(57)【要約】      （修正有）【課題】ポンプ本体の温度にかかわらず、ポンプ運転速度を目標速度に迅速に到達させ、且つ外乱により運転速度が目標速度から乖離しても目標速度へ迅速に復帰させる。【解決手段】フィードバック制御系は、ポンプの目標回転速度Rtarとポンプのロータの実回転速度Rdetとの回転速度偏差ΔRを補償する電流指令値I1を算出して出力する。フィードフォワード制御系のフィードフォワード補償器３４は、制御装置から目標回転速度Rtar及び基準温度Trefが供給され、また、ポンプの測定された実温度Tdetが供給され、これら入力に基づいて、フィードフォワード補償値I2を出力する。補償値I1及びI2は加算器３５により加算されて、モータへの出力電流指令値Iとしてパワーモジュールに供給され、該値に基づいた電流がモータへ供給される。ポンプ実温度に基づいた補償値I2を補償値I1に加算することにより、目標速度に迅速に到達させる。【選択図】図４
2015187428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライ真空ポンプ装置であって、
ポンプ本体の実温度を測定するための温度測定手段と、
前記ポンプ本体のロータを駆動させるためのモータと、
前記ポンプ本体を所定の目標回転速度で駆動するための電流を前記モータに供給するインバータ装置であって、前記温度測定手段で測定された前記実温度と所定の基準温度との差に基づいてフィードフォワード補償値を演算するフィードフォワード補償器を備え、算出されたフィードフォワード補償値により、前記モータに供給する電流を補償するインバータ装置と
を備えているドライ真空ポンプ装置。
【請求項２】
請求項１記載のドライ真空ポンプ装置において、
該装置はさらに、前記ロータの回転速度を測定する回転速度測定手段を備え、
前記インバータ装置はさらに、
測定された前記ロータの回転速度と前記目標回転速度との偏差を較正するためのフィードバック補償値を演算するフィードバック補償器と、
前記フィードフォワード補償値と前記フィードバック補償値とを加算して出力電流指令値として出力する加算器と、
前記出力電流指令値に基づき、前記モータに供給する前記電流を出力する電流出力手段と
を備えている、ドライ真空ポンプ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のドライ真空ポンプ装置において、前記フィードフォワード補償器は、前記ポンプ本体の目標回転速度をさらに用いて、前記フィードフォワード補償値を、
K1×（ポンプ本体の実温度−ポンプ本体の基準温度）＋K2×目標回転速度＋K3
ただし、K1、K2及びK3:ポンプ本体によって定まる係数
により演算するよう構成されている、ドライ真空ポンプ装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載のドライ真空ポンプ装置において、前記フィードフォワード補償器は、前記フィードフォワード補償値を、
K1×（ポンプの実温度−ポンプの基準温度）＋K3
ただし、K1及びK3：ポンプ本体によって定まる係数
により演算するよう構成されている、ドライ真空ポンプ装置。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかに記載のドライ真空ポンプ装置において、前記温度測定手段は、前記ポンプのケーシングの温度を測定して、前記ポンプ本体の実温度として出力するよう構成されている、ドライ真空ポンプ装置。
【請求項６】
ドライ真空ポンプ装置における運転制御方法であって、
フィードフォワード補償値とポンプ本体の実温度との関係を実機テストにより設定するステップであって、
前記ポンプ本体をモータにより実際に運転させることにより、該ポンプを目標回転速度で駆動するために前記モータに供給すべき電流の最適なフィードフォワード補償値と前記ポンプ本体の実温度との関係を取得するステップであって、前記ポンプ本体の実温度を変化させて、変化された温度毎に前記最適なフィードフォワード補償値を得ることにより、該フィードフォワード補償値と前記ポンプ本体の実温度との関係を取得するステップと、
取得された前記フィードフォワード補償値と前記ポンプ本体の実温度との関係を、インバータ装置のフィードフォワード補償器の記憶媒体に格納するステップと
からなる設定ステップと、
真空容器を真空にするために前記ポンプを駆動するステップであって、
前記ポンプ本体の実温度を測定するステップと、
前記インバータ装置により、測定された実温度に対応するフィードフォワード補償値を前記記憶媒体から読み出し、該読み出されたフィードフォワード補償値を、測定された前記ポンプ本体の回転速度と前記目標回転速度との偏差を較正するためのフィードバック補償値に加算し、該加算された補償値に対応する電流を前記モータに供給するステップとからなる駆動ステップと
を含んでいる、運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャンバなど密閉容器から気体を吸引するドライ真空ポンプ装置およびその運転方法に関するものである。更に特定すれば、本発明は、ポンプ運転開始時にポンプ運転速度を目標速度に迅速に到達させると共に、負荷変動等の外乱があった場合に運転速度と目標速度の差異が迅速にゼロとなるように、インバータ装置を用いてポンプ運転速度を制御するドライ真空ポンプ装置およびその運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドライ真空ポンプ装置は、半導体デバイスの製造設備の一つとして広く使用されている。半導体デバイスの製造過程は、真空空間中で製品の処理を行う工程を有し、真空空間を形成するために一般にドライ真空ポンプ装置を用いている。ドライ真空ポンプ装置の構成としては、所望のトルクを出力し、ポンプ運転速度を変化させ、および／または省エネのために回転数を低下させるために、インバータ装置を用いてモータの制御を行うのが一般的である。特に、インバータ装置により、モータに供給する駆動電力の周波数を商用周波数よりも増大させることにより、ロータ回転数を増加させて真空ポンプ装置の排気性能を向上させることができる。
【０００３】
ドライ真空ポンプ装置に具備されるインバータ装置は、ドライ真空ポンプ装置が、インバータ装置自体に予め設定された速度、ポンプ本体に具備される制御装置により指定された速度、及び、上位装置により指定された速度のいずれかにより与えられた目標速度で運転されるように、速度制御を行う。このような速度制御を行うために、従来例では、真空ポンプ装置の目標速度と実際の運転速度との差異がゼロになるように、インバータ装置を介してフィードバック制御を行っている。
【０００４】
また、ポンプ速度をフィードバック制御する手法の一例としてＰＩＤ制御によるものが一般的である。例えば特許文献１には、真空容器が圧力センサを具備し、該圧力センサにより得られた検出圧力が設定された目標圧力になるように、インバータによるＰＩＤ制御を行う点が開示されている。さらに、真空ポンプ装置の性能指標の一つである排気速度が真空ポンプ装置の運転速度に比例することに基づいて、ポンプ速度が目標速度となるようＰＩＤ制御するものもある。
【０００５】
一般的に、ポンプ速度の目標速度に対する追従性を向上させるためには、フィードバック制御における比例ゲインを大きくするのが有効であることが知られている。また、フィードバック制御（またはＰＩＤ制御）の一般的な特性として、目標速度と実際の運転速度には必ず偏差が生ずるが、この偏差を小さくするためには、やはりフィードバック制御の比例ゲインを大きくするのが有効である。一方、比例ゲインを大きくすると、ＰＩＤ制御の一般的な振る舞いとして、ポンプ運転速度のオーバーシュートが大きくなってしまい、これにより真空ポンプ装置の制御が不安定になるという問題もある。
【０００６】
ところで、真空ポンプ装置を構成するに際しては、モータから供給される出力動力に対するポンプ本体内のロータの追従性、即ち速度応答性が様々な要因で変化するという点も考慮しなければならない。このような要因として、例えば、(1) ロータ径、ロータとケーシングのクリアランス、および軸の歪み等の製造上のばらつき、(2) ポンプ本体の温度上昇によるロータとケーシングのクリアランス変化や潤滑油の粘性の変化、並びに(3) 吸引する負荷（気体）の量的及び質的な変化を挙げることができる。なお、ポンプ本体の温度上昇の要因としては、真空ポンプ装置の運転時における気体の圧縮排気に伴い、圧縮熱が発生してポンプ本体温度が上昇することや、また、排気対象ガスが真空ポンプ装置内で冷
却されて生成物としてポンプ本体内に蓄積するのを防ぐために、真空ポンプ装置自体を加熱している等が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１５４３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した要因(1)に対しては、事前に構成要素の特性（クリアランスや質量バランス等）を計測して制御のパラメータとして反映させることによって、対処を行うことができる。また、要因(3)に対しては、ユーザの使用形態に依存する要因であるため予測ができない。ただし、予測可能な場合は、制御パラメータに反映させればよい。
一方、要因(2)に対しては、ポンプ本体のケーシングの温度を制御に反映させて、目標速度に必要なモータ動力を出力できるように制御する必要があるが、そのように制御するための手法が未だ提案されていない。特に、ポンプ運転開始時には、ポンプ運転速度を迅速に目標温度に到達させることが求められているが、ケーシング温度によっては、目標速度に到達するまでに長時間がかかっていた。
【０００９】
本発明は、上記した従来例の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドライ真空ポンプ装置において、安定したポンプ運転性能を引き出すために、ポンプ本体の温度にかかわらず、ポンプ運転開始時にポンプ運転速度を目標速度に迅速に到達させ、且つ運転途中における負荷変動等の外乱によりポンプ運転速度が目標速度から乖離する事態に陥った場合でも、迅速に目標速度へ復帰できるよう制御することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するために、本発明は、ドライ真空ポンプ装置であって、
ポンプ本体の実温度を測定するための温度測定手段と、
前記ポンプ本体のロータを駆動させるためのモータと、
前記ポンプ本体を所定の目標回転速度で駆動するための電流を前記モータに供給するインバータ装置であって、前記温度測定手段で測定された前記実温度と所定の基準温度との差に基づいてフィードフォワード補償値を演算するフィードフォワード補償器を備え、算出されたフィードフォワード補償値により、前記モータに供給する電流を補償するインバータ装置と
を備えているドライ真空ポンプ装置を提供する。
【００１１】
上記した本発明に係るドライ真空ポンプ装置において、該装置はさらに、ロータの回転速度を測定する回転速度測定手段を備え、インバータ装置はさらに、測定されたロータの回転速度と目標回転速度との偏差を較正するためのフィードバック補償値を演算するフィードバック補償器と、フィードフォワード補償値とフィードバック補償値とを加算して出力電流指令値として出力する加算器と、出力電流指令値に基づき、モータに供給する前記電流を出力する電流出力手段とを備えていることが好ましい。
【００１２】
また、フィードフォワード補償器は、ポンプ本体の目標回転速度をさらに用いて、フィードフォワード補償値を、
K1×（ポンプ本体の実温度−ポンプ本体の基準温度）＋K2×目標回転速度＋K3
ただし、K1、K2及びK3:ポンプ本体によって定まる係数
により演算するよう構成されていることが好ましい。
回転速度によって応答特性が比較的変動しないポンプ本体の場合には、上記した演算式の代わりに、フィードフォード補償値を
K1×（ポンプの実温度−ポンプの基準温度）＋K3
により演算しても良い。
【００１３】
上記した目的を達成するために、本発明はさらに、ドライ真空ポンプ装置における運転制御方法を提供し、該方法は、
フィードフォワード補償値とポンプ本体の実温度との関係を実機テストにより設定するステップであって、
前記ポンプ本体をモータにより実際に運転させることにより、該ポンプを目標回転速度で駆動するために前記モータに供給すべき電流の最適なフィードフォワード補償値と前記ポンプ本体の実温度との関係を取得するステップであって、前記ポンプ本体の実温度を変化させて、変化された温度毎に前記最適なフィードフォワード補償値を得ることにより、該フィードフォワード補償値と前記ポンプ本体の実温度との関係を取得するステップと、
取得された前記フィードフォワード補償値と前記ポンプ本体の実温度との関係を、インバータ装置のフィードフォワード補償器の記憶媒体に格納するステップと
からなる設定ステップと、
真空容器を真空にするために前記ポンプを駆動するステップであって、
前記ポンプ本体の実温度を測定するステップと、
前記インバータ装置により、測定された実温度に対応するフィードフォワード補償値を前記記憶媒体から読み出し、該読み出されたフィードフォワード補償値を、測定された前記ポンプ本体の回転速度と前記目標回転速度との偏差を較正するためのフィードバック補償値に加算し、該加算された補償値に対応する電流を前記モータに供給するステップとからなる駆動ステップと
を含んでいる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のドライ真空ポンプ装置によれば、ポンプ本体のケーシング温度によって変化するドライ真空ポンプ装置の挙動の変化に応じた、最適なモータ制御を実行することが可能となる。また、ポンプ運転速度が目標速度に達するまでの時間の迅速化・短縮化がされる。更に、真空ポンプ装置の目標速度への到達が短縮化されるために、半導体デバイスの製造に際するタクトタイムも短縮化でき、ひいては半導体デバイスの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態によるドライ真空ポンプ装置の概略構成図である。
【図２】図２は、図１のドライ真空ポンプ装置が有するポンプ本体の概略構成図である。
【図３】図３は、図１のドライ真空ポンプ装置の電気的接続関係を示すブロック図である。
【図４】図４は、図３に示したインバータ装置の演算処理装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、図１のドライ真空ポンプ装置において、フィードフォワード制御において必要とされる補償量とケーシング温度との関係について示すグラフである。
【図６】図６は、図１のドライ真空ポンプ装置の制御動作の性能を従来技術と比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態によるドライ真空ポンプ装置について説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるドライ真空ポンプ装置１００の概略構成図である。ドライ真空ポンプ装置１００は、真空容器５０に接続され、該真空容器５０内の気体がポンプ本体１０を通じて外部に排気される。より具体的には、ポンプ動作により、ポンプ本体１０のケーシング１１に設けられた吸気口を介して真空容器５０内の気体を吸気し、該ケーシング１１に設けられた排気口から気体を排気することにより、真空容器５０を真空状態にする。
【００１７】
ポンプ本体１０の側面にモータ２０が配置されており、モータ２０によりポンプ本体のケーシング１１に収容したロータを駆動させる。また、インバータ装置３０がモータ２０に接続されており、交流電力をモータ２０に供給する。更に、インバータ装置３０は、ポンプ本体のケーシング１１に設けた測定手段１５に接続されており、測定手段１５で計測したポンプ本体に関連する各種測定データ（例えば、ポンプ本体の温度やロータ回転速度）が入力され、ポンプ本体１０の運転制御に用いられる。インバータ装置３０には制御装置４０が接続され、制御装置４０は、ポンプ運転制御のための制御信号をインバータ装置３０に出力する。上記以外にも、ドライ真空ポンプ装置１００は、モータ２０を水等の冷媒媒体で冷却するための冷却装置等の構成要素も備えているが、図示を省略する。
【００１８】
図２は、図１で示した、真空容器５０と結合された状態の真空ポンプ本体１０の概略構成図である。真空ポンプ本体１０は、例えば容積型真空ポンプ装置とすることができる。ケーシング１１内のロータ室には一組のロータ１２、１２’が回転自在に配置され、これらロータの回転軸１６、１６’の一方がモータ２０(図１)の回転軸に結合(必要に応じて、ギアを介して)されている。モータを運転してロータの回転軸１６(又は１６’)を回転させると、同期ギア(不図示)を介して２つの回転軸１６、１６’が同期して回転することによりロータ１２、１２’を回転し、これにより、吸気口１８から吸気された気体を排気口１９を介して排気する。一組のロータ間、およびこれらロータとケーシング１１の内周面との間には微小な間隙が形成され、ロータ１２、１２’はそれぞれ、接触することなく、回転軸１６、１６’を中心に回転可能である。
【００１９】
図３は、図１で説明したドライ真空ポンプ装置１００の電気的接続関係を示すブロック図である。ドライ真空ポンプ装置は、ポンプ本体１０の実際の運転速度すなわち実回転速度と制御装置４０を介して指定された目標回転速度との差が迅速にゼロとなるように、インバータ装置３０によるフィードバック制御およびフィードフォワード制御を実行する。このような制御を実行するために、インバータ装置３０は、ポンプ本体１０のロータの目標回転速度Rtar（R-target）および基準温度Tref（T-reference）を制御装置４０から受け取り、かつ、測定手段１５（図１）を構成する回転速度測定手段１５１及び温度測定手段１５２から、ポンプ本体１０のロータの測定された回転速度である実回転速度Rdet（R-detected）及び測定された温度である実温度Tdet（T-detected）を受け取る。なお、温度測定手段１５２は、一実施例では、ポンプ本体１０のケーシング１１の温度を測定することにより、ポンプ本体の実温度Tdetとして出力するが、場合によっては、ケーシング１１内部の適宜の箇所の温度を測定して実温度として出力してもよい。
【００２０】
インバータ装置３０は、演算処理装置（ＣＰＵ）３１及びパワーモジュール３２を備えている。演算処理装置３１は、制御装置４０、回転速度測定手段１５１及び温度測定手段１５２から受け取ったデータを処理して、モータ２０に供給すべき電流の値すなわち出力電流指令Ｉを演算し、パワーモジュール３２は、モータ２０に実際に流れる電流ｉが演算処理装置３１から指令された出力電流指令値Ｉと等しくなるように、電力を変換し、該電流ｉをモータ２０に供給する。
【００２１】
図４は、ドライ真空ポンプ装置のインバータ装置３０における演算処理装置３１の処理動作を説明するためのブロック図である。従来技術では、先に説明したようにフィードバ
ック制御を採用しているに過ぎないが、本発明においては、フィードバック補償器３３によるフィードバック制御のみならず、フィードフォワード補償器３４によるフィードフォワード制御を採用している。
【００２２】
図４において、フィードバック制御系に含まれる減算器３２は、制御装置４０（図３）から指定されたポンプ本体の目標回転速度Rtarを受け取り、該速度から、ポンプ本体１０に設けられた回転速度測定手段１５１により検出されたロータの回転速度すなわち実回転速度Rdetを減算して、得られた回転速度偏差ΔRをフィードバック補償器３３に入力する。フィードバック補償器３３は、入力された回転速度偏差ΔRを補償する電流指令値I1を算出して出力する。なお、フィードバック補償器３３でのフィードバック制御は、先に説明したＰＩＤ制御とするのがよいが、これに限定されるものではなく、任意のフィードバック制御手法を採用することができる。
【００２３】
一方、フィードフォワード制御のため、フィードフォワード補償器３４には、制御装置４０から目標回転速度Rtarおよび基準温度Trefが供給され、また、温度測定手段１５２からポンプ本体の実温度Tdetが供給される。そして、フィードフォワード補償器３４は、これら入力に基づいて、フィードフォワード補償値I2を出力する。
フィードフォワード補償器３４に入力される目標回転速度Rtarは、応答特性が良好ではない回転数帯域において補償値を増大するため用いられる。例えば、多段式ルーツポンプ等では、回転数によって応答特性が大きく変化するため、回転数によっては応答特性が良好でない。そのような応答特性が良好ではない回転数帯域内の目標回転数Rtarでポンプを駆動する場合、該目標回転数Rtarまたは回転数帯域に応じて予め設定された所定の補償値によりフィードフォワード補償値I2を嵩上げすることにより、ポンプの応答特性が改善される。応答特性が回転数に比較的依存しない場合は、フィードフォワード補償器３４に目標回転数Rtarを必ずしも入力する必要がない。
【００２４】
ところで、ポンプの温度が低い場合、ポンプ本体内のベアリンググリスの粘性が大きくなり、ベアリングの摺動抵抗が増す傾向にある。このような状況の下でポンプ装置の実運転を開始し、定格速度まで運転速度を上昇させようとした場合には、通常どおりの電力を投入していると速度の上昇時間が長くなることが想定される。また、ポンプの温度が高い場合、ポンプ本体のロータとケーシングの熱膨張程度の差により、クリアランスが小さくなる。そして、クリアランスが小さくなると、ロータが１回転する際に排出する気体量が多くなる。つまり、ロータを１回転させるのにより大きな動力を必要とすることから、定格回転でロータを回転させる際の電力が増大化することが想定される。したがって、フィードバック制御に加えてフィードフォワード制御を採用して、ポンプの温度が基準温度よりも高い場合及び低い場合に、大電流をモータに投入することにより、効率的な運転速度上昇時間の短縮化が可能であると考察される。
【００２５】
すなわち、ポンプの使用温度は、ケーシング温度でみたときに０〜２００℃の範囲となる。ポンプ温度が低い場合には、ベアリングのグリース粘性が増大する。これにより、応答特性が悪化するためモータにより多くの電流を流さないと、ポンプの運転速度が目標値に到達するまでに時間がかかることになる。特に４０℃以下の場合には、グリース粘性の増大による影響が大きくなる。また、ポンプ温度が高い場合には、ロータとケーシングとの間のクリアランスが狭くなり、これによっても応答特性が悪化して、ポンプの運転速度が目標値に達すまでに時間がかかることになる。特に、１５０℃以上の場合には、クリアランスが狭くなったことによる影響が大きくなる。
【００２６】
このようなポンプの実際の温度に依存するポンプの運転速度の低下は、ポンプを駆動するモータへの電流値を増大させることによって補償することができ、ポンプの実温度Tdetとモータへ供給する電流のバイアス値すなわちフィードフォワード補償値I2との関係は、
例えば、図５に示すように表すことができる。なお、ポンプの実温度Tdetとフィードフォワード補償値I2との関係は、実際のドライ真空ポンプ装置によって変化するものであり、図５に示したように、ポンプの基準温度Trefの両側で、フィードフォワード補償値がほぼ線形に変化する場合もあれば、２次関数等の曲線で変化する場合もある。よって、実際のドライ真空ポンプ装置を用いて予め実機テストを行うことにより、実温度Tdecとフィードフォワード補償値I2との関係を決定すればよい。
【００２７】
より詳細には、ポンプ本体をモータにより実際に運転させることにより、該ポンプを目標回転速度で駆動するためにモータに供給すべき電流の最適なフィードフォワード補償値とポンプ本体の実温度との関係を、ポンプ本体の実温度Tdetを変化させて、変化させた温度毎に目標回転速度Rtarを達成するための最適なフィードフォワード補償値I2を得ることによって取得する。このとき、ポンプの基準温度Trefは、実機テストの結果に基づいて、フィードフォワード補償値I2が最小の場合の温度として設定される。そして、このようにして得られたポンプ本体の温度とフィードフォワード補償値I2との関係を、フィードフォワード補償器３４に具備される適宜の記憶媒体に記憶し、ポンプ本体を実際に運転して真空容器を真空にする際に読み出されて利用される。得られた関係をフィードフォワード補償器３４内に記憶する代わりに、制御装置４０（図１及び図３）に記憶しておき、ポンプ本体を実際に駆動する際に、該関係を制御装置４０からフィードフォワード補償器３４に提供するようにしても良い。
【００２８】
フィードフォワード補償器３４は、フィードフォワード補償値I2を出力するように演算を行うが、ポンプの実温度Tdetとフィードフォワード補償値I2との関係が図５のグラフに示されたように基準温度Trefの前後それぞれでほぼ線形の関数で表される場合、フィードフォワード補償値I2は、以下の数式により算出される。
I2＝K1×（Tact−Tref）＋K2×Rtar＋K3
なお、K1〜K３は係数であり、これらは実際のドライ真空ポンプの特性に応じて適宜決定される。図５から明らかなように、係数K1はグラフの傾きであり、ポンプ本体の実温度Tdetが基準温度Trefよりも低い場合には−の符号、高い場合には＋の符号となる。また、係数K2は、ゼロであってもよく、係数K3は、図５の基準温度Trefにおけるフィードフォワード補償値I2である。
【００２９】
図４に戻り、フィードフォワード補償器３４で得られたフィードフォワード補償値I2は、加算器３５において、フィードバック補償器３３からの補償値I1と加算され、出力電流指令値I（＝I1＋I2）としてパワーモジュール３２（図３）に出力される。なお、フィードフォワード補償値I2が比較的大きい場合（例えば、４０℃以下の場合及び１５０℃以上の場合）にのみ、フィードフォワード補償値I2をフィードバック補償値I1に加算するようにしてもよい。
このように、本発明のドライ真空ポンプ装置１００では、フィードバック補償器３３によるフィードバック制御に加えて、フィードフォワード補償器３４において、実際のポンプ温度に相関するフィードフォワード制御を行うことにより、フィードバック制御における比例ゲインを大きくすることなく、安定性且つ応答性に優れたポンプ本体の速度制御を実現可能となる。
【００３０】
図６は、本発明のドライ真空ポンプ装置の動作性能を従来技術のものと比較したグラフであり、ポンプ本体温度すなわちポンプ実温度Tdetが１０℃のときにポンプを始動させた場合の傾向を示すグラフである。ここでの従来技術の性能とは、インバータにおいてフィードバック制御のみを適用した場合を意味し、図５（ａ）のグラフに示す。図５（ｂ）のグラフは、本発明に係る、フィードバック制御に加えてフィードフォワード制御をも採用した場合を示している。図５（ａ）および図５（ｂ）のグラフでは共に、縦軸をポンプ本体の回転速度R、横軸を時間とし、また、各グラフ中の実線は目標回転速度Rtarを、点線
はポンプ本体の実回転速度Rdetを示す。図５（ｂ）のグラフを図５（ａ）のグラフと対比すれば明らかなように、本発明によれば、ポンプ装置の運転開始時t0から短時間で運転速度を目標回転速度Rtarに到達させることができ、また、実回転速度Rdetのオーバーシュートも小さくすることができる。さらに、運転中、何らかの原因で運転速度が目標回転速度から乖離した場合でも、短時間で目標回転速度へ復帰できることが推察される。
【００３１】
以上、本発明の一実施例のドライ真空ポンプ装置について説明したが、種々の変更が可能であることはいうまでもない。例えば、フィードフォード補償器における補償値の計算は、上記した線形計算式に限定されずに、上記したように、ポンプ本体の特性に応じて２次関数等を用いても良く、また、フィードフォワード補償値を段階的に変化させても良い。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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