JPH08338393A - 磁気軸受装置及びこれを含む真空ポンプ - Google Patents
磁気軸受装置及びこれを含む真空ポンプInfo
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- JPH08338393A JPH08338393A JP14491495A JP14491495A JPH08338393A JP H08338393 A JPH08338393 A JP H08338393A JP 14491495 A JP14491495 A JP 14491495A JP 14491495 A JP14491495 A JP 14491495A JP H08338393 A JPH08338393 A JP H08338393A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/047—Details of housings; Mounting of active magnetic bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 位置検出センサからの出力信号を入力として
演算された励磁電流値に基づいて電磁石へ供給する励磁
電流を増幅するパワートランジスタを有する制御部を備
えた磁気軸受装置において、制御部を小型化且つ軽量化
すること。 【構成】 磁気軸受ハウジング２０の一画に形成した収
容室２８の内壁に、パワートランジスタ１２３を取り付
けた。 【効果】 磁気軸受ハウジング２０は、パワートランジ
スタ１３から発生する熱を外部に逃がしてパワートラン
ジスタ１２３を冷却する、いわゆる放熱体として機能す
る。よって、制御部内部にヒートシンクを設ける必要は
ない。
演算された励磁電流値に基づいて電磁石へ供給する励磁
電流を増幅するパワートランジスタを有する制御部を備
えた磁気軸受装置において、制御部を小型化且つ軽量化
すること。 【構成】 磁気軸受ハウジング２０の一画に形成した収
容室２８の内壁に、パワートランジスタ１２３を取り付
けた。 【効果】 磁気軸受ハウジング２０は、パワートランジ
スタ１３から発生する熱を外部に逃がしてパワートラン
ジスタ１２３を冷却する、いわゆる放熱体として機能す
る。よって、制御部内部にヒートシンクを設ける必要は
ない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロータ軸を高速回転し
得る磁気軸受装置に関し、特に、半導体プロセス等で使
用される真空ポンプに適用される磁気軸受装置に係る。
得る磁気軸受装置に関し、特に、半導体プロセス等で使
用される真空ポンプに適用される磁気軸受装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】上記真空ポンプに適用される磁気軸受装
置は、ロータ軸を磁気力により非接触で支持する電磁
石と、ロータ軸の位置を検出する位置検出センサと、
この位置検出センサの出力信号に基づいて電磁石の磁
気力を制御する制御部とを備えている。
置は、ロータ軸を磁気力により非接触で支持する電磁
石と、ロータ軸の位置を検出する位置検出センサと、
この位置検出センサの出力信号に基づいて電磁石の磁
気力を制御する制御部とを備えている。
【０００３】係る制御部では、演算手段にて、位置検出
センサの出力信号に基づいて電磁石へ供給すべき励磁電
流値が演算され、この演算結果に基づき、パワートラン
ジスタにて、励磁電流が増幅されて電磁石に供給される
ようになっている。
センサの出力信号に基づいて電磁石へ供給すべき励磁電
流値が演算され、この演算結果に基づき、パワートラン
ジスタにて、励磁電流が増幅されて電磁石に供給される
ようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかながら、上記パワ
ートランジスタは、その増幅動作時に熱を発生する。そ
のため、制御部内部には、パワートランジスタから発生
する熱を外部に逃がしてトランジスタを冷却するべく、
ヒートシンクを設ける必要があった。その結果、制御部
が大型化すると共に重量的にも重くなっているのが実情
であった。
ートランジスタは、その増幅動作時に熱を発生する。そ
のため、制御部内部には、パワートランジスタから発生
する熱を外部に逃がしてトランジスタを冷却するべく、
ヒートシンクを設ける必要があった。その結果、制御部
が大型化すると共に重量的にも重くなっているのが実情
であった。
【０００５】本発明は、上記技術的背景に鑑みなされた
もので、制御部を小型化且つ軽量化できる磁気軸受装置
及びこれを含む真空ポンプの提供を目的とする。
もので、制御部を小型化且つ軽量化できる磁気軸受装置
及びこれを含む真空ポンプの提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、請求項１記載の発明に係る磁気軸受装置は、ハウジ
ング内に、このハウジングの軸線方向に沿って延びたロ
ータ軸を磁気力により非接触で支持する電磁石と、上記
ロータ軸の位置を検出する位置検出センサと、この位置
検出センサからの出力信号に基づいて上記電磁石へ供給
する励磁電流値を演算する演算手段、及びこの演算手段
の演算結果に基づいて上記電磁石へ供給する励磁電流を
増幅するトランジスタを有する制御部とを備えた磁気軸
受装置において、上記ハウジングの所定部には、上記ト
ランジスタが、ハウジングに対して熱伝達可能な状態で
取り付けられていることを特徴とするものである。
の、請求項１記載の発明に係る磁気軸受装置は、ハウジ
ング内に、このハウジングの軸線方向に沿って延びたロ
ータ軸を磁気力により非接触で支持する電磁石と、上記
ロータ軸の位置を検出する位置検出センサと、この位置
検出センサからの出力信号に基づいて上記電磁石へ供給
する励磁電流値を演算する演算手段、及びこの演算手段
の演算結果に基づいて上記電磁石へ供給する励磁電流を
増幅するトランジスタを有する制御部とを備えた磁気軸
受装置において、上記ハウジングの所定部には、上記ト
ランジスタが、ハウジングに対して熱伝達可能な状態で
取り付けられていることを特徴とするものである。
【０００７】請求項２記載の発明に係る磁気軸受装置
は、請求項１記載の磁気軸受装置において、上記ハウジ
ングは、アルミニウムを含む金属材料から成ることを特
徴とするものである。請求項３記載の発明に係る磁気軸
受装置を含む真空ポンプは、請求項１又は２記載の磁気
軸受装置を含む真空ポンプにおいて、上記磁気軸受装置
のハウジングは、真空ポンプのハウジングの一部を構成
しており、上記トランジスタは、上記真空ポンプのハウ
ジングに取り付けられていることを特徴とするものであ
る。
は、請求項１記載の磁気軸受装置において、上記ハウジ
ングは、アルミニウムを含む金属材料から成ることを特
徴とするものである。請求項３記載の発明に係る磁気軸
受装置を含む真空ポンプは、請求項１又は２記載の磁気
軸受装置を含む真空ポンプにおいて、上記磁気軸受装置
のハウジングは、真空ポンプのハウジングの一部を構成
しており、上記トランジスタは、上記真空ポンプのハウ
ジングに取り付けられていることを特徴とするものであ
る。
【０００８】請求項４記載の発明に係る磁気軸受装置を
含む真空ポンプは、請求項３記載の磁気軸受装置を含む
真空ポンプにおいて、上記真空ポンプのハウジングの温
度を検出する温度検出センサと、この温度検出センサか
らの出力信号に応じて上記トランジタのバイアス電圧を
制御する手段をさらに含むことを特徴とするものであ
る。
含む真空ポンプは、請求項３記載の磁気軸受装置を含む
真空ポンプにおいて、上記真空ポンプのハウジングの温
度を検出する温度検出センサと、この温度検出センサか
らの出力信号に応じて上記トランジタのバイアス電圧を
制御する手段をさらに含むことを特徴とするものであ
る。
【０００９】
【作用】上記請求項１記載の発明に係る構成において、
ハウジングは、トランジスタから発生する熱を外部に逃
がしてトランジスタを冷却する、いわゆる放熱体として
機能するので、制御部内部にヒートシンクを設ける必要
がなくなる。その結果、制御部を小型化且つ軽量化でき
る。
ハウジングは、トランジスタから発生する熱を外部に逃
がしてトランジスタを冷却する、いわゆる放熱体として
機能するので、制御部内部にヒートシンクを設ける必要
がなくなる。その結果、制御部を小型化且つ軽量化でき
る。
【００１０】請求項２記載の発明に係る構成において、
請求項１記載の発明と同様の作用を奏することに加え
て、ハウジングを、アルミニウムを含む金属材料を使用
して作製しているので、ハウジングの熱伝導率が高い。
その結果、トランジスタの冷却効果が高まる。請求項３
記載の発明に係る構成において、請求項１又は２記載の
発明と同様の作用を奏することに加えて、真空ポンプの
ハウジングは、トランジスタから発生する熱で温められ
るので、真空ポンプ内に流される各種ガスの反応生成物
がハウジングやタービン翼に結露することを防止でき
る。
請求項１記載の発明と同様の作用を奏することに加え
て、ハウジングを、アルミニウムを含む金属材料を使用
して作製しているので、ハウジングの熱伝導率が高い。
その結果、トランジスタの冷却効果が高まる。請求項３
記載の発明に係る構成において、請求項１又は２記載の
発明と同様の作用を奏することに加えて、真空ポンプの
ハウジングは、トランジスタから発生する熱で温められ
るので、真空ポンプ内に流される各種ガスの反応生成物
がハウジングやタービン翼に結露することを防止でき
る。
【００１１】請求項４記載の発明に係る構成において、
請求項３記載の発明と同様の作用を奏することに加え
て、真空ポンプのハウジングの温度変化に応じて、トラ
ンジスタのバイアス電圧を可変することにより、トラン
ジスタの発熱量を調整することができるので、ハウジン
グの温度をガスの結露を防止するのに適した温度に保つ
ことができる。
請求項３記載の発明と同様の作用を奏することに加え
て、真空ポンプのハウジングの温度変化に応じて、トラ
ンジスタのバイアス電圧を可変することにより、トラン
ジスタの発熱量を調整することができるので、ハウジン
グの温度をガスの結露を防止するのに適した温度に保つ
ことができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る磁気軸
受装置を含む真空ポンプの構造を示す一部切欠断面図で
ある。同図を参照して、本実施例の真空ポンプは、半導
体プロセス等で使用されるものであって、参照符号１は
真空ポンプ本体である。この真空ポンプ本体１のポンプ
ハウジングＨは、ロータ室１１の外壁を構成する外側ハ
ウジング１０と、ロータ室１１の内壁及び底壁を主に構
成する磁気軸受ハウジング２０とを互いに結合して成
る。両ハウジング１０，２０は、例えばアルミニウムや
アルミニウム合金等の熱伝導率の良い金属材料で作製さ
れている。
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る磁気軸
受装置を含む真空ポンプの構造を示す一部切欠断面図で
ある。同図を参照して、本実施例の真空ポンプは、半導
体プロセス等で使用されるものであって、参照符号１は
真空ポンプ本体である。この真空ポンプ本体１のポンプ
ハウジングＨは、ロータ室１１の外壁を構成する外側ハ
ウジング１０と、ロータ室１１の内壁及び底壁を主に構
成する磁気軸受ハウジング２０とを互いに結合して成
る。両ハウジング１０，２０は、例えばアルミニウムや
アルミニウム合金等の熱伝導率の良い金属材料で作製さ
れている。
【００１３】ロータ室１１には、多数のタービン翼１２
ａを有するロータ１２が配置されている。このロータ１
２は、ロータ軸２の上端部２ａに同軸に固定されてい
る。磁気軸受ハウジング２０内には、この磁気軸受ハ
ウジング２０の軸線方向に沿って延び、磁気軸受ハウジ
ング２０に収容されたロータ軸２と、このロータ軸２
の軸方向略中央部に配置されており、ロータ軸２を高速
回転駆動させるステータモータ２１と、ロータ軸２の
下端部２ｂに固定されたロータディスク３を挟んだ両側
に一対が配置されており、それぞれ、ロータディスク３
を介してロータ軸２を磁気力により軸方向に非接触で支
持するアキシャル電磁石２２と、ステータモータ２１
を挟んだ両側に一対が配置されており、それぞれ、ロー
タ軸２を磁気力により径方向に非接触で支持するラジア
ル電磁石２３と、ロータ軸２の下端面に対向して配置
されており、ロータ軸２の軸方向位置を検出するアキシ
ャル方向位置検出センサ２４と、ラジアル電磁石２３
の近傍に配置されており、ロータ軸２の径方向位置を検
出する一対のラジアル方向位置検出センサ２５とを備え
ている。
ａを有するロータ１２が配置されている。このロータ１
２は、ロータ軸２の上端部２ａに同軸に固定されてい
る。磁気軸受ハウジング２０内には、この磁気軸受ハ
ウジング２０の軸線方向に沿って延び、磁気軸受ハウジ
ング２０に収容されたロータ軸２と、このロータ軸２
の軸方向略中央部に配置されており、ロータ軸２を高速
回転駆動させるステータモータ２１と、ロータ軸２の
下端部２ｂに固定されたロータディスク３を挟んだ両側
に一対が配置されており、それぞれ、ロータディスク３
を介してロータ軸２を磁気力により軸方向に非接触で支
持するアキシャル電磁石２２と、ステータモータ２１
を挟んだ両側に一対が配置されており、それぞれ、ロー
タ軸２を磁気力により径方向に非接触で支持するラジア
ル電磁石２３と、ロータ軸２の下端面に対向して配置
されており、ロータ軸２の軸方向位置を検出するアキシ
ャル方向位置検出センサ２４と、ラジアル電磁石２３
の近傍に配置されており、ロータ軸２の径方向位置を検
出する一対のラジアル方向位置検出センサ２５とを備え
ている。
【００１４】ステータモータ２１、各電磁石２２，２３
及び各方向位置検出センサ２４，２５は、それぞれ、磁
気軸受ハウジング２０に固定されている。なお、図中２
６は保護軸受であって、両電磁石２２，２３への通電が
遮断されるに伴って両電磁石２２，２３の各磁気力が失
われたときに、ロータ軸２をタッチダウンさせるための
ものである。
及び各方向位置検出センサ２４，２５は、それぞれ、磁
気軸受ハウジング２０に固定されている。なお、図中２
６は保護軸受であって、両電磁石２２，２３への通電が
遮断されるに伴って両電磁石２２，２３の各磁気力が失
われたときに、ロータ軸２をタッチダウンさせるための
ものである。
【００１５】また、外側ハウシング１０の上部には、被
減圧部（図示せず。）と連通する吸込口１３が設けられ
ている一方、磁気軸受ハウジング２０の一側（図におい
て左側）の下部には、ロータ室１１内の空気を大気圧側
に排気する排気口２７が設けられている。さらに、排気
口２７と略対称位置にある磁気軸受ハウジング２０の他
側（図において右側）の下部には、後述する制御部１０
０を構成するモータドライバ１１０、位置検出回路１２
１、演算回路１２２、パワートランジスタ１２３を含む
増幅回路１２４、温度検出回路１３１及びバイアス制御
回路１３２（図２参照）を収容するための収容室２８が
区画されている。この収容室２８の内底面を構成する、
磁気軸受ハウジング２０の部分には、プリント配線板４
が取り付けられており、このプリント配線板４上に、モ
ータドライバ１１０、位置検出回路１２１、演算回路１
２２、パワートランジスタ１２３を含む増幅回路１２
４、温度検出回路１３１及びバイアス制御回路１３２が
実装されている（図にはパワートランジスタ１２３のみ
現れている。）。特に、増幅回路１２４の最後段にある
パワートランジスタ１２３の本体１２３ａは、収容室２
８の内側面を構成する、磁気軸受ハウジング２０の部分
に、例えばマイカ板やシリコン製シート等の絶縁シート
５を介在させた状態で、ねじ６により固定されており、
パワートランジスタ１２３のリード端子１２３ｂは、プ
リント配線板４に半田付けされている。また、収容室２
８の内天面を構成する、磁気軸受ハウジング２０の部分
には、ポンプハウジングＨの温度を検出する温度検出セ
ンサ２９が取り付けられている。
減圧部（図示せず。）と連通する吸込口１３が設けられ
ている一方、磁気軸受ハウジング２０の一側（図におい
て左側）の下部には、ロータ室１１内の空気を大気圧側
に排気する排気口２７が設けられている。さらに、排気
口２７と略対称位置にある磁気軸受ハウジング２０の他
側（図において右側）の下部には、後述する制御部１０
０を構成するモータドライバ１１０、位置検出回路１２
１、演算回路１２２、パワートランジスタ１２３を含む
増幅回路１２４、温度検出回路１３１及びバイアス制御
回路１３２（図２参照）を収容するための収容室２８が
区画されている。この収容室２８の内底面を構成する、
磁気軸受ハウジング２０の部分には、プリント配線板４
が取り付けられており、このプリント配線板４上に、モ
ータドライバ１１０、位置検出回路１２１、演算回路１
２２、パワートランジスタ１２３を含む増幅回路１２
４、温度検出回路１３１及びバイアス制御回路１３２が
実装されている（図にはパワートランジスタ１２３のみ
現れている。）。特に、増幅回路１２４の最後段にある
パワートランジスタ１２３の本体１２３ａは、収容室２
８の内側面を構成する、磁気軸受ハウジング２０の部分
に、例えばマイカ板やシリコン製シート等の絶縁シート
５を介在させた状態で、ねじ６により固定されており、
パワートランジスタ１２３のリード端子１２３ｂは、プ
リント配線板４に半田付けされている。また、収容室２
８の内天面を構成する、磁気軸受ハウジング２０の部分
には、ポンプハウジングＨの温度を検出する温度検出セ
ンサ２９が取り付けられている。
【００１６】なお、プリント配線板４は、コネクタ７及
びケーブル８を介して外部のコントローラ（図示せ
ず。）に接続されている。図２は制御部の構成を示す機
能ブロック図である。同図を参照して、制御部１００
は、ステータモータ２１を駆動するモータドライバ１
１０と、アキシャル方向位置検出センサ２４及びラジ
アル方向位置検出センサ２５の各出力信号に基づいてア
キシャル電磁石２２及びラジアル電磁石２３の磁気力を
制御する磁気力制御手段１２０と、温度検出センサ２
９の出力信号に応じてパワートランジスタ１２３のバイ
アス電圧を制御するバイアス制御手段１３０とを備えて
いる。
びケーブル８を介して外部のコントローラ（図示せ
ず。）に接続されている。図２は制御部の構成を示す機
能ブロック図である。同図を参照して、制御部１００
は、ステータモータ２１を駆動するモータドライバ１
１０と、アキシャル方向位置検出センサ２４及びラジ
アル方向位置検出センサ２５の各出力信号に基づいてア
キシャル電磁石２２及びラジアル電磁石２３の磁気力を
制御する磁気力制御手段１２０と、温度検出センサ２
９の出力信号に応じてパワートランジスタ１２３のバイ
アス電圧を制御するバイアス制御手段１３０とを備えて
いる。
【００１７】磁気力制御手段１２０は、位置検出回路１
２１、演算回路１２２及びパワートランジスタ１２３を
含む増幅回路１２４を備えている。位置検出回路１２１
には、アキシャル方向位置検出センサ２４の出力信号Ｓ
A が与えられている。そして、位置検出回路１２１は、
アキシャル方向位置検出センサ２４の出力信号ＳA に基
づいてロータ軸２の軸方向位置ＨA を求め、これを演算
回路１２２に与える。演算回路１２２は、ロータ軸２の
軸方向目標位置ＨA0を記憶している。そして、演算回路
１２２は、軸方向目標位置ＨA0と軸方向位置ＨA と付き
合わせて偏差ΔＨA を求め、この偏差ΔＨA を打ち消す
分の励磁電流値ＩＶA を演算し、これを増幅回路１２４
に与える。そうすると、増幅回路１２４のパワートラン
ジスタ１２３は、励磁電流値ＩＶA に基づいて増幅した
励磁電流ＩA をアキシャル電磁石２２に供給する。この
ように、アキシャル電磁石２２が励磁される結果、ロー
タ軸２は軸方向目標位置ＨA0に維持される。また、位置
検出回路１２１には、ラジアル方向位置検出センサ２５
の出力信号ＳR が与えられている。そして、位置検出回
路１２１は、ラジアル方向位置検出センサ２５の出力信
号ＳR に基づいてロータ軸２の径方向位置ＨR を求め、
これを演算回路１２２に与える。演算回路１２２は、ロ
ータ軸２の径方向目標位置ＨR0を記憶している。そし
て、演算回路１２２は、径方向目標位置ＨR0と径方向位
置ＨR と付き合わせて偏差ΔＨR を求め、この偏差ΔＨ
R を打ち消す分の励磁電流値ＩＶR を演算し、これを増
幅回路１２４に与える。そうすると、増幅回路１２４の
パワートランジスタ１２３は、励磁電流値ＩＶR に基づ
いて増幅した励磁電流ＩR をラジアル電磁石に供給す
る。このように、ラジアル電磁石２３が励磁される結
果、ロータ軸２は径方向目標位置ＨR0に維持される。
２１、演算回路１２２及びパワートランジスタ１２３を
含む増幅回路１２４を備えている。位置検出回路１２１
には、アキシャル方向位置検出センサ２４の出力信号Ｓ
A が与えられている。そして、位置検出回路１２１は、
アキシャル方向位置検出センサ２４の出力信号ＳA に基
づいてロータ軸２の軸方向位置ＨA を求め、これを演算
回路１２２に与える。演算回路１２２は、ロータ軸２の
軸方向目標位置ＨA0を記憶している。そして、演算回路
１２２は、軸方向目標位置ＨA0と軸方向位置ＨA と付き
合わせて偏差ΔＨA を求め、この偏差ΔＨA を打ち消す
分の励磁電流値ＩＶA を演算し、これを増幅回路１２４
に与える。そうすると、増幅回路１２４のパワートラン
ジスタ１２３は、励磁電流値ＩＶA に基づいて増幅した
励磁電流ＩA をアキシャル電磁石２２に供給する。この
ように、アキシャル電磁石２２が励磁される結果、ロー
タ軸２は軸方向目標位置ＨA0に維持される。また、位置
検出回路１２１には、ラジアル方向位置検出センサ２５
の出力信号ＳR が与えられている。そして、位置検出回
路１２１は、ラジアル方向位置検出センサ２５の出力信
号ＳR に基づいてロータ軸２の径方向位置ＨR を求め、
これを演算回路１２２に与える。演算回路１２２は、ロ
ータ軸２の径方向目標位置ＨR0を記憶している。そし
て、演算回路１２２は、径方向目標位置ＨR0と径方向位
置ＨR と付き合わせて偏差ΔＨR を求め、この偏差ΔＨ
R を打ち消す分の励磁電流値ＩＶR を演算し、これを増
幅回路１２４に与える。そうすると、増幅回路１２４の
パワートランジスタ１２３は、励磁電流値ＩＶR に基づ
いて増幅した励磁電流ＩR をラジアル電磁石に供給す
る。このように、ラジアル電磁石２３が励磁される結
果、ロータ軸２は径方向目標位置ＨR0に維持される。
【００１８】バイアス制御手段１３０は、温度検出回路
１３１及びバイアス制御回路１３２を備えている。温度
検出回路１３１には、温度検出センサ２９の出力信号Ｓ
T が与えられている。そして、温度検出回路１３１は、
温度検出センサ２９の出力信号ＳT に基づいてポンプハ
ウジングＨの温度Ｔを求め、これをバイアス制御回路１
３２に与える。バイアス制御回路１３２は、ポンプ内に
供給されるガスの反応生成物がポンプハウジングＨに結
露することを防止するのに適した目標温度Ｔ0を記憶し
ている。そして、バイアス制御回路１３２は、目標温度
Ｔ0 と検出温度Ｔとを比較し、その結果、目標温度Ｔ0
の方が検出温度Ｔよりも低ければパワートランジスタ１
２３のバイアス電圧（図示しない、パワートランジスタ
１２３のベース−エミッタ間に与える直流電圧）を上げ
る一方、目標温度Ｔ0 の方が検出温度Ｔよりも低ければ
パワートランジスタ１２３のバイアス電圧を下げる。バ
イアス電圧が高いほど、パワートランジスタ１２３に流
れる各電流（ベース電流、エミッタ電流及びコレクタ電
流）が増大するので、パワートランジスタ１２３の発熱
量が多くなる。
１３１及びバイアス制御回路１３２を備えている。温度
検出回路１３１には、温度検出センサ２９の出力信号Ｓ
T が与えられている。そして、温度検出回路１３１は、
温度検出センサ２９の出力信号ＳT に基づいてポンプハ
ウジングＨの温度Ｔを求め、これをバイアス制御回路１
３２に与える。バイアス制御回路１３２は、ポンプ内に
供給されるガスの反応生成物がポンプハウジングＨに結
露することを防止するのに適した目標温度Ｔ0を記憶し
ている。そして、バイアス制御回路１３２は、目標温度
Ｔ0 と検出温度Ｔとを比較し、その結果、目標温度Ｔ0
の方が検出温度Ｔよりも低ければパワートランジスタ１
２３のバイアス電圧（図示しない、パワートランジスタ
１２３のベース−エミッタ間に与える直流電圧）を上げ
る一方、目標温度Ｔ0 の方が検出温度Ｔよりも低ければ
パワートランジスタ１２３のバイアス電圧を下げる。バ
イアス電圧が高いほど、パワートランジスタ１２３に流
れる各電流（ベース電流、エミッタ電流及びコレクタ電
流）が増大するので、パワートランジスタ１２３の発熱
量が多くなる。
【００１９】上記実施例においては、以下の作用効果を
奏する。即ち、 （１）磁気軸受ハウジング２０の一画に形成した収容室
２８の内壁にパワートランジスタ１２３を取り付けてい
るので、磁気軸受ハウジング２０は、パワートランジス
タ１２３から発生する熱を磁気軸受ハウジング２０へ逃
がしてパワートランジスタ１２３を冷却する、いわゆる
放熱体として機能することになる。したがって、従来の
ように、制御部１００内部にヒートシンクを設ける必要
がなくなる結果、制御部１００を小型化且つ軽量化でき
る。
奏する。即ち、 （１）磁気軸受ハウジング２０の一画に形成した収容室
２８の内壁にパワートランジスタ１２３を取り付けてい
るので、磁気軸受ハウジング２０は、パワートランジス
タ１２３から発生する熱を磁気軸受ハウジング２０へ逃
がしてパワートランジスタ１２３を冷却する、いわゆる
放熱体として機能することになる。したがって、従来の
ように、制御部１００内部にヒートシンクを設ける必要
がなくなる結果、制御部１００を小型化且つ軽量化でき
る。
【００２０】（２）外側ハウジング１０及び磁気軸受ハ
ウジング２０を熱伝動率の高い金属材料（例えば、アル
ミニウムやアルミニウム合金等）を使用して作製してい
るので、両ハウジング１０，２０の熱伝導率が高い結
果、パワートランジスタ１２３の冷却効果が高まる。 （３）外側ハウジング１０と磁気軸受ハウジング２０と
を互いに結合して一体のポンプハウジングＨとしている
ので、ポンプハウジングＨは、パワートランジスタ１２
３から発生する熱で温められる。その結果、真空ポンプ
内に流される各種ガスの反応生成物が両ハウジング１
０，２０やタービン翼１２ａに結露することを防止でき
る。
ウジング２０を熱伝動率の高い金属材料（例えば、アル
ミニウムやアルミニウム合金等）を使用して作製してい
るので、両ハウジング１０，２０の熱伝導率が高い結
果、パワートランジスタ１２３の冷却効果が高まる。 （３）外側ハウジング１０と磁気軸受ハウジング２０と
を互いに結合して一体のポンプハウジングＨとしている
ので、ポンプハウジングＨは、パワートランジスタ１２
３から発生する熱で温められる。その結果、真空ポンプ
内に流される各種ガスの反応生成物が両ハウジング１
０，２０やタービン翼１２ａに結露することを防止でき
る。
【００２１】（４）磁気軸受ハウジング２０の温度変化
に応じてパワートランジスタ１２３のバイアス電圧を可
変してパワートランジスタ１２３の発熱量を調整するこ
とができるので、ポンプハウジングＨの温度をガスの結
露を防止するのに適した温度に保つことができる。 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば上記実施例においては磁気軸受装置を真空ポンプ
に適用した例について記載したが、磁気軸受装置を工作
機械等に適用した場合にも、上記（１）及び（２）の作
用、効果を有する点においては有用なものとなる。
に応じてパワートランジスタ１２３のバイアス電圧を可
変してパワートランジスタ１２３の発熱量を調整するこ
とができるので、ポンプハウジングＨの温度をガスの結
露を防止するのに適した温度に保つことができる。 なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば上記実施例においては磁気軸受装置を真空ポンプ
に適用した例について記載したが、磁気軸受装置を工作
機械等に適用した場合にも、上記（１）及び（２）の作
用、効果を有する点においては有用なものとなる。
【００２２】また、収容室２８の一の壁が外側ハウジン
グ１０で構成される場合には、この壁に、パワートラン
ジスタ１２３を取り付けてもよい。さらに、温度検出セ
ンサ２９は、ポンプハウジングＨの温度を検出できる位
置であれば、ポンプハウジングＨの何処に取り付けても
よい。さらにまた、上記実施例では、制御部１００をポ
ンプヘウジングＨ側に設けた構成について記載したが、
モータドライバ１１０、位置検出回路１２１及び演算回
路１２２を外部のコントローラ側に設ける構成としても
よく、加えてバイアス制御手段１３０をも外部のコント
ローラ側に設ける構成としてもよい。
グ１０で構成される場合には、この壁に、パワートラン
ジスタ１２３を取り付けてもよい。さらに、温度検出セ
ンサ２９は、ポンプハウジングＨの温度を検出できる位
置であれば、ポンプハウジングＨの何処に取り付けても
よい。さらにまた、上記実施例では、制御部１００をポ
ンプヘウジングＨ側に設けた構成について記載したが、
モータドライバ１１０、位置検出回路１２１及び演算回
路１２２を外部のコントローラ側に設ける構成としても
よく、加えてバイアス制御手段１３０をも外部のコント
ローラ側に設ける構成としてもよい。
【００２３】その他、本発明の請求の範囲内での種々の
設計変更及び修正を加え得ることは勿論である。
設計変更及び修正を加え得ることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、請求項１
記載の発明によると、ハウジングが、トランジスタから
発生する熱を外部に逃がしてトランジスタを冷却する、
いわゆる放熱体として機能するので、制御部内部にヒー
トシンクを設ける必要がなくなる結果、制御部を小型化
且つ軽量化できる。
記載の発明によると、ハウジングが、トランジスタから
発生する熱を外部に逃がしてトランジスタを冷却する、
いわゆる放熱体として機能するので、制御部内部にヒー
トシンクを設ける必要がなくなる結果、制御部を小型化
且つ軽量化できる。
【００２５】請求項２記載の発明によると、請求項１記
載の発明と同様の効果を奏することに加えて、ハウジン
グの熱伝導率が高い結果、トランジスタの冷却効果が高
まる。請求項３記載の発明によると、請求項１又は２記
載の発明と効果の作用を奏することに加えて、真空ポン
プのハウジングは、トランジスタから発生する熱で温め
られるので、真空ポンプ内に流される各種ガスの反応生
成物がハウジングやタービン翼に結露することを防止で
きる。
載の発明と同様の効果を奏することに加えて、ハウジン
グの熱伝導率が高い結果、トランジスタの冷却効果が高
まる。請求項３記載の発明によると、請求項１又は２記
載の発明と効果の作用を奏することに加えて、真空ポン
プのハウジングは、トランジスタから発生する熱で温め
られるので、真空ポンプ内に流される各種ガスの反応生
成物がハウジングやタービン翼に結露することを防止で
きる。
【００２６】請求項４記載の発明によると、請求項３記
載の発明と同様の効果を奏することに加えて、真空ポン
プのハウジングの温度変化に応じてトランジスタの発熱
量を調整することができるので、真空ポンプのハウジン
グの温度をガスの結露を防止するのに適した温度に保つ
ことができる。
載の発明と同様の効果を奏することに加えて、真空ポン
プのハウジングの温度変化に応じてトランジスタの発熱
量を調整することができるので、真空ポンプのハウジン
グの温度をガスの結露を防止するのに適した温度に保つ
ことができる。
【図１】本発明の一実施例に係る磁気軸受装置を含む真
空ポンプの構造を示す一部切欠断面図である。
空ポンプの構造を示す一部切欠断面図である。
【図２】制御部の構成を示す機能ブロック図である。
Ｈ ポンプハウジング １０ 外側ハウジング ２０ 磁気軸受ハウジング ２ ロータ軸 ２２ アキシャル電磁石 ２３ ラジアル電磁石 ２４ アキシャル方向位置検出センサ ２５ ラジアル方向位置検出センサ ２８ 収容室 ２９ 温度検出センサ １２０ 磁気力制御手段 １２１ 位置検出器 １２２ 演算回路 １２３ パワートランジスタ １２４ 増幅回路 １３０ バイアス制御手段 １３１ 温度検出回路 １３２ バイアス制御回路
Claims (4)
- 【請求項１】ハウジング内に、 このハウジングの軸線方向に沿って延びたロータ軸を磁
気力により非接触で支持する電磁石と、 上記ロータ軸の位置を検出する位置検出センサと、 この位置検出センサからの出力信号に基づいて上記電磁
石へ供給する励磁電流値を演算する演算手段、及びこの
演算手段の演算結果に基づいて上記電磁石へ供給する励
磁電流を増幅するトランジスタを有する制御部とを備え
た磁気軸受装置において、 上記ハウジングの所定部には、上記トランジスタが、ハ
ウジングに対して熱伝達可能な状態で取り付けられてい
ることを特徴とする磁気軸受装置。 - 【請求項２】請求項１記載の磁気軸受装置において、 上記ハウジングは、アルミニウムを含む金属材料から成
ることを特徴とする磁気軸受装置。 - 【請求項３】請求項１又は２記載の磁気軸受装置を含む
真空ポンプにおいて、 上記磁気軸受装置のハウジングは、真空ポンプのハウジ
ングの一部を構成しており、 上記トランジスタは、上記真空ポンプのハウジングに取
り付けられていることを特徴とする磁気軸受装置を含む
真空ポンプ。 - 【請求項４】請求項３記載の磁気軸受装置を含む真空ポ
ンプにおいて、 上記真空ポンプのハウジングの温度を検出する温度検出
センサと、 この温度検出センサからの出力信号に応じて上記トラン
ジタのバイアス電圧を制御する手段をさらに含むことを
特徴とする磁気軸受装置を含む真空ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14491495A JP3572117B2 (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 磁気軸受装置を含む真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14491495A JP3572117B2 (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 磁気軸受装置を含む真空ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08338393A true JPH08338393A (ja) | 1996-12-24 |
| JP3572117B2 JP3572117B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=15373200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14491495A Expired - Fee Related JP3572117B2 (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 磁気軸受装置を含む真空ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3572117B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999004171A1 (en) * | 1997-07-16 | 1999-01-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Drive controller for motor-driven high-speed rotating body and method for discriminating type of machine used therefor |
| WO1999028640A1 (en) * | 1997-12-02 | 1999-06-10 | Ebara Corporation | Magnetic bearing control device and turbo-molecular pump device |
| US6644938B2 (en) * | 2001-03-19 | 2003-11-11 | Seiko Instruments Inc. | Turbo molecular pump |
| EP1369883A1 (de) * | 2002-06-04 | 2003-12-10 | Delphi Technologies, Inc. | Zündspulenmodul |
| JP2006242069A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Shimadzu Corp | ターボ分子ポンプ |
| JP2006250033A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Shimadzu Corp | ターボ分子ポンプ |
| JP2006342686A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Boc Edwards Kk | 真空ポンプ |
| JP2007278278A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | 駆動装置を有する真空ポンプ |
| JP2008069661A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Shimadzu Corp | 一体型ターボ分子ポンプ |
| JP2014105695A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-09 | Shimadzu Corp | 真空ポンプ |
| EP2003342A3 (de) * | 2007-06-15 | 2017-07-12 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Anordnung mit Vakuumpumpe und Anordnung mit einer Vakuumpumpe |
| JP2019132253A (ja) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | 株式会社島津製作所 | 真空ポンプ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2570503B (en) * | 2018-01-29 | 2020-08-12 | Edwards Ltd | Turbomolecular pump and method of operation |
-
1995
- 1995-06-12 JP JP14491495A patent/JP3572117B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999004171A1 (en) * | 1997-07-16 | 1999-01-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Drive controller for motor-driven high-speed rotating body and method for discriminating type of machine used therefor |
| WO1999028640A1 (en) * | 1997-12-02 | 1999-06-10 | Ebara Corporation | Magnetic bearing control device and turbo-molecular pump device |
| US6398524B1 (en) | 1997-12-02 | 2002-06-04 | Ebara Corporation | Magnetic bearing control device and turbo-molecular pump device |
| US6644938B2 (en) * | 2001-03-19 | 2003-11-11 | Seiko Instruments Inc. | Turbo molecular pump |
| EP1369883A1 (de) * | 2002-06-04 | 2003-12-10 | Delphi Technologies, Inc. | Zündspulenmodul |
| JP2006242069A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Shimadzu Corp | ターボ分子ポンプ |
| JP2006250033A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Shimadzu Corp | ターボ分子ポンプ |
| JP2006342686A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Boc Edwards Kk | 真空ポンプ |
| JP2007278278A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | 駆動装置を有する真空ポンプ |
| US8651838B2 (en) | 2006-04-07 | 2014-02-18 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vacuum pump with control unit |
| JP2008069661A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Shimadzu Corp | 一体型ターボ分子ポンプ |
| EP2003342A3 (de) * | 2007-06-15 | 2017-07-12 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Anordnung mit Vakuumpumpe und Anordnung mit einer Vakuumpumpe |
| JP2014105695A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-09 | Shimadzu Corp | 真空ポンプ |
| JP2019132253A (ja) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | 株式会社島津製作所 | 真空ポンプ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3572117B2 (ja) | 2004-09-29 |
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