at each temperature level is summed up. Thus, by calculating the usage time at the maximum temperature level, the usage time at the maximum temperature level of the corresponding electronic component can be obtained, and the lifetime of the electronic component can be accurately predicted.

また、本発明は、装置外装箱にポンプ本体、ポンプ駆動用モータ、及びモータ駆動用制御装置が収容される真空ポンプ装置の前記モータ駆動用制御装置に使用されている電子部品の寿命度合いを予測する真空ポンプ装置の電子部品の寿命度合い予測方法であって、モータ駆動用制御装置のポンプ駆動用モータに電力を供給するパワースイッチング素子の出力或いは入力電流を検出し、該検出した出力或いは入力電流値から最大連続負荷条件を越える過渡的な過電流状態の発生とその継続時間を閾値として負荷状態発生を判定し、該過負荷状態発生回数を積算し、予め設定した積算回数を超える過負荷状態が発生した場合に、当該パワースイッチング素子の交換を促すことを特徴とする。   Further, the present invention predicts the life degree of electronic components used in the motor drive control device of a vacuum pump device in which a pump main body, a pump drive motor, and a motor drive control device are housed in the device outer box. A method for predicting the lifetime of an electronic component of a vacuum pump device that detects an output or input current of a power switching element that supplies power to a pump drive motor of a motor drive control device, and detects the detected output or input current Overload condition exceeding the maximum continuous load condition from the value, and determining the load condition occurrence with the duration as a threshold, integrating the number of occurrences of the overload condition, and exceeding the preset number of accumulations When this occurs, it is urged to replace the power switching element.

上記のように検出した出力或いは入力電流値から最大連続負荷条件を越える過渡的な過電流状態の発生とその継続時間を閾値として負荷状態発生を判定し、該過負荷状態発生回数を積算し、予め設定した積算回数を超える過負荷状態が発生した場合に、当該パワースイッチング素子の交換を促すので、当該パワースイッチング素子の寿命による交換時期を高精度で知ることができる。   The occurrence of a transient overcurrent state exceeding the maximum continuous load condition from the output or input current value detected as described above and its duration is determined as a threshold, and the number of occurrences of the overload state is integrated, When an overload state exceeding the preset number of times of integration occurs, replacement of the power switching element is urged, so that it is possible to know the replacement time according to the life of the power switching element with high accuracy.

また、本発明は、装置外装箱にポンプ本体、ポンプ駆動用モータ、及びモータ駆動用制御装置が収容される真空ポンプ装置において、ポンプ駆動用モータに電力を供給するパワースイッチング素子の出力或いは入力電流を検出する電流検出手段を設け、モータ駆動用制御装置は、前記電流検出手段で検出されたパワースイッチング素子の出力或いは入力電流値から該パワースイッチング素子の最大連続負荷条件を越える過渡的な過電流の発生とその継続時間を閾値として過負荷状態を判定し、この過負荷状態発生回数を積算し、予め設定して積算回数を超える過負荷状態が発生した場合に、当該パワースイッチング素子の交換を促す情報を発する機能を備えたことを特徴とする。   The present invention also relates to an output or input current of a power switching element that supplies power to a pump driving motor in a vacuum pump device in which a pump body, a pump driving motor, and a motor driving control device are housed in an apparatus outer box. The motor drive control device includes a transient overcurrent that exceeds the maximum continuous load condition of the power switching element from the output or input current value of the power switching element detected by the current detection means. The overload condition is determined using the occurrence and duration as a threshold, the number of occurrences of this overload condition is integrated, and if an overload condition that exceeds the preset number of occurrences occurs in advance, replace the power switching element. It is characterized by having a function for issuing prompting information.

上記のように電流検出手段で検出されたパワースイッチング素子の出力或いは入力電流値から該パワースイッチング素子の最大連続負荷条件を越える過渡的な過電流の発生とその継続時間を閾値として過負荷状態を判定し、この過負荷状態発生回数を積算し、予め設定した積算回数を超える過負荷状態が発生した場合に、当該パワースイッチング素子の交換を促す情報を発するので、当該パワースイッチング素子の寿命による交換時期を高精度で知ることができる。   As described above, a transient overcurrent that exceeds the maximum continuous load condition of the power switching element is detected from the output or input current value of the power switching element detected by the current detection means, and the overload state is set as a threshold value. The number of occurrences of this overload condition is determined and the number of occurrences of the overload condition is accumulated. When an overload condition exceeding the preset number of accumulations occurs, information prompting the replacement of the power switching element is issued. You can know the time with high accuracy.

また、本発明は、上記真空ポンプ装置において、モータ駆動用制御装置は、過負荷状態に至った回数の積算値とパワースイッチング素子の過負荷サイクル寿命回数データから予め設定した寿命回数上限値とを比較し、該寿命回数上限値に対する割合で、パワースイッチング素子の寿命度合と交換時期を算出する機能を具備することを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the vacuum pump device described above, the motor drive control device obtains an integrated value of the number of times of reaching an overload state and a life number upper limit value set in advance from the overload cycle life number data of the power switching element. In comparison, it has a function of calculating the life degree and replacement time of the power switching element at a ratio to the upper limit value of the life frequency.

上記のように過負荷状態に至った回数の積算値とパワースイッチング素子の過負荷サイクル寿命回数データから予め設定した寿命回数上限値とを比較し、該寿命回数上限値に対する割合で、パワースイッチング素子の寿命度合と交換時期を算出するので、パワースイッチング素子の精度の良い寿命度合と交換時期を算出することができる。   As described above, the integrated value of the number of times that an overload state has been reached is compared with the upper limit of the number of times of life set in advance from the overload cycle life number data of the power switching element, Since the life degree and replacement time are calculated, it is possible to calculate the life degree and replacement time with high accuracy of the power switching element.

また、本発明は、上記真空ポンプ装置において、過負荷状態に至った回数の積算値と予め設定した寿命上限回数をもとにパワースイッチング素子の交換の予防処置作業を促す表示手段を設けたことを特徴とする。   Further, the present invention provides the vacuum pump device with a display means for prompting a preventive action operation for replacing the power switching element based on the integrated value of the number of times the overload state is reached and the preset upper limit of the lifetime. It is characterized by.

上記のように過負荷状態に至った回数の積算値と予め設定した寿命上限回数をもとにパワースイッチング素子の交換の予防処置作業を促す表示手段を設けたことにより、適切な時期に予防処置作業を促すことができる。   Preventive measures are taken at an appropriate time by providing a display means that prompts preventive measures for replacement of power switching elements based on the integrated value of the number of times that an overload condition has been reached and the preset number of times of life limit. Work can be encouraged.

本発明によれば、従来経験則或いは故障発生を基点として行われてきた真空ポンプ装置の電子部品の寿命による交換時期を精度良く知ることができるから、モータ駆動用制御装置の保守点検作業について、確実性の高い保守作業を構築することが可能となる。   According to the present invention, since it is possible to accurately know the replacement time due to the lifetime of the electronic components of the vacuum pump device that has been performed based on the rule of thumb or the occurrence of failure in the past, about the maintenance inspection work of the motor drive control device, It becomes possible to construct maintenance work with high reliability.

以下、本願発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る真空ポンプ装置の内部の概略構成例を示す図である。図示するように、真空ポンプ装置は、ポンプ装置の外装箱(筐体)1内に真空ポンプ本体(図示せず)が収容されたポンプケーシング2と、該ポンプケーシング2に隣接してポンプ駆動用モータ3が配置され、更にポンプ駆動用モータ3の上部にモータ駆動用制御装置4が配置され、更に外装箱1の側部には吸気口5、外装箱1の上部には排気口6が配置され、外装箱1の吸気口5の反対側の側部にはAC電源接続部7が配置されている。AC電源接続部7とモータ駆動用制御装置4は電力配線L1で接続され、モータ駆動用制御装置4とポンプ駆動用モータ3は電力配線L2で接続されている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration example of the inside of a vacuum pump device according to the present invention. As shown in the figure, the vacuum pump device includes a pump casing 2 in which a vacuum pump main body (not shown) is housed in an outer box (housing) 1 of the pump device, and a pump drive adjacent to the pump casing 2. A motor 3 is disposed, a motor driving control device 4 is disposed above the pump driving motor 3, an intake port 5 is disposed on the side of the exterior box 1, and an exhaust port 6 is disposed above the exterior box 1. In addition, an AC power connection 7 is disposed on the side of the outer box 1 opposite to the air inlet 5. The AC power supply connection unit 7 and the motor drive control device 4 are connected by a power wiring L1, and the motor drive control device 4 and the pump drive motor 3 are connected by a power wiring L2.

なお、8は状態表示及び操作パネルであり、リモート配線L3でモータ駆動用制御装置4に接続されている。また、9はポンプ駆動用モータ3及びモータ駆動用制御装置4を冷却するための冷却部(熱交換器)である。   Reference numeral 8 denotes a status display and operation panel, which is connected to the motor drive control device 4 by a remote wiring L3. Reference numeral 9 denotes a cooling unit (heat exchanger) for cooling the pump driving motor 3 and the motor driving control device 4.

図2はモータ駆動用制御装置4の回路構成例を示すブロック図、図3はモータ駆動用制御装置4の内部構成例を示す図である。モータ駆動用制御装置4は、ポンプ駆動用モータ3に駆動電力を供給するための整流回路11と平滑回路12とインバータ13を備えた駆動部17と、インバータ13を制御するためのゲート制御回路14と運転制御回路15とI/F回路16を備えた制御部18とから構成されている。そしてケーシング20内には電子回路基板21が配置されている。整流素子が実装された整流回路11や半導体パワースイッチング素子であるIGBTが実装されたインバータ13はケーシング20の底部に配置され、平滑回路12を構成する電解コンデンサ12a、12bやゲート制御回路14、運転制御回路15、及びI/F回路16を構成する各種電子部品は電子回路基板21上に実装されている。   FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration example of the motor drive control device 4, and FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration example of the motor drive control device 4. The motor drive control device 4 includes a rectifier circuit 11 for supplying drive power to the pump drive motor 3, a smoothing circuit 12, a drive unit 17 including an inverter 13, and a gate control circuit 14 for controlling the inverter 13. And an operation control circuit 15 and a control unit 18 having an I / F circuit 16. An electronic circuit board 21 is disposed in the casing 20. The rectifier circuit 11 on which the rectifier element is mounted and the inverter 13 on which the IGBT which is a semiconductor power switching element is mounted are arranged at the bottom of the casing 20, and the electrolytic capacitors 12a and 12b and the gate control circuit 14 constituting the smoothing circuit 12 are operated. Various electronic components constituting the control circuit 15 and the I / F circuit 16 are mounted on the electronic circuit board 21.

上記モータ駆動用制御装置4において、入力端子(図1のAC電源接続部7)17から入力された交流電力は、整流回路11で直流に変換され、平滑回路12で平滑された直流電力はインバータ13に入力される。該インバータ13に入力された直流電力はゲート制御回路14の制御により所望の周波数の交流電力に変換され、ポンプ駆動用モータ3に供給さる。これによりポンプ駆動用モータ3は起動し、ポンプケーシング2内の真空ポンプ本体を駆動運転する。これにより吸気口5から吸い込まれた気体は排気口6から排出される。   In the motor drive control device 4, the AC power input from the input terminal (AC power supply connection portion 7 in FIG. 1) 17 is converted into DC by the rectifier circuit 11, and the DC power smoothed by the smoothing circuit 12 is converted into an inverter. 13 is input. The DC power input to the inverter 13 is converted into AC power having a desired frequency under the control of the gate control circuit 14 and supplied to the pump driving motor 3. As a result, the pump driving motor 3 is activated to drive the vacuum pump body in the pump casing 2. Thereby, the gas sucked from the intake port 5 is discharged from the exhaust port 6.

上記真空ポンプ装置の運転により、整流回路11を構成する整流素子、平滑回路12を構成する電解コンデンサ12a、12b、インバータ13を構成する半導体パワースイッチング素子であるIGBT、電子回路基板21に実装された各電子部品は発熱する。この各電子部品から発生した熱は、ケーシング20内に設けられた熱交換器9で冷却されるようになっている。この発熱による温度上昇が各部品の寿命に影響を与える。例えば平滑回路12の電解コンデンサやIGBTは後に詳述するように、使用する温度により使用許容時間、即ち寿命が左右される。   By the operation of the vacuum pump device, the rectifier element constituting the rectifier circuit 11, the electrolytic capacitors 12 a and 12 b constituting the smoothing circuit 12, the IGBT being the semiconductor power switching element constituting the inverter 13, and the electronic circuit board 21 were mounted. Each electronic component generates heat. The heat generated from each electronic component is cooled by a heat exchanger 9 provided in the casing 20. The temperature rise due to this heat generation affects the life of each component. For example, as will be described in detail later, the allowable use time, that is, the life of the electrolytic capacitor and IGBT of the smoothing circuit 12 is affected by the temperature used.

そこでここでは、駆動部17の整流回路11を構成する整流素子の温度を検出する温度センサ23、平滑回路12を構成する電解コンデンサ12a、12bの温度を検出する温度センサ24、インバータ13のIGBTの温度を検出する温度センサ25、運転制御回路15の部分の温度を検出する温度センサ26を設け、これら電子部品の温度を運転制御回路15で監視するようにしている。そして電解コンデンサ12a、12bについては下記する手順でその寿命度合いを予測する。   Therefore, here, the temperature sensor 23 that detects the temperature of the rectifying element that constitutes the rectifying circuit 11 of the drive unit 17, the temperature sensor 24 that detects the temperature of the electrolytic capacitors 12 a and 12 b that constitute the smoothing circuit 12, and the IGBT of the inverter 13 A temperature sensor 25 for detecting the temperature and a temperature sensor 26 for detecting the temperature of the operation control circuit 15 are provided, and the operation control circuit 15 monitors the temperature of these electronic components. And about the electrolytic capacitors 12a and 12b, the lifetime degree is estimated in the following procedure.

運転制御回路15は図4に示すように、CPU30、RAM31、ROM32、不揮発性メモリ33を備えている。上記温度センサ23、24、25、26の出力、及び後述する電流センサ41、42、43、44の出力はI/F回路34を通して、CPU30に入力するようになっている。   As shown in FIG. 4, the operation control circuit 15 includes a CPU 30, a RAM 31, a ROM 32, and a nonvolatile memory 33. Outputs of the temperature sensors 23, 24, 25, and 26 and outputs of current sensors 41, 42, 43, and 44, which will be described later, are input to the CPU 30 through the I / F circuit 34.

図5に示すように、電解コンデンサは、その使用温度によって許容時間が決められている。ここでは使用温度105℃で許容時間2000(H)の電解コンデンサを示している。モータ駆動用制御装置4を起動すると同時にCPU30にて、該モータ駆動用制御装置4の運転時間(通電時間)の積算を開始し、該時間積算値を不揮発性メモリ33に記憶する。上記CPU30で運転時間を積算するとき、温度センサ24で検出された平滑回路12の電解コンデンサ12a、12bの使用温度レベルに応じて、その運転時間に対して図6に示すように所定の温度係数を乗じて算出した換算運転時間値を不揮発性メモリ33に記憶する。なお、図6に示す電解コンデンサの使用温度レベルと温度係数のデータは予め不揮発性メモリ33に記憶しておく。   As shown in FIG. 5, the allowable time of the electrolytic capacitor is determined by the use temperature. Here, an electrolytic capacitor having a use temperature of 105 ° C. and an allowable time of 2000 (H) is shown. At the same time when the motor drive control device 4 is activated, the CPU 30 starts integrating the operation time (energization time) of the motor drive control device 4 and stores the time integrated value in the nonvolatile memory 33. When the operating time is integrated by the CPU 30, a predetermined temperature coefficient as shown in FIG. 6 according to the operating temperature level of the electrolytic capacitors 12a and 12b of the smoothing circuit 12 detected by the temperature sensor 24 as shown in FIG. The converted operation time value calculated by multiplying is stored in the nonvolatile memory 33. 6 is stored in advance in the nonvolatile memory 33.

この温度係数を乗じて算出した換算運転時間の積算値と総許容時間を比較することにより、電解コンデンサ12a、12bの寿命度合を予測することができる。上記係数は、電解コンデンサ製造メーカにおいて公表されている温度軽減率と当該電解コンデンサの仕様に基づき、任意の温度範囲毎に温度軽減率換算時間と仕様時間の比率を算出し、決定する。   The lifetime of the electrolytic capacitors 12a and 12b can be predicted by comparing the integrated value of the converted operation time calculated by multiplying the temperature coefficient with the total allowable time. The coefficient is determined by calculating the ratio between the temperature reduction rate conversion time and the specification time for each arbitrary temperature range based on the temperature reduction rate published by the electrolytic capacitor manufacturer and the specifications of the electrolytic capacitor.

上記温度範囲の分割数は多くすれば多くする程、比率分解能は細密化し、より高精度の換算率が可能となるが、実用上は図6に示すように10℃程度の分割範囲で設定すれば、当初の目的は充分に達せられる。この温度レベルの温度係数を乗じて換算を行った運転積算時間により、平滑回路12の電解コンデンサ12a、12bの寿命を想定することが可能であり、当該温度レベルの換算を行った運転積算時間で該電解コンデンサ12a、12bの交換時期を想定することが可能となる。   As the number of divisions in the temperature range increases, the ratio resolution becomes finer and a higher conversion rate becomes possible. However, in practice, it is set within a division range of about 10 ° C. as shown in FIG. In this case, the original purpose is fully achieved. It is possible to assume the lifetime of the electrolytic capacitors 12a and 12b of the smoothing circuit 12 based on the accumulated operation time converted by multiplying the temperature coefficient of the temperature level, and the accumulated operation time obtained by converting the temperature level. It is possible to assume the replacement time of the electrolytic capacitors 12a and 12b.

図7は上記温度による運転時間(通電時間)から電解コンデンサの寿命度合いを予測する手順を示す図である。温度センサ24で検出した電解コンデンサ12a、12bの検出温度(111)で不揮発性メモリ33に記憶されている電解コンデンサの温度レベルと温度係数(図6参照)のテーブルから、当該検出温度レベルの温度係数(113)を検索(初期設定)し、該温度係数(113)をCPU30で計測した通電時間(112)に乗じて温度係数換算後の運転時間(114)を算出(総通電時間=Σ(温度レベルでの温度係数×通電時間))する。   FIG. 7 is a diagram showing a procedure for predicting the lifetime of the electrolytic capacitor from the operation time (energization time) at the above temperature. From the table of the temperature level and temperature coefficient (see FIG. 6) of the electrolytic capacitor stored in the nonvolatile memory 33 at the detected temperature (111) of the electrolytic capacitors 12a and 12b detected by the temperature sensor 24, the temperature of the detected temperature level. The coefficient (113) is searched (initial setting) and the temperature coefficient (113) is multiplied by the energization time (112) measured by the CPU 30 to calculate the operation time (114) after conversion to the temperature coefficient (total energization time = Σ ( Temperature coefficient at temperature level x energization time)).

電解コンデンサの運転積算時間上限値(115)を設定(初期設定)し、上記温度係数換算後の運転時間(演算後の運転時間)と運転積算時間上限値を比較(116)し、CPU30の内部処理により、外部表示出力と場合によっては保護動作の実行を行う。即ち、保守時期の表示、運転積算時間上限値超えでのエラー表示、カウントダウン表示(117)等を行い、場合によっては真空ポンプ装置の機器の保護動作(118)を行う。なお、上記処理手順はCPU30によりROM32に格納されているプログラムを実行して行う。   The operation accumulated time upper limit value (115) of the electrolytic capacitor is set (initial setting), and the operation time after the temperature coefficient conversion (operation time after calculation) is compared with the operation accumulated time upper limit value (116). The processing performs external display output and, in some cases, protection operation. That is, a maintenance time display, an error display exceeding the operation upper limit upper limit value, a countdown display (117), and the like are performed. In some cases, the protection operation (118) of the vacuum pump device is performed. The processing procedure is performed by the CPU 30 executing a program stored in the ROM 32.

上記モータ駆動用制御装置4の駆動部のインバータ13を構成するIGBTについて出力電流(AC)、入力電流(DC)を計測するために、図8に示すように電流センサ41(U相電流検出用)、電流センサ42(V相電流検出用)、電流センサ43(W相電流検出用)、電流センサ44(DC入力電流用)を設置し、モータ駆動用制御装置4を起動すると同時にCPU30にて、駆動部の出力電流及び入力電流の監視を開始し、下記する手順でIGBTに流れる電流値と、IGBTパワーサイクル判別・回数積算を行う。   In order to measure the output current (AC) and the input current (DC) of the IGBT constituting the inverter 13 of the drive unit of the motor drive control device 4, a current sensor 41 (for detecting the U-phase current) as shown in FIG. ), Current sensor 42 (for V-phase current detection), current sensor 43 (for W-phase current detection), and current sensor 44 (for DC input current) are installed, and at the same time CPU 30 is activated, CPU 30 Then, monitoring of the output current and input current of the drive unit is started, and the current value flowing through the IGBT and the IGBT power cycle discrimination / number integration are performed in the following procedure.

CPU30では、電流センサ41、42、43、44で検出した電流に対して、IGBTの内部温度が所定の温度範囲に到達することが予想されるパワーサイクル閾値電流を予め設定し、閾値電流を越えた場合、パワーサイクル回数をカウントアップする。   The CPU 30 presets a power cycle threshold current at which the internal temperature of the IGBT is expected to reach a predetermined temperature range with respect to the current detected by the current sensors 41, 42, 43, 44, and exceeds the threshold current. If this happens, count the number of power cycles.

上記パワーサイクル閾値は、モータ駆動用制御装置4の設計時に算出されるポンプ駆動用モータ3の過電流保護設定値ではなく、モータ駆動用制御装置4の設計時の電流値と実測の電流値から決定されるIGBT内部温度上昇と、デバイスメーカから公表しているIGBTパワーサイクル寿命カーブから求められる。パワーサイクル上限回数は、モータ駆動用制御装置4の目標寿命によって決定される。即ち、真空ポンプ装置の基本的な要求仕様として、パワーサイクル上限値(真空ポンプ装置を大気開放状態から起動する場合の起動回数の上限値)を106と設定した場合、IGBT内部温度上昇値ΔTjは、図9に示すように、デバイスメーカが公表する寿命カーブからΔ60℃と決定されるため、IGBTの出力電流或いは入力電流及び継続時間に換算できるように、ΔTj>60℃となる条件の電流値とその継続時間を予め測定して閾値とする。 The power cycle threshold is not based on the overcurrent protection setting value of the pump drive motor 3 calculated at the time of designing the motor drive control device 4, but from the current value at the time of design of the motor drive control device 4 and the measured current value. It is obtained from the determined IGBT internal temperature rise and the IGBT power cycle life curve announced by the device manufacturer. The upper limit number of power cycles is determined by the target life of the motor drive control device 4. That is, as a basic requirement specification of the vacuum pump device, when the power cycle upper limit value (upper limit value of the number of times of startup when the vacuum pump device is started from the atmosphere open state) is set to 10 6 , the IGBT internal temperature rise value ΔTj 9 is determined to be Δ60 ° C. from the life curve announced by the device manufacturer as shown in FIG. 9, so that the current under the condition that ΔTj> 60 ° C. can be converted into the output current or input current of the IGBT and the duration. The value and its duration are measured in advance and set as a threshold value.

上記閾値を越えたパワーサイクルカウントは、CPU30で常時積算された回数を不揮発性メモリ33に格納するが、パワーサイクルの上限値はモータ駆動用制御装置4の設計時に決定されているパワーサイクル上限回数となり、当該パワーサイクルの上限値とカウントされたパワーサイクルの回数でIGBT交換時期を想定することが可能となる。   For the power cycle count exceeding the above threshold, the number of times that the CPU 30 always integrated is stored in the nonvolatile memory 33, but the upper limit value of the power cycle is the upper limit number of power cycles determined at the time of designing the motor drive control device 4 Thus, the IGBT replacement time can be assumed by the upper limit value of the power cycle and the number of counted power cycles.

図10は電流センサ44で検出されるIGBTの入力電流の変化を示す図である。CPU30は、電流センサ44で検出されたIGBTの入力電流値が最大電流設定値I1を越える過渡的の過電流の発生とその持続時間を計測しそれを閾値として過負荷状態を判定し(最大電流設定値I1>IGBT入力電流且つ持続時間設定Δt1>IGBT入力電流最大値=パワーサイクル1回)、この過負荷状態発生回数を積算し、不揮発性メモリ33に記憶する。過負荷状態発生回数の積算値を予め設定した積算回数と比較することにより、IGBTの寿命度合いを予測できる。またこの過負荷状態発生回数の積算値が予め設定した積算回数を超えた場合に、IGBTの交換時期として交換を促す情報を発する。 FIG. 10 is a diagram showing a change in the input current of the IGBT detected by the current sensor 44. The CPU 30 measures the occurrence and duration of a transient overcurrent in which the input current value of the IGBT detected by the current sensor 44 exceeds the maximum current setting value I 1 and determines the overload state using this as a threshold value (maximum Current setting value I 1 > IGBT input current and duration setting Δt 1> IGBT input current maximum value = one power cycle), and the number of occurrences of this overload state is integrated and stored in the nonvolatile memory 33. By comparing the integrated value of the number of occurrences of the overload state with a preset number of integrations, the lifetime of the IGBT can be predicted. Further, when the integrated value of the number of occurrences of the overload state exceeds a preset number of integrations, information for prompting replacement is issued as the IGBT replacement time.

図11は、IGBTに流れる電流値とIGBTパワーサイクル判別・回数積算の手順を示す図である。過電流設定データ(図10の最大電流設定値I1)(123)を設定(初期設定)し、電流センサ41、42、43、44で検出したIGBTの出力電流及び入力電流の電流検出(121)及び通電時間(122)から、IGBTパワーサイクル寿命のカウント閾値(124)を判別し(パワーサイクルのカウント=(過電流設定値>検出電流)×持続時間)、パワーサイクルに基づく寿命回数閾値(125)設定(初期設定)し、パワーサイクルの積算回数とパワーサイクルの積算上限値との比較(126)を行い、CPU30の内部処理により、外部表示出力と場合によっては保護動作を実行する。即ち、保守時期の表示、運転積算時間上限値超えでのエラー表示、カウントダウン表示(127)等を行い、場合によっては真空ポンプ装置の機器の保護動作(128)を行う。なお、上記処理手順はCPU30によりROM32に格納されているプログラムを実行することにより行う。 FIG. 11 is a diagram showing the current value flowing through the IGBT and the procedure of the IGBT power cycle discrimination / number integration. Overcurrent setting data (maximum current setting value I 1 in FIG. 10) (123) is set (initial setting), and the current detection of the output current and input current of the IGBT detected by the current sensors 41, 42, 43, and 44 (121 ) And energization time (122), the IGBT power cycle life count threshold (124) is determined (power cycle count = (overcurrent set value> detection current) × duration), and the life cycle threshold based on the power cycle ( 125) Set (initial setting), compare the number of power cycle integrations with the power cycle integration upper limit value (126), and execute an external display output and possibly a protective operation by internal processing of the CPU 30. That is, a maintenance time display, an error display exceeding the operation upper limit upper limit value, a countdown display (127), and the like are performed. In some cases, the protection operation (128) of the vacuum pump device is performed. The above processing procedure is performed by executing a program stored in the ROM 32 by the CPU 30.

上記例では平滑回路12の電解コンデンサ、インバータ13のIGBTの寿命度合いを予測する例を説明したが、これに限定されるものではなく、他にも電子部品メーカにて部品の使用温度によって使用許容時間の上限が設定されている電子部品に関して、或いは繰り返し動作回数が決定されている電子部品に関して、同様の方法で交換時期の想定及び外部表示を行うことが可能である。   In the above example, the example in which the lifetime of the electrolytic capacitor of the smoothing circuit 12 and the IGBT of the inverter 13 is predicted has been described. However, the present invention is not limited to this. With respect to an electronic component for which the upper limit of time is set or an electronic component for which the number of repeated operations has been determined, the replacement time can be assumed and externally displayed in the same manner.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。     Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible.

本発明に係る真空ポンプ装置の内部の概略構成例を示す図である。It is a figure which shows the schematic structural example inside the vacuum pump apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る真空ポンプ装置のモータ駆動用制御装置の回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of the motor drive control apparatus of the vacuum pump apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る真空ポンプ装置のモータ駆動用制御装置の内部構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of an internal structure of the motor drive control apparatus of the vacuum pump apparatus which concerns on this invention. モータ駆動用制御装置の運転制御回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the operation control circuit of the control apparatus for motor drive. 電解コンデンサの使用温度と許容時間の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the use temperature of an electrolytic capacitor, and permissible time. 電解コンデンサの温度レベルと温度係数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the temperature level of an electrolytic capacitor, and a temperature coefficient. 本発明に係る電解コンデンサの寿命度合いを予測する手順の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the procedure which estimates the lifetime degree of the electrolytic capacitor which concerns on this invention. 本発明に係る真空ポンプ装置のモータ駆動用制御装置の回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of the motor drive control apparatus of the vacuum pump apparatus which concerns on this invention. IGBTのパワーサイクル寿命を示す図である。It is a figure which shows the power cycle life of IGBT. IGBTの入力電流の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the input current of IGBT. 本発明に係るIGBTに流れる電流値とIGBTパワーサイクル判別・回数積算の手順の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the procedure of the electric current value which flows into IGBT which concerns on this invention, and IGBT power cycle discrimination | determination / frequency | count accumulation.

符号の説明Explanation of symbols

1 外装箱
2 ポンプケーシング
3 ポンプ駆動用モータ
4 モータ駆動用制御装置
5 吸気口
6 排気口
7 AC電源接続部
8 状態表示及び操作パネル
9 冷却部(熱交換器)
11 整流回路
12 平滑回路
13 インバータ
14 ゲート制御回路
15 運転制御回路
16 I/F回路
17 駆動部
18 制御部
20 ケーシング
21 電子回路基板
23 温度センサ
24 温度センサ
25 温度センサ
26 温度センサ
30 CPU
31 RAM
32 ROM
33 不揮発性メモリ
34 I/F回路
41 電流センサ
42 電流センサ
43 電流センサ
44 電流センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exterior box 2 Pump casing 3 Pump drive motor 4 Motor drive control device 5 Intake port 6 Exhaust port 7 AC power supply connection part 8 Status display and operation panel 9 Cooling part (heat exchanger)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Rectification circuit 12 Smoothing circuit 13 Inverter 14 Gate control circuit 15 Operation control circuit 16 I / F circuit 17 Drive part 18 Control part 20 Casing 21 Electronic circuit board 23 Temperature sensor 24 Temperature sensor 25 Temperature sensor 26 Temperature sensor 30 CPU
31 RAM
32 ROM
33 Non-volatile memory 34 I / F circuit 41 Current sensor 42 Current sensor 43 Current sensor 44 Current sensor

Claims (8)

装置外装箱にポンプ本体、ポンプ駆動用モータ、及びモータ駆動用制御装置が収容される真空ポンプ装置の前記モータ駆動用制御装置に使用されている電子部品の寿命度合いを予測する真空ポンプ装置の電子部品の寿命度合い予測方法であって、
前記モータ駆動用制御装置に使用している所定の電子部品の表面温度を常時或いは定期的に計測すると共に、前記モータ駆動用制御装置の積算運転時間を計測し、
前記温度計測対象となっている電子部品について、所定の温度レベル状態が維持されていた時間を各温度レベル毎に記憶手段に記録し、該記録された各温度レベル毎の時間から当該電子部品の寿命度合いを予測することを特徴とする真空ポンプ装置の電子部品の寿命度合い予測方法。
Electron of vacuum pump device for predicting life degree of electronic parts used in motor drive control device of vacuum pump device in which pump body, pump drive motor, and motor drive control device are housed in device outer box A method for predicting the lifetime of a component,
Measuring the surface temperature of a predetermined electronic component used in the motor drive control device constantly or periodically, and measuring the accumulated operation time of the motor drive control device,
For the electronic component that is the temperature measurement target, the time during which the predetermined temperature level state is maintained is recorded in the storage means for each temperature level, and the electronic component is recorded from the time for each recorded temperature level. A method for predicting the lifetime of an electronic component of a vacuum pump device, wherein the lifetime is predicted.
装置外装箱にポンプ本体、ポンプ駆動用モータ、及びモータ駆動用制御装置が収容される真空ポンプ装置において、
前記モータ駆動用制御装置に使用している所定の電子部品の表面温度を常時或いは定期的に計測する温度計測手段と、前記モータ駆動用制御装置の運転時間を計測する積算時間計測手段と、前記温度計測手段及び前記積算時間計測手段で計測した結果を記憶する記憶手段とを設け、
前記モータ駆動用制御装置は、前記温度計測手段により温度計測対象となっている電子部品について、所定の温度レベル状態が維持されていた時間を各温度レベル毎に前記記憶手段に記録する機能を具備すると共に、該記憶手段に記録された各温度レベル毎の運転時間から当該電子部品の寿命度合いを予測する機能を具備することを特徴とする真空ポンプ装置。
In the vacuum pump device in which the pump body, the pump drive motor, and the motor drive control device are accommodated in the device outer box,
Temperature measuring means for constantly or periodically measuring the surface temperature of a predetermined electronic component used in the motor drive control device, integrated time measurement means for measuring the operation time of the motor drive control device, and A storage means for storing a result measured by the temperature measuring means and the integrated time measuring means;
The motor drive control device has a function of recording a time during which a predetermined temperature level state is maintained in the storage unit for each temperature level for an electronic component that is a temperature measurement target by the temperature measurement unit. And a function of predicting the lifetime of the electronic component from the operation time for each temperature level recorded in the storage means.
請求項2に記載の真空ポンプ装置において、
前記モータ駆動用制御装置は、前記温度計測対象の電子部品について、該当電子部品毎に最高温度レベルでの上限使用時間を設定し、温度レベル条件と全体の前記積算運転時間が前記上限使用時間を超えた場合に、当該部品交換を促す故障予知信号を外部に出力する機能を具備することを特徴とする真空ポンプ装置。
The vacuum pump device according to claim 2,
The motor drive control device sets an upper limit use time at the maximum temperature level for each electronic component for the temperature measurement target electronic component, and sets the upper limit use time for the temperature level condition and the total accumulated operation time. A vacuum pump device having a function of outputting a failure prediction signal that prompts replacement of the component to the outside when exceeding the above.
請求項3に記載の真空ポンプ装置において、
前記モータ駆動用制御装置は、前記温度計測対象の電子部品毎の最高レベルでの上限使用時間を元に、最高温度に到達するまでの温度範囲を複数の温度レベルに分割し、各温度レベルでの上限使用時間算出結果から、各温度レベルでの使用時間に対する係数を設定すると共に、各温度レベルでの使用時間にその係数を演算して換算使用時間を算出し、複数の温度レベルでの使用時間を総合する場合に、各温度レベルでの換算使用時間を合計演算する事で、最高温度レベルでの使用時間を算出する機能を具備することを特徴とする真空ポンプ装置。
The vacuum pump device according to claim 3,
The motor drive control device divides the temperature range until reaching the maximum temperature into a plurality of temperature levels based on the upper limit use time at the maximum level for each electronic component to be temperature-measured. The coefficient for the usage time at each temperature level is set from the calculation result of the upper limit usage time for each temperature, and the conversion usage time is calculated by calculating the coefficient for the usage time at each temperature level. A vacuum pump device having a function of calculating the usage time at the maximum temperature level by calculating the total usage of the converted usage time at each temperature level when integrating the time.
装置外装箱にポンプ本体、ポンプ駆動用モータ、及びモータ駆動用制御装置が収容される真空ポンプ装置の前記モータ駆動用制御装置に使用されている電子部品の寿命度合いを予測する真空ポンプ装置の電子部品の寿命度合い予測方法であって、
前記モータ駆動用制御装置のポンプ駆動用モータに電力を供給するパワースイッチング素子の出力或いは入力電流を検出し、該検出した出力或いは入力電流値から最大連続負荷条件を越える過渡的な過電流状態の発生とその継続時間を閾値として負荷状態発生を判定し、該過負荷状態発生回数を積算し、予め設定した積算回数を超える過負荷状態が発生した場合に、当該パワースイッチング素子の交換を促すことを特徴とする真空ポンプの電子部品の寿命度合い予測方法。
Electron of vacuum pump device for predicting life degree of electronic parts used in motor drive control device of vacuum pump device in which pump body, pump drive motor, and motor drive control device are housed in device outer box A method for predicting the lifetime of a component,
An output or input current of a power switching element that supplies power to the pump drive motor of the motor drive control device is detected, and a transient overcurrent state exceeding the maximum continuous load condition is detected from the detected output or input current value. The occurrence of a load condition is determined using the occurrence and its duration as a threshold, the number of occurrences of the overload condition is integrated, and if an overload condition exceeding the preset number of integrations occurs, the replacement of the power switching element is urged A method for predicting the degree of life of an electronic component of a vacuum pump.
装置外装箱にポンプ本体、ポンプ駆動用モータ、及びモータ駆動用制御装置が収容される真空ポンプ装置において、
前記ポンプ駆動用モータに電力を供給するパワースイッチング素子の出力或いは入力電流を検出する電流検出手段を設け、
前記モータ駆動用制御装置は、前記電流検出手段で検出されたパワースイッチング素子の出力或いは入力電流値から該パワースイッチング素子の最大連続負荷条件を越える過渡的な過電流の発生とその継続時間を閾値として過負荷状態を判定し、この過負荷状態発生回数を積算し、予め設定した積算回数を超える過負荷状態が発生した場合に、当該パワースイッチング素子の交換を促す情報を発する機能を備えたことを特徴とする真空ポンプ装置。
In the vacuum pump device in which the pump body, the pump drive motor, and the motor drive control device are accommodated in the device outer box,
A current detecting means for detecting an output or input current of a power switching element for supplying power to the pump driving motor;
The motor drive control device uses the output or input current value of the power switching element detected by the current detection means as a threshold value to generate a transient overcurrent exceeding the maximum continuous load condition of the power switching element and its duration. A function to determine the overload condition, integrate the number of occurrences of the overload condition, and issue information that prompts replacement of the power switching element when an overload condition exceeding the preset number of accumulations occurs A vacuum pump device characterized by.
請求項6に記載の真空ポンプ装置において、
前記モータ駆動用制御装置は、前記過負荷状態に至った回数の積算値と前記パワースイッチング素子の過負荷サイクル寿命回数データから予め設定した寿命回数上限値とを比較し、該寿命回数上限値に対する割合で、パワースイッチング素子の寿命度合と交換時期を算出する機能を具備することを特徴とする真空ポンプ装置。
The vacuum pump device according to claim 6,
The motor drive control device compares the integrated value of the number of times the overload state has been reached with a life number upper limit value set in advance from the overload cycle life number data of the power switching element, and A vacuum pump device comprising a function of calculating the life degree and replacement time of a power switching element in proportion.
請求項7に記載の真空ポンプ装置において、
前記過負荷状態に至った回数の積算値と予め設定した前記寿命上限回数をもとにパワースイッチング素子の交換の予防処置作業を促す表示手段を設けたことを特徴とする真空ポンプ装置。
The vacuum pump device according to claim 7,
A vacuum pump device comprising display means for prompting a preventive measure operation for replacement of a power switching element based on an integrated value of the number of times of reaching the overload state and a preset upper limit of the lifetime.
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