JP5424784B2

JP5424784B2 - ドライ真空ポンプ用電源装置、及びその運転方法

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Publication number: JP5424784B2
Application number: JP2009198109A
Authority: JP
Inventors: 敦大山; 直樹飯島
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2029-08-28
Also published as: JP2011050204A

Description

本発明は、ドライ真空ホンプの駆動用電動機に駆動電力を供給するドライ真空ポンプ用電源装置に関するものである。

近年、大気圧から動作が可能で、クリーンな真空環境が容易に得られるドライ真空ポンプが、半導体製造設備等の幅広い分野で使用されている。このようなドライ真空ポンプを駆動する駆動電動機に駆動電力を供給する電源装置には、インバータを使用する場合が多い。これには下記のような理由がある。

（１）一つは駆動電動機に供給する駆動電力の周波数をインバータにて、商用周波数よりも大きくすることで、駆動電動機の回転数を増速して真空ポンプの排気性能を向上させ、より小型の駆動電動機を使った真空ポンプで所定の真空を得るためである。

（２）また、真空ポンプの運転により所望の真空度に到達し、負荷が非常に小さい軽負荷運転となった場合、高効率で電動機を運転できるように、出力端子電圧の制御を行ったり、回転数の制御を行ったりすることが容易なためである。

特開平７−１４３６６１号公報

上記インバータを使用する電源装置では、出力電流の上限値を設定することで、過大電流が駆動電動機に供給されることで生じる故障を防止する機能を一般的に備えている。一方、半導体製造装置などに使用されているインバータを備えたドライ真空ポンプ用電源装置では、ドライ真空ポンプ内部に発生する生成物或いは流路に流れ込む異物をポンプロータ間やポンプロータとポンプケーシング間に噛み込む、所謂異物噛み込み状態が発生し易い。この対策として、駆動電動機起動時には定格電流の１０倍程度を上限とした起動電流を供給することで、起動時に駆動電動機に大きなトルクを発生させ異物を粉砕し、噛み込み状態を解消する起動制御が採用される場合がある。このときインバータに設定された出力電流の上限値が、起動時に必要な定格電流の１０倍と比べ低くなる場合が殆どであり、両者を両立させることができず、安全設計上の矛盾が生じていた。

ドライ真空ポンプの内部に生成物が発生或いは異物の流入が発生すると、該ドライ真空ポンプを駆動する電動機には定常状態とは異なる大きな電流が流れる。これはドライ真空ポンプのケーシング内の異物・生成物がポンプロータの回転に対する機械的な抵抗となるため、電動機の定格回転数を維持しようとするインバータ制御装置としては、電動機の回転数を定格回転数に維持するために供給する電流を増加させることに起因する。

従って、インバータから電動機へ供給する電流を計測すること、不定期な過大電流の発生、特に起動工程における電流上昇の急峻さや、最大電流の変化は先に説明したように真空ポンプ内の機械的抵抗に比例して変化するため、インバータから電動機へ供給する電流の変化は、真空ポンプケーシング内の異物・生成物の発生の指標とすることができる。即ち、インバータ出力電流を監視することにより、真空ポンプ内の異物・生成物の状態を知ることができる。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、インバータを備え、真空ポンプ内に異物が混入している状態であっても、該異物を粉砕しつつ定格回転数まで加速させるよう、駆動電動機の起動工程では、定格電流の１０倍程度の起動電流を所定の時間だけ供給するような起動制御を行うドライ真空ポンプ用電源装置において、過負荷異常を検出するための過電流設定値を定格運転中と起動工程中とで各々条件に合わせて個別に設定することで、起動工程中に定格運転とは異なる大トルクを発生できる電流をインバータから駆動電動機に安定して供給できるドライ真空ポンプ用電源装置、及びその運転方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、整流器、平滑コンデンサを備えた直流回路、インバータを備え、交流電源からの交流電力を前記整流器で直流電力に変換し、前記直流回路を介して前記インバータに供給し、該インバータで所定周波数の交流電力に変換し、ドライ真空ポンプを駆動する駆動電動機に供給するように構成したドライ真空ポンプ用電源装置であって、前記インバータは前記ドライ真空ポンプ起動時、定格電流の所定倍数の電流を供給することで前記駆動電動機の駆動トルクを増強する機能と、前記インバータの出力電流が所定の設定電流値を超えた場合に前記ドライ真空ポンプの異常又は故障を検出する過電流検出・保護機能とを備え、前記過電流検出・保護機能は、前記ドライ真空ポンプの起動時と定格運転時の各々で前記設定電流値を個別に設定し、前記ドライ真空ポンプの起動工程では前記設定電流値を所定の過負荷電流値を超える所定の過大電流値とし、前記ドライ真空ポンプの起動工程が完了した時点では前記設定電流値を前記所定負荷の過負荷電流値とすると共に、前記ドライ真空ポンプの起動工程から定格運転状態に至る中で、前記過大電流値を越えた場合それを検出する機能を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、整流器、平滑コンデンサを備えた直流回路、インバータを備え、交流電源からの交流電力を前記整流器で直流電力に変換し、前記直流回路を介して前記インバータに供給し、該インバータで所定周波数の交流電力に変換し、ドライ真空ポンプを駆動する駆動電動機に供給するように構成したドライ真空ポンプ用電源装置であって、前記インバータは前記ドライ真空ポンプ起動時、定格電流の所定倍数の電流を供給することで前記駆動電動機の駆動トルクを増強する機能と、前記インバータの出力電流が所定の設定電流値を超えた場合に前記ドライ真空ポンプの異常又は故障を検出する過電流検出・保護機能とを備え、前記過電流検出・保護機能は、前記ドライ真空ポンプの起動時と定格運転時の各々で前記設定電流値を個別に設定し、前記ドライ真空ポンプの起動工程では前記設定電流値を所定の過負荷電流値を超える所定の過大電流値とし、前記ドライ真空ポンプの起動工程が完了した時点では前記設定電流値を前記所定負荷の過負荷電流値とすると共に、前記ドライ真空ポンプの起動工程から定格運転状態に至る中で、前記過大電流値を越えた場合それを検出し、越えない場合過電流検出・保護機能を有効としない機能を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、上記ドライ真空ポンプ用電源装置において、前記起動工程での設定電流値は、ドライ真空ポンプが外的要因により定格回転数まで増速しない場合に必要とする任意電流値に設定することを特徴とする。
また、本発明は、上記ドライ真空ポンプ用電源装置において、前記外的要因とは、ドライ真空ポンプのロータによる異物・生成物の噛み込みであることを特徴とする。
また、本発明は、上記ドライ真空ポンプ用電源装置において、前記過電流検出・保護機能は、前記インバータの出力電流が前記過電流設定値を超える時間を検出する機能を備えていることを特徴とする。
また、本発明は、上記ドライ真空ポンプ用電源装置において、前記起動工程では前記ドライ真空ポンプが定格回転数に至る間に、前記ドライ真空ポンプが外的要因により適切な回転数に増速しなかった場合、再起動を繰り返し、初回起動時も含め再起動時に前記インバータの出力電流が前記過大電流を超える回転数を積算し、前記駆動電動機の起動指令発生から、定格回転数に至るまでの検出回数が所定の設定回数を超えた場合、外的要因により故障が発生していると判断し、前記ドライ真空ポンプの起動動作の停止や、故障情報を上位装置通報或いはドライ真空ポンプ外部に表示する機能を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、上記ドライ真空ポンプ用電源装置において、前記外的要因による故障は、前記ドライ真空ポンプでのロータによる異物噛み込みによる故障であることを特徴とする。

また、本発明は、上記ドライ真空ポンプ用電源装置において、前記ドライ真空ポンプの回転数が定格回転数まで到達し、定格運転に移行した後、定格運転時の前記所定過負荷電流値を超える運転状態が発生した場合、単位時間当たりの発生回数、全体積算発生回数、一回の発生持続時間、及びこれらに対する重み付けを行い予め設定した故障診断により前記ドライ真空ポンプの故障状態を判断し、故障情報を上位装置に通報或いはドライ真空ポンプ外部に表示する機能を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、整流器、平滑コンデンサを備えた直流回路、インバータを備え、交流電源からの交流電力を前記整流器で直流電力に変換し、前記直流回路を介して前記インバータに供給し、該インバータで所定周波数の交流電力に変換し、ドライ真空ポンプを駆動する駆動電動機に供給するように構成したドライ真空ポンプ用電源装置の運転方法であって、前記インバータは前記ドライ真空ポンプ起動時、定格電流の所定倍数の電流を供給することで前記駆動電動機の駆動トルクを増強する機能を備え、前記ドライ真空ポンプの起動工程では前記インバータの出力が所定の過負荷電流値を超える所定の過大電流値以上となった場合に、前記ドライ真空ポンプの異常又は故障を検出する過電流検出・保護機能を作動させ、前記ドライ真空ポンプの起動工程が完了した時点では前記インバータの出力が前記所定の過負荷電流値以上となった場合に、前記過電流検出・保護機能を作動させることを特徴とする。

本発明は、過負荷異常を検出するための過負荷電流設定値を定格運転中と起動工程中の各々条件に合わせて個別に設定することで、起動工程中に定格運転とは異なる大トルク電流をインバータから駆動電動機に安定して供給できるドライ真空ポンプ用電源装置、及びその運転方法を提供できるという効果が期待できる。

図１はインバータを用いたドライ真空ポンプ用電源装置の回路構成を示す図である。図２は図１に示すドライ真空ポンプ用電源装置による通常の過電流制御におけるモータ回転数とインバータ出力電流を示す図である。図３は図１に示すドライ真空ポンプ用電源装置による通常の過電流制御におけるモータ回転数とインバータ出力電流を示す図である。図４は図１に示すドライ真空ポンプ用電源装置による通常の過電流制御におけるモータ回転数とインバータ出力電流を示す図である。図５は図１に示すドライ真空ポンプ用電源装置による通常の過電流制御におけるモータ回転数とインバータ出力電流を示す図である。図６は本発明に係るドライ真空ポンプ用電源装置による起動時運転フローを示す図である。図７は一回のドライ真空ポンプ起動により発生した過電流の重み付け例を示す図である。図８はブースタポンプとメインポンプを備え単独運転するドライ真空ポンプの例を示す図である。図９はブースタポンプとメインポンプを備えた上位装置と連携運転するドライ真空ポンプの例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１はドライ真空ポンプ用電源装置の回路構成を示す図である。図示するように、ドライ真空ポンプ用電源装置は、整流器１１、平滑コンデンサ１２を備えた直流回路１３、インバータ１４、及びインバータ制御部１５を備え、交流電源１６からの交流電力を整流器１１で直流電力に変換し、直流回路１３を介してインバータ１４に供給し、インバータ１４でインバータ制御部１５の制御により、所定周波数の交流電力に変換し、該変換した交流電力をドライ真空ポンプ１８を駆動する駆動電動機１７に供給するように構成されている。

上記ドライ真空ポンプ用電源装置１０のインバータ１４では、過電流制限の設定値を、インバータ１４の運転条件毎に設定することが可能となっている。具体的にはインバータ制御部１５に制御盤１９からの起動指令入力後、駆動電動機１７が起動を開始し定格回転数或いは所定の目標回転数に達するまでの起動工程では、過電流設定値Ａを上限として過電流検出・保護機能が有効となる。即ち、インバータ１４から駆動電動機１７に供給される電流（インバータ出力電流）を電流検出器２０で検出し、該検出したインバータ出力電流が過負荷電流値を超えても、過電流設定値Ａを超えない限り過電流検出・保護機能を有効とせず、インバータ出力電流が過電流設定値Ａを超えたら過電流検出・保護機能を有効（ドライ真空ポンプの異物噛み込み状態を監視）とする。また、駆動電動機１７の回転数（モータ回転数）が、定格回転数或いは所定の目標回転数に達した時点で、過電流設定値Ｂ（Ａ＞Ｂ）を上限とした過電流検出・保護機能が有効となる。即ち、電流検出器２０で検出した電流値が過電流設定値Ｂを超えたら、過電流検出・保護機能を有効とする。

過電流設定値Ａに対して、駆動電動機１７の起動工程中に該過電流設定値Ａを超えるような事象が発生した場合、噛み込み状態であると判断し、定格回転数に到達するまでの期間で過電流設定値Ａを超えた電流を検出した回数、合計の時間、或いは１回の継続時間などの情報を記録し、各々の情報に対して重み付けを行った上で演算処理することで、ドライ真空ポンプ１８内の生成物・異常発生の程度を判定する。

過電流設定値Ｂに対しては、駆動電動機１７の定格回転運転中に電流検出器２０で検出した電流値が過電流設定値Ｂを超えるような事象が発生した場合、噛み込み状態・異物吸入であると判断し、単位時間あたりに過電流設定値Ｂを超える検出電流の発生回数、合計の時間、或いは１回に継続した時間などの情報を記録し、各々の情報に対する重み付けを行った上で演算処理することで、ドライ真空ポンプ１８内の生成物・異物発生の程度を判定する。

図２は図１に示すドライ真空ポンプ用電源装置でドライ真空ポンプを運転した場合の通常の過電流制御の駆動電動機１７の回転数（モータ回転数）及びインバータ１４の出力電流（インバータ出力電流）状態を示す図である。図示するように過電流設定値を通常の定格運転時に有効な過電流設定値Ｂを上限として設定している。インバータ制御部１５に制御盤１９から起動指令信号が入力すると、インバータ制御部１５の制御により、インバータ１４から駆動電動機１７に供給される電流（インバータ出力電流）Ｉは図示するように、起動時間Ｔの経過に伴って変化し、駆動電動機１７の回転数Ｎは０〜定格回転数Ｎｓまで上昇し、定格回転数Ｎｓに達すると、インバータ１４の出力電流Ｉは略一定となる。この場合は過電流検出・保護機能を有効にしない。即ち、ドライ真空ポンプ内の異物噛み込み状態の監視をしない。

図３は図１に示すドライ真空ポンプ用電源装置でドライ真空ポンプの起動工程中の過電流設定値Ａを通常の定格運転時に有効な過電流設定値Ｂの約４倍（Ａ≒４×Ｂ）に設定した場合の過電流制御の回転数及びインバータ出力電流状態を示す図である。ここでは起動初期にドライ真空ポンプ１８のロータ間やロータとケーシング間に異物の噛み込みが発生し、回転数は上昇せず、インバータ１４の出力電流Ｉは急激に上昇するが、出力電流Ｉが過電流設定値Ａに達する前に異物が粉砕され、その後駆動電動機１７の回転数Ｎは定格回転数Ｎｓまで直線的に上昇した場合である。この場合は、過電流検出・保護機能を有効としてインバータ出力電流Ｉが過電流設定値Ａを超えている時間を検出する。

図４は図３の場合と同様、ドライ真空ポンプの起動工程中の過電流設定値をＡ、定格運転時の過電流設定値Ｂに設定した場合の過電流制御の回転数及びインバータ出力電流状態を示す図である。ここでは、起動初期にドライ真空ポンプ１８のロータ間やロータとケーシング間に異物の噛み込みが発生し、回転数は上昇せず、インバータ１４の出力電流Ｉは上昇し、過電流設定値Ａを超えるが、大きいインバータ出力電流Ｉにより駆動電動機１７の駆動トルクが増大し、異物が粉砕され、その後駆動電動機１７の回転数Ｎは定格回転数Ｎｓまで直線的に上昇する場合である。この場合は、過電流検出・保護機能を有効とし、インバータ出力電流Ｉが過電流設定値Ａを超える回数を計測する。

図５は図３の場合と同様、ドライ真空ポンプの起動工程中の過電流設定値をＡ、定格運転時の過電流設定値をＢに設定した場合の過電流制御の回転数及びインバータ出力電流状態を示す図である。ここでは、起動初期にドライ真空ポンプ１８のロータ間やロータとケーシング間に異物の噛み込みが発生し、回転数は上昇せず、インバータ１４の出力電流Ｉは上昇し、過電流設定値Ａを超える現象が複数回（図では２回）発生するが、大きいインバータ出力電流Ｉにより駆動電動機１７の駆動トルクが増大し、異物が粉砕され、その後駆動電動機１７の回転数Ｎは定格回転数Ｎｓまで上昇する場合である。

図４及び図５の場合は、いずれも起動初期にドライ真空ポンプ１８のロータ間やロータとケーシング間に異物の噛み込みが発生したが、短時間に異物が粉砕され、その後駆動電動機１７の回転数Ｎは定格回転数Ｎｓまで直線的に上昇した例を示したが、異物の噛み込みが発生し駆動電動機１７が起動しない場合は、再起動動作を行い、そのつどインバータ出力電流Ｉを検出し、該検出されたインバータ出力電流Ｉが過電流設定値Ａを超えた（Ｉ＞Ａ）回数を計測し、該超えた回数が所定回数に達した場合は、ドライ真空ポンプ１８に異常発生と判断し、外部異常表示を行い、ドライ真空ポンプの起動を停止する。また、該異常発生を上位装置に通報することで、上位装置からの指令でドライ真空ポンプ１８を停止する。

図６は本発明に係るドライ真空ポンプ用電源装置による起動運転のフローを示す図である。ステップＳＴ１でドライ真空ポンプの起動信号があると、ステップＳＴ２でインバータ１４を起動し、過電流設定値Ａを設定する。続いてステップＳＴ３で、ドライ真空ポンプ１８に噛み込みが発生し、駆動電動機１７が起動しないかを判断し、ＹＥＳの場合はステップＳＴ４に移行し、インバータ電流Ｉが過電流設定値Ａを超える（Ａ＜Ｉ）回数を積算し、該積算回数が所定回未満（図では１０回未満）である場合は、ステップＳＴ５に移行し、再起動動作を行い、前記ステップＳＴ２に移行する。また、所定回以上（図では１０回以上）である場合は、ステップＳＴ６に移行し、外部異常表示を行いドライ真空ポンプの起動を中止する。

上記ステップＳＴ３において、噛み込みが発生せずドライ真空ポンプ１８（駆動電動機１７）が起動し、ドライ真空ポンプ１８の回転数が定格回転数に達したら（ステップＳＴ７）過電流設置値をＢに切替（ステップＳＴ８）、ステップＳＴ９に移行し、通常の定格運転となる。

ドライ真空ポンプ１８（駆動電動機１７）が定格回転数まで到達し、定格運転に移行した後、定格運転中にインバータ出力電流Ｉが過電流設定値Ｂを超える（Ｉ＞Ｂ）運転状態が発生した場合、単位時間当たりの発生回数、全体積算発生回数、一回の発生持続時間、及びこれらに対する重み付けをし、予め設定した故障診断によりドライ真空ポンプ１８の故障状態を判断し、故障と判断した場合、故障情報を上位装置に通報するか、或いはドライ真空ポンプ１８の外部表示手段であるランプ等を点灯する。

図７は１回のドライ真空ポンプの起動により発生した過電流の重み付け例、即ち過電流検出・保護機能が予知予報を判定する基準、故障を判定する基準例を示す図である。リトライ回数、即ち異物噛み込み等でドライ真空ポンプが起動しない場合は再起動を行うが該再起動の回数が５回で予知予報を判定し、２０回で故障を判定する。また、インバータ出力電流Ｉが過電流設定値Ａを超えた（Ｉ＞Ａ）回数が５回で予知予報を判定し、１０回で故障を判定する。また、インバータ出力電流Ｉが過電流設定値Ａを超えた積算時間１００ｍｓで予知予報を判定し、３０００ｓｍで故障を判定する。このようにリトライ回数、インバータ出力電流Ｉが過電流設定値Ａを超えた回数、及びインバータ出力電流Ｉが過電流設定値Ａを超えた積算時間に基づいて予知予報と故障を判定している。

図８はブースタポンプ３１とメインポンプ３２を備え、操作パネル３５で単独運転するドライ真空ユニット３０の構成を示す図である。ブースタポンプ３１はドライ真空ポンプ３１ａと該ドライ真空ポンプ３１ａを駆動する駆動電動機３１ｂとを備え、電源装置３３から駆動電動機３１ｂに駆動電流を供給するようになっている。メインポンプ３２はドライ真空ポンプ３２ａと該ドライ真空ポンプ３２ａを駆動する駆動電動機３２ｂとを備え、電源装置３４から駆動電動機３２ｂに駆動電流を供給するようになっている。電源装置３３、３４はそれぞれ図１に示す構成と同じ構成のドライ真空ポンプ用電源装置である。ドライ真空ユニット３０において、ブースタポンプ３１のドライ真空ポンプ３１ａやメインポンプ３２はドライ真空ポンプ３１ａ，３２ａに上記異物噛み込み等の異常が発生し、過電流検出・保護機能が予知予報を判定した場合、操作パネル３５に予知予報を表示し、ブースタポンプ３１やメインポンプ３２を停止する。

図９は上位装置と連携運転を行うドライ真空ユニット４０の構成を示す図である。ブースタポンプ４１はドライ真空ポンプ４１ａと該ドライ真空ポンプ４１ａを駆動する駆動電動機４１ｂとを備え、電源装置４３から駆動電動機４１ｂに駆動電流を供給するようになっている。メインポンプ４２はドライ真空ポンプ４２ａと該ドライ真空ポンプ４２ａを駆動する駆動電動機４２ｂとを備え、電源装置４４から駆動電動機４２ｂに駆動電流を供給するようになっている。電源装置４３、４４はそれぞれ図１に示す構成と同じ構成のドライ真空ポンプ用電源装置である。ドライ真空ユニット４０において、ブースタポンプ４１のドライ真空ポンプ４１ａやメインポンプ４２はドライ真空ポンプ４１ａ，４２ａに上記異物噛み込み等の異常が発生し、過電流検知・保護機能が予知予報を判定した場合は、上位装置に予知予報情報を通報し、故障を判定した場合は、故障情報を通報し、上位装置からの指令によりブースタポンプ４１やメインポンプ４２を停止する。

以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

本発明は、インバータを備え、真空ポンプ内に異物が混入している状態であっても、該異物を粉砕しつつ定格回転数まで加速させるよう、駆動電動機の起動工程では、定格電流の所定倍程度の起動電流を所定の時間だけ供給するような起動制御を行うドライ真空ポンプ用電源装置において、過電流検出・保護機能の過負荷異常を検出するための過電流設定値を定格運転中と起動工程中の各々条件に合わせて個別に設定することで、起動工程中に定格運転とは異なる大トルクを発生できる電流をインバータから駆動電動機に安定して供給できるドライ真空ポンプ用電源装置として利用することができる。

１０ドライ真空ポンプ用電源装置
１１整流器
１２平滑コンデンサ
１３直流回路
１４インバータ
１５インバータ制御部
１６交流電源
１７駆動電動機
１８ドライ真空ポンプ
１９制御盤
２０電流検出器
３０ドライ真空ポンプユニット
３１ブースタポンプ
３２メインポンプ
３３電源装置
３４電源装置
３５操作パネル
４０ドライ真空ポンプユニット
４１ブースタポンプ
４２メインポンプ
４３電源装置
４４電源装置

Claims

整流器、平滑コンデンサを備えた直流回路、インバータを備え、交流電源からの交流電力を前記整流器で直流電力に変換し、前記直流回路を介して前記インバータに供給し、該インバータで所定周波数の交流電力に変換し、ドライ真空ポンプを駆動する駆動電動機に供給するように構成したドライ真空ポンプ用電源装置であって、
前記インバータは前記ドライ真空ポンプ起動時、定格電流の所定倍数の電流を供給することで前記駆動電動機の駆動トルクを増強する機能と、前記インバータの出力電流が所定の設定電流値を超えた場合に前記ドライ真空ポンプの異常又は故障を検出する過電流検出・保護機能とを備え、
前記過電流検出・保護機能は、前記ドライ真空ポンプの起動時と定格運転時の各々で前記設定電流値を個別に設定し、前記ドライ真空ポンプの起動工程では前記設定電流値を所定の過負荷電流値を超える所定の過大電流値とし、前記ドライ真空ポンプの起動工程が完了した時点では前記設定電流値を前記所定負荷の過負荷電流値とすると共に、前記ドライ真空ポンプの起動工程から定格運転状態に至る中で、前記過大電流値を越えた場合それを検出する機能を備えたことを特徴とするドライ真空ポンプ用電源装置。
整流器、平滑コンデンサを備えた直流回路、インバータを備え、交流電源からの交流電力を前記整流器で直流電力に変換し、前記直流回路を介して前記インバータに供給し、該インバータで所定周波数の交流電力に変換し、ドライ真空ポンプを駆動する駆動電動機に供給するように構成したドライ真空ポンプ用電源装置であって、
前記インバータは前記ドライ真空ポンプ起動時、定格電流の所定倍数の電流を供給することで前記駆動電動機の駆動トルクを増強する機能と、前記インバータの出力電流が所定の設定電流値を超えた場合に前記ドライ真空ポンプの異常又は故障を検出する過電流検出・保護機能とを備え、
前記過電流検出・保護機能は、前記ドライ真空ポンプの起動時と定格運転時の各々で前記設定電流値を個別に設定し、前記ドライ真空ポンプの起動工程では前記設定電流値を所定の過負荷電流値を超える所定の過大電流値とし、前記ドライ真空ポンプの起動工程が完了した時点では前記設定電流値を前記所定負荷の過負荷電流値とすると共に、前記ドライ真空ポンプの起動工程から定格運転状態に至る中で、前記過大電流値を越えた場合それを検出し、越えない場合過電流検出・保護機能を有効としない機能を備えたことを特徴とするドライ真空ポンプ用電源装置。
請求項１又は２に記載のドライ真空ポンプ用電源装置において、
前記起動工程での設定電流値は、ドライ真空ポンプが外的要因により定格回転数まで増速しない場合に必要とする任意電流値に設定することを特徴とするドライ真空ポンプ用電源装置。
請求項３に記載のドライ真空ポンプ用電源装置において、
前記外的要因とは、ドライ真空ポンプのロータによる異物・生成物の噛み込みであることを特徴とするドライ真空ポンプ用電源装置。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のドライ真空ポンプ用電源装置において、
前記過電流検出・保護機能は、前記インバータの出力電流が前記過電流設定値を超える時間を検出する機能を備えていることを特徴とするドライ真空ポンプ用電源装置。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のドライ真空ポンプ用電源装置において、
前記起動工程では前記ドライ真空ポンプが定格回転数に至る間に、前記ドライ真空ポンプが外的要因により適切な回転数に増速しなかった場合、再起動を繰り返し、初回起動時も含め再起動時に前記インバータの出力電流が前記過大電流を超える回転数を積算し、前記駆動電動機の起動指令発生から、定格回転数に至るまでの検出回数が所定の設定回数を超えた場合、外的要因により故障が発生していると判断し、前記ドライ真空ポンプの起動動作の停止や、故障情報を上位装置通報或いはドライ真空ポンプ外部に表示する機能を備えたことを特徴とするドライ真空ポンプ用電源装置。
請求項６に記載のドライ真空ポンプ用電源装置において、
前記外的要因による故障は、前記ドライ真空ポンプでのロータによる異物噛み込みによる故障であることを特徴とするドライ真空ポンプ用電源装置。
請求項１又は２に記載のドライ真空ポンプ用電源装置において、
前記ドライ真空ポンプの回転数が定格回転数まで到達し、定格運転に移行した後、定格運転時の前記所定過負荷電流値を超える運転状態が発生した場合、単位時間当たりの発生回数、全体積算発生回数、一回の発生持続時間、及びこれらに対する重み付けを行い予め設定した故障診断により前記ドライ真空ポンプの故障状態を判断し、故障情報を上位装置に通報或いはドライ真空ポンプ外部に表示する機能を備えたことを特徴とするドライ真空ポンプ用電源装置。
整流器、平滑コンデンサを備えた直流回路、インバータを備え、交流電源からの交流電力を前記整流器で直流電力に変換し、前記直流回路を介して前記インバータに供給し、該インバータで所定周波数の交流電力に変換し、ドライ真空ポンプを駆動する駆動電動機に供給するように構成したドライ真空ポンプ用電源装置の運転方法であって、
前記インバータは前記ドライ真空ポンプ起動時、定格電流の所定倍数の電流を供給することで前記駆動電動機の駆動トルクを増強する機能を備え、
前記ドライ真空ポンプの起動工程では前記インバータの出力が所定の過負荷電流値を超える所定の過大電流値以上となった場合に、前記ドライ真空ポンプの異常又は故障を検出する過電流検出・保護機能を作動させ、前記ドライ真空ポンプの起動工程が完了した時点では前記インバータの出力が前記所定の過負荷電流値以上となった場合に、前記過電流検出・保護機能を作動させることを特徴とするドライ真空ポンプ用電源装置の運転方法。