JP2001304134A - Electric pump device and its control method - Google Patents
Electric pump device and its control methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、汚水槽等に用い
られる電動ポンプ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric pump device used for a sewage tank or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の電動ポンプ装置として、
図４に示すように、貯水槽（汚水槽）１内の底部にアン
カーボルト等により固定設置される接続管２と、吐出口
３ｂが前記接続管２の一端開口部に連通接続された状態
で貯水槽１内の底部に設置される水中モータポンプ３
と、前記接続管２の他端開口部に接続された配水管４
と、水中モータポンプ３を制御するポンプ制御盤１０と
を備えたものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of electric pump device,
As shown in FIG. 4, a connection pipe 2 fixedly installed at a bottom portion of a water storage tank (sewage tank) 1 with an anchor bolt or the like and a discharge port 3 b connected to one end opening of the connection pipe 2 are connected. Submersible motor pump 3 installed at the bottom in water storage tank 1
And a water distribution pipe 4 connected to the other end opening of the connection pipe 2
And a pump control panel 10 for controlling the submersible motor pump 3.
【０００３】上記水中モータポンプ３は、誘導電動機３
ｃ及び羽根車３ｄを内蔵しており、誘導電動機３ｃの駆
動により羽根車３ｄを回転させて、吸込口３ａから貯水
槽１内の汚水を吸込むようになっている。そして、この
ように吸込まれた汚水は、接続管２から配水管４を通っ
て所定の送水先の貯水槽５まで送水されるようになって
いる。The underwater motor pump 3 includes an induction motor 3
c and an impeller 3d are built in, and the impeller 3d is rotated by the drive of the induction motor 3c to suck the sewage in the water storage tank 1 from the suction port 3a. The sewage thus sucked is supplied from the connection pipe 2 through the water distribution pipe 4 to the water storage tank 5 at a predetermined water supply destination.
【０００４】ところで、この種の電動ポンプ装置のなか
には、上記誘導電動機３ｃの回転速度等をポンプ制御盤
１０に設けられたインバータによりインバータ制御する
ものがあり、この誘導電動機３ｃはインバータからの出
力周波数に応じた回転速度で駆動することになる。Some types of electric pump devices control the rotation speed of the induction motor 3c by an inverter provided in a pump control panel 10, and the induction motor 3c controls the output frequency of the inverter. Will be driven at a rotational speed corresponding to.
【０００５】この場合の電動ポンプ装置の特性は図５
（ａ）に示すようになる（但し、主として遠心ポンプや
渦流ポンプ等の特性）。The characteristics of the electric pump device in this case are shown in FIG.
(A) (however, mainly the characteristics of a centrifugal pump, a vortex pump, etc.).
【０００６】即ち、図５（ａ）は、一定回転速度（イン
バータからの出力周波数ｆ0が一定）における水中モー
タポンプ３のＨ−Ｑ特性（吐出し量−全揚程特性）と、
管路抵抗曲線〜との関係を示す図である（一点差線
で示すＨ−Ｑ特性は後述する）。このうち管路抵抗曲線
は配水管４が長い、細い等の理由で配管抵抗ＨLが大
きい場合（ＨL＝ＨL1）、管路抵抗曲線は配管抵抗ＨL
が中程度の場合（ＨL＝ＨL2）、管路抵抗曲線は配水
管４が短く太い等の理由で配管抵抗ＨLが小さい場合
（ＨL＝ＨL3）を、それぞれ示している。なお、全揚程
Ｈは、送水元の貯水槽１の水位と送水先の貯水槽５の水
位との水位差である実揚程Ｈａ（図４参照）とその配管
抵抗等ＨL（接続管２や配水管４での損失）との合計で
あるが、図５（ａ）では理解を容易にするため実揚程Ｈ
ａ＝０にして配管等での損失ＨLのみを考慮している。That is, FIG. 5A shows the HQ characteristic (discharge amount-total head characteristic) of the submersible motor pump 3 at a constant rotation speed (the output frequency f 0 from the inverter is constant),
It is a figure which shows the relationship with the pipeline resistance curve-(The HQ characteristic shown with a dashed-dotted line is mentioned later). When the pipe resistance HL is large (HL = HL 1 ) because the water pipe 4 is long or thin, the pipe resistance curve is the pipe resistance HL.
Is medium (HL = HL 2 ), the pipeline resistance curve shows the case where the pipe resistance HL is small (HL = HL 3 ) because the water distribution pipe 4 is short and wide. In addition, the total head H is an actual head Ha (see FIG. 4) which is a water level difference between the water level of the water storage tank 1 of the water supply source and the water level of the water storage tank 5 of the water transmission destination, and its pipe resistance HL (the connection pipe 2 or the distribution pipe). In FIG. 5A, the actual head H is used for easy understanding.
When a = 0, only the loss HL in the piping or the like is considered.
【０００７】この図５（ａ）では、水中モータポンプ３
のＨ−Ｑ特性と管路抵抗曲線〜とのそれぞれの交点
が水中モータポンプ３の運転点となる。In FIG. 5A, the submersible motor pump 3
The respective intersections of the HQ characteristic and the pipeline resistance curve are the operating points of the submersible motor pump 3.
【０００８】従って、図５（ａ）に示すように、管路抵
抗ＨLが大きくなるに従って吐出し量Ｑが少なくなるこ
とがわかる。Therefore, as shown in FIG. 5A, it can be seen that the discharge amount Q decreases as the pipeline resistance HL increases.
【０００９】また、各吐出し量Ｑに対する誘導電動機３
ｃの駆動電流Ｉ及び電力量Ｐは、図５（ｂ）及び図５
（ｃ）の実線に示すようになり、ポンプの吐出し量Ｑが
増えるに従って、誘導電動機３ｃの負荷量は大きくなり
電流Ｉ，消費電力量Ｐは共に大きくなる。The induction motor 3 for each discharge amount Q
The drive current I and the electric energy P of FIG.
As shown by the solid line in (c), as the discharge amount Q of the pump increases, the load of the induction motor 3c increases, and both the current I and the power consumption P increase.
【００１０】従って、一定回転速度（出力周波数ｆ0が
一定）の条件下で水中モータポンプ３を運転した場合、
実揚程Ｈａや損失Ｈ１が変動して、吐出し量Ｑが多い状
態になると、誘導電動機３ｃはその駆動電流Ｉ及び消費
電力量Ｐが共に大きい過負荷な状態となる傾向になり好
ましくなく、また、吐出し量Ｑが少ない状態になると誘
導電動機３ｃの電流Ｉ及び消費電力量Ｐが共に小さく、
誘導電動機３ｃの能力を充分に引出していない状態とな
って好ましくない。Therefore, when the submersible motor pump 3 is operated under the condition of a constant rotation speed (the output frequency f 0 is constant),
If the actual head Ha and the loss H1 fluctuate and the discharge amount Q becomes large, the induction motor 3c tends to be in an overloaded state in which both the drive current I and the power consumption P are large, which is not preferable. When the discharge amount Q is small, the current I and the power consumption P of the induction motor 3c are both small,
It is not preferable because the capacity of the induction motor 3c is not sufficiently drawn.
【００１１】そこで、誘導電動機３ｃの能力を過不足無
く引出すため、特開平９−９６２９１号公報に開示の電
動ポンプでは、電動機の電流Ｉや消費電力量Ｐが予め設
定された一定の値となるように、インバータから当該モ
ータへの出力周波数ｆまたは出力電圧Ｖを制御する方法
が開示されている。Therefore, in order to draw out the capacity of the induction motor 3c without excess or deficiency, in the electric pump disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-96291, the current I and the power consumption P of the electric motor have predetermined constant values. Thus, a method of controlling the output frequency f or the output voltage V from the inverter to the motor is disclosed.
【００１２】この場合、電動機３ｃの消費電流Ｉが一定
値Ｉｏとなるように、出力周波数ｆまたは出力電圧Ｖを
インバータ制御すると、吐出し量Ｑに対する全揚程Ｈ，
電流Ｉ，電力量Ｐは図５（ａ）〜図５（ｃ）の一点鎖線
に示すようになり、電動機３ｃの能力を過不足無く引出
せるようになる。In this case, when the output frequency f or the output voltage V is inverter-controlled so that the current consumption I of the electric motor 3c becomes a constant value Io, the total head H,
The current I and the electric energy P are as shown by the alternate long and short dash lines in FIGS. 5A to 5C, so that the capacity of the electric motor 3c can be extracted without excess or deficiency.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この制
御方法では、どのような運転状況であっても電流Ｉ又は
電力量Ｐの値を一定にするように制御するため、汚物等
によって羽根車３ｄが閉塞してしまうと、その閉塞解除
に必要なトルクを発生させるだけの電流Ｉ又は電力量Ｐ
を得ることができずに停止に至ってしまうという問題が
ある。そして、その場合には、ポンプ装置のユーザーが
水中モータポンプ３を貯水層１から引上げて分解し、閉
塞原因となっている汚物を取除かなければいけなくな
る。However, in this control method, the impeller 3d is controlled by the dirt or the like in order to control the current I or the electric energy P to be constant under any driving condition. If the blockage occurs, the current I or the electric energy P sufficient to generate the torque required for releasing the blockage
There is a problem that it is not possible to obtain and stop. Then, in that case, the user of the pump device must pull up the submersible motor pump 3 from the reservoir 1 to disassemble it, and remove dirt causing the blockage.
【００１４】これをより具体的に、電流Ｉが所定のＩO
で一定となるようにインバータ制御を行った場合につい
て説明する。More specifically, the current I is reduced to a predetermined I O
The case where inverter control is performed so as to be constant will be described.
【００１５】図６は、電流Ｉが所定の目標電流値ＩO一
定となるように制御する処理を示すフローチャートであ
る。FIG. 6 is a flowchart showing a process for controlling the current I to be constant at a predetermined target current value IO .
【００１６】即ち、電流Ｉが所定の目標電流値ＩO一定
となるように制御するためには、図６に示すように、誘
導電動機３ｃの電流Ｉを検出し、ステップＴ１において
その検出電流Ｉと前記目標電流値ＩOとを比較する。こ
こで、検出電流Ｉが前記目標電流値ＩOよりも小さいと
判断された場合には、ステップＴ２に進んで出力周波数
ｆを増大させる。また、ステップＴ１において検出電流
Ｉと前記目標電流値Ｉ Oとが同じであった場合には、ス
テップＴ３に進んで出力周波数ｆをそのままに維持す
る。また、ステップＴ１において検出電流Ｉが前記目標
電流値ＩOよりも大きいと判断された場合には、ステッ
プＴ４に進んで出力周波数ｆを減少させる。That is, the current I is a predetermined target current value IOConstant
As shown in FIG.
The current I of the conductive motive 3c is detected, and in step T1,
The detected current I and the target current value IOCompare with This
Here, the detection current I is equal to the target current value I.OLess than
If it is determined, the process proceeds to step T2 and the output frequency
increase f. In step T1, the detected current
I and the target current value I OIf they are the same,
Proceed to step T3 to keep the output frequency f as it is
You. In step T1, the detected current I is
Current value IOIf it is determined to be larger than
Proceeding to step T4, the output frequency f is reduced.
【００１７】このように電流Ｉを一定にする制御を行っ
た場合、インバータからの出力周波数ｆと、出力電圧Ｖ
及びトルクＴ，電流Ｉ，電力量Ｐのそれぞれの関係は、
図７（ａ）〜図７（ｄ）に示すようになる。When the control for keeping the current I constant is performed as described above, the output frequency f from the inverter and the output voltage V
And the respective relationships of the torque T, the current I, and the electric energy P are
As shown in FIGS. 7A to 7D.
【００１８】なお、図７（ａ）に示すように、基底周波
数ｆ0以下の領域では、Ｖ／ｆが一定で定トルク運転を
行っており、基底周波数ｆ0以上の領域では電圧Ｖが一
定の定出力運転を行っている。また、図７（ｂ）は、ポ
ンプ負荷トルク曲線〜と、誘導電動機３ｃのｆ−Ｔ
特性（周波数−トルク特性）との関係を示している。ポ
ンプ負荷トルク曲線〜は、それぞれ図５の管路抵抗
曲線〜と対応しており、即ち、ポンプ負荷トルク曲
線は配管抵抗ＨLが大きい場合（ＨL＝ＨL1）、ポンプ
負荷トルク曲線は配管抵抗ＨLが中程度の場合（ＨL＝
ＨL2）、ポンプ負荷トルク曲線は配管抵抗ＨLが小さ
い場合（ＨL＝ＨL3）を、それぞれ示している。[0018] Incidentally, as shown in FIG. 7 (a), the base frequency f 0 following areas, in V / f is constant and with a constant torque operation, a constant voltage V at the base frequency f 0 or more regions Of constant output operation. FIG. 7B shows the pump load torque curve and the fT of the induction motor 3c.
6 shows a relationship with a characteristic (frequency-torque characteristic). The pump load torque curve 曲線 corresponds to the pipeline resistance curve の of FIG. 5, that is, the pump load torque curve has a large pipe resistance HL (HL = HL 1 ), and the pump load torque curve has a pipe resistance HL. Is moderate (HL =
HL 2 ), the pump load torque curve shows the case where the pipe resistance HL is small (HL = HL 3 ).
【００１９】この場合、図７（ｂ）に示すように、誘導
電動機３ｃは、ポンプ負荷トルク曲線〜と、誘導電
動機３ｃのｆ−Ｔ特性（周波数−トルク特性）との交点
で運転されるので、配管抵抗ＨL1の場合（曲線）に
は、比較的大きい出力周波数ｆ 1で運転され、配管抵抗
ＨL2の場合（曲線）には中程度の出力周波数ｆ0で運
転され、配管抵抗ＨL1の場合（曲線）には比較的小さ
い出力周波数ｆ3で運転される。つまり、配管抵抗Ｈ１
が大きくなるに従って出力周波数ｆは大きくなる（ちな
みに、図５（ａ）に一点鎖線で示すＨ−Ｑ特性と管路抵
抗曲線〜との各交点である水中モータポンプ３の運
転点における出力周波数ｆは、それぞれｆ1，ｆ0，ｆ3
となる）。In this case, as shown in FIG.
The electric motor 3 c has a pump load torque curve
Intersection with the fT characteristic (frequency-torque characteristic) of the motive 3c
The pipe resistance HL1If (curve)
Is a relatively large output frequency f 1Driven by pipe resistance
HLTwoFor (curve) a moderate output frequency f0Luck in
Rolled, piping resistance HL1Is relatively small for (curves)
Output frequency fThreeDriven by That is, the pipe resistance H1
The output frequency f increases as
Incidentally, the HQ characteristic and the pipeline resistance indicated by the dashed line in FIG.
The operation of the submersible motor pump 3 at each intersection with the resistance curve
The output frequency f at the turning point is f1, F0, FThree
Becomes).
【００２０】ところが、電動ポンプ装置に汚物等による
閉塞が生じると、電動機３ｃに過大な負荷が加わって駆
動電流Ｉが増加する傾向となる。このため、図６のフロ
ーチャートでＴ１からＴ４に進む処理（駆動電流Ｉを減
少させようとする処理）を繰返して行うようになり、図
８に示すように、出力周波数ｆが減少を続けてしまい、
水中モータポンプ３はやがて停止してしまうことにな
る。なお、閉塞時の衝撃により多少の電流Ｉの上昇は期
待できるものの、電流Ｉを一定値ＩOにするように制御
しているため結果的に出力トルクＴが閉塞解除トルクＴ
ｃよりも小さくなってしまい、閉塞状態の解除はできな
い。However, when the electric pump device is clogged with dirt or the like, an excessive load is applied to the electric motor 3c, and the driving current I tends to increase. For this reason, the process of going from T1 to T4 (the process of reducing the drive current I) in the flowchart of FIG. 6 is repeatedly performed, and the output frequency f continues to decrease as shown in FIG. ,
The submersible motor pump 3 will eventually stop. Although a slight increase in the current I can be expected due to the shock at the time of closing, the output torque T is controlled to be a constant value I O, and consequently the output torque T becomes the blocking releasing torque T
c, and the closed state cannot be released.
【００２１】そこで、この発明の課題は、電動機を過不
足無く適切な状態で駆動でき、かつ、汚物等に起因する
閉塞停止を防止し得る電動ポンプ装置及びその制御方法
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electric pump device that can drive an electric motor in an appropriate state without excess and deficiency, and that can prevent blockage stop caused by dirt and the like, and a control method thereof.
【００２２】[0022]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項１記載の電動ポンプ装置は、周波数可変駆動部か
ら揚水用の電動機への出力周波数を、前記電動機の負荷
量に応じて変動する駆動系電気的要素の値が一定となる
ように可変制御する電動ポンプ装置であって、前記駆動
系電気的要素の値を検出するための電気的要素検出手段
と、予め駆動系電気的要素の第１目標値及びこの第１目
標値よりも大きな第２目標値と、前記電動機への出力周
波数又は出力電圧の下限値が設定され、前記電気的要素
検出手段によって検出された駆動系電気的要素の値が前
記第１目標値と一致するように、前記周波数可変駆動部
に出力周波数の変更指令を与える一方、その出力周波数
又は出力電圧が前記下限値を下回ったときに前記駆動系
電気的要素の値が前記第２目標値と一致するように出力
周波数の変更指令を前記周波数可変駆動部に与える制御
手段と、を備えるものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems,
The electric pump device according to claim 1 variably controls an output frequency from the frequency variable drive unit to the electric motor for water pumping so that a value of a drive system electric element that varies according to a load amount of the electric motor becomes constant. An electric element detecting means for detecting a value of the drive system electric element, a first target value of the drive system electric element and a second target value larger than the first target value. A target value and a lower limit value of an output frequency or an output voltage to the electric motor are set, and the value of the drive system electrical element detected by the electrical element detection unit matches the first target value. While giving a change command of the output frequency to the frequency variable drive unit, the output frequency is adjusted so that the value of the drive system electrical element matches the second target value when the output frequency or the output voltage falls below the lower limit value. Change order In which and a control means for providing said variable frequency drive.
【００２３】なお、請求項２記載のように、前記制御手
段は、前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と一
致するように出力周波数の変更指令を前記周波数可変駆
動部に与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記下
限値を上回ったときに、再度前記駆動系電気的要素の値
が前記第１目標値と一致するように出力周波数の変更指
令を前記周波数可変駆動部に与えるものであってもよ
い。According to a second aspect of the present invention, the control means provides the frequency variable drive unit with a command to change the output frequency so that the value of the drive system electrical element matches the second target value. After that, when the output frequency or the output voltage exceeds the lower limit, the output variable change command is issued to the frequency variable drive unit again so that the value of the drive system electrical element matches the first target value. May be given.
【００２４】また、請求項３記載のように、制御手段
は、前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と一致
するように出力周波数の変更指令を前記周波数可変駆動
部に与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記下限
値を上回らない状態で、予め設定された一定時間経過し
たときに、報知手段を介して異常の発生を報知するもの
であってもよい。According to a third aspect of the present invention, the control means gives an instruction to change the output frequency to the variable frequency drive unit such that the value of the drive system electrical element matches the second target value. Thereafter, when a predetermined period of time elapses in a state where the output frequency or the output voltage does not exceed the lower limit value, the occurrence of the abnormality may be notified through the notification means.
【００２５】さらに、請求項４記載のように、前記制御
手段は、前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と
一致するように出力周波数の変更指令を前記周波数可変
駆動部に与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記
下限値を上回らない状態で、予め設定された一定時間経
過したときに、前記電動機を逆回転させるものであって
もよい。Further, as set forth in claim 4, the control means gives a command to change the output frequency to the frequency variable drive unit so that the value of the drive system electrical element matches the second target value. After that, the motor may be reversely rotated when a predetermined period of time has elapsed in a state where the output frequency or the output voltage does not exceed the lower limit value.
【００２６】また、請求項５記載のように、前記制御手
段は、前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と一
致するように出力周波数の変更指令を前記周波数可変駆
動部に与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記下
限値を上回らない状態で、予め設定された一定時間経過
したときに、出力周波数を増加させて電動機の加速を試
みるものであってもよい。According to a fifth aspect of the present invention, the control means sends a command to change the output frequency to the variable frequency drive section such that the value of the drive system electrical element matches the second target value. After that, when the output frequency or the output voltage does not exceed the lower limit value and a predetermined period of time has elapsed, the output frequency may be increased to try to accelerate the motor.
【００２７】また、請求項６記載のように、前記制御手
段は、前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と一
致するように出力周波数の変更指令を前記周波数可変駆
動部に与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記下
限値を上回らない状態で、予め設定された一定時間経過
したときに、前記電動機を停止させるものであってもよ
い。According to a sixth aspect of the present invention, the control means gives an instruction to change the output frequency to the variable frequency drive unit so that the value of the drive system electrical element matches the second target value. After that, the motor may be stopped when a predetermined period of time has elapsed in a state where the output frequency or the output voltage does not exceed the lower limit.
【００２８】さらに、請求項７記載の電動ポンプ装置の
制御方法は、電動機への出力周波数を、前記電動機の負
荷量に応じて変動する駆動系電気的要素の値が一定とな
るように可変制御する電動ポンプ装置の制御方法であっ
て、検出された駆動系電気的要素の値が予め設定された
第１目標値と一致するように、出力周波数を可変に制御
する一方、その出力周波数又は出力電圧が予め設定され
た下限値を下回ったときに、前記駆動系電気的要素の値
が、前記第１目標値よりも大きな第２の目標値と一致す
るように前記出力周波数を可変に制御するものである。Further, in the control method of the electric pump device according to the present invention, the output frequency to the electric motor is variably controlled so that the value of the drive system electric element which fluctuates according to the load of the electric motor becomes constant. Controlling the output frequency variably so that the detected value of the drive system electrical element matches the first target value set in advance, while controlling the output frequency or the output frequency. When the voltage falls below a preset lower limit, the output frequency is variably controlled so that the value of the drive system electrical element matches a second target value larger than the first target value. Things.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】｛実施の形態｝以下、この発明の
実施の形態に係る電動ポンプ装置について説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS << Embodiment >> Hereinafter, an electric pump device according to an embodiment of the present invention will be described.
【００３０】この電動ポンプ装置は、図４に示す電動ポ
ンプ装置におけるポンプ制御盤１０の代りに、図１に示
すポンプ制御盤２０を備えている。なお、その他の構成
要素、即ち、水中モータポンプ３や接続管２、配水管４
については、本実施の形態に係る電動ポンプ装置も同様
構成のものを備えているため、以下の説明ではそれらの
構成要素については同一符号を用いてそれらの説明を省
略する。This electric pump device has a pump control panel 20 shown in FIG. 1 instead of the pump control panel 10 in the electric pump device shown in FIG. In addition, other components, that is, the submersible motor pump 3, the connection pipe 2, and the water distribution pipe 4
Since the electric pump device according to the present embodiment has the same configuration, the same reference numerals are used for the components in the following description, and the description thereof is omitted.
【００３１】このポンプ制御盤２０は、商用電源等から
の電力供給を受けて誘導電動機３ｃを駆動するインバー
タ部３０と、このインバータ部３０を制御する主制御部
２５とが所定のケース内に収容されてなる。The pump control panel 20 includes an inverter unit 30 that drives the induction motor 3c by receiving power supply from a commercial power supply or the like, and a main control unit 25 that controls the inverter unit 30 in a predetermined case. Be done.
【００３２】インバータ部３０は、誘導電動機３ｃに所
定出力周波数及び所定出力電圧の電力を供給するための
周波数可変駆動部としての主回路部３１と、この主回路
部３１からの出力周波数や出力電圧を制御するためのイ
ンバータ内制御部３２と、前記主回路部３１から誘導電
動機３ｃに出力される電流Ｉ（誘導電動機３ｃの駆動電
流Ｉ）を検出するための電流検出部３３とを備える。The inverter section 30 includes a main circuit section 31 as a frequency variable drive section for supplying electric power of a predetermined output frequency and a predetermined output voltage to the induction motor 3c, and an output frequency and an output voltage from the main circuit section 31. And a current detection unit 33 for detecting a current I (a driving current I of the induction motor 3c) output from the main circuit unit 31 to the induction motor 3c.
【００３３】主回路部３１は、商用の交流電源を直流に
変換するコンバータ回路や平滑化された直流電源を所定
周波数及び所定電圧の交流電源に変換するインバータ回
路等を有しており、その入力側の電源線２１が商用の交
流電源等に接続されると共に出力側の電源線２２が誘導
電動機３ｃに接続され、インバータ内制御部３２より与
えられる設定指令に応じた出力周波数及び出力電圧で誘
導電動機３ｃを駆動可能に構成される。The main circuit section 31 has a converter circuit for converting a commercial AC power supply to DC, an inverter circuit for converting a smoothed DC power supply to an AC power supply having a predetermined frequency and a predetermined voltage, and the like. The power line 21 on the side is connected to a commercial AC power supply or the like, and the power line 22 on the output side is connected to the induction motor 3c. The motor 3c is configured to be drivable.
【００３４】また、電流検出部３３は、主回路部３１か
ら誘導電動機３ｃへの電源線２２の途中に挿入されてお
り、当該主回路部３１から誘導電動機３ｃに流れる電流
Ｉを検出し、その検出信号をインバータ内制御部３２に
出力するように構成される。The current detector 33 is inserted in the power supply line 22 from the main circuit 31 to the induction motor 3c, detects a current I flowing from the main circuit 31 to the induction motor 3c, and detects the current I. It is configured to output a detection signal to the control unit 32 in the inverter.
【００３５】インバータ内制御部３２は、ＣＰＵ、ＲＯ
ＭおよびＲＡＭ等を備える一般的なマイクロコンピュー
タが使用され、その演算動作はすべて予め格納されたソ
フトウェアプログラムによって実行されるものであり、
前記電流検出部３３より与えられる電流の検出信号に基
づいて、その検出された駆動電流Ｉの値が所定の目標電
流値ＩOと一致するように主回路部３１からの出力周波
数ｆ及び出力電圧Ｖを制御する電流一定制御機能を有す
る。The control unit 32 in the inverter includes a CPU, an RO,
A general microcomputer having M, RAM, and the like is used, and all the arithmetic operations are performed by a software program stored in advance.
The output frequency f and the output voltage from the main circuit unit 31 are determined based on the current detection signal supplied from the current detection unit 33 such that the detected drive current I matches a predetermined target current value IO. It has a constant current control function for controlling V.
【００３６】即ち、インバータ内制御部３２は、電流検
出部３３より与えられる電流の検出信号に基づいてその
駆動電流の値Ｉを求め、この検出電流Ｉと所定の目標電
流値ＩOとの大小を比較する。なお、所定の目標電流値
ＩOは主制御部２５により与えられる値であり、その目
標電流値ＩOの設定基準については後述する。そして、
比較の結果、検出電流Ｉが目標電流値ＩOよりも小さい
場合には、その検出時点での出力周波数ｆよりも増大さ
せた出力周波数ｆの設定指令を主回路部３１に与える。
また、検出電流Ｉと目標電流値ＩOが同じ場合には、検
出時点での出力周波数ｆと同じ出力周波数ｆの設定指令
を主回路部３１に与える。さらに、検出電流Ｉが目標電
流値ＩOよりも大きい場合には、検出時点での出力周波
数ｆよりも小さな出力周波数ｆの設定指令を主回路部３
１に与える。これにより、主回路部３１からの出力周波
数が、前記各設定指令に応じて増減するので、駆動電流
Ｉが一定になるように制御される。なお、このように主
回路部３１に与えられた出力周波数ｆの設定指令は主制
御部２５にも与えられる。That is, the control section 32 in the inverter determines the value I of the drive current based on the current detection signal provided from the current detection section 33, and determines whether the detected current I is larger than the predetermined target current value IO. Compare. The predetermined target current value I O is a value given by the main control unit 25, and the criteria for setting the target current value I O will be described later. And
As a result of the comparison, when the detected current I is smaller than the target current value I O , a command to set the output frequency f higher than the output frequency f at the time of the detection is given to the main circuit unit 31.
When the detected current I is equal to the target current value I O , a command to set the output frequency f that is the same as the output frequency f at the time of detection is given to the main circuit unit 31. Further, when the detected current I is larger than the target current value I O , the main circuit unit 3 issues a setting command for an output frequency f smaller than the output frequency f at the time of detection.
Give to 1. As a result, the output frequency from the main circuit section 31 increases or decreases in accordance with each of the setting commands, so that the drive current I is controlled to be constant. The command for setting the output frequency f given to the main circuit unit 31 is also given to the main control unit 25.
【００３７】なお、このインバータ部３０は、基底周波
数ｆ0以下ではＶ／ｆ一定制御を行い、基底周波数ｆ0以
上では電圧一定制御を行うものであり（図７（ａ）参
照）、従って、インバータ内制御部３２から前記主回路
部３１に前記出力周波数ｆの設定指令が与えられると、
前記インバータ内制御部３２から主回路部３１にＶ／ｆ
一定制御又は電圧一定制御に応じた出力電圧の設定指令
が与えられる。[0037] Incidentally, the inverter unit 30, a base frequency f 0 below performs V / f constant control, the base frequency f 0 above is intended to perform constant voltage control (see FIG. 7 (a)), therefore, When a setting command of the output frequency f is given to the main circuit unit 31 from the inverter control unit 32,
V / f is supplied from the control section 32 in the inverter to the main circuit section 31.
An output voltage setting command according to the constant control or the voltage constant control is given.
【００３８】また、主制御部２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭお
よびＲＡＭ等を備える一般的なマイクロコンピュータが
使用され、その演算動作はすべて予め格納されたソフト
ウェアプログラムによって実行されるものであり、前記
インバータ内制御部３２により与えられた出力周波数ｆ
に応じてインバータ内制御部３２に第１目標電流値Ｉ O1
又は第２目標電流値ＩO2を与える機能と、目標電流値Ｉ
O2を与えた後一定時間ｔ経過後に所定の条件下でインバ
ータ内制御部３２に誘導電動機３ｃの停止指令を与える
と共に報知手段としてのスピーカ４０を通じて異常を通
報するタイマ機能とを有する。The main control unit 25 includes a CPU, a ROM and a ROM.
A general microcomputer with RAM and RAM
Used, and all the computations are performed by software stored in advance.
Is executed by a hardware program,
Output frequency f given by control unit 32 in the inverter
The first target current value I O1
Or the second target current value IO2And the target current value I
O2After a given time t has elapsed after
Command to stop the induction motor 3c to the controller 32 in the motor.
Together with the abnormalities through the speaker 40 as a notification means.
And a timer function for reporting.
【００３９】即ち、主制御部２５は、インバータ内制御
部３２により与えられる出力周波数ｆと予め設定された
下限周波数ｆLとの大小関係を判断しており、ｆ≧ｆLの
場合（通常動作状態）では、インバータ内制御部３２に
第１目標電流値ＩO1を与える。これにより、インバータ
部３０は、検出電流Ｉが当該第１目標電流値ＩO1と一致
するように出力周波数ｆ及び出力電圧Ｖを制御するよう
になる。ここで、第１目標電流値ＩO1はインバータ部３
０の通常動作状態での目標値であるので、誘導電動機３
ｃの定格電流以下に設定するのが好ましい。また、下限
周波数ｆLは、汚物等の詰りによる閉塞を検出するため
の値であるので、基底周波数ｆ0よりも充分に低い値、
例えば、基底周波数ｆ0が６０Ｈｚである場合には、ｆL
＝２０〜４０Ｈｚの範囲内の値に設定するのが好まし
い。That is, the main controller 25 determines the magnitude relationship between the output frequency f given by the inverter controller 32 and the preset lower limit frequency f L , and when f ≧ f L (normal operation). In the state, the first target current value IO1 is given to the control unit 32 in the inverter. As a result, the inverter unit 30 controls the output frequency f and the output voltage V so that the detected current I matches the first target current value IO1 . Here, the first target current value I O1 is
0, which is the target value in the normal operation state.
It is preferable to set the current to c or less. Further, since the lower limit frequency f L is a value for detecting blockage due to clogging of dirt or the like, a value sufficiently lower than the base frequency f 0 ,
For example, if the base frequency f 0 is 60 Hz, f L
= 20 Hz to 40 Hz.
【００４０】一方、ｆ＜ｆLの場合（閉塞発生状態）で
は、インバータ内制御部３２に第１目標電流値ＩO1より
も大きい２目標電流値ＩO2を与える。これにより、イン
バータ部３０は、当該検出電流Ｉが当該第２目標電流値
ＩO2と一致するように出力周波数ｆ及び出力電圧Ｖを制
御するようになる。ここで、第２目標電流値ＩO2は閉塞
を解除させるために充分なトルクを誘導電動機３ｃに発
生させるための値であるので、可及的に高い値に設定す
るのが好ましく、例えば、第１目標電流値ＩO1の２倍以
上の値に設定することができる。なお、この第２目標電
流値ＩO2での電流一定制御は短時間の運転を前提として
いるので（次に述べる）、その第２目標電流値ＩO2が誘
導電動機３ｃの定格電流以上であっても差支えない。On the other hand, when f <f L (blockage occurrence state), two target current values IO2 larger than the first target current value IO1 are given to the control unit 32 in the inverter. As a result, the inverter unit 30 controls the output frequency f and the output voltage V so that the detected current I matches the second target current value IO2 . Here, since the second target current value I O2 is a value for generating sufficient torque in the induction motor 3c to release the blockage, it is preferable to set the second target current value I O2 as high as possible. It can be set to a value that is twice or more of one target current value IO1 . Since the constant current control at the second target current value I O2 is based on the premise that the operation is performed for a short time (described below), the second target current value I O2 is not less than the rated current of the induction motor 3c. No problem.
【００４１】また、主制御部２５は、前記インバータ内
制御部３２に第２目標電流値ＩO2の指令を与えた後、ｆ
＜ｆLの状態が一定時間ｔ経過したかどうかを判断し、
一定時間ｔ経過したときに、インバータ内制御部３２に
停止指令を与える。これにより、誘導電動機３ｃが停止
しその焼損を防止することができる。また、これと同時
にスピーカ４０を通じて異常を通報する。ここで、一定
時間ｔは上記第２目標電流値ＩO2で駆動された誘導電動
機３ｃが耐え得る時間、例えば、１０秒程度に設定す
る。The main control unit 25 gives a command of the second target current value I O2 to the control unit 32 in the inverter,
It is determined whether or not the state of <f L has passed for a certain period of time t,
When a predetermined time t has elapsed, a stop command is given to the control unit 32 in the inverter. As a result, the induction motor 3c is stopped and its burning can be prevented. At the same time, an abnormality is reported through the speaker 40. Here, the certain time t is set to a time that the induction motor 3c driven by the second target current value I O2 can withstand, for example, about 10 seconds.
【００４２】＜動作＞次に、この電動ポンプ装置の動作
について、図２及び図３を参照して説明する。<Operation> Next, the operation of the electric pump device will be described with reference to FIGS.
【００４３】なお、初期設定として、予め主制御部２５
のメモリには、第１目標電流値ＩO1，第２目標電流値Ｉ
O2、及び下限周波数ｆLがストアされているものとす
る。As an initial setting, the main control unit 25
Have the first target current value I O1 and the second target current value I O1 .
It is assumed that O2 and the lower limit frequency f L are stored.
【００４４】そして、電動ポンプ装置が通常動作状態
（ここに至るまでの動作は省略）に移行すると、図２の
フローチャートに示す処理が行われる。Then, when the electric pump device shifts to the normal operation state (the operation up to this point is omitted), the processing shown in the flowchart of FIG. 2 is performed.
【００４５】即ち、ステップＳ１において、主制御部２
５からインバータ内制御部３２に第１目標電流値ＩO1の
設定指令が与えられ、ステップＳ２において、インバー
タ内制御部３２により、電流検出部３３からの検出信号
に基づいて当該検出された駆動電流Ｉと第１目標電流値
ＩO1との大小の比較が行われる。そして、駆動電流Ｉが
第１目標電流値ＩO1よりも小さいと判断されたときは
（例えば、出力周波数ｆの一定条件下では吐出し量Ｑが
少なくなると駆動電流Ｉが減少する傾向になる）、ステ
ップＳ３に進んで、電流Ｉの検出時点での出力周波数ｆ
よりも増大させた出力周波数ｆの設定指令を主回路部３
１に与える。これにより主回路部３１からの出力周波数
ｆが増大して、誘導電動機３ｃの回転速度が大きくな
る。また、ステップＳ２において、駆動電流Ｉと第１目
標電流値ＩO1とが同一であると判断されたときには、ス
テップＳ４に進んで、電流Ｉの検出時点での出力周波数
ｆと同じ出力周波数ｆの設定指令を主回路部３１に与え
る。また、ステップＳ２において、駆動電流Ｉが第１目
標電流値ＩO1よりも大きいと判断されたときには（例え
ば、出力周波数ｆの一定条件下では吐出し量Ｑが多くな
ると駆動電流Ｉが増加する傾向となる）、ステップＳ５
に進んで電流Ｉの検出時点での出力周波数ｆよりも減少
させた出力周波数ｆの設定指令を主回路部３１に与え
る。これにより主回路部３１からの出力周波数ｆが減少
して、誘導電動機３ｃの回転速度が小さくなる。That is, in step S1, the main control unit 2
5, the setting command of the first target current value IO1 is given to the controller 32 in the inverter, and in step S2, the drive current detected by the controller 32 in the inverter based on the detection signal from the current detector 33 is detected. A comparison between I and the first target current value IO1 is made. When it is determined that the driving current I is smaller than the first target current value I O1 (for example, under a constant condition of the output frequency f, the driving current I tends to decrease as the ejection amount Q decreases). , The process proceeds to step S3, and the output frequency f at the time when the current I is detected
The setting command of the output frequency f which is increased more than the main circuit unit 3
Give to 1. As a result, the output frequency f from the main circuit unit 31 increases, and the rotation speed of the induction motor 3c increases. When it is determined in step S2 that the drive current I is equal to the first target current value I O1 , the process proceeds to step S4, in which the output frequency f is the same as the output frequency f at the time when the current I is detected. A setting command is given to the main circuit unit 31. When it is determined in step S2 that the drive current I is larger than the first target current value I O1 (for example, under a constant condition of the output frequency f, the drive current I tends to increase as the ejection amount Q increases). ), Step S5
Then, the main circuit 31 is given a setting command of the output frequency f which is lower than the output frequency f at the time when the current I is detected. As a result, the output frequency f from the main circuit section 31 decreases, and the rotation speed of the induction motor 3c decreases.
【００４６】そして、ステップＳ３〜Ｓ５の処理がなさ
れた後、ステップＳ６に進んで、主制御部２５によりイ
ンバータ内制御部３２より与えられる出力周波数ｆと下
限周波数ｆLとの大小関係が判断され、ｆ＜ｆLではない
場合（閉塞が生じていない場合）には、ステップＳ１に
戻ってステップＳ１〜Ｓ６の処理が行われる。閉塞が生
じていない状態では、これらステップＳ１〜Ｓ６の処理
が繰り返し行われ、吸込量（全揚程Ｈ等）の変動に応じ
て適切な出力周波数ｆで誘導電動機３ｃが駆動される。After the processes in steps S3 to S5 are performed, the process proceeds to step S6, where the main control unit 25 determines the magnitude relationship between the output frequency f given by the in-inverter control unit 32 and the lower limit frequency f L. , F <f L (when blockage does not occur), the flow returns to step S1, and the processing of steps S1 to S6 is performed. In a state where no blockage occurs, the processing of steps S1 to S6 is repeatedly performed, and the induction motor 3c is driven at an appropriate output frequency f in accordance with a change in the suction amount (the total head H or the like).
【００４７】一方、吸込口３ａ等が異物で閉塞した状態
では、誘導電動機３ｃに過大な負荷がかかって駆動電流
Ｉが増加するため、閉塞当初にはステップＳ２からステ
ップＳ５に進む処理が繰り返し行われ、出力周波数ｆが
減少していく（図３（ａ）〜図３（ｄ）のｆ0からｆLに
向う過程参照）。そして、出力周波数ｆ1が下限周波数
ｆLよりも小さくなってステップＳ６においてｆ1＜ｆL
と判断されると、ステップＳ７において主制御部２５か
らインバータ内制御部３２に目標電流値ＩOとして第１
目標電流値ＩO1に代り第２目標電流値ＩO2が与えられ
る。これにより、インバータ部３０は、当該検出電流Ｉ
が当該第２目標電流値ＩO2と一致するように出力周波数
ｆ及び出力電圧Ｖを制御し、誘導電動機３ｃのトルクＴ
及び駆動電流Ｉ，電力量Ｐが急激に増加する（図３
（ａ）〜図３（ｄ）のｆ2参照）。On the other hand, when the suction port 3a and the like are blocked by foreign matter, an excessive load is applied to the induction motor 3c and the drive current I increases, so that the process from step S2 to step S5 is repeatedly performed at the beginning of the blockage. We, the output frequency f is decreasing (see the process toward the f L from f 0 in FIG. 3 (a) ~ FIG 3 (d)). Then, the output frequency f 1 becomes lower than the lower limit frequency f L , and in step S6, f 1 <f L
Is determined, the main control unit 25 sends the first current value I O to the control unit 32 in the inverter in step S7.
A second target current value I O2 is provided instead of the target current value I O1 . Thereby, the inverter unit 30 detects the detected current I
Control the output frequency f and the output voltage V so that the output current f matches the second target current value I O2, and the torque T of the induction motor 3c is controlled.
And the drive current I and the electric energy P sharply increase (FIG. 3
(A) see f 2 of-FIG 3 (d)).
【００４８】次に、ステップＳ８において目標電流値Ｉ
Oを第２目標電流値ＩO2にする設定指令を与えてから所
定の設定時間ｔ以上経過したか否かが判断され、設定時
間ｔ以上経過していない場合には、ステップＳ２に進
む。これにより、主制御部２５は、検出電流Ｉを当該第
２目標電流値ＩO2と比較してステップＳ２の処理を行
い、この際、急に大きな第２目標電流値ＩO2となるので
Ｉ＜ＩO2と判断されてステップＳ３に進み出力周波数ｆ
が増大される（図３（ａ）〜図３（ｄ）のｆ2からｆ´L
に向う過程参照）。Next, at step S8, the target current value I
It is determined whether or not a predetermined set time t has elapsed since the setting instruction for setting O to the second target current value I O2 is given. If the set time t has not elapsed, the process proceeds to step S2. Thus, the main control unit 25 compares the detected current I with the second target current value I O2 and performs the process of step S2. At this time, the second target current value I O2 suddenly becomes large, so that I < It is determined that I O2 and the process proceeds to step S3, where the output frequency f
Is increased (from f 2 to f ′ L in FIGS. 3A to 3D).
Process).
【００４９】ここで、増加したトルクＴが閉塞（異物詰
り）を解除するために必要なトルクＴｃを上回ると（図
３（ｂ）参照）、上記閉塞（異物詰り）は解除され、そ
の後、出力周波数ｆが下限周波数ｆLに達するまで検出
電流Ｉの目標値をＩO2に設定したままでステップＳ２，
Ｓ３，Ｓ６〜Ｓ８の処理が繰り返しなされる。やがて出
力周波数ｆが下限周波数ｆLに達して、ステップＳ６に
おいてｆ＜ｆLではないと判断されると、ステップＳ６
からステップＳ１に進んで検出電流Ｉの目標値を第１目
標電流値ＩO1に設定し、こうしてステップＳ１〜Ｓ６の
処理が繰り返し行われる通常動作状態に戻る（実際に
は、加速時の周波数にはヒステリシスがあるためステッ
プＳ６からステップＳ１に進む周波数ｆ´LはｆL＋２〜
３Ｈｚになる）。Here, when the increased torque T exceeds the torque Tc required for releasing the blockage (foreign matter clogging) (see FIG. 3B), the above-mentioned blockage (foreign matter clogging) is released, and then the output is made. Until the frequency f reaches the lower limit frequency f L , while the target value of the detection current I is set to I O2 , Step S2
The processing of S3, S6 to S8 is repeated. When the output frequency f eventually reaches the lower limit frequency f L and it is determined in step S6 that f <f L is not satisfied, step S6 is performed.
From the target value of the detected current I proceeds to step S1 to set the first target current value I O1, thus returning (in fact the normal operation state in which the process of step S1~S6 are repeated, the frequency during acceleration Since there is a hysteresis, the frequency f ′ L that proceeds from step S6 to step S1 is f L +2
3 Hz).
【００５０】一方、増加したトルクＴが閉塞の解除に必
要なトルクＴｃを越えられず、閉塞を解除できないまま
設定時間ｔが経過すると、ステップＳ８の判断処理が肯
定され、ステップＳ９に進んで主制御部２５からインバ
ータ内制御部３２に停止指令を与える。これにより、誘
導電動機３ｃが停止するようになる。また、これと同時
にスピーカ４０を通じて異常が通報される。On the other hand, if the increased torque T cannot exceed the torque Tc required to release the blockage and the set time t has elapsed without the blockage being released, the determination processing in step S8 is affirmed, and the process proceeds to step S9 to proceed to step S9. The control unit 25 gives a stop command to the control unit 32 in the inverter. As a result, the induction motor 3c stops. At the same time, an abnormality is reported through the speaker 40.
【００５１】以上のように構成された電動ポンプ装置に
よると、通常動作状態では、誘導電動機３ｃへの駆動電
流Ｉが第１目標電流値ＩO1に一致するように、インバー
タ部３０の主回路部３１から誘導電動機３ｃへの出力周
波数を可変制御しているため、揚程Ｈ等の変動に応じて
誘導電動機３ｃを適切な状態で駆動できる。According to the electric pump device configured as described above, in the normal operation state, the main circuit section of the inverter section 30 is controlled so that the drive current I to the induction motor 3c matches the first target current value IO1. Since the output frequency from 31 to the induction motor 3c is variably controlled, the induction motor 3c can be driven in an appropriate state according to the fluctuation of the head H or the like.
【００５２】さらに、主回路部３１からの出力周波数ｆ
が予め設定された下限周波数ｆL以下になった閉塞状態
では、誘導電動機３ｃへの駆動電流Ｉが、前記第１目標
電流値ＩO1よりも大きな第２目標電流値ＩO2になるよう
に、出力周波数ｆを可変制御しているため、これにより
電動機３ｃからの出力トルクＴを大きくして閉塞状態を
解除し得る。従って、使用者による水中モータポンプ３
の引上げ作業等を極力無くすることができる。Further, the output frequency f from the main circuit unit 31
In the closed state in which is lower than or equal to the preset lower limit frequency f L , the drive current I to the induction motor 3c becomes a second target current value I O2 larger than the first target current value I O1 . Since the output frequency f is variably controlled, the output torque T from the electric motor 3c can be increased to release the closed state. Therefore, the submersible motor pump 3
Lifting work etc. can be eliminated as much as possible.
【００５３】また、これにより閉塞状態を解除できない
場合であっても、第２目標電流値Ｉ O2にしてから設定時
間ｔ経過後には、誘導電動機３ｃの駆動を停止させるよ
うにしているため、誘導電動機３ｃの損傷を防止するこ
とができる。なお、本実施の形態では、報知手段として
スピーカ４０を用いたがその他の報知手段、例えば、パ
トライトや電話回線による通報手段等を用いるようにし
てもよい。Further, the closed state cannot be released by this.
Even in this case, the second target current value I O2When setting
After a lapse of time t, the drive of the induction motor 3c is stopped.
To prevent damage to the induction motor 3c.
Can be. In the present embodiment, the notification means
Although the speaker 40 is used, other notification means, for example,
Use notification means such as traffic lights and telephone lines.
You may.
【００５４】しかも、この際、合わせてスピーカ４０を
通じて異常通報しているため、使用者にその異常を知ら
せて、水中モータポンプ３の引上げ分解汚物除去作業を
促すことができる。In addition, at this time, since the abnormality is reported through the speaker 40, the abnormality can be notified to the user, and the submerged motor pump 3 can be urged to remove the decomposed waste.
【００５５】｛変形例｝なお、上記ステップＳ８とステ
ップＳ９の間（図２のステップＳ１０参照）で、主制御
部２５からインバータ内制御部３２に誘導電動機３ｃを
逆方向に回転させる指令を与えて誘導電動機３ｃを逆回
転させる処理を行うようにしてもよい。このように、誘
導電動機３ｃを逆回転させると、羽根車３ｄの回転が逆
になって閉塞が解除され易くなる。なお、この場合、誘
導電動機３ｃを１〜２回程度、２秒／回の速度で逆回転
させるのが好ましい。また、このように逆回転させた場
合には、逆回転指令を与えた後、再度正回転させる指令
を与えた場合において、逆回転により閉塞が解除された
ときには再加速してステップＳ１に戻って通常運転状態
に復帰させ、また、逆回転させても閉塞が解除されなか
った場合には再加速できず、ステップＳ９の処理を行わ
せるのが好ましい。[Modification] Between the steps S8 and S9 (see step S10 in FIG. 2), the main control unit 25 gives the inverter control unit 32 a command to rotate the induction motor 3c in the reverse direction. Alternatively, a process of rotating the induction motor 3c in the reverse direction may be performed. As described above, when the induction motor 3c is rotated in the reverse direction, the rotation of the impeller 3d is reversed and the blockage is easily released. In this case, it is preferable to reversely rotate the induction motor 3c about once or twice at a rate of 2 seconds / time. In the case where the motor is rotated in the reverse direction in this way, after the reverse rotation command is given and then the command for the forward rotation is given again, when the blockage is released by the reverse rotation, the vehicle is accelerated again and the process returns to step S1. If the blockage is not released even after returning to the normal operation state and rotating in the reverse direction, it is not possible to re-accelerate, and it is preferable to perform the processing of step S9.
【００５６】あるいは、ステップＳ８とステップＳ９の
間（図２のステップＳ１０参照）で、主制御部２５から
インバータ内制御部３２に検出された駆動電流Ｉの値に
拘らず出力周波数ｆを増大させる指令を与えて、誘導電
動機３ｃの駆動電流Ｉ及びトルクを増大させて再加速を
試みるようにしてもよい（リトライ運転）。なお、この
場合、駆動電流Ｉを２秒／回程度で１〜２回程度増大さ
せるようなリトライ運転をするのが好ましい。この場
合、閉塞を解除させることができると誘導電動機３ｃが
再加速されるので、ステップＳ１に戻るようにする。一
方、閉塞を解除させることができなかったときには誘導
電動機３ｃを再加速することができないのでステップＳ
９を行わせるのが好ましい。Alternatively, between steps S8 and S9 (see step S10 in FIG. 2), the output frequency f is increased irrespective of the value of the drive current I detected by the main controller 25 in the inverter controller 32. By giving a command, the drive current I and torque of the induction motor 3c may be increased to attempt reacceleration (retry operation). In this case, it is preferable to perform a retry operation in which the drive current I is increased about once or twice at about 2 seconds / time. In this case, if the blockage can be released, the induction motor 3c is re-accelerated, so that the process returns to step S1. On the other hand, when the blockage cannot be released, the induction motor 3c cannot be accelerated again, so that step S
9 is preferably performed.
【００５７】なお、本実施の形態においては、第１及び
第２目標電流値ＩO1，ＩO2を設定し、検出電流Ｉがこれ
らに一致するように出力周波数ｆを可変制御している
が、他に、検出された誘導電動機３ｃの電力量Ｐ或はト
ルクＴが予め設定された第１及び第２目標電力値或は第
１及び第２目標出力トルク値に一致するように出力周波
数ｆを可変制御するようにしてもよい。In the present embodiment, the first and second target current values I O1 and I O2 are set, and the output frequency f is variably controlled so that the detected current I matches these values. In addition, the output frequency f is adjusted so that the detected electric power P or torque T of the induction motor 3c matches the first and second target power values or the first and second target output torque values. Variable control may be performed.
【００５８】また、出力周波数ｆが下限周波数ｆL以下
かどうかを基準として、電流Ｉの目標電流値ＩOを第１
目標電流値ＩO1から第２目標電流値ＩO2に代えるように
しているが、インバータ部３０においてＶ／ｆ一定制御
をしている場合等、出力周波数ｆに１対１で対応する電
圧Ｖを出力するように制御している場合には、下限周波
数ｆLの代りに下限電圧ＶLを設定しておき、出力電圧Ｖ
が下限電圧ＶL以下かどうかを基準として、電流Ｉの目
標電流値ＩOを代えるようにしてもよい。Further, based on whether the output frequency f is lower than or equal to the lower limit frequency f L , the target current value I O of the current I is set to the first value.
Although the target current value I O1 is changed to the second target current value I O2 , the voltage V corresponding to the output frequency f on a one-to-one basis, for example, when the V / f constant control is performed in the inverter unit 30. In the case where control is performed so as to output, the lower limit voltage VL is set instead of the lower limit frequency f L , and the output voltage V L is set.
There, based on the whether the following lower limit voltage V L, may be replaced with the target current value I O of the current I.
【００５９】なお、本実施の形態は、主として遠心ポン
プや渦流ポンプ等、配管抵抗が大きくなると流量Ｑが少
なくなって駆動電流が小さくなるタイプの電動ポンプ装
置についてのものであるが、軸流ポンプや斜流ポンプ
等、流量Ｑが少なくなると駆動電流が大きくなるタイプ
の電動ポンプ装置についても、駆動電流の増減による出
力周波数等の増減を逆に制御すれば、同様に適用するこ
とができる。The present embodiment mainly relates to an electric pump device such as a centrifugal pump or a vortex pump, of the type in which the flow rate Q decreases and the drive current decreases when the pipe resistance increases. An electric pump device of a type in which the drive current increases as the flow rate Q decreases, such as a pump or a mixed flow pump, can be similarly applied if the increase and decrease of the drive current are controlled in reverse to increase and decrease the output frequency and the like.
【００６０】また、第２目標電流ＩO2は、あえて設定し
なくても、インバータの短時間過負荷電流としてもよ
い。The second target current I O2 does not need to be set and may be a short-time overload current of the inverter.
【００６１】また、本実施の形態では、制御手段の各機
能を、インバータ内制御部３２と主制御部２５に分けて
持たせたが、これらの各機能は物理的に一の制御手段に
統合してあってもよいし、また、必要に応じて各機能が
物理的に複数の制御手段に割振られていてもよい。In this embodiment, each function of the control means is divided into the inverter control section 32 and the main control section 25, but these functions are physically integrated into one control means. Or each function may be physically assigned to a plurality of control means as needed.
【００６２】[0062]
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１記載
の電動ポンプ装置によると、駆動系電気的要素の値を検
出するための電気的要素検出手段と、予め駆動系電気的
要素の第１目標値及びこの第１目標値よりも大きな第２
目標値と、前動機への出力周波数又は出力電圧の下限値
が設定され、前記電気的要素検出手段によって検出され
た駆動系電気的要素の値が前記第１目標値と一致するよ
うに、前記周波数可変駆動部に出力周波数の変更指令を
与える一方、その出力周波数又は出力電圧が前記下限値
を下回ったときに前記駆動系電気的要素の値が前記第２
目標値と一致するように出力周波数の変更指令を前記周
波数可変駆動部に与える制御手段と、を備えているた
め、通常動作状態では全揚程等の変動に応じて電動機を
適切な状態で駆動できると共に、閉塞状態に陥ると電動
機からの出力トルクを大きくして閉塞状態を解除させ得
る。As described above, according to the electric pump device of the first aspect of the present invention, the electric element detecting means for detecting the value of the electric element of the drive system, A first target value and a second target value greater than the first target value
The target value and the lower limit value of the output frequency or output voltage to the motive are set, and the value of the drive system electrical element detected by the electrical element detection unit matches the first target value. While giving an instruction to change the output frequency to the frequency variable drive unit, when the output frequency or the output voltage falls below the lower limit, the value of the drive system electrical element becomes the second value.
And control means for giving a change command of the output frequency to the frequency variable drive unit so as to match the target value.In a normal operation state, the motor can be driven in an appropriate state according to the fluctuation of the total head and the like. At the same time, when the motor enters the closed state, the output torque from the electric motor can be increased to release the closed state.
【００６３】また、請求項２記載のように、前記制御手
段は、前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と一
致するように出力周波数の変更指令を前記周波数可変駆
動部に与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記下
限値を上回ったときに、再度前記駆動系電気的要素の値
が前記第１目標値と一致するように出力周波数の変更指
令を前記周波数可変駆動部に与えるようにすると、閉塞
解除後、通常動作状態に復帰することができる。According to a second aspect of the present invention, the control means gives an instruction to change the output frequency to the variable frequency drive unit such that the value of the drive system electric element matches the second target value. After that, when the output frequency or the output voltage exceeds the lower limit, the output variable change command is issued to the frequency variable drive unit again so that the value of the drive system electrical element matches the first target value. , It is possible to return to the normal operation state after the blockage is released.
【００６４】また、請求項３記載のように、制御手段
が、前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と一致
するように出力周波数の変更指令を前記周波数可変駆動
部に与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記下限
値を上回らない状態で、予め設定された一定時間経過し
たときに、報知手段を介して異常の発生を報知すると、
作業者側においてその異常の発生を認識することができ
る。According to a third aspect of the present invention, the control means gives an instruction to change the output frequency to the variable frequency drive section so that the value of the drive system electrical element matches the second target value. Thereafter, in a state where the output frequency or the output voltage does not exceed the lower limit, when a predetermined period of time has elapsed, when the occurrence of abnormality is notified through the notifying unit,
The operator can recognize the occurrence of the abnormality.
【００６５】さらに、請求項４記載のように、前記制御
手段が、前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と
一致するように出力周波数の変更指令を前記周波数可変
駆動部に与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記
下限値を上回らない状態で、予め設定された一定時間経
過したときに、前記電動機を逆回転させるようにする
と、閉塞の解除がされ易くなる。Further, as set forth in claim 4, the control means gives an instruction to change the output frequency to the variable frequency drive unit such that the value of the drive system electrical element matches the second target value. After that, if the motor is rotated in the reverse direction when the output frequency or the output voltage does not exceed the lower limit value and a predetermined period of time has elapsed, the blockage is easily released.
【００６６】また、請求項５記載のように、前記制御手
段が、前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と一
致するように出力周波数の変更指令を前記周波数可変駆
動部に与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記下
限値を上回らない状態で、予め設定された一定時間経過
したときに、出力周波数を増加させて電動機の加速を試
みるようにしても、閉塞の解除がされ易くなる。According to a fifth aspect of the present invention, the control means gives an instruction to change the output frequency to the variable frequency drive unit such that the value of the drive system electrical element matches the second target value. After that, in a state where the output frequency or the output voltage does not exceed the lower limit value, when a predetermined period of time has elapsed, the output frequency is increased and the motor is accelerated to release the blockage. It is easy to be done.
【００６７】また、請求項６記載のように、前記制御手
段が、前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と一
致するように出力周波数の変更指令を前記周波数可変駆
動部に与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記下
限値を上回らない状態で、予め設定された一定時間経過
したときに、前記電動機を停止させるようにすると、電
動機の焼損を防止することができる。According to a sixth aspect of the present invention, the control means gives an instruction to change the output frequency to the variable frequency drive unit such that the value of the drive system electrical element matches the second target value. After that, if the output frequency or the output voltage does not exceed the lower limit value, and the motor is stopped when a predetermined period of time has elapsed, burning of the motor can be prevented.
【００６８】また、この発明の請求項７記載の電動ポン
プ装置の制御方法によると、検出された駆動系電気的要
素の値が予め設定された第１目標値と一致するように、
出力周波数を可変に制御する一方、その出力周波数又は
出力電圧が予め設定された下限値を下回ったときに、前
記駆動系電気的要素の値が、前記第１目標値よりも大き
な第２の目標値と一致するように前記出力周波数を可変
に制御するため、通常動作状態では全揚程等の変動に応
じて電動機を適切な状態で駆動できると共に、閉塞状態
に陥ると電動機からの出力トルクを大きくして閉塞状態
を解除させ得る。Further, according to the control method of the electric pump device of the present invention, the detected value of the electric element of the drive system coincides with the first target value set in advance.
While controlling the output frequency variably, when the output frequency or the output voltage falls below a preset lower limit, the value of the drive system electric element is set to a second target value larger than the first target value. Since the output frequency is variably controlled so as to match the value, in a normal operation state, the motor can be driven in an appropriate state according to a change in the total head and the like, and when the motor enters a closed state, the output torque from the motor increases. To release the occlusion.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】この発明の実施の形態に係る電動ポンプ装置の
電気的構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an electric pump device according to an embodiment of the present invention.
【図２】同上の電動ポンプ装置の動作を示すフローチャ
ートである。FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the electric pump device according to the first embodiment.
【図３】電動ポンプ装置の動作中の変化特性を示す図で
あり、図３（ａ）は出力周波数ｆと出力電圧Ｖとの関係
を示す図であり、図３（ｂ）は出力周波数ｆとトルクＴ
との関係を示す図であり、図３（ｃ）は出力周波数ｆと
電流Ｉとの関係を示す図であり、図３（ｄ）は出力周波
数ｆと電力量Ｐとの関係を示す図である。3A and 3B are diagrams illustrating a change characteristic during operation of the electric pump device, FIG. 3A is a diagram illustrating a relationship between an output frequency f and an output voltage V, and FIG. And torque T
FIG. 3C is a diagram illustrating a relationship between the output frequency f and the current I, and FIG. 3D is a diagram illustrating a relationship between the output frequency f and the power amount P. is there.
【図４】電動ポンプ装置の全体的構成を示す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an overall configuration of the electric pump device.
【図５】電動ポンプ装置の動作中の変化特性を示す図で
あり、図５（ａ）は吐出し量Ｑと全揚程Ｈとの関係を示
す図であり、図５（ｂ）は吐出し量Ｑと電流Ｉとの関係
を示す図であり、図５（ｃ）は吐出し量Ｑと電力量Ｐと
の関係を示す図である。5A and 5B are diagrams showing a change characteristic during operation of the electric pump device, FIG. 5A is a diagram showing a relationship between a discharge amount Q and a total head H, and FIG. FIG. 5C is a diagram illustrating a relationship between the amount Q and the current I, and FIG. 5C is a diagram illustrating a relationship between the discharge amount Q and the power amount P.
【図６】従来の電動ポンプ装置の動作を示すフローチャ
ートである。FIG. 6 is a flowchart showing the operation of a conventional electric pump device.
【図７】電動ポンプ装置の動作中の変化特性を示す図で
あり、図７（ａ）は出力周波数ｆと出力電圧Ｖとの関係
を示す図であり、図７（ｂ）は出力周波数ｆとトルクＴ
との関係を示す図であり、図７（ｃ）は出力周波数ｆと
電流Ｉとの関係を示す図であり、図７（ｄ）は出力周波
数ｆと電力量Ｐとの関係を示す図である。7A and 7B are diagrams showing a change characteristic during operation of the electric pump device, FIG. 7A is a diagram showing a relationship between an output frequency f and an output voltage V, and FIG. And torque T
FIG. 7C is a diagram showing a relationship between the output frequency f and the current I, and FIG. 7D is a diagram showing a relationship between the output frequency f and the electric energy P. is there.
【図８】電動ポンプ装置の動作中の変化特性を示す図で
あり、図８（ａ）は出力周波数ｆとトルクＴとの関係を
示す図であり、図８（ｂ）は出力周波数ｆと電流Ｉとの
関係を示す図であり、図８（ｃ）は出力周波数ｆと電力
量Ｐとの関係を示す図である。8A and 8B are diagrams showing a change characteristic during operation of the electric pump device, FIG. 8A is a diagram showing a relationship between an output frequency f and a torque T, and FIG. FIG. 8C is a diagram showing a relationship between the current I and FIG. 8C is a diagram showing a relationship between the output frequency f and the electric energy P.
１ 貯水層 ２ 接続管 ３ 水中モータポンプ ３ａ 吸込口 ３ｃ 誘導電動機 ４ 配水管 ２０ ポンプ制御盤 ２５ 主制御部 ３０ インバータ部 ３１ 主回路部 ３２ インバータ内制御部 ３３ 電流検出部 ４０ スピーカ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reservoir 2 Connection pipe 3 Submersible motor pump 3a Suction port 3c Induction motor 4 Water distribution pipe 20 Pump control panel 25 Main control part 30 Inverter part 31 Main circuit part 32 Inverter control part 33 Current detection part 40 Speaker
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 功一 兵庫県小野市匠台14 新明和工業株式会社 産機システム事業部内 (72)発明者 池田 正実 兵庫県小野市匠台14 新明和工業株式会社 産機システム事業部内 Ｆターム(参考） 3H045 AA06 AA09 AA12 AA23 AA40 BA12 BA43 CA21 CA25 DA04 DA07 DA48 EA20 EA26 EA35 EA38 EA50 5H576 AA05 BB06 CC05 DD04 EE08 HB01 JJ03 KK06 LL14 LL56 MM10 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Koichi Tamura 14 Takudaidai, Ono City, Hyogo Prefecture New Meiwa Industry Co., Ltd. 3H045 AA06 AA09 AA12 AA23 AA40 BA12 BA43 CA21 CA25 DA04 DA07 DA48 EA20 EA26 EA35 EA38 EA50 5H576 AA05 BB06 CC05 DD04 EE08 HB01 JJ03 KK06 LL56 MM10
Claims (7)
の出力周波数を、前記電動機の負荷量に応じて変動する
駆動系電気的要素の値が一定となるように可変制御する
電動ポンプ装置であって、 前記駆動系電気的要素の値を検出するための電気的要素
検出手段と、 予め駆動系電気的要素の第１目標値及びこの第１目標値
よりも大きな第２目標値と、前記電動機への出力周波数
又は出力電圧の下限値が設定され、前記電気的要素検出
手段によって検出された駆動系電気的要素の値が前記第
１目標値と一致するように、前記周波数可変駆動部に出
力周波数の変更指令を与える一方、その出力周波数又は
出力電圧が前記下限値を下回ったときに前記駆動系電気
的要素の値が前記第２目標値と一致するように出力周波
数の変更指令を前記周波数可変駆動部に与える制御手段
と、 を備えた電動ポンプ装置。An electric pump device that variably controls an output frequency from a frequency variable drive unit to a motor for pumping water so that a value of a drive system electric element that varies according to a load amount of the motor becomes constant. Electrical element detecting means for detecting a value of the drive system electrical element; a first target value of the drive system electrical element and a second target value larger than the first target value in advance; The lower limit of the output frequency or the output voltage to the motor is set, and the frequency variable drive unit is controlled so that the value of the drive system electrical element detected by the electrical element detection unit matches the first target value. While giving the output frequency change command, when the output frequency or output voltage falls below the lower limit, the output frequency change command is issued so that the value of the drive system electrical element matches the second target value. Variable frequency drive Electric pump apparatus, comprising: a control means for supplying the parts, a.
て、 前記制御手段は、 前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と一致する
ように出力周波数の変更指令を前記周波数可変駆動部に
与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記下限値を
上回ったときに、再度前記駆動系電気的要素の値が前記
第１目標値と一致するように出力周波数の変更指令を前
記周波数可変駆動部に与える電動ポンプ装置。2. The electric pump device according to claim 1, wherein the control unit is configured to change an output frequency change command so that a value of the drive system electrical element matches the second target value. After being given to the drive unit, when the output frequency or the output voltage exceeds the lower limit, the output frequency change command is issued again so that the value of the drive system electrical element matches the first target value. An electric pump device provided to the variable frequency drive unit.
装置であって、 前記制御手段は、 前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と一致する
ように出力周波数の変更指令を前記周波数可変駆動部に
与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記下限値を
上回らない状態で、予め設定された一定時間経過したと
きに、報知手段を介して異常の発生を報知する電動ポン
プ装置。3. The electric pump device according to claim 1, wherein the control means includes a command to change an output frequency such that a value of the drive system electrical element matches the second target value. Is supplied to the frequency variable drive unit, and when the output frequency or the output voltage does not exceed the lower limit value, when a predetermined period of time elapses, an electric motor for notifying the occurrence of an abnormality via the notification unit. Pump device.
電動ポンプ装置であって、 前記制御手段は、 前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と一致する
ように出力周波数の変更指令を前記周波数可変駆動部に
与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記下限値を
上回らない状態で、予め設定された一定時間経過したと
きに、前記電動機を逆回転させる電動ポンプ装置。4. The electric pump device according to claim 1, wherein the control means outputs the value so that a value of the drive system electric element matches the second target value. An electric pump that reversely rotates the motor when a predetermined time has elapsed after a frequency change command is given to the variable frequency drive unit and the output frequency or output voltage does not exceed the lower limit value and a predetermined time has elapsed. apparatus.
電動ポンプ装置であって、 前記制御手段は、 前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と一致する
ように出力周波数の変更指令を前記周波数可変駆動部に
与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記下限値を
上回らない状態で、予め設定された一定時間経過したと
きに、出力周波数を増加させて電動機の加速を試みる電
動ポンプ装置。5. The electric pump device according to claim 1, wherein the control unit outputs the value so that a value of the drive system electric element matches the second target value. After giving a frequency change command to the frequency variable drive unit, in a state where its output frequency or output voltage does not exceed the lower limit, when a predetermined period of time has elapsed, the output frequency is increased to increase the output frequency. An electric pump device that attempts to accelerate.
電動ポンプ装置であって、 前記制御手段は、 前記駆動系電気的要素の値が前記第２目標値と一致する
ように出力周波数の変更指令を前記周波数可変駆動部に
与えた後、その出力周波数又は出力電圧が前記下限値を
上回らない状態で、予め設定された一定時間経過したと
きに、前記電動機を停止させる電動ポンプ装置。6. The electric pump device according to claim 1, wherein the control means outputs the value so that a value of the drive system electric element matches the second target value. An electric pump device that stops the motor when a predetermined time has elapsed after the frequency change command is given to the frequency variable drive unit and the output frequency or output voltage does not exceed the lower limit value. .
負荷量に応じて変動する駆動系電気的要素の値が一定と
なるように可変制御する電動ポンプ装置の制御方法であ
って、 検出された駆動系電気的要素の値が予め設定された第１
目標値と一致するように、出力周波数を可変に制御する
一方、その出力周波数又は出力電圧が予め設定された下
限値を下回ったときに、前記駆動系電気的要素の値が、
前記第１目標値よりも大きな第２の目標値と一致するよ
うに前記出力周波数を可変に制御する電動ポンプ装置の
制御方法。7. A control method for an electric pump device that variably controls an output frequency to an electric motor so that a value of a drive system electric element that varies according to a load amount of the electric motor is constant. The value of the drive system electrical element is
In order to match the target value, while controlling the output frequency variably, when the output frequency or output voltage falls below a preset lower limit, the value of the drive system electrical element,
A control method for an electric pump device, wherein the output frequency is variably controlled so as to coincide with a second target value larger than the first target value.
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