JP3079426B2 - AC motorized valve or gate - Google Patents

AC motorized valve or gate

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JP3079426B2
JP3079426B2 JP10238907A JP23890798A JP3079426B2 JP 3079426 B2 JP3079426 B2 JP 3079426B2 JP 10238907 A JP10238907 A JP 10238907A JP 23890798 A JP23890798 A JP 23890798A JP 3079426 B2 JP3079426 B2 JP 3079426B2
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valve
gate
inverter
closing speed
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耕 藤野
隆雄 宮本
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は各種管路や各種水路
等を開閉するのに使用される交流電動弁又はゲートに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC motor-operated valve or gate used to open and close various pipes and various water channels.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、各種管路、例えば水道管,下水
管,化学工業プロセス用各種配管,ガス管,空気管,蒸
気管等には、これを開閉するのに弁(例えばバタフライ
弁,スルース弁,ロート弁,ボール弁等)が取り付けら
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various pipes, for example, water pipes, sewage pipes, various pipes for chemical industry processes, gas pipes, air pipes, steam pipes, etc., have valves (for example, butterfly valves, sluices) for opening and closing them. Valves, funnel valves, ball valves, etc.).

【0003】一方従来、各種水路、例えば河川,用水
路,排水路(開きょ,暗きょを含む)等には、これを開
閉するのにゲートが取り付けられる。
Conventionally, various waterways, for example, rivers, irrigation canals, drainage channels (including open and dark) are provided with gates for opening and closing them.

【0004】そしてこれら弁又はゲートの開閉駆動は、
弁又はゲートに取り付けた交流電動機に交流電圧を印加
することによって行われる。具体的な駆動制御装置には
以下のようなものがある。
[0004] Opening and closing of these valves or gates is performed by
This is performed by applying an AC voltage to an AC motor mounted on a valve or a gate. Specific drive control devices include the following.

【0005】(1) 交流電動機に一定周波数の交流を印加
することで、弁又はゲートを略一定速度で開閉する装
置。
(1) A device that opens and closes a valve or a gate at a substantially constant speed by applying an alternating current having a constant frequency to an AC motor.

【0006】(2) 流量の時間的変化率を小さくするた
め、弁開度の変化に対し流量変化の大きい開度におい
て、弁を寸動停止を繰り返して遅く動作させる装置。
(2) A device that repeatedly stops inching and operates the valve slowly at an opening where the flow rate changes greatly with respect to a change in the valve opening in order to reduce the temporal change rate of the flow rate.

【0007】(3) インバータで制御された交流電動機で
駆動される弁において、開度区間毎にインバータ周波数
を決定し開閉速度を制御する装置。
(3) In a valve driven by an AC motor controlled by an inverter, a device that determines an inverter frequency for each opening section and controls an opening / closing speed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記(1)
の弁又はゲートを一定速度で開閉させる装置であれ、
(2) の弁又はゲートの開閉速度を2種類とする装置であ
れ、交流電動機の出力には十分に余裕があり、実際には
交流電動機の能力に比べて全体としてかなり遅い速度で
その開閉が行われていた。このため開閉に要する時間が
長くなり、例えば配管内を流れる流体の逆流量などが多
くなっていた。またゲートの場合は大型の設備が多く、
本来その開閉に時間がかかり、その開閉が終了するまで
作業員がその場で監視しなければならない場合が多いの
で、その開閉速度が遅いと作業性が非常に悪くなってし
まう。
However, the above (1)
Device that opens and closes the valve or gate at a constant speed,
(2) Even if the valve or gate has two types of opening and closing speeds, the output of the AC motor has sufficient margin, and in fact, the opening and closing of the valve or gate is much slower as a whole compared to the capacity of the AC motor. It was done. For this reason, the time required for opening and closing is long, and, for example, the reverse flow rate of the fluid flowing in the pipe has increased. In the case of gates, there are many large facilities,
Opening and closing the doors takes a long time, and it is often the case that an operator needs to monitor on the spot until the opening and closing are completed. Therefore, if the opening and closing speed is slow, the workability is extremely deteriorated.

【0009】上記不都合を解消するため弁又はゲートの
開閉速度を速くすると、こんどは弁の全閉近傍領域にお
いて水撃や、ゲートにおいてはサージングなどの過渡現
象が生じてしまう恐れがある。
If the opening / closing speed of the valve or the gate is increased to solve the above-mentioned inconvenience, a transient phenomenon such as water hammer or surging at the gate may occur in a region near the fully closed state of the valve.

【0010】また上記(3) の弁又はゲートのように、開
度区間毎にインバータ周波数を設定して弁又はゲートの
開閉速度を制御する装置にあっては、弁又はゲートの開
閉時の必要トルクは開度によって大きく変動するので、
単にインバータ周波数を開度区間毎に一定に設定するだ
けでは実際の弁又はゲートの開閉速度を所定の適正な速
度に設定することは難しかった。
Further, in a device for controlling the opening / closing speed of a valve or a gate by setting an inverter frequency for each opening degree like the valve or the gate of the above (3), it is necessary to open and close the valve or the gate. Since the torque varies greatly depending on the opening,
It was difficult to set the actual opening / closing speed of the valve or gate to a predetermined appropriate speed simply by setting the inverter frequency constant for each opening section.

【0011】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
ありその目的は、弁又はゲートの開度に応じて適正な弁
又はゲートの開閉速度で弁又はゲートを適正に駆動する
ことができる交流電動弁又はゲートを提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to appropriately drive a valve or gate at an appropriate valve or gate opening / closing speed according to the opening degree of the valve or gate. To provide an AC motorized valve or gate.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、弁又はゲートと、弁又はゲートを駆動する
交流電動機と、前記交流電動機のインバータと、前記弁
又はゲートの開閉速度を求める開閉速度検出手段と、該
開閉速度が弁又はゲートの開度区間毎に指定した開閉速
度となるようにインバータのインバータ周波数を増加又
は減少せしめるインバータ制御部とを具備せしめて交流
電動弁又はゲートを構成した。また本発明は、前記開閉
速度検出手段を、前記弁又はゲートの開度を検出する開
度検出手段と、前記開度検出手段からの開度信号の時間
変化率より弁又はゲートの開閉速度を逐次算出する開閉
速度算出手段とを具備して構成した。また本発明は、前
記インバータを、前記交流電動機を含む弁又はゲートの
駆動機構に取り付けて構成した。
SUMMARY OF THE INVENTION To solve the above problems, the present invention provides a valve or gate, an AC motor driving the valve or gate, an inverter of the AC motor, and an opening / closing speed of the valve or gate. An AC motor-operated valve or gate provided with an opening / closing speed detecting means to be sought and an inverter control unit for increasing or decreasing the inverter frequency of the inverter so that the opening / closing speed becomes the opening / closing speed specified for each valve or gate opening section. Was configured. Also, the present invention provides the opening / closing speed detecting means, an opening degree detecting means for detecting an opening degree of the valve or gate, and an opening / closing speed of the valve or gate based on a time change rate of an opening degree signal from the opening degree detecting means. And an opening / closing speed calculating means for sequentially calculating. In the present invention, the inverter is mounted on a valve or gate drive mechanism including the AC motor.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図1は本発明を適用する交流
電動弁の概略構成図である。同図に示すように交流電動
弁の弁10は管路5中に該管路5を開閉するように取り
付けられている。そして弁10にはこれを開閉駆動する
交流電動機M及び変速機構Tを含む駆動機構20と、交
流電動機Mの回転数を制御するインバータ装置30とが
取り付けられている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an AC motor-operated valve to which the present invention is applied. As shown in the figure, a valve 10 of an AC motor-operated valve is mounted in a pipeline 5 so as to open and close the pipeline 5. The valve 10 is provided with a drive mechanism 20 including an AC motor M and a transmission mechanism T for opening and closing the valve, and an inverter device 30 for controlling the rotation speed of the AC motor M.

【0014】弁10は交流電動機Mと変速機構Tによっ
て管路5を開閉する構造のものであり、この実施形態で
はスルース弁を用いている。
The valve 10 has a structure in which the pipeline 5 is opened and closed by an AC motor M and a transmission mechanism T. In this embodiment, a sluice valve is used.

【0015】本例において交流電動機Mとしては、拘束
された状態で最大のトルクを発生する性能を具備するト
ルクモータが使用されている。
In this embodiment, as the AC motor M, a torque motor having a performance of generating a maximum torque in a restricted state is used.

【0016】また前記弁10の駆動機構20には、弁1
0の弁開度を検出する弁開度検出手段11が取り付けら
れている。弁開度検出手段11としては例えばポテンシ
ョメータ,セルシン等を用いる。
The drive mechanism 20 for the valve 10 includes a valve 1
A valve opening detecting means 11 for detecting a valve opening of 0 is attached. As the valve opening detecting means 11, for example, a potentiometer, a celsin or the like is used.

【0017】次に図2は前記インバータ装置30の一構
成例を示す図である。インバータ装置30は、インバー
タ40と、インバータ制御部50と、外部から所望の入
力をするのに用いる操作パネル70とを具備している。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the inverter device 30. As shown in FIG. The inverter device 30 includes an inverter 40, an inverter control unit 50, and an operation panel 70 used to input a desired input from the outside.

【0018】インバータ制御部50は、少なくとも処理
装置51と記憶装置53とを具備している。またこのイ
ンバータ制御部50には、弁開度検出手段11から入力
される弁の開度信号や、コンバータ80からインバータ
40に入力される入力電圧のモニタ電圧値や、インバー
タ40から交流電動機Mに出力される出力電流のモニタ
電流値や、操作パネル70からの入力信号等が入力され
る。
The inverter control unit 50 includes at least a processing device 51 and a storage device 53. The inverter control unit 50 includes a valve opening signal input from the valve opening detecting means 11, a monitor voltage value of an input voltage input from the converter 80 to the inverter 40, and a signal from the inverter 40 to the AC motor M. A monitor current value of an output current to be output, an input signal from the operation panel 70, and the like are input.

【0019】一方記憶装置53には、このインバータ制
御部50によって行われる各種制御プログラムや各種制
御データが記憶されている。
On the other hand, the storage device 53 stores various control programs and various control data executed by the inverter control unit 50.

【0020】そして前記インバータ制御部50は、前記
インバータ40から前記交流電動機Mに印加されるイン
バータ周波数を可変制御することで交流電動機Mによる
弁10の弁開閉速度(弁の駆動軸の回転速度)を変化さ
せるのであるが、その際、インバータ制御部50は、前
記弁開度検出手段11からの弁の開度信号の時間変化率
によって弁10の開閉速度を算出し、該弁10の開閉速
度が予め設定された開閉速度(設定回転数)となるよう
にインバータ周波数を増加又は減少することで弁の開閉
速度(直接的には交流電動機Mの駆動軸の回転速度)を
制御する。なお予め設定される弁の開閉速度は、弁10
の開度区間毎に設定されており、この実施形態では開度
0〜30%では設定回転数(単位時間当たりの駆動軸の
設定回転数、即ち設定回転速度であってこれは弁10の
設定開閉速度と同等のものである、以下同じ)V1、3
0〜100%では設定回転数V2、(但しV1<V2)
としている。
The inverter control unit 50 variably controls the inverter frequency applied from the inverter 40 to the AC motor M to thereby control the valve opening / closing speed of the valve 10 by the AC motor M (the rotation speed of the drive shaft of the valve). In this case, the inverter control unit 50 calculates the opening / closing speed of the valve 10 based on the time rate of change of the valve opening signal from the valve opening detection means 11, and calculates the opening / closing speed of the valve 10. The opening and closing speed of the valve (directly, the rotation speed of the drive shaft of the AC motor M) is controlled by increasing or decreasing the inverter frequency so that the opening / closing speed becomes a preset opening / closing speed (set rotation speed). The preset opening / closing speed of the valve is determined by the valve 10
In this embodiment, the set rotation speed (the set rotation speed of the drive shaft per unit time, that is, the set rotation speed, which is V1, 3 which is equivalent to the opening / closing speed.
At 0 to 100%, the set rotation speed V2 (where V1 <V2)
And

【0021】ここで図3に示すようにスルース弁10の
弁開度は小さいほどこれを回動するのに高トルクが必要
であるが、上述のように弁10の開閉速度を設定するこ
とで、流量変化が大きく負荷トルクが大きくなる弁開
度、即ち弁開度0〜30%の範囲では弁10を遅く開閉
運転し、流量変化が小さく負荷トルクが小さくなる弁開
度、即ち弁開度30〜100%の範囲では弁10を速く
開閉運転するように制御することができる。
As shown in FIG. 3, the smaller the valve opening of the sluice valve 10 is, the higher the torque is required to rotate the sluice valve 10, but by setting the opening and closing speed of the valve 10 as described above. The valve opening at which the flow rate changes greatly and the load torque increases, that is, the valve 10 opens and closes slowly in the range of 0 to 30%, and the valve opening degree at which the flow rate changes and the load torque decreases, that is, the valve opening degree In the range of 30 to 100%, the valve 10 can be controlled so as to open and close quickly.

【0022】以下図4〜図7に示す概略制御フロー図を
用いて上記制御の内容を説明する。即ちまず図2に示す
インバータ制御部50に弁10を開又は閉にする信号が
入力されると、図4において、初期設定としてモードを
「周波数UPモード」に設定し、また現回転数(単位時
間当たりの回転数、以下同じ)を0に設定する(ステッ
プ1)。
Hereinafter, the contents of the above control will be described with reference to schematic control flowcharts shown in FIGS. That is, first, when a signal for opening or closing the valve 10 is input to the inverter control unit 50 shown in FIG. 2, the mode is set to “frequency UP mode” as an initial setting in FIG. The number of rotations per time (hereinafter the same) is set to 0 (step 1).

【0023】次に現在の弁10の開度を弁開度検出手段
11からの弁開度信号によって求め、該開度に応じた設
定回転数を記憶装置53から読み出す(ステップ2)。
即ちこの実施形態の場合、開度が0%以上30%未満で
あれば設定回転数V1を、30以上100%以下であれ
ば設定回転数V2を読み出す。
Next, the current opening of the valve 10 is obtained from the valve opening signal from the valve opening detecting means 11, and the set number of revolutions corresponding to the opening is read from the storage device 53 (step 2).
That is, in the case of this embodiment, the set rotation speed V1 is read if the opening is 0% or more and less than 30%, and the set rotation speed V2 is read if the opening is 30% or more and 100% or less.

【0024】次に設定回転数と現回転数とを比較し(ス
テップ3)、設定回転数の方が大きい場合は下記する図
6に示す回転数UP制御を行なうことで弁10の開閉速
度を増加し(ステップ4)、ステップ2に戻る。
Next, the set rotational speed is compared with the current rotational speed (step 3). If the set rotational speed is larger, the rotational speed UP control shown in FIG. Increase (step 4) and return to step 2.

【0025】一方ステップ3において、設定回転数の方
が小さい場合は下記する図7に示す回転数DOWN制御
を行なうことで弁10の開閉速度を減少し(ステップ
5,6)、ステップ2に戻る。
On the other hand, if the set number of revolutions is smaller in step 3, the opening / closing speed of the valve 10 is reduced by performing the number of revolutions DOWN control shown in FIG. .

【0026】ステップ3において、設定回転数と現回転
数が同一の場合は現周波数による運転を継続し(ステッ
プ7)、現在の回転数を算出した(ステップ8)後にス
テップ2に戻る。
In step 3, if the set speed and the current speed are the same, the operation at the current frequency is continued (step 7), and after the current speed is calculated (step 8), the process returns to step 2.

【0027】ここで弁10の現在の回転数を測定するに
は、図5に示すように、弁開度検出手段11からの弁開
度信号を逐次入力することで単位時間当たりの弁10の
開度変化を測定し(ステップ1)、該開度変化から回転
数を算出しこれを現回転数にセットする(ステップ
2)。
Here, in order to measure the current rotational speed of the valve 10, as shown in FIG. 5, the valve opening signal from the valve opening detecting means 11 is sequentially inputted to thereby control the valve 10 per unit time. The change in the opening is measured (step 1), the number of revolutions is calculated from the change in the degree of opening, and this is set as the current number of revolutions (step 2).

【0028】次に図6に示す回転数UP制御は、まず現
回転数を旧回転数に退避する(ステップ1)。次に現
在、「周波数UPモード」となっているか否かを見て
(ステップ2)、「周波数UPモード」となっている場
合は出力周波数を所定値だけ上げ(ステップ3)、その
後現回転数を測定し(ステップ4)、現回転数が旧回転
数よりも大きくなっていたら、「周波数UPモード」の
ままとし(ステップ5,6)、現回転数が旧回転数より
も小さくなっていたら、「周波数DOWNモード」に切
り替える(ステップ5,7)。
Next, in the rotation speed UP control shown in FIG. 6, first, the current rotation speed is retracted to the old rotation speed (step 1). Next, it is determined whether or not the current frequency is in the "frequency UP mode" (step 2). If the current frequency is the "frequency UP mode", the output frequency is increased by a predetermined value (step 3). Is measured (step 4). If the current rotational speed is higher than the old rotational speed, the "frequency UP mode" is maintained (steps 5 and 6), and if the current rotational speed is lower than the old rotational speed. Is switched to the "frequency DOWN mode" (steps 5, 7).

【0029】一方ステップ2において現在、「周波数D
OWNモード」となっている場合は出力周波数を所定値
だけ下げ(ステップ8)、その後現回転数を測定し(ス
テップ9)、現回転数が旧回転数よりも大きくなってい
たら、「周波数DOWNモード」のままとし(ステップ
10,11)、現回転数が旧回転数よりも小さくなって
いたら、「周波数UPモード」に切り替える(ステップ
10,12)。
On the other hand, in step 2, "frequency D
In the case of the "OWN mode", the output frequency is lowered by a predetermined value (step 8), and then the current rotational speed is measured (step 9). If the current rotational speed is higher than the old rotational speed, the "frequency DOWN" Mode "(steps 10 and 11), and if the current rotational speed is lower than the old rotational speed, the mode is switched to the" frequency UP mode "(steps 10 and 12).

【0030】次に図7に示す回転数DOWN制御では、
前記回転数UP制御とは反対に、まず現回転数を旧回転
数に退避し(ステップ1)、次に現在、「周波数UPモ
ード」となっているか否かを見て(ステップ2)、「周
波数UPモード」の場合は出力周波数を所定値だけ上げ
(ステップ3)、弁10の現回転数を測定し(ステップ
4)、現回転数が旧回転数よりも小さくなっていたら、
「周波数UPモード」のままとし(ステップ5,6)、
現回転数が旧回転数よりも大きくなっていたら、「周波
数DOWNモード」に切り替える(ステップ5,7)。
Next, in the rotational speed DOWN control shown in FIG.
Contrary to the rotational speed UP control, first, the current rotational speed is retracted to the old rotational speed (step 1), and then it is determined whether or not the current frequency is in the “frequency UP mode” (step 2). In the case of the "frequency UP mode", the output frequency is increased by a predetermined value (step 3), the current rotation speed of the valve 10 is measured (step 4), and if the current rotation speed is lower than the old rotation speed,
Leave "frequency UP mode" (steps 5 and 6),
If the current rotational speed is higher than the old rotational speed, the mode is switched to the "frequency DOWN mode" (steps 5 and 7).

【0031】一方ステップ2において現在、「周波数D
OWNモード」となっている場合は出力周波数を所定値
だけ下げ(ステップ8)、現回転数を測定し(ステップ
9)、現回転数が旧回転数よりも小さくなっていたら、
「周波数DOWNモード」のままとし(ステップ10,
11)、現回転数が旧回転数よりも大きくなっていた
ら、「周波数UPモード」に切り替える(ステップ1
0,12)。
On the other hand, in step 2, the "frequency D
If the "OWN mode" is set, the output frequency is lowered by a predetermined value (step 8), the current rotational speed is measured (step 9), and if the current rotational speed is smaller than the old rotational speed,
Leave "frequency DOWN mode" (step 10,
11) If the current rotational speed is higher than the old rotational speed, switch to the "frequency UP mode" (step 1)
0,12).

【0032】以上のように本発明によれば、弁10の開
度変化からその開閉速度(駆動軸の回転速度)を算出し
て該開閉速度が所定の最適な設定開閉速度(設定回転
数)となるようにインバータ周波数を逐次変更するよう
に構成したので、単に弁の開度区間毎にインバータ周波
数を設定するだけの制御に比べ、より正確に弁10を所
望の設定開閉速度(設定回転数)に設定し維持していく
ように運転することができる。
As described above, according to the present invention, the opening / closing speed (rotational speed of the drive shaft) is calculated from the change in the opening of the valve 10, and the opening / closing speed is set to a predetermined optimal set opening / closing speed (set rotation speed). Since the inverter frequency is sequentially changed so as to satisfy the following condition, the valve 10 can be set to a desired set opening / closing speed (set rotation speed) more accurately than control in which the inverter frequency is simply set for each valve opening section. ) Can be set and maintained.

【0033】上記実施形態の場合、負荷トルクの大きい
開度0%〜30%では弁10の開閉速度を遅くすること
で水撃を防止できる。一方負荷トルクの小さい開度30
%以上の領域では弁10の開閉速度を速くすることで、
弁10全体の開閉時間を短縮することができる。
In the case of the above embodiment, the water hammer can be prevented by reducing the opening / closing speed of the valve 10 when the load torque is large and the opening degree is 0% to 30%. On the other hand, the opening degree 30 with a small load torque
% Or more, by increasing the opening and closing speed of the valve 10,
The opening and closing time of the entire valve 10 can be reduced.

【0034】図8は本発明を適用した交流電動ゲートの
概略構成図である。この実施形態において前記図1に示
す実施形態と相違する点は、インバータ装置30を取り
付けた駆動機構20によって河川や水路等Kを開閉する
ゲート80を上下駆動するように構成した点である。
FIG. 8 is a schematic structural view of an AC electric gate to which the present invention is applied. This embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that a drive mechanism 20 to which an inverter device 30 is attached is configured to vertically drive a gate 80 that opens and closes a river or a waterway K.

【0035】即ちゲート80は、河川や水路等Kに設置
され、これを下降・上昇することで河川や水路等Kを開
閉するように動作する。ゲート80の全開状態は、図8
にゲート80の下端を点線Lで示すように、河川や水路
等Kの水位が増水などによって上昇して最大となる水位
でも全開となるように通常時の水面よりも高い位置まで
開くように構成されている。そしてゲート80の下端が
水中にある間は駆動抵抗が大きいのでこれをゆっくり動
作させ、ゲート80の下端が水面上に出た場合は駆動抵
抗が小さくなるのでこれを速く動作させるように、イン
バータ装置30のインバータ周波数を増加又は減少す
る。インバータ装置30の動作方法は前記弁の場合と同
様である。
That is, the gate 80 is installed in a river, a waterway or the like K, and operates so as to open and close the river, waterway, or the like K by descending and rising. The fully opened state of the gate 80 is shown in FIG.
As shown by the dotted line L at the lower end of the gate 80, the water level of the river K or the waterway K is raised by the rise of water, etc., so that it is fully opened even at the maximum water level. Have been. When the lower end of the gate 80 is underwater, the drive resistance is large, so that the gate 80 is operated slowly. When the lower end of the gate 80 is above the water surface, the drive resistance is reduced, so that the inverter is operated quickly. Increase or decrease 30 inverter frequencies. The operation method of the inverter device 30 is the same as that of the valve.

【0036】即ち弁の場合は弁開度0〜30%の範囲で
は遅く開閉し、弁開度30〜100%の範囲では速く開
閉運転したが、その代わりにゲート80の下端が水中に
ある開度範囲Pでは遅く開閉し、水上にある開度範囲Q
では速く開閉運転するのである。
That is, in the case of a valve, the valve opens and closes slowly when the valve opening is in the range of 0 to 30%, and opens and closes quickly when the valve opening is in the range of 30 to 100%. It opens and closes slowly in the degree range P, and the opening degree range Q above the water
Then you open and close quickly.

【0037】なおゲート80を上下動する手段として
は、ラック式やワイヤロープウインチ式、さらにスピン
ドル式等、各種の方式があり、方式によっては前記図8
に示す変速機構Tを使用しないものもあるが、要は交流
電動機Mを駆動源としてゲートを開閉する方式であれば
どのような方式を用いても良い。なおこの実施形態では
ゲート80の下端が通常水位において水中にあるか否か
の境界を予め設定しておき、該境界よりもゲート80の
下端が上か下かによってゲート80の開閉速度を増減し
たが、必要に応じてそれ以外の位置で開閉速度を変更す
るようにしても良い。ゲート80の開度は前記開度検出
手段11によって求める以外に、他の開度検出センサに
よって求めても良い。また現在の実際の水位をセンサに
よって求め、この水位の位置を境界にしてゲート80の
開閉速度を変更するようにしても良い。
There are various types of means for moving the gate 80 up and down, such as a rack type, a wire rope winch type, and a spindle type.
However, any type may be used as long as the gate is opened and closed using the AC motor M as a drive source. In this embodiment, the boundary of whether the lower end of the gate 80 is underwater at the normal water level is set in advance, and the opening / closing speed of the gate 80 is increased or decreased depending on whether the lower end of the gate 80 is above or below the boundary. However, the opening / closing speed may be changed at other positions as needed. The opening of the gate 80 may be obtained by another opening detection sensor other than the opening degree detecting means 11. Alternatively, the current actual water level may be obtained by a sensor, and the opening / closing speed of the gate 80 may be changed using this water level position as a boundary.

【0038】以上本発明の実施形態を説明したが、本発
明はこれら実施形態に限定されるものではなく、例えば
以下のような種々の変形も可能である。 弁は、上記構造のものに限定されず、例えばバタフラ
イ弁,ロート弁,ボール弁等、他の種々の弁にも適用で
きる。ゲートの場合も他の各種の構造のものに適用き
る。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and for example, the following various modifications are possible. The valve is not limited to the one having the above-described structure, and may be applied to various other valves such as a butterfly valve, a funnel valve, and a ball valve. The gate can also be applied to other various structures.

【0039】上記実施形態では弁の開度を0〜30
%,30〜100%の2つに開度区間に分けてそれぞれ
設定回転数を設定したが、分ける開度区間の数は3つ以
上の多数であっても良いことはいうまでもない。ゲート
の場合も同様である。
In the above embodiment, the opening degree of the valve is set to 0 to 30.
% And 30 to 100%, the set rotation speed is set for each of the opening sections. However, it goes without saying that the number of opening sections to be divided may be three or more. The same applies to the case of a gate.

【0040】上記実施形態では弁又はゲートの開閉速
度を、弁又はゲートの開度検出手段11からの検出信号
をインバータ制御部50において算出することで求める
ように構成している(即ち弁又はゲートの開度検出手段
11と該開度検出手段11の検出信号から弁又はゲート
の開閉速度を算出する手段〔図5に示す回転数測定フロ
ーが相当する〕によって弁又はゲートの開閉速度検出手
段を構成している)が、弁又はゲートの開閉速度は他の
種々の方法によっても求めることができる。即ち例えば
図9に示すように、図1の開度検出手段11の代わりに
エンコーダなどの弁10の開閉速度検出手段85を取り
付け、これによって弁10の開閉速度を直接求めるよう
にすれば、演算によって該開閉速度を算出する必要がな
くなる。なお弁10の開度は該開閉速度検出手段85に
よって求めても良いし、他のセンサによって求めても良
い。この構成がゲート80にも適用できることは言うま
でもない。即ち要は弁又はゲートの開閉速度を求める開
閉速度検出手段(演算によって求めるものも含む)を設
けるものであれば、それが直接であっても計算によって
でも、どのような構成のものでも良い。
In the above embodiment, the opening / closing speed of the valve or the gate is determined by calculating the detection signal from the valve / gate opening detecting means 11 in the inverter control section 50 (that is, the valve or the gate). The opening / closing speed detecting means of the valve or the gate is calculated by means of the opening detecting means 11 and the means for calculating the opening / closing speed of the valve or the gate from the detection signal of the opening detecting means 11 (corresponding to the rotational speed measurement flow shown in FIG. 5). However, the opening / closing speed of the valve or the gate can also be obtained by various other methods. That is, as shown in FIG. 9, for example, the opening / closing speed detecting means 85 of the valve 10 such as an encoder is attached in place of the opening detecting means 11 of FIG. 1, and thereby the opening / closing speed of the valve 10 is directly obtained. This eliminates the need to calculate the opening / closing speed. The opening of the valve 10 may be obtained by the opening / closing speed detecting means 85 or may be obtained by another sensor. Needless to say, this configuration can also be applied to the gate 80. That is, as long as an opening / closing speed detecting means (including one obtained by calculation) for obtaining the opening / closing speed of the valve or the gate is provided, the opening / closing speed detecting means may be of any configuration, either directly or by calculation.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、弁又はゲートの開度に応じた適正な弁又はゲートの
開閉速度で弁又はゲートを適正且つスムーズに駆動する
ことができる。特に本発明においては、弁又はゲートの
開閉速度を求めて、該開閉速度が所定の最適な設定開閉
速度となるように逐次インバータ周波数を変更するよう
に構成したので、単に弁又はゲートの開度区間毎にイン
バータ周波数を設定する場合に比べて、より正確且つ迅
速に弁又はゲートの実際の設定開閉速度に設定・維持す
ることができ、弁又はゲートの動作の適正化、スムーズ
化が図れる。
As described above in detail, according to the present invention, a valve or a gate can be driven properly and smoothly at an appropriate opening / closing speed of the valve or the gate in accordance with the opening of the valve or the gate. In particular, in the present invention, the opening / closing speed of the valve or gate is obtained, and the inverter frequency is sequentially changed so that the opening / closing speed becomes a predetermined optimal set opening / closing speed. Compared to the case where the inverter frequency is set for each section, the actual opening / closing speed of the valve or gate can be set and maintained more accurately and quickly, and the operation of the valve or gate can be optimized and smoothed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用する交流電動弁の概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an AC motor-operated valve to which the present invention is applied.

【図2】インバータ装置30の一構成例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an inverter device 30.

【図3】スルース弁10の弁開度−負荷トルク特性図で
ある。
FIG. 3 is a characteristic diagram of a valve opening-load torque of the sluice valve 10;

【図4】交流電動弁の全体概略制御フロー図である。FIG. 4 is an overall schematic control flowchart of an AC motor-operated valve.

【図5】回転数測定フロー図である。FIG. 5 is a flowchart of a rotation speed measurement.

【図6】回転数UP制御フロー図である。FIG. 6 is a flowchart of a rotational speed UP control.

【図7】回転数DOWN制御フロー図である。FIG. 7 is a flowchart of a rotational speed DOWN control.

【図8】本発明を適用した交流電動ゲートの概略構成図
である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an AC electric gate to which the present invention is applied.

【図9】本発明の他の実施形態にかかる交流電動弁の概
略構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an AC motor-operated valve according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 弁 11 弁開度検出手段 40 インバータ 50 インバータ制御部 M 交流電動機 80 ゲート Reference Signs List 10 valve 11 valve opening detection means 40 inverter 50 inverter control unit M AC motor 80 gate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−47308(JP,A) 特開 平4−296271(JP,A) 特開 平4−47309(JP,A) 特開 昭58−217876(JP,A) 特開 平6−337079(JP,A) 特開 平10−150795(JP,A) 特許2631635(JP,B2) 特許2641687(JP,B2) 特公 平3−16547(JP,B2) 特公 平3−14106(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16K 31/00 - 31/11 F16K 37/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-47308 (JP, A) JP-A-4-296271 (JP, A) JP-A-4-47309 (JP, A) JP-A-58-1983 217876 (JP, A) JP-A-6-337079 (JP, A) JP-A-10-150795 (JP, A) Patent 2631635 (JP, B2) Patent 2641687 (JP, B2) JP-B-3-16547 (JP) , B2) Tokiko Hei 3-14106 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F16K 31/00-31/11 F16K 37/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 弁又はゲートと、 弁又はゲートを駆動する交流電動機と、 前記交流電動機のインバータと、 前記弁又はゲートの開閉速度を求める開閉速度検出手段
と、 該開閉速度が弁又はゲートの開度区間毎に指定した開閉
速度となるようにインバータのインバータ周波数を増加
又は減少せしめるインバータ制御部とを具備することを
特徴とする交流電動弁又はゲート。
A valve or a gate; an AC motor driving the valve or the gate; an inverter of the AC motor; an opening / closing speed detecting means for determining an opening / closing speed of the valve or the gate; An AC motor-operated valve or gate, comprising: an inverter control unit that increases or decreases the inverter frequency of the inverter so that the opening / closing speed specified for each opening section is obtained.
【請求項2】 前記開閉速度検出手段は、前記弁又はゲ
ートの開度を検出する開度検出手段と、 前記開度検出手段からの開度信号の時間変化率より弁又
はゲートの開閉速度を逐次算出する開閉速度算出手段と
を具備して構成されていることを特徴とする請求項1記
載の交流電動弁又はゲート。
2. An opening / closing speed detecting means for detecting an opening degree of the valve or gate, and an opening / closing speed of the valve or gate based on a time change rate of an opening signal from the opening degree detecting means. 2. An AC motor-operated valve or gate according to claim 1, further comprising an opening / closing speed calculating means for sequentially calculating.
【請求項3】 前記インバータは、前記交流電動機を含
む弁又はゲートの駆動機構に取り付けられていることを
特徴とする請求項1又は2記載の交流電動弁又はゲー
ト。
3. The AC motor-operated valve or gate according to claim 1, wherein the inverter is attached to a valve or gate drive mechanism including the AC motor.
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