JP2004169666A - Operation control method and operation control device of pump - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、井戸水等の汲み揚げに用いられるポンプの運転制御方法及び運転制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、離島や山間僻地等にあっては、井戸水をポンプ(給水ポンプ)で汲み揚げて1又は複数個所の給水栓(蛇口)から給水することが行われる。
【0003】
同様に、井戸やタンク等の水や油等の種々の液体を汲み揚げて1又は複数個所の給水栓等のバルブから給液する場合、前記の井戸水の汲み揚げ用のポンプと同様の汲み揚げ用のポンプが用いられる。
【0004】
これらの汲み揚げ用のポンプは、効率等の面から、その駆動用のモータに、ブラシレスDCモータが多用される(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
さらに、この種のポンプの駆動用のモータは、従来、ポンプの吐出圧力を一定に保つように、PID制御等のフィードバック制御(追従形のサーボ制御)による圧力一定制御で駆動される(例えば、特許文献1,2,3参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−210670号公報(第1−3頁、図1)
【特許文献2】
特開昭60−79197号公報(第1−2頁、第1図)
【特許文献3】
特開昭54−142602号公報(第1−3頁、第6図,第7図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のように、圧力一定制御によって、ポンプの圧力を一定に制御する場合、例えば、全バルブが開栓されてポンプの吐出圧力が急激に低下したりすると、モータが連続的に過回転数状態でフル回転駆動され続け、異常発熱して故障するだけでなく、危険を伴う問題点がある。
【0008】
一方、前記のフル回転駆動を回避するため、モータを回転数一定制御で駆動し、モータの回転数を一定に保つようにすれば、負荷変動に伴う吐出圧力の変動に対応することができず、例えば、開栓バルブ数が少ないとこに、ポンプの吐出圧力が過大になってポンプや給水(給液)パイプの破損等を招来する問題点がある。
【0009】
なお、バルブが1個所にしかない場合にも、開栓状態(量)の変化によって、前記と同様の問題点が生じる。
【0010】
つぎに、圧力一定制御により、吐出圧力の代わりに吸込圧力を一定に制御してポンプを運転することも考えられるが、この場合も、例えば井戸水の汲み揚げに必要な吸込圧力が井戸の液面(水面)の高低によって変化し、前記と同様の問題点が生じる。
【0011】
そして、井戸水の汲み揚げ用のポンプだけでなく、種々の液体の汲み揚げ用のポンプを運転する際に、同様の問題点が生じる。
【0012】
本発明は、モータの過回転駆動を防止してこの種の汲み揚げ用のポンプを適切に運転することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項1のポンプの運転制御方法は、汲み揚げ用のポンプのモータを圧力一定制御で駆動し、この圧力一定制御により、モータの回転数が設定回転数より高くなったときに、モータの駆動制御を、圧力一定制御から回転数一定制御に切換え、モータの回転数の過上昇を抑制する。
【0014】
したがって、汲み揚げ用のポンプは、通常は、吐出圧力又は吸込圧力が一定になるように、モータが圧力一定制御で駆動される。
【0015】
そして、吐出側や吸込側のいわゆる負荷変動により、圧力一定制御の駆動ではモータの回転数が設定回転数より高くなり、過回転駆動の状態に移行すると、モータの駆動制御が、圧力一定制御から回転数一定制御に切換わり、モータの回転数の過上昇が抑制される。
【0016】
そのため、モータの過回転駆動を防止してこの種の汲み揚げ用のポンプが適切に運転される。
【0017】
また、請求項2のポンプの運転制御方法は、汲み揚げ用のポンプのモータを、ポンプの吐出圧力が設定圧力になるように、圧力一定制御で駆動し、この圧力一定制御により、モータの回転数が設定回転数より高くなったときに、モータの回転数が設定回転数になるように、モータの駆動制御を、圧力一定制御から回転数一定制御に切換え、この回転数一定制御により、ポンプの吐出圧力が設定圧力より高くなったときに、モータの駆動制御を、回転数一定制御から圧力一定制御に切戻す。
【0018】
したがって、この請求項2の場合、汲み揚げ用のポンプは、通常、その吐出圧力が設定圧力になるように、モータが圧力一定制御で駆動される。
【0019】
そして、この圧力一定制御の駆動中に、例えば、前述の全バルブの開栓等による吐出側の負荷変動(過負荷変動)が発生し、モータの回転数が設定回転数より高くなると、モータの駆動制御が、圧力一定制御から回転数一定制御に切換わり、モータの回転数が設定回転数に規制され、回転数の過上昇が抑制される。
【0020】
また、この回転数一定制御の間に、吐出側の負荷状態が変わり、ポンプの吐出圧力が設定圧力より高くなると、モータの駆動制御が圧力一定制御に戻される。
【0021】
そのため、この種の汲み揚げ用のポンプを、その吐出側の負荷状態に応じて一層適切に運転することができる。
【0022】
さらに、請求項3のポンプの運転制御方法は、請求項1,2の汲み揚げ用のポンプのモータが、ブラシレスDCモータであることを特徴とするものである。
【0023】
つぎに、請求項4のポンプの運転制御装置は、汲み揚げ用のポンプの吐出圧力を計測する手段と、
ポンプのモータの回転数を計測する手段と、
吐出圧力,回転数の計測結果に基づきモータを駆動する駆動制御部とを備え、
この駆動制御部に、
吐出圧力の計測結果に基づき、吐出圧力が一定になるように、ポンプのモータを任意的に圧力一定制御で駆動する手段と、
圧力一定制御により、モータの計測された回転数が設定回転数を越えて上限回転数に上昇したときに、モータの駆動制御を、圧力一定制御から回転数一定制御に切換え、回転数の計測結果に基づき、モータの回転数が設定回転数になるように、モータを回転数一定制御で駆動する手段と、
回転数一定制御により、ポンプの計測された吐出圧力が設定圧力より高い上限圧力に上昇したときに、モータの駆動制御を回転数一定制御から圧力一定制御に切戻す手段とを設けたものである。
【0024】
したがって、請求項2の運転制御方法を実現する具体的な運転制御装置を提供することができる。
【0025】
そして、汲み揚げ用のポンプのモータは、請求項5のように、ブラシレスDCモータであることが好ましい。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の1形態につき、図1〜図5を参照して説明する。
図1のポンプの運転制御装置の構成図に示すように、井戸1の近傍に汲み揚げ用のポンプ2が設置され、このポンプ2はポンプ本体2pと、その駆動用のモータ2mとからなり、このモータ2mは、ここでは、ブラシレスDCモータからなる。
【0027】
そして、モータ2mが駆動されてポンプ2が運転されると、モータ2mのロータ回転に基づくポンプ本体2pの吸込み,吐出しにより、井戸1の水3が、図中の矢印線に示すように、吸入管4を通って汲み揚げられ、ポンプ本体2pから給水管5に吐出される。
【0028】
さらに、給水管5に吐出された水3は、給水管5の1又は複数個所に設けられたバルブ(給水栓)に送られて給水(配水)される。
【0029】
つぎに、ポンプ本体2の吐出側近傍に、流量計6,圧力センサ7が設けられ、流量計6はポンプ2の吐出流量を計測し、圧力センサ7はポンプ2の吐出圧力を計測し、圧力センサ7がポンプ2の吐出圧力を計測する手段である。
なお、流量計6,圧力センサ7はポンプ2に内蔵されていてもよい。
【0030】
そして、流量計6,圧力センサ7の計測出力は、モータ2mの駆動制御部8に供給される。
【0031】
この駆動制御部8は例えばモータ2mに内蔵され、そのケースに取付られた温度センサ9がモータ2mの温度を計測し、その計測出力が駆動制御部8に供給される。
【0032】
また、モータ2mの回転数を計測する手段として、専用のPGセンサ等を設けてもよいが、ここでは、モータ2mの回転位置センサとしてのホール素子センサ(ホールIC)10が、モータ2mの回転数を計測する手段を形成し、モータ2mの回転速度によってパルス間隔が変化するセンサ10の計測出力が、モータ2mの回転数の計測出力として、駆動制御部8に供給される。
【0033】
そして、駆動制御部8は図2の回路ブロック図に示すようにして形成され、流量計6及びセンサ7,9,10の時々刻々の計測出力(計測結果)をA/D変換器11によりデジタルデータに変換してマイクロコンピュータ構成のコントローラ12に取込む。
【0034】
このコントローラ12は、予め設定された制御プログラムに基づき、ソフトウェアにより形成されたつぎの(i)〜(iii)の手段等を有する。
(i)ポンプ2の吐出圧力の計測結果に基づき、その吐出圧力が一定になるように、モータ2mを圧力一定制御で駆動する手段
(ii)圧力一定制御により、モータ2mの計測された回転数が設定回転数を越えて上限回転数に上昇したときに、モータ2mの駆動制御を、圧力一定制御から回転数一定制御に切換え、モータ2mの回転数の計測結果に基づき、モータ2mのの回転数が設定回転数になるように、モータ2mを回転数一定制御で駆動する手段
(iii) 回転数一定制御により、ポンプ2の計測された吐出圧力が設定圧力より高い上限圧力に上昇したときに、モータ2mの駆動制御を回転数一定制御から圧力一定制御に切戻す手段
【0035】
ところで、圧力一定制御,回転数一定制御は、ポンプ2の吐出圧力,モータ2mの回転数に基づくPID制御等のフィードバック制御(追従形のサーボ制御)であり、これらの制御で形成されたPWM波形のモータ駆動パルス(デューティー出力)により、モータドライバ13が駆動パルスに応じたパルス波形のオン電流をモータ2mに供給し、モータ2mを駆動制御する。
【0036】
また、コントローラ12には、前記の(i)〜(iii) の手段の他、ポンプ2を起動する手段,停止する手段等も有する。
【0037】
そして、流量計6,温度センサ9の計測結果は、コントローラ12内の異常監視部14に送られ、この監視部14は、流量計6,温度センサ9の計測結果に基づいてポンプ2の吐出流量,モータ2mの発熱を監視し、吐出流量の異常,モータ2mの異常発熱によるオーバヒートを検出すると、モータドライバ13に駆動停止を指令してモータ2mの駆動を停止し、ポンプ2を止める。
【0038】
つぎに、駆動制御部8による具体的なモータ2mの駆動制御を説明する。
まず、設定圧力Paは水圧換算で16m〜24mの範囲の適当な圧力に設定され、運転前の始動圧力Psは水圧換算で設定圧力−4mである。
【0039】
また、制御切換えのハンチングを防止するため、上限圧力Pbは、水圧換算で設定圧力+0.1mに設定される。
【0040】
つぎに、設定回転数Raは3500rpmであり、上限回転数Rbは、制御切換えのハンチングを防止するため、設定回転数+10rpmに設定される。
【0041】
そして、スタート釦(図示せず)を押してポンプ2の運転を開始すると、ポンプ2を起動する手段が動作し、モータドライバ13がPWM制御の最大パルス幅の3相の電流(モータ電流)をモータ2mの各相の巻線に順次に供給し、回転界磁が発生してモータ2mを起動する。
【0042】
このモータ2mの起動後、図3の駆動制御のフローチャートに示すように、ステップS1からステップS2に移行し、優先的に圧力一定制御のフィードバック制御が実行され、ステップS3を介してステップS4に移行することにより、ポンプ2の吐出圧力が設定圧力Paになるように、モータ電流がPWM制御される。
【0043】
そして、ステップS4からステップS5を介してステップS1 に戻り、通常は、ステップS1〜S5のループ制御により、圧力一定制御でポンプ2が運転される。
【0044】
つぎに、例えば給水管5の全バルブが開栓されてポンプ2の吐出側の負荷変動が生じ、吐出圧力が低下すると、この圧力低下を補うようにモータ2mの回転数が上昇する。
【0045】
そして、モータ2mの回転数が設定回転数Raより高くなり、上限回転数Rbに達すると、ステップS3からステップS6に移り、モータ2mの駆動制御が圧力一定制御から回転数一定制御に切換わる。
【0046】
このとき、ステップS6からステップS7を介してステップS4 に移行し、モータ2mの回転数が設定回転数Raになるように、モータ電流がPWM制御される。
【0047】
そして、吐出圧力が上限圧力Pbに上昇するまでは、ステップS1,S6,S7,S4,S5のループ制御により、回転数一定制御でポンプ2が運転される。
【0048】
したがって、負荷変動(過負荷変動)が生じても、モータ2mの回転数が設定回転数に規制されてその上昇が抑制され、モータ2mの回転数の異常な上昇が防止される。
【0049】
つぎに、開栓状態のバルブ数が減少し、回転数一定制御によって吐出圧力が設定圧力Paより高くなり、上限圧力Pbに達すると、ステップS7 からステップS1 に戻り、このとき、ステップS1からステップS2に移行することにより、モータ2mの駆動制御が回転数一定制御から圧力一定制御に切戻される。
【0050】
そして、モータ2mの回転数が再び上限回転数に上昇するまでは、ステップS1〜S5のループ制御により、圧力一定制御でポンプ2が運転される。
【0051】
したがって、ポンプ2の吐出側の負荷変動が生じても、モータ2mが過回転状態にならず、モータ2mの異常発熱による故障が防止されるとともに、極めて安全であり、圧力一定制御と回転数一定制御との組合せでポンプ2を適切に運転することができる。
【0052】
そして、モータ2mの回転数が設定回転数Raよりヒステリシス分上昇して上限回転数Rbに達すると、圧力一定制御から設定回転数Raの回転数一定制御に切換わり、吐出圧力が設定圧力Paよりヒステリシス分上昇して上限圧力Pbに達すると、回転数一定制御から設定圧力Paの圧力一定制御に切戻されるため、モータ2の駆動制御の切換えのハンチングが生じることもない。
【0053】
なお、負荷変動に伴うポンプ2の吐出圧力,モータ2mの回転数の時間変化は、例えば図4に示すようになる。
【0054】
同図において、実線イはポンプ2の吐出圧力の変化を示し、実線ロはモータ2mの回転数の変化を示し、太実線ハはtS 時に起動されたモータ2mの駆動制御が、t1時に圧力一定制御から回転数一定制御に切換わり、t2時に回転数一定制御から圧力一定制御に切戻されたときの、制御状態(動作状態)を示す。
【0055】
また、図4の駆動制御により、ポンプ2の運転状態での流量と圧力とは、例えば図5の実線ニの関係を示し、図中のFsは始動流量である。
【0056】
つぎに、前記のハンチングを確実に防止するため、実際には、回転数,吐出圧力が上限回転数Rb,上限圧力Pb以上になる状態が一定時間(例えば5秒)連続することを条件に、圧力一定制御から回転数一定制御,その逆に、モータ2mの駆動制御を切換えることが好ましい。
【0057】
そして、前記形態にあっては、圧力センサ7をポンプ2の吐出側に設けたが、圧力センサ7をポンプ2の吸込側に設け、井戸1の液面変化による吸込圧力の変動に応じてモータ2mの駆動制御を圧力一定制御から回転数一定制御,その逆に切換えるようにしてもよい。
【0058】
そして、この発明は井戸だけでなくタンク等からの水や油等の種々の液体の汲み揚げ用のポンプにも、同様に適用することができる。
【0059】
その際、ポンプのモータはブラシレスDCモータに限られるものではなく、圧力一定制御,回転数一定制御のフィードバック制御もPID制御に限られるものではない。
【0060】
また、設定圧力Pa,上限圧力Pb,設定回転数Ra,上限回転数Rb等は、モータ2mの能力や井戸の条件等に応じて適当に設定すればよいのも勿論である。
【0061】
【発明の効果】
本発明は、以下に記載する効果を奏する。
まず、請求項1のポンプの運転制御方法の場合、汲み揚げ用のポンプ2を、通常は、吐出圧力又は吸込圧力が一定になるように、モータ2mが圧力一定制御で駆動し、吐出側や吸込側のいわゆる負荷変動により、圧力一定制御の駆動ではモータ2mの回転数が設定回転数より高くなり、過回転駆動の状態になると、モータ2mの駆動制御を、圧力一定制御から回転数一定制御に切換え、モータ2mの回転数の過上昇を抑制することができる。
【0062】
そのため、モータ2mの過回転駆動を防止してこの種の汲み揚げ用のポンプ2を適切に運転することができる。
【0063】
また、請求項2のポンプの運転制御方法の場合は、ポンプ2のモータ2mの圧力一定制御の駆動中に、例えば、全バルブの開栓等による吐出側の負荷変動(過負荷変動)が生じ、モータ2mの回転数が設定回転数より高くなると、モータ2mの駆動制御を、圧力一定制御から回転数一定制御に切換え、モータ2mの回転数を設定回転数に規制して回転数の過上昇を抑制することができる。
【0064】
さらに、この回転数一定制御の間に、吐出側の負荷状態が変わり、ポンプ2の吐出圧力が設定圧力より高くなると、モータ2mの駆動制御を圧力一定制御に戻すことができる。
【0065】
そのため、この種の汲み揚げ用のポンプ2を、その吐出側の負荷状態に応じて一層適切に運転することができる。
【0066】
そして、請求項1,2のポンプの運転制御方法において、モータ2mはブラシレスDCモータであることが好ましい。
【0067】
つぎに、請求項4のポンプの運転制御装置の場合は、請求項2の運転制御方法を実現する具体的な構成の運転制御装置を提供することができる。
【0068】
そして、請求項4のポンプの運転制御装置においても、モータ2mはブラシレスDCモータであることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の1形態の構成説明図である。
【図2】図1の一部の詳細な回路ブロック図である。
【図3】図2の動作説明用のフローチャートである。
【図4】図1のポンプの制御特性図である。
【図5】図1のポンプの流量と圧力との関係図である。
【符号の説明】
2 汲み揚げ用のポンプ
2m ポンプ
7 圧力センサ
8 駆動制御部
Pa 設定圧力
Pb 上限圧力
Ra 設定回転数
Rb 上限回転数[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an operation control method and an operation control device for a pump used for pumping well water or the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in remote islands and remote mountainous areas, well water is pumped up by a pump (water supply pump) and supplied from one or more water taps (faucet).
[0003]
Similarly, when pumping various liquids such as water and oil from wells and tanks and supplying them from valves such as water taps at one or a plurality of locations, the same pumping as the pump for pumping well water described above is used. Pump is used.
[0004]
In these pumps for pumping, brushless DC motors are frequently used as driving motors in terms of efficiency and the like (for example, see Patent Document 1).
[0005]
Further, a motor for driving this type of pump is conventionally driven by constant pressure control by feedback control (following servo control) such as PID control so as to keep the discharge pressure of the pump constant (for example,
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-210670 (pages 1-3, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-60-79197 (page 1-2, FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP-A-54-142602 (pages 1-3, FIGS. 6, 7)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
When the pump pressure is controlled to be constant by the constant pressure control as in the conventional case, for example, when all the valves are opened and the discharge pressure of the pump suddenly decreases, the motor is continuously rotated at an overspeed. In this state, the motor is continuously driven to rotate at full speed, causing abnormal heat generation and failure.
[0008]
On the other hand, in order to avoid the above-mentioned full rotation drive, if the motor is driven by the rotation speed constant control and the rotation speed of the motor is kept constant, it is possible to cope with the fluctuation of the discharge pressure due to the load fluctuation. However, for example, when the number of opening valves is small, there is a problem that the discharge pressure of the pump becomes excessive and the pump or a water supply (liquid supply) pipe is damaged.
[0009]
Even when there is only one valve, the same problem as described above occurs due to a change in the open state (amount).
[0010]
Next, it is conceivable to operate the pump by controlling the suction pressure to be constant instead of the discharge pressure by the constant pressure control, but also in this case, for example, the suction pressure required for pumping the well water increases the liquid level of the well. (Water surface) varies depending on the level, and the same problem as described above occurs.
[0011]
Similar problems occur when operating not only the pump for pumping well water but also the pump for pumping various liquids.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to prevent a motor from rotating excessively and to appropriately operate this kind of pump for pumping.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a pump operation control method according to claim 1 drives a pumping pump motor by constant pressure control, and the constant pressure control causes the motor rotation speed to exceed the set rotation speed. When it becomes higher, the drive control of the motor is switched from the constant pressure control to the constant rotation speed control to suppress an excessive increase in the rotation speed of the motor.
[0014]
Therefore, in the pump for pumping, usually, the motor is driven under constant pressure control so that the discharge pressure or the suction pressure is constant.
[0015]
Then, due to the so-called load fluctuation on the discharge side and the suction side, in the drive of the constant pressure control, the rotation speed of the motor becomes higher than the set rotation speed. The control is switched to the rotation speed constant control, and an excessive increase in the rotation speed of the motor is suppressed.
[0016]
Therefore, this type of pump for pumping is properly operated while preventing the motor from over-rotating.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a pump operation control method, wherein the pumping pump motor is driven by a constant pressure control so that the discharge pressure of the pump becomes a set pressure, and the rotation of the motor is controlled by the constant pressure control. When the number of revolutions becomes higher than the set number of revolutions, the drive control of the motor is switched from the constant pressure control to the constant number of revolutions control so that the number of revolutions of the motor becomes the set number of revolutions. When the discharge pressure of the pump becomes higher than the set pressure, the drive control of the motor is switched back from the constant rotation speed control to the constant pressure control.
[0018]
Therefore, in the case of the second aspect, in the pump for pumping, the motor is normally driven under constant pressure control so that the discharge pressure thereof becomes the set pressure.
[0019]
During the driving of the constant pressure control, for example, when the load fluctuation (overload fluctuation) on the discharge side due to the opening of all the valves described above occurs and the rotation speed of the motor becomes higher than the set rotation speed, the motor is started. The drive control is switched from the constant pressure control to the constant rotation speed control, the rotation speed of the motor is regulated to the set rotation speed, and an excessive increase in the rotation speed is suppressed.
[0020]
Further, during this rotation speed constant control, when the load state on the discharge side changes and the discharge pressure of the pump becomes higher than the set pressure, the drive control of the motor is returned to the constant pressure control.
[0021]
Therefore, this kind of pump for pumping can be more appropriately operated according to the load state on the discharge side.
[0022]
Furthermore, a pump operation control method according to a third aspect is characterized in that the motor of the pump for pumping of the first and second aspects is a brushless DC motor.
[0023]
Next, the operation control device for a pump according to claim 4 includes a means for measuring a discharge pressure of the pump for pumping,
Means for measuring the number of revolutions of the pump motor;
A drive control unit that drives the motor based on the measurement results of the discharge pressure and the number of rotations,
In this drive control unit,
Means for arbitrarily driving a pump motor under constant pressure control based on the measurement result of the discharge pressure so that the discharge pressure is constant;
When the measured rotation speed of the motor exceeds the set rotation speed and rises to the upper limit rotation speed by the constant pressure control, the drive control of the motor is switched from the constant pressure control to the constant rotation speed control to measure the rotation speed. Means for driving the motor under constant rotation speed control based on the result so that the rotation speed of the motor becomes the set rotation speed;
Means for switching back the motor drive control from the constant rotational speed control to the constant pressure control when the measured discharge pressure of the pump rises to the upper limit pressure higher than the set pressure by the constant rotational speed control. It is.
[0024]
Therefore, it is possible to provide a specific operation control device that realizes the operation control method of the second aspect.
[0025]
The motor of the pump for pumping is preferably a brushless DC motor.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in the configuration diagram of the operation control device of the pump in FIG. 1, a
[0027]
When the
[0028]
Further, the water 3 discharged to the
[0029]
Next, a flow meter 6 and a
The flow meter 6 and the
[0030]
Then, the measurement outputs of the flow meter 6 and the
[0031]
The drive control unit 8 is built in, for example, the
[0032]
Although a dedicated PG sensor or the like may be provided as a means for measuring the number of rotations of the
[0033]
The drive control unit 8 is formed as shown in the circuit block diagram of FIG. 2, and the measurement output (measurement result) of the flow meter 6 and the
[0034]
The
(I) A means for driving the
Incidentally, the constant pressure control and the constant rotation speed control are feedback control (following servo control) such as PID control based on the discharge pressure of the
[0036]
In addition, the
[0037]
Then, the measurement results of the flow meter 6 and the temperature sensor 9 are sent to an
[0038]
Next, specific drive control of the
First, the set pressure Pa is set to an appropriate pressure in the range of 16 m to 24 m in terms of water pressure, and the starting pressure Ps before operation is the set pressure -4 m in terms of water pressure.
[0039]
In order to prevent hunting of control switching, the upper limit pressure Pb is set to a set pressure +0.1 m in terms of hydraulic pressure.
[0040]
Next, the set rotational speed Ra is 3500 rpm, and the upper limit rotational speed Rb is set to the set rotational speed + 10 rpm in order to prevent hunting of control switching.
[0041]
Then, when the operation of the
[0042]
After starting of the
[0043]
Then, the process returns to step S 1 through step S 5 from step S 4, usually, the loop control in step S 1 to S 5, the
[0044]
Next, for example, when all valves of the
[0045]
Then, the rotational speed of the
[0046]
In this case, the process proceeds to step S 4 from step S 6 through step S 7, as the rotation speed of the
[0047]
Until the discharge pressure rises to the upper limit pressure Pb, the
[0048]
Therefore, even if a load change (overload change) occurs, the rotation speed of the
[0049]
Next, reduces the number of valves of unplugging state, the discharge pressure by the rotation speed constant control becomes higher than the set pressure Pa, reaches the upper limit pressure Pb, returns from step S 7 to step S 1, at this time, step by moving from S 1 to step S 2, the drive control of the
[0050]
Then, until the rotational speed of the
[0051]
Therefore, even if a load fluctuation on the discharge side of the
[0052]
When the rotational speed of the
[0053]
FIG. 4 shows, for example, changes over time in the discharge pressure of the
[0054]
In the figure, a solid line A indicates a change in the discharge pressure of the
[0055]
Further, the flow rate and the pressure in the operating state of the
[0056]
Next, in order to surely prevent the hunting, the condition that the rotation speed and the discharge pressure are equal to or higher than the upper limit rotation speed Rb and the upper limit pressure Pb for a certain period of time (for example, 5 seconds) is set in practice. It is preferable to switch from pressure constant control to rotational speed constant control and vice versa.
[0057]
In the above-described embodiment, the
[0058]
The present invention can be similarly applied not only to wells but also to pumps for pumping various liquids such as water and oil from tanks and the like.
[0059]
At this time, the pump motor is not limited to the brushless DC motor, and the feedback control of the constant pressure control and the constant rotation speed control is not limited to the PID control.
[0060]
Further, the set pressure Pa, the upper limit pressure Pb, the set rotation speed Ra, the upper limit rotation speed Rb, and the like may be set appropriately according to the capacity of the
[0061]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
First, in the case of the pump operation control method of claim 1, the
[0062]
Therefore, it is possible to prevent the
[0063]
Further, in the case of the pump operation control method according to the second aspect, a load fluctuation (overload fluctuation) on the discharge side due to, for example, opening of all valves occurs during driving of the constant pressure control of the
[0064]
Further, during this rotation speed constant control, when the load state on the discharge side changes and the discharge pressure of the
[0065]
Therefore, this kind of
[0066]
In the pump operation control method according to
[0067]
Next, in the case of the operation control device for a pump according to claim 4, it is possible to provide an operation control device having a specific configuration for realizing the operation control method according to
[0068]
In the pump operation control device according to the fourth aspect, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed circuit block diagram of a part of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of FIG. 2;
FIG. 4 is a control characteristic diagram of the pump of FIG. 1;
FIG. 5 is a relationship diagram between a flow rate and a pressure of the pump in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
2 Pump for pumping 2
Claims (5)
前記圧力一定制御により、前記モータの回転数が設定回転数より高くなったときに、前記モータの駆動制御を、前記圧力一定制御から回転数一定制御に切換え、
前記モータの回転数の過上昇を抑制することを特徴とするポンプの運転制御方法。The pump motor for pumping is driven by constant pressure control,
By the constant pressure control, when the rotation speed of the motor becomes higher than a set rotation speed, the drive control of the motor is switched from the constant pressure control to the constant rotation speed control,
An operation control method for a pump, wherein an excessive increase in the rotation speed of the motor is suppressed.
前記圧力一定制御により、前記モータの回転数が設定回転数より高くなったときに、前記モータの回転数が前記設定回転数になるように、前記モータの駆動制御を、前記圧力一定制御から前記回転数一定制御に切換え、
前記回転数一定制御により、前記ポンプの吐出圧力が前記設定圧力より高くなったときに、前記モータの駆動制御を、前記回転数一定制御から前記圧力一定制御に切戻す
ことを特徴とするポンプの運転制御方法。The pump motor for pumping is driven by constant pressure control so that the discharge pressure of the pump becomes a set pressure,
By the constant pressure control, when the rotation speed of the motor becomes higher than a set rotation speed, the drive control of the motor is changed from the constant pressure control so that the rotation speed of the motor becomes the set rotation speed. Switch to constant rotation speed control,
When the discharge pressure of the pump becomes higher than the set pressure by the rotation speed constant control, the drive control of the motor is switched back from the rotation speed constant control to the pressure constant control. Pump operation control method.
前記ポンプのモータの回転数を計測する手段と、
前記吐出圧力,前記回転数の計測結果に基づき前記モータを駆動する駆動制御部とを備え、
前記駆動制御部に、
前記吐出圧力の計測結果に基づき、前記吐出圧力が一定になるように、前記ポンプのモータを前記圧力一定制御で駆動する手段と、
前記圧力一定制御により、前記モータの計測された回転数が設定回転数を越えて上限回転数に上昇したときに、前記モータの駆動制御を、前記圧力一定制御から回転数一定制御に切換え、前記回転数の計測結果に基づき、前記モータの回転数が前記設定回転数になるように、前記モータを前記回転数一定制御で駆動する手段と、
前記回転数一定制御により、前記ポンプの計測された吐出圧力が前記設定圧力より高い上限圧力に上昇したときに、前記モータの駆動制御を、前記回転数一定制御から前記圧力一定制御に切戻す手段とを設けた
ことを特徴とするポンプの運転制御装置。Means for measuring the discharge pressure of the pump for pumping;
Means for measuring the number of rotations of the pump motor,
A drive control unit that drives the motor based on the measurement result of the discharge pressure and the number of rotations,
In the drive control unit,
Means for driving the motor of the pump under the pressure constant control, based on the measurement result of the discharge pressure, so that the discharge pressure is constant,
By the constant pressure control, when the measured rotational speed of the motor exceeds the set rotational speed and rises to the upper limit rotational speed, the drive control of the motor is switched from the constant pressure control to the constant rotational speed control, Means for driving the motor under the rotation speed constant control, based on the measurement result of the rotation speed, so that the rotation speed of the motor becomes the set rotation speed;
When the measured discharge pressure of the pump increases to the upper limit pressure higher than the set pressure by the rotation speed constant control, the drive control of the motor is switched from the rotation speed constant control to the pressure constant control. An operation control device for a pump, comprising a return means.
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