CN105026760A - 液体供给装置 - Google Patents

液体供给装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105026760A
CN105026760A CN201380073848.0A CN201380073848A CN105026760A CN 105026760 A CN105026760 A CN 105026760A CN 201380073848 A CN201380073848 A CN 201380073848A CN 105026760 A CN105026760 A CN 105026760A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
flow
frequency
torque
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380073848.0A
Other languages
English (en)
Inventor
花冈一成
山下宰司
清水元治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MATSUI CO Ltd
Original Assignee
MATSUI CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MATSUI CO Ltd filed Critical MATSUI CO Ltd
Publication of CN105026760A publication Critical patent/CN105026760A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
    • G05D7/0676—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on flow sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/08—Regulating by delivery pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
    • G05D16/2006—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means
    • G05D16/2066—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using controlling means acting on the pressure source
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003—Measured parameter
    • B29C2945/76033—Electric current or voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76177—Location of measurement
    • B29C2945/76314—Auxiliary devices
    • B29C2945/76334—Auxiliary devices auxiliary fluid supplying devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494—Controlled parameter
    • B29C2945/76498—Pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76494—Controlled parameter
    • B29C2945/76545—Flow rate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76655—Location of control
    • B29C2945/76775—Fluids
    • B29C2945/76782—Fluids temperature control fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/05—Pressure after the pump outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/09—Flow through the pump
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/0086—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control specially adapted for high speeds, e.g. above nominal speed
    • H02P23/009—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control specially adapted for high speeds, e.g. above nominal speed using field weakening
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8158—With indicator, register, recorder, alarm or inspection means
    • Y10T137/8326—Fluid pressure responsive indicator, recorder or alarm
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/85978—With pump
    • Y10T137/85986—Pumped fluid control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明提供一种能使液体的流量及压力最适宜的液体供给装置。液体供给装置包括对交流电源的频率进行变换的变换器、具有由变换器驱动的电动机的泵、和控制部等。控制部包括物理量检测部和介质控制部等。物理量检测部检测与变换器的输出相关的物理量。介质控制部根据物理量检测部检测出的物理量，控制泵供给的液体的流量和压力中的至少一者。

Description

液体供给装置
技术领域
本发明涉及液体供给装置，其包括对交流电源的频率进行变换的变换器和具有由变换器驱动的电动机的泵，该液体供给装置用泵供给液体。
背景技术
在使用塑料等合成树脂将模制品注射成型的注射成型机中，用到了模具。注射成型的模具包括作为熔融塑料所填充的空间部分的腔体、和使熔融塑料冷却硬化用的冷却水等液体流动的管路。将模具的温度正确地维持在所需的温度，对提高模制品的精度是非常重要的。
因此，模具温度调整装置被公开，该模具温度调整装置，利用泵使设于槽中的加热器所加热的液体按槽、热交换器、模具、槽的顺序循环，用温度传感器测定从热交换器流出的液体的温度，根据测定值调整模具的温度(参照专利文献1)。
现有技术文献
【专利文献1】日本特开平5－131455号公报
发明内容
发明所要解决的课题
模具的腔体的形状或构造因模制品的形状或构造等而异，因此，为了将适当流量和压力的液体供给至模具，必须根据供给的流量或压力选择使用例如级联泵(cascade pump)或离心泵等适当的泵。另外，在根据模具使用了所需的泵的情况下，当改变了成型机所使用的模具时，模具的压力损失发生变化，而且向模具供给的液体的流量也发生变化。因此，为了使供给至模具的液体的压力和流量处于最适合的状态，需要更换成其它的泵。
另外，在使用了能供给较高压液体的级联泵的情况下，当在模具等上的压力损失导致压力上升时，泵的电流超过额定电流，过电流导致泵的动作停止。为了防止这样的事态发生，在供给液体的管路中设置用于减小压力的旁路，当管路的压力超过一定值时使旁路运转，从而保护了泵。
另外，在使用了能供给较大流量液体的离心泵的情况下，当流量增加时，泵的电流超过额定电流，过电流导致泵的动作停止。为了防止这样的事态发生，必须在管路中设置用于限制流量的手动的阀门，并调整阀门的开闭。但是，流量计的价格非常昂贵，实际上几乎不会设置流量计。因此，实际的情况是,不能把握实际的液体流量，用手动阀门过度地限制了流量。
本发明鉴于这样的情况作出，目的在于提供能够使液体的流量和压力最适合的液体供给装置。
第一发明的液体供给装置包括：对交流电源的频率进行变换的变换器、和具有由该变换器驱动的电动机的泵，所述液体供给装置通过该泵供给液体，所述液体供给装置的特征在于，包括：检测与所述变换器的输出相关的物理量的物理量检测部；和根据该物理量检测部检测出的物理量控制所述泵供给的液体的流量和压力中的至少一者的介质控制部。
第二发明的液体供给装置，其特征在于，在第一发明中，所述物理量检测部检测所述电动机的转矩、转矩电流和功率中的至少一者。
第三发明的液体供给装置，其特征在于，在第一发明或第二发明中，所述介质控制部控制所述变换器变换的频率，来控制所述泵供给的液体的流量和压力中的至少一者。
第四发明的液体供给装置，其特征在于，在第一发明至第三发明的任意一项中，所述介质控制部根据管路阻力特性、以及所述物理量检测部检测出的物理量控制所述泵供给的液体的流量和压力中的至少一者，所述管路阻力特性表示用于供给流体的管路中的该流体的摩擦阻力与流量之间的关系。
第五发明的液体供给装置，其特征在于，在第四发明中，所述介质控制部将所述变换器变换的频率控制为由所述管路阻力特性和电动机的转矩曲线划定的频率，来控制所述泵供给的液体的流量和压力中的至少一者。
第六发明的液体供给装置，其特征在于，在第四发明或第五发明中，在所述变换器变换后的频率高于由所述管路阻力特性和电动机的转矩曲线划定的频率的情况下，所述介质控制部降低所述变换器的频率来减少流体的流量。
第七发明的液体供给装置，其特征在于，在第四发明至第六发明的任意一项中，在所述变换器变换后的频率低于由所述管路阻力特性和电动机的转矩曲线划定的频率的情况下，所述介质控制部提高所述变换器的频率来增加流体的流量或压力。
第八发明的液体供给装置，其特征在于，在第四发明至第七发明的任意一项中，在所述物理量检测部检测出的转矩或转矩电流大于规定的阈值的情况下，所述介质控制部将所述变换器的频率降低至由所述管路阻力特性和电动机的转矩曲线划定的频率来减少流体的压力。
第九发明的液体供给装置，其特征在于，在第一发明至第八发明的任意一项中，包括对所述泵供给的液体的流量进行设定的流量设定部，所述介质控制部将所述变换器变换的频率调整为由所述流量设定部设定的流量和所述电动机的转矩曲线划定的频率来控制流体的压力。
第十发明的液体供给装置，其特征在于，在第一发明至第九发明的任意一项中，包括对所述泵供给的液体的压力进行设定的压力设定部，所述介质控制部将所述变换器变换的频率调整为由所述压力设定部设定的压力和所述电动机的转矩曲线划定的频率来控制流体的流量。
第十一发明的液体供给装置，其特征在于，在第一发明至第十发明的任意一项中，压力计算部，其根据预先确定的所述液体的压力与所述电动机的转矩或转矩电流之间的关系、以及所述物理量检测部检测出的所述电动机的转矩或转矩电流，计算所述泵供给的液体的压力；和压力显示部，其对所述压力计算部计算出的压力进行显示。
第十二发明的液体供给装置，其特征在于，在第十一发明中，包括通知部，其在所述压力计算部计算出的压力超出了规定的压力范围的情况下，就该情况进行通知。
第十三发明的液体供给装置，其特征在于，在第一发明至第十一发明的任意一项中，流量计算部，其根据预先确定的所述液体的流量与所述变换器变换的频率之间的关系、以及所述变换器变换后的频率，计算所述泵供给的液体的流量；和流量显示部，其对所述流量计算部计算出的流量进行显示。
第十四发明的液体供给装置，其特征在于，在第十三发明中，包括通知部，其在所述流量计算部计算出的流量超出了规定的流量范围的情况下，就该情况进行通知。
在第一发明中，物理量检测部检测与变换器的输出相关的物理量。与变换器的输出相关的物理量例如是电动机的转矩，也可以包含能变换为电动机转矩的转矩电流、负载电流或电动机的输出功率等。物理量检测部也可以设于变换器的内部，或者，也可以在电动机侧设置传感器进行检测。介质控制部根据物理量检测部检测出的物理量，控制泵供给的液体的流量和压力中的至少一者。液体的流量与电动机的旋转轴的转速即变换器变换的频率之间具有成比例的关系。另外，液体的压力与电动机的转矩具有成比例的关系。例如，为了使液体的流量增大或减小，控制变换器的频率使之提高或降低，为了使液体的压力增大或减小，控制变换器的频率使得电动机的转矩增大或减小，由此能够使液体的流量或压力为最适合的值。
在第二发明中，物理量检测部检测电动机的转矩、转矩电流和功率(输出功率)中的至少一者。由此，能够使用物理量检测部检测出的电动机的转矩、转矩电流或功率进行用于控制变换器变换的频率的反馈。
在第三发明中，介质控制部控制变换器变换的频率来控制泵供给的液体的流量和压力中的至少一者。在泵的叶轮的旋转速度即电动机的旋转轴的旋转速度与泵供给的液体的流量之间，具有流量与旋转速度成比例的关系。另外，在电动机的旋转轴的旋转速度与泵供给的液体的压力之间，具有压力与旋转速度的平方成比例的关系。电动机的旋转轴的旋转速度与变换器变换的频率成比例，液体的压力与电动机的转矩或转矩电流成比例。就变换控制后的电动机而言，在变换器的频率与电动机的转矩之间具有由电动机的转矩曲线表现的特性。因此，通过控制变换器的频率，能够控制液体的流量，并且，通过沿着转矩曲线控制电动机的转矩，能够控制液体的压力。
在第四发明中，介质控制部根据物理量检测部检测出的物理量、以及表示用于供给流体的管路中的流体的摩擦阻力与流量的关系的管路阻力特性，控制泵供给的液体的流量和压力中的至少一者。管路阻力特性表示管路中流动的液体的摩擦阻力与流量的关系，液体的摩擦阻力与流量的平方成比例。当液体的压力增加时，摩擦阻力也增加。即，管路中流动的液体的流量与压力的关系依赖于该管路的管路阻力特性而变化。因此，无论管路的管路阻力特性是怎样的特性，或者即便不能掌握管路阻力特性具体是怎样的特性，都能够通过控制变换器的频率来控制液体的流量，并且能够根据管路阻力特性控制液体的压力。
在第五发明中，介质控制部将变换器变换的频率控制为由管路阻力特性和电动机的转矩曲线划定的频率，来控制泵供给的液体的流量和压力中的至少一者。在管路中流动的液体的流量与压力的关系依赖于该管路的管路阻力特性而变化。另一方面，变换控制后的电动机的转矩根据变换器的频率依赖于电动机的转矩曲线而变化。另外，电动机的转矩与液体的压力成比例。由管路阻力特性和电动机的转矩曲线划定的频率是指，例如，液体的压力及流量满足管路阻力特性、并且变换器的频率和电动机的转矩在使用的转矩曲线上这样的频率。即，无论管路的管路阻力特性是怎样的特性，或者即便不能掌握管路阻力特性具体是怎样的特性，都能够通过调整变换器变换的频率，使液体的流量和压力根据管路阻力特性变化，并且使电动机的转矩在转矩曲线上，因此，能够使电动机以其使用范围内的最大能力被使用。而且，即使模具等的负载的状态发生变化，也能以电动机的最大能力供给液体的压力及流量。
在第六发明中，在变换器变换后的频率高于由管路阻力特性和电动机的转矩曲线划定的频率的情况下，介质控制部降低变换器的频率使流体的流量减小。在模具等的负载的状态发生变化、假设液体的流量增加了的情况下，虽然液体的压力及流量满足管路阻力特性，但变换器的频率和电动机的转矩超出了使用的转矩曲线。因此，通过在液体的压力及流量满足管路阻力特性的状态下降低变换器的频率使流体的流量减小，将变换器的频率和电动机的转矩控制在使用的转矩曲线上。由此，以往，由于不能掌握管路的流量，因此需要减小管路的阀开度以增大管路阻力来过度地降低流量，利用上述结构，即使模具等的负载的状态发生变化，也能够以电动机的最大能力控制液体的流量。另外，也不需要用于调整管路的流量的调整阀。
在第七发明中，在变换器变换后的频率低于由管路阻力特性和电动机的转矩曲线划定的频率的情况下、介质控制部提高变换器的频率使流体的流量或压力增加。在模具等的负载的状态发生变化、假设液体的流量减少了的情况下，虽然液体的压力及流量满足管路阻力特性，但是变换器的频率和电动机的转矩处于低于使用的转矩曲线的状态。因此，通过在液体的压力及流量满足管路阻力特性的状态下提高变换器的频率使流体的流量增加，将变换器的频率和电动机的转矩控制在使用的转矩曲线上。另外，只要电动机的转矩增加就能够提高液体的压力。由此，即使模具等的负载的状态发生变化，也能够以电动机的最大能力增加液体的流量及压力。
在第八发明中，在物理量检测部检测出的转矩或转矩电流大于规定的阈值的情况下，介质控制部将变换器的频率降低到由管路阻力特性和电动机的转矩曲线划定的频率来减小流体的压力。在模具等的负载的状态发生变化、假设液体的压力增加了的情况下，虽然液体的压力及流量满足管路阻力特性，但是变换器的频率和电动机的转矩超出使用的转矩曲线。因此，通过在液体的压力及流量满足管路阻力特性的状态下降低变换器的频率来减小液体的流量，使液体的压力基于管路阻力特性降低。由于液体的压力降低，因此电动机的转矩减小，将变换器的频率和电动机的转矩控制在使用的转矩曲线上。由此，以往，需要设置用于释放压力的旁路(旁通回路)，以使在模具等的负载的状态发生了变化的情况下管路内的压力不会成为高圧，但利用上述结构，即使模具等的负载的状态发生变化，也能够防止液体的压力过高，不必设置旁路。
在第九发明中，介质控制部将变换器变换的频率调整为由流量设定部所设定的流量和电动机的转矩曲线划定的频率来控制流体的压力。例如，在模具等的负载的状态发生变化、假设液体的流量增加了的情况下，降低变换器的频率以降低至所设定的流量，沿着电动机的转矩曲线使液体的流量成为设定值。由此，即使在模具等的负载的状态发生了变化的情况下，也能够始终控制在所设定的流量。另外，由于电动机的转矩沿着转矩曲线增加，所以在将液体的流量降低至设定值的情况下，能够增加液体的压力。
在第十发明中，介质控制部将变换器变换的频率调整为由压力设定部所设定的压力和电动机的转矩曲线划定的频率来控制流体的流量。例如，在模具等的负载的状态发生变化、假设液体的压力增加了的情况下，提高变换器的频率以降低至所设定的压力，通过沿着电动机的转矩曲线降低电动机的转矩，使液体的压力成为设定值。由此，即使在模具等的负载的状态发生了变化的情况下，也能够始终控制在所设定的压力。另外，由于提高变换器的频率，所以在将液体的压力降低至设定值的情况下，能够增加液体的流量。
在第十一发明中，压力计算部根据预先确定的液体的压力与电动机的转矩或转矩电流之间的关系、以及物理量检测部检测出的电动机的转矩或转矩电流，计算泵供给的液体的压力。液体的压力与电动机的转矩或转矩电流之间的关系，可以预先将表示液体的压力与电动机的转矩或转矩电流之间关系的关系式上的多个点处的压力与转矩或转矩电流对应地存储，参照该对应关系计算压力。或者，也可以基于表示液体的压力与电动机的转矩或转矩电流之间关系的关系式进行运算来计算压力。压力显示部对计算出的压力进行显示。由此，不必在液体流动的管路中设置压力计。另外，能够正确地求出液体的压力，而不会产生由于使用压力计造成的压力测量的误差。
在第十二发明中，在压力计算部计算出的压力超出了规定的压力范围的情况下，通知部就该情况进行通知。例如，在液体的压力超过了上限值的情况下，或者在液体的压力低于下限值的情况下，能够通过声音或显示等就该情况进行通知。
在第十三发明中，流量计算部根据预先确定的液体的流量与变换器变换的频率的关系、以及变换器变换的频率，计算泵供给的液体的流量。关于液体的流量与变换器变换的频率的关系，可以预先将表示液体的流量与变换器变换的频率的关系的关系式上的多个点处的流量与变换器的频率对应地存储，参照该对应关系计算流量，或者，也可以基于表示液体的流量与变换器的频率的关系的关系式进行运算来计算流量。流量显示部对计算出的流量进行显示。由此，即使不设置昂贵的流量计，也能够正确地求出液体的流量。
在第十四发明中，在流量计算部计算出的流量超出了规定的流量范围的情况下，通知部就该情况进行通知。例如，在液体的流量超过了上限值的情况下，或者在液体的流量低于下限值的情况下，能够通过声音或显示等就该情况进行通知。
发明的效果
按照本发明，能够使液体的流量或压力为最适合的值。
附图说明
图1是表示本实施方式的包含液体供给装置的液体供给系统结构的一例说明图。
图2是表示泵供给的水的流量及压力与马达旋转轴转速之间的关系的特性的一例示意图。
图3是表示本实施方式的变换控制后的马达的输出特性的一例说明图。
图4是表示从泵到模具的配管的管路阻力特性的一例示意图。
图5是表示本实施方式的液体供给装置进行的流量控制的第一例说明图。
图6是表示本实施方式的液体供给装置进行的流量控制的第二例说明图。
图7是表示本实施方式的液体供给装置进行的压力控制的第一例说明图。
图8是表示本实施方式的液体供给装置进行的压力控制的第二例说明图。
图9是表示本实施方式的液体供给装置进行的流量设定的一例说明图。
图10是表示本实施方式的液体供给装置进行的压力设定的一例说明图。
图11是表示本实施方式的液体供给装置设定压力和流量这两者时的一例说明图。
图12是表示马达的转矩比与泵供给的水的压力之间的关系的一例说明图。
图13是表示变换器的频率与泵供给的水的流量之间的关系的一例说明图。
图14是表示本实施方式的包含液体供给装置的液体供给系统结构的其它例子说明图。
具体实施方式
以下，基于表示实施方式的附图说明本发明。图1是表示本实施方式的包含液体供给装置100的液体供给系统结构的一例的说明图。如图1所示，液体供给装置100包括变换器10、控制部20、泵30、设定部24、显示部25等。控制部20包括物理量检测部21、介质控制部22、存储部23等。泵30包括作为电动机的马达31。
在泵30和被供给液体的模具1之间，连接着用于从泵30向模具1送出液体的配管5、用于从模具1向泵30送回液体的配管5。在用于从泵30向模具1送出液体的配管5的中途安装有送出介质阀门3。另外，在用于从模具1向泵30送回液体的配管5的中途安装有送回介质阀门4和槽2。此外，槽2连接着未图示的给水用的配管及排水用的配管。
槽2包括加热器和热交换机(未图示)等，能够将从模具1送回的液体的温度设定为规定的温度。在本实施方式中，作为被供给液体的装置，以模具为一例进行说明，但被供给液体的装置并不限定于模具，也可以包含如液体的流量及压力会发生变动的热交换机、其它装置。
本实施方式中，模具1从较小的模具到较大的模具有很多种。例如，对尺寸较小但形状复杂的模制品使用小的模具。就小的模具而言，设于模具的管路也复杂，需要供给高压的液体。另一方面，对尺寸或形状大的模制品使用大的模具。就大的模具而言，为了将模具的温度控制在适当的温度，需要供给大流量的液体。另外，作为液体，可以使用水、油等，但以下的说明中，作为液体的一例使用水。
变换器10变换50Hz或60Hz等由商用电源供给的交流电源的频率(基础频率)，将变换后的频率的交流電压输出到泵30的马达31。
泵30，在壳体(容器)内由于马达31的旋转使叶轮高速旋转，利用作用于水(液体)的离心力，供给所需的压力及流量的水。在本实施方式中，泵30包含流量大(例如90L/min程度以上的流量)的离心泵、能供给流量较小的高圧水的级联泵等。
物理量检测部21检测与变换器10的输出相关的物理量。与变换器10的输出相关的物理量例如为马达31的转矩、转矩电流或输出功率(功率)等。此外，转矩包含转矩比(无量纲化后的)即实际的转矩除以额定转矩(马达31固有的一定值)所得的值。在本实施方式中，马达31的转矩也可以包含可变换成马达31的转矩的转矩电流、负载电流或马达31的输出功率等。即，马达31的转矩不仅指马达31的转矩，还包含马达31的转矩电流、负载电流或马达31的输出功率。
物理量检测部21能够由向马达31输出的输出电流取得马达31的转矩。更具体地说，变换器10的输出电流是与马达31的转矩对应的转矩电流(有效电流)成分和对转矩无贡献的无效电流成分的总和，因此，能够根据输出电流减去无效电流成分所得的转矩电流求出马达31的转矩。
通过由物理量检测部21检测马达31的转矩、转矩电流和功率(输出功率)中的至少一者，能够进行用于控制变换器10变换的频率的反馈。
此外，物理量检测部21也可以是用变换器10内部的传感器(未图示)检测物理量的结构，或者也可以在变换器10和马达31之间设置传感器211，用设于变换器10的外部的传感器211检测物理量。
变换器10变换的频率与马达31的旋转轴的转速(也称为“旋转速度”)之间的关系可以用Vf＝120×F/S表示。在此，Vf是马达31的旋转轴的转速，S是马达31的极数，F是变换器10的频率。例如，马达31是4极、变换器10的频率F为50Hz时，马达31的旋转轴的转速Vf为1500rpm，变换器10的频率F为60Hz时，马达31的旋转轴的转速Vf为1800rpm。
介质控制部22根据物理量检测部21检测出的物理量，控制泵30供给的水的流量和压力中的至少一个。
图2是表示泵30供给的水的流量及压力与马达31的旋转轴的转速之间的关系的特性的一例的示意图。图2例示的特性是泵单体的特性，级联泵或离心泵均具有同样的特性。
泵30供给的水的流量Q与马达31的旋转轴的转速即变换器10变换的频率之间具有成比例的关系。即，在马达31的旋转轴的转速Vf与泵30供给的水的流量Q之间，有流量Q与转速Vf成比例的关系(Q∝Vf)。例如，当变换器10的频率提高、马达31的旋转轴的转速增加到Vf1、Vf2、Vf3时，流量Q也增加。
另外，泵30供给的水的压力P与马达31的旋转轴的转速即变换器10变换的频率之间具有成比例的关系。更具体地说，在马达31的旋转轴的转速Vf与泵30供给的水的压力P之间，具有压力P与转速Vf的平方成比例的关系(P∝Vf2)。例如，变换器10的频率提高、马达31的旋转轴的转速增加到Vf1、Vf2、Vf3时，压力也增加。另外，在液体的压力P与马达31的转矩T之间，具有压力P与转矩T成比例的关系(P∝T)。
因此，为了增加或减少液体的流量，控制变换器10的频率使之提高或降低，为了增加或减少液体的压力，控制变换器10的频率使马达31的转矩增大或减小，由此，能够使液体的流量或压力成为最适合的值。
图3是本表示实施方式的变换控制后的马达的输出特性的一例的说明图。在图3中，横轴表示变换器10的频率，纵轴表示马达31的转矩(输出转矩)及输出功率。如图3所示，以变换器10的频率为基础频率(例如，50Hz或60Hz)为界，马达31的输出特性发生变化。在基础频率以下时呈现恒转矩特性，在基础转速以上时呈现恒输出(恒功率)特性。
如图3中实线表示的马达31的转矩曲线(转矩特性)那样，马达31的转矩在恒转矩区域是一定的，在恒输出区域，随着变换器10的频率的变大而逐渐变小。恒输出区域中的马达31的转矩曲线上，马达的输出功率是一定的。
另外，如图3中虚线所示的马达31的功率曲线(输出功率特性)那样，马达31的输出功率在恒转矩区域随着变换器10的频率的变大而逐渐变大，在恒输出区域是一定的。在恒输出区域随着变换器10的频率的变大而逐渐变小。恒转矩区域中的马达31的功率曲线上，马达31的转矩是一定的。
介质控制部22能够控制变换器10变换的频率从而控制泵30供给的水的流量和压力中的至少一个。就变换控制后的马达31而言，在变换器10的频率和马达31的转矩之间，具有用图3例示的马达31的转矩曲线表现的特性。因此，通过控制变换器10的频率，能够控制水的流量，同时，通过沿着转矩曲线控制马达31的转矩，能够控制水的压力。
图4是表示从泵到模具的配管的管路阻力特性的一例的示意图。在图4中，横轴表示水的流量，纵轴表示水的摩擦阻力。此外，在图4中，为了简化，省略了距吸出水面的高度即实际扬程。管路阻力特性表示管路中流动的液体的摩擦阻力与流量之间的关系，液体的摩擦阻力与流量的平方成比例。当液体的压力增加时，摩擦阻力也增加，因此，管路中流动的液体的流量与压力之间的关系依赖于该管路的管路阻力特性而变化。
另外，假设在配管设置阀并调整了阀的开度，这种情况下，阀的开度越小，管路阻力特性中相对于流量的摩擦阻力越高(在图4中，靠近标号R1所示的曲线)，另外，阀的开度越大，流量越大(在图4中，靠近标号R5所示的曲线)。
此外，与本实施方式不同的是，以往，必须在配管设置手动的阀，通过减小阀的开度(不使开度增至一定以上)来限制流到配管的水的流量。这样做的原因在于，在使用能供给较大流量的液体的离心泵的情况下，当流量增加时，泵的电流会超过额定电流，泵的动作由于过电流而停止，必须防止这样的事态。另外，由于流量计价格非常昂贵，实际上几乎不会设置流量计，因此，不能掌握实际的液体的流量，为了更安全，必须利用手动阀过度地限制流量，这一实际情况也是一个原因。
在本实施方式中，介质控制部22根据物理量检测部21检测出的物理量(例如，马达31的转矩)及配管5中的水的管路阻力特性，控制泵30供给的液体的流量和压力中的至少一个。如图4所示，配管5中流动的水的流量和压力之间的关系依赖于配管5的管路阻力特性而变化。因此，无论配管5的管路阻力特性是怎样的特性，或者即便不能掌握管路阻力特性具体是怎样的特性，都能够通过控制变换器10的频率来控制水的流量，并且能够根据管路阻力特性控制水的压力。
另外，介质控制部22将变换器10变换的频率控制在用管路阻力特性及马达31的转矩曲线划定的频率，来控制泵30供给的水的流量和压力中的至少一个。如图4所示，配管中流动的水的流量与压力之间的关系依赖于该配管的管路阻力特性而变化。另一方面，如图3所示，变换控制后的马达31的转矩基于变换器10的频率依赖于马达31的转矩曲线变化。另外，马达31的转矩与泵30供给的水的压力成比例。
由管路阻力特性和马达31的转矩曲线划定的频率是指，例如，水的压力及流量满足管路阻力特性、并且变换器10的频率和马达31的转矩在使用的转矩曲线上的频率。即，无论配管5的管路阻力特性是怎样的特性，或者即便不能掌握管路阻力特性具体是怎样的特性，都能通过调整变换器10变换的频率来使泵30供给的水的流量和压力根据管路阻力特性变化，并且使马达31的转矩在转矩曲线上，因此，能够在马达31的使用范围内以最大能力使用马达31。而且，即使模具等的负载的状态发生变化，也能够以马达31的最大能力控制水的压力及流量。
以下，详细说明本实施方式的液体供给装置100的水的流量及压力的控制方法。
图5是表示本实施方式的液体供给装置100进行的流量控制的第一例的说明图。在图5中，横轴表示变换器10的频率，纵轴表示马达31的输出转矩(转矩)。图5所示的马达的转矩曲线例如是能够在马达31的使用范围内以最大能力使用的转矩曲线(例如，额定的100％时等)。此外，马达31的转矩曲线并不限定于发挥最大限度的能力时的转矩曲线，也可以是额定的95％、90％，或者也可以是超过额定的，即105％、110％等。另外，管路阻力曲线为图4中所例示的，在图5的例子中，示出了流量较大时的例子。
如图5所示，在变换器10变换后的频率高于由管路阻力特性和马达31的转矩曲线划定的频率(例如，图5的标号B所示的点处的频率)的情况下(例如，图5的标号A所示的点处的频率)，介质控制部22使变换器10的频率从Fa下降ΔF而达到Fb，从而使流体的流量减少。
在模具等的负载的状态发生变化、液体的流量假设如图5的标号A所示那样增加了的情况下，虽然液体的压力及流量满足管路阻力特性，但变换器10的频率和马达31的转矩超出了使用的转矩曲线。因此，通过在水的压力及流量满足管路阻力特性的状态(从标号A向标号B过渡的状态)下降低变换器10的频率使水的流量减少，将变换器10的频率和马达31的转矩控制在使用的转矩曲线上。由此，以往，由于不能掌握配管的流量，因此必须减小设置在配管上的阀的开度以增大管路阻力来过度地降低流量。但是，本实施方式中，即使模具等的负载的状态发生变化，也能以马达31的最大能力控制水的流量，使增大了的流量减小。另外，也不需要用于调整配管5的流量的调整阀。
图6是表示本实施方式的液体供给装置100进行的流量控制的第二例的说明图。图6的转矩曲线及管路阻力曲线与图5相同。如图6所示，在变换器10变换后的频率低于由管路阻力特性和马达31的转矩曲线划定的频率(例如，图6的标号B所示的点处的频率)的情况下(例如，图6的标号C所示的点处的频率)，介质控制部22使变换器10的频率从Fc提高ΔF而达到Fb，从而使流体的流量增加。
在模具等的负载的状态发生变化、水的流量假设如图6的标号C所示那样减少了的情况下，虽然水的压力及流量满足管路阻力特性，但变换器10的频率和马达31的转矩低于使用的转矩曲线。因此，通过在水的压力及流量满足管路阻力特性的状态(从标号C向标号B过渡的状态)下提高变换器10的频率使水的流量增加，将变换器10的频率和马达31的转矩控制在使用的转矩曲线上。由此，即使模具等的负载的状态发生变化，也能够以马达31的最大能力控制水的流量，使减小了的流量增大。
图7是表示本实施方式的液体供给装置100进行的压力控制的第一例的说明图。图7的转矩曲线与图5相同。另外，图7的管路阻力曲线示出了图4所例示的管路阻力特性中压力较高时的例子。
介质控制部22，在物理量检测部21检测出的马达31的转矩或转矩电流大于规定的阈值的情况下(例如，图7的标号A所示的点处，马达31的转矩超出了转矩曲线)，将变换器的频率从Fa降低ΔF而达到Fb，即达到由管路阻力特性和马达31的转矩曲线划定的频率，从而使流体的压力减小。
在模具等的负载的状态发生变化、水的压力假设如图7的标号A所示那样增加了的情况下，虽然水的压力及流量满足管路阻力特性，但变换器10的频率和马达31的转矩超出了使用的转矩曲线。因此，通过在水的压力及流量满足管路阻力特性的状态(从标号A向标号B过渡的状态)下降低变换器10的频率来减小水的流量，使得水的压力基于管路阻力特性下降。由于水的压力降低，因此，马达31的转矩也减小，变换器10的频率和马达31的转矩被控制在转矩曲线上(图7的标号B所示的点)。由此，以往，需要设置旁路(旁通回路)，用于在模具等的负载的状态发生变化的情况下释放压力,以不使配管内的压力成为高压。而在本实施方式中，即使模具等的负载的状态发生变化，也能够防止水的压力过高，不必设置旁路。
图8是表示本实施方式的液体供给装置100进行的压力控制的第二例的说明图。图8的转矩曲线及管路阻力曲线与图7相同。如图8所示，在变换器10变换后的频率低于由管路阻力特性和马达31的转矩曲线划定的频率(例如，图8的标号B所示的点处的频率)的情况下(例如，图8的标号C所示的点处的频率)，介质控制部22使变换器10的频率从Fc增加ΔF而达到Fb，从而使流体的流量增加。
在模具等的负载的状态发生变化、水的流量假设如图6的标号C所示那样减小了的情况下，虽然水的压力及流量满足管路阻力特性，但变换器10的频率和马达31的转矩低于使用的转矩曲线。因此，通过在水的压力及流量满足管路阻力特性的状态(从标号C向标号B过渡的状态)下提高变换器10的频率以使水的流量增加，将变换器10的频率和马达31的转矩控制在使用的转矩曲线上。另外，只要增加马达31的转矩，就能提高泵30供给的水的压力。由此，即使模具等的负载的状态发生变化，也能以马达31的最大能力控制水的压力，将降低了的压力提高。
在注射成型机使用小型模具的情况下，模具内部的管路复杂，压力损失大。模具的构造越复杂，模具内部的管路的构造也就越复杂，有压力损失进一步变大的趋势。为此，作为向模具供给水的泵，要求是小流量且高压力的泵，因此，以往需要在变更模具时将泵也更换为更高圧力的泵。在本实施方式中，通过控制变换器10的频率，即使模具等的负载变动，也能以马达31的极限能力控制泵30供给的水的流量、压力。因此，例如，即便在变更成更复杂的模具的情况下，也不需要更换成更高圧力的泵，能够继续使用之前使用的泵。另外，按照本实施方式，由于能够提高泵的压力、或增大流量，因此，能够提高模具的热交换性能，结果能够提高注射模制品的精度，提高模制品的品质。
如上述所述，按照本实施方式的液体供给装置100，能够利用一个泵30将水从小流量的范围到大流量的范围向模具等供给，而不必变更泵，例如，省去了因模具的变更而更换泵的工夫，能够提高作业效率。另外，由于不需要预先准备多个泵，因此能够降低设备费等的制造成本。
接下来，说明将泵30供给的水的流量及压力设定为所期望的设定值的方法。图9是表示本实施方式的液体供给装置100的流量设定的一例的说明图。
设定部24包括操作面板等，具有作为流量设定部的功能，设定泵30供给的水的流量值。
介质控制部22将变换器10变换的频率调整为由设定部24所设定的流量(图9的标号M所示的点对应的流量Qm)和马达31的转矩曲线划定的频率，来控制流体的压力。例如，在模具等的负载的状态发生变化、水的流量假设如图9的标号A所示那样增加到点A所示的流量Qa的情况下，为了降低至所设定的流量，降低变换器10的频率，沿着马达31的转矩曲线使水的流量为设定值Qm。由此，即使在模具等的负载的状态发生了变化的情况下，也能够始终控制为所设定的流量。另外，由于马达31的转矩沿着转矩曲线增加，因此，在水的流量降低到设定值的情况下，能够如图9所示，使水的压力从Pa增加ΔP而达到Pm。
图10是表示本实施方式的液体供给装置100进行的压力设定的一例的说明图。设定部24具有作为压力设定部的功能，设定泵30供给的水的压力值。
介质控制部22将变换器10变换的频率调整为由设定部24所设定的压力(图10的标号M所示点的对应的压力Pm)和马达31的转矩曲线划定的频率，来控制泵30供给的水的流量。例如，在模具等的负载的状态发生变化、假设增加至如图10的标号B所示的点对应的压力Pb的情况下，为了降低至所设定的压力Pm，提高变换器10的频率，沿着马达31的转矩曲线减小马达31的转矩，来使水的压力成为设定值Pm。由此，即使在模具等的负载的状态发生变化的情况下，也能够始终控制在所设定的压力。另外，由于提高变换器10的频率，因此，在将水的压力降低至设定值的情况下，能够使水的流量从Qb增加ΔQ而达到Qm。
图11是表示本实施方式的液体供给装置100进行的设定压力及流量这两者时的一例的说明图。设定部24设定泵30供给的水的压力值及流量值这两者。
介质控制部22将变换器10变换的频率调整为由设定部24所设定的压力及流量(图11的标号M所示的点对应的压力Pm及流量Qm)和马达31的转矩曲线划定的频率，来控制泵30供给的水的流量。
例如，在泵30以设定前的马达的转矩曲线上的标号C所示的点对应的流量Qc及压力Pc进行了运转的情况下，进行设定以使泵30以图11的标号M所示的点对应的流量Qm及压力Pm运转。这种情况下，介质控制部22设定马达31的转矩曲线使变换器10变换的频率在标号M所示的点所在的转矩曲线上(设定后的马达的转矩曲线)。换言之，将设定后的马达的转矩曲线设定为新的转矩阈值。
而且，介质控制部22通过降低变换器10的频率，并且沿着设定后的转矩曲线降低马达31的转矩，将泵30供给的水的流量及压力控制为设定值。马达31的输出功率(功耗)与马达31的旋转轴的转速的立方即变换器10的频率的立方成比例，因此，通过降低变换器10的频率以使泵30供给的水的压力及流量为设定值，能够大幅降低功耗。
接下来，说明本实施方式的液体供给装置100进行的水等液体的压力及流量的显示。
图12是表示马达31的转矩比和泵20供给的水的压力之间的关系的一例的说明图。转矩比通过实际的转矩除以额定转矩(马达31的固有的一定值)得到，可以换算成转矩。泵30供给的水的压力P和马达31的转矩比R或转矩T具有成比例的关系。例如，可以表示为P＝c×R+d、或P＝c×T+d。图12的直线图示了P＝c×R+d的关系。此外，常数c、d由泵30、马达31等的规格决定。
如图12所示，在转矩比为150％的情况下，压力约为0.25MPa，在转矩比为170％的情况下，压力约为0.6MPa。此外，在图12中，在转矩比为150％的情况下，转矩约为2.4Nm，在转矩比为170％的情况下，转矩为2.7Nm，相对于转矩比的转矩的值根据马达31、泵30的特性显示固有的关系。另外，图12示出的是一个例子，并不限定于此。
存储部23对应地存储有多个点处的压力值与转矩比或转矩值，所述多个点是图12所例示的、表示马达31的转矩比或转矩与泵20供给的水的压力之间的关系的关系式上的点。
介质控制部22具有作为压力计算部的功能，根据预先确定的水的压力与马达31的转矩或转矩电流之间的关系、以及物理量检测部21检测出的马达31的转矩或转矩电流，求出转矩比，并计算泵30供给的水的压力。
水的压力与马达31的转矩(包含转矩比)或转矩电流之间的关系如前所述，可以预先将表示水的压力与马达31的转矩或转矩电流之间的关系的关系式上的多个点处的压力与转矩或转矩电流对应地存储于存储部23，参照该对应关系计算压力。或者，也可以基于表示水的压力与马达31的转矩或转矩电流之间的关系的关系式进行运算来计算压力。
显示部25例如具有液晶面板等，具有作为压力显示部的功能。显示部25显示介质控制部22计算出的压力。例如，显示部25可以在0～2.0MPa的范围显示泵30供给的水的压力，但不限定于此。由此，不必在液体流动的配管上设置压力计。另外，能够正确地求出液体的压力，而不会产生由于使用压力计造成的压力测量的误差。
即，可以是，介质控制部22根据图12所例示的关系式计算与物理量检测部21检测出的马达31的转矩对应的压力，显示部25显示计算出的压力，因此，不必在配管5上设置压力计。
以往，例如，在向模具供给液体的情况下，压力计由于受到给水压力、排水压力、装置内的系统压力的影响，难以用压力计测量泵的排出压力。为了用压力计读取泵的排出压力，需要临时停止成型机等装置，重复进行泵的起动及停止，计算出各种情况下的压力值的差。另外，在对槽给水时，由于施加给水圧，即便能够用压力计测量泵的排出压力，所测得的也是上升了给水圧大小的压力，因此难以测量正确的压力。另外，压力计由于时常受到压力变动，因此存在压力计的寿命缩短这一缺陷。但是，在本实施方式中，由于不需要压力计，因此能够解决以往的问题。
图13是表示变换器10的频率与泵30供给的水的流量之间关系的一例的说明图。泵30供给的水的流量Q与变换器10变换的频率F之间具有成比例的关系。例如，可以表示为Q＝a×F+b。图13的直线图示了Q＝a×F+b的关系。此外，常数a、b由泵30、马达31等的规格等决定。
在图13中，标号P1所示的直线表示流量较大的泵的情况，标号P3所示的直线表示流量较小的泵(例如，级联泵等)的情况，标号P2所示的直线表示流量中等的泵的情况。此外，图13示出的只是一个例子，并不限定于此。
存储部23对应地存储有多个点处的频率的值和流量值，所述多个点是图13所例示的、表示变换器10的频率与泵30供给的水的流量之间关系的关系式上的点。
介质控制部22具有作为流量计算部的功能，根据预先确定的、泵30供给的水的流量与变换器10变换的频率之间的关系、以及变换器10变换的频率，计算泵30供给的水的流量。
关于泵30供给的水的流量与变换器19变换的频率之间的关系，可以预先将表示水的流量与变换器10变换的频率之间关系的关系式上的多个点处的流量与变换器的频率对应地存储于存储部23，参照该对应关系计算流量。或者，也可以基于表示水的流量与变换器10的频率之间的关系的关系式进行运算来计算流量。
显示部25具有作为流量显示部的功能，显示计算出的流量。例如，显示部25可以将泵30供给的水的流量在0～500L/min的范围显示，但不限定于此。由此，即使不设置昂贵的流量，也能正确求出泵30供给的水的流量。
显示部25包括扬声器，具有作为通知部的功能。显示部25在介质控制部22计算出的压力超出了规定的压力范围的情况下，就该情况进行通知。例如，可以在液体的压力超过上限值的情况下，或者在液体的压力低于下限值的情况下，通过声音或显示等就该情况进行通知。
另外，显示部25在介质控制部22计算出的流量超出了规定的流量范围的情况下，就该情况进行通知。例如，在液体的流量超过了上限值的情况下，或者在液体的流量低于下限值的情况下，通过声音或显示等就该情况进行通知。
图14是表示包含本实施方式的液体供给装置100的液体供给系统的结构的其它例子的说明图。与图1的例子的区别在于，在配管5的中途安装有多个装置。在图14的例子中，设有两台模具1、两台热交换机7、1台其它装置8。另外，连接于各装置的配管的中途，安装有给水自动阀6。
在如图14所示的系统中，各个装置(模具1、热交换机7、其它装置8)请求作为介质的液体，并且该请求根据装置的动作状态不定期发生。
本实施方式的液体供给装置100，由于能够将泵30供给的液体的压力维持在一定值的同时调整流量，因此，能够供给各个装置不定期需要的流量。例如，在图14的例子中，即使在流向热交换机7的液体的流量发生了变动的情况下，也能够维持向模具1及其它装置8供给的液体的流量及压力。由此，能够使各个装置的热交换稳定。
附图标记说明
1 模具
10 变换器
20 控制部
21 物理量检测部
22 介质控制部
23 存储部
24 设定部
25 显示部
30 泵
31 马达

Claims (14)

1.一种液体供给装置，包括：对交流电源的频率进行变换的变换器、和具有由该变换器驱动的电动机的泵，所述液体供给装置通过该泵供给液体，所述液体供给装置的特征在于，包括：
检测与所述变换器的输出相关的物理量的物理量检测部；和
根据该物理量检测部检测出的物理量控制所述泵供给的液体的流量和压力中的至少一者的介质控制部。
2.根据权利要求1所述的液体供给装置，其特征在于，
所述物理量检测部检测所述电动机的转矩、转矩电流和功率中的至少一者。
3.根据权利要求1或2所述的液体供给装置，其特征在于，
所述介质控制部控制所述变换器变换的频率，来控制所述泵供给的液体的流量和压力中的至少一者。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的液体供给装置，其特征在于，
所述介质控制部根据管路阻力特性、以及所述物理量检测部检测出的物理量控制所述泵供给的液体的流量和压力中的至少一者，所述管路阻力特性表示用于供给流体的管路中的该流体的摩擦阻力与流量之间的关系。
5.根据权利要求4所述的液体供给装置，其特征在于，
所述介质控制部将所述变换器变换的频率控制为由所述管路阻力特性和电动机的转矩曲线划定的频率，来控制所述泵供给的液体的流量和压力中的至少一者。
6.根据权利要求4或5所述的液体供给装置，其特征在于，
所述介质控制部在所述变换器变换后的频率高于由所述管路阻力特性和电动机的转矩曲线划定的频率的情况下，降低所述变换器的频率来减少流体的流量。
7.根据权利要求4至6中任意一项所述的液体供给装置，其特征在于，
所述介质控制部在所述变换器变换后的频率低于由所述管路阻力特性和电动机的转矩曲线划定的频率的情况下，提高所述变换器的频率来增加流体的流量或压力。
8.根据权利要求4至7中任意一项所述的液体供给装置，其特征在于，
所述介质控制部在所述物理量检测部检测出的转矩或转矩电流大于规定的阈值的情况下，将所述变换器的频率降低至由所述管路阻力特性和电动机的转矩曲线划定的频率来减少流体的压力。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的液体供给装置，其特征在于，
包括对所述泵供给的液体的流量进行设定的流量设定部，
所述介质控制部将所述变换器变换的频率调整为由所述流量设定部设定的流量和所述电动机的转矩曲线划定的频率来控制流体的压力。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的液体供给装置，其特征在于，
包括对所述泵供给的液体的压力进行设定的压力设定部，
所述介质控制部将所述变换器变换的频率调整为由所述压力设定部设定的压力和所述电动机的转矩曲线划定的频率来控制流体的流量。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的液体供给装置，其特征在于，包括:
压力计算部，其根据预先确定的所述液体的压力与所述电动机的转矩或转矩电流之间的关系、以及所述物理量检测部检测出的所述电动机的转矩或转矩电流，计算所述泵供给的液体的压力；和
压力显示部，其对所述压力计算部计算出的压力进行显示。
12.根据权利要求11所述的液体供给装置，其特征在于，
包括通知部，其在所述压力计算部计算出的压力超出了规定的压力范围的情况下，就该情况进行通知。
13.根据权利要求1至11中任意一项所述的液体供给装置，其特征在于，包括:
流量计算部，其根据预先确定的所述液体的流量与所述变换器变换的频率之间的关系、以及所述变换器变换后的频率，计算所述泵供给的液体的流量；和
流量显示部，其对所述流量计算部计算出的流量进行显示。
14.根据权利要求13所述的液体供给装置，其特征在于，
包括通知部，其在所述流量计算部计算出的流量超出了规定的流量范围的情况下，就该情况进行通知。
CN201380073848.0A 2013-02-27 2013-02-27 液体供给装置 Pending CN105026760A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/055080 WO2014132353A1 (ja) 2013-02-27 2013-02-27 液体供給装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105026760A true CN105026760A (zh) 2015-11-04

Family

ID=51427657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380073848.0A Pending CN105026760A (zh) 2013-02-27 2013-02-27 液体供给装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150370262A1 (zh)
JP (1) JPWO2014132353A1 (zh)
CN (1) CN105026760A (zh)
WO (1) WO2014132353A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106814762A (zh) * 2016-12-28 2017-06-09 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种低压状态下炉管检测装置和检测方法
CN108591080A (zh) * 2018-06-11 2018-09-28 江苏大学 一种智能变频调速的高效恒功率低比速潜水泵
CN112262260A (zh) * 2018-06-08 2021-01-22 流体处理有限责任公司 利用机器学习的并联泵送系统中的最佳效率操作
CN114945302A (zh) * 2020-02-21 2022-08-26 松下知识产权经营株式会社 头发护理装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO340793B1 (en) * 2015-11-05 2017-06-19 Fmc Kongsberg Subsea As Pump protection method and system
AT517592B1 (de) 2015-11-27 2017-03-15 Engel Austria Gmbh Temperiervorrichtung
DE102016111101A1 (de) * 2016-06-17 2017-12-21 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Verfahren und Einrichtung zur Schwingungskompensation bei einem Kolbenkompressor
AT519157B1 (de) * 2016-10-14 2018-06-15 Engel Austria Gmbh Verfahren zum Auffinden einer Soll-Förderleistung eines Pumpensystems
JP2020105908A (ja) * 2017-04-25 2020-07-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 流体制御装置
TW201946763A (zh) * 2018-05-16 2019-12-16 日商琉Ｓｏｋ股份有限公司 超音波流量計的測量管路部的製造方法
JP2020046978A (ja) * 2018-09-19 2020-03-26 株式会社松井製作所 温度制御装置
JP7458011B1 (ja) 2022-10-06 2024-03-29 株式会社善都 空調システム

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1280253A (zh) * 1999-07-12 2001-01-17 丹福斯有限公司 调整泵输送量的方法
EP1298325A2 (en) * 2001-09-28 2003-04-02 Yokogawa Electric Corporation Pump control system
JP2009019596A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Nachi Fujikoshi Corp インバータ駆動液圧装置
JP2009215935A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 液圧制御装置
CN101634291A (zh) * 2008-07-23 2010-01-27 微创医疗器械(上海)有限公司 一种泵的输出液量的控制系统及控制方法
JP2010025042A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Sayama Seisakusho:Kk ポンプ流量推定システムおよびポンプ流量推定方法
CN102647148A (zh) * 2012-04-17 2012-08-22 中联重科股份有限公司 用于起升变频电机的设备、方法、系统及工程机械设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4212219B2 (ja) * 2000-04-19 2009-01-21 新明和工業株式会社 電動ポンプ装置及びその制御方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1280253A (zh) * 1999-07-12 2001-01-17 丹福斯有限公司 调整泵输送量的方法
EP1298325A2 (en) * 2001-09-28 2003-04-02 Yokogawa Electric Corporation Pump control system
JP2009019596A (ja) * 2007-07-13 2009-01-29 Nachi Fujikoshi Corp インバータ駆動液圧装置
JP2009215935A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 液圧制御装置
CN101634291A (zh) * 2008-07-23 2010-01-27 微创医疗器械(上海)有限公司 一种泵的输出液量的控制系统及控制方法
JP2010025042A (ja) * 2008-07-23 2010-02-04 Sayama Seisakusho:Kk ポンプ流量推定システムおよびポンプ流量推定方法
CN102647148A (zh) * 2012-04-17 2012-08-22 中联重科股份有限公司 用于起升变频电机的设备、方法、系统及工程机械设备

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106814762A (zh) * 2016-12-28 2017-06-09 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种低压状态下炉管检测装置和检测方法
CN112262260A (zh) * 2018-06-08 2021-01-22 流体处理有限责任公司 利用机器学习的并联泵送系统中的最佳效率操作
CN112262260B (zh) * 2018-06-08 2023-01-13 流体处理有限责任公司 一种用于泵送的装置以及用于泵送的方法
CN108591080A (zh) * 2018-06-11 2018-09-28 江苏大学 一种智能变频调速的高效恒功率低比速潜水泵
CN114945302A (zh) * 2020-02-21 2022-08-26 松下知识产权经营株式会社 头发护理装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014132353A1 (ja) 2014-09-04
JPWO2014132353A1 (ja) 2017-02-02
US20150370262A1 (en) 2015-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105026760A (zh) 液体供给装置
US9091259B2 (en) Method and controller for operating a pump system
DK2573391T3 (en) Method and arrangement for controlling the lubrication of an exchange
CN202165337U (zh) 一种伺服变量泵节能液压动力系统
US20140210392A1 (en) Method and apparatus for controlling an electric motor employed to power a fluidic pump
CN204804926U (zh) 散热控制系统以及挖掘机
CN109477326B (zh) 用于建筑机械的吹风装置的控制系统
CN103742425A (zh) 水循环系统节能修正方法
CN201891484U (zh) 工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置
CN202468000U (zh) 一种工程机械冷却系统的自动控制装置
CN104847473B (zh) 用于确定车辆的双极硅油离合器风扇的参数的方法
CN203586393U (zh) 热平衡机组及其控制装置
JP6545509B2 (ja) 温度制御装置、温度制御システム及び温度制御方法
CN101362376A (zh) 注塑机节电装置
CN1410245A (zh) 变频注塑机的节能装置及其节能方法
CN104708783A (zh) 介质供给装置
KR101993758B1 (ko) 압력 센서리스 알고리즘을 적용한 펌프용 인버터
KR20130109797A (ko) 선박의 냉각 해수 제어 시스템
Nahian et al. Development of a Pressure Sensing Module and Flow Control System for a Prototype Pump Test Bed
CN201264350Y (zh) 注塑机节电装置
CN218030916U (zh) 液压马达测试装置
JP3569628B2 (ja) ポンプ流量制御装置
RU187833U1 (ru) Устройство для оценки технического состояния объемных гидроприводов
CN117419082A (zh) 液压马达测试装置
JP6130785B2 (ja) ポンプ装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20151104

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication