JP2001173586A - Method for operating motor pump and control device used therefor - Google Patents

Method for operating motor pump and control device used therefor

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JP2001173586A
JP2001173586A JP35761799A JP35761799A JP2001173586A JP 2001173586 A JP2001173586 A JP 2001173586A JP 35761799 A JP35761799 A JP 35761799A JP 35761799 A JP35761799 A JP 35761799A JP 2001173586 A JP2001173586 A JP 2001173586A
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JP
Japan
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pump
pressure
pressure sensor
case
motor pump
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Japanese (ja)
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Masakazu Yamamoto
雅和 山本
Yoshio Miyake
良男 三宅
Katsuji Iijima
克自 飯島
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for operating a motor pump and a control device used therefor in which a water feeding amount per hour is held constant even though pressure applied to the suction port of the pump is changed. SOLUTION: This method for operating the motor pump used in a pump installation in which pressure loss of a pump discharge side piping system is not changed usually includes a pressure sensor 45 for detecting discharge pressure of the pump 62 and a control device 20 for controlling the rotational speed of the motor pump 62 so as to approximate discharge pressure to a desired value based on the signal of the pressure sensor 45. Even though pressure applied to the suction port of the pump 62 is changed, a water feeding amount per hour is held approximately constant.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、モータポンプの運
転方法及び該方法に使用する制御装置に係り、特にポン
プの吸込口に掛かる圧力が変化しても送水量を略一定に
保持する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for operating a motor pump and a control device used in the method, and more particularly to a technique for maintaining a substantially constant amount of water supply even when the pressure applied to the suction port of the pump changes. .

【0002】[0002]

【従来の技術】インバータと圧力センサを使用して給水
圧力を制御するようにした給水装置が知られている。こ
の種の給水装置は、蛇口の開け閉めによって使用水量が
変化した場合でも供給圧力があまり変化しないように工
夫されている。即ち、ポンプ吐出側配管系の圧力損失
(即ち、バルブ開度)が時々刻々変化してもモータポン
プを可変速運転することで供給圧力がほぼ同一となるよ
う構成されている。このようにすることで、例えば温水
シャワーの使用中に台所で蛇口を開け閉めしても、温水
シャワーの強さ(水量)がふらつくことはない。
2. Description of the Related Art There is known a water supply apparatus in which a water supply pressure is controlled by using an inverter and a pressure sensor. This type of water supply device is designed so that the supply pressure does not change much even when the amount of water used changes due to opening and closing of the faucet. That is, even if the pressure loss (that is, the valve opening) of the pump discharge side piping system changes every moment, the supply pressure becomes substantially the same by operating the motor pump at a variable speed. By doing so, for example, even if the faucet is opened and closed in the kitchen while using the hot water shower, the intensity (water amount) of the hot water shower does not fluctuate.

【0003】他方、ポンプ吐出側配管系の圧力損失(即
ち、バルブ開度)が日常的には変化しない用途では、一
般的には、モータポンプは交流商用電源にて定速運転さ
れているものが多い。この運転方法は、例えば循環ポン
プのようにポンプの吸込口に掛かる圧力が変化しない場
合には、結果的に循環水量が一定となるため問題がない
が、例えば深井戸水中モータポンプのように、井戸の水
位変動によってポンプの吸込口に掛かる圧力(水深圧)
が変化するポンプでは、少なからず問題を生じていた。
[0003] On the other hand, in applications where the pressure loss (ie, valve opening) of the pump discharge side piping system does not change on a daily basis, the motor pump is generally operated at a constant speed with an AC commercial power supply. There are many. This operation method has no problem, for example, when the pressure applied to the suction port of the pump does not change as in a circulating pump, but as a result, the amount of circulating water is constant, but for example, as in a deep well submersible motor pump, Pressure applied to the suction port of the pump due to fluctuations in water level in the well (water depth pressure)
The change in the pump caused some problems.

【0004】即ち、水位が低い場合には、実揚程が大き
いため、水量が減り、逆に水位が高い場合には、実揚程
が小さいため、水量が増える。この結果、ポンプ設備の
管理者は、都度バルブ開度を切り替える等の手間が掛か
っていた。また、バルブを調整せずに運転を継続してい
るときに、水位が上昇すると、過大水量となって井戸流
速が速まり、ポンプや配管系への砂の巻き込みや、井戸
崩れ等の問題を生じる可能性があった。
That is, when the water level is low, the actual head is large, so that the water amount is reduced. On the contrary, when the water level is high, the actual head is small, so that the water amount is increased. As a result, the administrator of the pump equipment has to take time and effort to switch the valve opening every time. Also, if the water level rises while the operation is continued without adjusting the valve, the amount of water will increase, the well flow speed will increase, and problems such as entrapment of sand in pumps and piping systems and well collapse will occur. Could occur.

【0005】また、深井戸水中モータポンプを使用した
融雪システム等では、井戸の水位変動によって供給水量
が変化してしまうため、井戸水位が低くとも雪量に対し
て十分な水量が得られるように、大き目(高揚程)のポ
ンプが使用されていた。この結果、日常は、雪量に対し
て過大な水量が供給されることになり、水資源及び電気
エネルギー消費の観点からも極めて不都合、且つ不経済
であった。
Further, in a snow melting system using a deep well submersible motor pump, the amount of supplied water changes due to fluctuations in the water level of the well, so that a sufficient water amount for the snow amount can be obtained even when the well water level is low. Larger (higher head) pumps were used. As a result, an excessive amount of water is supplied on a daily basis with respect to the amount of snow, which is extremely inconvenient and uneconomical in terms of water resources and electric energy consumption.

【0006】また、汚水の水処理設備等では、処理すべ
き汚水が溜まった原水槽に水中ポンプ等を設けることが
多いが、原水槽の水位によって移送される水量が変化し
てしまうため、大きなタンクを備えたバッチ処理型のシ
ステムにせざるを得なかった。このような水処理設備で
は、陸上ポンプを例えば吸上げ運転で使用する場合もあ
るが、水中ポンプと同様、原水槽の水位によって移送さ
れる水量は変化してしまう。以上のように、ポンプの吸
込口に掛かる圧力が変化する結果、水量が不安定となる
ために不都合を生じている事例は多い。
[0006] In a sewage water treatment facility or the like, a submersible pump or the like is often provided in a raw water tank in which the sewage to be treated is stored. However, the amount of water transferred varies depending on the water level of the raw water tank. The system had to be a batch processing system with a tank. In such a water treatment facility, a land pump may be used, for example, in a suction operation. However, similarly to the submersible pump, the amount of water transferred varies depending on the water level of the raw water tank. As described above, the pressure applied to the suction port of the pump changes, and as a result, the amount of water becomes unstable, which often causes inconvenience.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の問題
点に鑑み、ポンプの吸込口に掛かる圧力が変化しても時
間当たりの送水量が略一定となるようにしたモータポン
プの運転方法及び該方法に使用する制御装置を提供する
ことを技術的課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides a method of operating a motor pump in which the amount of water per hour is substantially constant even if the pressure applied to the suction port of the pump changes. Another object of the present invention is to provide a control device used for the method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するため、本発明の第1の態様は、ポンプ吐出側配管
系の圧力損失(即ち、バルブ開度)が日常的には変化し
ないポンプ設備に使用するモータポンプの運転方法にお
いて、ポンプの吐出圧力を検出する圧力センサと、圧力
センサの信号に基づき吐出圧力を目標値に近付けるよう
にモータポンプの回転速度を制御する制御装置を設け、
ポンプの吸込口に掛かる圧力が変化しても時間当たりの
送水量が略一定となるようにしたことを特徴とするモー
タポンプの運転方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is to provide a pump system in which a pressure loss (ie, a valve opening) of a pump discharge side piping system is changed on a daily basis. In a method of operating a motor pump used for a pump facility, a pressure sensor that detects a discharge pressure of the pump, and a control device that controls a rotation speed of the motor pump based on a signal of the pressure sensor so that the discharge pressure approaches a target value. Provided,
An operation method of a motor pump characterized in that a water supply amount per time is substantially constant even when a pressure applied to a suction port of the pump changes.

【0009】また、本発明の第2の態様は、ポンプ吐出
側配管系の圧力損失(即ち、バルブ開度)が日常的には
変化しないポンプ設備に使用する深井戸水中モータポン
プの運転方法において、ポンプの地上部での吐出圧力を
検出する圧力センサと、圧力センサの信号に基づき吐出
圧力を目標値に近付けるようにモータポンプの回転速度
を制御する制御装置を設け、井戸の水位が変化しても時
間当たりの送水量が略一定となるようにした深井戸水中
モータポンプの運転方法である。
Further, a second aspect of the present invention relates to a method of operating a deep well submersible motor pump used for pump equipment in which pressure loss (ie, valve opening) of a pump discharge side piping system does not routinely change. A pressure sensor that detects the discharge pressure at the ground part of the pump, and a control device that controls the rotation speed of the motor pump so that the discharge pressure approaches a target value based on the signal of the pressure sensor. This is a method for operating a deep well submersible motor pump in which the amount of water supply per hour is substantially constant.

【0010】また、本発明の第3の態様は、ポンプ吐出
側配管系の圧力損失(即ち、バルブ開度)が日常的には
変化しない水処理設備等の設備に使用される水中モータ
ポンプの運転方法において、ポンプの地上部での吐出圧
力を検出する圧力センサと、圧力センサの信号に基づき
吐出圧力を目標値に近付けるようにモータポンプの回転
速度を制御する制御装置を設け、ポンプを設置した水槽
の水位が変化しても時間当たりの送水量が略一定となる
ようにした水中モータポンプの運転方法である。
A third aspect of the present invention relates to a submersible motor pump used in equipment such as water treatment equipment in which the pressure loss (ie, valve opening) of the pump discharge side piping system does not routinely change. In the operation method, a pressure sensor that detects a discharge pressure at the ground portion of the pump, and a control device that controls a rotation speed of the motor pump based on a signal of the pressure sensor so as to approach the discharge pressure to a target value are provided, and the pump is installed. This is an operation method of a submersible motor pump in which the water supply amount per hour is substantially constant even if the water level of the water tank changes.

【0011】上述の第1乃至第3の態様のモータポンプ
の運転方法を用いることで、つまり、ポンプ吐出側配管
系の圧力損失(バルブ開度)が日常的には変化しないポ
ンプ設備に、インバータ(周波数変換器)等を活用した
吐出圧力一定制御を導入することで、水位変動等と無関
係に送水量を略一定に保つことができる。
The use of the above-described first to third modes of operation of the motor pump means that the pump equipment in which the pressure loss (valve opening) of the pump discharge-side piping system does not change on a daily basis is provided with an inverter. By introducing a constant discharge pressure control utilizing a (frequency converter) or the like, the water supply amount can be kept substantially constant irrespective of water level fluctuations and the like.

【0012】また、前記の方法を実施するために好適な
装置として、本発明の第4の態様は、周波数変換器と、
周波数変換器を収容するケースと、ケースに設けられた
電力の入・出力手段と、圧力センサと、ケースに設けら
れた圧力センサの信号入力手段と、ケースをポンプ配管
へ取付けるための取付手段と、吐出圧力の目標値を切り
替えるための切替手段を備えたポンプの制御装置であ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an apparatus suitable for carrying out the above-described method.
A case accommodating the frequency converter, power input / output means provided in the case, a pressure sensor, a signal input means of the pressure sensor provided in the case, and mounting means for mounting the case to the pump pipe; , A pump control device including a switching unit for switching a target value of the discharge pressure.

【0013】また、本発明の制御装置は、後述する図1
乃至図5に示すコントローラに圧力センサの信号入力手
段を設け、圧力センサの信号を直接装置内に取り入れる
ものである。ここでは回転数調整つまみは、ポンプ吐出
圧力の目標値を切り替えるための目標圧調整つまみとし
て機能する。このような制御装置を使用することで、既
設のポンプ及び制御盤を改造することなく簡便に前記課
題を解決できる。即ち、ポンプの吸込口に掛かる圧力が
変化しても時間当たりの送水量が略一定となるようにモ
ータポンプを運転することが可能となる。
Further, the control device of the present invention is described in FIG.
A signal input means of a pressure sensor is provided in the controller shown in FIG. 5 to FIG. 5, and a signal of the pressure sensor is directly taken into the device. Here, the rotation speed adjustment knob functions as a target pressure adjustment knob for switching the target value of the pump discharge pressure. By using such a control device, the above-described problem can be easily solved without modifying the existing pump and control panel. That is, even if the pressure applied to the suction port of the pump changes, the motor pump can be operated such that the amount of water supply per time becomes substantially constant.

【0014】また、本発明の第5の態様は、商用電源駆
動の深井戸水中モータポンプを間欠運転させるように構
成した既設のポンプ設備において、ポンプの地上部での
吐出圧力を検出する圧力センサと、圧力センサの信号に
基づき吐出圧力を目標値に近付けるようにモータポンプ
の回転速度を制御する制御装置を増設し、井戸の水位が
変化しても時間当たりの送水量が略一定となるように
し、該制御装置は周波数変換器と、周波数変換器を収容
するケースと、ケースに設けられた電力の入・出力手段
と、圧力センサと、ケースに設けられた圧力センサの信
号入力手段と、ケースをポンプ配管へ取付けるための取
付手段と、吐出圧力の目標値を切り替えるための切替手
段を備えたポンプ設備である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a pressure sensor for detecting a discharge pressure at a ground portion of a pump in an existing pump facility configured to intermittently operate a commercial well-driven deep well submersible motor pump. And a control device for controlling the rotation speed of the motor pump so as to bring the discharge pressure closer to the target value based on the signal of the pressure sensor, so that even if the water level of the well changes, the amount of water per hour becomes substantially constant. The control device is a frequency converter, a case accommodating the frequency converter, power input / output means provided in the case, a pressure sensor, a signal input means of the pressure sensor provided in the case, The pump equipment includes an attaching means for attaching the case to the pump pipe and a switching means for switching a target value of the discharge pressure.

【0015】また、本発明の第6の態様は、降雪強度に
応じて深井戸水中モータポンプを間欠運転させるように
構成した融雪システムにおいて、ポンプの地上部での吐
出圧力を検出する圧力センサと、圧力センサの信号に基
づき吐出圧力を目標値に近付けるようにモータポンプの
回転速度を制御する制御装置を設け、井戸の水位が変化
しても時間当たりの送水量が略一定となるようにし、該
制御装置は周波数変換器と、周波数変換器を収容するケ
ースと、ケースに設けられた電力の入・出力手段と、圧
力センサと、ケースに設けられた圧力センサの信号入力
手段と、ケースをポンプ配管へ取付けるための取付手段
と、吐出圧力の目標値を切り替えるための切替手段を備
えた融雪システムである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a snow melting system configured to intermittently operate a deep well submersible motor pump in accordance with snowfall intensity, wherein a pressure sensor for detecting a discharge pressure of the pump above the ground is provided. Provide a control device that controls the rotation speed of the motor pump so that the discharge pressure approaches the target value based on the signal of the pressure sensor, so that even if the water level of the well changes, the amount of water per hour becomes substantially constant, The control device includes a frequency converter, a case accommodating the frequency converter, power input / output means provided in the case, a pressure sensor, a pressure sensor signal input means provided in the case, and a case. The snow melting system includes a mounting means for mounting to a pump pipe and a switching means for switching a target value of discharge pressure.

【0016】また、本発明の第7の態様は、降雪強度に
応じて商用電源駆動の深井戸水中モータポンプを間欠運
転させるように構成した既設の融雪システムにおいて、
ポンプの地上部での吐出圧力を検出する圧力センサと、
圧力センサの信号に基づき吐出圧力を目標値に近付ける
ようにモータポンプの回転速度を制御する制御装置を増
設し、井戸の水位が変化しても時間当たりの送水量が略
一定となるようにし、該制御装置は周波数変換器と、周
波数変換器を収容するケースと、ケースに設けられた電
力の入・出力手段と、圧力センサと、ケースに設けられ
た圧力センサの信号入力手段と、ケースをポンプ配管へ
取付けるための取付手段と、吐出圧力の目標値を切り替
えるための切替手段を備えた融雪システムである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an existing snow melting system configured to intermittently operate a commercial power source driven deep well submersible motor pump in accordance with snowfall intensity.
A pressure sensor for detecting the discharge pressure at the top of the pump,
A control device that controls the rotation speed of the motor pump so that the discharge pressure approaches the target value based on the signal of the pressure sensor is added, so that the water supply amount per hour becomes substantially constant even when the water level of the well changes, The control device includes a frequency converter, a case accommodating the frequency converter, power input / output means provided in the case, a pressure sensor, a pressure sensor signal input means provided in the case, and a case. The snow melting system includes a mounting means for mounting to a pump pipe and a switching means for switching a target value of discharge pressure.

【0017】深井戸水中モータポンプを用いた既設のポ
ンプ設備は、融雪システムを始めとして、商用電源駆動
型ポンプの単純なON−OFF制御を行っているものが
ほとんどである。このため、ポンプの送水量が井戸水位
によって変化してしまい、前述の問題を生じているもの
が多い。本発明は、圧力センサと制御装置とを増設する
ことにより、この既設設備の問題を簡便に解決するもの
である。
Most of the existing pump equipment using a deep well submersible motor pump performs simple ON-OFF control of a commercial power supply driven pump such as a snow melting system. For this reason, the amount of water supplied by the pump varies depending on the well water level, which often causes the above-described problem. The present invention simply solves the problem of the existing equipment by adding a pressure sensor and a control device.

【0018】また、本発明の好ましい態様においては、
制御装置内に電流センサに代表される負荷検出手段を設
け、ポンプが渇水運転やキャビテーション発生となった
場合に、負荷が小さくなることを以って、制御装置の出
力を停止するか、あるいはその状態を外部に伝える機能
を設けている。前述の圧力センサによる制御を行うと、
例えば、深井戸水中モータポンプの場合に、井戸水位が
下がってポンプが渇水運転になると、ポンプは最高回転
速度で運転されてしまう。これは、圧力センサ取付部に
おけるポンプ吐出圧力が実質的にゼロとなるため、制御
装置(インバータ)が目標圧力を維持しようとして最高
周波数の出力を継続するためである。
In a preferred embodiment of the present invention,
A load detecting means typified by a current sensor is provided in the control device, and when the pump runs out of water or cavitation occurs, the output of the control device is stopped by reducing the load, or the A function to communicate the status to the outside is provided. When the control by the above-mentioned pressure sensor is performed,
For example, in the case of a deep well submersible motor pump, if the well water level drops and the pump goes into a drought operation, the pump will be operated at the maximum rotational speed. This is because the pump discharge pressure at the pressure sensor mounting portion becomes substantially zero, and the control device (inverter) continues to output the highest frequency in order to maintain the target pressure.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。まず、本発明で使用される制御装
置(コントローラ)を図1乃至図5を参照して説明す
る。図1は、本発明で使用されるコントローラを使用す
る際の取付け施工例を示す側面図である。図1におい
て、符号10はポンプユニットであり、ポンプユニット
10は共通のベース11上にポンプ12とモータ13と
を設けた構成からなる。吸込配管14から導かれた流体
は、吸込側仕切弁15及び配管16を通過し、ポンプ吸
込口12aからポンプ12内に吸い込まれ昇圧された
後、ポンプ吐出口12bから吐出される。吐出された流
体は、更に逆止弁17、吐出側仕切弁18を通過し、吐
出配管19へ導かれる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a control device (controller) used in the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view showing an example of mounting work when using the controller used in the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a pump unit, and the pump unit 10 has a configuration in which a pump 12 and a motor 13 are provided on a common base 11. The fluid guided from the suction pipe 14 passes through the suction-side gate valve 15 and the pipe 16, is sucked into the pump 12 from the pump suction port 12 a, is pressurized, and is discharged from the pump discharge port 12 b. The discharged fluid further passes through a check valve 17 and a discharge-side gate valve 18 and is guided to a discharge pipe 19.

【0020】図1に示す実施の形態は、前記ポンプユニ
ット10のモータ13の回転数を調節して省エネルギー
を図るようにした例を示すもので、コントローラ20が
熱伝導性の良好なアルミ合金からなる放熱手段を構成す
る配管取付ブラケット21を介して配管16に取付けら
れている。
The embodiment shown in FIG. 1 shows an example in which the number of revolutions of the motor 13 of the pump unit 10 is adjusted to save energy. The controller 20 is made of an aluminum alloy having good heat conductivity. It is attached to the pipe 16 via a pipe mounting bracket 21 constituting a heat radiating means.

【0021】制御盤(動力盤)22からの動力ケーブル
28は、ケーブル接続箱23にてコントローラ20の入
力手段である入力側ケーブル24に接続されている。コ
ントローラ20の出力手段である出力側ケーブル25は
ポンプ12を駆動するモータ13に接続されている。コ
ントローラ20の内部には周波数変換器が収容されてお
り、動力盤から供給された電力の周波数が変換される。
この周波数変換に際して周波数変換器が発熱するが、こ
の発熱は、配管取付ブラケット21及び配管16を介し
て該配管16内を流れるポンプ取扱液に効果的に放熱さ
れる。
A power cable 28 from a control panel (power panel) 22 is connected to an input side cable 24 which is an input means of the controller 20 at a cable connection box 23. An output cable 25, which is an output means of the controller 20, is connected to the motor 13 that drives the pump 12. A frequency converter is housed inside the controller 20, and converts the frequency of the electric power supplied from the power panel.
The frequency converter generates heat during this frequency conversion, and this heat is effectively radiated to the pump handling liquid flowing through the pipe 16 via the pipe mounting bracket 21 and the pipe 16.

【0022】図2は、図1に示す装置の詳細を示す図で
あり、図3は、図2のIII−III線断面図である。コント
ローラ20は、周波数変換器本体(パワーモジュール)
30、バックアップ回路31及び制御回路32が上ケー
ス33及び下ケース34からなるケース35内に収容さ
れて構成されている。この上ケース33と下ケース34
は、放熱性に優れ、放射ノイズを遮閉するアルミ合金か
らなり、両者は、間にガスケット等のシール部材36を
介して図示しないボルトによって固定され、外気との気
密を保っている。
FIG. 2 is a view showing details of the apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. The controller 20 is a frequency converter body (power module)
30, a backup circuit 31 and a control circuit 32 are accommodated in a case 35 including an upper case 33 and a lower case 34. The upper case 33 and the lower case 34
Is made of an aluminum alloy that has excellent heat dissipation and shields radiated noise. Both are fixed by bolts (not shown) via a seal member 36 such as a gasket to maintain airtightness with the outside air.

【0023】コントローラ20の下ケース34には、放
熱手段を構成する配管取付ブラケット21がボルト37
を介して密着して固着されている。そして、配管取付ブ
ラケット21の開放面21aを前記配管16に密着させ
た状態で、コントローラ20が取付けバンド38によっ
て配管16に着脱可能に取付けられている。この結果、
周波数変換器の発熱は、ポンプ取扱液に好適に放熱され
るため、一般の汎用インバータに用いられる空冷ファン
などは不要である。しかも、ファン故障による冷却不良
の心配がない。なお、この実施の形態においては、コン
トローラ20には外部入力用オプションケーブル39が
備えられている。
In the lower case 34 of the controller 20, a pipe mounting bracket 21 constituting a heat radiating means is provided with bolts 37.
And adhered tightly through the contact. The controller 20 is detachably attached to the pipe 16 by a mounting band 38 in a state where the open surface 21a of the pipe attachment bracket 21 is in close contact with the pipe 16. As a result,
Since the heat generated by the frequency converter is preferably radiated to the pump handling liquid, an air-cooling fan or the like used for a general-purpose inverter is not required. In addition, there is no fear of poor cooling due to a fan failure. In this embodiment, the controller 20 is provided with an external input option cable 39.

【0024】上ケース33の上部には、操作基板40を
覆って内外の気密性を確保するキャップ41が設けられ
ている。図4は、操作基板40の平面図である。操作基
板40には、出力周波数を段階的に切り替える周波数調
整つまみ42が設けられている。この実施の形態におい
ては、周波数調整つまみ42は8段階式になっており、
ここでは、つまみをNo.8に設定すると商用電源でモ
ータ13が駆動され、つまみNo.7以下では周波数変
換器を介してモータが駆動される。つまみNo.を7,
6,5,4,3,2,1に切り替えると、その都度出力
周波数が段階的に低下するようになっている。
On the upper part of the upper case 33, there is provided a cap 41 which covers the operation board 40 and secures the inside and outside airtightness. FIG. 4 is a plan view of the operation board 40. The operation board 40 is provided with a frequency adjustment knob 42 for switching the output frequency stepwise. In this embodiment, the frequency adjustment knob 42 is of an eight-stage type,
Here, the knob is No. 8, the motor 13 is driven by the commercial power source, and the knob No. If it is less than 7, the motor is driven via the frequency converter. Knob No. To 7,
When the mode is switched to 6, 5, 4, 3, 2, 1, the output frequency is lowered step by step.

【0025】図5は、前記ケース35の内部の回路図を
示す。この回路は、前記入力側ケーブル24に接続され
る入力手段としての入力端子50と、前記出力側ケーブ
ル25に接続される出力手段としての出力端子51と、
周波数変換器本体30と、バックアップ回路31と、制
御回路32とを有している。
FIG. 5 is a circuit diagram showing the inside of the case 35. As shown in FIG. This circuit includes an input terminal 50 as input means connected to the input cable 24, an output terminal 51 as output means connected to the output cable 25,
It has a frequency converter main body 30, a backup circuit 31, and a control circuit 32.

【0026】前記バックアップ回路31は、前記入力端
子50と周波数変換器本体30とを繋ぐ入力線55を開
閉する第1の開閉器56と、周波数変換器本体30と出
力端子51とを繋ぐ出力線57を開閉する第2の開閉器
58を有している。またバックアップ回路31は、前記
周波数変換器本体30を迂回して前記入力線55と出力
線57を繋ぐ迂回線59と、迂回線59を開閉する第3
の開閉器60を有している。なお、これらの開閉器5
6,58,60は、機械式の接触器、あるいは半導体デ
バイスを使用したものを用いても良い。
The backup circuit 31 includes a first switch 56 for opening and closing an input line 55 connecting the input terminal 50 and the frequency converter main body 30, and an output line connecting the frequency converter main body 30 and the output terminal 51. It has a second switch 58 that opens and closes 57. In addition, the backup circuit 31 bypasses the frequency converter body 30 and connects the input line 55 and the output line 57 to each other.
Switch 60. These switches 5
6, 58 and 60 may use a mechanical contactor or a device using a semiconductor device.

【0027】一方、前記制御回路32は、周波数調整つ
まみ42からの運転信号と、周波数変換器本体30から
の故障信号を入力し、これらの信号を基に、周波数変換
器本体30に運転指令を出力し、前記各開閉器56,5
8,60に開閉指令を出力するように構成されている。
On the other hand, the control circuit 32 inputs an operation signal from the frequency adjustment knob 42 and a failure signal from the frequency converter main body 30, and sends an operation command to the frequency converter main body 30 based on these signals. Output the switches 56 and 5
It is configured to output an opening / closing command to 8,60.

【0028】次に、上述のように構成されたコントロー
ラの作用について説明する。まず、初期状態、あるいは
リセット後では、前記第1及び第2の開閉器56,58
は閉状態に、第3の開閉器60は開状態にある。この状
態で、周波数調整つまみ42からの運転信号を基に、制
御回路32から周波数変換器本体30に運転指令が出力
され、電力は、周波数変換器本体30に供給されて周波
数が変換され、所定の周波数の電力がモータ13に供給
される。この場合、周波数変換器本体30は、電力が供
給されると自動的に出力を開始できるように、突入電流
防止回路などに工夫を凝らしたものである。従って、コ
ントローラ20の入力手段に電力が供給されると同時
に、出力手段から所定の周波数の電力が出力されるよう
になっている。
Next, the operation of the controller configured as described above will be described. First, in the initial state or after reset, the first and second switches 56 and 58
Is in a closed state, and the third switch 60 is in an open state. In this state, an operation command is output from the control circuit 32 to the frequency converter main body 30 based on the operation signal from the frequency adjustment knob 42, and power is supplied to the frequency converter main body 30 so that the frequency is converted. Is supplied to the motor 13. In this case, the frequency converter main body 30 is devised with an inrush current prevention circuit or the like so that output can be started automatically when power is supplied. Therefore, at the same time as power is supplied to the input means of the controller 20, power of a predetermined frequency is output from the output means.

【0029】ここで、周波数変換器本体30が何らかの
理由で故障して周波数変換器本体30から故障信号が出
力され、この信号が制御回路32に入力され、バックア
ップ回路31への切替えが行われる。この場合、制御回
路32は、まず第1の開閉器56に開指令を出力し、第
1の開閉器56が開いて、周波数変換器本体30への電
力の供給が遮断される。続いて、制御回路32は第2の
開閉器58に開指令を出力し、第2の開閉器58が開い
て、モータと周波数変換器を電気的に切り離す。そし
て、制御回路32は最後に第3の開閉器60に閉指令を
出力し、第3の開閉器60を閉じるとモータは商用電源
で駆動される。なお、バックアップ回路31が働いた状
態で入力電源を一旦切ると、開閉器56,58,60は
初期状態へ戻る。
Here, the frequency converter main body 30 fails for some reason, and a failure signal is output from the frequency converter main body 30. This signal is input to the control circuit 32, and switching to the backup circuit 31 is performed. In this case, the control circuit 32 first outputs an open command to the first switch 56, and the first switch 56 is opened, and the supply of power to the frequency converter main body 30 is cut off. Subsequently, the control circuit 32 outputs an open command to the second switch 58, and the second switch 58 is opened to electrically disconnect the motor and the frequency converter. Then, the control circuit 32 finally outputs a close command to the third switch 60, and when the third switch 60 is closed, the motor is driven by the commercial power supply. Once the input power is turned off while the backup circuit 31 is operating, the switches 56, 58, and 60 return to the initial state.

【0030】他方、周波数調整つまみは8段階式になっ
ており、ここでは、つまみNo.8に設定すると商用電
源で駆動され、つまみNo.7以下では周波数変換器を
介してモータが駆動される。そして、つまみNo.を
7,6,5,4,3,2,1に切替えると、都度出力周
波数が低下する。図1乃至図5に示すコントローラによ
れば、電力の供給に伴って自動的に出力を開始する。こ
の種の機器は、図1に示すように、ポンプ設備におい
て、既設ポンプの動力線に割り込ませて使用される。特
に、初期設定が一切不要で、段階式の出力周波数スイッ
チを切り替えるだけでポンプの能力を簡便に調節でき
る。図1乃至図5に示すコントローラは水冷式のポンプ
専用省エネコントローラであり、一般の汎用インバータ
と比べて次のような特徴を備えている。
On the other hand, the frequency adjustment knob is of an eight-stage type. 8 is driven by the commercial power supply, and knob No. If it is less than 7, the motor is driven via the frequency converter. And knob No. Is switched to 7, 6, 5, 4, 3, 2, and 1, the output frequency decreases each time. According to the controller shown in FIGS. 1 to 5, the output is automatically started with the supply of power. As shown in FIG. 1, this type of equipment is used in a pump facility by interrupting a power line of an existing pump. In particular, no initial setting is required, and the capacity of the pump can be easily adjusted simply by switching the step-type output frequency switch. The controller shown in FIGS. 1 to 5 is a water-cooled type energy-saving controller dedicated to a pump, and has the following features as compared with a general-purpose inverter.

【0031】1.機側設置型 制御盤側へのインバータの増設は、次の制約を伴うた
め、多数のポンプへ適用するには必ずしも都合の良いも
のではない。 制御盤内またはその近傍でのインバータ設置スペース
を確保する必要がある。 ポンプの起動・停止信号のやり取りをはじめとする制
御盤の改造が必要である。 インバータからポンプ(モータ)までの動力線のノイ
ズ対策を施す必要がある。場合に応じてケーブルの引き
直しが必要である。 これに対して前述のコントローラは、ポンプ側に設置す
る機側設置型とすることで、これらの制約を解消してお
り、多数のポンプの省エネルギー化に最適なものとなっ
ている。既設の動力線に割り込ませるだけで使用でき、
ポンプ(モータ)までの配線が短いため、ノイズやサー
ジ電圧の発生も少ない。また、ポンプの発停(起動およ
び停止)は取付前と同様に制御盤側の電源の入り切りで
行え、電力を投入すると自動的に出力を開始する。本体
はポンプ配管に取り付けるため、特別な設置スペースも
不要である。
1. Installation of an inverter on the machine side control panel side is not always convenient for applying to many pumps because of the following restrictions. It is necessary to secure an inverter installation space in or near the control panel. Modification of the control panel, including the exchange of pump start / stop signals, is required. It is necessary to take measures against noise in the power line from the inverter to the pump (motor). Cable re-pulling may be necessary. On the other hand, the above-mentioned controller eliminates these restrictions by being a machine-side installation type installed on the pump side, and is optimal for energy saving of many pumps. It can be used simply by interrupting the existing power line,
Since the wiring to the pump (motor) is short, noise and surge voltage are less generated. In addition, the start and stop (start and stop) of the pump can be performed by turning on and off the power supply on the control panel side as before the installation, and when the power is turned on, the output is automatically started. Since the main unit is attached to the pump piping, no special installation space is required.

【0032】2.水冷屋外型 一般のインバータは湿気・粉塵及び高温環境を嫌うた
め、据付場所に制約を受ける。これに対して前述のコン
トローラは、据付場所をポンプ配管の表面とし、取扱液
による水冷方式を採っている。この際、ケース内の結露
発生を防止するため周波数変換器の内蔵ケースには完全
密封構造を採用している。この結果、屋外を含めた幅広
い用途のポンプに適用することができる。また、冷却用
の空冷ファンが不要なため、メンテナンスの面でも有利
である。なお、ケースの材料にはアルミ合金を使用し、
冷却条件の確保と放射ノイズの遮断を図っている。
2. Water-cooled outdoor type Inverters, which dislike humidity, dust and high-temperature environments, are limited in installation locations. On the other hand, the above-mentioned controller adopts a water-cooling system using a handling liquid, with the installation location being the surface of the pump pipe. At this time, a completely sealed structure is adopted for the built-in case of the frequency converter to prevent the occurrence of dew condensation in the case. As a result, the present invention can be applied to pumps for a wide range of uses including outdoors. In addition, since an air cooling fan for cooling is not required, it is advantageous in terms of maintenance. The case is made of aluminum alloy,
The cooling conditions are ensured and radiation noise is cut off.

【0033】3.ポンプ専用型 汎用インバータは、多種多様な負荷(エレベータ・ベル
トコンベア・送風機など)に対応するため、駆動モード
の選択をはじめ、複雑な初期設定が必要である。これに
対して前述のコントローラは、初期設定が一切不要であ
り、手動式つまみの切替えで8段階にポンプ性能を調整
できるため、簡単・確実に省エネルギーを図ることが可
能である。
3. Pump-only general-purpose inverters require complicated initial settings, such as selection of drive modes, in order to handle a wide variety of loads (elevators, belt conveyors, blowers, etc.). On the other hand, the above-mentioned controller does not require any initial setting, and the pump performance can be adjusted in eight stages by switching the manual knob, so that energy can be easily and reliably saved.

【0034】図6は深井戸水中モータポンプを使用した
従来の融雪システムを示す。井戸61の中に深井戸水中
モータポンプ62が据付けられ、ポンプの吐出口62a
には地上まで水を送水するための繰出し管63が接続さ
れている。繰出し管63は、ポンプの重量を支える役割
も果たしている。繰出し管63は吐出配管16に接続さ
れている。地上には制御盤64が設けられ、ここから動
力ケーブル65を介して三相交流商用電源からの電力を
モータポンプ62に供給している。降雪センサ66は地
上部の屋外に設置され、制御盤64と信号線で結ばれて
いる。雪の存在を降雪センサ66がとらえると、制御盤
64からモータポンプ62に電力(商用電源周波数)が
供給される。モータポンプ62からの圧力水は例えば、
埋設配管68によって道路等(融かすべき雪のある場
所)へ導かれる。埋設配管68には例えば数メートルの
間隔でノズル69が設けられ、このノズル69から噴出
する水によって周囲の雪が融かされる。また、雪のない
状態を降雪センサ66が捉えると、制御盤64からの電
力の供給が停まり、モータポンプ62は停止する。こう
して、雪が降ったときにだけ自動的に井戸水が供給され
て雪の堆積を防止することができる。
FIG. 6 shows a conventional snow melting system using a deep well submersible motor pump. A deep well submersible motor pump 62 is installed in the well 61, and the pump discharge port 62a is provided.
Is connected to a delivery pipe 63 for sending water to the ground. The delivery pipe 63 also serves to support the weight of the pump. The delivery pipe 63 is connected to the discharge pipe 16. A control panel 64 is provided on the ground, from which power from a three-phase AC commercial power supply is supplied to the motor pump 62 via a power cable 65. The snowfall sensor 66 is installed outdoors on the ground, and is connected to the control panel 64 by a signal line. When the snowfall sensor 66 detects the presence of snow, electric power (commercial power frequency) is supplied from the control panel 64 to the motor pump 62. The pressure water from the motor pump 62 is, for example,
The buried piping 68 guides the vehicle to a road or the like (a place with snow to be melted). Nozzles 69 are provided in the buried piping 68 at intervals of, for example, several meters, and water jetting from the nozzles 69 melts the surrounding snow. When the snowfall sensor 66 detects the absence of snow, the supply of power from the control panel 64 stops, and the motor pump 62 stops. In this way, well water is automatically supplied only when snow falls, and snow accumulation can be prevented.

【0035】タイマーを活用して雪量の大小によってポ
ンプのON−OFFインターバルを切替えるシステムも
ある。即ち、例えば降雪センサ66が大雪を捉えた場合
には、ポンプを連続運転させ、中程度の雪量ではON時
間を長め(OFF時間を短め)にした間欠運転とし、小
雪の場合にはON時間を短めにした間欠運転にするシス
テムである。こうすることで、電気代及び水の節約にな
る。しかしながら、これらのシステムは、井戸の水位に
よって送水量が変わってしまうため、時として雪が融け
きらない場合や必要以上に水を使用してしまう場合があ
った。
There is also a system that uses a timer to switch the ON / OFF interval of the pump depending on the amount of snow. That is, for example, when the snowfall sensor 66 catches heavy snow, the pump is continuously operated, and when the amount of snow is moderate, the ON time is set to be longer (the OFF time is shorter), and the intermittent operation is performed. This is a system that makes intermittent operation shorter. This saves electricity and water. However, in these systems, the amount of water supplied varies depending on the water level of the well, and sometimes the snow cannot be melted or water is used more than necessary.

【0036】図7は、これらの既設のシステムに本発明
の運転方法及び制御装置を導入したものである。制御装
置(コントローラ)20は、井戸出口部の配管表面に固
定される。電源から供給される電力は、コントローラ2
0の入力手段である入力側ケーブル24からコントロー
ラ20の内部へ導かれる。コントローラ20の出力手段
である出力側ケーブル25は深井戸水中モータポンプ6
2に接続されている。コントローラ20の内部には周波
数変換器が収容されており、これによって電源から供給
された電力の周波数が所定の周波数に変換される。この
周波数変換に際して周波数変換器が発熱するが、この発
熱は、放熱手段を構成する配管取付ブラケット21を介
して該配管16内を流れるポンプ取扱液(水)に効果的
に放熱される。
FIG. 7 shows the operation method and the control device of the present invention introduced into these existing systems. The control device (controller) 20 is fixed to the pipe surface at the well outlet. The power supplied from the power supply is
It is guided into the controller 20 from an input side cable 24 which is an input means of “0”. The output side cable 25 which is the output means of the controller 20 is connected to the deep well submersible motor pump 6.
2 are connected. A frequency converter is housed inside the controller 20, and converts the frequency of the power supplied from the power supply to a predetermined frequency. The frequency converter generates heat during this frequency conversion, and this heat is effectively radiated to the pump handling liquid (water) flowing through the pipe 16 via the pipe mounting bracket 21 constituting the heat radiating means.

【0037】コントローラ20は、図3に示すように、
周波数変換器本体(パワーモジュール)30、バックア
ップ回路31及び制御回路32が上ケース33及び下ケ
ース34からなるケース35内に収容されて構成されて
いる。この上ケース33と下ケース34は、放熱性に優
れ、放射ノイズを遮蔽するアルミ合金からなり、両者
は、間にガスケット等のシール部材36を介して図示し
ないボルトによって固定され、外気との気密を保ってい
る。コントローラ20の下ケース34には、放熱手段を
構成する配管取付ブラケット21がボルト37によって
密着して固定されている。
As shown in FIG. 3, the controller 20
A frequency converter main body (power module) 30, a backup circuit 31, and a control circuit 32 are housed in a case 35 including an upper case 33 and a lower case 34. The upper case 33 and the lower case 34 are made of an aluminum alloy which is excellent in heat dissipation and shields radiation noise. Both are fixed by bolts (not shown) via a sealing member 36 such as a gasket, and are airtight with outside air. Is kept. The pipe mounting bracket 21 constituting the heat radiating means is fixed to the lower case 34 of the controller 20 in close contact with a bolt 37.

【0038】図8はコントローラ20の配管16への取
付状態を示す側面図である。コントローラ20の配管取
付ブラケット21は取付バンド38によって配管16に
着脱可能に取付けられている。この結果、周波数変換器
の発熱は、ポンプ取扱液に好適に放熱されるため、一般
の汎用インバータに用いられる空冷ファン等は不要であ
る。しかも、ファン故障よる冷却不良の心配がない。圧
力センサ45はポンプ吐出配管16の井戸出口部に設け
られる。その信号は信号ケーブル46を介してコントロ
ーラ20に送られる。コントローラ20は、圧力センサ
45で検出した圧力と、予め設定した目標圧力を比較し
て両者が等しい値になるようにモータポンプを可変速運
転するため出力周波数を変化させる。
FIG. 8 is a side view showing a state where the controller 20 is attached to the pipe 16. The pipe mounting bracket 21 of the controller 20 is detachably mounted on the pipe 16 by a mounting band 38. As a result, the heat generated by the frequency converter is preferably radiated to the pump handling liquid, so that an air-cooling fan or the like used for a general-purpose inverter is unnecessary. In addition, there is no fear of poor cooling due to a fan failure. The pressure sensor 45 is provided at the well outlet of the pump discharge pipe 16. The signal is sent to the controller 20 via the signal cable 46. The controller 20 compares the pressure detected by the pressure sensor 45 with a preset target pressure and changes the output frequency to operate the motor pump at a variable speed so that the two values become equal.

【0039】上ケース33の上部には、操作基板40
(図4参照)を覆って内外の気密性を確保するキャップ
41が設けられている。操作基板40には、図4に示す
ように、目標圧力を段階的に切り替える目標圧調整つま
み42が設けられている。前述の図4の説明において
は、符号42は周波数調整つまみとして説明したが、こ
の実施の形態においては、目標圧調整つまみとして機能
する。目標圧調整つまみ42は8段階式になっている。
図9は流量と井戸出口圧力との関係を示す図である。図
9において、曲線aはQ−Hカーブであり、曲線bは吐
出側配管系の圧力損失を表わす実揚程を含む抵抗曲線で
ある。図9に示すように、つまみをNo.8に設定する
と、例えば目標圧が0.5MPa(100%圧力)とな
り、つまみNo.を7,6,5,4,3,2,1に切り替
えると、目標圧力は各々95%,90%,85%,80
%,75%,71%,67%の値になる。
An operation board 40 is provided above the upper case 33.
A cap 41 is provided to cover (see FIG. 4) and secure airtightness inside and outside. As shown in FIG. 4, the operation board 40 is provided with a target pressure adjustment knob 42 for switching the target pressure in a stepwise manner. In the above description of FIG. 4, reference numeral 42 has been described as a frequency adjustment knob, but in this embodiment, it functions as a target pressure adjustment knob. The target pressure adjustment knob 42 is of an eight-stage type.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the flow rate and the well outlet pressure. In FIG. 9, a curve a is a QH curve, and a curve b is a resistance curve including an actual head representing a pressure loss of the discharge side piping system. As shown in FIG. 9, when the knob is set to No. 8, for example, the target pressure becomes 0.5 MPa (100% pressure), and when the knob No. is switched to 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 , Target pressures are 95%, 90%, 85%, 80
%, 75%, 71%, and 67%.

【0040】このシステムでは、ポンプ吐出側配管系の
圧力損失は日常的には変化しない。従って、ポンプの吐
出圧力が井戸水位とは無関係に一定となるよう制御する
ことで、送水量は略一定に保たれる。即ち、前記目標圧
調整つまみの設定によって、所望の送水量を選択でき
る。また、このコントローラ20は、既設の融雪システ
ムおよび設備に後から取付けることで、且つ、既設制御
盤をそのまま使用して、簡便に送水量一定制御を実現で
きる。
In this system, the pressure loss in the pump discharge side piping system does not change on a daily basis. Therefore, by controlling the discharge pressure of the pump to be constant irrespective of the well water level, the amount of water supply is kept substantially constant. That is, a desired water supply amount can be selected by setting the target pressure adjustment knob. Further, the controller 20 can easily realize constant water supply control by being attached to an existing snow melting system and equipment later and using the existing control panel as it is.

【0041】図10は、水処理設備に使用する水中モー
タポンプに前記運転方法及び制御装置を用いた実施例で
ある。この種のポンプは取扱液に異物が多く混入するた
め、定流量弁に異物が詰まる等の理由から、定流量弁で
の流量制御が困難である。従って、一定の回転速度でポ
ンプを運転すると水槽水位によって送水量が変化してし
まう。このため、大きなタンクを備えたバッチ処理型の
システムにせざるを得ず、無駄があった。本実施例では
このバッチ処理型のシステムを定流量型の連続処理シス
テムとし、各タンクを小型化している。
FIG. 10 shows an embodiment in which the above-described operation method and control device are used for a submersible motor pump used in a water treatment facility. In this type of pump, since a large amount of foreign matter is mixed in the liquid to be handled, it is difficult to control the flow rate by the constant flow rate valve because the foreign matter is clogged in the constant flow valve. Therefore, when the pump is operated at a constant rotation speed, the amount of water supply changes depending on the water tank water level. For this reason, there is no choice but to use a batch processing type system having a large tank. In this embodiment, this batch processing type system is a constant flow rate type continuous processing system, and each tank is miniaturized.

【0042】原水槽71に溜められた汚水は、汚水用水
中モータポンプ72によって、ばっ気槽73に送水され
る。この時、前記コントローラ20を用いて原水槽71
の水位とは無関係に一定流量の汚水が送水される。コン
トローラ20は、図7および図8に示す例と同様に、配
管取付ブラケット21を介して吐出用配管16に取り付
けられている。配管取付ブラケット21は取付バンド3
8によって配管16に着脱可能に取り付けられている。
ばっ気槽73では、ばっ気用ブロワ等にて汚水に空気が
注入され、汚水の生物学的分解を促進する。ばっ気槽7
3内の水は、例えばオーバーフロー方式で上澄みが調整
槽74に送られる。調整槽74で薬品処理等が行われた
水は、水中モータポンプ72によって、次の工程のため
に別途の槽に送られる。この時、前記コントローラ20
を用いて調整槽74の水位とは無関係に一定流量の水が
送水される。コントローラ20は吐出用配管16に取付
けられている。なお、図8の例と同様に、各吐出配管1
6に、コントローラ20に接続された圧力センサ45が
設置されている。このように、水をタンクに溜め込むこ
となく連続的に水処理を行うため、タンクは小型とな
る。即ち、工程上、必要な滞留時間を確保できる最小限
の大きさのタンクでよい。
The sewage stored in the raw water tank 71 is sent to an aeration tank 73 by a sewage submersible motor pump 72. At this time, the raw water tank 71 is
A constant flow of sewage is sent regardless of the water level. The controller 20 is attached to the discharge pipe 16 via a pipe mounting bracket 21 as in the examples shown in FIGS. 7 and 8. Piping mounting bracket 21 is for mounting band 3
8 detachably attached to the pipe 16.
In the aeration tank 73, air is injected into the sewage by an aeration blower or the like to promote the biological decomposition of the sewage. Aeration tank 7
The supernatant in the water in 3 is sent to the adjusting tank 74 by, for example, an overflow method. Water subjected to chemical treatment or the like in the adjusting tank 74 is sent to a separate tank for the next step by the underwater motor pump 72. At this time, the controller 20
A constant flow rate of water is supplied irrespective of the water level of the adjusting tank 74 using the above. The controller 20 is attached to the discharge pipe 16. In addition, similarly to the example of FIG.
6, a pressure sensor 45 connected to the controller 20 is provided. As described above, since the water treatment is continuously performed without storing the water in the tank, the size of the tank is reduced. That is, a tank having a minimum size that can secure a required residence time in the process may be used.

【0043】図11は本コントローラ20のブロック図
である。図11においては、モータポンプはMで示さ
れ、周波数変換器はFで示されている。三相交流を入力
として用いる場合、周波数変換器Fは、交流を直流にす
る整流回路81と整流された電圧を平滑化する平滑コン
デンサ82からなるコンバータ部分と、直流から交流に
変換するインバータ部83とからなる。直流部分である
コンバータには、補助電源部84と、コンバータ部の直
流電圧を検出する電圧検出部85が接続されている。周
波数変換器Fは、更に発生周波数と電流値の関係を予め
記憶した制御部86を備え、制御部86からPWM信号
を出力し、インバータ部83をドライブする。
FIG. 11 is a block diagram of the controller 20. In FIG. 11, the motor pump is indicated by M, and the frequency converter is indicated by F. When three-phase AC is used as an input, the frequency converter F includes a converter portion including a rectifier circuit 81 for converting AC to DC, a smoothing capacitor 82 for smoothing the rectified voltage, and an inverter 83 for converting DC to AC. Consists of An auxiliary power supply section 84 and a voltage detection section 85 for detecting a DC voltage of the converter section are connected to the converter which is a DC section. The frequency converter F further includes a control unit 86 in which the relationship between the generated frequency and the current value is stored in advance, outputs a PWM signal from the control unit 86, and drives the inverter unit 83.

【0044】三相インバータ83の出力部には電流セン
サ88が設けてあり、検出された電流は検出部87によ
り信号に変換されて制御部86に入力される。三相イン
バータ83の出力側にはモータ76が接続されている。
なお、符号89は温度センサである。制御部86には、
予め発生周波数と電流値を特定する関数をメモリーした
ROMと、電流検出部87からの信号とROMの設定内
容とを比較して、演算処理を行い所定のPWM信号を出
力させるCPUと、制御ICが設けられている。
A current sensor 88 is provided at the output of the three-phase inverter 83, and the detected current is converted into a signal by the detector 87 and input to the controller 86. The motor 76 is connected to the output side of the three-phase inverter 83.
Reference numeral 89 denotes a temperature sensor. The control unit 86 includes:
A ROM for storing a function for specifying a generation frequency and a current value in advance, a CPU for comparing a signal from the current detection unit 87 with the contents set in the ROM, performing an arithmetic operation and outputting a predetermined PWM signal, and a control IC Is provided.

【0045】前述したように、モータに流れる負荷電流
値をとらえる電流センサ88が設けられている。深井戸
水中モータポンプ等で本発明の制御を行った場合、井戸
水位の下降に伴ってポンプの回転速度は上昇し、モータ
の負荷電流値は大きくなる。その後、更に水位が下がる
と、ポンプ部が気中に露出し渇水運転となる。このと
き、ポンプは空気を吸い込んで、負荷が小さくなるの
で、これを前記電流センサ88でとらえてポンプを停止
させる。この結果、渇水運転によるポンプ軸受の寿命低
下等を防止できる。特に制御特性上、渇水運転時にはポ
ンプが最高回転速度で運転されることになるため、軸受
等には条件が悪い。従って、このような渇水運転保護機
能を設けることは、本発明の実施において重要な要素で
ある。
As described above, the current sensor 88 for detecting the value of the load current flowing through the motor is provided. When the control of the present invention is performed by a deep well submersible motor pump or the like, the rotation speed of the pump increases as the well water level decreases, and the load current value of the motor increases. Thereafter, when the water level further decreases, the pump section is exposed to the air, and a water shortage operation is performed. At this time, the pump sucks air and the load is reduced. Therefore, the pump is stopped by capturing the load with the current sensor 88. As a result, it is possible to prevent the service life of the pump bearing from being shortened due to the drought operation. In particular, due to the control characteristics, the pump is operated at the maximum rotational speed during the drought operation, so that the conditions for the bearing and the like are poor. Therefore, providing such a drought operation protection function is an important element in the practice of the present invention.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
力センサを使用してポンプに定流量性を持たせること
で、井戸水位等とは無関係の送水量一定運転を実現でき
る。また、既設ポンプ設備に後付けできる制御装置(コ
ントローラ)にまとめることで、簡便に前記運転方法を
具現化できる。更に、制御装置内にポンプの渇水運転保
護機能を設けることで、本発明のシステムをより好適な
ものとして供給できる。
As described above, according to the present invention, a constant flow rate operation irrespective of the well water level or the like can be realized by giving a constant flow rate to a pump using a pressure sensor. In addition, the above-described operation method can be easily realized by putting together a control device (controller) that can be retrofitted to the existing pump equipment. Further, by providing a function for protecting the pump from drought operation in the control device, the system of the present invention can be supplied as a more suitable one.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明で使用されるコントローラを使用する際
の取付け施行例を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a mounting example when a controller used in the present invention is used.

【図2】図1に示す装置の詳細を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing details of the apparatus shown in FIG. 1;

【図3】図2のIII−III線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2;

【図4】操作基板の平面図である。FIG. 4 is a plan view of an operation board.

【図5】ケースの内部の回路図を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a circuit diagram inside a case.

【図6】深井戸水中モータポンプを使用した従来の融雪
システムを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a conventional snow melting system using a deep well submersible motor pump.

【図7】既設のシステムに本発明の運転方法及び制御装
置を導入したものを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an existing system in which the operation method and the control device of the present invention are introduced.

【図8】コントローラの配管への取付状態を示す側面図
である。
FIG. 8 is a side view showing a state where the controller is attached to a pipe.

【図9】流量と井戸出口圧力との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a flow rate and a well outlet pressure.

【図10】水処理設備に使用する水中モータポンプに本
発明の運転方法及び制御装置を用いた実施例である。
FIG. 10 is an embodiment in which the operating method and the control device of the present invention are used for a submersible motor pump used in a water treatment facility.

【図11】本発明のコントローラのブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a controller according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ポンプユニット 11 ベース 12 ポンプ 13 モータ 14 吸込配管 15 吸込側仕切弁 16 配管 17 逆止弁 18 吐出側仕切弁18 19 吐出配管 20 制御装置(コントローラ) 21 配管取付ブラケット 21a 開放面 22 制御盤(動力盤) 23 ケーブル接続箱 24 入力側ケーブル 25 出力側ケーブル 28 動力ケーブル 30 周波数変換器本体(パワーモジュール) 31 バックアップ回路 32 制御回路 33 上ケース 34 下ケース 35 ケース 36 シール部材 37 ボルト 38 取付けバンド 40 操作基板 41 キャップ 42 周波数調整つまみ 45 圧力センサ 46 信号ケーブル 50 入力端子 55 入力線 56 開閉器 57 出力線 58 開閉器 59 迂回線 60 開閉器 61 井戸 62 深井戸水中モータポンプ 62a 吐出口 63 繰出し管 64 制御盤 65 動力ケーブル 66 降雪センサ 68 埋設配管 69 ノズル 71 原水槽 72 汚水用水中モータポンプ 73 ばっ気槽 74 調整槽 76 モータ 81 整流回路 82 平滑コンデンサ 83 インバータ部 84 補助電源部 85 電圧検出部 86 制御部 87 検出部 88 電流センサ Reference Signs List 10 pump unit 11 base 12 pump 13 motor 14 suction pipe 15 suction-side gate valve 16 pipe 17 check valve 18 discharge-side gate valve 18 19 discharge pipe 20 control device (controller) 21 pipe mounting bracket 21a open surface 22 control panel (power) Panel) 23 Cable connection box 24 Input cable 25 Output cable 28 Power cable 30 Frequency converter body (power module) 31 Backup circuit 32 Control circuit 33 Upper case 34 Lower case 35 Case 36 Sealing member 37 Bolt 38 Mounting band 40 Operation Substrate 41 Cap 42 Frequency adjustment knob 45 Pressure sensor 46 Signal cable 50 Input terminal 55 Input line 56 Switch 57 Output line 58 Switch 59 Detour line 60 Switch 61 Well 62 Deep well Submersible motor pump 62a Outlet 63 Feeding pipe 64 Control board 65 Power cable 66 Snowfall sensor 68 Buried piping 69 Nozzle 71 Raw water tank 72 Submersible motor pump for sewage 73 Aeration tank 74 Adjustment tank 76 Motor 81 Rectifier circuit 82 Smoothing capacitor 83 Inverter section 84 Auxiliary power supply section 85 Voltage detection unit 86 Control unit 87 Detection unit 88 Current sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02P 7/63 302 H02P 7/63 302D (72)発明者 飯島 克自 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 Fターム(参考) 3H020 AA01 AA02 AA08 AA09 BA04 BA06 BA11 BA21 BA23 CA00 CA01 CA08 DA04 EA07 3H022 AA01 BA07 CA50 DA09 3H045 AA06 AA09 AA12 AA23 AA40 BA19 BA20 CA03 DA05 DA46 EA13 EA26 EA38 EA39 5H575 AA01 BB10 DD03 DD05 EE02 GG04 HA09 HB01 HB20 JJ03 JJ17 KK04 KK08 LL22 LL24 LL35 LL37 MM01 MM12 MM20 5H576 AA05 BB10 CC05 DD02 DD04 EE11 EE17 EE23 GG04 HA03 HB01 JJ03 JJ17 KK04 LL22 LL24 LL45 LL48 MM01 MM11 MM20 PP02 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) H02P 7/63 302 H02P 7/63 302D (72) Inventor Katsutoshi Iijima 11 No. 1 F-term in EBARA CORPORATION (Reference) 3H020 AA01 AA02 AA08 AA09 BA04 BA06 BA11 BA21 BA23 CA00 CA01 CA08 DA04 EA07 3H022 AA01 BA07 CA50 DA09 3H045 AA06 AA09 AA12 AA23 AA40 BA19 BA20 CA03 DA05 DA46 EA13 EA13 EA38 EA13 EA13 DD03 DD05 EE02 GG04 HA09 HB01 HB20 JJ03 JJ17 KK04 KK08 LL22 LL24 LL35 LL37 MM01 MM12 MM20 5H576 AA05 BB10 CC05 DD02 DD04 EE11 EE17 EE23 GG04 HA03 HB01 JJ03 JJ17 LL20 MM24 MM04

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポンプ吐出側配管系の圧力損失が日常的
には変化しないポンプ設備に使用するモータポンプの運
転方法において、ポンプの吐出圧力を検出する圧力セン
サと、圧力センサの信号に基づき吐出圧力を目標値に近
付けるようにモータポンプの回転速度を制御する制御装
置を設け、ポンプの吸込口に掛かる圧力が変化しても時
間当たりの送水量が略一定となるようにしたことを特徴
とするモータポンプの運転方法。
In a method of operating a motor pump used for a pump equipment in which pressure loss of a pump discharge side piping system does not change on a daily basis, a pressure sensor for detecting a discharge pressure of the pump and a discharge based on a signal from the pressure sensor. A control device that controls the rotation speed of the motor pump so that the pressure approaches the target value is provided, so that the amount of water per hour is substantially constant even if the pressure applied to the suction port of the pump changes. How to operate the motor pump.
【請求項2】 ポンプ吐出側配管系の圧力損失が日常的
には変化しないポンプ設備に使用する深井戸水中モータ
ポンプの運転方法において、ポンプの地上部での吐出圧
力を検出する圧力センサと、圧力センサの信号に基づき
吐出圧力を目標値に近付けるようにモータポンプの回転
速度を制御する制御装置を設け、井戸の水位が変化して
も時間当たりの送水量が略一定となるようにしたことを
特徴とする深井戸水中モータポンプの運転方法。
2. A method for operating a deep well submersible motor pump for use in a pump facility in which pressure loss of a pump discharge side piping system does not change on a daily basis, comprising: a pressure sensor for detecting a discharge pressure at a ground portion of the pump; A control device that controls the rotation speed of the motor pump so that the discharge pressure approaches the target value based on the signal from the pressure sensor is provided so that the amount of water per hour is substantially constant even if the water level in the well changes. A method for operating a deep well submersible motor pump, characterized in that:
【請求項3】 ポンプ吐出側配管系の圧力損失が日常的
には変化しない水処理設備等の設備に使用される水中モ
ータポンプの運転方法において、ポンプの地上部での吐
出圧力を検出する圧力センサと、圧力センサの信号に基
づき吐出圧力を目標値に近付けるようにモータポンプの
回転速度を制御する制御装置を設け、ポンプを設置した
水槽の水位が変化しても時間当たりの送水量が略一定と
なるようにしたことを特徴とする水中モータポンプの運
転方法。
3. A method for operating a submersible motor pump used in a facility such as a water treatment facility in which pressure loss of a piping system on a pump discharge side does not change on a daily basis. A sensor and a control device that controls the rotation speed of the motor pump so that the discharge pressure approaches the target value based on the signal of the pressure sensor are provided, and even if the water level of the water tank in which the pump is installed changes, the amount of water per hour is substantially reduced. A method for operating a submersible motor pump, characterized in that the operation is constant.
【請求項4】 周波数変換器と、周波数変換器を収容す
るケースと、ケースに設けられた電力の入・出力手段
と、圧力センサと、ケースに設けられた圧力センサの信
号入力手段と、ケースをポンプ配管へ取り付けるための
取付手段と、吐出圧力の目標値を切り替えるための切替
手段を備えたことを特徴とするポンプの制御装置。
4. A frequency converter, a case accommodating the frequency converter, power input / output means provided in the case, a pressure sensor, a signal input means of the pressure sensor provided in the case, and a case. And a switching means for switching a target value of the discharge pressure.
【請求項5】 商用電源駆動の深井戸水中モータポンプ
を間欠運転させるように構成した既設のポンプ設備にお
いて、ポンプの地上部での吐出圧力を検出する圧力セン
サと、圧力センサの信号に基づき吐出圧力を目標値に近
付けるようにモータポンプの回転速度を制御する制御装
置を増設し、井戸の水位が変化しても時間当たりの送水
量が略一定となるようにし、該制御装置は周波数変換器
と、周波数変換器を収容するケースと、ケースに設けら
れた電力の入・出力手段と、圧力センサと、ケースに設
けられた圧力センサの信号入力手段と、ケースをポンプ
配管へ取付けるための取付手段と、吐出圧力の目標値を
切り替えるための切替手段を備えたことを特徴とするポ
ンプ設備。
5. An existing pump system configured to intermittently operate a commercial well-driven deep well submersible motor pump, wherein a pressure sensor for detecting a discharge pressure of the pump above the ground and a discharge sensor based on a signal from the pressure sensor. A control device for controlling the rotation speed of the motor pump is increased so as to bring the pressure closer to the target value, so that even if the water level in the well changes, the amount of water per hour becomes substantially constant, and the control device includes a frequency converter. A case for accommodating the frequency converter, a power input / output means provided in the case, a pressure sensor, a signal input means for the pressure sensor provided in the case, and an attachment for attaching the case to the pump pipe. And pump means for switching the target value of the discharge pressure.
【請求項6】 降雪強度に応じて深井戸水中モータポン
プを間欠運転させるように構成した融雪システムにおい
て、ポンプの地上部での吐出圧力を検出する圧力センサ
と、圧力センサの信号に基づき吐出圧力を目標値に近付
けるようにモータポンプの回転速度を制御する制御装置
を設け、井戸の水位が変化しても時間当たりの送水量が
略一定となるようにし、該制御装置は周波数変換器と、
周波数変換器を収容するケースと、ケースに設けられた
電力の入・出力手段と、圧力センサと、ケースに設けら
れた圧力センサの信号入力手段と、ケースをポンプ配管
へ取付けるための取付手段と、吐出圧力の目標値を切り
替えるための切替手段を備えたことを特徴とする融雪シ
ステム。
6. A snow melting system configured to intermittently operate a deep well submersible motor pump in accordance with snowfall intensity, a pressure sensor for detecting a discharge pressure of the pump above the ground, and a discharge pressure based on a signal from the pressure sensor. Is provided with a control device for controlling the rotation speed of the motor pump so as to approach the target value, so that even if the water level of the well changes, the amount of water per hour becomes substantially constant, the control device includes a frequency converter,
A case accommodating the frequency converter, power input / output means provided in the case, a pressure sensor, a signal input means of the pressure sensor provided in the case, and mounting means for mounting the case to the pump pipe; And a switching means for switching a target value of the discharge pressure.
【請求項7】 降雪強度に応じて商用電源駆動の深井戸
水中モータポンプを間欠運転させるように構成した既設
の融雪システムにおいて、ポンプの地上部での吐出圧力
を検出する圧力センサと、圧力センサの信号に基づき吐
出圧力を目標値に近付けるようにモータポンプの回転速
度を制御する制御装置を増設し、井戸の水位が変化して
も時間当たりの送水量が略一定となるようにし、該制御
装置は周波数変換器と、周波数変換器を収容するケース
と、ケースに設けられた電力の入・出力手段と、圧力セ
ンサと、ケースに設けられた圧力センサの信号入力手段
と、ケースをポンプ配管へ取付けるための取付手段と、
吐出圧力の目標値を切り替えるための切替手段を備えた
ことを特徴とする融雪システム。
7. An existing snow melting system configured to intermittently operate a deep well submersible motor pump driven by a commercial power supply in accordance with snowfall intensity, a pressure sensor for detecting a discharge pressure at a ground portion of the pump, and a pressure sensor. A control device for controlling the rotation speed of the motor pump so as to bring the discharge pressure closer to the target value based on the signal of the above, so that the amount of water per hour becomes substantially constant even if the water level of the well changes, The device includes a frequency converter, a case accommodating the frequency converter, power input / output means provided in the case, a pressure sensor, a signal input means of the pressure sensor provided in the case, and a pump piping. Mounting means for mounting to
A snow melting system comprising a switching means for switching a target value of a discharge pressure.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010151671A (en) * 2008-12-25 2010-07-08 Tosoh Corp Degasifier of gas dissolved in liquid and degasifying method
CN102943508A (en) * 2012-11-17 2013-02-27 台州谊聚机电有限公司 Small water supply system and constant-pressure control method thereof
JP2016116409A (en) * 2014-12-17 2016-06-23 アスモ株式会社 Motor control apparatus
CN109281840A (en) * 2018-08-23 2019-01-29 青岛三利泵业有限公司 Non-suction head velocity fluctuation pump, water pump assemble method and its control method
US11522476B2 (en) * 2019-02-18 2022-12-06 Baier & Koeppel Gmbh & Co. Kg Control method and control unit for a DC pump motor

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