JP2008190401A - Pump - Google Patents

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Koichi Kishimoto
浩一 岸本
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Nidec Shibaura Corp
日本電産シバウラ株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reliable pump which can control a flow rate with a simple structure at a reasonable cost. <P>SOLUTION: By referring to a current value-exhaust flow rate relationship (4,000 rpm) 64 stored in a judgment reference storage means 6, an exhaust flow rate is calculated from a detected current value obtained by a current value detection means 3. A flow rate judging unit 53 judges whether the obtained exhaust flow rate is a predetermined set flow rate (10L/min). According to the result of the judgment, the rpm of a motor is controlled so as to control the exhaust flow rate. Accordingly, there is no need of expensive parts such as a flowmeter or a pressure detector which have been conventionally required. Thus, it is possible to control a flow rate with a simple structure at a reasonable cost. Furthermore, since no flowmeter or no pressure detector is used, there is no risk of a pump failure caused by clogging of a flowmeter or a pressure detector with foreign matters. That is, it is possible to perform a highly reliable flow rate control. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポンプに関し、詳しくはポンプの流量制御に関するものである。   The present invention relates to a pump, and more particularly to pump flow control.
従来、ポンプの排出流量を制御するために、ポンプの排出管に流量計または圧力計を配設し、該流量計または圧力計による計測結果に基づいて排出管に設けられた流量制御弁を制御してポンプの排出流量を制御する方法が知られている。例えば、特許文献1に記載の装置では、制御装置が流量制御弁の弁開度の調整を行なうことで流量計の流量計測可能範囲に排出流量を調整している。   Conventionally, in order to control the pump discharge flow rate, a flow meter or pressure gauge has been installed in the pump discharge pipe, and the flow control valve provided in the discharge pipe is controlled based on the measurement result of the flow meter or pressure gauge. A method of controlling the discharge flow rate of the pump is known. For example, in the device described in Patent Document 1, the control device adjusts the valve opening degree of the flow control valve so as to adjust the discharge flow rate within the flow rate measurable range of the flow meter.
特開2006−123925号公報(要約書、段落[0041]、図1等)JP 2006-123925 A (Abstract, paragraph [0041], FIG. 1 etc.)
ところで、上記した従来の装置では、流量制御に高価な流量計および流量制御弁を用いなければならず、コストの増大を招いていた。また、流量計および流量制御弁を配設するために配管構造が複雑となってしまう。さらに、流体に混入した異物が詰まることで流量計または流量制御弁が故障するおそれがあった。   By the way, in the above-described conventional apparatus, an expensive flow meter and flow control valve must be used for flow control, resulting in an increase in cost. Further, since the flow meter and the flow control valve are disposed, the piping structure becomes complicated. Furthermore, the flow meter or the flow control valve may be broken due to clogging with foreign matter mixed in the fluid.
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、安価で簡易な構成で流量制御を行なうことができ、かつ信頼性の高いポンプを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable pump capable of performing flow rate control with an inexpensive and simple configuration.
上記した課題を解決するために、本発明のポンプは、モータが回転することで羽根車が回転し、流体を吸入・排出するポンプにおいて、前記モータを給電駆動するモータ駆動手段と、前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記モータに流れる電流値を検出する電流値検出手段と、前記モータが所定の回転数で回転しているときの前記電流値と前記流体の排出流量とを予め計測して得られた電流値−排出流量関係を記憶する判定基準記憶手段と、前記モータ駆動手段から前記モータへの給電を制御する制御手段とを備え、前記判定基準記憶手段は、複数の前記回転数についての前記電流値−排出流量関係を記憶し、前記制御手段は、前記モータ駆動手段に、設定された第1の回転数で前記モータを駆動するように指示を与え、前記回転数検出手段による検出回転数が前記第1の回転数に達したかどうかを判定し、前記検出回転数が前記第1の回転数に達したときに、前記判定基準記憶手段に記憶されている前記第1の回転数における前記電流値−排出流量関係を参照して、前記電流値検出手段による検出電流値から排出流量を導出し、該導出された排出流量が所定の設定流量であるかどうかを判定し、前記排出流量が前記設定流量である場合には前記第1の回転数を維持するように、前記排出流量が前記設定流量よりも小さい場合に前記第1の回転数よりも上げるように、前記排出流量が前記設定流量よりも大きい場合には前記第1の回転数よりも下げるように、前記モータ駆動手段にそれぞれ指示を与えることを特徴としている(請求項1)。   In order to solve the above-described problems, a pump according to the present invention includes a motor driving unit that feeds and drives the motor, and a motor driving unit that feeds and discharges the fluid when the impeller rotates as the motor rotates and sucks and discharges fluid. A rotation speed detection means for detecting the rotation speed; a current value detection means for detecting a current value flowing through the motor; the current value when the motor is rotating at a predetermined rotation speed; and a discharge flow rate of the fluid. Determination criterion storage means for storing a current value-discharge flow rate relationship obtained by measuring in advance, and control means for controlling power supply from the motor drive means to the motor, wherein the determination reference storage means includes a plurality of The current value-discharge flow rate relationship for the rotation speed is stored, and the control means instructs the motor drive means to drive the motor at a set first rotation speed, and It is determined whether or not the detected rotational speed by the rotational speed detecting means has reached the first rotational speed, and when the detected rotational speed reaches the first rotational speed, it is stored in the determination criterion storage means. The discharge flow rate is derived from the current value detected by the current value detection means with reference to the current value-discharge flow rate relationship at the first rotation speed, and the derived discharge flow rate is a predetermined set flow rate. When the discharge flow rate is smaller than the set flow rate, the first rotation number is increased so that the first rotation number is maintained when the discharge flow rate is the set flow rate. Thus, when the discharge flow rate is larger than the set flow rate, an instruction is given to each of the motor drive means so as to lower it than the first rotation speed (Claim 1).
また、本発明のポンプは、前記制御手段は、前記排出流量が前記設定流量よりも小さい、または大きいと判定し、前記モータ駆動手段に前記第1の回転数を上下させた第2の回転数で前記モータを駆動するように指示を与えた場合に、前記回転数検出手段による前記検出回転数が前記第2の回転数に達したときに、前記判定基準記憶手段に記憶されている前記第2の回転数における前記電流値−排出流量関係を参照して、前記電流値検出手段による前記検出電流値から排出流量を導出し、該導出された排出流量が前記設定流量であるかどうかを判定し、前記排出流量が前記設定流量である場合には前記第2の回転数を維持するように、前記排出流量が前記設定流量よりも小さい場合に前記第2の回転数よりも上げるように、前記排出流量が前記設定流量よりも大きい場合には前記第2の回転数よりも下げるように、前記モータ駆動手段にそれぞれ指示を与えることを特徴としている(請求項2)。   In the pump according to the present invention, the control unit determines that the discharge flow rate is smaller or larger than the set flow rate, and causes the motor driving unit to increase or decrease the first rotation number. And when the instruction to drive the motor is given, when the detected rotational speed by the rotational speed detecting means reaches the second rotational speed, the determination criterion storage means stores the second Referring to the current value-discharge flow rate relationship at the number of rotations of 2, the discharge flow rate is derived from the detected current value by the current value detection means, and it is determined whether the derived discharge flow rate is the set flow rate When the discharge flow rate is the set flow rate, the second rotation number is maintained, and when the discharge flow rate is smaller than the set flow rate, the second rotation number is increased. Before the discharge flow rate Is greater than the set flow rate to lower than the second rotational speed, is characterized by providing each instruction to the motor drive means (Claim 2).
以上のように、請求項1に記載の発明によれば、判定基準記憶手段に記憶された第1の回転数における電流値−排出流量関係を参照して、電流値検出手段による検出電流値から排出流量を導出し、該導出された排出流量が所定の設定流量であるかどうかを判定して、当該判定結果に基づいてモータの回転数を制御することで排出流量の制御を行なっている。したがって、従来必要であった流量計や圧力計といった高価な部品を用いずとも、安価で簡易な構成で流量制御を行なうことができる。さらに、流量計や圧力計を用いずに流量制御を行なうため、流体に混入した異物が流量計や圧力計に詰まることによる故障のおそれがなく、信頼性の高い流量制御を行なうことができる。   As described above, according to the first aspect of the present invention, the current value-discharge flow rate relationship at the first rotation speed stored in the determination criterion storage unit is referred to, and the current value detected by the current value detection unit is detected. The discharge flow rate is derived, it is determined whether the derived discharge flow rate is a predetermined set flow rate, and the discharge flow rate is controlled by controlling the number of revolutions of the motor based on the determination result. Therefore, it is possible to control the flow rate with an inexpensive and simple configuration without using expensive parts such as a flow meter and a pressure gauge that have been conventionally required. Furthermore, since the flow rate control is performed without using a flow meter or a pressure gauge, there is no fear of a failure due to a foreign matter mixed in the fluid clogging the flow meter or the pressure gauge, and a highly reliable flow rate control can be performed.
また、請求項2に記載の発明によれば、排出流量が設定流量よりも小さい、または大きいと判定し、モータ駆動手段に第1の回転数を上下させた第2の回転数でモータを駆動するように指示を与えた場合に、検出回転数が第2の回転数に達したときに、判定基準記憶手段に記憶されている該第2の回転数における電流値−排出流量関係を参照して、電流値検出手段による検出電流値から排出流量を導出し、該導出された排出流量が設定流量であるかどうかを判定して、当該判定結果に基づいてモータの回転数を制御することで排出流量の制御を行なうため、より確実に排出流量を設定流量とする流量制御を行なうことができる。   According to the second aspect of the present invention, it is determined that the discharge flow rate is smaller or larger than the set flow rate, and the motor is driven at the second rotational speed obtained by causing the motor driving means to raise or lower the first rotational speed. When the detected rotation speed reaches the second rotation speed when the instruction is given, the current value-discharge flow rate relationship at the second rotation speed stored in the determination reference storage means is referred to. The discharge flow rate is derived from the current value detected by the current value detection means, it is determined whether the derived discharge flow rate is a set flow rate, and the number of rotations of the motor is controlled based on the determination result. Since the discharge flow rate is controlled, the flow rate control with the discharge flow rate as the set flow rate can be performed more reliably.
本発明の一実施形態について、図1〜4を参照して詳述する。   An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1はこの発明の一実施形態たるポンプの機能ブロック図、図2は図1の点線で囲まれた部分の詳細な機能ブロック図、図3はポンプのH(揚程)−流量特性の一例を示す図、図4は電流値−排出流量関係の一例を示す図である。   1 is a functional block diagram of a pump according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed functional block diagram of a portion surrounded by a dotted line in FIG. 1, and FIG. 3 is an example of H (lift) -flow rate characteristics of the pump. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between the current value and the discharge flow rate.
まず、図1を参照して本発明のポンプ1の基本構成および基本動作について説明する。図1に示すように、本発明のポンプ1は、モータMが回転することでポンプ室Pに配設された図示省略された羽根車が回転し、水(本発明の「流体」に相当)を吸入・排出するように構成されている。   First, the basic configuration and basic operation of the pump 1 of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, in the pump 1 of the present invention, an unillustrated impeller disposed in the pump chamber P rotates as the motor M rotates, and water (corresponding to “fluid” of the present invention). Is configured to inhale / exhale.
また、Mはモータ(3相直流ブラシレスモータ)であって、後述するように、モータMの回転検出(ロータ位置の検出)に基づいてモータ駆動手段2により周知のPWM制御により駆動制御される。2は制御手段5からの制御信号に基づいてモータMを給電駆動するモータ駆動手段、3はモータMに流れる電流値を検出する電流値検出手段であり周知の電流計によって構成される。4はモータMの回転数の検出を行なう回転数検出手段であり、例えばモータMのロータの周囲に設けられた3個のホール素子のIC回路(ホールIC)からなる。   M is a motor (three-phase DC brushless motor), and is driven and controlled by the motor driving means 2 by well-known PWM control based on rotation detection (rotor position detection) of the motor M, as will be described later. Reference numeral 2 denotes motor driving means for feeding and driving the motor M based on a control signal from the control means 5, and reference numeral 3 denotes current value detecting means for detecting a current value flowing through the motor M, which is constituted by a known ammeter. Reference numeral 4 denotes a rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the motor M, and includes, for example, three Hall element IC circuits (Hall ICs) provided around the rotor of the motor M.
また、5は外部からの操作信号に基づいてモータ駆動手段2からモータMへの給電を制御する制御手段であり、外部からの操作信号により設定されるポンプ1の排出流量およびモータMの回転数や各種プログラムを格納するメモリ、該メモリに格納されたプログラムを実行するCPU等を備えている。6はモータMが所定の回転数で回転しているときのモータMに流れる電流値と、ポンプ1が排出する水の排出流量とを予め計測して得られた電流値−排出流量関係を記憶する、メモリにより構成された判定基準記憶手段である。なお、制御手段5および判定基準記憶手段6の構成は後で詳細に述べる。   Reference numeral 5 denotes control means for controlling power supply from the motor drive means 2 to the motor M based on an operation signal from the outside. The discharge flow rate of the pump 1 and the rotation speed of the motor M set by the operation signal from the outside. And a memory for storing various programs, a CPU for executing the programs stored in the memory, and the like. 6 stores a current value-discharge flow rate relationship obtained by measuring in advance the value of the current flowing through the motor M when the motor M is rotating at a predetermined rotation speed and the discharge flow rate of water discharged by the pump 1. Determination criterion storage means configured by a memory. The configurations of the control means 5 and the criterion storage means 6 will be described later in detail.
また、図示省略された電源部において、例えばAC200Vの商用交流電源をノイズ除去フイルタ部を通して整流・平滑部および安定化電源回路部に供給し、整流・平滑部によりモータMの駆動に必要な例えばDC280Vの直流の駆動電源を形成し、安定化電源回路部によりモータ駆動手段2および制御手段5の例えばDC15Vの安定な直流の回路電源(制御電源)を形成する。そして、整流・平滑部からモータMの駆動電源をモータ駆動手段2に送出し、安定化電源回路部から回路電源をモータ駆動手段2および制御手段5に送出する。   Further, in the power supply unit (not shown), for example, AC 200V commercial AC power is supplied to the rectifying / smoothing unit and the stabilized power circuit unit through the noise removing filter unit, and for example, DC280V necessary for driving the motor M by the rectifying / smoothing unit. DC driving power source is formed, and a stable DC circuit power source (control power source) of, for example, DC 15 V of the motor driving unit 2 and the control unit 5 is formed by the stabilized power source circuit unit. Then, the driving power source of the motor M is sent from the rectifying / smoothing unit to the motor driving unit 2, and the circuit power source is sent from the stabilized power source circuit unit to the motor driving unit 2 and the control unit 5.
また、回転数検出手段4は、モータ駆動手段2のモータMへの給電をフィードバック制御するため、後述するホールICの位置情報に基づいて形成された回転検出パルスを取り込み、周知のブラシレスモータの速度のフィードバック制御と同様、取り込んだ回転検出パルスのパルス周期からモータMの回転数(速度)を検出する。   Further, the rotation speed detection means 4 takes in a rotation detection pulse formed based on the positional information of the Hall IC, which will be described later, in order to feedback control the power supply to the motor M of the motor drive means 2, and the speed of a known brushless motor. As in the case of the feedback control, the rotation speed (speed) of the motor M is detected from the pulse period of the acquired rotation detection pulse.
さらに、制御手段5は、検出した回転数と設定された設定回転数(速度)との誤差(ずれ)を検出し、検出した誤差に応じて変化する、換言すればモータMの回転数が前記設定回転数より遅くなる程大きくなる、直流の制御信号を形成し、この制御信号をモータ駆動手段2へ出力する。なお、制御信号は、例えば前記誤差に比例してDC0〜5Vの範囲で変化し、誤差が0のときにDC2.5Vである。   Furthermore, the control means 5 detects an error (deviation) between the detected rotational speed and the set rotational speed (speed) set, and changes according to the detected error, in other words, the rotational speed of the motor M A DC control signal that increases as it becomes slower than the set rotational speed is formed, and this control signal is output to the motor drive means 2. Note that the control signal changes in a range of DC 0 to 5 V in proportion to the error, for example, and is DC 2.5 V when the error is zero.
また、モータ駆動手段2は、電力用のインバータ回路およびその駆動を制御するPWM回路を有しモータMの駆動電源によりモータMを給電駆動するモータ駆動部、モータMのロータの周囲に設けられたホールICの出力に基づいてモータMのロータ回転に同期した回転検出パルスおよびPWM制御に必要なタイミングゲートパルス等を形成する検出処理部および過電流保護部等の回路部を備えている。   The motor driving means 2 includes an inverter circuit for electric power and a PWM circuit for controlling the driving thereof, and is provided around a rotor of the motor M and a motor driving unit that feeds and drives the motor M with a driving power source of the motor M. A circuit unit such as a detection processing unit and an overcurrent protection unit for forming a rotation detection pulse synchronized with the rotor rotation of the motor M and a timing gate pulse necessary for PWM control based on the output of the Hall IC is provided.
また、検出処理部はロジック回路および回転検出パルスの出力回路を備えている。なお、モータ駆動部(モータ駆動手段2)のPWM回路、過電流保護部および検出処理部のロジック回路は、1個のロジックICにより形成される。   The detection processing section includes a logic circuit and a rotation detection pulse output circuit. The PWM circuit of the motor drive unit (motor drive means 2), the overcurrent protection unit, and the logic circuit of the detection processing unit are formed by one logic IC.
そして、ロジック回路にはモータMのロータの周囲に設けられた例えば3個のホールICの時々刻々の位置情報の信号が入力され、これらの信号のロジックゲート処理により、3相のPWM制御に必要な各相1対の計6個のタイミングゲートパルス等を形成してPWM回路に出力するとともに、モータMのロータ回転に同期した電気角30度毎の回転検出パルス、すなわち、12ppr(pprはパルス/1回転)の回転検出パルスを形成し、この回転検出パルスを出力回路から回転数検出手段4に伝送する。   The logic circuit receives, for example, signals of positional information of the three Hall ICs provided around the rotor of the motor M every moment, and is necessary for three-phase PWM control by logic gate processing of these signals. A total of six timing gate pulses for each phase are formed and output to the PWM circuit, and at the same time, a rotation detection pulse at every 30 electrical degrees synchronized with the rotor rotation of the motor M, that is, 12 ppr (ppr is a pulse) / 1 rotation) and a rotation detection pulse is transmitted from the output circuit to the rotation speed detection means 4.
一方、モータ駆動部(モータ駆動手段2)のインバータ回路はFET、IGBT等の電力用のスイッチング半導体を用いた周知のブリッジ回路からなり、本実施形態ではモータMを3相駆動するために3相フルブリッジ回路で構成され、PWM回路の各相のスイッチング制御出力(例えば相毎に2出力)に基づき、各スイッチング半導体を例えば数十KHzのPWM制御で高周波スイッチングしてモータMを給電駆動する。   On the other hand, the inverter circuit of the motor drive section (motor drive means 2) is a well-known bridge circuit using a power switching semiconductor such as FET, IGBT, etc. In this embodiment, in order to drive the motor M in three phases, three phases are used. The motor M is fed and driven by high-frequency switching of each switching semiconductor by, for example, PWM control of several tens of KHz, based on switching control outputs (for example, two outputs for each phase) of each phase of the PWM circuit.
また、PWM回路は、制御手段5から伝送入力された回転数(速度)指令である制御信号を信号波とし、この信号波と自走発振等によって形成した高周波数(前記数十KHz)の三角波(或いは鋸波)の搬送波とのレベル比較により、制御信号(回転数指令)に応じてデューティ(通電期間)が変化するPWM信号を形成し、このPWM信号とロジック回路から入力された前記の各タイミングゲートパルスに基づき、前記の各相のスイッチング制御出力を形成してインバータ回路に供給する。   The PWM circuit uses a control signal, which is a rotational speed (speed) command transmitted from the control means 5, as a signal wave, and a triangular wave having a high frequency (several tens of KHz) formed by this signal wave and free-running oscillation. (Or a sawtooth wave) is compared with a carrier wave to form a PWM signal whose duty (energization period) changes in accordance with a control signal (rotation speed command). Based on the timing gate pulse, the switching control output of each phase is formed and supplied to the inverter circuit.
そして、制御信号(回転数指令)のフィードバック制御に基づくインバータ回路の高周波スイッチングにより、モータMは例えば3相のPWM制御で駆動されて設定された設定回転数(速度)で回転する。   Then, by high-frequency switching of the inverter circuit based on feedback control of the control signal (rotational speed command), the motor M rotates at a set rotational speed (speed) set by being driven by, for example, three-phase PWM control.
つぎに、図2を参照して制御手段5および判定基準記憶手段6について詳細に説明する。上記したように制御手段5は、各種設定値および各種プログラムを格納するメモリ、該メモリに格納されたプログラムを実行するCPU等を備えている。そして、図2に示すように、制御手段5はメモリに記憶されたプログラムをCPUが実行することで、電流値検出手段3による検出電流値および回転数検出手段4による検出回転数からポンプ1が空回転しているかどうかを判定する空回転判定部51、前記検出回転数からモータMが設定された回転数で回転しているかどうかを判定する回転数判定部52、前記検出電流値および後述する判定基準記憶手段6に記憶された電流値−排出流量関係62〜65に基づいてポンプ1による水の排出流量が設定された流量であるかどうかを判定する流量判定部53としての機能を有している。   Next, the control means 5 and the criterion storage means 6 will be described in detail with reference to FIG. As described above, the control means 5 includes a memory for storing various setting values and various programs, a CPU for executing the program stored in the memory, and the like. As shown in FIG. 2, the control unit 5 causes the CPU to execute the program stored in the memory, so that the pump 1 can be detected from the current value detected by the current value detection unit 3 and the rotation speed detected by the rotation number detection unit 4. An idle rotation determination unit 51 that determines whether or not the engine is idling, a rotation number determination unit 52 that determines whether or not the motor M is rotating at a set number of rotations from the detected rotation number, the detected current value, and will be described later. It has a function as a flow rate determination unit 53 that determines whether or not the discharge flow rate of water from the pump 1 is a set flow rate based on the current value-discharge flow rate relationships 62 to 65 stored in the determination reference storage unit 6. ing.
また、制御手段5は、モータ駆動手段2へ回転数(速度)指令である制御信号を送信する給電制御部54を備え、空回転判定部51および流量判定部53の判定結果に基づいて給電制御部54はモータ駆動手段2に対してモータMの回転数についての指示を与えるように構成されている。また、制御手段5のメモリは、外部からの操作信号に基づいて設定されるモータMの設定回転数およびポンプ1の設定排出流量をそれぞれ記憶する、設定回転数記憶部55および設定流量記憶部56として機能している。なお、後述するように、流量判定部53による流量判定の結果、設定回転数が変更された場合には、設定回転数記憶部55に記憶される設定回転数は当該新しい設定回転数に更新されるように構成されている。   The control unit 5 includes a power supply control unit 54 that transmits a control signal that is a rotational speed (speed) command to the motor driving unit 2, and performs power supply control based on the determination results of the idling rotation determination unit 51 and the flow rate determination unit 53. The unit 54 is configured to give an instruction about the rotational speed of the motor M to the motor driving means 2. Further, the memory of the control means 5 stores a set rotation speed storage unit 55 and a set flow rate storage unit 56 that store the set rotation speed of the motor M and the set discharge flow rate of the pump 1 set based on the operation signal from the outside, respectively. Is functioning as As will be described later, when the set rotational speed is changed as a result of the flow rate determination by the flow rate determination unit 53, the set rotational speed stored in the set rotational speed storage unit 55 is updated to the new set rotational speed. It is comprised so that.
次に、判定基準記憶手段6について説明する。図2に示すように、判定基準記憶手段6には、モータMが所定の回転数(本実施形態では、2000rpm、3000rpm、4000rpm、5000rpm)で回転しているときの電流値−排出流量関係62〜65が記憶されている。以下に、電流値−排出流量関係62〜65について図3、4を参照して詳細に説明する。   Next, the criterion storage means 6 will be described. As shown in FIG. 2, the determination reference storage means 6 stores the current value-discharge flow rate relationship 62 when the motor M rotates at a predetermined number of revolutions (in this embodiment, 2000 rpm, 3000 rpm, 4000 rpm, 5000 rpm). ~ 65 are stored. Hereinafter, the current value-discharge flow rate relationships 62 to 65 will be described in detail with reference to FIGS.
図3はポンプ1のモータMが2000rpm、3000rpm、4000rpm、5000rpmで回転しているときのH(揚程)−流量曲線をそれぞれ示し、周知のように縦軸がH(揚程)、横軸が流量(L/min)を表している。曲線a,b,cはそれぞれ異なる管路抵抗曲線を示し、周知のように管路抵抗はポンプ1の配設状態、使用状態により一義的に定まるものである。   FIG. 3 shows an H (lift) -flow rate curve when the motor M of the pump 1 is rotating at 2000 rpm, 3000 rpm, 4000 rpm, and 5000 rpm. As is well known, the vertical axis is H (lift) and the horizontal axis is the flow rate. (L / min). Curves a, b, and c show different pipe resistance curves, and the pipe resistance is uniquely determined by the arrangement state and use state of the pump 1 as is well known.
さらに詳細に説明すれば、例えば管路抵抗がcである場合、ポンプ1(モータM)が約4000rpmで回転すれば動作点αが一義的に定まりポンプ1の排出流量は約30L/minとなる。同様にして、ポンプ1が約3000rpmで回転すれば動作点βが一義的に定まり排出流量は約22L/minとなり、約2000rpmで回転すれば動作点γが一義的に定まり排出流量は約10L/minとなる。   More specifically, for example, when the pipe resistance is c, if the pump 1 (motor M) rotates at about 4000 rpm, the operating point α is uniquely determined and the discharge flow rate of the pump 1 is about 30 L / min. . Similarly, if the pump 1 rotates at about 3000 rpm, the operating point β is uniquely determined and the discharge flow rate is about 22 L / min. If the pump 1 rotates at about 2000 rpm, the operating point γ is uniquely determined and the discharge flow rate is about 10 L / min. min.
上記したように、ポンプ1の排出流量は、モータM(ポンプ1)の回転数と管路抵抗により一義的に求めることができる。すなわち、図4に示すように、モータMが約4000rpmで回転している場合に、管路抵抗がaであれば動作点α3が一義的に定まりポンプ1の排出流量は約10L/minとなり、管路抵抗がbであれば動作点α2が一義的に定まりポンプ1の排出流量は約18L/minとなる。   As described above, the discharge flow rate of the pump 1 can be uniquely determined from the rotational speed of the motor M (pump 1) and the pipe resistance. That is, as shown in FIG. 4, when the motor M rotates at about 4000 rpm, if the pipe resistance is a, the operating point α3 is uniquely determined, and the discharge flow rate of the pump 1 is about 10 L / min. If the pipe resistance is b, the operating point α2 is uniquely determined and the discharge flow rate of the pump 1 is about 18 L / min.
ところで、モータMがほぼ一定の回転数で回転している場合に、ポンプ1の排出流量が増大すれば、多少の誤差は発生するものの、モータMに流れる電流値(A)もほぼ単調増加する。すなわち、モータMがほぼ一定の回転数で回転している場合には、上記したように管路抵抗に応じてポンプ1の排出流量が増減するが、この増減に伴ってモータMに流れる電流値(A)も増減する(図4参照)。   By the way, when the motor M rotates at a substantially constant rotational speed, if the discharge flow rate of the pump 1 increases, the current value (A) flowing through the motor M also increases substantially monotonously, although some error occurs. . That is, when the motor M is rotating at a substantially constant rotational speed, the discharge flow rate of the pump 1 increases or decreases according to the pipe resistance as described above. (A) also increases or decreases (see FIG. 4).
図4はモータMが4000rpmで回転しているときのポンプ1の排出流量とモータMに流れる電流値(A)を示し、左縦軸がH(揚程)、横軸が流量(L/min)、右縦軸がモータMに流れる電流値(A)を表している。なお、a,b,cは図3と同一の管路抵抗曲線である。   FIG. 4 shows the discharge flow rate of the pump 1 and the current value (A) flowing through the motor M when the motor M is rotating at 4000 rpm, the left vertical axis is H (lift), and the horizontal axis is the flow rate (L / min). The right vertical axis represents the current value (A) flowing through the motor M. In addition, a, b, and c are the same pipe resistance curves as FIG.
図4に示すように、ポンプ1のモータMがほぼ同一の回転数(4000rpm)で回転している場合に、管路抵抗がcであればポンプ1の動作点はαとなり排出流量は約30L/minとなってモータMにはIα(A)の電流が流れることとなる。同様にして、管路抵抗がbであればポンプ1の動作点はα2となり排出流量は約18L/minとなってモータMにはIα2(<Iα)(A)の電流が流れ、管路抵抗がaであればポンプ1の動作点はα3となり排出流量は約10L/minとなってモータMにはIα3(<Iα2<Iα)(A)の電流が流れることとなる。   As shown in FIG. 4, when the motor M of the pump 1 rotates at substantially the same rotational speed (4000 rpm), if the pipe resistance is c, the operating point of the pump 1 is α and the discharge flow rate is about 30 L. / Min, the current of Iα (A) flows through the motor M. Similarly, if the pipe resistance is b, the operating point of the pump 1 is α2, the discharge flow rate is about 18 L / min, and a current of Iα2 (<Iα) (A) flows through the motor M, and the pipe resistance If a is a, the operating point of the pump 1 is α3, the discharge flow rate is about 10 L / min, and the current of Iα3 (<Iα2 <Iα) (A) flows through the motor M.
そこで、このポンプの特性に着目し、上記した排出流量と電流値との関係を予め計測して電流値−排出流量関係(4000rpm)64として判定基準記憶手段6に記憶しておき、当該電流値−排出流量関係(4000rpm)64を参照することで、約4000rpmでポンプ1(モータM)が回転しているときにモータMに流れる電流値からポンプ1の排出流量を導出することが本発明の特徴であり、上記したように、本実施形態ではポンプ1のモータMが2000rpm、3000rpm、4000rpm、5000rpmで回転している場合について同様の電流値−排出流量関係62〜65を記憶している。   Therefore, paying attention to the characteristics of the pump, the relationship between the discharge flow rate and the current value described above is measured in advance and stored in the determination reference storage means 6 as a current value-discharge flow rate relationship (4000 rpm) 64, and the current value. By referring to the discharge flow rate relationship (4000 rpm) 64, it is possible to derive the discharge flow rate of the pump 1 from the current value flowing through the motor M when the pump 1 (motor M) is rotating at about 4000 rpm. As described above, in the present embodiment, the same current value-discharge flow rate relationships 62 to 65 are stored for the case where the motor M of the pump 1 is rotating at 2000 rpm, 3000 rpm, 4000 rpm, and 5000 rpm.
次に図5、6を用いてポンプ1の流量制御処理について、図1〜4も参照しつつ説明する。図5、6はポンプ1の流量制御処理の一例を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、管路抵抗がcである場合について説明する(図3、4参照)。   Next, the flow rate control process of the pump 1 will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are flowcharts showing an example of the flow rate control process of the pump 1. In the present embodiment, a case where the pipe resistance is c will be described (see FIGS. 3 and 4).
図5に示すように、まず外部からの操作信号が制御手段5に入力されて、流量が設定され(本実施形態では10L/min)(ステップS1)、モータMの回転数が設定されて(本実施形態では4000rpm)(ステップS2)て、それぞれの値が設定流量記憶部56および設定回転数記憶部55に記憶される。   As shown in FIG. 5, first, an operation signal from the outside is input to the control means 5, the flow rate is set (in this embodiment, 10 L / min) (step S1), and the rotation speed of the motor M is set ( In this embodiment, 4000 rpm) (step S2), and the respective values are stored in the set flow rate storage unit 56 and the set rotation speed storage unit 55.
つぎに、給電制御部54からモータ駆動手段2に設定回転数(4000rpm)で回転するように指示が与えられてポンプ1の運転が開始された後(ステップS3)、管内およびポンプ室P内に水が流入して回転が安定するまで約10〜30秒待機する(ステップS4)。そして、ポンプ1が空回転しているかどうかが空回転判定部51によって判定され(ステップS5)、YESであれば給電制御部54からモータ制御手段2に指示が与えられポンプ1の運転が停止されて処理を終了する(ステップS6)。なお、ポンプ1が空回転しているかどうかは、モータMが所定の回転数以上で回転し、かつ、モータMに所定の電流以下の電流が流れているかどうかで判定することができる。   Next, after the power feeding control unit 54 gives an instruction to the motor driving means 2 to rotate at the set rotational speed (4000 rpm) and the operation of the pump 1 is started (step S3), the inside of the pipe and the pump chamber P is started. It waits for about 10 to 30 seconds until the water flows and the rotation is stabilized (step S4). Then, whether or not the pump 1 is idling is determined by the idling determination unit 51 (step S5). If YES, an instruction is given from the power supply control unit 54 to the motor control means 2 and the operation of the pump 1 is stopped. The process is terminated (step S6). Whether or not the pump 1 is idling can be determined by whether or not the motor M rotates at a predetermined number of revolutions or more and a current equal to or less than a predetermined current flows through the motor M.
ステップS5においてポンプ1が空回転していないと判定された場合には、ステップS7に進み、回転数判定部52によって回転数検出手段4による検出回転数と設定回転数記憶部55に記憶された設定回転数(4000rpm)とが比較され、モータMが設定回転数である4000rpmにほぼ達したかどうかが判定される。NOと判定されればステップS4、S5を繰り返し実行してモータMが約4000rpmに達するまで待機する。   When it is determined in step S5 that the pump 1 is not idling, the process proceeds to step S7, and the rotation number determination unit 52 stores the rotation number detected by the rotation number detection unit 4 and the set rotation number storage unit 55. The set rotational speed (4000 rpm) is compared, and it is determined whether the motor M has substantially reached the set rotational speed of 4000 rpm. If it is determined as NO, steps S4 and S5 are repeatedly executed to wait until the motor M reaches about 4000 rpm.
つぎに、モータMの回転数が設定回転数である4000rpmにほぼ達したときに、判定基準記憶手段6に記憶されている電流値−排出流量関係(4000rpm)64を参照して電流値検出手段3によるモータMに流れる検出電流値からポンプ1の排出流量が導出され、流量判定部53により導出された排出流量が設定流量(10L/min)であるかどうかが判定される(ステップS8)。   Next, when the rotational speed of the motor M reaches approximately 4000 rpm which is the set rotational speed, the current value detection means is referred to by referring to the current value-discharge flow rate relationship (4000 rpm) 64 stored in the judgment reference storage means 6. 3, the discharge flow rate of the pump 1 is derived from the detected current value flowing through the motor M, and it is determined whether or not the discharge flow rate derived by the flow rate determination unit 53 is the set flow rate (10 L / min) (step S8).
導出された排出流量がほぼ設定流量であれば(ステップS9でYES)、ステップS13において、4000rpmの回転数を維持するように給電制御部54からモータ駆動手段2に指示が与えられて処理を終了す。また、排出流量が設定流量と異なれば(ステップS9でNO)、図6に示すステップS10において排出流量が設定流量(10L/min)よりも大きいかどうかが判定される。   If the derived discharge flow rate is substantially the set flow rate (YES in step S9), in step S13, the power supply control unit 54 gives an instruction to the motor drive means 2 to maintain the rotation speed of 4000 rpm, and the process is terminated. The If the discharge flow rate is different from the set flow rate (NO in step S9), it is determined in step S10 shown in FIG. 6 whether the discharge flow rate is greater than the set flow rate (10 L / min).
そして、ステップ10において、YESと判定されれば回転数を下げるように(ステップS11)、NOと判定されれば回転数を上げるように(ステップS12)に給電制御部54からモータ駆動手段2に指示が与えられるとともに、設定回転数記憶部55に記憶された設定回転数が再設定された回転数に更新される。   In step 10, if the determination is YES, the rotation speed is decreased (step S <b> 11), and if the determination is NO, the rotation speed is increased (step S <b> 12). An instruction is given, and the set rotation speed stored in the set rotation speed storage unit 55 is updated to the reset rotation speed.
続いて、再設定された回転数においてステップS4〜S8までの処理が再度実行される。そして、ステップS9においてYESと判定されるまでステップS4〜ステップS12までの処理が繰り返し実行される。このように、本実施形態においては4000rpmが本発明の「第1の回転数」に相当する。   Subsequently, the processing from steps S4 to S8 is executed again at the reset rotation speed. And the process from step S4 to step S12 is repeatedly performed until it determines with YES in step S9. Thus, in the present embodiment, 4000 rpm corresponds to the “first rotational speed” of the present invention.
なお、本実施形態においては、図3に示すように、モータMが約4000rpmで回転しているときのポンプ1の排出流量は約30L/minであって、設定流量(10L/min)よりも大きいため、設定回転数が例えば3000rpmに再設定される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the discharge flow rate of the pump 1 when the motor M rotates at about 4000 rpm is about 30 L / min, which is higher than the set flow rate (10 L / min). Since it is large, the set rotational speed is reset to, for example, 3000 rpm.
しかしながら、図3に示すように、モータMの回転数が約3000rpmに達したときのポンプ1の排出流量は約22L/minであり、未だ、設定流量(10L/min)よりも大きいため、設定回転数が2000rpmに再設定される。そして、モータMの回転数が約2000rpmに達したときのポンプ1の排出流量は約10L/minであって、ほぼ設定流量(10L/min)と等しくなったため、モータMの回転数を2000rpmに維持するように給電制御部54からモータ駆動手段2に指示が与えられて流量制御処理を終了する。このように、本実施形態では、再設定された回転数である3000rpm、2000rpmが本発明の「第2の回転数」に相当している。   However, as shown in FIG. 3, the discharge flow rate of the pump 1 when the rotation speed of the motor M reaches about 3000 rpm is about 22 L / min, which is still larger than the set flow rate (10 L / min). The rotational speed is reset to 2000 rpm. The discharge flow rate of the pump 1 when the rotation speed of the motor M reaches about 2000 rpm is about 10 L / min, which is substantially equal to the set flow rate (10 L / min), so the rotation speed of the motor M is set to 2000 rpm. An instruction is given from the power supply control unit 54 to the motor driving unit 2 so as to maintain the flow rate control process. Thus, in the present embodiment, the reset rotation speeds of 3000 rpm and 2000 rpm correspond to the “second rotation speed” of the present invention.
以上のように、本実施形態では、判定基準記憶手段6に記憶された電流値−排出流量関係(4000rpm)64を参照して、電流値検出手段3による検出電流値から排出流量を導出し、該導出された排出流量が所定の設定流量(10L/min)であるかどうかを流量判定部53により判定して、当該判定結果に基づいてモータMの回転数を制御することで排出流量の制御を行なっている。したがって、従来必要であった流量計や圧力計といった高価な部品を用いずとも、安価で簡易な構成で流量制御を行なうことができる。さらに、流量計や圧力計を用いないため、流体に混入した異物が流量計や圧力計に詰まることによる故障のおそれがなく、信頼性の高い流量制御を行なうことができる。   As described above, in the present embodiment, the discharge flow rate is derived from the current value detected by the current value detection unit 3 with reference to the current value-discharge flow rate relationship (4000 rpm) 64 stored in the determination criterion storage unit 6. The flow rate determination unit 53 determines whether or not the derived discharge flow rate is a predetermined set flow rate (10 L / min), and controls the number of revolutions of the motor M based on the determination result, thereby controlling the discharge flow rate. Is doing. Therefore, it is possible to control the flow rate with an inexpensive and simple configuration without using expensive parts such as a flow meter and a pressure gauge that have been conventionally required. Furthermore, since a flow meter and a pressure gauge are not used, there is no possibility of failure due to clogging of the flow meter or pressure gauge with foreign matter mixed in the fluid, and highly reliable flow control can be performed.
また、排出流量が設定流量(10L/min)よりも小さい、または大きいと判定し、モータ駆動手段2に4000rpmを上下させた第2の回転数(2000rpm、3000rpm、5000rpm)でモータMを駆動するように指示を与え、回転数検出手段4による検出回転数が第2の回転数に達したときに、判定基準記憶手6に記憶されている第2の回転数における電流値−排出流量関係62,63,65を参照して、電流値検出手段3による検出電流値から排出流量を導出し、該導出された排出流量が設定流量であるかどうかを流量判定部53により判定して、当該判定結果に基づいてモータMの回転数を制御することで排出流量の制御を行なうことを、排出流量がほぼ設定流量となるまで繰り返し実行するため、より確実に排出流量を設定流量とする流量制御を行なうことができる。   Further, it is determined that the discharge flow rate is smaller or larger than the set flow rate (10 L / min), and the motor M is driven at the second rotation speed (2000 rpm, 3000 rpm, 5000 rpm) obtained by moving the motor drive unit 2 up and down 4000 rpm. When the rotational speed detected by the rotational speed detection means 4 reaches the second rotational speed, the current value-discharge flow rate relationship 62 at the second rotational speed stored in the determination reference storage 6 is obtained. 63, 65, the discharge flow rate is derived from the current value detected by the current value detection means 3, and the flow rate determination unit 53 determines whether the derived discharge flow rate is the set flow rate. Controlling the discharge flow rate by controlling the number of rotations of the motor M based on the result is repeatedly executed until the discharge flow rate becomes substantially the set flow rate, so that the discharge is performed more reliably. It can be performed flow control of the amount and the set flow rate.
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、ポンプ1による排出流量の設定値を変更不可能な固定値としてもよい。この場合、モータMを所定の回転数で回転させた場合に、排出流量が当該変更不可能な設定値となったときにモータMに流れる電流値を予め計測しておき、判定基準記憶手段6に当該計測値を記憶させておくことで、電流値検出手段3による検出電流値を利用してより容易に流量制御を行なうことができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the set value of the discharge flow rate by the pump 1 May be a fixed value that cannot be changed. In this case, when the motor M is rotated at a predetermined number of revolutions, the current value that flows through the motor M when the discharge flow rate becomes the setting value that cannot be changed is measured in advance, and the criterion storage means 6 By storing the measured value in the flow rate, the flow rate can be controlled more easily by using the current value detected by the current value detecting means 3.
例えば、設定流量を10(L/min)とした場合には、
(1)2000rpm−0.1(A)〜0.15(A)
(2)3000rpm−0.2(A)〜0.25(A)
(3)4000rpm−0.25(A)〜0.3(A)
(4)5000rpm−0.3(A)〜0.35(A)
の4つの電流値−流量関係(電流値)を判定基準記憶手段6に記憶しておくことで、これらの記憶した電流値と、電流値検出手段3による検出電流値とを比較するのみで、ポンプ1の排出流量を10(L/min)とする流量制御を実行することができる。なお、上記(1)〜(4)に示す電流値は、計測誤差を考慮したものとなっている。
For example, when the set flow rate is 10 (L / min),
(1) 2000 rpm-0.1 (A) to 0.15 (A)
(2) 3000 rpm-0.2 (A) to 0.25 (A)
(3) 4000 rpm-0.25 (A) to 0.3 (A)
(4) 5000 rpm-0.3 (A) to 0.35 (A)
These current values-flow rate relationships (current values) are stored in the determination reference storage means 6, so that these stored current values and the current value detected by the current value detection means 3 are only compared. The flow rate control can be executed so that the discharge flow rate of the pump 1 is 10 (L / min). Note that the current values shown in (1) to (4) above take measurement errors into consideration.
すなわち、ポンプ1(モータM)が所定の回転数、例えば約4000rpmで回転しているときの電流値検出手段3による検出電流値が上記(3)の値よりも大きければ設定回転数を下げる制御を行い、小さければ設定回転数を上げる制御を行うことを、ポンプ1(モータM)の回転数と前記検出電流値との関係が上記(1)〜(4)のいずれかに該当するまで繰り返し実行することで、ポンプ1の排出流量を設定流量である約10L/minとする流量制御を行なうことができる。したがって、より安価で簡易な構成で流量制御を行うことができる。   That is, if the detected current value by the current value detecting means 3 when the pump 1 (motor M) is rotating at a predetermined rotational speed, for example, about 4000 rpm, is larger than the value of (3), the setting rotational speed is lowered. If it is smaller, the control to increase the set rotational speed is repeated until the relationship between the rotational speed of the pump 1 (motor M) and the detected current value corresponds to any of the above (1) to (4). By performing the control, the flow rate control can be performed so that the discharge flow rate of the pump 1 is about 10 L / min, which is the set flow rate. Therefore, flow control can be performed with a cheaper and simpler configuration.
また、判定基準記憶手段6に記憶する所定の回転数における電流値−排出流量関係の数については上記した回転数の数(2000rpm、3000rpm、4000rpm、5000rpm)に限られず、いくつであってもよい。また、流体は水に限られず、どのようなものであってもよいが、本発明にかかるポンプは、暖房・給湯ユニットに特に有効である。   Further, the number of current value-discharge flow rate relationships at a predetermined number of rotations stored in the determination criterion storage unit 6 is not limited to the number of rotations described above (2000 rpm, 3000 rpm, 4000 rpm, 5000 rpm), and may be any number. . In addition, the fluid is not limited to water and may be anything, but the pump according to the present invention is particularly effective for the heating / hot water supply unit.
また、モータMの回転検出は、センサレス検出またはセンサ数が少ない例えば1センサの検出によって行なうことも可能であり、センサレス検出の場合は、周知のようにモータMの逆起電力波形、電流波形等により当該モータMの回転にしたがって同様の回転検出の位置情報を形成し、1センサ検出の場合は、例えばモータMの近傍に設けた1個のホールICの1パルス/1回転のセンサパルスに基づいて当該モータMの時々刻々の回転位置を推定し、この推定によって同様の回転検出の位置情報を形成する。また、ブラシレスモータとしては3相ブラシレスモータに限られるものではなく、どのようなものであってもよい。   Further, the rotation detection of the motor M can also be performed by sensorless detection or detection of a small number of sensors, for example, one sensor. In the case of sensorless detection, the back electromotive force waveform, current waveform, etc. The position information of the same rotation detection is formed according to the rotation of the motor M, and in the case of one sensor detection, for example, based on one pulse / one rotation sensor pulse of one Hall IC provided in the vicinity of the motor M. Thus, the rotational position of the motor M is estimated every moment, and the position information for the same rotation detection is formed by this estimation. Further, the brushless motor is not limited to the three-phase brushless motor, and may be any type.
また、制御手段5および判定記憶手段6をポンプ本体とは別体のコントローラとして構成してもよい。この場合、ポンプ本体とコントローラとを接続ケーブルで有線接続したり、ポンプ本体およびコントローラに送受信部を設けて無線接続したりすることで、制御信号等の送受信を行なうことができる。   Further, the control means 5 and the determination storage means 6 may be configured as a controller separate from the pump body. In this case, the control signal and the like can be transmitted and received by connecting the pump main body and the controller with a connection cable or by connecting the pump main body and the controller wirelessly by providing a transmission / reception unit.
また、回転検出パルスは、いわゆるFGセンサのFGパルス、ロータリエンコーダの検出パルス等であってもよいのは勿論である。   Of course, the rotation detection pulse may be a so-called FG pulse of an FG sensor, a detection pulse of a rotary encoder, or the like.
この発明の一実施形態たるポンプの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the pump which is one Embodiment of this invention. 図1の点線で囲まれた部分の詳細な機能ブロック図である。FIG. 2 is a detailed functional block diagram of a portion surrounded by a dotted line in FIG. 1. ポンプのH(揚程)−流量特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the H (lift) -flow rate characteristic of a pump. 電流値−排出流量関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an electric current value-discharge flow rate relationship. 本発明の一実施形態たるポンプの流量制御処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow control process of the pump which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態たるポンプの流量制御処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow control process of the pump which is one Embodiment of this invention.
符号の説明Explanation of symbols
1 ポンプ
2 モータ駆動手段
3 電流値検出手段
4 回転数検出手段
5 制御手段
6 判定基準記憶手段
62,63,64,65 電流値−排出流量関係
M モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump 2 Motor drive means 3 Current value detection means 4 Rotation speed detection means 5 Control means 6 Judgment reference storage means 62, 63, 64, 65 Current value-discharge flow rate relationship M Motor

Claims (2)

  1. モータが回転することで羽根車が回転し、流体を吸入・排出するポンプにおいて、
    前記モータを給電駆動するモータ駆動手段と、
    前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、
    前記モータに流れる電流値を検出する電流値検出手段と、
    前記モータが所定の回転数で回転しているときの前記電流値と前記流体の排出流量とを予め計測して得られた電流値−排出流量関係を記憶する判定基準記憶手段と、
    前記モータ駆動手段から前記モータへの給電を制御する制御手段と
    を備え、
    前記判定基準記憶手段は、複数の前記回転数についての前記電流値−排出流量関係を記憶し、
    前記制御手段は、
    前記モータ駆動手段に、設定された第1の回転数で前記モータを駆動するように指示を与え、前記回転数検出手段による検出回転数が前記第1の回転数に達したかどうかを判定し、
    前記検出回転数が前記第1の回転数に達したときに、前記判定基準記憶手段に記憶されている前記第1の回転数における前記電流値−排出流量関係を参照して、前記電流値検出手段による検出電流値から排出流量を導出し、該導出された排出流量が所定の設定流量であるかどうかを判定し、
    前記排出流量が前記設定流量である場合には前記第1の回転数を維持するように、
    前記排出流量が前記設定流量よりも小さい場合に前記第1の回転数よりも上げるように、
    前記排出流量が前記設定流量よりも大きい場合には前記第1の回転数よりも下げるように、
    前記モータ駆動手段にそれぞれ指示を与えることを特徴とするポンプ。
    In the pump that rotates the motor and rotates the impeller and sucks and discharges fluid.
    Motor driving means for feeding and driving the motor;
    A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the motor;
    Current value detecting means for detecting a current value flowing through the motor;
    A criterion storage means for storing a current value-discharge flow rate relationship obtained by measuring in advance the current value and the fluid discharge flow rate when the motor is rotating at a predetermined rotational speed;
    Control means for controlling power supply from the motor driving means to the motor,
    The determination criterion storage unit stores the current value-discharge flow rate relationship for a plurality of the rotation speeds,
    The control means includes
    An instruction is given to the motor driving means to drive the motor at the set first rotational speed, and it is determined whether or not the rotational speed detected by the rotational speed detecting means has reached the first rotational speed. ,
    When the detected rotational speed reaches the first rotational speed, the current value detection is performed with reference to the current value-discharge flow rate relationship at the first rotational speed stored in the determination criterion storage means. A discharge flow rate is derived from the current value detected by the means, and it is determined whether the derived discharge flow rate is a predetermined set flow rate;
    When the discharge flow rate is the set flow rate, so as to maintain the first rotational speed,
    When the discharge flow rate is smaller than the set flow rate, the first rotation speed is increased.
    When the discharge flow rate is larger than the set flow rate, so as to lower than the first rotation speed,
    An instruction is given to each of the motor driving means.
  2. 前記制御手段は、
    前記排出流量が前記設定流量よりも小さい、または大きいと判定し、前記モータ駆動手段に前記第1の回転数を上下させた第2の回転数で前記モータを駆動するように指示を与えた場合に、
    前記回転数検出手段による前記検出回転数が前記第2の回転数に達したときに、前記判定基準記憶手段に記憶されている前記第2の回転数における前記電流値−排出流量関係を参照して、前記電流値検出手段による前記検出電流値から排出流量を導出し、該導出された排出流量が前記設定流量であるかどうかを判定し、
    前記排出流量が前記設定流量である場合には前記第2の回転数を維持するように、
    前記排出流量が前記設定流量よりも小さい場合に前記第2の回転数よりも上げるように、
    前記排出流量が前記設定流量よりも大きい場合には前記第2の回転数よりも下げるように、
    前記モータ駆動手段にそれぞれ指示を与えることを特徴とする請求項1に記載のポンプ。
    The control means includes
    When it is determined that the discharge flow rate is smaller or larger than the set flow rate, and the motor driving means is instructed to drive the motor at a second rotational speed obtained by raising or lowering the first rotational speed. In addition,
    When the rotation speed detected by the rotation speed detection means reaches the second rotation speed, the current value-discharge flow rate relationship at the second rotation speed stored in the determination criterion storage means is referred to. Deriving the discharge flow rate from the detected current value by the current value detection means, determining whether the derived discharge flow rate is the set flow rate,
    When the discharge flow rate is the set flow rate, so as to maintain the second rotational speed,
    When the discharge flow rate is smaller than the set flow rate, the second rotation speed is increased.
    When the discharge flow rate is larger than the set flow rate, so as to lower than the second rotational speed,
    The pump according to claim 1, wherein an instruction is given to each of the motor driving means.
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