JPH05280467A - Multi-cryopump - Google Patents

Multi-cryopump

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JPH05280467A
JPH05280467A JP10402392A JP10402392A JPH05280467A JP H05280467 A JPH05280467 A JP H05280467A JP 10402392 A JP10402392 A JP 10402392A JP 10402392 A JP10402392 A JP 10402392A JP H05280467 A JPH05280467 A JP H05280467A
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pump
supplied
signal
electric current
control means
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Atsuyuki Miura
篤之 三浦
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/002Gas cycle refrigeration machines with parallel working cold producing expansion devices in one circuit

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  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To permit the combined control of the cool-down acceleration control and the control for optimizing the valve opening/closing time by reading the completion time point of the acceleration control operation from the electric current wave form supplied to a pump motor, operating a valve timing control means, and supplying the signal into a relay. CONSTITUTION:One motor 24 of three pump motors for cryopumps is connected with a power source through an electric current sensor 14, transformer 2, and an inverter 1, and the rest pump motors 25 and 26 are connected with the electric power source through the opened relays 3 and 4, besides the electric current sensors 15 and 16. The electric current signal 12 supplied from each electric current sensor 14-16 is supplied into an acceleration control means 9, and each pump motor 24-26 is revolved at each high speed by the acceleration control signal 13. After the completion of the high speed revolution control, each electric current signal 12 supplied from the electric current sensor 15-16 is switching- supplied into a valve timing control means 10, and the ON/OFF signal for each relay 3, 4 can be supplied. Accordingly, the dispersion of the refrigeration faculty can be suppressed to the min., and the cool-down time can be shortened drastically.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】本発明は、ポンプモータの高速回転制御に
連続させて作動ガスの吸排気用バルブの開閉を適正化制
御を行なうマルチクライオポンプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-cryo pump for controlling the opening / closing of a valve for intake / exhaust of a working gas by continuing the high-speed rotation control of a pump motor.

【0002】特開平3−15677号公報に開示される
如く、マクチクライオポンプは公知である。その公知例
を、図7と図8に示して、基本構成を説明する。
As disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 3-15677, a Macchi cryo pump is known. The basic configuration will be described with reference to known examples thereof in FIGS. 7 and 8.

【0003】図7及び図8は、3つのクライオポンプP
1 、P2 及びP3 を1つの圧縮機40で作動させた例を
示す。図7において、クライオポンプP1 を代表して示
すように、各クライオポンプは、内部の作動ガスを断熱
膨張させ冷凍を得る膨張シリンダ30と、該膨張シリン
ダ30内を往復摺動する膨張ピストン31と、該膨張ピ
ストン31を駆動する電動モータ24、25、26、膨
張シリンダ30と圧縮機40との間に介装されて作動ガ
スを熱交換する蓄冷器32と、膨張ピストン31の往復
動に応じて作動し圧縮機40の吐出口を蓄冷器32に連
通する高圧弁(バルブ)33と、膨張ピストン31の往
復動に応じて作動し圧縮機40の吸入口を蓄冷器32に
連通する低圧弁34(バルブ)34とからなっている。
7 and 8 show three cryopumps P.
An example in which 1 , P 2 and P 3 are operated by one compressor 40 is shown. In FIG. 7, as representatively shown by the cryopump P 1 , each cryopump includes an expansion cylinder 30 that adiabatically expands the working gas inside to obtain refrigeration, and an expansion piston 31 that reciprocally slides in the expansion cylinder 30. The electric motors 24, 25, 26 for driving the expansion piston 31, the regenerator 32 interposed between the expansion cylinder 30 and the compressor 40 to exchange heat with the working gas, and the reciprocating motion of the expansion piston 31. High pressure valve (valve) 33 that operates in response to the discharge port of the compressor 40 to communicate with the regenerator 32, and low pressure that operates according to the reciprocating motion of the expansion piston 31 to communicate the intake port of the compressor 40 to the regenerator 32. The valve 34 (valve) 34.

【0004】かかる構成のクライオポンプP1 、P2
3 においては、電動モータ24、25、26が回転
し、膨張ピストン31が上死点から下死点に向けて移動
し始めると、高圧弁33が開弁し、圧縮機40からの作
動ガスが蓄冷器32にて熱交換されて、冷却された作動
ガスが膨張シリンダ30内に導入される。その後、所定
のタイミングにより高圧弁33は閉じられ且つ低圧弁3
4が開かれることにより、作動ガスは圧縮機40に吸引
され、この時膨張シリンダ30内の空間(膨張空間)の
容積が増加し、該膨張空間が断熱膨張して極低温が発生
する。膨張ピストン31が下降する時には、所定タイミ
ングにより高圧弁33が開き且つ低圧弁34が閉じられ
ることにより、作動ガスが膨張空間に供給される。この
とき、作動ガスは膨張空間に入る前に蓄冷器32にてそ
こに蓄えられている冷気と熱交換する。
The cryopumps P 1 , P 2 having the above structure
At P 3 , when the electric motors 24, 25, 26 rotate and the expansion piston 31 starts moving from the top dead center to the bottom dead center, the high pressure valve 33 opens and the working gas from the compressor 40 Is heat-exchanged in the regenerator 32, and the cooled working gas is introduced into the expansion cylinder 30. After that, the high pressure valve 33 is closed at a predetermined timing and the low pressure valve 3 is closed.
When 4 is opened, the working gas is sucked into the compressor 40, at which time the volume of the space (expansion space) in the expansion cylinder 30 increases, and the expansion space undergoes adiabatic expansion to generate cryogenic temperature. When the expansion piston 31 descends, the high pressure valve 33 is opened and the low pressure valve 34 is closed at a predetermined timing, so that the working gas is supplied to the expansion space. At this time, the working gas exchanges heat with the cold air stored therein in the regenerator 32 before entering the expansion space.

【0005】図8において、圧縮機40は上述したよう
に3つのクライオポンプP1 、P2、P3 に作動ガス管
41を介して連通されている。また、圧縮機40は電源
線42を介して各クライオポンプP1 、P2 、P3 の各
電動モータ24、25、26に接続されており、該電源
線42にはバルブタイミング制御手段10が介装されて
いると共に、各電動モータ24、25、26への電源線
に供給される供給電流を検出する電流センサ14、1
5、16が介装されている。また、クライオポンプ
1 、P2 の電動モータ24、25への電源線には本発
明における電源開閉手段であるリレー3、4が介装され
ている。
In FIG. 8, the compressor 40 is connected to the three cryopumps P 1 , P 2 and P 3 via the working gas pipe 41 as described above. The compressor 40 is connected to the electric motors 24, 25, 26 of the cryopumps P 1 , P 2 , P 3 via a power line 42, and the valve timing control means 10 is connected to the power line 42. The current sensors 14 and 1 which are interposed and detect the supply current supplied to the power supply lines to the electric motors 24, 25 and 26.
5 and 16 are interposed. Further, relays 3 and 4 which are power source opening / closing means in the present invention are interposed in power source lines to the electric motors 24 and 25 of the cryopumps P 1 and P 2 .

【0006】クライオポンプを駆動する電動モータは周
波数に同期して一定回転で回転するようにされている
が、クライオポンプの各行程によりその1回転中に負荷
が変化し、同電動モータに流れる電流もそれに比例して
変化する。従って、上記した構成によれば、各クライオ
ポンプを駆動する電動モータへの供給電流を各電流検出
手段により検出することにより、各クライオポンプの動
作位置を検出することができ、供給電流が最大である時
にはそのクライオポンプは高圧ガス吸入行程にあること
が検出できる。そして、各クライオポンプへの供給電流
の最大値が等間隔になるようにバルブ開閉時期制御手段
により各電源開閉手段を開閉制御することによって、効
率良く均等に圧縮機よりの作動ガスを各クライオポンプ
に供給することが可能となる。
The electric motor for driving the cryopump is designed to rotate at a constant rotation in synchronism with the frequency. However, the load changes during one revolution of each stroke of the cryopump, and the current flowing through the electric motor. Also changes in proportion to it. Therefore, according to the configuration described above, the operating position of each cryopump can be detected by detecting the current supplied to the electric motor that drives each cryopump by each current detection unit, and the maximum supply current can be obtained. At some point it can be detected that the cryopump is in the high pressure gas intake stroke. Then, the valve opening / closing timing control means controls the opening / closing of each power source opening / closing means so that the maximum value of the current supplied to each cryopump is at equal intervals, so that the working gas from the compressor is efficiently and uniformly supplied to each cryopump. Can be supplied to.

【0007】一方、電動モータの回転数増加時に発生す
る脱調現象を、電動モータに流れる電流を電流検出手段
により検出し、該電流の異常変動を加速制御手段で検知
することができる。そしてこの脱調現象は、回転数補正
手段がインバータへ、電動モータの回転数を異常変動検
出時の電動モータの回転数よりも所定量低下させる補正
信号を、出力することにより、電動モータを可能な限り
高い回転数を保持させつつ、電動モータの駆動の安定化
を図り、起動時間(冷却降下時間)の短縮を図ることが
成される。
On the other hand, the step-out phenomenon that occurs when the number of rotations of the electric motor increases can be detected by the current detecting means of the current flowing through the electric motor, and the acceleration control means can detect the abnormal fluctuation of the current. This step-out phenomenon can be performed by the rotation speed correction means by outputting to the inverter a correction signal for decreasing the rotation speed of the electric motor by a predetermined amount from the rotation speed of the electric motor at the time of detecting an abnormal change, thereby enabling the electric motor. It is possible to stabilize the driving of the electric motor and to shorten the start-up time (cooling descent time) while keeping the rotation speed as high as possible.

【0008】前述したいわゆるクールダウン加速手段の
一例は、バルブタイミング制御手段10に代えて、電流
センサ14、15、16が検出した電流を脱調検出回路
(図示なし)に送り、測定電流値に基づき、電流の異常
変動を検出して脱調が生じているかを判断し、判定結果
(回転数降下信号)をインバータ(図示なし)に出力さ
せる。
An example of the so-called cool-down accelerating means described above, in place of the valve timing control means 10, sends the currents detected by the current sensors 14, 15, 16 to a step-out detection circuit (not shown) to obtain a measured current value. On the basis of this, an abnormal change in the current is detected to determine whether step out has occurred, and the determination result (rotational speed drop signal) is output to an inverter (not shown).

【0009】次に、脱調の原因について簡単に触れる。
定常運転作動時、電動モータは50Hz〜60Hzの周波数
で使用され、その周波数に同期した回転数で回転される
が、周波数を高くしてより高い回転数で回転させると冷
却時間が短縮されることが知られている。一方、電動モ
ータ24、25、26の回転数を上げると電動モータ2
4、25、26のコイルの影響で駆動電流が減少し、駆
動トルクが減少する。膨張空間が到達温度近傍の極低温
に達すると、作動ガスの質量流量が増加して、電流モー
タ24、25、26の負荷が増大し、回転不良(脱調現
象)が生じ、コールドヘッドが基準到達温度(極低温)
に達しない。そのため、上記脱調現象が生じない可能な
限り高い周波数で電動モータの回転を安定して持続させ
れば、当該極低温冷凍機の冷却時間の短縮化を図りつ
つ、基準到達温度に達することが可能となる。このた
め、前述した如き脱調検出回路とインバータの設置が提
案されている。
Next, the cause of step-out will be briefly described.
During normal operation, the electric motor is used at a frequency of 50 Hz to 60 Hz and is rotated at a rotation speed synchronized with that frequency. However, if the frequency is increased to rotate at a higher rotation speed, the cooling time will be shortened. It has been known. On the other hand, if the number of rotations of the electric motors 24, 25, 26 is increased, the electric motor 2
The drive current is reduced due to the influence of the coils of 4, 25, and 26, and the drive torque is reduced. When the expansion space reaches an extremely low temperature near the reached temperature, the mass flow rate of the working gas increases, the load on the current motors 24, 25, 26 increases, and rotation failure (step-out phenomenon) occurs, and the cold head becomes the reference. Ultimate temperature (very low temperature)
Does not reach Therefore, if the rotation of the electric motor is stably maintained at the highest possible frequency that does not cause the step-out phenomenon, the reference temperature can be reached while shortening the cooling time of the cryogenic refrigerator. It will be possible. Therefore, it has been proposed to install the step-out detection circuit and the inverter as described above.

【0010】[0010]

【本発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した
如く、作動ガスの吸排気用のバルブの開閉タイミングの
制御を行なう手段、並びに電動モータの回転不良を未然
に防止しつつ高い回転数で電動モータを駆動させる手段
は夫々開発されているが、これらを組合せ使用するクラ
イオポンプがない。それ故に、本発明は、前述した従来
技術の不具合を解消させることを解決すべき課題とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, the present invention provides a means for controlling the opening / closing timing of a valve for intake / exhaust of a working gas, and a high rotation speed while preventing a rotation failure of an electric motor. Although the means for driving the electric motor have been developed respectively, there is no cryopump that uses them in combination. Therefore, it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the conventional technology.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
を解決するために、基本的には、加速制御終了信号に応
答させて、バルブ開閉タイミング制御を行なう手段を採
用する。具体的には、本発明は、電動ポンプモータによ
って往復動するピストンの動きに応じて吸排気される一
台の圧縮機からの作動ガスを該ピストンにより画定され
るシリンダ内の室で断熱膨張させ極低温を発生させるマ
ルチクライオンポンプにおいて、少くとも3個のクライ
オポンプ用のポンプモータの一つを電源に電流センサ
ー、トランスおよびインバータを介して接続し、残りの
ポンプモータを電源に電流センサー、作動ガスの吸排気
用バルブの開閉リレー、トランスおよびインバータを介
して接続し、各電流センサーからの電流信号を波形読取
手段を介して加速制御手段に供給し、該加速制御手段か
らの加速制御信号をインバータに送り各ポンプモータを
高速回転させ、該ポンプモータの高速回転制御終了後電
流センサーからの電流信号を波形読取手段を介してバル
ブタイミング制御手段に切換え供給し、各リレーへのオ
ン・オフ信号を供給可能にしたことを特徴とするマルチ
クライオポンプを提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention basically employs means for controlling the valve opening / closing timing in response to an acceleration control end signal. Specifically, the present invention adiabatically expands working gas from a compressor, which is sucked and discharged according to the movement of a piston reciprocated by an electric pump motor, in a chamber defined by the piston. In a multi-clar ion pump that produces extremely low temperatures, at least one of the pump motors for the cryopumps is connected to the power supply via the current sensor, transformer and inverter, and the remaining pump motors are powered by the current sensor and activated. The gas intake / exhaust valve opening / closing relay, the transformer and the inverter are connected to each other, and the current signal from each current sensor is supplied to the acceleration control means via the waveform reading means, and the acceleration control signal from the acceleration control means is supplied. Send to the inverter to rotate each pump motor at high speed, and after finishing the high speed rotation control of the pump motor, send the current signal from the current sensor. And switching the supply to the valve timing control means via the form reading means, to provide a multi cryopump, characterized in that to allow supply on-off signal to each relay.

【0012】[0012]

【実施例】図1は1台の圧縮機ユニット40で3台のポ
ンプユニット24、25、26を駆動するマルチクライ
オポンプP1 、P2 、P3 においてクールダウン時間を
短縮するために、ポンプモータ24、25、26を可能
な限り高速回転できるような加速制御手段とクールダウ
ン到達後3台のポンプユニットに適正にヘリウムガスを
供給できるようにポンプユニット内バルブの開閉を制御
するバルブタイミング制御手段(10)を具備したマル
チクライオポンプのクールダウン加速方法のブロック図
である。図中、斜線矢印はポンプモータ電源を示す。商
用電源はインバータ(1)を通り、周波数変換された三
相電源は、スコット結線トランス(2)により、シンク
ロナスモータ駆動可能な二相電源に変換され、3台のポ
ンプモーター中2台のポンプモータ(6,7)へリレー
1(3)、リレー2(4)を介し、1台のポンプモータ
0(5)へは直接供給される。図1ブロック図の基本動
作フローチャートを図2に示す。電源が投入されると加
速制御手段が動作開始し、規定時間経過後、加速制御を
停止し、バルブタイミング制御を開始する。加速制御を
実行する時間は、ポンプユニットがクールダウンを終了
する時間に合わせられ、クールダウン後、ポンプユニッ
ト間の性能の整合性をとるためにバルブタイミング制御
を行い、タイマ回路により規定時間後、制御を終了す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a multi-cryo pump P 1 , P 2 , P 3 in which one compressor unit 40 drives three pump units 24, 25, 26 in order to reduce the cool-down time. Acceleration control means for rotating the motors 24, 25, 26 as fast as possible and valve timing control for controlling opening / closing of valves in the pump units so that helium gas can be appropriately supplied to the three pump units after the cooldown is reached. FIG. 3 is a block diagram of a cool-down acceleration method for a multi-cryopump including means (10). In the figure, the hatched arrow indicates the pump motor power supply. The commercial power source passes through the inverter (1), and the frequency-converted three-phase power source is converted by the Scott connection transformer (2) into a two-phase power source capable of driving a synchronous motor. The motor (6, 7) is directly supplied to one pump motor 0 (5) via the relay 1 (3) and the relay 2 (4). FIG. 2 shows a basic operation flowchart of the block diagram of FIG. When the power is turned on, the acceleration control means starts its operation, and after the lapse of a specified time, the acceleration control is stopped and the valve timing control is started. The time to execute the acceleration control is adjusted to the time when the pump unit finishes the cool down.After the cool down, the valve timing control is performed to ensure the consistency of the performance between the pump units, and after the specified time by the timer circuit, Control ends.

【0013】図1において、加速制御はポンプモーター
24、25、26にそれぞれ連結される電源ラインに設
置された電流センサCT0 (14)、CT1 (15)、
CT2 (16)より得られる電流信号を波形読取手段
(8)を経由し、加速制御手段(9)を通してインバー
タ(1)への制御信号(13)を出力する。波形読取手
段0(8−0)は、ポンプモーター0(5)へ連結され
る電源ラインに設置される電流センサーCT0 (14)
から得られる信号を増幅回路(8−0−1)に通し、一
方を波形整形回路(8−0−2)に通し駆動パルス(1
7)とし、もう一方を全波整流回路(8−0−3)に積
分回路(8−0−4)を通し、これより先をさらに2系
統の信号に分け、一方を波形整形回路(8−0−6)を
通してバルブタイミング制御信号0(19)とし、もう
一方を増幅回路(8−0−5)にかけて脱調信号0(1
8)とする。これを同回路で構成される脱調信号および
バルブタイミング信号をポンプ1(25)およびポンプ
2(26)についてそれぞれ配置し、波形読取手段1
(8−1)および波形読取手段2(8−2)とする。加
速制御手段(9)は脱調信号0〜2(18,20,2
2)をそれぞれ2系統に分割し、1系統をインピーダン
ス変換(18−1,20−1,22−1)、オフセット
(18−2,20−2,22−2)し(第1系統)、も
う一系統を積分(18−3,20−3,22−3)、イ
ンピーダンス(18−4,20−4,22−4)変換さ
せ(第2系統)、両者を比較回路(18−5,20−
5,22−5)にかける。
In FIG. 1, the acceleration control is performed by current sensors CT 0 (14), CT 1 (15), which are installed in power supply lines connected to the pump motors 24, 25 and 26, respectively.
A current signal obtained from CT 2 (16) is passed through a waveform reading means (8) and an acceleration control means (9) to output a control signal (13) to an inverter (1). The waveform reading means 0 (8-0) is a current sensor CT 0 (14) installed in the power supply line connected to the pump motor 0 (5).
The signal obtained from the drive pulse (1) is passed through an amplifier circuit (8-0-1) and one is passed through a waveform shaping circuit (8-0-2).
7), the other is passed through the full-wave rectifier circuit (8-0-3) through the integrator circuit (8-0-4), the part beyond this is further divided into two systems of signals, and one is shaped into the waveform shaping circuit (8 -0-6) is used as the valve timing control signal 0 (19), and the other is applied to the amplifier circuit (8-0-5) and the step-out signal 0 (1)
8). A step-out signal and a valve timing signal configured by the same circuit are arranged for the pump 1 (25) and the pump 2 (26) respectively, and the waveform reading means 1 is provided.
(8-1) and waveform reading means 2 (8-2). The acceleration control means (9) outputs a step-out signal 0-2 (18, 20, 2).
2) is divided into two systems, and one system is impedance-converted (18-1, 20-1, 22-1) and offset (18-2, 20-2, 22-2) (first system), The other system is integrated (18-3, 20-3, 22-3) and converted into impedance (18-4, 20-4, 22-4) (second system), and both are compared (18-5, 18-5). 20-
5, 22-5).

【0014】第1系統における波形は、ポンプモータ
(5,6,7)の回転に同期した正弦波状の波形であ
り、オフセット回路(18−2,20−2,22−2)
において波形レベルを下げている。第2系統における波
形は正弦波状の波形を均一に平均化させている。従って
ポンプモータが脱調なく正常に動作している状態におい
ては、第2系統の波形の下に正弦波状の第1系統の波が
存在する。ここで、脱調が発生しポンプモータ(5,
6,7)に流れる電流波形が急な変化を発生すると、第
1系統の波は急な変化をするが、第2系統の波形は積分
回路(18−3,20−3,22−3)を通しているた
め、応答が遅れる。このため、比較回路(18−5,2
0−5,22−5)の2入力のレベルが逆転する。この
状態を脱調と判断する。このようにして得られる脱調信
号を3系統で論理和(9−1)をとり、サンプリング回
路(9−2)にかける。サンプリング回路(9−2)は
波形読取手段0(8−0)から得られた駆動パルス(1
7)を分周してクロックとし、インバータ(1)に対し
周波数出力信号(13−1)および基準周波数出力信号
(13−2)としての信号とする。サンプリング(9−
2)出力はカウンタ回路(9−3)で脱調回数をカウン
トし、D/A回路(9−4)で周波数出力信号に変換す
る。さらにサンプリング出力(9−2)を信号レベル変
換(9−5)し、脱調が発生している間はインバータ
(1)に対して基準周波数出力(13−2)信号を供給
する。
The waveform in the first system is a sinusoidal waveform synchronized with the rotation of the pump motor (5, 6, 7), and the offset circuit (18-2, 20-2, 22-2).
The waveform level is lowered at. The waveform in the second system is obtained by uniformly averaging sinusoidal waveforms. Therefore, when the pump motor is operating normally without step-out, a sine wave-shaped first system wave exists below the second system waveform. At this point, step-out occurs and the pump motor (5,
When the waveform of the current flowing in (6, 7) changes suddenly, the wave of the first system changes rapidly, but the waveform of the second system changes in the integrating circuit (18-3, 20-3, 22-3). Because it goes through, the response is delayed. Therefore, the comparison circuits (18-5, 2
The levels of the two inputs (0-5, 22-5) are reversed. This state is judged to be out of step. The step-out signal thus obtained is logically summed (9-1) in three systems and applied to the sampling circuit (9-2). The sampling circuit (9-2) uses the drive pulse (1) obtained from the waveform reading means 0 (8-0).
7) is frequency-divided into a clock, which is used as a frequency output signal (13-1) and a reference frequency output signal (13-2) for the inverter (1). Sampling (9-
2) With respect to the output, the counter circuit (9-3) counts the number of out-of-steps, and the D / A circuit (9-4) converts it into a frequency output signal. Furthermore, the sampling output (9-2) is subjected to signal level conversion (9-5), and the reference frequency output (13-2) signal is supplied to the inverter (1) while step out occurs.

【0015】図3に加速制御フローチャートを示す。加
速制御が開始されると、基準周波数で約30秒間動作す
る。この期間、比較回路(18−5,20−5,22−
5)の中では第2系統の立上りが遅いため、第1系統に
追いつくまで仮想の脱調状態と判断される。比較回路3
系統がすべて仮想脱調状態を脱すると、インバータは最
高回転周波数を出力する。ここで脱調が発生すると、周
波数を基準周波数に落とし、出力周波数をある量Δf下
げる。この動作を脱調が発生する度に繰返す。そして、
ある所定の時間が経過すると、周波数fを基準周波数に
落とし、加速制御を終了する。
FIG. 3 shows an acceleration control flowchart. When the acceleration control is started, it operates at the reference frequency for about 30 seconds. During this period, the comparison circuits (18-5, 20-5, 22-
In 5), since the second system starts up slowly, it is determined that the virtual system is out of step until it catches up with the first system. Comparison circuit 3
When the system is all out of the virtual step-out state, the inverter outputs the maximum rotation frequency. If step-out occurs here, the frequency is lowered to the reference frequency and the output frequency is lowered by a certain amount Δf. This operation is repeated every time step out occurs. And
When a predetermined time has passed, the frequency f is lowered to the reference frequency, and the acceleration control ends.

【0016】クールダウンが終了し、加速制御からバル
ブタイミング制御へ移行する時、加速制御手段(9)の
機能を停止させる必要がある。このため、駆動パルスを
分周回路(17−1)にかけ、さらにもうひとつ分周回
路(9−6)にかけて遅延回路(9−7)のクロックと
する。この遅延回路のデータ入力ピンを基本周波数出力
信号のアクティブレベルに合わせれば、所定の時間(パ
ルス数)経過後は基準周波数でインバータが運転され
る。逆に加速制御実行時には、バルブタイミング制御は
停止させる必要があるため、基準周波数出力信号(13
−2)をバルブタイミング制御(10)内に取り込む。
When the cool-down is completed and the control shifts from the acceleration control to the valve timing control, it is necessary to stop the function of the acceleration control means (9). Therefore, the drive pulse is applied to the frequency dividing circuit (17-1), and further applied to another frequency dividing circuit (9-6) to be used as the clock of the delay circuit (9-7). If the data input pin of this delay circuit is adjusted to the active level of the basic frequency output signal, the inverter will be operated at the reference frequency after the elapse of a predetermined time (number of pulses). On the contrary, since the valve timing control needs to be stopped when the acceleration control is executed, the reference frequency output signal (13
-2) is taken into the valve timing control (10).

【0017】図6において、バルブタイミング制御は加
速制御中に動作しないように基準周波数信号(13−
2)をレベル変換(10−1)し、リセット(10−
5)をかける。基準周波数出力(13−2)信号がアク
ティブになり、バルブタイミング制御手段(10)内の
ICリセット(10−5)が解除されると、波形読取手
段0(8−0)、1(8−1)、2(8−2)からバル
ブタイミング制御信号0、1、2および駆動パルス信号
が処理されはじめる。バルブタイミング制御信号0(1
9)は3台のポンプ中、基準ポンプとなる。ここに基準
ポンプとは、3台のポンプユニット中、2台のポンプユ
ニット(25,26)のリレー開閉(3,4)によって
バルブタイミング制御を行う場合においてリレー開閉
(3,4)を行わない基準になるポンプと定義する。上
述のように基準ポンプに基に所定のバルブ開閉を行うた
めに、バルブタイミング制御信号0(19)を一定時間
読込禁止回路(10−2)を通し、波長整形回路(10
−6)にかける。一定時間読込禁止回路(10−2)と
は、バルブタイミング制御信号(19,21,23)に
発生した波でポンプモータ1回転中に2つの山が発生す
る場合があり、そのための誤動作を防止するための回路
である。
In FIG. 6, the valve timing control prevents the valve timing control from operating during acceleration control (13-
2) level conversion (10-1) and reset (10-
5) is applied. When the reference frequency output (13-2) signal becomes active and the IC reset (10-5) in the valve timing control means (10) is released, the waveform reading means 0 (8-0), 1 (8- From 1), 2 (8-2), the valve timing control signals 0, 1, 2 and the drive pulse signal begin to be processed. Valve timing control signal 0 (1
9) is the reference pump among the three pumps. Here, the reference pump does not perform relay opening / closing (3, 4) when valve timing control is performed by relay opening / closing (3, 4) of two pump units (25, 26) among three pump units. It is defined as a reference pump. As described above, in order to open and close a predetermined valve based on the reference pump, the valve timing control signal 0 (19) is passed through the read prohibition circuit (10-2) for a certain period of time, and the wavelength shaping circuit (10
-6) The reading prohibition circuit (10-2) for a certain period of time may cause two peaks during one rotation of the pump motor due to the wave generated in the valve timing control signal (19, 21, 23), which prevents malfunctions. It is a circuit for doing.

【0018】次にリレー1(3)、2(4)に連結され
るポンプユニット1(25)、2(26)のバルブ開閉
時期を所定のタイミングにするために、波長整形回路
(10−6)から出力された波(10−7,10−8)
をシフトする。たとえばポンプユニット0(24)に対
して、ポンプユニット1(25)を120°、ポンプユ
ニット2(26)を240°遅らせる場合は、1回転で
50パルスのモータではポンプユニット1(25)では
駆動パルスでシフト量16、ポンプユニット2では32
となる。シフトされた波はバルブタイミング制御信号1
(21)、2(23)とそれぞれ比較される。ここで不
一致であれば、電源遮断回路(10−10,10−1
1)が動作し、リレー(3,4)を励磁する。また、一
定時間経過後、バルブタイミング制御を停止させるため
駆動パルス(17)をタイマ(10−13)にかけ、一
定時間経過後、電源遮断回路(10−11,10−1
2)にリセットをかけ、バルブタイミング制御を終了す
る。
Next, in order to set the valve opening / closing timing of the pump units 1 (25), 2 (26) connected to the relays 1 (3), 2 (4) to a predetermined timing, the wavelength shaping circuit (10-6). ) Output waves (10-7, 10-8)
Shift. For example, when the pump unit 1 (25) is delayed by 120 ° and the pump unit 2 (26) is delayed by 240 ° with respect to the pump unit 0 (24), the pump unit 1 (25) is driven by a motor having 50 pulses per rotation. 16 shifts in pulses, 32 in pump unit 2
Becomes The shifted wave is the valve timing control signal 1
(21) and 2 (23), respectively. If they do not match, the power cutoff circuit (10-10, 10-1
1) operates and excites the relays (3, 4). In addition, after a lapse of a certain period of time, a drive pulse (17) is applied to a timer (10-13) to stop the valve timing control, and after a lapse of a certain period of time, a power cutoff circuit (10-11, 10-1)
2) is reset and the valve timing control is ended.

【0019】[0019]

【発明の効果】3台マルチで使用した場合、各クライオ
ポンプへ供給されるヘリウムガス量が減少するため、冷
凍能力、冷却降下時間に影響がある。本発明によれば、
冷凍能力のバラツキを最小限に抑え、クールダウン時間
を大幅に短縮できる。
When three multi-units are used, the amount of helium gas supplied to each cryopump is reduced, which affects the refrigerating capacity and the cooling down time. According to the invention,
Minimizes the fluctuation of the refrigerating capacity and greatly reduces the cooldown time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】マルチクライオポンプの制御システムの説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a control system of a multi-cryo pump.

【図2】クールダウン加速方法のフローチャート図であ
る。
FIG. 2 is a flowchart of a cooldown acceleration method.

【図3】加速制御のフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart of acceleration control.

【図4】ポンプモータ電流波形の読取手段を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a reading unit of a pump motor current waveform.

【図5】加速制御手段を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an acceleration control means.

【図6】バルブタイミング制御手段を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing valve timing control means.

【図7】従来のポンプの配置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a layout of a conventional pump.

【図8】従来の制御系を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a conventional control system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インバータ 2 トランス 3、4 リレー 8 波形読取手段 9 加速制御手段 10 バルブタイミング制御手段 24、25、26 電動モータ 40 圧縮機 P1 、P2 、P3 クライオポンプDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter 2 Transformer 3, 4 Relay 8 Waveform reading means 9 Acceleration control means 10 Valve timing control means 24, 25, 26 Electric motor 40 Compressor P 1 , P 2 , P 3 Cryo pump

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電動ポンプモータによって往復動するピ
ストンの動きに応じて吸排気される一台の圧縮機からの
作動ガスを該ピストンにより画定されるシリンダ内の室
で断熱膨張させ極低温を発生させるマルチクライオンポ
ンプにおいて、少くとも3個のクライオポンプ用のポン
プモータの一つを電源に電流センサー、トランスおよび
インバータを介して接続し、残りのポンプモータを電源
に電流センサー、作動ガスの吸排気用バルブの開閉リレ
ー、トランスおよびインバータを介して接続し、各電流
センサーからの電流信号を波形読取手段を介して加速制
御手段に供給し、該加速制御手段からの加速制御信号を
インバータに送り各ポンプモータを高速回転させ、該ポ
ンプモータの高速回転制御終了後電流センサーからの電
流信号を波形読取手段を介してバルブタイミング制御手
段に切換え供給し、各リレーへのオン・オフ信号を供給
可能にしたことを特徴とするマルチクライオポンプ。
1. A cryogenic temperature is generated by adiabatic expansion of a working gas from a compressor, which is sucked and discharged in response to the movement of a piston reciprocated by an electric pump motor, in a chamber defined by the piston in a cylinder. In the multi-clar ion pump, at least one of the pump motors for the cryopump is connected to the power source through the current sensor, transformer and inverter, and the remaining pump motor is powered by the current sensor and working gas intake / exhaust. Connected via a valve opening / closing relay, a transformer and an inverter, supplies current signals from the respective current sensors to the acceleration control means via the waveform reading means, and sends acceleration control signals from the acceleration control means to the inverter. Rotate the pump motor at high speed, and after the high speed rotation control of the pump motor is completed, read the current signal from the current sensor by the waveform reader. A multi-cryo pump characterized in that it is switched and supplied to a valve timing control means through a stage so that an ON / OFF signal can be supplied to each relay.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6379123B1 (en) 1997-05-12 2002-04-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Capacity control scroll compressor
FR2838813A1 (en) * 2001-07-20 2003-10-24 Helix Tech Corp HELIUM DISTRIBUTION METHOD
KR101456598B1 (en) * 2013-03-12 2014-11-03 주식회사 조인솔루션 Cryo pump system

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6379123B1 (en) 1997-05-12 2002-04-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Capacity control scroll compressor
FR2838813A1 (en) * 2001-07-20 2003-10-24 Helix Tech Corp HELIUM DISTRIBUTION METHOD
US7127901B2 (en) 2001-07-20 2006-10-31 Brooks Automation, Inc. Helium management control system
US7788942B2 (en) 2001-07-20 2010-09-07 Brooks Automation, Inc. Helium management control system
US8261562B2 (en) 2001-07-20 2012-09-11 Brooks Automation, Inc. Helium management control system
US8869552B2 (en) 2001-07-20 2014-10-28 Brooks Automation, Inc. Helium management control system
US9334859B2 (en) 2001-07-20 2016-05-10 Brooks Automation, Inc. Helium management control system
US10288052B2 (en) 2001-07-20 2019-05-14 Brooks Automation, Inc. Helium management control system
KR101456598B1 (en) * 2013-03-12 2014-11-03 주식회사 조인솔루션 Cryo pump system

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