[发明专利]用于真空泵的电力供应系统以及真空泵

说明书

用于真空泵的电力供应系统，包括：电力供应器件，以向真空泵供应电能，用于操作；以及能量储存器件，连接到真空泵，以在真空泵的降速期间储存由真空泵产生的能量。

本发明涉及用于真空泵的电力供应系统以及具有此类电力供应系统的真空泵。

真空泵的某些使用者要求在升速（ramp-up）期间使其真空泵从零转速快速循环到全转速，执行其分析，并且而后在降速（ramp-down）期间使泵从全速停止到静止。由于若干因素，因此涡轮泵升速时间（从静止到全速）可为若干分钟。同样地，减速时间（全速到静止）可花费若干分钟。这对于仅当泵实现例如全转速时才可操作其处理的客户可产生不便。

长升速时间是由于由马达传递的有限扭矩，但也可由电力供应能力影响，所述电力供应由客户选择。例如，某个泵的额定功率可为100W，但由于成本或尺寸限制，因此客户可选择50W电力供应。这对于全速运转可为足够的电力，但代价是缓慢的升速时间。附加地，可存在有系统功率/预算限制或由于经济原因的限制。因此，在电力供应能力和所要求的系统升降时间（ramp time）之间存在有应进行的平衡。

因此，本发明的目的是提供电力供应，以改善循环时间。

此技术问题由根据权利要求1的电力供应系统、根据权利要求6的真空泵以及还由根据权利要求7的用于关闭真空泵的方法和根据权利要求8的用于启动真空泵的方法解决。

本发明的用于真空泵的电力供应系统包括电力供应器件，以向真空泵供应电能，用于操作。能量储存器件与电力供应器件连接，由此，能量储存器件被配置为在真空泵的降速期间储存由真空泵产生的能量。因此，能量储存器件可经由马达控制器连接到电力供应器件。因此，能量储存器件直接连接到马达控制器，并且电力供应器件也直接连接到马达控制器，而马达控制器连接到真空泵。通常，真空泵包括诸如转子的快速旋转组件以及与转子连接的若干转子元件。通过转子元件，气体从泵入口被输送到泵出口。在切断真空泵时，为了使真空泵降速，电力供应器件被切断。由于惯性力，因此旋转元件以旋转速度保持旋转。此旋转速度使电流引入到电动马达的绕组中。电流而后被引导到能量储存器件，并且被储存。在旋转转子的旋转能量被储存在能量储存器件中时，能量从转子中被抽取，因此，减少了降速时间，并且可缩短减速时间。因此，改善了循环时间。其中，术语降速不限于转子从全转速到零转速的完全减速，而是还包括转子的转速的任何实质性降低和至少部分降低。

优选地，在真空泵的升速期间，使用被储存在能量储存器件中的能量。因此，能量储存器件的储存能量能够加速升速过程，并且因此减少升速时间。优选地，被储存在能量储存器件中的能量与电力供应器件的电能组合。因此，在真空泵启动或升速时（优选地，由马达控制器发起，所述马达控制器被配置为向电力供应器件发送开始信号，以便发起真空泵的升速），电力供应器件被接通，以便使真空泵升速，并且附加地使用被储存在能量储存器件中的能量，以加速升速过程。作为结果，更小的电力供应器件是可能的，因为附加能量由能量储存器件提供，以实现快速循环。电力供应器件可因此被选择为提供更少电力，这对于真空泵的正常操作用于全速运转仍是足够的，因为泵循环的最消耗能量的部分（即，升速过程）由能量储存器件支持。因此，由于更小的电力供应器件，因此可降低成本，同时可改善循环时间。其中，术语升速不限于转子从零转速到全转速的完全加速，而是还包括转子的转速的任何实质性升高或至少部分升高。

优选地，在能量储存器件中的能量以电能、机械能、化学能和/或热能被储存。

优选地，能量储存器件包括电池、电容、压力容器或飞轮，以储存能量。特别地，如果在能量储存器件中的能量以机械能或热能被储存，则采用其它装置，以便将储存的机械能或热能转化为电能，所述电能而后与电力供应器件的电能组合。

在一个实施例中，向真空泵提供的电能完全由能量储存器件产生。因此，在断电的情况下，泵能够进一步操作。附加地，如果泵暂时不连接到电源（mains）电力供应，则泵可进一步操作。因为与升速过程相比，在全运转速度下操作真空泵仅要求更少的电力，所以可能的是，至少在暂时断开连接期间，由被储存在能量储存器件中的能量进一步操作真空泵。