ITTO960822A1 - Unita' elettronica di comando per pompa da vuoto. - Google Patents
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Description
Descrizione dell'Invenzione Industriale avente per titolo: "Unità elettronica di comando per pompa da vuoto ".
DESCRIZIONE
La presente invenzione ha per oggetto un'unità di comando per pompa da vuoto, in particolare per pompa da vuoto del tipo turbomolecolare.
E' noto che una pompa da vuoto del tipo turbomolecolare comprende una pluralità di stadi di pompaggio alloggiati all'interno di un involucro sostanzialmente cilindrico ed avente un'apertura assiale di ingresso dei gas aspirati posta ad un'estremità ed un'apertura radiale o assiale di evacuazione dei gas posta all'estremità opposta, Detti stadi di pompaggio si compongono generalmente di un disco rotore solidale con l'albero girevole della pompa il quale è posto in rotazione da un motore elettrico ad una velocità solitamente non inferiore ai 25.000 giri/minuto e che può raggiungere i 100.000 giri/minuto.
Detto disco rotore ruota a stretta tolleranza all 'interno di anelli statori solidali con l'involucro della pompa e definenti lo statore dello stadio di pompaggio.
Fra disco rotore e statore è inoltre definito un canale di pompaggio dei gas aspirati.
Detto canale di pompaggio definito fra rotore e statore in ogni stadio di pompaggio comunica con gli stadi di pompaggio precedente e successivo mediante una bocca di aspirazione ed una bocca di scarico, rispettivamente, previste attraverso lo statore in corrispondenza del canale di pompaggio dei gas aspirati.
Un esempio di pompa turbomolecolare del tipo suddetto è descritto nel documento EP 0445 855 a nome della stessa richiedente.
Nell'esempio di pompa turbomolecolare descritto nel documento EP 0445 855 è previsto l'impiego sia di stadi di pompaggio provvisti di rotori a disco piano sia di stadi di pompaggio provvisti di rotori con palette.
Questa disposizione combinata di stadi di pompaggio consente alla pompa di fornire ottime prestazioni in termini di rapporto di compressione e di poter evacuare i gas verso l'ambiente esterno a pressione atmosferica utilizzando pompe di prevuoto semplici del tipo non lubrificato, ad esempio a diaframma.
Inoltre la costruzione della pompa da vuoto del tipo turbomolecolare secondo l'insegnamento del documento EP 0445 855 consente una notevole riduzione della potenza dissipata dalla pompa.
E' inoltre noto l'utilizzo di unità di comando di tipo elettronico per l'alimentazione del motore delle pompe da vuoto in genere, ed in particolare di tipo turbomolecolare, provviste di un trasformatore per la trasformazione del livello di tensione disponibile nella rete pubblica in quello nominale idoneo al funzionamento del motore della pompa da vuoto.
Per ragioni di ingombro e di raffreddamento, causati principalmente dalla presenza del trasformatore, dette unità note devono essere collocate separate dalla pompa turbomolecolare e dotate dì appositi dispositivi di raffreddamento in aggiunta a quelli già presenti per il raffreddamento della pompa.
La presenza del trasformatore nelle unità di comando note infatti non solo aumenta la dimensione dell'unità stessa, impedendo ad esempio la realizzazione di un dispositivo compatto ed integrabile con la pompa in un unico dispositivo di pompaggio, ma costituisce una fonte di calore ulteriore che innalza la temperatura dell'unità di comando e della circuiteria che la compone.
Ciò comporta, secondo l'arte nota, la predisposizione di un'unità di comando separata rispetto alla pompa da vuoto, raffreddata autonomamente e collegata elettricamente sia alla rete pubblica di alimentazione, sia alla pompa da vuoto mediante conduttori di lunghezza e sezione opportuna .
Nel campo delle pompe da vuoto è nota anche la necessità di variare il livello di tensione di alimentazione durante il ciclo di funzionamento in base alla pressione residua presente all'interno della pompa da vuoto ed alle condizioni di funzionamento del motore della pompa dalla fase di avviamento a quella di regime nominale di rotazione .
Poiché il livello di tensione di alimentazione di una pompa turbomolecolare influenza la velocità di pompaggio dei gas da parte della pompa stessa, sono state sviluppate unità di comando, del tipo descritto, per pompe da vuoto che permettono di alimentare la pompa da vuoto mediante una pluralità di tensioni che vengono variate in funzione della corrente assorbita dalla pompa e, pertanto, in funzione del valore di pressione presente all'interno di essa.
In dette unità di comando la tensione di alimentazione del motore della pompa può essere regolata ad esempio tramite un ponte raddrizzatore controllato a SCR o TRIAC.
L'adattamento al livello di tensione della rete pubblica può essere invece raggiunto, ad esempio, mediante un trasformatore in cui l'avvolgimento primario è suddiviso in sezioni collegate ad altrettanti contatti di interruzione.
Scopo della presente invenzione è quello di provvedere un'unità di comando compatta per pompe da vuoto, in particolare del tipo turbomolecolare, che consenta la variazione del livello di tensione dr alimentazione della pompa stessa e l'adattamento a tutte le tensioni di rete comunemente disponibili sulle reti pubbliche di alimentazione.
Questo scopo della presente invenzione viene raggiunto dall'unità di comando come rivendicato nella rivendicazione 1.
Altri scopi della presente invenzione sono raggiunti dall'unità di comando come rivendicato nelle rivendicazioni dipendenti.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente chiari dalla descrizione di una forma di esecuzione, preferita, ma non esclusiva, dell'unità elettronica di comando per pompe da vuoto illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo nei disegni allegati in cui:
La Figura 1 è uno schema a blocchi del circuito elettronico utilizzato nell'unità di comando della presente invenzione;
la Figura 2 è uno schema riportante l'andamento teorico delle forme d'onda di alcuni segnali presenti nel circuito di cui alla Figura 1;
le Figure da 3a a 3g sono rappresentazioni grafiche dell'andamento reale delle forme d'onda di alcuni segnali presenti nel circuito di cui alla
Figura 1 ;
la Figura 4 è una vista prospettica frontale dell'unità elettronica di comando secondo l'invenzione, integrata in una pompa da vuoto del tipo turbomolecolare;
la Figura 5 è una vista prospettica posteriore dell'unità elettronica di comando integrata di cui alla Figura 4;
la Figura 6 è una vista posteriore, parzialmente sezionata dell'unità integrata illustrata nelle Figure 4 e 5;
la Figura 7 è una vista prospettica dall'alto dell'unità elettronica di comando secondo l'invenzione, aperta;
la Figura 8 è una vista in pianta del contenitore dell'unità elettronica di comando secondo la presente invenzione;
la Figura 9 è una vista parzialmente sezionata della pompa turbomolecolare illustrata nelle Figure da 4 a 6.
Il principio su cui si basa la presente invenzione per la regolazione della tensione di alimentazione del motore della pompa da vuoto consiste nella previsione di mezzi per l'interruzione periodica dei segnali di pilotaggio nel circuito di alimentazione del motore della pompa da vuoto in modo da variare il livello efficace di almeno una delle f.e.m.i (forze elettromotrici) facenti parte del sistema di f.e.m.i prodotto dall'unità di comando che alimenta il motore.
Il valore efficace della f.e.m. essendo inversamente proporzionale alla durata degli intervalli di interruzione, potrà pertanto essere variato a piacimento operando opportunamente sulla durata degli intervalli di interruzione.
L'effetto ottenibile sul funzionamento del motore è pertanto analogo a quello ottenibile mediante la più complessa regolazione del livello della f.e.m..
In una forma preferita di realizzazione in cui la pompa da vuoto è provvista di un motore asincrono a corrente alternata trifase, il sistema trifase di f.e.m.i ad onda quadra atto ad alimentare il motore della pompa da vuoto viene generato utilizzando il circuito descritto in dettaglio nel seguito con riferimento alle Figure 1, 2 e da 3a a 3g.
Il circuito illustrato in Figura 1 comprende sostanzialmente un microprocessore 200, tre porte AND 201, 202, 203, tre circuiti integrati gate drivers 204, 205, 206, tre coppie di transistore ad esempio di tipo MOSFET, indicati con i riferimenti da 207 a 212, ed un ponte di diodi 213.
Mediante il ponte di diodi 213 la corrente alternata di rete viene raddrizzata ed inviata direttamente, cioè senza l'interposizione di alcun regolatore di tensione, ai sei transistore MOSFET da 207 a 212.
Dette coppie di transistors MOSFET da 207 a 212 sono pilotate mediante i gate drivers 204, 205, 206 per generare le f.e.m.i corrispondenti alle tre fasi per l'alimentazione del motore asincrono trifase della pompa da vuoto.
Inoltre in ogni coppia di transistors MOSFET, uno dei transistors è collegato a massa.
Con riferimento alla Figura 2, sono illustrati i segnali A, B, D, E, G, H, prodotti dal microprocessore 200 per il pilotaggio dei transistors MOSFET da 207 a 212 attraverso i gate drivers 204, 205 e 206.
I segnali B, E ed H, sono indicati negativi in quanto si riferiscono agli ingressi "bassi" dei gate drivers 204, 205 e 206 per il pilotaggio dei transistors MOSFET collegati a massa. P (I La frequenza di detti segnali A, B, D, E, G ed H, corrisponde alla frequenza di eccitazione del motore asincrono di cui è provvista la pompa da vuoto.
II microprocessore 200 produce inoltre un segnale FWM ad impulsi di frequenza costante e larghezza modulabile che apre e chiude ad intermittenza le porte AND 201, 202 e 203.
La larghezza di detto segnale PWM è modulabile come illustrato nel dettaglio ingrandito di Figura 2 con riferimento agli impulsi di larghezza d, d', d" .
L'effetto dell'apertura e chiusura ad intermittenza delle porte AND 201, 202 e 203 mediante il segnale ad impulsi FHM nel circuito descritto è illustrato in Figura 2 con riferimento ai segnali C, F ed I corrispondenti alle sezione di circuito posto a valle di dette porte AND 201, 202 e 203.
I segnali ad intermittenza C, F ed I vengono ricevuti dai gate drivers 204, 205 e 206 ed utilizzati per il pilotaggio dei transistors MOSFET da 207 a 213 non collegati a massa.
In tal modo in corrispondenza delle coppie di terminali R-S, R-T e S-T si produrranno le f.e.m.i intermittenti ad onda quadra sfasate di 120" l'una rispetto all'altra illustrate in Figura 2, corrispondenti ad un sistema trifase di f.e.m.i ad onda quadra in cui il livello di tensione è periodicamente azzerato per un intervallo di durata modulabile agendo sul segnale PWM.
La tensione efficace di detto sistema trifase sarà pertanto proporzionale alla larghezza degli impulsi del segnale PWM prodotto dal microprocessore 200.
La frequenza per il segnale PWM è generalmente scelta nell'intervallo fra 5 e 20 volte la frequenza di eccitazione del motore asincrono.
Poiché la potenza dissipata dai transistore MOSFET da 207 a 213 dipende principalmente dal numero di commutazioni ON/OFF degli stessi e poiché per inibire il passaggio di corrente di alimentazione sui terminali R, S e T è sufficiente che un solo transistor MOSFET per ogni coppia di transistore MOSFET da 207 a 213 venga bloccato, per ridurre la produzione di calore, il segnale ad impulsi PWM viene applicato solo ai segnali che pilotano uno dei transistore MOSFET da 207 a 213 per ogni coppia.
Il circuito descritto potrà inoltre prevedere sulla linea di alimentazione di rete un dispositivo duplicatore di tensione che permette di estendere il campo di funzionamento dell'unità elettronica di comando da circa 90 a 260 V c.a..
In tal modo con la scelta di un motore asincrono in grado di fornire la potenza nominale a circa 180 V c.a. è possibile compensare l'effetto delle variazioni della tensione di rete e di migliorare notevolmente il rendimento del motore elettrico rispetto a quelli a bassa tensione, tipicamente 50 V c.a., tradizionalmente utilizzati.
Con riferimento alle Figure da 3a a 3g sono illustrati alcuni dei segnali reali più significativi presenti nel circuito di Figura 1 in corrispondenza di diverse velocità di rotazione del motore asincrono della pompa da vuoto.
Più precisamente la Figura 3a si riferisce ad un regime di rotazione per il motore della pompa da vuoto di 21.000 giri/minuto, la Figura 3b ad un regime di rotazione di 24.000 giri/minuto, la Figura 3c ad un regime di rotazione di 62.000 giri/minuto, la Figura 3d ad un regime di rotazione di 62.000 giri/minuto, la Figura 3e ad un regime di rotazione di 13.000 giri/minuto, la Figura 3f ad un regime di rotazione di 60.000 giri/minuto, la Figura 3g ad un regime di rotazione di 62.000 giri/minuto.
Il circuito descritto può essere vantaggiosamente adattato con mezzi noti all'esperto del ramo anche ad altri tipi di motori che equipaggiano le pompe da vuoto quali, ad esempio, motori di tipo "brushless" senza spazzole o S.R. "switched reluctance ".
Nel caso dei motori brushless" e S.R. la frequenza del segnale PWM dovrà essere variata in funzione della posizione del rotore del motore e dovrà essere pertanto previsto un segnale di ritorno contenente l'informazione relativa alla posizione del rotore del motore.
Detto segnale verrà elaborato dal microprocessore 200 e potrà ad esempio essere fornito da un sensore di posizione ottico o magnetico previsto sul motore.
Il principio utilizzato nella forma preferita di realizzazione descritta che sfrutta la presenza del segnale ad impulsi PWM per l'attivazione e disattivazione di almeno uno dei segnali di pilotaggio può essere vantaggiosamente utilizzato anche in configurazioni diverse facilmente realizzabili da un tecnico medio del ramo.
Ad esempio, una prima forma alternativa di realizzazione dell'unità di comando della presente invenzione può prevedere per la generazione del sistema di f.e.m.i e per la regolazione della tensione di alimentazione l'impiego di un piccolo trasformatore di isolamento alimentato dalla tensione di rete opportunamente raddrizzata e modulata ad alta frequenza, tipicamente 100 KHz, con valore medio uguale a zero. La tensione ottenuta sul secondario del piccolo trasformatore viene nuovamente raddrizzata, filtrata ed inviata ai transistors di pilotaggio del motore della pompa da vuoto. La regolazione del valore della tensione di pilotaggio del motore può essere ottenuta variando la tensione efficace del segnale ad alta frequenza che alimenta il primario del piccolo trasformatore mediante la combinazione di un segnale PWM secondo il principio descritto nella forma preferita di realizzazione.
In questa seconda forma realizzativa le dimensioni del trasformatore possono essere contenute al minimo essendo la frequenza di lavoro elevata .
Una seconda forma alternativa di realizzazione dell'unità di comando della presente invenzione prevede per la generazione del sistema di f.e.m.i e per la regolazione della tensione di alimentazione l'impiego di un gruppo filtro L-C con diodo di ricircolo alimentato dalla tensione di rete opportunamente raddrizzata e modulata ad alta frequenza con valore medio diverso da zero.
La regolazione del valore della tensione di pilotaggio del motore si ottiene variando il ciclo utile "duty cycle" della tensione ad alta frequenza che alimenta il gruppo filtro L-C mediante la combinazione di un segnale PWM secondo il principio descritto nella forma preferita di realizzazione.
Con riferimento alle Figure da 4 a 8 l'unità elettronica di comando della presente invenzione, indicata globalmente con il riferimento 1, si trova integrata in una pompa di tipo turbomolecolare, indicata globalmente con il riferimento 100.
Come meglio illustrato in Figura 9, la pompa turbomolecolare 100 si compone di un involucro 101, di forma sostanzialmente cilindrica, presentante una prima porzione 102, di sezione maggiore, in cui sono alloggiati gli stadi di pompaggio dei gas ed avente una bocca assiale 119 di aspirazione dei gas, posta ad un'estremità, ed una bocca radiale 120 di evacuazione dei gas, posta all'estremità opposta, ed una seconda porzione 103, di sezione inferiore, in cui sono alloggiati il motore ed i cuscinetti di supporto dell'albero della pompa turbomolecolare 100.
Sulla superficie esterna di detta prima porzione 102 di sezione maggiore dell'involucro 101 è prevista una pluralità di scanalature anulari 104 definenti una serie di anelli di raffreddamento 105.
Inoltre, su detta superficie esterna di detta prima porzione 102 di sezione maggiore dell'involucro 101 sono presenti tre scanalature longitudinali 106, spaziate di 120”, atte a consentire 1'inserimento di altrettante viti di fissaggio 107 per il fissaggio della pompa 101 sull'unità elettronica di comando 1.
Scanalature anulari 108, definenti una serie di anelli di raffreddamento 109, sono anche previste sulla superficie esterna di detta seconda porzione 103 di sezione inferiore dell'involucro 101.
Detta pompa turboraolecolare 100 è inoltre provvista di una ghiera 110 sulla quale sono presenti fori 117 per l'accoppiamento della pompa turbomolecolare 100 al contenitore o camera, non illustrati, in cui deve essere ottenuto il vuoto.
Dal lato opposto rispetto alla ghiera 110, in corrispondenza della base di detta seconda porzione 103 di sezione inferiore dell'involucro 101 è presente un prolungamento cilindrico 118 dovuto alla presenza, all'interno della pompa 100, dei cuscinetti e del motore della pompa.
Con riferimento ancora alla Figura 9, la pompa turbomolecolare Ì00 si compone di un rotore monolitico 112 nel quale sono ricavati dischi rotori 113 a superficie piana e dischi rotori 114 provvisti di palette.
Detti dischi rotori 113 e 114 sono rispettivamente alloggiati fra anelli statori 115 e 116 con i quali sono formati i canali di pompaggio dei gas.
Riferendoci nuovamente alle Figure da 4 a 8 l'unità di comando 1 comprende un contenitore 2 provvisto di una faccia inferiore di appoggio 3, di una faccia superiore di chiusura 4 e di facce laterali 5 e 6.
Detta faccia laterale 6 comprende una porzione arrotondata 12 e due porzioni rettilinee 13, sostanzialmente parallele fra loro.
Detta faccia superiore di chiusura 4 prevede un'apertura circolare 16 per il passaggio della seconda porzione 103 dell'involucro cilindrico 101 della pompa da vuoto 100.
Detta seconda porzione 103 si troverà pertanto alloggiata all'interno del vano previsto nel contenitore 2, mentre la prima porzione 102 di detto involucro cilindrico 101 della pompa da vuoto 100 si troverà all'esterno del contenitore 2. La faccia laterale 5 di detto contenitore 2 è inoltre provvista di un'apertura 7, protetta da una griglia 8, per l'uscita del flusso d'aria di raffreddamento passante all'interno del contenitore 2 ed entrante attraverso le feritoie 9 previste sulla porzione arrotondata 12 della faccia laterale 6 del contenitore 2, sostanzialmente dal lato opposto del contenitore 2 rispetto all 'apertura 8.
In detta faccia laterale 5 sono inoltre previsti un cappuccio 10, asportabile, per l'accesso all'alloggiamento di un fusibile di sicurezza, non illustrato, un anello di tenuta 11 per il passaggio del cavo di alimentazione 50 dell'unità elettronica di comando 1 e di connettori 51, 52 e 53 per la comunicazione ed controllo mediante unità esterne, non illustrate, dell'unità elettronica di comando 1.
Inoltre l'unità elettronica di comando 1 comprende conduttori 60 per l'alimentazione del motore asincrono trifase della pompa da vuoto 100.
Detto flusso di aria passante all'interno del contenitore 2 viene ottenuto mediante un ventilatore di raffrettamento 54 posto internamente al contenitore 2, in corrispondenza dell'apertura 7 prevista nella faccia laterale 5 di detto contenitore 2.
Internamente al contenitore 2 sono inoltre alloggiati i componenti elettronici dell'unità elettronica di comando 1.
In particolare, per consentire l'alloggiamento nel contenitore 2 di detta porzione 103 di sezione inferiore dell'involucro 101 della pompa da vuoto 100 i componenti elettronici dell'unità elettronica di comando 1 sono raggruppati sostanzialmente su due piastre 56 _e 55 poste, rispettivamente ,
sul fondo del contenitore 2, parallelamente alla faccia di base 3, e lateralmente nel contenitore 2, parallelamente ad una delle porzioni rettilinee 13 di detta faccia laterale 6.
Su detta piastra 56 è inoltre previsto un termistore 57 , posto sostanzialmente in corrispondenza del centro dell'apertura circolare 16 di detto contenitore 2 attraverso cui passa la seconda porzione 103 dell'involucro cilindrico 101 della pompa da vuoto 100, in modo che la superficie di detto termistore 57 si trovi sostanzialmente a contatto con il prolungamento cilindrico 118 dovuto alla presenza, all'interno della pompa 100, dèi cuscinetti e del motore della pompa, quando detta pompa 100 si trova alloggiata in detto contenitore 2.
Allo scopo di migliorare il contatto termico fra la superficie di detto termistore 57 ed il prolungamento cilindrico 118 è prevista l'interposizione di uno strato di resina 58 fra la superficie del termistore 57 ed il prolungamento 118.
Una piastra metallica 59 è inoltre prevista lateralmente nel contenitore 2, parallelamente ad una delle porzioni rettilinee 13 di detta faccia laterale 6, dal lato opposto della piastra 55 rispetto al termistore 57.
Detta piastra metallica 59 ha lo scopo di dissipare il calore prodotto dai sei transistore MOSFET da 207 a 212 i quali si trovano a contatto con le superfici laterali opposte di detta piastra metallica 59 nella zona investita dal flusso d'aria di raffreddamento entrante attraverso le aperture 9 del contenitore 2 ed uscente dall'apertura 7 posta sul lato opposto del contenitore 2.
Detto flusso d'aria provvede pertanto a raffreddare sia gli anelli di raffreddamento 109, ricavati nella seconda porzione 103 dell'involucro 101 della pompa 100 che si trova alloggiato in detto contenitore 2, sia i componenti elettronici dell'unità elettronica di comando 1.
La posizione relativa del termistore 57 rispetto alle tre coppie di componenti di potenza costituiti dai transistors MOSFET da 207 a 212 ed alla porzione della pompa da vuoto in cui sono presenti i componenti della pompa che si trovano a più alta temperatura, consente l'impiego di un unico termistore 57 mediante il quale viene mantenuta sotto controllo la temperatura della pompa e dei componenti elettronici più critici dell'unità elettronica di comando 1.
La misura della temperatura dei transistors MOSFET da 207 a 212 viene effettuata direttamente in base al valore di resistenza elettrica del termistore 57 che sarà influenzato dalla temperatura media fra la pompa ed i transistors MOSFET.
La misura della temperatura dei cuscinetti della pompa viene invece ottenuta combinando l'informazione sulla temperatura fornita dal termistore 57 con l'informazione sulla potenza assorbita dalla pompa secondo la formula seguente: Tc u s c l n e t t i = Tc + K●W
dove W è la potenza inedia assorbita dalla pompa valutata su un periodo variabile a seconda della costante di tempo termica della pompa, K è una costante che dipende dai componenti utilizzati e Tt è la temperatura del termistore.
Come meglio visibile nella vista in pianta di Figura 8 il contenitore 2 dell'unità elettronica di comando 1 presenta una forma sostanzialmente arrotondata ed è sostanzialmente contenuto nelle misure di ingombro della pompa turbomolecolare 100.
In tal modo il dispositivo che integra la pompa turbomolecolare 100 e l'unità elettronica di comando 1 risulta di dimensioni ridotte rispetto alle soluzioni tradizionali in cui pompa ed unità di comando costituiscono dispositivi separati.
Un ulteriore vantaggio dell'integrazione dell'unità elettronica di comando nella pompa turbomolecolare deriva dal fatto che il raffreddamento della seconda porzione 103 di sezione inferiore può essere ottenuto mediante l'unico flusso di aria passante all'interno del contenitore 2 che provvede al raffreddamento dei circuiti elettronici alloggiati all'interno di detto contenitore 2.
Inoltre l'integrazione dell'unità di comando 1 nella pompa turbomolecolare 100 consente di ridurre al minimo la lunghezza dei conduttori di alimentazione 60 posti fra l'unità elettronica di alimentazione e la pompa turbomolecolare 100 stessa.
Claims (20)
- RIVENDICAZIONI 1. Unità elettronica di comando (1) per pompa da vuoto (100) in cui sono previsti una bocca di aspirazione (119), una bocca di scarico (120) ed una pluralità di stadi di pompaggio ottenuti dalla cooperazione di dischi rotori (113,114) solidali con l'albero girevole della pompa posto in rotazione da un motore elettrico, con anelli statori (115,116) solidali con l'involucro (101) della pompa, comprendente: un contenitore (2); una prima pluralità di conduttori (50) per l'alimentazione elettrica dell'unità di comando; una seconda pluralità di conduttori (60) per l'alimentazione elettrica del motore di detta pompa da vuoto (100); - un circuito per la generazione di un sistema di f.e.m.i atto ad alimentare il motore elettrico della pompa da vuoto (100) in cui è presente una pluralità di segnali di pilotaggio, in detto circuito essendo previsti almeno un segnale ad impulsi (PWM) di larghezza modulabile e mezzi per la combinazione di detto segnale ad impulsi (PWM) con almeno uno di detti segnali di pilotaggio presenti in detto circuito, detta combinazione essendo atta a provocare una variazione, proporzionale alla durata degli impulsi, della tensione efficace in almeno una delle f.e.m.i di detto sistema di f.e.m.i.
- 2. Unità elettronica di comando (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto circuito per la generazione di un sistema di f.e.m.i atto ad alimentare il motore elettrico della pompa da vuoto (100) comprende un microprocessore (200) per la produzione di segnali di pilotaggio (A, B, D, E, G, H) i quali, attraverso circuiti di tipo gate drivers (204, 205, 206), comandano altrettanti componenti discreti di potenza costituiti da una coppia di transistors MOSFET (207-212) per ognuna delle f.e.m.i di detto sistema di f.e.m.i atto ad alimentare il motore della pompa da vuoto (100).
- 3 . Unità elettronica di comando (1) secondo la rivendicazione 2, in cui detto segnale ad impulsi (FWM) è prodotto da detto microprocessore (200) e detti mezzi per la combinazione di detto segnale ad impulsi (PHM) sono costituiti da una pluralità di porte logiche (201, 202, 203) in cui almeno uno di detti segnali di pilotaggio (A, B, D, E, G, H) viene combinato con detto segnale ad impulsi (PHM), dette porte logiche (201, 202, 203) essendo atte ad interrompere/attivare periodicamente detto almeno un segnale di pilotaggio (A, B, D, E, G, H) in corrispondenza degli impulsi di detto segnale ad impulsi (PWM).
- 4. Unità elettronica di comando (1) secondo la rivendicazione 3, in cui dette porte logiche (201, 202, 203) sono porte logiche di tipo AND .
- 5· Unità elettronica di comando (1) secondo la rivendicazione 2, in cui almeno uno di dettitransistore MOSFET per ogni coppia di transistore MOSFET è pilotato da uno dei segnali di pilotaggio prodotti da detto microprocessore (200), detto segnale essendo periodicamente interrotto/attivato in corrispondenza degli stati OFF/ON di detto segnale (PHM) ad impulsi.
- 6 . Unità elettronica di comando (1) secondo la rivendicazione 3, in cui detto motore elettrico è un motore asincrono polifase ed in cui detto sistema di f.e.m.i atto ad alimentare il motore della pompa da vuoto (100) è un sistema polifase ad onda quadra.
- 7 Unità elettronica di comando (1) secondo la rivendicazione 3, in cui detto motore elettrico è un motore a corrente continua di tipo "brushless" senza spazzole ed in cui detto sistema di f.e.m.i atto ad alimentare il motore della pompa da vuoto (100) è un sistema polifase ad onda quadra.
- 8. Unità elettronica di comando (1) secondo la rivendicazione 3, in cui detto motore elettrico è un motore di tipo S.R. "switched reluctance” ed in cui detto sistema di f.e.m.i atto ad alimentare il motore della pompa da vuoto (100) è un sistema polifase ad onda quadra.
- 9 . Unità elettronica di comando (1) secondo la rivendicazione 6, in cui la frequenza di detto segnale ad impulsi (PWX) è compresa fra 5 e 20 volte la frequenza di eccitazione di detto motóre asincrono polifase.
- 10 . Unità elettronica di comando (1) secondo le rivendicazioni 7 o 8, in cui la frequenza di detto segnale ad impulsi (PWM) è variata in funzione della posizione del rotore del motore della pompa da vuoto (100), l'informazione sulla posizione del rotore essendo fornita al microprocessore (200) da un sensore di posizione presente sul motore.
- 11-».Unità elettronica di comando (1) secondo la rivendicazione 1, in cui è previsto, in detto contenitore (2) un vano atto a ricevere almeno una porzione (103) di detto involucro (101) di detta pompa da vuoto (100).
- 12. Unità elettronica di comando (1) secondo la rivendicazione 11, in cui detta almeno una porzione (103) di involucro (101) di detta pompa da vuoto (100) che si trova alloggiata in detto vano corrisponde alla porzione di pompa da vuoto in cui sono contenuti il motore elettrico della pompa da vuoto ed almeno un cuscinetto di supporto dell'albero girevole della pompa da vuoto (100).
- 13. Unità elettronica di comando (1) secondo la rivendicazione 12, in cui detta seconda pluralità, di conduttori (60) è interamente contenuta all 'interno di detto contenitore (2).
- 14 . Unità elettronica di comando (1) secondo la rivendicazione 11, in cui è previsto un ventilatore (54) atto a creare un flusso di aria di raffreddamento all'interno di detto contenitore (2), detto flusso di aria di raffreddamento provvedendo a raffreddare contemporaneamente la superficie esterna di detta porzione (103) dell'involucro (101) di detta pompa da vuoto (100) che si trova alloggiata in detto contenitore (2) ed i componenti elettronici presenti in detto contenitore (2).
- 15 . Unità elettronica di comando secondo la rivendicazione 14, in cui sono previste in detto contenitore (2) una pluralità di aperture (9) di ingresso dell'aria aspirata da detto ventilatore (54) ed un'apertura (7) di uscita dell'aria soffiata da detto ventilatore, detta pluralità di aperture (9) e detta apertura (7) essendo poste rispettivamente ai lati opposti di detto contenitore (2).
- 16 . Unità elettronica di comando secondo la rivendicazione 11, in cui è prevista una piastra metallica (59) atta a dissipare, attraverso il flusso d'aria prodotto da detto ventilatore (54), il calore prodotto dai componenti elettronici di potenza (207-212) di detto circuito i quali si trovano a contatto con le superfici laterali opposte di detta piastra metallica (59).
- 17 . Unità elettronica di comando secondo la rivendicazione 11, in cui è previsto un termistore (57) per il rilevamento della temperatura di detta pompa (100) e dei componenti elettronici di potenza (207-212) presenti in detto contenitore (2), detto termistore essendo posto all'interno del contenitore (2) a contatto con la superficie di detta porzione (103) dell'involucro (101) di detta pompa da vuoto (100) che si trova alloggiata in detto contenitore (2).
- 18. Unità elettronica di comando secondo la rivendicazione 17, in cui il livello della resistenza elettrica di detto termistore (57) è proporzionale alla media della temperatura dei cuscinetti di supporto della pompa da vuoto (100) e di detti componenti elettronici di potenza (207-212).
- 19 . Unità elettronica di comando secondo la rivendicazione 12, in cui detti componenti elettronici alloggiati in detto contenitore (2) sono distribuiti sostanzialmente attorno alla porzione (103) di detto involucro (101) in cui sono contenuti i cuscinetti ed il motore della pompa da vuoto (100).
- 20 . Unità elettronica di comando secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detta pompa da vuoto (100) è una pompa da vuoto di tipo turbomolecolare.
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