DE3931178A1 - Controlling pump delivery head - measuring speed and pulse-interval ratio, and allocating delivery head actual value to each value pair - Google Patents

Controlling pump delivery head - measuring speed and pulse-interval ratio, and allocating delivery head actual value to each value pair

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Abstract

The pump delivery head is controlled by changing the pulse-interval ratio of a push-pull voltage signal, energising a control transistor, in turn actuating the electric motor driving the pump. The speed and the pulse-interval ratio are measured and to each thus derived value pair is allocated an actual value of the delivery head by a microprocessor. The actual value is compared with a value corresp. to the rated delivery head and the pulse-internal ratio of the push-pull voltage signal is changed such that the value difference of the rated and actual delivery head is zero. Pref. the motor operating voltage is also measured and the result supplied to the microprocessor. ADVANTAGE - Controllable adjustment of pump delivery head.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Förderhöhe einer Pumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for regulating the Head of a pump according to the preamble of Claim 1.

Aus der DE-OS 35 42 370 ist ein Verfahren zum Regeln der Förderhöhe einer Pumpe durch Verändern der Stromzufuhr zum Elektromotor entsprechend an der Pumpe gemessenen Werten bekannt. Hierbei wird die Drehzahl und Strom­ stärke gemessen und aus diesen beiden Werten ein Wert gebildet, der ein Maß für die Ist-Förderhöhe darstellt und mit einem der Soll-Förderhöhe entsprechenden Wert verglichen. Die Stromzufuhr wird dabei so verändert, daß die Differenz der Werte von Soll- und Ist-Förderhöhe zu Null wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieses Ver­ fahrens wird der Elektromotor von einer Stromquelle, die beispielsweise das öffentliche Stromnetz darstellt, gespeist.DE-OS 35 42 370 describes a method for regulating the Head of a pump by changing the power supply to the electric motor as measured on the pump Values known. Here the speed and current strength measured and a value from these two values formed, which is a measure of the actual head and with a value corresponding to the target delivery head compared. The power supply is changed so that the difference between the values of the target and actual delivery head Becomes zero. According to an embodiment of this Ver The electric motor is powered by a power source that represents for example the public power grid, fed.

Weiterhin ist es bekannt, zur Verbesserung der Lei­ stungsregelung sowie zur Verminderung des Stromver­ brauchs von elektrischen Verbrauchern, getaktete Steuerungen einzusetzen. So kann beispielsweise zur Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors, der seiner­ seits eine Pumpe betreibt, ein Leistungsschalter ein­ gesetzt werden, der mit einem getakteten Spannungssignal mit fester Frequenz und variablen Puls-Pausenverhältnis angesteuert wird.It is also known to improve lei control and to reduce electricity consumption need of electrical consumers, clocked Use controls. For example, for Speed control of a DC motor, its operates a pump, a circuit breaker be set with a clocked voltage signal with fixed frequency and variable pulse-pause ratio is controlled.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zum Regeln der Förderhöhe einer Pumpe anzugeben, bei dem durch Verändern des Puls- Pausenverhältnisses eines getakteten Spannungssignales zum Ansteuern eines Steuertransistors, der seinerseits einen zum Betrieb der Pumpe vorgesehenen Elektromotor ansteuert, die Förderhöhe einstellbar ist. Diese Auf­ gabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruches 1 gelöst.The object of the present invention is therefore therein a method for regulating the amount of funding Specify the pump in which by changing the pulse Pause ratio of a clocked voltage signal for driving a control transistor, which in turn an electric motor provided for operating the pump controls, the delivery height is adjustable. This on is given by the characteristic features of the patent Claim 1 solved.

Das Wesen der Erfindung besteht hierbei darin, daß die Förderhöhe durch die beiden Größen Drehzahl und Puls- Pausenverhältnis des Spannungssignales einstellbar ist. Zu jedem gemessenen Wertepaar aus Drehzahl und Puls- Pausenverhältnis ist eindeutig eine Förderhöhe zuorden­ bar. Diese Zuordnung kann in Form einer Tabelle in einem Mikroprozessor abgelegt werden, wobei der Mikro­ prozessor diesen Ist-Wert der Förderhöhe mit einem ihm vorliegenden Wert der Soll-Förderhöhe vergleicht und bei einer Differenz dieser Werte einen Stellwert ausgibt.The essence of the invention is that the Delivery head by the two variables speed and pulse Pause ratio of the voltage signal is adjustable. For each measured pair of values from speed and pulse Break ratio is clearly a funding amount bar. This assignment can be in the form of a table in a microprocessor are stored, the micro processor this actual value of the head with a him compares the present value of the target delivery head and a control value if these values differ issues.

Da die Schwankungen der Betriebsspannung des Elektro­ motors als Störgröße auf die Regelung der Förderhöhe wirkt, kann diese gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung durch Aufschaltung in die Regelschleife stabilisierend miteingebracht werden, indem die Be­ triebsspannung gemessen wird und der Mikroprozessor aus diesem Wert sowie dem dem gemessenen Puls-Pausenver­ hältnis und der gemessenen Drehzahl zugeordneten Ist- Wert der Förderhöhe einen korrigierten Wert der Ist- Förderhöhe erzeugt.As the fluctuations in the operating voltage of the electrical motors as a disturbance variable on the control of the delivery head acts, this can be according to an advantageous training the invention by connecting to the control loop be brought in stabilizing by the Be drive voltage is measured and the microprocessor off this value and the measured pulse-pause ver ratio and the actual speed assigned Value of the delivery head a corrected value of the actual Head generated.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem oben genannten bekannten Verfahren besteht darin, daß die Regelung der Förderhöhe ohne eine Strommessung auskommt.An advantage over the method according to the invention the known method mentioned above is  that the regulation of the head without a current measurement gets along.

Im folgenden soll noch anhand eines Ausführungsbei­ spieles in Verbindung mit einer Zeichnung die Erfindung näher erläutert werden.In the following, an example is given game in connection with a drawing the invention are explained in more detail.

Gemäß der Figur wird eine Flüssigkeitspumpe 1 von einem Gleichstrommotor 4 angetrieben, der zugleich einen Tachogenerator 5 zur Messung der Drehzahl n des Elek­ tromotors 4 antreibt. Die Pumpe 1 weist ferner einen Einlaß 2 und einen Auslaß 3 auf.According to the figure, a liquid pump 1 is driven by a direct current motor 4 , which at the same time drives a tachogenerator 5 for measuring the speed n of the electric motor 4 . The pump 1 also has an inlet 2 and an outlet 3 .

Der Elektromotor 4 ist einerseits mit einer Anschluß­ klemme 6 zum Anschluß der Betriebsspannung VEE und andererseits über die Drain-Source-Strecke eines Feld­ effekttransistors T mit dem Bezugspotential der Schal­ tung verbunden.The electric motor 4 is on the one hand connected to a terminal 6 for connecting the operating voltage V EE and on the other hand via the drain-source path of a field effect transistor T with the reference potential of the circuit device.

Ein von einem PWM-Modulator 7 erzeugtes pulsbreiten­ moduliertes Signal (PWM-Signal) wird über eine Leitung 9 der Gate-Elektrode des Transistors T als auch über eine Leitung 10 einer Steuereinheit 8, beispielsweise einem Mikroprozessor zugeführt, wo das Puls-Pausenver­ hältnis gemessen wird. Ferner wird der Steuereinheit 8 auch ein Spannungssignal des Tachogenerators 5 über eine Leitung 11 zur Bestimmung der Drehzahl n des Elektromotors 4 zugeführt.A pulse width modulated signal (PWM signal) generated by a PWM modulator 7 is fed via a line 9 to the gate electrode of the transistor T and also via a line 10 to a control unit 8 , for example a microprocessor, where the pulse-pause ratio is measured becomes. Furthermore, the control unit 8 is also supplied with a voltage signal from the tachometer generator 5 via a line 11 for determining the speed n of the electric motor 4 .

Nun wird jedem gemessenen Wert der Drehzahl n des Elektromotors 4 und dem Wert des Puls-Pausenverhält­ nisses des PWM-Signales gemäß einer in der Steuerein­ heit 8 abgelegten Tabelle ein Ist-Wert der Förderhöhe zugeordnet. Dieser Ist-Wert wird bei Schwankungen der Betriebsspannung VEE durch einen korrigierten Wert der Ist-Förderhöhe ersetzt, wobei die Steuereinheit 8 über eine Leitung 12 mit der Anschlußklemme 6 für die Betriebsspannung VEE verbunden ist.Now each measured value of the speed n of the electric motor 4 and the value of the pulse-pause ratio of the PWM signal is assigned an actual value of the delivery head according to a table stored in the control unit 8 . In the event of fluctuations in the operating voltage V EE, this actual value is replaced by a corrected value of the actual delivery head, the control unit 8 being connected via a line 12 to the terminal 6 for the operating voltage V EE .

Die Steuereinheit 8 vergleicht den Ist-Wert bzw. den korrigierten Ist-Wert der Förderhöhe mit einem Soll- Wert, der über einen Regler 8a eingebbar ist. Ent­ sprechend der Differenz zwischen dem Soll-Wert und dem Ist-Wert erzeugt die Steuereinheit 8 einen Stellwert, der über eine Leitung 13 dem PWM-Modulator 7 zugeführt wird, wodurch sich das Puls-Pausenverhältnis des PWM- Signales so ändert, daß sich der Ist-Wert der Förder­ höhe auf den eingestellten Soll-Wert zubewegt. Die Steuereinheit gibt solange einen Stell-Wert aus, bis die Differenz von Soll- und Ist-Wert auf einen Wert Null geschrumpft ist.The control unit 8 compares the actual value or the corrected actual value of the delivery head with a target value that can be entered via a controller 8 a. Accordingly, the difference between the target value and the actual value, the control unit 8 generates a manipulated value, which is fed via a line 13 to the PWM modulator 7 , whereby the pulse-pause ratio of the PWM signal changes so that the Actual value of the delivery head moved to the set target value. The control unit outputs a manipulated value until the difference between the setpoint and actual value has shrunk to a value of zero.

Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich in einfacher Weise der Förderdruck der Pumpe konstant halten, so daß sich hierdurch die eigestellte Förder­ höhe nicht ändert.With this method according to the invention simply the delivery pressure of the pump constant hold, so that the set funding height does not change.

Claims (2)

1. Verfahren zum Regeln der Förderhöhe einer Pumpe durch Verändern des Puls-Pausenverhältnisses eines getakteten Spannungsignales zum Ansteuern eines Steuer­ transistors, der seinerseits einen zum Betrieb der Pumpe vorgesehen Elektromotor ansteuert, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehzahl und das Puls-Pausenver­ hältnis gemessen wird, daß jedem aus der Drehzahl und dem Puls-Pausenverhältnis bestehenden Wertepaar mittels eines Mikroprozessors ein Ist-Wert der Förderhöhe zugeordnet wird, daß dieser Ist-Wert mit einem der Soll-Förderhöhe entsprechenden Wert verglichen wird, und daß das Puls-Pausenverhältnis des getakteten Spannungssignales so verändert wird, daß die Differenz der Werte von Soll- und Ist-Förderhöhe zu Null wird.1. A method for controlling the delivery head of a pump by changing the pulse-pause ratio of a clocked voltage signal for driving a control transistor, which in turn controls an electric motor provided for operating the pump, characterized in that the speed and the pulse-pause ratio is measured that each value pair consisting of the speed and the pulse-pause ratio is assigned an actual value of the delivery head by means of a microprocessor, that this actual value is compared with a value corresponding to the target delivery head, and that the pulse-pause ratio of the clocked voltage signal is changed in such a way that the difference between the values of the nominal and actual delivery head becomes zero. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung des Elektromotors gemessen wird, daß der Wert der Betriebsspannung dem Mikro­ prozessor zugeführt wird, und daß schließlich der Mikroprozessor aus dem Wert der Betriebsspannung und dem dem gemessenen Puls-Pausenverhältnis und der ge­ messenen Drehzahl zugeordneten Ist-Wert der Förderhöhe einen korrigierten Wert der Ist-Förderhöhe erzeugt.2. The method according to claim 1, characterized in that that the operating voltage of the electric motor is measured will that the value of the operating voltage the micro processor is fed, and that finally the Microprocessor from the value of the operating voltage and the measured pulse-pause ratio and the ge measured actual speed value of the head generates a corrected value of the actual delivery head.
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