提供了一种能够通过不使噪声混入到电流控制量来实现振动或噪音较少的磁性轴承并且谋求了电路的低成本化、小型化的控制装置和具备该控制装置的真空泵。常数存储部1存储了电磁石线圈111的电阻值Rm、电感值Lm、采样时间Ts等常数值。电流存储部3存储了由电流控制电路137内的微计算机定期地采样的过去的电流指令值Ir。低频反馈电路5生成并输出用于抑制所输入的电流指令值Ir与电流检测值IL的直流分量或低频分量的误差的信号。输出电压运算电路7基于所输入的电流指令值Ir［n+1］、电流存储部的存储值Ir［n］、常数存储部的存储值、低频反馈电路5的信号，来计算并输出用于在电磁石线圈111中流动如指令的电流的电压。111中流动如指令的电流的电压。111中流动如指令的电流的电压。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制装置和具备该控制装置的真空泵
[0001]本专利技术涉及一种控制装置和具备该控制装置的真空泵，特别地涉及一种能够通过不使噪声混入到电流控制量来实现振动或噪音较少的磁性轴承并且谋求了电路的低成本化、小型化的控制装置和具备该控制装置的真空泵。
技术介绍
[0002]磁性轴承被用于半导体制造工序或电子显微镜中使用的涡轮分子泵等旋转设备中。基于涡轮分子泵的磁性轴承的结构例来说明以往的磁性轴承励磁电路。
[0003]作为磁性轴承的结构例，在图11中示出了涡轮分子泵的截面图。在图11中，涡轮分子泵具备旋转体103，所述旋转体103多级地具备由用于对气体进行排气的涡轮叶片构成的多个旋翼101a、101b、101c
…
。
[0004]为了对该旋转体103进行轴承，通过配设上侧径向方向电磁石105a、下侧径向方向电磁石107a和轴向方向电磁石109a来构成磁性轴承。此外，具备上侧径向方向传感器105b、下侧径向方向传感器107b、轴向方向传感器109b。
[0005]关于上侧径向方向电磁石105a和下侧径向方向电磁石107a，图12示出了每一个的横截面图，通过如图12那样构成的电磁石绕组来构成4个电磁石。这4个电磁石两个两个地相对配置，构成X轴方向和Y轴方向的两轴的磁性轴承。
[0006]详细地，将分别卷绕邻接的两个芯凸部的电磁石绕组111、111作为一组，彼此配置为相反极性，由此，形成了一个电磁石。该电磁石与隔着旋转体103相对的芯凸部的电磁石绕组113、113所构成的电磁石构成一对，每一者在X轴的正方向或负方向上吸引旋转体103。
[0007]此外，在与X轴正交的Y轴方向上，关于两个电磁石绕组115、115、和与其相对的两个电磁石绕组117、117，也与上述同样，作为关于Y轴方向相对的电磁石，构成一对。
[0008]关于轴向方向电磁石109a、109a，如示出其纵截面图的图13那样，由隔着旋转体103的电枢103a的两个电磁石绕组121、123来构成为一对。由各电磁石绕组121、123所形成的两个电磁石109a、109a分别对电枢103a在旋转轴线的正方向或负方向上作用吸引力。
[0009]此外，上侧径向方向传感器105b、下侧径向方向传感器107b由与上述电磁石105a、107a对应的配置在XY两个轴的4个感测线圈构成，对旋转体103的径方向位移进行检测。轴向方向传感器109b对旋转体103的轴方向位移进行检测。这些传感器被构成为向未图示的磁性轴承控制装置送出各自的检测信号。
[0010]基于这些传感器检测信号，磁性轴承控制装置被构成为通过PID控制等来各个地调节构成上侧径向方向电磁石105a、下侧径向方向电磁石107a和轴向方向电磁石109a、109a的合计10个电磁石的吸引力，由此，对旋转体103进行磁性悬浮支承。
[0011]接着，说明对如上述那样构成的磁性轴承的各电磁石进行励磁驱动的磁性轴承励磁电路。在图14中示出了通过脉冲宽度调制方式来对在电磁石绕组中流动的电流进行控制（PWM控制）的磁性轴承励磁电路的例子。
[0012]在图14中，在构成一个电磁石的电磁石绕组111中，其一端经由晶体管131连接到
电源133的正极，另一端经由晶体管132连接到电源133的负极。
[0013]然后，电流再生用的二极管135的阴极连接到电磁石绕组111的一端，阳极连接到电源133的负极。同样，二极管136的阴极连接到电源133的正极，阳极连接到电磁石绕组111的另一端。为了稳定化，电解电容器141连接到电源133的正极和负极之间。
[0014]此外，在晶体管132的源极侧，设置有电流检测电路139，由该电流检测电路139检测到的电流被输入到控制电路137。
[0015]如以上那样构成的励磁电路110对应于电磁石绕组111，针对其他电磁石绕组113、115、117、121、123，也构成相同的励磁电路110。因此，在五轴控制型磁性轴承的情况下，合计10个励磁电路110与电解电容器141并联连接。
[0016]在这样的结构中，当使晶体管131、132两者为on（导通）时电流增加，当使两者为off（截止）时电流减少。然后，当使任一个为on时，保持飞轮电流。通过流动飞轮电流，能够减少滞后损失，将功耗抑制得较低。
[0017]然后，通过用电流检测电路139来测定该飞轮电流，能够检测在电磁石绕组111中流动的电磁石电流IL。控制电路137将电流指令值与电流检测电路139的检测值进行比较，决定脉冲宽度调制的1个周期内的脉冲宽度，对晶体管131、132的栅极送出信号。
[0018]在电流指令值大于检测值的情况下，如图15所示，在1个周期Ts（例如Ts=40μs）中，仅1次以相当于脉冲宽度时间Tp的时间的量，使晶体管131、132两者为on。此时，电磁石电流IL增加。
[0019]另一方面，在电流指令值小于检测值的情况下，如图16所示，在1个周期Ts中，仅1次以相当于脉冲宽度时间Tp的时间的量，使晶体管131、132两者为off。此时，电磁石电流IL减少。
[0020]磁性轴承控制装置在旋转体103的位置偏离了目标位置的情况下，生成用于修正位置的电流指令值，通过控制电路137对电磁石电流进行反馈控制，以使得电流检测值等于电流指令值。针对电磁石111、113、115、117、121、123，通过流动追随于电流指令值的电流，旋转体103被保持在目标位置。
[0021] 在此，在专利文献1中记载了用于进行调整以使得电磁石电流与电流指令值一致的运算方法。
[0022] 现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014
‑
209016号公报。
技术实现思路
[0023]专利技术要解决的课题然而，在磁性轴承动作中，如上述那样，由于电磁石功率放大器或电动机驱动用的逆变器对电力进行PWM控制，所以，产生了许多切换噪声。该噪声混入到控制电路137的电流信号，在电磁石电流中流动噪声电流，成为不希望的振动或噪音的原因。而且，在该噪声中，低频分量很少，几乎是高频噪声。
[0024]在此，当为了减少噪声而通过接地线来屏蔽信号或者向电路内追加低通滤波器时，电路会大型化，成本也会上升。此外，当强化低通滤波器时，磁性轴承的控制会变得不稳
定。
[0025]此外，最近，为了使电路成本降低，不使用连续地检测电磁石电流的昂贵的电流检测电路，而采用对尖峰噪声较多的电流检测电阻的脉冲电流进行瞬时采样的方式。
[0026]在该采样的方式中，由于不能使用对于数字控制的低噪声化所必需的抗混叠低通滤波器，所以本质上不能实现高度的低噪声化。
[0027] 本专利技术鉴于这样的以往的课题而完成，其目的在于，提供一种能够通过不使噪声混入到电流控制量来实现振动或噪音较少的磁性轴承并且谋求了电路的低成本化、小型化的控制装置和具备该控制装置的真空泵。
[0028]用于解决课题的方案因此，本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种控制装置，具备：旋转体；以及磁性轴承单元，通过电磁石来控制该旋转体的半径方向位置或轴方向位置，其特征在于，具备：电流存储部，存储针对在所述电磁石中流动的电流在过去设定的至少一个第一电流指令值；以及输出电压运算电路，基于针对在所述电磁石中流动的电流而新设定的第二电流指令值、以及从所述电流存储部读出的所述第一电流指令值，来运算用于针对所述电磁石而流动如指令的电流的电压，针对所述电磁石输出所述电压。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，具备常数存储部，所述常数存储部存储对于在所述电磁石中流动的电流的控制所需的常数值，基于在该常数存储部中存储的常数值来进行由所述输出电压运算电路的运算。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的控制装置，其特征在于，具备：电流检测单元，检测在所述电磁石中流动的电流；以及低频反馈电路，基于由该电流检测单元所检测的电流和所述第一电流指令值、或者基于由所述电流检测单元所检测的电流和所述第二电流指令值，来生成用于抑制直流分量或低频分量的误差的信号，针对所述输出电压运算电路输出所述信号。4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，具备电流误差校正电路，所述电流误差校正电路基于由所述电流检测单元所检测的电流和所述第一电流指令值、或者基于由所述电流检测单元所检测的电流和所述第二电流指令值，来生成用于抑制高频分量的误差的信号，针对所述输出电压运算电路输出所述信号。5.根据权利要求1～4中任一项所述的控制装置，其特征在于，在所述输出电压运算电路中，基于从所述电流存储部在过去设定的多个第一电流指令值...
【专利技术属性】
技术研发人员：川岛敏明，
申请(专利权)人：埃地沃兹日本有限公司，
类型：发明
国别省市：
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