真空泵及其控制方法技术

本发明专利技术的一形态的真空泵，具有泵主体、第一温度传感器、马达以及控制单元。上述泵主体具有旋转轴和金属制成的壳体部。上述第一温度传感器安装于上述壳体部，并检测上述壳体部的温度。上述马达具有包括永磁体且安装于上述旋转轴的转子铁芯、具有多个线圈的定子铁芯以及收纳上述转子铁芯的壳。上述控制单元具有驱动电路和修正电路。上述驱动电路基于预先设定的感应电压常数，向上述多个线圈供给使上述马达旋转的驱动信号。上述修正电路基于上述第一温度传感器的输出，来修正上述感应电压常数。

Vacuum pump and its control method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】真空泵及其控制方法
本专利技术涉及一种具有永磁同步马达的真空泵及其控制方法。
技术介绍
机械增压泵是使配置在壳体内部的泵室中的两个茧型泵转子(マユ型ポンプロータ)在相互相反的方向上同步旋转，从而将气体从进气口向排气口输送的容积输送型的真空泵。在机械增压泵中，由于在两个泵转子之间以及各泵转子与壳体之间没有接触，因而机械损失非常少，与例如油旋转真空泵那样的摩擦功大的真空泵相比，具有能够减少驱动所需要的能量的优点。机械增压泵典型地与辅助泵一起构成真空排气系统，用于在辅助泵将压力下降至一定程度之后开始运转，以增大排气速度。在这种真空泵中，作为使各泵转子旋转的驱动源，广泛使用密封式马达(Cannedmotor)。密封式马达具有插入转子铁芯与定子铁芯之间的间隙的圆筒状的壳(Can)。由于转子铁芯被壳密封，因而可防止经由轴承部侵入转子铁芯内的气体向大气(外部空气)侧漏出。例如，在专利文献1中公开了一种永磁同步型的密封式马达。另一方面，在永磁同步马达中，固定在转子铁芯上的永磁体具有温度特性，因而伴随着温度变化的永磁体的磁通量的变化可能会对马达控制或泵性能产生很大影响。例如，若马达温度因高负载而变为高温，则马达会因永磁体的磁通量的减少而失步，从而不能得到期望的泵性能。另外，即使假设以额定动力在稳定的温度下发挥的磁通量，从启动时到变为稳定温度之前也无法维持泵性能。为了解决这样的问题，例如在专利文献2中提出了一种泵装置，该泵装置通过安装在永磁体电动机的壳体部的温度检测器来检测逆变器内部的温度，根据由温度检测器检测出的温度来推定永磁体的温度，基于推定的温度对用于控制电动机的控制常数进行修正。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-295222号公报专利文献2：日本特开2016-111793号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献2所记载的泵装置中，基于电动机的壳体部的温度来推定永磁体的温度。然而，由于上述壳体部的温度特性与转子铁芯的永磁体的温度特性不同，因而难以实现电动机的适当的转速控制。鉴于以上的情况，本专利技术的目的在于，提供一种即使产生了热波动也能够稳定地维持泵性能的真空泵及其控制方法。用于解决问题的手段为了达成上述目的，本专利技术的一形态的真空泵，具有泵主体、第一温度传感器、马达以及控制单元。上述泵主体具有旋转轴和金属制成的壳体部。上述第一温度传感器安装于上述壳体部，并检测上述壳体部的温度。上述马达具有包括永磁体且安装于上述旋转轴的转子铁芯、具有多个线圈的定子铁芯以及收纳上述转子铁芯的壳。上述控制单元具有驱动电路和修正电路。上述驱动电路基于预先设定的感应电压常数，向上述多个线圈供给使上述马达旋转的驱动信号。上述修正电路基于上述第一温度传感器的输出，来修正上述感应电压常数。根据上述真空泵，由于第一温度传感器构成为，检测泵主体的壳体部的温度，该泵主体的壳体部以具有与转子铁芯的永磁体相同的热时间常数的方式构成，因而可以提高永磁体的温度的推定精度。由此，即使产生热波动，也能够实现感应电压常数的最优化，因而能够稳定地维持泵性能。典型地，上述修正电路构成为，在上述壳体部的温度在规定的温度范围的情况下，修正上述感应电压常数，来使上述壳体部的温度越高，则上述马达的感应电压越低。由此，能够防止因随着马达温度上升而永磁体的磁通量减少导致的马达的失步，能够实现真空泵的高负载连续运转。上述修正电路也可以构成为，在上述壳体部的温度为第一温度以上且小于第二温度的情况下，根据具有第一温度坡度的第一近似直线，来修正上述感应电压常数，在上述壳体部的温度为上述第二温度以上且小于第三温度的情况下，根据具有与上述第一温度坡度不同的第二温度坡度的第二近似直线，来修正上述感应电压常数。上述控制单元可以还具有检测上述驱动电路的温度的第二温度传感器。在上述驱动电路的温度为上述第三温度以上的情况下，上述驱动电路停止向上述多个线圈供给上述驱动信号。由于检测驱动电路的温度的第二温度传感器与第一温度传感器分开设置，因而能够适当地检测驱动电路的温度。本专利技术的一形态的真空泵的控制方法是具有永磁同步型的马达的真空泵的控制方法，包括基于预先设定的感应电压常数，生成使上述马达旋转的驱动信号。基于在构成泵主体的一部分的金属制成的壳体部上安装的温度传感器的输出，来修正上述感应电压常数。专利技术的效果如上所述，根据本专利技术，即使产生热波动，也能够稳定地维持泵性能。附图说明图1是从本专利技术的一实施方式的真空泵的一侧观察时的整体立体图。图2是从上述真空泵的另一侧观察时的整体立体图。图3是示出上述真空泵的内部结构的概略放大横剖视图。图4是示出上述真空泵的内部结构的概略侧剖视图。图5是概略地示出上述真空泵中的控制单元的结构的框图。图6是示出通过上述控制单元控制修正电路的内部电压的控制例的图。图7是示出在规定条件下运转时的上述真空泵的各部的温度变化的一个实验结果。图8是说明上述真空泵中的第一温度传感器的安装例的立体图。图9是说明使用上述第一温度传感器的温度检测方法的等效电路图。图10是说明上述控制单元中的修正电路的作用的概念图。图11是示出基于上述第一温度传感器的马达的转子铁芯推定温度与输入电压之间的关系的图。图12是示出通过上述控制单元执行的处理顺序的一个示例的流程图。具体实施方式以下，参照附图，说明本专利技术的实施方式。(整体结构)图1是从本专利技术的一实施方式的真空泵的一侧观察时的整体立体图，图2是从上述真空泵的另一侧观察时的整体立体图，图3是示出上述真空泵的内部结构的概略放大横剖视图，图4是示出上述真空泵的内部结构的概略侧剖视图。在图中，X轴、Y轴以及Z轴示出相互正交的3个轴方向。本实施方式的真空泵100具有泵主体10、马达20以及控制单元30。真空泵100由单级的机械增压泵构成。(泵主体)泵主体10具有第一泵转子11、第二泵转子12以及收纳第一及第二泵转子11、12的壳体13。壳体13具有：第一壳体部131、配置在第一壳体部131的Y轴方向的两端的隔壁132、133以及固定在隔壁133上的第二壳体部134。第一壳体部131以及隔壁132、133形成收纳第一及第二泵转子11、12的泵室P。第一壳体部131及隔壁132、133例如由铸铁或不锈钢等铁基金属材料构成，经由未图示的密封环相互结合。第二壳体部134例如由铝合金等非铁基金属材料构成。在第一壳体部131的一侧的主面上，形成有与泵室P连通的进气口E1，在其另一侧的主面上，形成有与泵室P连通排气口E2。与未图示的真空室的内部连接的进气管与进气口E1连接，排气口E2与未图示的排气管或辅助泵的进气口连接。第一及第二泵转子11、12通过由铸铁等铁基材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空泵，其特征在于，具有：/n泵主体，具有旋转轴和金属制成的壳体部；/n第一温度传感器，安装于所述壳体部，并检测所述壳体部的温度；/n马达，具有包括永磁体且安装于所述旋转轴的转子铁芯、具有多个线圈的定子铁芯以及收纳所述转子铁芯的壳；/n控制单元，具有驱动电路和修正电路，所述驱动电路基于预先设定的感应电压常数，向所述多个线圈供给使所述马达旋转的驱动信号，所述修正电路基于所述第一温度传感器的输出，来修正所述感应电压常数。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171031 JP 2017-2104481.一种真空泵，其特征在于，具有：
泵主体，具有旋转轴和金属制成的壳体部；
第一温度传感器，安装于所述壳体部，并检测所述壳体部的温度；
马达，具有包括永磁体且安装于所述旋转轴的转子铁芯、具有多个线圈的定子铁芯以及收纳所述转子铁芯的壳；
控制单元，具有驱动电路和修正电路，所述驱动电路基于预先设定的感应电压常数，向所述多个线圈供给使所述马达旋转的驱动信号，所述修正电路基于所述第一温度传感器的输出，来修正所述感应电压常数。


2.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，
在所述壳体部的温度在规定的温度范围的情况下，所述修正电路修正所述感应电压常数，来使所述壳体部的温度越高，则所述马达的感应电压越低。


3.根据权利要求2所述的真空泵，其特征在于，
在所述壳体部的温度为第一温度以上且小于第二温度的情况下，所述修正电路根据具有第一温度坡度的第一近似直线，来修正所述感应电压常数，
在所述壳体部的温度为所述第二温度以上且小于第三温度的情况下，所述修正电路根据具有与所述第一温度坡度不同的第二温度坡度的第二近似直线，来修正所述感应电压常数。


4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村康宏，町家贤二，德平真之介，井上英晃，
申请(专利权)人：株式会社爱发科，
类型：发明
国别省市：日本;JP