JP2015124632A

JP2015124632A - Pump device

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Publication number: JP2015124632A
Application number: JP2013267841A
Authority: JP
Inventors: 立石　和文; Kazufumi Tateishi; 和文立石; 正和駒井; Masakazu Komai; 亮太郎唐木; Ryotaro Karaki; 康貴小西; Yasutaka Konishi; 和巳大神田; Kazumi Okanda; 健太塚越; Kenta Tsukagoshi; 宣和清水; Nobukazu Shimizu; 孝英小澤; Takahide Ozawa
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2015-07-06
Anticipated expiration: 2033-12-25
Also published as: JP6130785B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pump device capable of saving energy while obtaining high delivery pressure at a small flow rate.SOLUTION: A pump device includes a pump control section 15 for controlling operation of a pump 1 in accordance with one control mode selected in advance from a first control mode and a second control mode. The first control mode is a pressure constant control mode for keeping a delivery pressure of the pump 1 at a prescribed pressure P1 in a first flow rate region R1 from a flow rate 0 to a first flow rate Q1. The second control mode is a pressure boost control mode for operating the pump 1 at a delivery pressure higher than the pressure P1 in a second flow rate region R2 from the flow rate 0 to a second flow rate Q2 lower than the first flow rate Q1 and keeping the delivery pressure of the pump 1 at the pressure P1 in a third flow rate region R3 from the second flow rate Q2 to the first flow rate Q1.

Description

本発明は、インバータを用いたモータ駆動のポンプ装置に関し、特に、小流量で高い吐出圧力を実現することのできるポンプ装置に関する。 The present invention relates to a motor-driven pump device using an inverter, and particularly to a pump device capable of realizing a high discharge pressure with a small flow rate.

従来から商用電源から供給される交流電圧を所望の周波数の交流電圧に変換するインバータが広く知られている。このようなインバータは、ポンプを駆動するモータの省エネルギー運転を実現するために広く使用されている。ポンプ装置では、ポンプを駆動するモータにインバータが接続されており、当該インバータは、例えば、ポンプの吐出圧力が所定の圧力で一定になるようにモータの回転速度を変化させる。これにより、モータおよびこれに連結されたポンプが加減速され、ポンプの吐出圧力は予め設定された適切な値に保たれるので、省エネルギー運転が実現される。 Conventionally, an inverter that converts an AC voltage supplied from a commercial power source into an AC voltage having a desired frequency is widely known. Such an inverter is widely used to realize energy saving operation of a motor that drives a pump. In the pump device, an inverter is connected to a motor that drives the pump, and the inverter changes the rotation speed of the motor so that, for example, the discharge pressure of the pump becomes constant at a predetermined pressure. As a result, the motor and the pump connected thereto are accelerated and decelerated, and the discharge pressure of the pump is maintained at an appropriate value set in advance, so that energy saving operation is realized.

しかしながら、このような吐出圧力一定制御は、比較的安定した一定圧力を要求される給水用途（例えば、住宅設備用など）には適しているが、小流量でさらに高い圧力を要求されるような用途（例えば、散水用など）には適していない。 However, such a constant discharge pressure control is suitable for water supply applications that require a relatively stable constant pressure (for example, for residential equipment), but a higher pressure is required at a small flow rate. It is not suitable for use (for example, for watering).

そのため、特許文献１では、上述した吐出圧一定制御モードとは異なり、ポンプの電源が投入された後、モータの回転速度を電流一定制御に従って決定し、ポンプを運転するポンプ装置が提案されている。この電流一定制御モードでは、ポンプの吐出流量に拘わらず、ポンプに流れる電流が一定となるようにインバータが制御される。このような電流一定制御モードでポンプを運転すると、小流量で高い吐出圧力を実現することができる。 Therefore, in Patent Document 1, unlike the above-described constant discharge pressure control mode, there is proposed a pump device that operates the pump by determining the rotation speed of the motor according to the constant current control after the pump power is turned on. . In this constant current control mode, the inverter is controlled so that the current flowing through the pump is constant regardless of the discharge flow rate of the pump. When the pump is operated in such a constant current control mode, a high discharge pressure can be realized with a small flow rate.

しかしながら、特許文献１に開示される電流一定制御モードにおいては、小水量の領域のみならず、高い吐出圧力が必要でない流量の多い領域においても吐出圧力を高くすることになる。このため、電流一定制御モードが選択された場合ではポンプ装置における電力が無駄に消費されていた。 However, in the constant current control mode disclosed in Patent Document 1, the discharge pressure is increased not only in the small water volume region but also in the high flow rate region where high discharge pressure is not required. For this reason, when the constant current control mode is selected, power in the pump device is wasted.

特開平１０−１２７０９２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-127092

本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、小流量で高吐出圧力を達成しながらも、省エネルギーを実現することができるポンプ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a pump device capable of realizing energy saving while achieving a high discharge pressure with a small flow rate.

上述した課題を解決するための本発明の一態様は、液体を移送するポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、前記モータに可変周波数の交流電力を供給して前記ポンプを可変速運転するインバータと、第１の制御モードおよび第２の制御モードのうち予め選択された一方の制御モードに従って前記インバータを制御することで前記ポンプの運転を制御するポンプ制御部と、を備え、前記第１の制御モードは、流量０から第１の流量までの第１の流量領域で前記ポンプの吐出圧力を所定の圧力に保つ圧力一定制御モードであり、前記第２の制御モードは、流量０から、前記第１の流量よりも低い第２の流量までの第２の流量領域においては、前記ポンプを前記所定の圧力よりも高い吐出圧力で運転させ、前記第２の流量から前記第１の流量までの第３の流量領域においては、前記ポンプの吐出圧力を前記所定の圧力に保つ圧力ブースト制御モードであることを特徴とするポンプ装置である。 One aspect of the present invention for solving the above-described problems includes a pump that transfers liquid, a motor that drives the pump, and an inverter that supplies AC power of variable frequency to the motor and operates the pump at a variable speed. A pump control unit that controls the operation of the pump by controlling the inverter according to one of the first control mode and the second control mode selected in advance. The control mode is a constant pressure control mode in which the discharge pressure of the pump is maintained at a predetermined pressure in the first flow rate region from the flow rate 0 to the first flow rate, and the second control mode is from the flow rate 0 to the In a second flow rate region up to a second flow rate lower than the first flow rate, the pump is operated at a discharge pressure higher than the predetermined pressure, and the second flow rate is changed to the first flow rate. Of the third flow area, a pump device, characterized in that the discharge pressure of the pump is a pressure boosting control mode to maintain the predetermined pressure.

本発明の好ましい態様は、前記第１の制御モードまたは前記第２の制御モードのうちのいずれか一方を選択するための切替スイッチをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ポンプ制御部は、前記第２の流量領域では、前記モータに流れる電流が一定に維持されるように前記インバータを制御することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ポンプ制御部は、前記第２の流量領域では、前記モータに供給される電力が一定に維持されるように前記インバータを制御することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ポンプ制御部は、前記第２の流量領域では、前記モータの回転速度が一定に維持されるように前記インバータを制御することを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, the apparatus further comprises a changeover switch for selecting one of the first control mode and the second control mode.
In a preferred aspect of the present invention, the pump control unit controls the inverter so that a current flowing through the motor is maintained constant in the second flow rate region.
In a preferred aspect of the present invention, the pump control unit controls the inverter so that the power supplied to the motor is maintained constant in the second flow rate region.
In a preferred aspect of the present invention, the pump control unit controls the inverter so that the rotation speed of the motor is maintained constant in the second flow rate region.

本発明の好ましい態様は、前記ポンプ制御部は、前記第２の流量領域において前記ポンプの吐出圧力が所定の上限に達したときは、前記モータの回転速度を低下させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ポンプ、前記モータ、および前記インバータのうちの少なくとも１つの温度を測定する少なくとも１つの温度計をさらに備え、前記ポンプ制御部は、前記第２の流量領域において前記温度の測定値が所定の上限に達したときは、前記モータの回転速度を低下させることを特徴とする。 In a preferred aspect of the present invention, the pump control unit reduces the rotational speed of the motor when the discharge pressure of the pump reaches a predetermined upper limit in the second flow rate region.
A preferred aspect of the present invention further includes at least one thermometer for measuring a temperature of at least one of the pump, the motor, and the inverter, and the pump control unit is configured to control the temperature in the second flow rate region. When the measured value reaches a predetermined upper limit, the rotational speed of the motor is reduced.

本発明によれば、インバータの制御モードは、吐出圧力を一定に保つ圧力一定制御モードである第１の制御モードと、第１の制御モードでの吐出圧力よりも高い吐出圧力でポンプを運転させる圧力ブースト制御モードである第２の制御モードとの間で切替可能に構成される。第２の制御モードでは、流量０から第２流量までの第２の流量領域において第１の制御モードでの吐出圧力よりも高い吐出圧力でポンプを運転させ、これにより、小流量での高吐出圧力を達成することができる。第２の流量から第１の流量までの第３の流量領域においては、ポンプの吐出圧力は所定の圧力に保たれる。この第３の流量領域においては、高吐出圧力でポンプを運転しないので、消費電力を低減することができる。すなわち、全ての流量領域で高吐出圧力を実現する従来のポンプ装置に比べて、本発明では、流量の比較的多い第３の流量領域においては高吐出圧力の運転を実施しないので、消費電力を削減することができる結果、省エネルギーが達成される。 According to the present invention, the inverter control mode is a first control mode that is a constant pressure control mode that keeps the discharge pressure constant, and the pump is operated at a discharge pressure that is higher than the discharge pressure in the first control mode. It is configured to be switchable between a second control mode that is a pressure boost control mode. In the second control mode, the pump is operated at a discharge pressure higher than the discharge pressure in the first control mode in the second flow rate region from the flow rate 0 to the second flow rate. Pressure can be achieved. In the third flow rate region from the second flow rate to the first flow rate, the pump discharge pressure is maintained at a predetermined pressure. In the third flow rate region, since the pump is not operated at a high discharge pressure, power consumption can be reduced. That is, compared with a conventional pump device that realizes a high discharge pressure in all flow regions, the present invention does not operate at a high discharge pressure in the third flow region where the flow rate is relatively high, so that power consumption is reduced. As a result of the reduction, energy saving is achieved.

本発明の一実施形態に係るポンプ装置の構成を示した概略図である。It is the schematic which showed the structure of the pump apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図１に示すインバータの構成を示した概略図である。It is the schematic which showed the structure of the inverter shown in FIG. 第１の制御モードの場合の圧力−流量線図と、第２の制御モードの場合で、第２の流量領域において電流一定制御を行ったときの圧力−流量線図とを示す図である。It is a figure which shows the pressure-flow rate diagram in the case of the 1st control mode, and the pressure-flow rate diagram when constant current control is performed in the second flow rate region in the case of the second control mode. 従来の電流一定制御を行ったときの圧力−流量線図である。It is a pressure-flow rate diagram when the conventional constant current control is performed. 図３に示す本発明の第２の制御モードに従ってインバータを制御したときの消費電力グラフと、図４に示す従来の電流一定制御を行ったときの消費電力グラフを示す図である。It is a figure which shows the power consumption graph when controlling the inverter according to the 2nd control mode of this invention shown in FIG. 3, and the power consumption graph when performing the conventional constant current control shown in FIG. 第１の制御モードの場合の圧力−流量線図と、第２の制御モードの場合で、第２の流量領域において電力一定制御を行ったときの圧力−流量線図とを示す図である。It is a figure which shows the pressure-flow rate diagram in the case of the 1st control mode, and the pressure-flow rate diagram when power constant control is performed in the second flow rate region in the case of the second control mode. 第１の制御モードの場合の圧力−流量線図と、第２の制御モードの場合で、第２の流量領域において回転速度一定制御を行ったときの圧力−流量線図とを示す図である。It is a figure which shows the pressure-flow rate diagram in the case of the 1st control mode, and the pressure-flow rate diagram when rotational speed constant control is performed in the 2nd flow rate region in the case of the 2nd control mode. . 回転速度一定制御を行った場合の第２の流量領域において吐出圧力上限を設けた例を示す圧力−流量線図である。It is a pressure-flow rate diagram which shows the example which provided the discharge pressure upper limit in the 2nd flow volume area | region at the time of performing rotational speed constant control. 回転速度一定制御を行った場合の第２の流量領域において温度上限を設けた例を示す圧力−流量線図である。It is a pressure-flow rate diagram which shows the example which provided the temperature upper limit in the 2nd flow volume area | region at the time of performing rotational speed constant control. 図３に示されるような電流一定制御を行う第２の制御モードおいて、吐出流量０の締切運転時の吐出圧力が図３に示される例よりも下がるように、第２の流量領域Ｒ２における電流値を図３に示した電流値よりも下げて制御した場合の消費電力グラフである。In the second control mode in which constant current control as shown in FIG. 3 is performed, in the second flow rate region R2, the discharge pressure at the time of the shutoff operation at the discharge flow rate 0 is lower than the example shown in FIG. It is a power consumption graph at the time of controlling a current value lower than the current value shown in FIG.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るポンプ装置の構成を示した概略図である。図１に示されるように、ポンプ装置は、液体を加圧するポンプ１と、ポンプ１を駆動するモータ２と、モータ２に可変周波数の交流電力を供給してポンプ１を可変速運転するインバータ３と、インバータ３を制御することでポンプ１の運転を制御するポンプ制御部１５と、を備える。インバータ３には商用電源１６が接続されており、当該商用電源１６から供給される交流電力はインバータ３によって所望の周波数を持つ交流電力に変換されてモータ２に供給される。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a pump device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the pump device includes a pump 1 that pressurizes a liquid, a motor 2 that drives the pump 1, and an inverter 3 that supplies the motor 2 with AC power having a variable frequency and operates the pump 1 at a variable speed. And a pump control unit 15 that controls the operation of the pump 1 by controlling the inverter 3. A commercial power supply 16 is connected to the inverter 3, and AC power supplied from the commercial power supply 16 is converted into AC power having a desired frequency by the inverter 3 and supplied to the motor 2.

ポンプ１は、例えばカスケードポンプである。カスケードポンプは、外周に放射状の多数の溝を持った円盤状の羽根車をケーシング中で回転させることにより、ケーシングの内面に沿って渦を発生させ、当該渦の作用により液体を繰り返し加圧させて移送するポンプである。カスケードポンプは、比較的小流量で高吐出圧力を必要とする用途に適している。また、カスケードポンプは、同じ回転速度で運転する場合、小流量であるほど、消費電流が多くなるという特性を有する。 The pump 1 is a cascade pump, for example. Cascade pumps rotate a disk-shaped impeller having a large number of radial grooves on its outer periphery in the casing to generate vortices along the inner surface of the casing and repeatedly pressurize the liquid by the action of the vortices. It is a pump that transports. The cascade pump is suitable for applications that require a high discharge pressure at a relatively small flow rate. In addition, when the cascade pump is operated at the same rotational speed, the current consumption increases as the flow rate decreases.

ポンプ１の吸込口には吸込配管１０が接続され、ポンプ１の吐出口には吐出配管１１が接続されている。吸込配管１０には、水の逆流を防止するチェッキ弁（逆止弁）５と、ポンプ１に流れる水の流量の低下を検出するフロースイッチ６とが配置されている。吐出配管１１には、ポンプ１の吐出圧力を計測する圧力センサ７が配置されている。図示した例では、吸込配管１０にチェッキ弁５とフロースイッチ６とを配置しているが、チェッキ弁５とフロースイッチ６とを吐出配管１１に配置してもよい。フロースイッチ６によって検出された流量低下信号と、圧力センサ７によって取得された吐出圧力の測定値は、ポンプ制御部１５に送られるようになっている。 A suction pipe 10 is connected to the suction port of the pump 1, and a discharge pipe 11 is connected to the discharge port of the pump 1. The suction pipe 10 is provided with a check valve (a check valve) 5 for preventing the back flow of water and a flow switch 6 for detecting a decrease in the flow rate of the water flowing through the pump 1. A pressure sensor 7 that measures the discharge pressure of the pump 1 is disposed in the discharge pipe 11. In the illustrated example, the check valve 5 and the flow switch 6 are arranged in the suction pipe 10, but the check valve 5 and the flow switch 6 may be arranged in the discharge pipe 11. The flow rate reduction signal detected by the flow switch 6 and the measured value of the discharge pressure acquired by the pressure sensor 7 are sent to the pump control unit 15.

ポンプ制御部１５には、後述する第１の制御モードと第２の制御モードとを切り替えるための切替スイッチ１８が接続される。本実施形態では、切替スイッチ１８は手動で操作されるが、自動で操作されてもよい。切替スイッチ１８を操作することで、インバータ制御モードを圧力一定制御モードである第１の制御モードと、圧力ブースト制御モードである第２の制御モードとの間で切り替えることができる。 The pump control unit 15 is connected to a changeover switch 18 for switching between a first control mode and a second control mode, which will be described later. In the present embodiment, the changeover switch 18 is manually operated, but may be automatically operated. By operating the changeover switch 18, the inverter control mode can be switched between the first control mode which is the constant pressure control mode and the second control mode which is the pressure boost control mode.

図２は、図１に示すインバータ３の構成を示した概略図である。図２に示されるように、インバータ３は、ポンプ制御部１５から送られるポンプ１の目標回転速度とポンプ１の実際の回転速度との差分を最小とするためのＰＷＭ信号を生成するインバータ制御部２０と、インバータ制御部２０からのＰＷＭ信号に基づいて交流電圧を生成し、この交流電圧をモータ２に印加するインバータ回路２１を有している。インバータ回路２１は、コンバータ部２１Ａと、直流電圧平滑回路２１Ｂと、インバータ部２１Ｃと、ゲートドライバ２１Ｄとを備えている。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of inverter 3 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the inverter 3 is an inverter control unit that generates a PWM signal for minimizing the difference between the target rotational speed of the pump 1 sent from the pump control unit 15 and the actual rotational speed of the pump 1. 20 and an inverter circuit 21 that generates an AC voltage based on the PWM signal from the inverter control unit 20 and applies the AC voltage to the motor 2. The inverter circuit 21 includes a converter unit 21A, a DC voltage smoothing circuit 21B, an inverter unit 21C, and a gate driver 21D.

コンバータ部２１Ａは、商用電源１６から供給される３相の交流電圧を直流電圧に変換するために、ダイオードなどにより構成される整流回路を有する。直流電圧平滑回路２１Ｂは、コンデンサを備えており、コンバータ部２１Ａにより変換された直流電圧を平滑化する。インバータ部２１Ｃは、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）などのスイッチング素子、およびスイッチング素子に並列に接続されるダイオードを複数有しており、直流電圧平滑回路２１Ｂによって平滑化された直流電圧から３相の交流電圧を生成するように構成されている。ゲートドライバ２１Ｄは、インバータ制御部２０からのＰＷＭ信号に基づいて、インバータ部２１Ｃの各スイッチング素子を開閉するためのゲートドライブ信号を生成する。 The converter unit 21 </ b> A includes a rectifier circuit configured by a diode or the like in order to convert a three-phase AC voltage supplied from the commercial power supply 16 into a DC voltage. The DC voltage smoothing circuit 21B includes a capacitor, and smoothes the DC voltage converted by the converter unit 21A. The inverter unit 21C includes a switching element such as an IGBT (insulated gate bipolar transistor) and a plurality of diodes connected in parallel to the switching element. From the DC voltage smoothed by the DC voltage smoothing circuit 21B, the inverter unit 21C It is comprised so that an alternating voltage may be produced | generated. Based on the PWM signal from the inverter control unit 20, the gate driver 21D generates a gate drive signal for opening and closing each switching element of the inverter unit 21C.

インバータ制御部２０には、インバータ回路２１の二次側に配置された電圧検出器２４と、電流検出器２５とが接続されている。電圧検出器２４および電流検出器２５で得られた電圧および電流の測定値はインバータ制御部２０に入力される。インバータ制御部２０は、フィードバックされた電流の測定値からモータ２（およびポンプ１）の実際の回転速度を推定し、この推定された回転速度と目標回転速度との差分を最小とするためのＰＷＭ信号を生成する。 A voltage detector 24 and a current detector 25 arranged on the secondary side of the inverter circuit 21 are connected to the inverter control unit 20. The measured values of voltage and current obtained by the voltage detector 24 and the current detector 25 are input to the inverter control unit 20. The inverter control unit 20 estimates the actual rotation speed of the motor 2 (and the pump 1) from the measured current value fed back, and PWM for minimizing the difference between the estimated rotation speed and the target rotation speed. Generate a signal.

インバータ制御部２０は、電圧検出器２４および電流検出器２５で得られた電圧および電流の測定値から電力を計算する電力演算部３０を有している。電力演算部３０の代わりに、電力検出器をインバータ回路２１の二次側に配置してもよい。電力演算部３０はインバータ３とは別に設けられてもよい。 The inverter control unit 20 includes a power calculation unit 30 that calculates power from measured values of voltage and current obtained by the voltage detector 24 and the current detector 25. Instead of the power calculation unit 30, a power detector may be arranged on the secondary side of the inverter circuit 21. The power calculation unit 30 may be provided separately from the inverter 3.

ポンプ制御部１５は、インバータ３のインバータ制御部２０に接続されている。ポンプ制御部１５には、上述したように、流量低下信号および吐出圧力の測定値が入力されるようになっている。ポンプ制御部１５は、第１の制御モードおよび第２の制御モードから予め選択されたいずれか一方の制御モードに従って、インバータ３を介してポンプ１の運転を制御する。 The pump control unit 15 is connected to the inverter control unit 20 of the inverter 3. As described above, the flow rate reduction signal and the measured value of the discharge pressure are input to the pump control unit 15. The pump control unit 15 controls the operation of the pump 1 through the inverter 3 according to any one control mode selected in advance from the first control mode and the second control mode.

図３は、第１の制御モードの場合の圧力−流量線図と、第２の制御モードの場合で、第２の流量領域において電流一定制御を行ったときの圧力−流量線図とを示す図である。図３において、横軸はポンプ１の吐出流量を表し、縦軸はポンプ１の吐出圧力を表している。第２の制御モードの圧力−流量線図は、第１の制御モードの圧力−流量線図よりも太線で描かれている。また、図３には、第２の制御モードにおける流量変化に伴う、ポンプ１（モータ２）の回転速度、モータ２に供給される電流および電力の変化も併せて記載されている。 FIG. 3 shows a pressure-flow rate diagram in the case of the first control mode and a pressure-flow rate diagram when constant current control is performed in the second flow rate region in the case of the second control mode. FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents the discharge flow rate of the pump 1, and the vertical axis represents the discharge pressure of the pump 1. The pressure-flow rate diagram in the second control mode is drawn with a thicker line than the pressure-flow rate diagram in the first control mode. FIG. 3 also shows changes in the rotational speed of the pump 1 (motor 2), the current supplied to the motor 2, and the power accompanying the flow rate change in the second control mode.

第１の制御モードの場合、流量０から第１の流量Ｑ１までの第１の流量領域Ｒ１で、ポンプ１の吐出圧力が所定の圧力Ｐ１で一定に保たれるように、ポンプ制御部１５は、インバータ３に指令を発して、ポンプ１の運転を制御する。第１の流量Ｑ１は、ポンプ１の性能に依存して定まる値であり、吐出圧力一定制御の条件下でポンプ１の吐出流量を上げていった場合に、吐出圧力が下がり始める時の流量である。すなわち、第１の流量Ｑ１は、ポンプ１が所定の吐出圧力Ｐ１を確保できる流量の上限である。 In the case of the first control mode, the pump control unit 15 is configured so that the discharge pressure of the pump 1 is kept constant at a predetermined pressure P1 in the first flow rate region R1 from the flow rate 0 to the first flow rate Q1. Then, a command is issued to the inverter 3 to control the operation of the pump 1. The first flow rate Q1 is a value determined depending on the performance of the pump 1, and when the discharge flow rate of the pump 1 is increased under the condition of constant discharge pressure control, the first flow rate Q1 is a flow rate at which the discharge pressure starts to decrease. is there. That is, the first flow rate Q1 is the upper limit of the flow rate at which the pump 1 can ensure a predetermined discharge pressure P1.

切替スイッチ１８を操作して第２の制御モードを選択した場合、ポンプ制御部１５は第２の制御モードに従ってインバータ３を制御する。第２の制御モードは、低流量領域で圧力を上げる圧力ブースト制御モードである。図３に示されるように、第２の制御モードでは、ポンプ制御部１５は、流量０から、第１の流量Ｑ１よりも低い第２の流量Ｑ２までの第２の流量領域Ｒ２において、ポンプ１を所定の圧力Ｐ１よりも高い吐出圧力で運転させる一方で、第２の流量Ｑ２から第１の流量Ｑ１までの第３の流量領域Ｒ３においては、ポンプ１の吐出圧力を所定の圧力Ｐ１に保つようにインバータ３を制御する。 When the second control mode is selected by operating the switch 18, the pump control unit 15 controls the inverter 3 according to the second control mode. The second control mode is a pressure boost control mode for increasing the pressure in the low flow rate region. As shown in FIG. 3, in the second control mode, the pump control unit 15 performs the pump 1 in the second flow rate region R2 from the flow rate 0 to the second flow rate Q2 that is lower than the first flow rate Q1. Is operated at a discharge pressure higher than the predetermined pressure P1, while the discharge pressure of the pump 1 is maintained at the predetermined pressure P1 in the third flow rate region R3 from the second flow rate Q2 to the first flow rate Q1. Thus, the inverter 3 is controlled.

図３に示される例では、第２の流量領域Ｒ２においてポンプ１の吐出圧力を所定の圧力Ｐ１よりも高くするために、ポンプ制御部１５は、第２の流量領域Ｒ２においてモータ２に流れる電流が一定となるようにインバータ３を制御する。モータ２に流れる電流を一定に保つようにインバータ３を制御すると、ポンプ１の流量が小さくなればなるほどポンプ１の吐出圧力が高くなっていく。したがって、小流量領域である第２の流量領域Ｒ２において高吐出圧を実現することができる。 In the example shown in FIG. 3, in order to make the discharge pressure of the pump 1 higher than the predetermined pressure P1 in the second flow rate region R2, the pump controller 15 causes the current flowing through the motor 2 in the second flow rate region R2. Is controlled to be constant. When the inverter 3 is controlled so as to keep the current flowing through the motor 2 constant, the discharge pressure of the pump 1 increases as the flow rate of the pump 1 decreases. Therefore, a high discharge pressure can be realized in the second flow rate region R2, which is a small flow rate region.

次に、本発明の省エネルギー化について図４および図５を用いて説明する。図４は、従来の電流一定制御を行ったときの圧力−流量線図を示す図である。図５は、図３に示す本発明の第２の制御モードに従ってインバータ３を制御したときの消費電力グラフと、図４に示す従来の電流一定制御を行ったときの消費電力グラフを示す図である。 Next, energy saving of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram showing a pressure-flow rate diagram when the conventional constant current control is performed. FIG. 5 is a graph showing a power consumption graph when the inverter 3 is controlled according to the second control mode of the present invention shown in FIG. 3 and a power consumption graph when the conventional constant current control shown in FIG. 4 is performed. is there.

図４に示されるように、従来の電流一定制御モードでは、流量０から第１の流量Ｑ１までの第１の領域Ｒ１で電流が一定になるようにインバータ３が制御される。すなわち、従来の制御方法では、本発明の第３の流量領域Ｒ３のように圧力一定制御を行う流量領域が存在していない。 As shown in FIG. 4, in the conventional constant current control mode, the inverter 3 is controlled so that the current is constant in the first region R1 from the flow rate 0 to the first flow rate Q1. That is, in the conventional control method, there is no flow rate region in which constant pressure control is performed unlike the third flow rate region R3 of the present invention.

本発明の第２の制御モードでは、第３の流量領域Ｒ３が設けられており、当該第３の流量領域Ｒ３においては、ポンプ１の吐出圧力を所定の圧力Ｐ１に保つ圧力一定制御が行われる。この第３の流量領域Ｒ３では、高吐出圧力での運転は行われないので、図５に示されるように、消費電力を低減することができる。図５に示されるハッチングを付した領域は、本発明によって削減することができる電力量である。本発明の第２の制御モードでは、第３流量領域Ｒ３においては吐出圧力一定制御が行われ、第２の流量領域Ｒ２においてのみ高吐出圧力の運転（すなわち圧力ブースト運転）が実施される。したがって、全ての流量領域で高吐出圧力を実行する従来のポンプ装置に比べて、本発明のポンプ装置は消費電力を削減することができる。その結果、省エネルギー運転を達成することができる。 In the second control mode of the present invention, a third flow rate region R3 is provided, and in the third flow rate region R3, constant pressure control is performed to keep the discharge pressure of the pump 1 at a predetermined pressure P1. . In the third flow rate region R3, since the operation at the high discharge pressure is not performed, the power consumption can be reduced as shown in FIG. The hatched area shown in FIG. 5 is the amount of power that can be reduced by the present invention. In the second control mode of the present invention, the discharge pressure constant control is performed in the third flow rate region R3, and the high discharge pressure operation (that is, the pressure boost operation) is performed only in the second flow rate region R2. Therefore, the pump device of the present invention can reduce power consumption as compared with the conventional pump device that executes high discharge pressure in all flow regions. As a result, energy saving operation can be achieved.

図６は、第１の制御モードの場合の圧力−流量線図と、第２の制御モードの場合で、第２の流量領域Ｒ２において電力一定制御を行ったときの圧力−流量線図とを示す図である。図６に示される第２の制御モードでは、第２の流量領域Ｒ２においてポンプ１の吐出圧力を所定の圧力Ｐ１よりも高くするために、ポンプ制御部１５は、第２の流量領域Ｒ２においてモータ２に供給される電力（＝電流×電圧）が一定となるようにインバータ３を制御する。モータ２に供給される電力を一定に保つようにインバータ３を制御すると、ポンプ１の流量が小さくなればなるほどポンプ１の吐出圧力が高くなっていく。したがって、小流量領域での高吐出圧を実現することができる。さらに、図６に示す例においても、図５に示すグラフと同じように、従来の電流一定制御モードに比べて、本発明の第２の制御モードでの消費電力を低減させることができる。 FIG. 6 shows a pressure-flow rate diagram in the case of the first control mode and a pressure-flow rate diagram in the case of the second control mode when constant power control is performed in the second flow rate region R2. FIG. In the second control mode shown in FIG. 6, in order to make the discharge pressure of the pump 1 higher than the predetermined pressure P1 in the second flow rate region R2, the pump control unit 15 performs the motor in the second flow rate region R2. The inverter 3 is controlled so that the power (= current × voltage) supplied to 2 is constant. When the inverter 3 is controlled so as to keep the power supplied to the motor 2 constant, the discharge pressure of the pump 1 increases as the flow rate of the pump 1 decreases. Therefore, a high discharge pressure in a small flow rate region can be realized. Further, in the example shown in FIG. 6, as in the graph shown in FIG. 5, the power consumption in the second control mode of the present invention can be reduced as compared with the conventional constant current control mode.

図７は、第１の制御モードの場合の圧力−流量線図と、第２の制御モードの場合で、第２の流量領域Ｒ２において回転速度一定制御を行ったときの圧力−流量線図とを示す図である。図７に示される第２の制御モードでは、第２の流量領域Ｒ２においてポンプ１の吐出圧力を所定の圧力Ｐ１よりも高くするために、ポンプ制御部１５は、第２の流量領域Ｒ２においてモータ２の回転速度（すなわちポンプ１の回転速度）が一定となるようにインバータ３を制御する。モータ２の回転速度を一定に保つようにインバータ３を制御すると、ポンプ１の流量が小さくなればなるほどポンプ１の吐出圧力が高くなっていく。したがって、小流量領域での高吐出圧を実現することができる。さらに、図７に示す例においても、図５に示すグラフと同じように、従来の電流一定制御モードに比べて、本発明の第２の制御モードでの消費電力を低減させることができる。 FIG. 7 is a pressure-flow rate diagram in the case of the first control mode, and a pressure-flow rate diagram in the case of the second control mode when the rotational speed constant control is performed in the second flow rate region R2. FIG. In the second control mode shown in FIG. 7, in order to make the discharge pressure of the pump 1 higher than the predetermined pressure P1 in the second flow rate region R2, the pump control unit 15 performs the motor in the second flow rate region R2. The inverter 3 is controlled so that the rotational speed of 2 (that is, the rotational speed of the pump 1) is constant. When the inverter 3 is controlled so as to keep the rotation speed of the motor 2 constant, the discharge pressure of the pump 1 increases as the flow rate of the pump 1 decreases. Therefore, a high discharge pressure in a small flow rate region can be realized. Further, in the example shown in FIG. 7, as in the graph shown in FIG. 5, the power consumption in the second control mode of the present invention can be reduced as compared with the conventional constant current control mode.

上述したように、第２の流量領域Ｒ２においてはモータ２に供給される電流、電力、またはモータ２の回転速度を一定に保つことで、小流量領域でのポンプ１の吐出圧力を増加させている。この場合、ポンプ１の吐出圧力が高くなりすぎ、配管中を圧送される液体が漏れ出したり、圧力センサ７などのポンプ装置における構成部品を損傷することもある。 As described above, in the second flow rate region R2, the discharge pressure of the pump 1 in the small flow rate region is increased by keeping the current, power, or rotation speed of the motor 2 supplied to the motor 2 constant. Yes. In this case, the discharge pressure of the pump 1 becomes too high, and the liquid pumped through the piping may leak out, or the components in the pump device such as the pressure sensor 7 may be damaged.

このような過度の圧力上昇を回避するために、第２の流量領域Ｒ２において吐出圧力に上限を設けてもよい。より具体的には、ポンプ１の吐出圧力が所定の上限に達したとき、ポンプ制御部１５はモータ２の回転速度を低下させるように、インバータ２に指令を発する。図８は、このような吐出圧力の上限を第２の流量領域Ｒ２に設けた例を示す圧力−流量線図である。図８では、第２の流量領域Ｒ２の一部において回転速度一定制御を行っている。 In order to avoid such an excessive pressure increase, an upper limit may be set for the discharge pressure in the second flow rate region R2. More specifically, when the discharge pressure of the pump 1 reaches a predetermined upper limit, the pump control unit 15 issues a command to the inverter 2 so as to reduce the rotation speed of the motor 2. FIG. 8 is a pressure-flow rate diagram showing an example in which the upper limit of such discharge pressure is provided in the second flow rate region R2. In FIG. 8, constant rotation speed control is performed in a part of the second flow rate region R2.

図８に示されるように、第２の流量領域Ｒ２における流量が低下してポンプ１の吐出圧力が所定の上限ＵＬに達すると、ポンプ制御部１５はモータ２の回転速度（すなわちポンプ１の回転速度）を低下させるようにインバータ３に指令を出す。ポンプ１の吐出圧力は、図１に示す圧力センサ７によって測定される。このように、ポンプ１の吐出圧力が所定の上限ＵＬを超えないようにインバータ３が制御されるので、吐出圧力の過度の上昇を防止することができる。 As shown in FIG. 8, when the flow rate in the second flow rate region R2 decreases and the discharge pressure of the pump 1 reaches a predetermined upper limit UL, the pump control unit 15 rotates the rotation speed of the motor 2 (that is, the rotation of the pump 1). A command is issued to the inverter 3 so as to reduce the speed). The discharge pressure of the pump 1 is measured by the pressure sensor 7 shown in FIG. Thus, since the inverter 3 is controlled so that the discharge pressure of the pump 1 does not exceed the predetermined upper limit UL, an excessive increase in the discharge pressure can be prevented.

ポンプ１、モータ２、およびインバータ３のうちの少なくとも１つの温度を測定する少なくとも１つの温度計を設け、温度の測定値が所定の上限に達したときは、モータ２の回転速度を低下させるようにインバータ３を制御してもよい。図２に示される実施形態では、ポンプ１、モータ２、およびインバータ３には、これらの温度を測定する温度計２６，２７，２８がそれぞれ取り付けられている。これら温度計２６，２７，２８によって取得された温度の測定値は、ポンプ制御部１５に送られる。温度計２６，２７，２８は、図示されるようにポンプ１、モータ２、およびインバータ３の全てに取り付けられていてもよいし、いずれか１つ、あるいはいずれか２つに取り付けられていてもよい。 At least one thermometer that measures the temperature of at least one of the pump 1, the motor 2, and the inverter 3 is provided, and when the measured temperature value reaches a predetermined upper limit, the rotational speed of the motor 2 is decreased. Alternatively, the inverter 3 may be controlled. In the embodiment shown in FIG. 2, thermometers 26, 27, and 28 for measuring these temperatures are attached to the pump 1, the motor 2, and the inverter 3, respectively. The measured temperature values acquired by these thermometers 26, 27 and 28 are sent to the pump control unit 15. The thermometers 26, 27, and 28 may be attached to all of the pump 1, the motor 2, and the inverter 3 as shown in the figure, or may be attached to any one or any two of them. Good.

第２の制御モードでモータ２の電流、電力、または回転速度を一定に保つと、流量が低下してきたときに、ポンプ１、モータ２、またはインバータ３が過負荷になって過熱されてしまうことがある。そのため、ポンプ制御部１５は、温度計２６，２７，２８から得られたポンプ１、モータ２、およびインバータ３の温度の測定値に基づいて、これらポンプ１、モータ２、およびインバータ３の過負荷を監視する。具体的には、温度計２６，２７，２８によって得られた温度の測定値のいずれか１つが対応する上限に達した場合は、ポンプ制御部１５はインバータ３に指令を発してモータ２の回転速度を低下させる。温度の上限は、温度計２６，２７，２８に対応して複数設けられる。 If the current, power, or rotation speed of the motor 2 is kept constant in the second control mode, the pump 1, the motor 2, or the inverter 3 will be overloaded and overheated when the flow rate decreases. There is. Therefore, the pump control unit 15 overloads the pump 1, the motor 2, and the inverter 3 based on the measured values of the temperature of the pump 1, the motor 2, and the inverter 3 obtained from the thermometers 26, 27, and 28. To monitor. Specifically, when any one of the temperature measurement values obtained by the thermometers 26, 27, 28 reaches a corresponding upper limit, the pump control unit 15 issues a command to the inverter 3 to rotate the motor 2. Reduce speed. A plurality of upper temperature limits are provided corresponding to the thermometers 26, 27, and 28.

図９は、このような温度の上限を第２の流量領域Ｒ２に設けた例を示す圧力−流量線図である。図９では、第２の流量領域Ｒ２において回転速度一定制御を行っている。図９に示されるように、第２の流量領域Ｒ２における流量が低下してポンプ１、モータ２、およびインバータ３の温度の測定値のいずれか１つが対応する所定の上限に達すると、ポンプ制御部１５はモータ２の回転速度（すなわちポンプ１の回転速度）を低下させるようにインバータ３に指令を出す。このように、温度の測定値が所定の上限を超えないようにインバータ３が制御されるので、ポンプ１、モータ２、およびインバータ３が過負荷により損傷することを防止することができる。 FIG. 9 is a pressure-flow rate diagram showing an example in which such an upper limit of temperature is provided in the second flow rate region R2. In FIG. 9, constant rotation speed control is performed in the second flow rate region R2. As shown in FIG. 9, when the flow rate in the second flow rate region R2 decreases and any one of the measured values of the temperature of the pump 1, the motor 2 and the inverter 3 reaches a corresponding upper limit, the pump control The unit 15 issues a command to the inverter 3 so as to decrease the rotation speed of the motor 2 (that is, the rotation speed of the pump 1). Thus, since the inverter 3 is controlled so that the measured value of temperature does not exceed a predetermined upper limit, the pump 1, the motor 2, and the inverter 3 can be prevented from being damaged due to overload.

さらに、ポンプ１としてカスケードポンプが採用された場合、本発明の制御モードを用いれば、第１の流量Ｑ１でのモータ２やインバータ３の過負荷や、締切運転付近でのポンプ１、モータ２、およびインバータ３の過熱を防止することができる。以下、この利点について説明する。 Furthermore, when a cascade pump is used as the pump 1, if the control mode of the present invention is used, the motor 2, the inverter 3 are overloaded at the first flow rate Q1, the pump 1, the motor 2, near the cutoff operation, And overheating of the inverter 3 can be prevented. Hereinafter, this advantage will be described.

吐出圧力一定制御のみを用いて小流量領域での高吐出圧力を実現するためには、全流量領域において、設定圧力を上げる必要がある。しかしながら、この場合、第１の流量Ｑ１において、運転点がモータ２とインバータ３の許容運転領域を超えてしまい、モータ２およびインバータ３が過負荷となる。特に、第１の流量Ｑ１から流量がやや低下した流量領域では、モータ２の回転速度の低下に伴ってモータ２の回転軸に直結された冷却ファンの回転速度が低下する。このため、運転点が許容運転領域を超えた状態であるにもかかわらず、モータ２およびインバータ３の冷却効果が低下して、モータ２およびインバータ３が過熱されてしまう。カスケードポンプは、同じ回転速度で運転する場合、小流量であればあるほど、消費電流が多くなるという特性を有するため、ポンプ１としてカスケードポンプが採用されている場合にはモータ２およびインバータ３が過負荷となりやすい。運転点がモータ２とインバータ３の許容運転領域を超えないようにするためには、より容量が大きなモータおよびインバータを使用すればよいが、ポンプ装置のコスト増大やサイズ増大に繋がってしまう。 In order to realize a high discharge pressure in a small flow rate region using only constant discharge pressure control, it is necessary to increase the set pressure in the entire flow rate region. However, in this case, at the first flow rate Q1, the operating point exceeds the allowable operating range of the motor 2 and the inverter 3, and the motor 2 and the inverter 3 are overloaded. In particular, in the flow rate region where the flow rate is slightly reduced from the first flow rate Q1, the rotational speed of the cooling fan directly connected to the rotating shaft of the motor 2 is reduced as the rotational speed of the motor 2 is reduced. For this reason, the cooling effect of the motor 2 and the inverter 3 is reduced and the motor 2 and the inverter 3 are overheated even though the operating point is in a state exceeding the allowable operating range. When the cascade pump is operated at the same rotational speed, the current consumption increases as the flow rate decreases. Therefore, when the cascade pump is employed as the pump 1, the motor 2 and the inverter 3 are Prone to overload. In order to prevent the operating point from exceeding the allowable operating range of the motor 2 and the inverter 3, a motor and an inverter having a larger capacity may be used. However, this leads to an increase in cost and size of the pump device.

本発明の第２の制御モードによれば、第２の流量Ｑ２から第１の流量Ｑ１までの第３の流量領域Ｒ３においては、ポンプ１の吐出圧力は所定の圧力Ｐ１に保たれる。したがって、第１の流量Ｑ１付近での運転点は、モータ２やインバータ３の許容運転領域内であり、過負荷および過熱の問題が生じない。 According to the second control mode of the present invention, the discharge pressure of the pump 1 is maintained at a predetermined pressure P1 in the third flow rate region R3 from the second flow rate Q2 to the first flow rate Q1. Therefore, the operating point near the first flow rate Q1 is within the allowable operating range of the motor 2 and the inverter 3, and problems of overload and overheating do not occur.

図４に示されるような従来の電流一定制御モードでは、上記した第１の流量Ｑ１付近でのモータ２やインバータ３の過負荷の問題は生じない。これは、電流がモータ２およびインバータ３の許容運転領域内で一定に制御されるからである。しかしながら、モータ２に流れる電流を一定に保持したまま、第１の流量Ｑ１からポンプ１の吐出流量を低下させると、上述したようにモータ２の回転速度が低下して、モータ２の回転軸に直結された冷却ファンの回転速度も低下してしまう。その結果、モータ２およびインバータ３の冷却効果が低下する。特に、締切運転付近では、冷却ファンの回転速度が最小となるため、モータ２やインバータ３の過熱が懸念される。また、締切運転付近では、ポンプ１によって移送される液体量が少ないので、ポンプ１と液体との間での熱交換される熱量も減少してしまう。その結果、ポンプ１にも過熱の問題が生じることがある。 In the conventional constant current control mode as shown in FIG. 4, the problem of the overload of the motor 2 and the inverter 3 near the first flow rate Q1 does not occur. This is because the current is controlled to be constant within the allowable operation range of the motor 2 and the inverter 3. However, if the discharge flow rate of the pump 1 is reduced from the first flow rate Q1 while the current flowing through the motor 2 is kept constant, the rotational speed of the motor 2 is reduced as described above, and the rotation axis of the motor 2 is reduced. The rotational speed of the directly connected cooling fan also decreases. As a result, the cooling effect of the motor 2 and the inverter 3 is reduced. In particular, in the vicinity of the deadline operation, the rotation speed of the cooling fan is minimized, and there is a concern about overheating of the motor 2 and the inverter 3. In addition, since the amount of liquid transferred by the pump 1 is small near the deadline operation, the amount of heat exchanged between the pump 1 and the liquid is also reduced. As a result, the pump 1 may have a problem of overheating.

本発明の第２の制御モードによれば、電流、電力、または回転速度を一定に制御するのは、第２の流量領域Ｒ２だけである。したがって、本発明の第２の制御モードが選択された場合の締切運転付近での電流や電力を、流量０から第１の流量Ｑ１までの全領域で電流を一定に制御する従来の電流一定制御モードの電流や電力に比べて小さくすることもできる。図１０は、図３に示されるような電流一定制御を行う第２の制御モードおいて、吐出流量０の締切運転時の吐出圧力が図３に示される例よりも下がるように、第２の流量領域Ｒ２における電流値を図３に示した電流値よりも下げて制御した場合の消費電力グラフである。図１０に示されるように、この第２の制御モードでは、従来の電流一定制御を行う図４の場合と比べて、締切運転時の吐出圧力が低くなっており、消費電力は、第２の流量領域Ｒ２において、図５の場合と比べて低下している。 According to the second control mode of the present invention, only the second flow rate region R2 controls the current, power, or rotation speed to be constant. Therefore, the conventional constant current control for controlling the current and power in the vicinity of the cutoff operation when the second control mode of the present invention is selected to be constant in the entire region from the flow rate 0 to the first flow rate Q1. It can be made smaller than the current and power of the mode. 10 shows a second control mode in which the constant current control as shown in FIG. 3 is performed, so that the discharge pressure during the shut-off operation at the discharge flow rate 0 is lower than the example shown in FIG. It is a power consumption graph at the time of controlling the electric current value in flow volume area | region R2 lower than the electric current value shown in FIG. As shown in FIG. 10, in this second control mode, the discharge pressure during the shut-off operation is lower than in the case of FIG. 4 where the conventional constant current control is performed, and the power consumption is the second In the flow rate region R2, it is lower than in the case of FIG.

第２の制御モードにおいてモータ２に供給される電力、またはモータ２の回転速度を一定に制御する場合においても、吐出流量０の締め切り運転時の吐出圧力をさらに下げるように第２の流量領域Ｒ２における電力または回転速度を下げるように制御することが可能である。この場合も、図１０に示されるような吐出圧力と吐出流量との関係を構築するこが可能であり、電流を下げる場合と同様に消費電力を低くすることができる。その結果、モータ２やインバータ３の過熱の問題を回避しやすくなる。特に、第２の制御モードにおいて回転速度一定制御が行われる場合は、冷却ファンの回転速度も一定に保たれるので、モータ２やインバータ３の過熱を防止することができる。さらに、上述した温度計２６，２７，２８を用いた温度上限を設けておくと、ポンプ１、モータ２、およびインバータ３の過熱を回避することができる。 Even in the case where the electric power supplied to the motor 2 or the rotation speed of the motor 2 is controlled to be constant in the second control mode, the second flow rate region R2 so as to further reduce the discharge pressure during the closing operation of the discharge flow rate 0. It is possible to control so as to decrease the electric power or the rotation speed in the. Also in this case, the relationship between the discharge pressure and the discharge flow rate as shown in FIG. 10 can be established, and the power consumption can be reduced as in the case of reducing the current. As a result, it becomes easy to avoid the problem of overheating of the motor 2 and the inverter 3. In particular, when constant rotation speed control is performed in the second control mode, the rotation speed of the cooling fan is also kept constant, so that overheating of the motor 2 and the inverter 3 can be prevented. Furthermore, if a temperature upper limit using the above-described thermometers 26, 27, 28 is provided, overheating of the pump 1, the motor 2, and the inverter 3 can be avoided.

インバータ制御モードを、圧力一定制御モードである第１の制御モードにするか、または電流、電力、もしくは回転速度を一定に制御する第２の制御モードにするかの選択は、切替スイッチ１８をポンプ１の運転が停止中またはポンプの運転中に操作して行うことができる。ポンプ１の運転中に切替スイッチ１８が操作されて、インバータ制御モードが第１（又は第２）の制御モードから第２（又は第１）の制御モードに切替られるとき、ポンプ１の吐出流量が第２の流量領域Ｒ２内にあると、吐出圧力が急激に変動するおそれがある。この急激な圧力変動を抑えるために、モータ２の回転速度の単位時間あたりの変化量が制限される、モータの加速時間又は減速時間を、切替スイッチ１８が操作されてから所定時間の間だけ設けてもよい。 The selection of whether the inverter control mode is the first control mode, which is the constant pressure control mode, or the second control mode, in which the current, power, or rotation speed is controlled to be constant, is performed by pumping the changeover switch 18. The operation of 1 can be performed while the operation is stopped or the pump is operating. When the changeover switch 18 is operated during the operation of the pump 1 and the inverter control mode is switched from the first (or second) control mode to the second (or first) control mode, the discharge flow rate of the pump 1 is changed. If it is in the second flow rate region R2, the discharge pressure may fluctuate rapidly. In order to suppress this rapid pressure fluctuation, the amount of change in the rotational speed of the motor 2 per unit time is limited, and a motor acceleration time or deceleration time is provided for a predetermined time after the changeover switch 18 is operated. May be.

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible.

１ポンプ
２モータ
３インバータ
５チェッキ弁
６フロースイッチ
７圧力センサ
１０吸込配管
１１吐出配管
１５ポンプ制御部
１６商用電源
１８切替スイッチ
２０インバータ制御部
２１インバータ回路
２４電圧検出器
２５電流検出器
２６，２７，２８温度計
３０電力演算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump 2 Motor 3 Inverter 5 Check valve 6 Flow switch 7 Pressure sensor 10 Suction piping 11 Discharge piping 15 Pump control part 16 Commercial power supply 18 Changeover switch 20 Inverter control part 21 Inverter circuit 24 Voltage detector 25 Current detector 26, 27, 28 Thermometer 30 Power Calculation Unit

Claims

A pump for transferring liquid;
A motor for driving the pump;
An inverter that supplies the motor with variable frequency AC power and operates the pump at a variable speed;
A pump control unit that controls the operation of the pump by controlling the inverter according to one control mode selected in advance between the first control mode and the second control mode,
The first control mode is a constant pressure control mode in which the discharge pressure of the pump is maintained at a predetermined pressure in a first flow rate region from a flow rate of 0 to a first flow rate.
In the second control mode, the pump is operated at a discharge pressure higher than the predetermined pressure in a second flow rate region from a flow rate of 0 to a second flow rate lower than the first flow rate, In the third flow rate region from the second flow rate to the first flow rate, the pump device is in a pressure boost control mode in which the discharge pressure of the pump is maintained at the predetermined pressure.

The pump device according to claim 1, further comprising a changeover switch for selecting one of the first control mode and the second control mode.

The pump device according to claim 1, wherein the pump control unit controls the inverter so that a current flowing through the motor is maintained constant in the second flow rate region.

3. The pump device according to claim 1, wherein the pump control unit controls the inverter so that electric power supplied to the motor is maintained constant in the second flow rate region. 4.

3. The pump device according to claim 1, wherein the pump control unit controls the inverter so that a rotation speed of the motor is maintained constant in the second flow rate region. 4.

The pump device according to claim 5, wherein the pump control unit reduces the rotation speed of the motor when a discharge pressure of the pump reaches a predetermined upper limit in the second flow rate region.

At least one thermometer for measuring the temperature of at least one of the pump, the motor, and the inverter;
The pump device according to claim 5, wherein the pump control unit reduces the rotation speed of the motor when the measured value of the temperature reaches a predetermined upper limit in the second flow rate region.