(57)【要約】【課題】瞬時停電に起因する排気対象のチャンバの内圧の変動を極小にすることができるドライ真空ポンプ装置、その制御方法および制御プログラムを提供する。【解決手段】ドライ真空ポンプ１と、ドライ真空ポンプ１を駆動するモータ２と、モータ２に可変周波数の交流電力を供給しモータ２の回転速度を制御するインバータ１１と、インバータ１１を制御する制御装置４とを備え、制御装置４は、停電を検出する機能を具備し、制御装置４は、停電から復帰した復電後にインバータ１１がインバータ定格電流の１．５〜３．０倍の電流をモータ２に供給するようにインバータ１１を制御する。【選択図】図１
2017145726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライ真空ポンプと、
前記ドライ真空ポンプを駆動するモータと、
前記モータに可変周波数の交流電力を供給しモータの回転速度を制御するインバータと、
前記インバータを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、停電を検出する機能を具備し、
前記制御装置は、停電から復帰した復電後に前記インバータがインバータ定格電流の１．５〜３．０倍の電流をモータに供給するように前記インバータを制御することを特徴とするドライ真空ポンプ装置。
【請求項２】
前記制御装置は、復電後に前記ドライ真空ポンプの速度が所定速度に復帰した時に、前記インバータがインバータ定格電流以下の電流をモータに供給するように前記インバータを制御することを特徴とする請求項１記載のドライ真空ポンプ装置。
【請求項３】
前記インバータのスイッチング素子の定格電流は、前記インバータ定格電流の１．５〜３．０倍であることを特徴とする請求項１記載のドライ真空ポンプ装置。
【請求項４】
ドライ真空ポンプと、前記ドライ真空ポンプを駆動するモータと、前記モータに可変周波数の交流電力を供給しモータの回転速度を制御するインバータとを備えたドライ真空ポンプ装置の制御方法において、
停電からの復電後に前記インバータがインバータ定格電流の１．５〜３．０倍の電流をモータに供給するように前記インバータを制御することを特徴とするドライ真空ポンプ装置の制御方法。
【請求項５】
前記復電後に前記ドライ真空ポンプの速度が所定速度に復帰した時に、前記インバータがインバータ定格電流以下の電流をモータに供給するように前記インバータを制御することを特徴とする請求項４記載のドライ真空ポンプ装置の制御方法。
【請求項６】
前記インバータのスイッチング素子の定格電流は、前記インバータ定格電流の１．５〜３．０倍であることを特徴とする請求項４記載のドライ真空ポンプ装置の制御方法。
【請求項７】
ドライ真空ポンプと、前記ドライ真空ポンプを駆動するモータと、前記モータに可変周波数の交流電力を供給しモータの回転速度を制御するインバータとを備えたドライ真空ポンプ装置の制御プログラムであって、
前記制御プログラムにより、前記ドライ真空ポンプ装置は、停電からの復電後に前記インバータがインバータ定格電流の１．５〜３．０倍の電流をモータに供給するように前記インバータが制御されることを特徴とするドライ真空ポンプ装置の制御プログラム。
【請求項８】
前記制御プログラムにより、前記ドライ真空ポンプ装置は、前記復電後に前記ドライ真空ポンプの速度が所定速度に復帰した時に、前記インバータがインバータ定格電流以下の電流をモータに供給するように前記インバータが制御されることを特徴とする請求項７記載のドライ真空ポンプ装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライ真空ポンプ装置、その制御方法および制御プログラムに係り、特に１秒以下程度の短時間に発生する停電を指す、「瞬停」等の停電後、真空ポンプの速度を直ちに定格状態に復帰できるドライ真空ポンプ装置、その制御方法および制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス、液晶、太陽光パネル、ＬＥＤ等の生産ラインにおいて、各種処理を行うチャンバ内を真空排気するためにドライ真空ポンプ装置が広く使用されている。ドライ真空ポンプ装置が、１秒以下程度の短時間に発生する停電を指す、「瞬停」等の停電によってポンプ運転制御が停止すると、真空ポンプの排気によって実現されていたチャンバの内圧が上昇し、チャンバ内のプロセス条件変化が発生する事で製造処理を続行することができず、生産ラインが停止する。停電によるドライ真空ポンプ装置のポンプ運転制御停止時間が長引くほど、甚大な被害につながるため、復電後は直ちにドライ真空ポンプ装置を再起動することが望まれる。また、停電によりチャンバの真空が破壊されると、チャンバ内で処理中であった製品を破損してしまうため、停電があってもチャンバ内圧への影響を軽微に抑えることが望まれる。
【０００３】
一般的に、ドライ真空ポンプ装置は、ドライ真空ポンプと、ドライ真空ポンプを駆動するモータと、モータの回転速度（回転周波数）を制御するインバータと、インバータの動作を制御する制御装置とを備え、モータに可変周波数の交流電力を供給することにより、ドライ真空ポンプの運転速度を制御するようにしている。
【０００４】
上述したインバータを備えたドライ真空ポンプ装置において、停電によってインバータ装置から真空ポンプ駆動モータへの電力供給が停止するため、真空ポンプとしては運転停止状態になり、ポンプ駆動モータは減速状態となる。
その後、入力電源が復電すると、直後にインバータ装置の出力制御は機能回復する。しかし、特にロータ側に永久磁石を用いた、直流無整流子電動機の場合、このポンプモータが回転状態にある時、インバータ出力を再開しようとすると、あたかもこのモータ自身がインバータ出力端子側に電力を供給する発電機であるかのごとく、大きな回生電力が発生する。
【０００５】
該回生電力によってインバータがダメージを受けるのを回避するために、一般的な手法では回生電力消費用の回生抵抗を設け、回生分の電力をこの抵抗により熱放散させる方法や、回生抵抗を設けずに、回生電力を電源側（入力側）に戻す制御を行う方法、或いは、モータが所定の回転数以下になるまで、インバータ制御は復帰せず、回生電力をモータ減速より自然減衰させる方法が提唱されている。
【０００６】
しかしながら、回生電力を回生抵抗で消費するように構成する場合には、回生抵抗および回生抵抗に回生電流を流すためのスイッチング機構が必要となる。そのため、部品点数が多くなり、インバータ装置全体が大型化し且つコストが上昇するという課題点がある。
また、回生電力を電源側（入力側）に戻す制御を行う場合には、インバータ内のスイッチング素子等のパワーデバイスの制御が難しく、制御用回路を設けるコストも上昇するので、回生電力を入力側に返す制御にも課題点がある。
【０００７】
そこで、上述の問題点を解消し装置コストの上昇を避けるために、通常、ドライ真空ポンプ装置においては、停電時に、回生電力がインバータ側に返らないよう、ポンプ・モータが所定の回転数以下になるまで、インバータ制御は復帰せず、回生電力をモータ減速にて自然消費させ、ポンプ・モータが所定の回転数以下になった後、ドライ真空ポンプを再起動するようにしている。
【０００８】
一方で、ドライ真空ポンプの速度が低下すると、ポンプ性能が低下し、チャンバ内のガスの排気速度が低下するため、チャンバ内圧が上昇し、チャンバの真空が破壊され、チャンバ内で製造処理中の製品がダメージを受ける。
また、半導体製造装置に対して、ドライ真空ポンプを使用する場合、半導体製造装置業界標準として制定されているＳＥＭＩ規格にて、瞬時停電に関する規定が有り、１秒以内の停電発生時には通常通りの運転継続と復電時には速やかなポンプ回転復帰が求められている。
したがって、半導体製造装置向けのドライ真空ポンプでは、停電発生復電後のポンプ速度の復帰に対する制御方法が、大きな課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１１０１３９号公報
【特許文献２】特開２０１１−６９２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、瞬時停電に起因する排気対象のチャンバの内圧の変動を極小にすることができるドライ真空ポンプ装置、その制御方法および制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のドライ真空ポンプ装置の態様は、ドライ真空ポンプと、前記ドライ真空ポンプを駆動するモータと、前記モータに可変周波数の交流電力を供給しモータの回転速度を制御するインバータと、前記インバータを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、停電を検出する機能を具備し、前記制御装置は、停電から復帰した復電後に前記インバータがインバータ定格電流の１．５〜３．０倍の電流をモータに供給するように前記インバータを制御することを特徴とする。
【００１２】
本発明の好ましい態様は、前記制御装置は、復電後に前記ドライ真空ポンプの速度が所定速度に復帰した時に、前記インバータがインバータ定格電流以下の電流をモータに供給するように前記インバータを制御することを特徴とする。
【００１３】
本発明の好ましい態様は、前記インバータのスイッチング素子の定格電流は、前記インバータ定格電流の１．５〜３．０倍であることを特徴とする。
【００１４】
本発明のドライ真空ポンプ装置の制御方法の態様は、ドライ真空ポンプと、前記ドライ真空ポンプを駆動するモータと、前記モータに可変周波数の交流電力を供給しモータの回転速度を制御するインバータとを備えたドライ真空ポンプ装置の制御方法において、停電からの復電後に前記インバータがインバータ定格電流の１．５〜３．０倍の電流をモータに供給するように前記インバータを制御することを特徴とする。
【００１５】
本発明の好ましい態様は、前記復電後に前記ドライ真空ポンプの速度が所定速度に復帰した時に、前記インバータがインバータ定格電流以下の電流をモータに供給するように前記インバータを制御することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記インバータのスイッチング素子の定格電流は、前記インバータ定格電流の１．５〜３．０倍であることを特徴とする。
【００１６】
本発明のドライ真空ポンプ装置の制御プログラムの態様は、ドライ真空ポンプと、前記ドライ真空ポンプを駆動するモータと、前記モータに可変周波数の交流電力を供給しモータの回転速度を制御するインバータとを備えたドライ真空ポンプ装置の制御プログラムであって、前記制御プログラムにより、前記ドライ真空ポンプ装置は、停電からの復電後に前記インバータがインバータ定格電流の１．５〜３．０倍の電流をモータに供給するように前記インバータが制御されることを特徴とする。
【００１７】
本発明の好ましい態様は、前記制御プログラムにより、前記ドライ真空ポンプ装置は、前記復電後に前記ドライ真空ポンプの速度が所定速度に復帰した時に、前記インバータがインバータ定格電流以下の電流をモータに供給するように前記インバータが制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、瞬時停電を検出して、瞬時停電から復帰したら、インバータからインバータ定格電流の数倍の大電流をモータに供給することによって、停電によって低下したポンプ速度を直ちに復帰させることができる。従って、ドライ真空ポンプによって排気されるチャンバの内圧の変動を極小にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明に係るドライ真空ポンプ装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、従来技術によるドライ真空ポンプ装置の制御と本発明の一態様におけるドライ真空ポンプの制御を対比して示すグラフであり、図２（ａ）は従来技術によるドライ真空ポンプ装置の制御を示し、図２（ｂ）は本発明の一態様におけるドライ真空ポンプ装置の制御を示す。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、従来技術によるドライ真空ポンプ装置の制御と本発明の一態様におけるドライ真空ポンプ装置の制御を示すグラフであり、図３（ａ）は従来技術によるドライ真空ポンプ装置の制御を示し、図３（ｂ）は本発明の一態様におけるドライ真空ポンプ装置の制御を示す。
【図４】図４は、本発明のインバータ制御方法の一態様を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明のインバータの制御フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るドライ真空ポンプ装置、その制御方法および制御プログラムの実施形態を図１乃至図５を参照して説明する。図１乃至図５において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、本発明に係るドライ真空ポンプ装置の全体構成を示す模式図である。図１に示すように、ドライ真空ポンプ装置は、ドライ真空ポンプ１と、ドライ真空ポンプ１を回転駆動するモータ２と、モータ２の回転速度を制御するモータドライバ３と、モータドライバ３の動作を制御する制御装置４とを備えている。モータドライバ３は、ブレーカ６を介して商用電源等のＡＣ電源７に接続されている。ドライ真空ポンプ１の吸気口は半導体製造装置等のチャンバ５に接続されており、チャンバ５内をドライ真空ポンプ１により真空排気するように構成されている。
【００２１】
モータドライバ３は、ＡＣ電源７から供給された交流電力を直流電力に変換するコンバータ１０と、変換された直流電力を所望の周波数を有する交流電力に変換するインバータ１１と、インバータ１１のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のＯＮ−ＯＦＦ動作を指令するゲートドライブ信号をインバータ１１に送るドライバ制御部１２とを備えている。コンバータ１０には、電圧を平滑化するためのコンデンサＣ１が備えられている。
【００２２】
ドライバ制御部１２は、ドライ真空ポンプ１の運転指令速度等に基づいてＰＷＭ信号を生成し、これをインバータ１１に送信する。制御装置４は、ドライバ３全体の動作を制御し、さらに外部の上位機器との通信をするように構成されている。ドライバ制御部１２は、モータ２の運転情報として、モータドライバ３からモータ２に供給される電流値を受け取り、この電流値からモータ２の回転速度を算出し、予め定められた目標回転速度と算出された回転速度との差に基づいてＰＷＭ信号を生成し、これをモータドライバ３のインバータ１１に送信する。インバータ１１はＰＷＭ信号に従ってスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６を駆動し、モータ２を目標回転速度で回転させるための入力電圧をモータ２に印加する。さらに、制御装置４は、ユーザの操作に従ってドライ真空ポンプ１の起動信号および停止信号をドライバ制御部１２に送信するように構成されている。
【００２３】
図１に示すように構成されたドライ真空ポンプ装置において、瞬停等の停電時には、ドライ真空ポンプ１が運転停止になるが、この運転停止時の減速に伴い、モータ２において回生電力が発生する。この回生電力はインバータ１１に返ってくる。
本発明においては、停電後の復電時に制御装置４からモータドライバ３にドライ真空ポンプ１の起動信号を送信、或いは停電最中も起動信号を送信し続け、ＡＣ電源７からインバータ１１にモータ駆動用電力を供給するように構成しているため、インバータ１１にはモータ２からの回生電力とＡＣ電源７から供給されるモータ駆動用電力とが重畳されることになる。すなわち、インバータ１１には、モータ２からの回生電流とＡＣ電源７からのモータ駆動用電流とが重畳されることになるため、この重畳される大きな電流にインバータ１１が耐えられるようにする必要がある。そのため、本発明においては、インバータのスイッチング素子の定格電流について、汎用インバータの定格電流よりも大きい定格電流の専用インバータを用いている。
【００２４】
汎用インバータの定格電力と、使用するスイッチング素子の定格電流仕様の関係は、インバータメーカ各社で独自の計算方法を採用しているが、表１は、その一例と、本発明で用いる専用インバータとの比較対比表である。
【表１】
2017145726.tif 000003
表１では、スイッチング素子の定格電流について、インバータの定格電力毎に、汎用インバータと専用インバータとを比較対比している。表１から明らかなように、本発明においては、スイッチング素子の定格電流（設定）について、汎用インバータの１．５倍〜２．５倍の専用インバータを用いている。本発明者らの知見によれば、汎用インバータに対する本発明の専用インバータの定格電流比は、１．５倍〜２．５倍に限らず、１．５倍〜３．０倍程度の範囲であればよい。
【００２５】
このように、インバータ１１を大電流に耐えられるスイッチング素子を有するインバータで構成することにより、停電時にモータ側で発生する回生電力をインバータ１１のパワーデバイスで消費しつつＡＣ電源７から電力をインバータ１１に供給することにより、１秒以内の短時間の停電発生、復電後は直ちにドライ真空ポンプ１を再起動することが可能である。
【００２６】
図２（ａ），（ｂ）は、従来技術によるドライ真空ポンプ装置の制御と本発明の一態様におけるドライ真空ポンプ１の制御を対比して示すグラフであり、図２（ａ）は従来技術によるドライ真空ポンプ装置の制御を示し、図２（ｂ）は本発明の一態様におけるドライ真空ポンプ装置１の制御を示す。図２（ａ），（ｂ）において、横軸は時間（ｔ）を示し、１秒は１ｓで示す。縦軸は、インバータへの入力電圧（Ｖ）、インバータ出力、ポンプ回転数（ｒｐｍ）およびチャンバ内圧を示す。
図２（ａ）に示すように、従来技術においては、瞬停によってインバータへの入力電圧がＯＦＦになると、インバータ出力もＯＦＦになる。瞬停後に復電しても、モータの回転数が低下し、回生電力が発生しない、もしくは、発生する回生電力が十分に小さくなるのを待つため、インバータ出力ＯＦＦの状態は１秒近く継続する。インバータ出力がＯＦＦの間に、ポンプ回転数は低下し、チャンバ内圧は上昇する。図２（ａ）においては瞬停の時間が短い場合と、やや長い場合と、中間の場合の三つの態様が示されているが、瞬停の時間の長短に拘わらずインバータ出力は約１秒間ＯＦＦとなり、いずれの態様においてもポンプ回転数の低下度合およびチャンバ内圧の上昇度合は概略同一である。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、本発明の一態様においては、瞬停によってインバータへの入力電圧がＯＦＦになるとインバータ出力もＯＦＦになるが、復電すると、モータの回転数低下によって発生する回生電力が低下するのを待つことなく、直ちにインバータ出力はＯＮになる。図２（ｂ）においても、瞬停の時間が短い場合と、やや長い場合と、中間の場合の三つの態様が示されているが、いずれの態様においても復電すると直ちにインバータ出力はＯＮになる。このように、復電後にインバータ出力が直ちにＯＮになるために、ポンプ回転数の低下およびチャンバ内圧の上昇は抑制される。
【００２８】
図３（ａ），（ｂ）は、従来技術によるドライ真空ポンプ装置の制御と本発明の一態様におけるドライ真空ポンプ装置１の制御を示すグラフであり、図３（ａ）は従来技術によるドライ真空ポンプ装置の制御を示し、図３（ｂ）は本発明の一態様におけるドライ真空ポンプ装置１の制御を示す。図３（ａ），（ｂ）において、横軸は時間（ｔ）を示し、１秒は１ｓで示す。縦軸は、インバータへの入力電圧（Ｖ）、インバータ出力、ポンプ回転数（ｒｐｍ）およびチャンバ内圧を示す。
図３（ａ）に示すように、従来技術においては、短時間の間に瞬停が繰返し起こると（図では、瞬停が１秒おきに三回繰返し起こった場合を示す）、最初の瞬停でインバータへの入力電圧がＯＦＦになると、インバータ出力はＯＦＦとなり、その後一時的に復電しても、発生する回生電力の低下を待つため次の瞬停までにインバータ出力がＯＮになることはなく、インバータ出力は最後の瞬停までＯＦＦ状態が続く。最後の瞬停後に復電すると時間遅れをもってインバータ出力はＯＮとなる。このように、短時間の間に瞬停が繰返し起こると、インバータ出力は、かなり長い時間（図示例では３秒）に亘ってＯＦＦ状態になる。その間、ポンプ回転数は低下し続け０ｒｐｍまで低下する。そのため、チャンバ内圧は最高レベル（Ｈｉｇｈ）まで上昇する。
【００２９】
図３（ｂ）に示すように、本発明の一態様においては、短時間の間に瞬停が繰返し起こると（図では、瞬停が１秒おきに三回繰返し起こった場合を示す）、インバータへの入力電圧がその都度ＯＦＦになり、インバータ出力はその都度ＯＦＦになるが、回生電力が低下するのを待つことがないため、復電するとインバータ出力は、瞬停の時間の長短に拘わらずいずれの場合も直ちに回復してＯＮになる。瞬停が起こるとポンプ回転数はその都度僅かに低下するが、復電すると直ちにインバータ出力が回復するため、ポンプ回転数の低下度合は少なく、またチャンバ内圧の上昇度合も僅かである。そのため、インバータ出力の回復とともにチャンバ内圧は最低レベル（Ｌｏｗ）に直ちに到達する。このように本発明によれば、停電によってインバータ出力がＯＦＦになっても、復電後直ちにインバータ出力をＯＮにすることが可能であり、真空ポンプの回転数が定格回転数にわずかな時間で回復するため、チャンバ内圧の変動を抑制することができる。
【００３０】
ここで、インバータ自体の定格電流は、ポンプに求められるスペック（排気速度や排気時間、許容ガス流量等）に応じて実験的に選定される。インバータの定格電流とは、インバータが連続的に出力可能な最大電流値である。インバータ内部のスイッチング素子やその他の部品、冷却機構などは、インバータがインバータの定格電流値を連続的に出力しても問題ないように設計される。ここで、本発明においては、インバータのスイッチング素子の定格電流は、インバータの定格電流の１．５〜３．０倍とする。スイッチング素子の定格電流に比較してインバータの定格電流を低く抑えることにより、インバータのスイッチング素子以外の部品や冷却機構を低い電流に対応したものとすることができ、インバータの大型化を回避し、コストダウンが可能になる。
【００３１】
図１の制御装置４には記憶媒体読取装置が接続されるコネクタ（図示せず）が設けられており、必要に応じて記憶媒体読取装置を接続して制御プログラムやデータを外部の記憶媒体から読み取ることが可能となっている。そして、上述したように、停電から復電すると、モータから回生電力が低下するのを待つことなく、直ちにインバータ出力をＯＮとする制御を行うための制御プログラムを格納した記憶媒体を用意し、その記憶媒体から制御プログラムを読み取って制御装置４にインストールすることにより、既存の真空ポンプ装置において本発明を実行することが可能になる。
【００３２】
図２（ｂ）および図３（ｂ）に示す本発明においては、瞬停後の復電時に、インバータ１１からモータ２に供給されるインバータ出力電流は、インバータ１１の定格電流以下に制御している。
本発明者らは、瞬停後の復電時にインバータ１１からモータ２に供給するインバータ出力電流をインバータ１１の定格電流以下に制御しているため、モータ出力が制限されて真空ポンプの回転速度が制限される結果、理想的な状態に比べるとチャンバ内圧の上昇度合いが大きく、上昇時間が長い場合があることに注目した。
そこで、本発明の一態様では、瞬停後の復電時に、インバータ１１からモータ２に供給するインバータ出力電流を、インバータ１１の定格電流の数倍とするものである。これにより、瞬停時のチャンバの圧力変動をさらに小さくすることができる。以下、この態様を図４および図５を参照して説明する。
【００３３】
図４は、本発明のインバータ制御方法の一態様を示すグラフである。図４において、横軸は時間（ｔ）を示し、縦軸は、電源電圧（Ｖ）、ポンプ回転速度（ｒｐｍ）、チャンバ内圧、およびインバータ出力電流（Ａ）を示す。
図４に示すように、瞬時停電が起こると、電源電圧が失われ、インバータ出力電流はＯＦＦとなる。これにより、真空ポンプの回転速度は徐々に低下する。瞬時停電が復帰して復電後、インバータ１１は、インバータ定格電流の１．５〜３．０倍、さらに望ましくは２．０〜３．０倍のインバータ電流をモータ２に出力する。このように、復電後にインバータ１１は、インバータ定格電流の１．５〜３．０倍の大電流をモータ２に供給するため、モータ出力が大きくなり、図４に示すようにポンプ回転速度は急速に上昇して短時間で規定の回転速度に戻る。そのため、瞬時停電後にチャンバ内圧はわずかに上昇するが、復電後の真空ポンプの回転速度の急上昇によって、チャンバ内圧は元の圧力まで速やかに復帰する。したがって、チャンバの圧力変動は微小である。真空ポンプの回転速度が規定速度に復帰したら、インバータ出力電流をインバータ定格電流以下まで低下させる。インバータ出力電流をインバータ定格電流以下に下げる制御においては、インバータ１１は、需要側すなわちチャンバ側における真空圧から要求される真空ポンプの回転速度に見合ったインバータ電流を出力することになる。
【００３４】
本発明のスイッチング素子の定格電流は、インバータの定格電流の１．５〜３．０倍であるため、瞬停時の復電後にインバータ１１は、インバータ定格電流の１．５〜３．０倍の大電流をモータ２に供給することができる。
【００３５】
なお、瞬時停電が起きて、電源電圧が失われても、ドライバ制御部１２等の制御回路が生きていて、コンデンサＣ１に電荷が溜まっていればインバータ１１は電流を出力することができる。停電中にコンデンサＣ１の電力が消費され、モータ２への電力供給ができなくなった場合に本発明は有効となる。
【００３６】
上述した説明においては、ドライ真空ポンプがルーツ型ドライ真空ポンプ等の回転型ポンプの場合を説明したが、ドライ真空ポンプが往復型ポンプの場合には、モータの回転がポンプの往復動に変換されるためにポンプの回転速度をポンプの往復動の速度に置き換えればよい。
【００３７】
図５は、本発明のインバータの制御フローを示す図である。図５に示すように、インバータ１１の動作が開始されると、ＡＣ電源７の電源電圧を測定し、電源電圧と規定電圧とを比較し、電源電圧が規定電圧より低い場合（Ｙｅｓの場合）には停電と判断し、インバータ１１は出力しない（インバータ出力ＯＦＦ）。電源電圧が規定電圧より高い場合（Ｎｏの場合）には電源電圧測定のステップに戻る。インバータ出力ＯＦＦ後、再び、電源電圧を測定し、電源電圧が規定電圧より高い場合（Ｙｅｓの場合）には復電と判断し、インバータ出力電流（インバータ制限電流）をインバータ定格電流の１．５〜３．０倍に上げる。ここで、インバータ制限電流とは、制御装置４からモータドライバ３に指令される、インバータ１１が出力する最大電流制限値である。電源電圧が規定電圧より低い場合（Ｎｏの場合）には電源電圧測定のステップに戻る。上記インバータ出力電流を上げるステップの後、ポンプ速度と所定の速度とを比較し、ポンプ速度が所定の速度より大きい場合（Ｙｅｓの場合）には瞬停復帰動作は終了と判断し、インバータ出力電流（インバータ制限電流）をインバータ定格電流以下の通常値に復帰させ、制御フローを終了する。ポンプ速度が所定の速度より小さい場合（Ｎｏの場合）にはインバータ出力電流を上げるステップに戻る。ここで、所定の速度とは、ポンプ定格速度の９０％〜９９％の範囲内の速度である。
【００３８】
上記電源電圧の測定については、制御装置４をＡＣ電源側に接続し、電源電圧を測定できる構成にするか、あるいはドライバ制御部１２をＡＣ電源側に接続し、電源電圧を測定できる構成にする。
【００３９】
なお、停電からの復電後にインバータ１１がインバータ定格電流の１．５〜３．０倍の電流をモータに供給するようにインバータ１１を制御するための制御プログラムを格納した記憶媒体を用意し、前述のように記憶媒体読取装置を介して制御プログラムを制御装置４にインストールすることにより、既存の真空ポンプ装置において本発明を実行することが可能になる。
【００４０】
なお、図４に示される本発明においては、瞬時停電からの復電中のインバータ出力電流が瞬時停電からの復帰中の制限電流に到達しているが、本発明はインバータの出力電流が必ず制限電流に到達することを意味しない。チャンバの圧力変動の程度によっては、瞬時停電からの復帰中にインバータの出力電流が通常のインバータ定格電流値を超えるが、制限電流に到達せずに復帰動作が終了する場合もある。
【００４１】
これまで、スイッチング素子の定格電流が、インバータの定格電流の１．５〜３．０倍、さらに望ましくは２．０〜３．０倍であるインバータを用いて瞬時停電からの復帰動作を行うことについて述べたが、通常のインバータ、すなわちスイッチング素子の定格電流がインバータの定格電流と等しいか僅かに大きい程度のインバータを用いた場合であっても、本発明は適用できる。つまり、瞬時停電からの復電後の僅かな時間のみ、インバータの制限電流値をインバータ定格電流の１．５〜３．０倍に上げることにより、短時間スイッチング素子を流れる電流がスイッチング素子の定格電流を超えることがあっても支障がない場合は、本発明を適用することができる。これによっても、復電後の真空ポンプの回転速度の急上昇によって、チャンバ内圧を元の圧力まで速やかに復帰させることができる。
【００４２】
なお、本発明は１秒以下程度の短時間に発生する停電時だけでなく、１秒以下程度の短時間電圧降下が生じた場合にも適用可能である。
【００４３】
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００４４】
１  ドライ真空ポンプ
２  モータ
３  モータドライバ
４  制御装置
５  チャンバ
６  ブレーカ
７  ＡＣ電源
１０  コンバータ
１１  インバータ
１２  ドライバ制御部
Ｃ１  コンデンサ
Ｓ１〜Ｓ６  スイッチング素子
【図１】
2017145726.tif 000004
【図２】
2017145726.tif 000005
【図３】
2017145726.tif 000006
【図４】
2017145726.tif 000007
【図５】
2017145726.tif 000008