[发明专利]磁悬浮控制装置以及真空泵

说明书

本发明提供一种能够实现兼顾应对扰动优异的动作与降低尖峰噪声混入的影响的磁悬浮控制装置以及真空泵。关于进行磁悬浮控制的控制部(44)包括生成基于电流检测信号(Ip)、电流检测信号(Im)相对于电流设定信号(iset)的偏差(Δ2)的电压相当信号(V1)及基于电流设定信号(iset)的电压相当信号(V2)的电流控制部417p、电流控制部417m，且控制部(44)包括对电压相当信号(V1)及电压相当信号(V2)的任一者进行选择的切换开关SW2，基于由切换开关(SW2)所选择的电压相当信号来对励磁放大器(43)进行PWM控制。

技术领域

本发明涉及一种磁悬浮控制装置以及真空泵。

背景技术

在如磁轴承式涡轮分子泵那样利用磁轴承对旋转体进行非接触支撑的磁悬浮控制装置中，为了使转子悬浮于规定的目标位置，会基于转子的悬浮位置与目标位置的偏差(位移)来对电磁铁的磁吸引力(即，对电磁铁电流)进行实时控制。关于转子的位移的检测，有利用专用的位移传感器进行检测的方式，及不使用位移传感器的自传感方式。自传感方式中，使电磁铁不仅具有之前的致动器功能(产生磁悬浮吸引力)，还兼具传感功能。

任一种方式中传感功能都是电感方式，对传感器线圈或电磁铁线圈施加高频载波(传感器载波)，利用悬浮间隙的电感变化对传感器载波进行振幅调制，并对其进行解调，由此获得悬浮间隙信号(位移信号)。在解调处理中，已知有应用数字技术，利用模拟数字(analog-to-digital，AD)转换器(AD转换器)对调制波信号进行同步采样来取入的方式，即，不需要导致延迟产生的平滑处理的直接方式。

另一方面，设为如下构成：产生磁吸引力的致动器功能是通过对电磁铁线圈施加来自脉冲宽度调制(pulse width modulation，PWM)放大器(PWM放大器)的开关电压，来供给电磁铁电流。尤其，在自传感方式的情况下，电磁铁不仅具有致动器功能还具有传感功能，通过对电磁铁电流进行检测来取得旋转体的悬浮位置信息(位移信息)。PWM放大器为电压驱动，为了控制电磁铁电流值，需要检测在电磁铁中流动的电流并对其值进行反馈的控制。

然而，在PWM放大器的情况下，在开关时序，在电磁铁电流中产生由浪涌(surge)电压等引起的尖峰状的噪声，因此有噪声重叠在经检测的电流信号中的问题。另外，此尖峰状的噪声也经由接地线电流而重叠于另一轴的电流信号检测或位移信号检测。

在此种尖峰状的噪声重叠于位移信号或电流信号的情况下，应用滤波器来实施噪声降低处理。但是，因权衡噪声降低效果与由信号的时间延迟而导致的控制稳定性的劣化，故无法实施简单的滤波处理。若因噪声降低处理不充分而在悬浮控制信号中重叠有噪声，则噪声利用电磁铁转化为振动力而成为振动产生的重要原因。

因此，在专利文献1记载的发明中，实施有对励磁放大器的PWM控制的占空比的可变范围设置限制的对策。即，为了确保直到在开关后产生的瞬变的尖峰噪声下降为止的时间，而对占空比设置限制。由此，以PWM载波信号的接通占空比区间(或断开占空比区间)的长度一直比基于电磁铁电流中产生的尖峰噪声的衰减特性的规定时间宽度长的方式进行PWM控制，从接通占空比区间(或断开占空比区间)的开始时序起至经过规定时间宽度后的时序，以同步采样的方式将电流检测信号取入至AD转换器。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2014-137116号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，在专利文献1记载的发明中，实现了降低尖峰噪声朝电流检测信号的混入，但也无法在尖峰噪声的振幅衰减完全变成0的时序进行检测。