JP2009002345A - 遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流体で満たされた容器内でロータが回転する永久磁石モータによって駆動される遠心力ポンプの前記送出流体の温度取得方法であって、ロータ温度Tmを永久磁石モータの電気的変数に基づいて評価し、送出流体の温度をロータ温度Tmに基づいて決定する。この方法は、永久磁石同期モータによって駆動される循環ポンプについて、送出流体の温度測定をセンサを用いないで可能にする。
【選択図】図1
Description
λmは、ロータの磁束
λm0は、温度Tm0でのロータの磁束
βmは、磁石の温度係数
Tmは、ロータの温度
である。
vBEMFは、ステータに誘導される電圧
ωreは、ロータの電気的回転速度
である。
2.Shinji Ichikawa,Muntuwo Tomita,Shinji Doki,and Shigeru Okuma.Sensorless control of permanent-magnet synchronus motors using online parameter identification based on system identification theory.IEEE Transactions on industrial electronics,Vol.52.No.2.April 2006
Rs0は、温度Ts0でのステータ抵抗
Ts0は、抵抗Rs0の時のステータ温度
Tsは、ステータ温度
αwは、ステータ抵抗の温度係数
である。
TMは、モータモーメント
λm0は、温度Tm0でのロータの磁束
βmは、磁石の温度係数
Tm0は、ロータの磁束がλm0での温度
Irmsは、相電流の実効値
P1は、モータの消費電力
Rs0は、温度Ts0でのステータ抵抗
αsは、ステータ抵抗の温度係数
Tsは、ステータ温度
Ts0は、ステータ抵抗がRs0でのステータ温度
kFは、ロータの固有損失
fは、モータの供給電流の周波数
kIronは、ステータの鉄損
Pl0は、周波数変換器の損失
Bmは、ステータと流体との間の熱伝達抵抗
である。
vsa,vsb,vscは、モータの3つの相の動作中の電圧
isa,isb,iscは、モータの3つの相の動作中の電流
λmは、ロータの磁束
Rsは、ステータ抵抗
λm0は、温度Tm0でのロータの磁束
Rs0は、温度Ts0でのステータ抵抗
Tmは、ロータ温度
Tsは、ステータ温度
Plossは、ステータでの損失
a1,a2,a3,a4は、ステータ抵抗、ロータの磁束、及びステータでの損失との間の動的関係を表現した定数
Sは、ステータの熱容量
Bmは、ステータと流体との間の熱伝達抵抗
αsは、ステータ抵抗の温度係数
βmは、磁石の温度係数
である。
Claims (18)
- 送出流体が通流する流体で満たされ容器内でロータが回転する永久磁石モータによって駆動される遠心力ポンプの前記送出流体の温度取得方法であって、
前記ロータ温度を、前記永久磁石モータの電気的変数に基づいて評価し、前記送出流体の温度を、前記ロータ温度に基づいて決定することを特徴とする遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。 - 前記ロータ温度を、前記送出流体の温度と等しいと見なすことを特徴とする請求項1に記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 前記永久磁石モータを、周波数変換器によって駆動し、前記ロータ温度の評価を、周波数変換器の電子技術、特に、デジタル周波数変換器制御によって達成することを特徴とする請求項1又は2に記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 前記ロータの磁束を、前記ロータ温度の取得のために決定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 前記永久磁石モータを動作中に主電源から切り離し、前記ロータの磁束を評価するために、ステータに誘導された電圧を取得することを特徴とする請求項4に記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 前記ステータに誘導された電圧を、少なくとも1周期内(前記永久磁石の電気的周期)に決定することを特徴とする請求項5に記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 1周期内で少なくとも10回の計測を行い、これに基づいて電磁束の評価を行うことを特徴とする請求項6に記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 前記ロータの磁束の評価を、前記永久磁石モータの動作中に達成することを特徴とする請求項4に記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 前記ロータの磁束を、前記永久磁石モータの動作中にパラメータ同定によって決定し、動作中の電圧値と電流値に基づいて評価することを特徴とする請求項4又は8に記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 前記ロータの磁束を、前記永久磁石モータの動作中に観測者によって決定し、動作中の電圧値と電流値によって評価することを特徴とする請求項4又は8に記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 前記観測者により、前記永久磁石電流を、数学的モデルと測定とによってそれぞれ決定し、それぞれで評価された各電流を互いに比較し、前記ロータの磁束をその比較結果に基づいて決定することを特徴とする請求項10に記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 前記ステータの抵抗を追加的に取得することを特徴とする請求項9〜11のいずれか1つに記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 前記永久磁石モータの熱バランス及び/又は電力バランスを、前記永久磁石モータの動作中に作り出し、前記ロータ温度を前記バランスに基づいて決定することを特徴とする請求項1〜13のいずれか1つに記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 前記ロータ温度を、前記永久磁石モータで消費される電力、相電流、望ましくは、相電流の実効値(RMS値)、及び、前記永久磁石モータで使用されている電圧の周波数に基づいて、動作中に決定することを特徴とする請求項1〜3又は13のいずれか1つに記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 前記消費電力を、前記永久磁石に供給する前記周波数変換器の中間回路電流及び中間回路電圧に基づいて決定することを特徴とする請求項14に記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
- 前記温度評価に関連する前記磁石及び/又は前記ステータの材料定数を、前記ロータの磁束、前記ステータ抵抗及び前記ステータでの損失の時間的進行に基づいて決定することを特徴とする請求項1〜16のいずれか1つに記載の遠心力ポンプの送出流体の温度取得方法。
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