JP2012154286A - 給水装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】給水装置の目標圧力設定手段は、可変速制御手段により前記電動機を可変速に運転し、圧力検出手段が検出した圧力が設定された第1の目標圧力に達した場合で、かつ、この場合の電動機の回転速度における記憶手段に記憶された定格電流値に電流検出手段が検出した電流値が達した場合に、電動機の回転速度を記憶手段により第1の回転速度として記憶し、可変速制御手段により電動機を可変速に運転し、圧力検出手段が検出した圧力が第1の目標圧力よりも低く設定された第2の目標圧力に達した場合に、電動機の回転速度を記憶手段により第2の回転速度として記憶し、第1の目標圧力と第1の回転速度、及び、第2の目標圧力と第2の回転速度を用いて、使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成する。
【選択図】図3
Description
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、給水を行うポンプと、ポンプを駆動する電動機と、電動機を可変速に駆動する可変速制御手段と、可変速制御手段から前記電動機に流す電流の電流値を検出する電流検出手段と、ポンプの吐出側の圧力を検出する圧力検出手段と、電動機の回転速度に応じて決まる定格電流値を記憶する記憶手段と、使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成する目標圧力設定手段と、目標圧力設定手段が生成した関係式を用いて、圧力検出手段が検出する圧力が使用水量に対する目標圧力となるように、可変速制御手段を制御する制御手段と、を備え、目標圧力設定手段は、可変速制御手段により前記電動機を可変速に運転し、圧力検出手段が検出した圧力が設定された第1の目標圧力に達した場合で、かつ、この場合の電動機の回転速度における記憶手段に記憶された定格電流値に電流検出手段が検出した電流値が達した場合に、電動機の回転速度を記憶手段により第1の回転速度として記憶し、可変速制御手段により電動機を可変速に運転し、圧力検出手段が検出した圧力が第1の目標圧力よりも低く設定された第2の目標圧力に達した場合に、電動機の回転速度を記憶手段により第2の回転速度として記憶し、第1の目標圧力と第1の回転速度、及び、第2の目標圧力と第2の回転速度を用いて、使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成する。
H0=(PM−PL)/(Nm−Nb)×(Nx−Nb)+PL---------------(1) (2次曲線の場合)
H0=(PM−PL)/(Nm−Nb)2×(Nx−Nb)2+PL-----------(2)
ここで、Nxは変数であり、現在運転している周波数を示す。このNxを上記した近似式(1)式、又は、(2)式に代入することにより、目標圧力H0が求まる。そして、給水圧力(圧力センサ8の検出圧力)がこの目標圧力H0と等しくなるよう運転周波数を制御することにより、末端圧力一定制御を実現することが可能である。なお、式(1)、又は式(2)のPM=PLとすれば吐出圧力一定制御となり、この末端圧力一定制御の特異解としてこれに含まれるものである。
まず上記した通り第1の目標圧力であるPMを設定する。このPMの設定はより簡易であることが望ましく、その詳細は後で説明する。
ここで、図4に示すように、Haは実揚程、Hpは所要末端圧力ヘッドであり大体10mとされている。図4にはこれらの関係を簡単に示した図であり、したがってPMは以下のような関係となる。
PM(仕様点で全揚程に相当)=Ha(実揚程)+Hf(配管抵抗)+Hp(所要末端圧力ヘッド)
本実施例では、Hf(配管抵抗)=0.2Haとし、Hp(所要末端圧力ヘッド)を10mとしているため、上記PMは以下のような関係式で表される。
PM=Ha+0.2Ha+10
すると、
Ha=(PM−10)/1.2
であり、PLはHa(実揚程)とHp(所要末端圧力ヘッド)の和(=PM―Hf(配管抵抗))で表されるため、結局PLは以下のように求められる。
PL=Ha+Hp=((PM−10)/1.2)+10
ここで、図3に示すように、PLはポンプ全停止の状態からはじめに運転するポンプの始動圧力ヘッドに、PMは、ポンプの最後に停止する停止圧力ヘッド(周波数をNb‘まで高めて停止)に用いる。なお、これらのPL、PMは上下に数mの圧力差を設けることもある。
Nb=Nb‘√(PL/PM)
これにより、下限側第2座標が得られる。
吐き出し圧力一定制御の目標圧力をPMの他にPLを加え、前述したようにPM一定制御でNmを獲得し上限側第1座標が得られたら、使用水量の減少に伴い、インバータ周波数がNmよりΔNだけ下がったら、目標圧力をPLに切り替えこれの一定制御を実行する。使用水量の減少に伴い、締め切り運転付近(使用水量0付近)点O1でのインバータ周波数Nbを検出する。これにより、下限側第2座標が得られる。目標圧力の変化大に不都合があれば、PMとPLの間に適宜複数の目標圧力を設けて徐々に目標圧力を減らすようにしても良い。末端圧力一定制御の周波数パラメータが確定するまで、これらの目標圧力を段階的に切り替えて吐き出し圧力一定制御運転を行えば、目標圧力の変化を小さくすることができる。
図7において、400ステップで例えば次の401ステップのイニシャル処理に備えて割り込み禁止処理D1を実行する。イニシャル処理ではレジスタ、割り込みベクタ、メモリー、スタックポインタなど各種の初期化処理を実行し起動準備を行う。そして、402ステップで図9メモリマップに示すパラメータを初期化の必要なものは初期化し、固定データは固定データとし、それぞれ記憶部のアドレスに保存する。ここで、末端圧一定制御演算式を構成するパラメータPM,PL、運転に必要なパラメータ、Hon、Hoff等のパラメータは初期値として妥当なデータが記憶部のRAMに保存される。インバータ駆動時のモータ電流の定格電流値Itが固定でータとして、記憶部のEEROM(M0)に保存される。403ステップでは、Nm,Nbは、例えば00hとか0ffhとか特別なデータとして初期化しておく。Nm,Nbにこれらの値と異なるデータが格納された時、これらのパラメータが確定したものと判定が容易となる。これらのパラメータが確定したら、末端圧力一定制御、そうでなければ吐き出し圧一定制御によって、Nm、Nbを獲得するのである。
処理Aの503ステップでボリュームのつまみが操作されたか、あるいは、操作部12(または操作部14)のパラメータ設定用のキーが押された判定する。ここで、パラメータ設定モードの状態にあるのか、そうでないのか、動作状態を安定にするために、例えばアップ、ダウン両キーを長押ししたら、パラメータPMを読み込み設定処理の505ステップへ進み、もう一度押したら、ここから脱出して504ステップへ抜けるようにする。
411ステップでH0+2m=Hならば、目標圧力ヘッドH0と給水圧が等しいこと示しており、413,414、415ステップへ進み演算式による目標圧力ヘッド設定更新処理を実行する。413,414ステップでは前述同様に処理が初回であるかの判定とNm、Nbが確定しているかの判定を実行する。確定していれば415ステップへ進む。
415ステップでは、前述のように演算式(1)または式(2)により、メモリーM100〜M108に格納しているデータを使用して演算式を自動生成する。そして、この演算式に現在のインバータ周波数を代入して目標圧力ヘッドを更新し、411ステップへジャンプする。このときは、更新された目標圧力ヘッドと圧力センサの検出した値と比較することになる。以下、これ以降の処理を続けていく。
1ステップ
前記目標圧力設定手段の操作と前記表示部の圧力表示に基づいて第1の目標圧力PMを設定し、当該第1の目標圧力PMを記憶部に記憶させ、この第1の目標圧力PMによる吐出し圧力一定制御運転して、水量を増加させ(給水管に取り付けた仕切り弁を徐々に開)前記可変速駆動手段の周波数を増速させ、前記電流検出手段が前記記憶部記憶している定格電流を検出した時の周波数Nmを記憶部に記憶させ、水量を減少させ(給水管に取り付けた仕切り弁を徐々に閉じる)前記可変速駆動手段の周波数を減速させ、締め切り時(水量0)の周波数をNb‘として記憶する。
2ステップ
前記第2座標を構成するの第2の目標圧力PLを前記第1の目標圧力PMをもとに配管抵抗曲線の傾き係数γにより、PL=PM*γの演算により求め前記記憶部に記憶し、これに対応する第2の周波数Nbを1ステップで求めた締め切り時(水量0)の周波数をNb‘により Nb=Nb‘*√(PL/PM)の演算により求め記憶部に記憶する。
1、2ステップで獲得したパラメータ(設定値)に基づいて、末端圧力一定制御の演算式と自動運転に必要なパラメータの自動生成又は自動更新をする。
(直線近似の場合)
H0=(PM−PL)*(Nm−Nb)/(Nx−Nb)+PL
(2次曲線の場合)
H0=(PM−PL)*(Nm−Nb)2/(Nx−Nb)2+PL
運転に必要なパラメータHonとHoffをHon=PL+−α、Hoff=PM+−βと決定。
1ステップ
目標圧力設定手段の操作と表示部の圧力表示に基づいて第1の目標圧力PMを設定し、当該第1の目標圧力PMを記憶部に記憶させ、この第1の目標圧力PMによる吐出し圧力一定制御運転して、水量を増加させ(給水管に取り付けた仕切り弁を徐々に開)前記可変速駆動手段の周波数を増速させ、前記電流検出手段が前記記憶部記憶している定格電流を検出した時の周波数Nmを記憶部に記憶させる。
2ステップ
第2座標を構成するの第2の目標圧力PLを前記第1の目標圧力PMをもとに配管抵抗曲線の傾き係数γにより、PL=PM*γの演算により求め前記記憶部に記憶する。この第2の目標圧力PLによる吐出し圧力一定制御運転して、水量を減少させ(給水管に取り付けた仕切り弁を徐々に閉じる)前記可変速駆動手段の周波数を減速させ、締め切り運転(水量0)の時の周波数Nbを記憶部に記憶させる。
3ステップ
1、2ステップで獲得したパラメータ(設定値)に基づいて、末端圧力一定制御の演算式と自動運転に必要なパラメータの自動生成又は自動更新をする。
(直線近似の場合)
H0=(PM−PL)*(Nm−Nb)/(Nx−Nb)+PL
(2次曲線の場合)
H0=(PM−PL)*(Nm−Nb)2/(Nx−Nb)2+PL
運転に必要なパラメータHonとHoffをHon=PL+−α、Hoff=PM+−βと決定。
図10は、実施例の2台ポンプを用いた給水装置の配管系統図及び制御回路図を示したものである。図1に1−2の吸込み管、2−3〜2−4の仕切り弁、モータ4−2によって駆動され、吸込み管1−2を介して吸込み側の水を需要側へ送水するポンプ3−2、5−2の逆止め弁、9−2のフロースイッチ、ELB−2の漏電遮断器、モータ4−2を可変速駆動するインバータINV2を追加したものであり、図1において説明したものについては、同様であるため説明を省略する。そして、制御装置CUからの速度指令信号f2によって所定の指令周波数、指令電圧をインバータINV2に与える。また、この指令周波数、指令電圧に対しインバータの現在周波数としてf20を制御装置CUに返す。
H0=(PH−PM)/(Nm−Nb’)×(Nx−Nb’)+PM----------(3)
(2次曲線の場合)
H0=(PH−PM)/(Nm−Nb’)2×(Nx−Nb’)2+PM------(4)
この演算式を生成すれば、現在運転している周波数であり、変数のNxを(3)(4)式に代入することにより目標圧力H0が求まる。そして、圧力センサ8が検出する給水圧力を求まった目標圧力H0と等しくなるよう運転周波数を制御することにより、抵抗曲線E上に運転点がのるように制御を行うことが可能となる。すなわち、末端圧力一定制御を行うことができる。なお、演算式(3)(4)のPH=PLとした場合には吐出圧力一定制御となるが、これも末端圧力一定制御の特異解として含まれるものである。
ステップ1
まず簡易な方法によって人為的にPHを設定する。次に1台運転時と同様に、このPHに基づいて次のようにPLを算出し決定する。
ここで、図4に示すように、Haは実揚程、Hpは所要末端圧力ヘッドであり大体10mとされている。図4にはこれらの関係を簡単に示した図であり、したがってPMは以下のような関係となる。
PH(仕様点で全揚程に相当)=Ha(実揚程)+Hf(配管抵抗)+Hp(所要末端圧力ヘッド)
本実施例では、Hf(配管抵抗)=0.2Haとし、Hp(所要末端圧力ヘッド)を10mとしているため、上記PMは以下のような関係式で表される。
PH=Ha+0.2Ha+10
すると、
Ha=(PH−10)/1.2
であり、PLはHa(実揚程)とHp(所要末端圧力ヘッド)の和(=PH―Hf(配管抵抗))で表されるため、結局PLは以下のように求められる。
PL=Ha+Hp=((PH−10)/1.2)+10
次に、PHも前術の操作で得られたPHに基づいて決定する。即ち、PH=γ*PH
で算出して決定する。γは大体、0.5〜0.7位であり予め使用するポンプの性能から
予測する。ポンプ性能の傾向を予測しておけば、ポンプ性能データ(試験表)がなくても良いし、性能が分からなくても良い。γの値の如何によっては、抵抗曲線Eが折れ線となるが、実用上問題とならないよう決定することが肝要である。
ステップ1でPH、PM、PLが決定したら、随時インバータ駆動によるモータ電流をチエックしながらPM一定制御を実行する。加えて、このPM一定制御を実行時に締め切り運転付近のインバータ周波数Nb’とインバータ電流(Icと名づける)を検出し記憶部に記憶しておく。これは、1台運転時ステップ2と同様にして得る。得られたパラメータPH、PM、PLとインバータ周波数Nm、Nb、Nb‘は適宜記憶部に記憶しておく。これらを利用し、上限側座標O3をPHとNmで下限側座標O0をPMとNb’とで構成する。
具体的には、パラメータNm、Nb,Nb’が確定しなければ末端圧一定制御をせず、ポンプ1台ではPMを、ポンプ2台ではPHを目標圧力とする吐き出し圧力一定制御とするアルゴリズムにしておけば、使用水量が0から仕様点まで運転されるので運転中に必要なパラメータが全て得られる。
1台運転時始動圧力、停止圧力は前述の1台運転時ステップ3と同じであるから説明を省く。次発ポンプの並列導入、解除圧力ヘッドを例えばそれぞれHton、Htoffとし、
Hton=PM−α、Htoff=PM−βとして算出し適宜記憶部に記憶しておく。
これらの処理は、図11の110ステップで演算し記憶部に記憶する処理を実行する。α、βを0とすれば、Hton=PM、Htoff=PMとなる。Hton、Htoffの記憶部を確保せず、始動停止に直接PMを用いても良い。以上の方法によれば、従来必要としていたポンプ性能を特定するための特定のインバータ周波数とこの周波数で運転した時のポンプ締め切り圧力、更には複数の水量Q、揚程Hのポンプ性能データが必要なくなることは前述の1台運転時と同様である。又、図7に示したポンプ性能曲線Iは仮想して記載したもので、必ずしも分かっていなくても良い。更に述べるとポンプ性能が分からなくても良い。
一般に水理計算によって、PL=実揚程(Ha)+所要末端圧力ヘッド(Hp)として求める(図4参照)。
PHは、全揚程(図12参照)に相当しポンプの最後に停止する停止圧力ヘッド(周波数をNstまで高めて停止)であり、2台運転区間の上限目標圧力ヘッドである。
PMは、1台運転区間では上限目標圧力ヘッド、2台運転区間では下限目標圧力ヘッド(m)である。
Htonは、2台目並列導入圧力である。
Htoffは、2台目並列解除圧力ヘッドである。
Nmは、1台運転時ポンプ最高周波数である。
Nbは、1台運転時ポンプ最低周波数である。Nb=Nb’√(PL/PM)にて求める。 又は、PL一定制御時の締め切り運転付近で検出周波数として求める。
Nb’はPM一定制御時の締め切り運転付近で検出周波数であり、2台運転時はポンプ最低周波数である。
NcはPM一定制御時の締め切り運転付近で検出電流値である。
Nm×2は、2台並列運転時ポンプ最高周波数である。
また、Nxは現在周波数であり、変数である。この値を演算式(1)、(2)または(3)、(4)に代入すると、現在周波数における目標圧力ヘッドが生成される。以上により、目標圧力ヘッドの変更を行う際には、PHを変更すれば、全てのパラメータが運転中に自動的に変更することができる。
並列導入条件は
(1)可変速ポンプのインバータの運転周波数がNm以上となり、又はこの状態が所定時間継続すし、圧力センサの検出した給水圧力がHton以下となり、又はこの状態が所定時間継続すること。
(2)可変速ポンプのインバータ運転電流が定格電流It以上となり、又はこの状態が所定時間継続すること。
(3)圧力センサの検出した給水圧力がHton以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、可変速ポンプのインバータ運転電流が定格電流It以上となり、又はこの状態が所定時間継続すること。
(4)可変速ポンプのインバータの運転周波数がNm以上となり、又はこの状態が所定時間継続し、可変速ポンプのインバータ運転電流が定格電流It以上となり、又はこの状態が所定時間継続すること。
(5)可変速ポンプのインバータの運転周波数がNm以上となり、又はこの状態が所定時間継続し、圧力センサの検出した給水圧力がHt以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、可変速ポンプのインバータ運転電流が定格電流It以上となり、又はこの状態が所定時間継続すること。
である。
(1)可変速ポンプのインバータの運転周波数がNb’以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、圧力センサの検出した給水圧力がHtoff以上となり、又はこの状態が所定時間継続することである。
(2)可変速ポンプのインバータ運転電流がIc以下となり、又はこの状態が所定時間継続すること。
(3)可変速ポンプのインバータの運転電流がIc以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、圧力センサの検出した給水圧力がHtoff以上となり、又はこの状態が所定時間継続すること。
(4)可変速ポンプのインバータの運転周波数がNb‘以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、可変速ポンプのインバータの運転電流がIc以下となり、又はこの状態が所定時間継続すること。
(5)可変速ポンプのインバータの運転周波数がNb‘以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、可変速ポンプのインバータ運転電流がIc以下となり、又はこの状態が所定時間継続し、圧力センサの検出した給水圧力がHtoff以上となり、又はこの状態が所定時間継続すること。
である。
図13は図7に1台以上ポンプの交互切り替え処理を追加したものであり、図14は1台以上のポンプの並列導入及び解除処理を示したものである。これらにおいて、図7と同じステップ番号で示しているものは同じ処理なので説明を省く。尚、409,414ステップでは、1台運転時のパラメータNm、Nbに加え2台運転時に必要なパラメータNb’、Icも確立しているか判定する。更に、410ステップでは末端圧力一定制御のパラメータが確定せず、吐き出し圧力一定制御の目標圧力をポンプの運転台数によって設定する処理を追加している。即ち、1台の場合はH0=PM、2台の場合はH0=PH、n台の場合はH0=Pnである。
(2)先行しているポンプを可変速ポンプから定速ポンプに変更し、追従して運転する最初のポンプを可変速ポンプとし、次に追従して運転する都度、ポンプを定速ポンプ(インバータが周波数固定速制御)として作用させる。勿論、定速ポンプの周波数はNm周波数を出力し、運転周波数がNmを越えないようにする。
(1)現在運転している可変速ポンプ(インバータが周波数制御)を停止、運転中の定速ポンプのうち最初に運転しているポンプを可変速ポンプに変更し、そのポンプのインバータの運転周波数はNb‘を越えないようにする。
(2)運転している可変速ポンプはそのままにし、運転中の定速ポンプのうち最初に運転しているポンプを停止する。
(直線近似の場合)
H0=(Pn−Pn−1)*(Nm−Nmn−1)/(Nx−Nmn−1)+Pn−1
----------------(5)
(2次曲線の場合)
H0=(Pn−Pn−1)*(Nm−Nmn−1)2/(Nx−Nmn−1)2+Pn−1 ----------------(6)
ここで、Nxは変数であり、現在運転している周波数を(5)(6)式に代入することにより目標圧力H0を求めることができる。
また、演算式(5)(6)のPn=Pn−1とした吐出圧力一定制御もこの末端一定制御の特異解としてこれに含まれるものである。次に、アルゴリズムについて述べる。
前述と人為的操作によって前記Pnを設定する。1台運転時のステップ1と同様に、このPnに基づいて次のように1台運転時PLを算出し決定する。
PL=Ha+Hp=((Pn−10)/1.2)+10
ここで、Ha、Hpの意義、求め方は前述と同じであるから説明を省く。
ステップ1でPn、Pn−1,......、PLが決定したら、前述したPM一定制御時に獲得したNb‘からNmn−1、Nmn−2,......を次の演算によって求める。
Nmn−1=Nb‘*√(Pn−1/PM)、Nmn−2=Nb‘*√(Pn−2/PM)
,......
これらの得られたパラメータPn、Pn−1、PLとインバータ周波数Nm、.......、Nn−1、Ncn−1は適宜記憶部に記憶しておく。これらを利用し、n台運転区間の上限側座標OnをPnとNmで下限側座標On−1をPn−1とNmn−1とで構成する。
Nmn−1、Nmn−2,......の演算を追加する。
ポンプn−1台から次発ポンプnの並列導入、解除圧力ヘッドを例えばそれぞれHtonn−1、Htoffn−1とし、Htonn−1=Pn−1−α、Htoffn−1=Pn−1−βとして算出し適宜記憶部に記憶しておく。α、βを0とすれば、Htonn−1=Pn−1、Htoffn−1=Pn−1となる。これらの処理は、図14の110ステップの処理に追加し、実行する。
1ステップ
目標圧力設定手段の操作と前記表示部の圧力表示に基づいて第nの目標圧力Pnを設定し、当該第nの目標圧力Pnを記憶部に記憶させ、1台運転時に又は1台運転させ、目標圧力をPMとした吐出し圧力一定制御運転して、水量を増加させ(給水管に取り付けた仕切り弁を徐々に開)前記可変速駆動手段の周波数を増速させ、前記電流検出手段が前記記憶部記憶している定格電流を検出した時の周波数Nmを第nの周波数として記憶部に記憶させる。これによって、第n座標を獲得する。
2ステップ
第n−1座標を構成するの第n−1の目標圧力Pn−1を前記第nの目標圧力Pnをもとに予め定めた係数γ1を乗じて求めこれを記憶部に記憶し、ポンプ1台運転時又はポンプ1台運転をさせ、目標圧力をPMとした吐出し圧力一定制御運転して、水量を絞って締め切り運転したときの周波数Nb‘を求め、これにより第n−1の周波数Nmn−1をNmn−1=Nb‘*√(Pn−1/PM)と演算して求めこれを記憶部に記憶し、これによって第n−1座標を獲得する。
3ステップ
1、2ステップで獲得したパラメータ(設定値)に基づいて、n台運転中の末端圧力一定制御の演算式と自動運転に必要なパラメータの自動生成又は自動更新をする。
H0=(Pn−Pn−1)*(Nm−Nmn−1)/(Nx−Nmn−1)+Pn−1
(2次曲線の場合)
H0=(Pn−Pn−1)*(Nm−Nmn−1)2/(Nx−Nmn−1)2+Pn−1
上記した末端圧力一定制御の演算式又は運転に必要な運転パラメータの別の獲得方法について、次のステップに従って、獲得するようにしてもよい。
1ステップ
前記目標圧力設定手段の操作と前記表示部の圧力表示に基づいて第nの目標圧力Pnを設定し、当該第nの目標圧力Pnを記憶部に記憶させ、1台運転時に又は1台運転させ、目標圧力をPMとした吐出し圧力一定制御運転して、水量を増加させ(給水管に取り付けた仕切り弁を徐々に開)前記可変速駆動手段の周波数を増速させ、前記電流検出手段が前記記憶部記憶している定格電流を検出した時の周波数Nmを第nの周波数として記憶部に記憶させる。これによって、第n座標を獲得する。
2ステップ
前記第n−1座標を構成するの第n−1の目標圧力Pn−1を前記第nの目標圧力Pnをもとに予め定めた係数γ1を乗じて求めこれを記憶部に記憶し、ポンプn台運転時にn−1台からn台あるいはn台からn−1台に増台あるいは減台する点付近での運転時又は運転をさせ、第n−1の目標圧力Pn−1による吐出し圧力一定制御運転してインバータ周波数を検出し、これを第n−1の周波数Nmn−1として記憶部に記憶し、これによって第n−1座標を獲得する。
3ステップ
1、2ステップで獲得したパラメータ(設定値)に基づいて、n台運転中の末端圧力一定制御の演算式と自動運転に必要なパラメータの自動生成又は自動更新をする。
(直線近似の場合)
H0=(Pn−Pn−1)*(Nm−Nmn−1)/(Nx−Nmn−1)+Pn−1
(2次曲線の場合)
H0=(Pn−Pn−1)*(Nm−Nmn−1)2/(Nx−Nmn−1)2+Pn−1
さらに、本実施例では、上記の給水装置の制御において、n−2台は固定速、1台変速のn−1台の並列運転中に使用水量が増大しポンプ運転による給水量でこれを賄えなくなり、前記1台変速ポンプの周波数が増加し周波数Nmとなり、給水圧力が第n−1の並列導入圧力Pn−1+−αを検出するか所定時間経過したとき、n台目のポンプを始動しn台並列運転するようにしてもよい。
Claims (13)
- 給水を行うポンプと、
該ポンプを駆動する電動機と、
該電動機を可変速に駆動する可変速制御手段と、
該可変速制御手段から前記電動機に流す電流の電流値を検出する電流検出手段と、
前記ポンプの吐出側の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記電動機の回転速度に応じて決まる定格電流値を記憶する記憶手段と、
使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成する目標圧力設定手段と、
該目標圧力設定手段が生成した前記関係式を用いて、前記圧力検出手段が検出する圧力が前記使用水量に対する目標圧力となるように、前記可変速制御手段を制御する制御手段と、を備え、
前記目標圧力設定手段は、
前記可変速制御手段により前記電動機を可変速に運転し、前記圧力検出手段が検出した圧力が設定された第1の目標圧力に達した場合で、かつ、この場合の前記電動機の回転速度における前記記憶手段に記憶された定格電流値に前記電流検出手段が検出した電流値が達した場合に、当該電動機の回転速度を記憶手段により第1の回転速度として記憶し、
前記可変速制御手段により前記電動機を可変速に運転し、前記圧力検出手段が検出した圧力が前記第1の目標圧力よりも低く設定された第2の目標圧力に達した場合に、当該電動機の回転速度を記憶手段により第2の回転速度として記憶し、
前記第1の目標圧力と前記第1の回転速度、及び、前記第2の目標圧力と前記第2の回転速度を用いて、使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成することを特徴とする給水装置。 - 請求項1に記載の給水装置において、
前記目標圧力設定手段は、
前記可変速制御手段により前記電動機を可変速に運転し、前記圧力検出手段が検出した圧力が前記第1の目標圧力よりも低く設定された第2の目標圧力に達した場合で、かつ、前記電流検出手段が検出した電流値が最も小さくなったときに、記憶手段により前記第2の回転速度として記憶することを特徴とする給水装置。 - 請求項1又は2に記載の給水装置において、
前記第1の目標圧力を設定するための設定手段と、
該設定手段により設定される前記第1の目標圧力を表示する表示部とを備えたことを特徴とする給水装置。 - 請求項3に記載の給水装置において、
前記設定手段は、つまみを回転することにより前記第1の目標圧力の設定を変更することが可能であることを特徴とする給水装置。 - 給水を行うポンプと、
該ポンプを駆動する電動機と、
該電動機を可変速に駆動する可変速制御手段と、
該可変速制御手段から前記電動機に流す電流の電流値を検出する電流検出手段と、
前記ポンプの吐出側の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記電動機の回転速度に応じて決まる定格電流値を記憶する記憶手段と、
使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成する目標圧力設定手段と、
該目標圧力設定手段が生成した前記関係式を用いて、前記圧力検出手段が検出する圧力が前記使用水量に対する目標圧力となるように、前記可変速制御手段を制御する制御手段と、を備え、
前記目標圧力設定手段は、
前記可変速制御手段により前記圧力検出手段が検出した圧力が設定された第1の目標圧力になるように前記電動機の回転速度を制御すると共に、前記流量調整手段により前記ポンプに流れる水の水量を増加し、
前記電動機の回転速度における前記記憶手段に記憶された定格電流値に前記電流検出手段が検出した電流値が達した場合に、当該電動機の回転速度を記憶手段により第1の回転速度として記憶し、
前記可変速制御手段により前記圧力検出手段が検出した圧力が前記第1の目標圧力よりも低く設定された第2の目標圧力になるように前記電動機の回転速度を制御すると共に、前記ポンプに流れる水の水量が0となったときに、当該電動機の回転速度を記憶手段により第2の回転速度として記憶し、
前記第1の目標圧力と前記第1の回転速度、及び、前記第2の目標圧力と前記第2の回転速度を用いて、使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成することを特徴とする給水装置。 - 請求項5に記載の給水装置において、
前記第1の目標圧力を設定するための設定手段と、
該設定手段により設定される前記第1の目標圧力を表示する表示部とを備えたことを特徴とする給水装置。 - 請求項6に記載の給水装置において、
前記設定手段は、つまみを回転することにより前記第1の目標圧力の設定を変更することが可能であることを特徴とする給水装置。 - 給水を行う第1のポンプ及び第2のポンプと、
前記第1のポンプを駆動する第1の電動機及び前記第2のポンプを駆動する第2の電動機と、
前記第1の電動機を可変速に駆動する第1の可変速制御手段及び前記第2の電動機を可変速に駆動する第2の可変速制御手段と、
前記第1の可変速制御手段から前記第1の電動機に対して流す電流の電流値を検出する第1の電流検出手段及び前記第2の可変速制御手段から前記第2の電動機に対して流す電流の電流値を検出する第2の電流検出手段と、
前記第1のポンプ及び前記第2のポンプの吐出側に共通の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記第1の電動機の回転速度に応じて決まる第1の定格電流値及び前記第2の電動機の回転速度に応じて決まる第2の定格電流値を記憶する記憶手段と、
前記第1のポンプ及び前記第2のポンプを並列に運転した場合の使用水量に対する目標圧力との関係を示す関係式を生成する目標圧力設定手段と、
該目標圧力設定手段が生成した前記関係式を用いて、前記圧力検出手段が検出する圧力が前記使用水量に対する目標圧力となるように、前記第1の可変速制御手段及び前記第2の可変速制御手段を制御する制御手段と、を備え、
前記目標圧力設定手段は、
前記第1の可変速制御手段により前記第1の電動機の回転速度を最高速度とし、前記第2の可変速制御手段により前記第2の電動機を可変速に運転し、前記圧力検出手段が検出した圧力が設定された第1の目標圧力に達した場合で、かつ、この場合の前記第2の電動機の回転速度における前記記憶手段に記憶された第2の定格電流値に前記第2の電流検出手段が検出した電流値が達した場合に、当該第2の回転速度を記憶手段により第1の回転速度として記憶し、
前記第1の可変速制御手段により前記第1の電動機の回転速度を最高速度とし、前記第2の可変速制御手段により前記第2の電動機を可変速に運転し、前記圧力検出手段が検出した圧力が前記第1の目標圧力よりも低く設定された第2の目標圧力に達した場合に、当該第2の回転速度を記憶手段により第2の回転速度として記憶し、
前記第1の目標圧力と前記第1の回転速度、及び、前記第2の目標圧力と前記第2の回転速度を用いて、前記関係式を生成することを特徴とする給水装置。 - 請求項8に記載の給水装置において、
前記目標圧力設定手段は、
前記第1の可変速制御手段により前記第1の電動機の回転速度を最高速度とし、前記第2の可変速制御手段により前記第2の電動機を可変速に運転し、前記圧力検出手段が検出した圧力が前記第1の目標圧力よりも低く設定された第2の目標圧力に達した場合で、かつ、前記電流検出手段が検出した電流値が最も小さくなったときに、記憶手段により前記第2の回転速度として記憶することを特徴とする給水装置。 - 請求項8又は9に記載の給水装置において、
前記第1の目標圧力を設定するための設定手段と、
該設定手段により設定される前記第1の目標圧力を表示する表示部とを備えたことを特徴とする給水装置。 - 請求項10に記載の給水装置において、
前記設定手段は、つまみを回転することにより前記第1の目標圧力の設定を変更することが可能であることを特徴とする給水装置。 - 請求項8に記載の給水装置において、
前記目標圧力設定手段は、
前記第1の可変速制御手段により前記第1の電動機を可変速に運転し、前記第1の圧力検出手段が検出した圧力が前記第2の目標圧力よりも低く設定された第3の目標圧力に達した場合で、かつ、この場合の前記第1の電動機の回転速度における前記記憶手段に記憶された前記第1の定格電流値に前記第1の電流検出手段が検出した電流値が達した場合に、当該第1の電動機の回転速度を記憶手段により第3の回転速度として記憶し、
前記第1の可変速制御手段により前記第1の電動機を可変速に運転し、前記第1の圧力検出手段が検出した圧力が前記第3の目標圧力よりも低く設定された第4の目標圧力に達した場合に、当該第1の電動機の回転速度を記憶手段により第4の回転速度として記憶し、
前記第3の目標圧力と前記第3の回転速度、及び、前記第4の目標圧力と前記第4の回転速度を用いて、前記第1のポンプを単独で運転する場合の使用水量に対する目標圧力との関係を示す第2の関係式を生成し、
前記制御手段は、
前記第1のポンプを単独で運転する場合に、前記目標圧力設定手段が生成した前記第2の関係式を用いて、前記圧力検出手段が検出する圧力が前記使用水量に対する目標圧力となるように、前記第1の可変速制御手段を制御することを特徴とする給水装置。 - 請求項12に記載の給水装置において、
前記目標圧力設定手段は、
前記第1の可変速制御手段により前記第1の電動機を可変速に運転し、前記第1の圧力検出手段が検出した圧力が前記第3の目標圧力よりも低く設定された第4の目標圧力に達した場合で、かつ、前記電流検出手段が検出した電流値が最も小さくなったときに、該第1の電動機の回転速度を記憶手段により前記第4の回転速度として記憶することを特徴とする給水装置。
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