JPH0385393A - 真空ポンプ用モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は真空ポンプ用モータ制御装置に関し、たとえ
ばターボ分子ポンプやターボドラッグポンプなどの真空
ポンプに用いられるモータの発熱を少なくするように制
御する真空ポンプ用モータ制御装置に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕ター
ボ分子ポンプなどの軸流ポンプ用のモータは真空中に配
置されるため、モータの発熱対策が問題となる。このよ
うな発熱対策の一例として、特開昭６０−１９０６９６
号公報において提案されたターボ分子ポンプのモータ制
御方式がある。

この提案された方式では、ターボ分子ポンプ内の圧力、
モータの駆動時間またはロータの回転数を検出し、その
検出出力と設定値とを比較し、検知出力が設定値以上の
ときにモータを停止し、設定値以下でモータの起動を行
なうように制御している。

さらに、他の方法として、モータ定常運転時にモータの
印加電圧を下げ、定常回転時のモータの入力電力を減ら
す方法も提案されている。

しかしながら、上述の提案されたいずれの方法も、ポン
プ内の圧力変動によりモータの回転数も変動し、一定の
ポンプ排気性能を維持できないという欠点があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、モータの定常運
転時に印加電圧を下げてモータ入力電力を低減し、モー
タの発熱を抑えるとともに負荷が変動しても回転数が変
動しないように負荷に応じて印加電圧を制御するように
した真空ポンプ用モータ制御装置を提供することである
。

［課題を解決するための手段］ この発明は真空ポンプを駆動するモータの回転数を制御
するための真空ポンプ用モータ制御装置であって、真空
ポンプ内の圧力、ロータの回転数またはロータのアキシ
ャル方向力に基づいて、モータの負荷を検出する負荷検
出手段と、負荷検出手段の検出出力に応答して、定常回
転時のモータ印加電圧を制御し、負荷変動に対してロー
タ回転数の変動を小さく抑えるように制御する制御手段
を備えて構成される。

［作用］ この発明にかかる真空ポンプ用モータ制御装置は、真空
ポンプ内の圧力やロータの回転数などによってモータの
負荷を検出し、その検出出力に応答してモータ印加電圧
を制御し、負荷が大、きいときにモータ印加電圧を上げ
、負荷が小さいときにはモータ印加電圧を下げることに
より、負荷変動に対してロータ回転数の変動を小さく抑
えるように制御する。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例のブロック図である。第１
図を参照して、ポンプ１はモータ２と、このモータ２の
回転数を検出する回転数検出器３とを含む。回転数検出
器３の検出出力は比較器４と増幅器６とに与えられる。

比較器４は回転数検出器３の検出出力と定常回転数設定
値とを比較し、回転数検出器３の検出出力が定常回転数
設定値を越えたときリレー接点８を閉じ、定常回転数設
定値以下のときリレー接点８を開くようにリレー５を制
御する。

増幅器６は回転数検出器３の検出出力とモータ設定回転
数値とを比較するために設けられ、それぞれの差である
滑り周波数に応じた電圧Ｅ１を増幅器７に与える。増幅
器７は滑り周波数と設定滑り周波数値とを比較するため
に設けられ、それぞれの差である周波数に相当するモー
タ負荷印加電圧Ｅ２を出力する。この電圧Ｅ２はリレー
接点８を介して加算器９に与えられる。加算器９には定
常回転時設定電圧が与えられていて、通常回転時にはこ
の定常回転時設定電圧をモータ印加電圧指令値としてモ
ータ制御回路１０に与える。モータ制御回路１０はその
電圧をモータ２に与える。

第２図は第１図に示した実施例において、モータ負荷が
変動したときのモータ印加電圧とモータ回転数の変化を
示す図である。

次に、第１図に示した実施例の動作について説明する。

回転数検出器３はモータ２の回転数を検出し、比較器４
は回転数検出器３の検出出力である回転数が定常回転数
設定値以上であるか否かを判別し、定常回転数設定値以
下であればリレー５を駆動しない。このため、モータ２
の回転数が定常回転数設定値以上であれば、リレー接点
８が閉じられ、加算器９は定常回転時設定電圧をモータ
印加電圧指令値としてモータ制御回路１０に与える。モ
ータ制御回路１０はその電圧をモータ２に与え、定常回
転数で回転させる。

次に、第２図に示すように、負荷が増大すると、モータ
２の回転数が低下し、このとき、増幅器６はモータ２の
回転数とモータ設定回転数とを比較し、それぞれの差で
ある滑り周波数に応じた電圧Ｅ１を増幅器７に与える。

増幅器７は滑り周波数に応じた電圧Ｅ１と設定滑り周波
数値とを比較し、その差の周波数に相当するモータ負荷
印加電圧Ｅ２を、リレー接点８を介して加算器９に与え
る。

加算器９は与えられたモータ負荷電圧Ｅ２を定常回転時
設定電圧に加算してモータ制御回路１０に与える。応じ
て、モータ制御回路１０はその電圧をモータ２に与える
。すなわち、第２図に示すように、モータ負荷が大きく
なって回転数が低下すると、モータ２に印加する電圧が
高くなり、モータ駆動トルクを高める。

第３図はこの発明の他の実施例のブロック図である。こ
の第３図に示した実施例は、モータ２の回転数が定常回
転数よりも低くなったときのみ、モータ印加電圧指令値
を高くする。このために、回転数検出器３の出力は比較
器４に与えられ、定常回転数設定値と比較される。比較
器４の出力はダイオード１１を介して定常回転時設定電
圧に加算され、増幅器１２を介してモータ制御回路１３
に与えられる。モータ制御回路１３はモータ印加電圧指
令値に応じてモータ２の回転数を制御する。

第４図は第３図に示した実施例におけるモータの負荷の
変化に対するモータ印加電圧とモータ回転数の変化を示
した図である。この実施例においては、第４図に示すよ
うにモータの負荷が大きくなると、回転数検出器３によ
って検出されるモータ２の回転数が低下する。すると、
比較器４は回転数が定常回転数設定値よりも低くなった
ことを検出し、ダイオード１１を介して電圧を定常回転
時設定電圧に加算し、増幅器１２を介してモータ制御回
路１３に与える。それによって、モータ制御回路１３は
モータ２の回転数が高くなるように制御する。その結果
、モータ負荷が変動しても、モータ２が定常回転数で回
転するように制御することができる。

なお、上述の第１図および第３図に示した実施例は、モ
ータの負荷を検出するために、回転数検出器３を用いた
が、これに限ることなく、真空ポンプ内の圧力を測定す
る検出器を用いるようにしてもよい。すなわち、真空ポ
ンプとしてのモータ負荷が主にポンプ内気体−ロータ開
力によるため、ポンプ内圧力を測定することにより、モ
ータ負荷を検出することが可能となる。

また、モータの負荷検出器として、軸流ポンプ軸方向力
を検出する検出器であってもよい。すなわち、モータ負
荷が主にポンプ用気体−ロータ開力によるため、ポンプ
内の圧力の上昇に伴なってモータ２の負荷が上昇し、ロ
ータ翼−ボンプ内気体分子間力によりロータに推力が発
生することを利用し、ロータ軸方向力を検出する力検出
器をスピンドル内に設け、この検出出力をモータ負荷量
として用いてもよい。ロータの軸方向力はロータのアキ
シャル方向支持として制御式磁気軸受を使用した軸流ポ
ンプの場合、磁気軸受電流を測定することにより得るこ
とができるため、容易に検出できるという利点がある。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、真空ポンプ内の圧力
、ロータの回転数またはロータのアキシャル方向力に基
づいてモータの負荷を検出し、その検出出力に応答して
モータ印加電圧を制御するようにしたので、負荷変動に
対してロータ回転数の変動を小さく抑えることができ、
モータの発熱を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例のブロック図である。第２
図は第１図に示した実施例におけるモータの負荷の変動
に対するモータ印加電圧およびモータ回転数の変化を示
す図である。第３図はこの発明の他の実施例を示すブロ
ック図である。第４図は第３図に示した実施例における
モータの負荷変動に対するモータ印加電圧およびモータ
回転数の変化を示す図である。 図において、１は真空ポンプ、２はモータ、３は回転数
検出器、４は比較器、５はリレー、８はリレー接点、９
は加算器、１０．１３はモータ制御回路、６．７．１２
は増幅器を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空ポンプを駆動するモータの回転数を制御するための
   真空ポンプ用モータ制御装置であって、前記真空ポンプ
   内の圧力，ロータの回転数またはロータのアキシャル方
   向力に基づいて、前記モータの負荷を検出する負荷検出
   手段、および前記負荷検出手段の検出出力に応答して、
   前記定常回転時のモータ印加電圧を制御し、負荷変動に
   対してロータ回転数の変動を小さく抑えるように制御す
   る制御手段を備えた、真空ポンプ用モータ制御装置。