JP2001263252A

JP2001263252A - ポンプのインバータ制御装置

Info

Publication number: JP2001263252A
Application number: JP2000074255A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Morimoto; 敏幸森本
Original assignee: TERADA PUMP SEISAKUSHO KK; Terada Pump Manufacturing Co Ltd
Current assignee: TERADA PUMP SEISAKUSHO KK; Terada Pump Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2001-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】自吸式ポンプと非自吸式ポンプとで共用でき
るインバータ装置を提供する。【解決手段】圧力タンク３の近傍に設けた圧力センサ
４の測定値に基づいてポンプ１をインバータ制御する制
御装置に、前記圧力センサの測定圧が始動時に所要の圧
に達するまで、所定の周波数のインバータ出力を出力す
る自吸サブルーチン２００を設ける。前記サブルーチン
２００は、圧力センサの測定圧が所要の圧に達するま
で、所定の周波数のインバータ出力を保持するので、気
水分離室からの排気の期間ポンプを定速に維持して自吸
式ポンプを始動させることができる。また、処理中に規
定の圧力に達すると、通常のインバータ制御に移行する
ので、非自吸式ポンプの始動もできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】この発明は、給水用ポンプの
インバータ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】給水システムで用いられるインバータ式
ポンプは、例えば、図１３に示すように、定圧送水用の
圧力タンク３の近傍に圧力センサ４を設け、圧力センサ
４の検出圧力に基づいてインバータ回路がモータを制御
して、吐出圧力を一定に保つとともに、圧力タンク下流
の吐水管２に流量センサ５を設けて、吐水量の変化から
締切を検出してポンプ１を停止するようにしている。

【０００３】また、使用されるポンプ１には、始動する
際に呼び水する手間を省いた自吸式ポンプと、そうでな
いポンプ（非自吸式ポンプ）とがある。

【０００４】すなわち、自吸式ポンプは、ポンプ１の吐
出側の上部に気水分離室を設け、気水分離室で吸込管内
の空気と水とを分離する。そして、分離した空気を気水
分離室から吐水管へ排気し、送吸込管内の圧力を徐々に
下げて揚水する。そのため、自吸式ポンプでは、初めて
起動する始動時に排気ポンプとして動作させる必要があ
り、そのようなことから、従来、自吸式ポンプ用と非自
吸式ポンプ用のインバータ回路を準備していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
インバータ式ポンプでは、まず、圧力センサと流量セン
サのタイプの違う二つのセンサを用いるため、センサ自
体の他に検出回路やそれに伴う処理回路も別々に必要と
なり、コストがかかる。

【０００６】また、インバータ回路自体も自吸式ポンプ
用と非自吸式ポンプ用とポンプに応じて別々に準備しな
ければならないため、不経済である。

【０００７】この他、制御自体においても止水状態を解
除した際に、一定圧になるまでに時間がかかるという問
題もあった。すなわち、従来のインバータ回路では、止
水状態を解除した際に、加圧水が圧力タンクにあるた
め、その圧力を圧力センサが検出して吐出圧力が高いも
のと見なし、インバータ周波数を０から徐々に上昇させ
る。このとき、インバータ周波数の上昇によるポンプの
圧力上昇よりも吐出水によるタンクからの給水圧力の低
下の方が大きいため、圧力の変動が起こる。これを解決
するため、タンクの容量を大きくすることが考えられる
が、タンク容量が大きくなると、ポンプ形状も大きくな
ったり、モータ容量も大きなものが必要となる等の問題
が生じる。

【０００８】そこで、この発明の課題は、センサ数を低
減すること、インバータ回路を自吸式ポンプと非自吸式
ポンプとで共用できるようにすること、さらに、一定圧
になるまでの時間を短縮できるようにすることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明では、圧力タンクまたはポンプの吐出口の
近傍に設けた圧力センサと、前記センサの測定圧に基づ
いてモータをインバータ制御してポンプの吐出圧を規定
圧に制御する制御手段とからなり、上記制御手段が始動
時に圧力センサの測定圧が所定の圧に達するまで、所定
の周波数のインバータ出力を出力する自吸運転処理手段
と、前記自吸処理手段により所定圧に達すると、圧力セ
ンサの測定圧が規定圧となるようにインバータ出力を制
御する通常運転処理手段と、前記通常運転処理中に、イ
ンバータ周波数出力が一定で、且つ、前記センサによる
測定圧の変動が（設定圧力）±（圧力オフセット値）以
内が所定の間継続するとインバータ周波数を下げて、上
記圧力センサで検出した圧力変動が変動基準以内ならば
インバータ出力周波数を下げポンプをソフトストップさ
せ、逆に、圧力変動が変動基準を上回ると、インバータ
周波数を元の通常運転処理の周波数とする締切りチェッ
ク処理手段とを備えた構成を採用したのである。

【００１０】このような構成を採用したことにより、自
吸処理手段は、最初に起動を行う始動時に圧力センサの
測定圧が所要の圧に達するまで、所定の周波数のインバ
ータ出力を出力する。そのため、自吸式ポンプの場合
は、気水分離室で分離された空気が吐水管へ排気する
間、ポンプを排気ポンプとして動作させて始動させるこ
とができる。一方、非自吸式ポンプの場合は、始動とほ
ぼ同時に所定圧に達するので、始動することができる。

【００１１】始動後は、両方式のポンプとも、通常運転
処理手段が圧力センサの測定圧が規定圧となるようにイ
ンバータ出力を制御するので、吐出圧力を一定に保つこ
とができる。

【００１２】また、通常運転処理中に、締切りチェック
処理手段は、インバータ出力周波数が一定で、且つ、前
記センサによる測定圧の変動が（設定圧）±（圧力オフ
セット値）以内が所定の間継続するとインバータ周波数
を下げ、上記圧力センサで検出した検出値の変動が変動
基準以内ならば、流量が低下しているので止水と見な
し、インバータ出力周波数を下げポンプをソフトストッ
プさせる。逆に、圧力変動が変動基準を上回ると、流量
が低下していないので、通常運転処理の周波数に戻す。
この処理を通常運転処理中に繰り返すことにより、止水
を判別してポンプを停止させることができる。

【００１３】また、上記圧力センサの測定圧を検出して
その測定圧から配管の異常を検出する配管異常処理手段
と、上記モータ電流と電圧及び温度の異常を検出してポ
ンプを停止させる異常チェック処理手段を備えた構成を
採用することにより、異常を検出してポンプを停止する
ことができる。

【００１４】このとき、再起動時の周波数を停止時の周
波数より所定数だけ低い周波数とする再起動処理手段を
備えた構成を採用することにより、再起動時のインバー
タ周波数を停止時の周波数より所定数だけ低い周波数に
設定することで、圧力タンクに加圧水がある場合でも周
波数にオフセットを与え高い周波数で起動させることが
できるので、規定の圧力に達する時間を短縮することが
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１６】図１に第１実施形態を示す。

【００１７】この形態では、本願のインバータ制御装置
を自吸式ポンプに用いた場合を示す。

【００１８】自吸式ポンプは、図１に示すように、吐水
管２に圧力タンク３を設け、その圧力タンク３の近傍に
圧力センサ４を設けて、前記圧力センサ４の検出信号に
基づいてポンプ本体１のモータを本願のインバータ制御
装置を備えた制御装置５で制御するようになっている。

【００１９】ポンプ本体１は自吸式のため、図示はして
いないが、周知のようにポンプ吐出側の上部に気水分離
室を設けた構造となっている。

【００２０】インバータ制御装置５は、図２に示すよう
に、インバータ駆動回路６、マイクロコンピュータ７、
温度、電流、圧力４の各センサと、センサ用インターフ
ェース回路８ａ〜８ｃ及び設定スイッチ９とで構成され
ている。

【００２１】インバータ駆動回路６は、ポンプ本体１の
駆動モータ１０と接続され、マイクロコンピュータ７の
制御信号でインバータ周波数Ｆを制御する。

【００２２】設定スイッチ９は、マイクロコンピュータ
７に接続されており、数種類の制御目標の圧力値、モー
タ１０の限界電流値、モータ１０のロック電流、インバ
ータ回路の最大出力、最低周波数、最高周波数、変動基
準、周波数変更幅、圧力オフセット、締切ステップ、ウ
エイト時間、チェック回数などのパラメータを持ってい
る。

【００２３】マイクロコンピュータ７は図３に示すよう
に、自吸処理手段（自吸サブルーチン）（２００）、通
常運転処理手段（通常回転制御サブルーチン）（３０
０）、締切処理手段（締切りチェックサブルーチン）
（４００）と再起動処理手段（６００）を備えている。

【００２４】この形態は、以上のように構成されてお
り、以下、その処理を述べることにより、本願のインバ
ータ制御装置を説明する。

【００２５】いま、マイクロコンピュータ７が処理をス
タートすると（「処理」１００：以下「処理」省略）、
まず、ポンプの特性に合わせて初期設定によりパラメー
タの初期化（運転フラグＭ＝０、自吸フラグＳ＝０、チ
ェックカウンタＣ＝０、配管カウンタＨ＝０、自吸時間
チェック用タイマｔ＝０等々など）を行う（１１０）。

【００２６】次いで、マイクロコンピュータ７は、設定
スイッチ９で選択された各データ（設定圧、モータの限
界電流値、ロック電流、待ち時間、インバータの最大出
力周波数と最低出力周波数、変動基準、周波数アップ
幅、圧力オフセット値、締切ステップ周波数、チェック
回数）を読み込んだのち（１２０）、圧力センサ４で圧
力を測定する（１３０）。

【００２７】圧力測定（１３０）は、例えば、５回程度
繰り返して加重平均を取るようになっており、測定ミス
を排除するようになっている。

【００２８】圧力測定ができると、自吸フラグＳをチェ
ックする（１４０）。このとき、自吸フラグＳは、起動
時のため「０」となっているので、自吸サブルーチン
（２００）を実行する。

【００２９】自吸サブルーチン（２００）では、まず、
図４に示すように、運転フラグＭが「１」か「０」かを
見る（２１０）。このとき、運転フラグＭは初期化によ
り「０」となっているので、マイクロコンピュータ７
は、出力周波数Ｆを所定の周波数、ここでは、例えば６
０Ｈｚになるように設定し（２２０）、ソフトスタート
サブルーチン（２３０）を実行する。

【００３０】ソフトスタートサブルーチン（２３０）
は、インバータ周波数を０ＨＺから一定の時間内で徐々
に上昇させて前述の６０Ｈｚの周波数を出力するという
もので、立ち上がりを緩やかなものとしてインバータの
トリップ現象を防止し、且つ、起動電流を少なくする事
により、省エネルギー効果もある。

【００３１】次いで、自吸時間チェック用タイマＴを初
期化「０」し（２４０）、計時を開始するとともに、運
転フラグＭを「１」にする（２５０）。そして、自吸時
間チェック用タイマＴが規定時間（例えば、１０分）内
かを判別する。

【００３２】このとき、自吸時間が１０分を越えると異
常発生として、例えば各パラメータやレジスタの内容な
どを退避させる強制ストップサブルーチンを実行し（２
７０）、処理を中止してその状態を保持し（２８０）、
ポンプを停止する。

【００３３】一方、処理２６０で自吸時間チェック用タ
イマＴが１０分以内の場合は、後述する異常チェックサ
ブルーチン（５００）を実行し、図３のメインルーチン
の処理１３０へ戻る（２９０）。そして、圧力測定を行
って再び、自吸フラグＳをチェックする（１４０）。こ
のとき、自吸フラグＳは、「０」となっているので、自
吸サブルーチン（２００）を実行する。

【００３４】ところが、今度は、処理（２１０）で、運
転フラグＭが「１」となっているので、圧力センサ４に
より測定した圧力を予め設定しておいた規定値と比較す
る（例えば、＜５ｍ）。そして、比較した結果が前記規
定値よりも低いと（２１１）、動作の遅延時間を考慮し
て１秒待機したのち、上述した処理２６０〜２７０（処
理５００を含む）を繰り返し実行する。また、処理２１
１で比較結果が規定値よりも高いと（＞５ｍ）、所要の
圧力が得られたので、自吸フラグＳを「１」にして（２
１２）、図３のメインルーチンの処理１３０へ戻る（２
９０）。

【００３５】メインルーチンでは、再度圧力測定を行っ
て（１３０）、自吸フラグＳをチェックし、自吸フラグ
Ｓが「０」の場合は（１４０）は、自吸サブルーチン
（２００）を繰り返す。

【００３６】また、メインルーチンで、再度圧力測定を
行って（１３０）、自吸フラグＳが「１」の場合は（１
４０）、運転フラグＭが「１」か「０」かを見て（１５
０）、運転フラグＭの「１」で起動時でないことを確認
したのち、さらに、チェックカウンタＣの値を基準値と
比較し（１６０）、チェックカウンタＣが基準値よりも
低い場合は、通常回転制御サブルーチン（３００）を実
行する。

【００３７】このように、自吸サブルーチン（２００）
は、起動時に圧力センサ４の測定圧が所要の圧に達する
まで、自吸サブルーチン（２００）を繰り返すことによ
り、自吸ポンプの気水分離室で分離された空気が吐水管
へ排気する自吸作用の間、所定のインバータ周波数を保
持してポンプを排気ポンプとして動作させることができ
る。

【００３８】通常回転制御サブルーチン（３００）で
は、図５に示すように、異常チェックサブルーチンを再
度実行したのち（３０５）、圧力センサ４の値が基準圧
力値（設定圧力値−圧力オフセット）より小さいかどう
かを見る（３１０）。小さい場合は、測定圧力が５ｍ以
上かどうか（３１５）、電流値が規定内か（３２０）ど
うかを確認する。

【００３９】このとき、測定圧力が５ｍ以内の場合は、
空気の混入や配管などの異常が考えられるので、自吸フ
ラグＳと運転フラグＭを「０」にして（３３０）メイン
ルーチンへ戻り（３９５）、自吸サブルーチンを実行す
る。

【００４０】また、電流値が規定を外れている場合は、
後述する処理３８６へジャンプして、予め決めておいた
インバータ周波数Ｆを周波数変更幅Δｆでダウンさせ
る。

【００４１】一方、測定圧力が５ｍ以上で（３１５）、
電流値が規定内ならば（３２０）、インバータ周波数Ｆ
が許容される最大周波数以内に収まっているかどうかを
見る（３２５）。このとき、インバータ周波数Ｆが最大
周波数以上なら、配管の異常が考えられるので、配管カ
ウンタを一つインクリメントして（３３０）処理３８６
へジャンプし、インバータ周波数Ｆを予め決めておいた
周波数変更幅Δｆでダウンさせる（３８０）。

【００４２】また、インバータ周波数Ｆの許容最大周波
数以内ならインバータ周波数Ｆを予め設定した周波数変
更幅Δｆでアップしたのち（３３５）、アップした周波
数が許容最大周波数を越えていないかを確認し（３４
０）、越えていれば最大周波数を新しいインバータ周波
数Ｆとして、そのインバータ周波数Ｆを許容最小周波数
と比較する（３５０）。

【００４３】このとき、インバータ周波数Ｆは、最小周
波数よりも高く、許容できる周波数なので、その周波数
をインバータ周波数として、後述する通常運転サブルー
チンを実行する（３６０）。

【００４４】一方、処理３４０でインバータ周波数Ｆ
が、最大周波数よりも低い場合は、インバータ周波数Ｆ
を最小周波数と比べ（３５０）、さらに、インバータ周
波数Ｆが最小周波数よりも低ければ、最小周波数をイン
バータ周波数Ｆとして（３５５）、通常運転サブルーチ
ンを実行する（３６０）。

【００４５】また、処理３５０でインバータ周波数Ｆの
方が高い場合は、今の周波数をインバータ周波数Ｆとし
て通常運転サブルーチンを実行する（３６０）。こうす
ることで、インバータ周波数Ｆを許容最大周波数と許容
最低周波数の間に設定して最大周波数を越えて暴走しな
いようにしてある。

【００４６】通常運転サブルーチン（３６０）では、上
記のようにして与えられたインバータ周波数Ｆでポンプ
１を制御する。前記処理３６０では、ポンプ１を作動す
ると、チェックカウンタＣを「０」にして（３６５）、
０．５秒待機させたのち（３７０）、メインルーチンへ
戻る（３９５）。

【００４７】一方、処理３１０で圧力センサ４の測定値
が、基準圧力値よりも高い場合は、運転フラグＭが
「１」か「０」かを見て（３８０）、「０」ならば運転
停止中と考えられるので、３秒待機ののち（３８１）メ
インルーチンへ戻り、処理１３０を実行する。

【００４８】また、処理３８０で運転フラグＭが「１」
の場合は、電流値が規定内かどうかを見る（３８２）。
そして、インバータ周波数Ｆが最低周波数と等しいか、
それより小さいかを見る（３８３）。このとき、インバ
ータ周波数Ｆより大きいと、圧力センサ４による測定圧
力が規定圧に圧力オフセット（許容量、例えば＋２ｍ以
上）を加えた値かどうかを見て（３８４）、オフセット
を加えた圧力よりも高ければ、インバータ周波数Ｆを予
め決めておいた周波数変更幅Δｆでダウンさせる（３８
６）。

【００４９】同様に処理３８２で電流値が規定値を越え
ている場合も、インバータ周波数Ｆを予め決めておいた
周波数変更幅Δｆでダウンさせ（３８６）、前述した処
理３４０〜３７０を繰り返す。

【００５０】一方、処理３８３と３８４で、インバータ
周波数Ｆが許容最低周波数と等しいか、それより小さな
場合、または、測定圧力が規定の圧力から圧力オフセッ
ト（例えば−２ｍ）を引いた圧力より低い場合は、チェ
ックカウンタＣを一つインクリメントして（３８５）、
処理３７０へジャンプし、０．５秒待機してからメイン
ルーチンの処理１３０へ戻る。

【００５１】このように、センサ４で検出した測定圧を
基準圧力と比較し、測定圧が基準圧力以下ならば、イン
バータ周波数Ｆを所定の変更幅で徐々にアップする。逆
に、測定圧が基準圧力以上となると、インバータ周波数
Ｆを所定の変更幅で徐々にダウンさせることにより、一
定圧を保つようになっている。

【００５２】このため、制御目標圧力値及びその他の設
定値を数種類設定することで、図７のポンプの特性曲線
を持つポンプが設定スイッチの選択により、図６に示す
ような広い範囲においてリニアな特性を呈することがで
きるようになっている。

【００５３】また、メインルーチンへ戻ると、処理１３
０で圧力測定を行う。このとき、自吸フラグＳは「１」
なので（１４０）、運転フラグＭが「１」であることを
見て（１５０）、始動時でないことを確認したのち、チ
ェックカウンタＣの値を基準値と比較する（１６０）。
このとき、チェックカウンタＣが基準値よりも大きい
と、締切チェックサブルーチン（４００）へジャンプす
る。

【００５４】すなわち、通常運転サブルーチン（３０
０）による運転中に、運転周波数の変動が無く、かつ、
圧力変動の無い状態が一定時間（チェックカウンターの
基準値）継続した場合（１６０）は締切チェックサブル
ーチン（４００）へジャンプする。

【００５５】締切チェックサブルーチン（４００）は、
図８に示すように、インバータ周波数Ｆから予め設定さ
れた締切ステップ周波数ｓｆを引いたものを新しいイン
バータ周波数Ｆとして（４１０）、通常運転サブルーチ
ンを実行する（４１５）。そして、動作の遅延を考慮し
て１秒間待機してオーバーシュートによる測定エラーを
除き（４２０）、再び圧力測定を行って（４２５）、圧
力変動が予め設定した変動基準値以内かどうかを見る
（４３０）。

【００５６】このとき、変動基準値以上ならば、現在の
インバータ周波数Ｆに締切ステップ周波数ｓｆを加えた
ものを、新しいインバータ周波数Ｆとして（４３５）通
常運転サブルーチンを実行し（４４０）、２秒間待機し
てオーバーシュートをキャンセルしたのち（４４５）、
チェックカウンタＣを「０」として（４５０）メインル
ーチンへ戻る（４７０）。一方、変動基準値以内なら
ば、インバータ周波数Ｆを下げても圧力が下がらないの
で止水状態と見なし、運転フラグＭを「０」にして（４
４５）ソフトストップサブルーチンを実行する（４６
０）。

【００５７】実行後は３秒間待機し（４７０）、オーバ
ーシュートをキャンセルして、再び圧力測定を行う（４
７５）。そして、前記測定値の０．９倍したものを新た
な基準値として変動基準値に代入し（４８０）、処理４
５０によってチェックカウンタＣを「０」としてメイン
ルーチンの処理１３０へ戻る（４９０）。

【００５８】そのため、こうして締切チェックサブルー
チン（４００）を実行し、処理４５５〜処理４８０を繰
り返すことにより、流量０時の判断を行うことができる
ので、流量０時には一時停止することができる。

【００５９】停止後は、圧力測定を行うと（１３０）、
自吸フラグＳは「１」なので（１４０）、停止中である
ことを運転フラグＭ「０」で確認したのち、測定圧力が
停止判定基準値以上かどうかを見る（１７０）。その
際、測定圧力が判定基準値以上なら止水された状態なの
で圧力が低下しないと見なし、１秒待機して処理１３０
へ戻る（１７１）。

【００６０】このとき、測定圧力が停止判定基準値を下
回る場合は、停止時のインバータ周波数Ｆとインバータ
の最低周波数を比べる。すなわち、停止時のインバータ
周波数Ｆから規定の周波数（ここでは、−１０ｍ）を引
いた周波数とインバータの最低周波数を比べ、規定の周
波数を引いた方が大きい場合は（１７５）、規定の周波
数を引いた周波数を再起動時のインバータ周波数Ｆとし
てソフトスタートサブルーチンを実行する（１９０）。
そして、チェックカウンタＣを「０」に、運転フラグＭ
を「１」として処理１６０を実行する。

【００６１】そして、処理１６０でチェックカウンタＣ
を比較すると、チェックカウンタＣは基準値よりも小さ
いので通常回転制御サブルチーン（３００）へ移行し、
ポンプ１を通常の回転制御に移行する。

【００６２】このとき、処理１７５、１７６、１８０を
実行したことにより、図９に示すように、起動時のイン
バータ周波数Ｆを圧力タンク３内の加圧水の有無に関わ
らず高く設定したので、０H_Zから起動する規定の周波数
に達するようにするよりも、定常圧に達する時間を短縮
できる。

【００６３】このように、自吸サブルーチン（２０
０）、通常回転制御サブルーチン（３００）、締切りチ
ェックサブルーチン（４００）により、自吸式ポンプの
始動から一定圧制御及び再起動を圧力センサ４のみで行
うことができる。

【００６４】また、再起動処理手段（６００）を設ける
ことで、規定圧に達するまでの時間を短縮できる。

【００６５】ところで、上記各処理中に実行する異常チ
ェックサブルーチン（５００）は、図１０に示すよう
に、配管異常チェックサブルーチン（５１０）、異常電
圧チェックサブルーチン（５５０）、異常電流チェック
サブルーチン（５６０）、異常温度チェックサブルーチ
ン（５７０）の各チェックサブルーチンで構成されてお
り、例えば、配管異常チェックサブルーチン（５１０）
は、図１１に示すように、所定回数のチェックで測定圧
力が規定値に入らない場合は、エラーとするようになっ
ている。

【００６６】すなわち、まず、配管カウンタを設けて、
その配管カウンタを一つインクリメントして「２」以下
であるかを見る。このとき、配管カウンタが「２」以下
ならば、規定圧力をＨＫ圧力レジスタに設定し（５１
２）、エラーフラグＥを「０」として（５１３）、メイ
ンルーチンへ戻る（５１９）。２回目以降は、配管カウ
ンタが「２」以上となるので、その回の測定圧力とＨＫ
圧力レジスタの値に＋２０Ｋｐａしたものと−２０Ｋｐ
ａしたものと比較する（５１４，５１５）。その際、測
定圧力が両者の間に入れば、配管カウンタＣを０にする
とともに、（５１８）、エラーフラグＥを「０」にして
（５１３）、メインルーチンへ戻る（５１９）。一方、
測定値が規定値に入らない場合は、配管カウンタＣを規
定回数（この形態では１２０回）と比較することで、規
定時間内に規定値に達した場合は（５１６）、エラーフ
ラグＥを「０」にして（５１３）メインルーチンへ戻る
（５１９）。

【００６７】このように、測定圧が規定時間に基準圧力
内へ収まらない場合はエラーとすることで、自吸作用中
の圧力低下や圧力上昇を誤ってエラーと見なさないよう
にしてある。

【００６８】そして、処理５１６で配管カウンタが所定
数に達した場合は、エラーフラグＥを「１」にして異常
チェックサブルーチンへ戻る（５１９）。

【００６９】異常チェックサブルーチンでは（５０
０）、図１０に示すように、エラーフラグＥが「１」な
らば（５４５）、強制ストップサブルーチンを実行し
（５８５）、プログラムをホールドする（５９０）。

【００７０】同様な手順により、異常電圧チェックサブ
ルーチン（５５０）では、一次側（ＡＣ入力）と２次側
（インバータ出力側）の電圧をそれぞれ規定値と比較す
る。そして、電圧が規定値の例えば、±１０％以内に収
まらないと同様の比較を繰り返し、その比較回数が所定
の回数に達すると、エラーフラグＥを「１」とすること
で、強制ストップサブルーチンを実行して（５８５）、
プログラムをホールドする（５９０）。

【００７１】異常電流チェックサブルーチン（５６
０）、異常温度チェックサブルーチン（５９０）も同様
に、検出したモータ１０のロック電流や回路温度が所定
期間内に所定の範囲内に収まらないと、エラーフラグＥ
を「１」として強制ストップサブルーチンを実行し（５
８５）、プログラムをホールドする（５９０）。

【００７２】このように異常状態を検出することで、事
故を未然に防止できるようになっている。

【００７３】次に、第２実施形態として、本願のインバ
ータ制御を非自吸式ポンプ、例えば図１２に示す水中ポ
ンプに適用した場合について述べる。

【００７４】この場合も、インバータ制御装置は、第１
実施形態と同じ構成と動作フローで制御できる。そのた
め、図３〜５を用いてその動作を説明する。

【００７５】すなわち、起動時の自吸フラグＳは、
「０」となっているので、図３で示すように、自吸サブ
ルーチン（２００）を実行する。

【００７６】自吸サブルーチン（２００）では、まず、
図４に示したように、運転フラグＭが「１」か「０」か
を見る（２１０）。このとき、運転フラグＭは初期化に
より「０」なので、処理２２０〜２６０を実行し、ポン
プ１を起動して上述の異常チェックサブルーチン（５０
０）を実行して、図３のメインルーチンの処理１３０へ
戻る（２９０）。

【００７７】そして、圧力測定を行って（１３０）、再
び、自吸フラグＳをチェックする（１４０）。このと
き、自吸フラグＳは未だ「０」となっているので、自吸
サブルーチン（２００）を実行するが、今度は、処理
（２１０）で、運転フラグＭが「１」となっているの
で、前記圧力センサ４による測定圧力を規定値と比較す
る。すると、この形態のポンプ１は、非自吸式ポンプな
ので、比較結果は規定値よりも高くなり（気水分離室が
無いため）、自吸フラグＳを「１」にして（２１２）、
図３のメインルーチンの処理１３０へ戻る。そのため、
メインルーチンで、再度圧力測定を行うと（１３０）、
自吸フラグＳが「１」となり、通常回転制御サブルーチ
ン（３００）を実行する。このように自吸サブルーチン
（２００）を実行することで、非自吸ポンプも始動でき
る。

【００７８】始動後は、自吸式ポンプも非自吸式ポンプ
も動作中の特性は同じなので、後の通常回転制御サブル
ーチン（３００）、締切チェックサブルーチン（４０
０）、再起動処理手段（６００）は第１実施形態と同様
に制御を行うことができる。そのため、その説明は省略
する。

【００７９】このように、この制御装置は自吸式あるい
は非自吸式を問わずに始動できるので、従来、インバー
タ回路を自吸式ポンプ用と非自吸式ポンプ用とポンプに
応じて別々に準備しなければならない問題を解決でき
る。

【００８０】

【発明の効果】この発明は上記のように構成したので、
センサ数を低減し、インバータ回路を自吸式ポンプと非
自吸式ポンプとで共用できる。そのため、低コスト化が
図れる。また、起動時に一定圧になるまでの時間を短縮
できる。さらに、異常が発生した際には、ポンプをスト
ップすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のブロック図

【図２】第１実施形態の回路ブロック図

【図３】第１実施形態のフローチャート

【図４】第１実施形態のフローチャート

【図５】第１実施形態のフローチャート

【図６】第１実施形態のＨ−Ｑ特性曲線

【図７】第１実施形態の性能曲線

【図８】第１実施形態のフローチャート

【図９】第１実施形態の作用説明図

【図１０】第１実施形態のフローチャート

【図１１】第１実施形態のフローチャート

【図１２】第２実施形態のフローチャート

【図１３】従来例のブロック図

【符号の説明】

１ポンプ２吐水管３圧力タンク４圧力センサ５インバータ制御装置６インバータ駆動装置７マイクロコンピュータ１０モータ２００自吸サブルーチン３００通常回転制御サブルーチン４００締切チェックサブルーチンＦインバータ周波数

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力タンクまたはポンプの吐出口の近傍
に設けた圧力センサと、前記センサの測定圧に基づいて
モータをインバータ制御してポンプの吐出圧を規定圧に
制御する制御手段とからなり、上記制御手段が始動時に圧力センサの測定圧が所定の圧
に達するまで、所定の周波数のインバータ出力を出力す
る自吸運転処理手段と、前記自吸処理手段により所定圧に達すると、圧力センサ
の測定圧が規定圧となるようにインバータ出力を制御す
る通常運転処理手段と、前記通常運転処理中に、インバータ周波数出力が一定
で、且つ、前記センサによる測定圧の変動が（設定圧力
±圧力オフセット値）以内が所定の間継続するとインバ
ータ周波数を下げて、上記圧力センサで検出した圧力変
動が変動基準以内ならばインバータ出力周波数を下げて
ポンプをソフトストップさせ、逆に、圧力変動が変動基
準を上回ると、インバータ周波数を元の通常運転処理の
周波数とする締切りチェック処理手段とを備えたポンプ
のインバータ制御装置。
【請求項２】上記圧力センサの測定圧を検出してその
測定圧から配管の異常を検出する配管異常処理手段と、
上記モータ電流と電圧及び温度の異常を検出してポンプ
を停止させる異常チェック処理手段を備えたことを特徴
とする請求項１に記載のポンプのインバータ制御装置。
【請求項３】再起動時の周波数を停止時の周波数より
所定数だけ低い周波数とする再起動処理手段を備えたこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のポンプのイン
バータ制御装置。