JP2009133229A - ポンプ特性値算出装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】任意の特性値に基づいて、抵抗曲線Cと基準揚程曲線A0との交点からなる基準運転点R0を特定することにより、基準流量Q0または基準揚程H0を算出する基準運転点特定部16Aと、任意の特性値に基づいて、制御時軸動力曲線B1と基準軸動力曲線B0との交点からなる基準動力点P0を特定することにより、基準流量Q0または基準軸動力E0を算出する基準動力点特定部16Bとを設け、特性値算出部16Cにおいて、入力特性値に基づき、基準運転点特定部16Aおよび基準運転点特定部16Aにより基準運転点R0および基準動力点P0における特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値として算出する。
【選択図】 図1
Description
従来の具体例としては、ポンプ回転速度とポンプ消費電力から、その回転速度に対応した揚程曲線関数データ、軸動力曲線関数データ、抵抗曲線データに基づいて、ポンプ回転速度制御時における流量や揚程を算出するものがある(例えば、特許文献1など参照)。
すなわち従来技術によれば、ポンプ特性値の算出時に、入力されたポンプ回転速度に対応する揚程曲線データ、軸動力曲線データ、抵抗曲線データを選択して用いる。このため、揚程曲線、軸動力曲線、抵抗曲線などのポンプの動作特性データを、ポンプの回転速度ごとに予め計測しておく必要があり、ポンプ特性値を算出するための準備作業に要する負担が極めて大きい。特に、ポンプ(モータ)は、定格における揚程曲線や軸動力曲線が製品に付与されてことからもわかるように、同一規格の製品であってもその特性のばらつきが大きい。このため、異なる任意のポンプについて特性値を算出するには、それぞれの動作特性を、ポンプの回転速度ごとに予め計測しておく必要があり、このような作業負担は現実的ではない。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ポンプの動作特性データを予め計測することなく、高い精度でポンプの特性値を算出することができるポンプ特性値算出装置を提供することを目的としている。
また、ポンプの回転速度がいずれの値であっても、抵抗曲線や制御時軸動力曲線を特定することができ、ポンプの回転速度に対して離散的な動作特性データを用いる場合のように近似処理や補間処理を行う必要がない。このため、高い精度でポンプの特性値を算出することができる。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置の構成を示すブロック図である。
次に、図2を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置の処理対象となるポンプシステムについて説明する。図2は、ポンプ特性値算出装置の処理対象となるポンプシステムの構成例を示すブロック図である。
ポンプシステム5は、オフィスビル、公共施設、ホテルなどに設けられている一般的な空調設備のポンプシステムであり、2系統の熱源を有するとともに、熱源機と往ヘッダにそれぞれ1次および2次ポンプを有し、これらポンプにインバータを設けてポンプ回転速度を可変制御している。なお、本発明は、熱源が2系統のポンプシステムに限定されるものではなく、1系統や3系統以上熱源があるポンプシステムに対しても、同様に適用でき、同様の作用効果が得られる。
外部負荷65から戻ってきた熱源水は、還ヘッダ59で熱源管路61,62に分配され、制御装置50Aからの制御に応じて熱源機51A,51Bで適温に調整された後、1次ポンプ52A,52Bにより、制御装置50Aからのインバータ制御に応じた流量で往ヘッダ53Aへ送液される。
1次ポンプ52A,52Bから往ヘッダ53Aで送液された熱源水は、2次ポンプ54A,54B,54Cにより、2次ポンプ制御装置50Bからのインバータ制御に応じた流量で、往ヘッダ53Bを介して外部負荷65側へ送液される。往ヘッダ53A,53Bの間の圧力差すなわち揚程Hは差圧計55で計測され、2次ポンプ制御装置50Bへ出力される。また、往ヘッダ53A,53Bの間の圧力差は、2次ポンプ制御装置50Bからの制御に応じてバルブ56の開度が制御されて、所定の圧力差に調整される。
2次ポンプ制御装置50Bは、流量計58で計測された流量Qに基づき、2次ポンプ54A,54B,54Cの運転台数を調整する。また、差圧計55で計測された往ヘッダ53A,53Bの間の圧力差すなわち揚程Hが所定の圧力差となるよう、2次ポンプ54A,54B,54Cの回転速度をインバータ制御する。
次に、図3および図4を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置におけるポンプ特性値算出の原理について説明する。図3は、ポンプ特性値算出の原理を示す説明図であり、横軸は流量Q、左側縦軸は揚程H、右側縦軸は軸動力を示している。図4は、ポンプ特性値の算出過程を示す概略フロー図である。
まず、ポンプの回転速度をインバータ制御した場合の流量と揚程の関係について説明する。
ポンプの回転速度Nをインバータ制御により定格回転速度N0から制御時回転速度N1へ制御した場合、ポンプからの吐き出し量すなわち流量Qと、その吐出圧力すなわち揚程Hには、次式(1)に示す関係が成り立つ。式(1)において、INVは、定格回転速度N0に対する制御時回転速度N1の比率N1/N0、すなわち回転速度比であり、K1,K2は定数である。
H=K1×INV2−K2×Q2 …(1)
H=−s×Q2+t×Q+u …(2)
一般に、ポンプの基準揚程曲線A0は、ポンプに固有の特性であり、個々の製品ごとに式(2)のような基準揚程曲線がグラフやデータ表によりメーカーから提供される。
H=α×Q2 …(3)
H1=H0×INV1 2 …(5)
Q1=Q0×INV1 …(6)
同じく、式(6)を用いて、制御時流量Q1と制御時回転速度比INV1から基準流量Q0を求めることもでき、基準流量Q0と制御時流量Q1から制御時回転速度比INV1を求めることもできる。
次に、ポンプの回転速度をインバータ制御した場合の流量と軸動力の関係について説明する。
一般に、定格回転速度N0で運転中のポンプからの吐き出し量すなわち流量Qとポンプの消費電力すなわち軸動力Eは、図3の基準軸動力曲線B0で表される。このようなポンプの基準軸動力曲線B0は、ポンプに固有の特性であり、個々の製品ごとにグラフやデータ表によりメーカーから提供される。この軸動力Eは、流量Qの2次関数で表すことができ、a,b,cを定数とすると、次式(7)のような関数式で近似できる。
E=−a×Q2+b×Q+c …(7)
E=β×Q3 …(8)
E1=E0×INV1 3 …(9)
また、式(9)を用いて、制御時軸動力E1と制御時回転速度比INV1から基準軸動力E0を求めることもでき、基準軸動力E0と制御時軸動力E1から制御時回転速度比INV1を求めることもできる。
図3に示したポンプ特性値算出の原理で説明したように、制御時運転点R1または基準運転点R0が特定されれば、そのときのポンプに関する負荷抵抗に対応する抵抗曲線Cを特定することができる。これにより、制御時運転点R1が既知の場合には、抵抗曲線Cに基づき、負荷抵抗が一定の状態において制御時運転点R1に対応する基準運転点R0を特定できる。
また、基準運転点R0と、制御時流量Q1、制御時揚程H1、制御時回転速度比INV1のいずれか1つとが既知の場合には、この既知の特性値と抵抗曲線Cとに基づき、負荷抵抗が一定の状態において基準運転点R0に対応する制御時運転点R1を特定できる。
また、基準動力点P0と、制御時流量Q1、制御時軸動力E1、制御時回転速度比INV1のいずれか1つとが既知の場合には、この既知の特性値と制御時軸動力曲線B1とに基づき、負荷抵抗が一定の状態において基準動力点P0に対応する制御時動力点P1を特定できる。
したがって、制御時運転点R1を特定する制御時流量Q1、制御時揚程H1、制御時回転速度比INV1のいずれか2つが入力特性値2として既知の場合には、制御時動力点P1における未知の制御時軸動力E1を求めることができる。
したがって、制御時動力点P1を特定する制御時軸動力E1と、制御時流量Q1または制御時回転速度比INV1のいずれかとからなる2つの特性値が既知であり、入力特性値2として取得可能な場合には、制御時運転点R1における未知の制御時揚程H1を求めることができる。
次に、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置の構成について説明する。
データ取得部11は、専用のデータ通信回路からなり、ポンプシステム5の各機器などの外部装置とデータ通信を行うことにより、特性値算出対象となるポンプに関する入力特性値2やプログラムなどの各種情報を取得する機能を有している。入力特性値2としては、特性値算出対象となるポンプに関する流量Q、揚程H、軸動力E、回転速度比INVのうち、少なくともいずれか2つを取得する。
画面表示部13は、LCDやPDPなどの画面表示装置からなり、演算処理部16からの出力に応じて、操作メニュー画面やポンプ特性値の算出結果などの各種情報を画面表示する機能を有している。
データ出力部14は、専用のデータ通信回路からなり、ポンプシステム5の各機器などの外部装置とデータ通信を行うことにより、演算処理部16で算出された出力特性値3を出力する機能を有している。
記憶部15で記憶される主な処理情報として、基準揚程曲線関数式15A、基準軸動力曲線関数式15B、および関数形状式15Cがある。
基準軸動力曲線関数式15Bは、定格回転速度N0(回転速度比=INV0)におけるポンプの流量Qと軸動力Eの関係、すなわち基準軸動力曲線を示す関数式である。
一方、関数形状式15Cは、抵抗曲線や制御時軸動力曲線など、ポンプの動作特性を示す各種関数式である。これら関数式は、各定数が確定しておらず、2次関数や3次関数など関数の形状だけを示す式である。
演算処理部16で実現される主な処理部として、基準運転点特定部16A、基準動力点特定部16B、および特性値算出部16Cがある。
基準動力点特定部16Bは、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と記憶部15の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定することにより、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する機能を有している。
次に、本発明の第1の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置の動作について説明する。
ポンプ特性値算出装置1は、ポンプシステム5において回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプについて、当該ポンプの運転状況を示す複数の特性値のうち、入力された既知の入力特性値2から未知の特性値を出力特性値3として算出する。この際、制御時軸動力E1が出力特性値3か入力特性値2か、すなわち他の特性値から制御時軸動力E1を算出するか制御時軸動力E1から他の特性値を算出するか、に応じてそのポンプ特性値算出過程を大別できる。
まず、図5〜図8を参照して、制御時軸動力が出力特性値の場合におけるポンプ特性値算出処理について説明する。図5は、本発明の第1の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置のポンプ特性値算出処理(制御時軸動力が出力特性値の場合)を示すフロー図である。図6は、本発明の第1の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置のポンプ特性値算出処理(制御時軸動力が出力特性値の場合)を示すフローチャートである。図7は、図6のポンプ特性値算出処理における基準運転点特定処理を示すフローチャートである。図8は、図6のポンプ特性値算出処理における基準動力点特定処理を示すフローチャートである。
制御時軸動力が出力特性値3の場合、図3の制御時運転点R1における制御時流量Q1、制御時揚程H1、および制御時回転速度比INV1のうち、いずれか2つが入力特性値2となる。ここでは、制御時流量Q1および制御時揚程H1を入力特性値2として制御時軸動力E1を算出する場合を例として説明する。
次に、特性値算出部16Cは、基準運転点特定部16Aにより、後述する図7の基準運転点特定処理を実行し、基準流量Q0を算出する(ステップ101)。
続いて、特性値算出部16Cは、基準動力点特定部16Bにより、後述する図8の基準動力点特定処理を実行し、基準軸動力E0を算出する(ステップ102)。
基準運転点特定部16Aは、特性値算出部16Cからの指示に応じて、図7の基準運転点特定処理を開始する。
まず、基準運転点特定部16Aは、記憶部15から制御時運転点R1を示す制御時流量Q1および制御時揚程H1を読み出すとともに(ステップ110)、記憶部15の関数形状式15Cから抵抗曲線Cの関数形状式として前述した式(3)を読み出し(ステップ111)、制御時流量Q1および制御時揚程H1から定数αを算出する(ステップ112)。これにより、抵抗曲線Cが特定される。
基準動力点特定部16Bは、特性値算出部16Cからの指示に応じて、図8の基準動力点特定処理を開始する。
まず、基準動力点特定部16Bは、記憶部15から基準流量Q0を読み出すとともに(ステップ120)、記憶部15から基準軸動力曲線B0として、式(7)の定数が確定している基準軸動力曲線関数式15Bを読み出す(ステップ121)。
続いて、基準動力点特定部16Bは、基準流量Q0と基準軸動力曲線B0とから基準軸動力E0を算出する(ステップ122)。これにより、基準軸動力曲線B0と制御時軸動力曲線B1との交点、すなわち基準動力点P0を特定し、この基準軸動力E0を記憶部15へ一時保存し(ステップ123)、一連の基準動力点特定処理を終了する。
まず、図9〜図12を参照して、制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合におけるポンプ特性値算出処理について説明する。図9は、本発明の第1の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置のポンプ特性値算出処理(制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合)を示すフロー図である。図10は、本発明の第1の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置のポンプ特性値算出処理(制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合)を示すフローチャートである。図11は、図10のポンプ特性値算出処理における基準運転点特定処理を示すフローチャートである。図12は、図10のポンプ特性値算出処理における基準動力点特定処理を示すフローチャートである。
制御時軸動力が入力特性値2に含まれる場合、図3の制御時運転点R1における制御時流量Q1、制御時揚程H1、および制御時回転速度比INV1のうち、いずれか1つが入力特性値2となる。ここでは、制御時流量Q1と制御時軸動力E1を入力特性値2として制御時揚程H1を算出する場合を例として説明する。
続いて、特性値算出部16Cは、基準動力点特定部16Bにより、後述する図11の基準動力点特定処理を実行し、基準流量Q0を算出する(ステップ151)。
次に、特性値算出部16Cは、基準運転点特定部16Aにより、後述する図11の基準運転点特定処理を実行し、基準揚程H0を算出する(ステップ152)。
基準動力点特定部16Bは、特性値算出部16Cからの指示に応じて、図11の基準動力点特定処理を開始する。
まず、基準動力点特定部16Bは、記憶部15から制御時動力点P1を示す制御時流量Q1および制御時軸動力E1を読み出すとともに(ステップ160)、記憶部15の関数形状式15Cから制御時軸動力曲線B1の関数形状式として前述した式(8)を読み出し(ステップ161)、制御時流量Q1および制御時揚程H1から定数βを算出する(ステップ162)。これにより、制御時軸動力曲線B1が特定される。
基準運転点特定部16Aは、特性値算出部16Cからの指示に応じて、図12の基準運転点特定処理を開始する。
まず、基準運転点特定部16Aは、記憶部15から基準動力点P0の基準流量Q0を読み出すとともに(ステップ170)、記憶部15から基準揚程曲線A0として、前述した式(2)の定数が確定している基準揚程曲線関数式15Aを読み出す(ステップ171)。そして、基準流量Q0と基準揚程曲線A0とから基準揚程H0を算出し(ステップ172)、得られた基準揚程H0を基準流量Q0とともに基準運転点R0として記憶部15へ一時保存し(ステップ173)、一連の基準運転点特定処理を終了する。
このように、本実施の形態は、演算処理部16に、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線Cと記憶部15の基準揚程曲線A0との交点からなる基準運転点R0を特定することにより、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量Q0または基準揚程H0を算出する基準運転点特定部16Aと、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線B1と記憶部15の基準軸動力曲線B0との交点からなる基準動力点P0を特定することにより、定格回転速度N0で運転した際のポンプの基準流量Q0または基準軸動力E0を算出する基準動力点特定部16Bとを設けている。
また、ポンプの回転速度がいずれの値であっても、抵抗曲線や制御時軸動力曲線を特定することができ、ポンプの回転速度に対して離散的な動作特性データを用いる場合のように近似処理や補間処理を行う必要がない。このため、高い精度でポンプの特性値を算出することができる。
次に、図13を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置について説明する。図13は、本発明の第2の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置のポンプ特性値算出処理を示すフローチャートである。
次に、図13を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかるポンプ特性値算出処理について説明する。
ポンプ特性値算出装置1の演算処理部16は、操作入力部12で検出されたオペレータによるポンプ特性値算出処理の開始指示操作に応じて、特性値算出部16Cにより、図13のポンプ特性値算出処理を開始する。
次に、特性値算出部16Cは、制御時揚程H1を仮定し、記憶部15へ一時保存する(ステップ201)。この際、制御時揚程H1のとりうる値を仮定範囲として予め定めておき、この仮定範囲の上限または下限から順に所定間隔で制御時揚程H1の特性値を仮定していけばよい。
その後、特性値算出部16Cは、前述した図6のステップ103〜ステップ105と同様にして、基準流量Q0および基準軸動力E0からなる基準動力点P0と制御時軸動力曲線B1の関数形状式とから、制御時軸動力曲線B1を特定し(ステップ204)、この制御時軸動力曲線B1と記憶部15から読み出した入力特性値2の制御時軸動力E1とから、制御時動力点P1における制御時流量Q1を算出し、記憶部15へ一時保存する(ステップ205)。
続いて、特性値算出部16Cは、この抵抗曲線Cと記憶部15から読み出した制御時動力点P1における制御時流量Q1とに基づいて、検証用制御時揚程H1’を算出する(ステップ207)。
一方、両者の誤差が予め設定されている所定の許容範囲内にある場合(ステップ208:YES)、特性値算出部16Cは、当該仮定特性値である制御時揚程H1を出力特性値3として記憶部15へ一時保存し(ステップ209)、一連のポンプ特定値算出処理を終了する。
このように、本実施の形態は、データ取得部11により、ポンプに関する制御時回転速度比INV1と制御時軸動力E1とを入力特性値2として取得し、特性値算出部16Cにより、制御時揚程H1を仮定特性値として仮定し、基準運転点特定部16Aにより、制御時回転速度比INV1と仮定特性値である制御時揚程H1に基づいて基準運転点R0におけるポンプの基準流量Q0を算出し、基準動力点特定部16Bにより、この基準流量Q0に基づいて基準動力点P0におけるポンプの基準軸動力E0を算出している。
次に、図14を参照して、本発明の第3の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置について説明する。図14は、本発明の第3の実施の形態にかかるポンプ特性値算出装置のポンプ特性値算出処理を示すフローチャートである。
次に、図14を参照して、本発明の第3の実施の形態にかかるポンプ特性値算出処理について説明する。
ポンプ特性値算出装置1の演算処理部16は、操作入力部12で検出されたオペレータによるポンプ特性値算出処理の開始指示操作に応じて、特性値算出部16Cにより、図14のポンプ特性値算出処理を開始する。
次に、特性値算出部16Cは、制御時流量Q1を仮定し、記憶部15へ一時保存する(ステップ301)。この際、制御時流量Q1のとりうる値を仮定範囲として予め定めておき、この仮定範囲の上限または下限から順に所定間隔で制御時流量Q1の特性値を仮定していけばよい。
次に、特性値算出部16Cは、基準動力点特定部16Bで算出した基準流量Q0に基づいて、基準運転点特定部16Aにより前述と同様に図11の基準運転点特定処理を実行して基準揚程H0を算出する(ステップ304)。
続いて、特性値算出部16Cは、この抵抗曲線Cと記憶部15から読み出した入力特性値2である制御時運転点R1における制御時揚程H1とに基づいて、検証用制御時流量Q1’を算出する(ステップ305)。
一方、両者の誤差が予め設定されている所定の許容範囲内にある場合(ステップ306:YES)、特性値算出部16Cは、当該仮定特性値である制御時揚程H1を出力特性値3として記憶部15へ一時保存し(ステップ307)、一連のポンプ特定値算出処理を終了する。
このように、本実施の形態は、データ取得部11により、ポンプに関する制御時揚程H1と制御時軸動力E1とを入力特性値2として取得し、特性値算出部16Cにより、制御時流量Q1を仮定特性値として仮定し、基準動力点特定部16Bにより、制御時軸動力E1および制御時流量Q1からなる制御時動力点P1と制御時軸動力曲線の関数形状式15Cとに基づいてポンプの制御時軸動力曲線B1を特定し、この制御時軸動力曲線B1と基準軸動力曲線B0との交点から基準動力点P0における基準流量Q0を算出している。
以上の各実施の形態では、ポンプ特性値算出の原理で説明した各式を用いて、所望する未知の出力特性値3を算出する例についてそれぞれ説明したが、これら各式の用い方については前述した例に限定されるものではない。例えば制御時運転点R1から基準運転点R0を特定する際、抵抗曲線Cを用いる方法と制御時回転速度比INV1を用いる方法がある。したがって、任意の特性値を求める方法として異なる式を用いて算出する方法が複数ある場合には、いずれの方法を用いてもよい。
Claims (6)
- 回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプについて、当該ポンプの運転状況を示す複数の特性値のうち、入力された既知の入力特性値から未知の特性値を出力特性値として算出するポンプ特性値算出装置であって、
所定の基準回転速度でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線と、基準回転速度でのポンプに関する流量と軸動力の関係を示す基準軸動力曲線とを記憶する記憶部と、
制御時回転速度で運転中のポンプの特性を示す制御時流量、制御時揚程、制御時軸動力、および回転速度比のうちのいずれか2つを入力特性値として取得するデータ取得部と、
任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と前記記憶部の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する基準運転点特定部と、
任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と前記記憶部の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する基準動力点特定部と、
前記入力特性値に基づいて、前記基準運転点特定部および前記基準運転点特定部により基準運転点および基準動力点における前記特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値として算出する特性値算出部と
を備えることを特徴とするポンプ特性値算出装置。 - 請求項1に記載のポンプ特性値算出装置において、
前記記憶部は、制御時軸動力曲線に関する関数形状式を記憶し、
前記データ取得部は、ポンプに関する制御時流量、制御時揚程、および回転速度比のうちのいずれか2つを入力特性値として取得し、
前記基準運転点特定部は、前記データ取得部で取得された入力特性値に基づいて基準運転点における基準流量を算出し、
前記基準動力点特定部は、前記基準運転点特定部で算出された基準流量に基づいて基準動力点における基準軸動力を算出し、
前記特性値算出部は、前記基準運転点特定部で算出された基準流量および前記基準動力点特定部で算出された基準軸動力からなる基準動力点と前記記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて制御時軸動力曲線を特定し、制御時流量と制御時軸動力曲線とから制御時軸動力を出力特性値として算出する
ことを特徴とするポンプ特性値算出装置。 - 請求項1に記載のポンプ特性値算出装置において、
前記記憶部は、制御時軸動力曲線と抵抗曲線に関する関数形状式をそれぞれ記憶し、
前記データ取得部は、ポンプに関する制御時流量と制御時軸動力とを入力特性値として取得し、
前記基準動力点特定部は、前記データ取得部で取得された入力特性値からなる制御時動力点と前記記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいてポンプの制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と基準軸動力曲線との交点から基準動力点における基準流量を算出し、
前記基準運転点特定部は、前記基準動力点特定部で算出された基準流量に基づいて、基準運転点における基準揚程を算出し、
前記特性値算出部は、前記基準動力点特定部で算出された基準流量と前記基準運転点特定部で算出された基準揚程と前記記憶部の抵抗曲線関数形状式とに基づいてポンプの抵抗曲線を特定し、この抵抗曲線と制御時流量とからポンプの制御時揚程または回転速度比を出力特性値として算出する
ことを特徴とするポンプ特性値算出装置。 - 請求項1に記載のポンプ特性値算出装置において、
前記記憶部は、制御時軸動力曲線に関する関数形状式を記憶し、
前記データ取得部は、ポンプに関する制御時揚程または回転速度比のいずれかと制御時軸動力とを入力特性値として取得し、
前記基準運転点特定部は、前記データ取得部で取得された制御時揚程または回転速度比のいずれか一方と、制御時揚程または回転速度比のいずれか他方について仮定した特性値からなる仮定特性値とに基づいて、基準運転点における基準流量を算出し、
前記基準動力点特定部は、前記基準運転点特定部で算出された基準流量に基づいて基準動力点における基準軸動力を算出し、
前記特性値算出部は、前記基準運転点特定部で算出された基準流量および前記基準動力点特定部で算出された基準軸動力からなる基準動力点と前記記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と制御時軸動力とに基づいて仮定特性値に対応する検証用特性値を算出し、この検証用特性値と仮定特性値の比較結果に応じて当該仮定特性値を出力特性値として算出する
ことを特徴とするポンプ特性値算出装置。 - 請求項1に記載のポンプ特性値算出装置において、
前記記憶部は、制御時軸動力曲線と抵抗曲線に関する関数形状式をそれぞれ記憶し、
前記データ取得部は、ポンプに関する制御時揚程または回転速度比のいずれかと制御時軸動力とを入力特性値として取得し、
前記基準動力点特定部は、前記データ取得部で取得された制御時揚程または回転速度比のいずれか一方と、ポンプの制御時流量について仮定した特性値からなる仮定特性値と、前記記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて、ポンプの制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と基準軸動力曲線との交点から基準動力点における基準流量を算出し、
前記基準運転点特定部は、前記基準動力点特定部で算出された基準流量に基づいて基準運転点におけるポンプの基準揚程を算出し、
前記特性値算出部は、前記基準動力点特定部で算出された基準流量と前記基準運転点特定部で算出された基準揚程と前記記憶部の抵抗曲線関数形状式とに基づいてポンプの抵抗曲線を特定し、この抵抗曲線と入力特性値である制御時揚程または回転速度比とから仮定特性値である制御時流量に対応する検証用制御時流量を算出し、この検証用制御時流量と制御時流量の比較結果に応じて当該仮定特性値である制御時流量を出力特性値として算出する
ことを特徴とするポンプ特性値算出装置。 - 回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプについて、記憶部、データ取得部、および演算処理部を備えるポンプ特性値算出装置を用いて、当該ポンプの運転状況を示す複数の特性値のうち、入力された既知の入力特性値から未知の特性値を出力特性値として算出するポンプ特性値算出であって、
前記記憶部により、所定の基準回転速度でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線と、基準回転速度でのポンプに関する流量と軸動力の関係を示す基準軸動力曲線とを記憶する記憶ステップと、
前記データ取得部により、制御時回転速度で運転中のポンプの特性を示す制御時流量、制御時揚程、制御時軸動力、および回転速度比のうちのいずれか2つを入力特性値として取得するデータ取得ステップと、
前記演算処理部により、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と前記記憶部の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する基準運転点特定ステップと、
前記演算処理部により、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と前記記憶部の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する基準動力点特定ステップと、
前記演算処理部により、前記入力特性値に基づいて、前記基準運転点特定ステップおよび前記基準運転点特定ステップにより基準運転点および基準動力点における前記特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値として算出する特性値算出ステップと
を備えることを特徴とするポンプ特性値算出方法。
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