JP3324794B2 - Feed water pump control device - Google Patents

Feed water pump control device

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JP3324794B2
JP3324794B2 JP25995992A JP25995992A JP3324794B2 JP 3324794 B2 JP3324794 B2 JP 3324794B2 JP 25995992 A JP25995992 A JP 25995992A JP 25995992 A JP25995992 A JP 25995992A JP 3324794 B2 JP3324794 B2 JP 3324794B2
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pump
water supply
motor
inverter
electric motor
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勉 森永
清司 柳澤
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政雄 吉田
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インバータによって速
度制御される電動機により可変速駆動されるポンプを用
いて給水を行なう方式の給水ポンプ制御装置に係り、特
に需要量が時刻により大きく変動する給水システムに好
適な給水ポンプ制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water supply pump control system in which water is supplied using a pump driven at a variable speed by an electric motor whose speed is controlled by an inverter. The present invention relates to a water supply pump control device suitable for a system.

【0002】[0002]

【従来の技術】集合住宅や各種のビルでは、給水システ
ムとしてポンプが必要であるが、このような場合、昼間
と夜間、或いは出勤日と休日など、給水需要量が日時に
応じて大きく変動する。例えば、図10は、或る給水シ
ステムにおける1日間での給水需要量の変化を示したも
のであり、これから明らかなように、給水需要量は数十
倍にもわたって変化する。
2. Description of the Related Art A pump is required as a water supply system in an apartment house and various buildings. In such a case, the demand for water supply varies greatly depending on the date and time, such as daytime and nighttime, or work days and holidays. . For example, FIG. 10 shows a change in water supply demand in a certain water supply system in one day. As is clear from this, the water supply demand changes by several tens of times.

【0003】そこで、このような場合には、従来からイ
ンバータによって速度制御される電動機により可変速駆
動されるポンプを用い、このとき、インバータや電動
機、それにポンプなどからなる給水装置の定格として
は、給水負荷が最大となる時間帯の需要量に合わせて選
定しておき、需要量の低下に伴ってインバ−タにより電
動機の回転数を定格値から低下させ、需要量にあった給
水を行なうようにしていた。
Therefore, in such a case, a pump driven at a variable speed by an electric motor whose speed is controlled by an inverter is conventionally used. At this time, the rating of a water supply device including the inverter, the electric motor, and the pump is as follows. The water supply load is selected according to the demand during the maximum time, and the inverter is used to reduce the number of revolutions of the motor from the rated value as the demand decreases, so that water supply that meets the demand can be performed. I was

【0004】すなわち、図11に示すように、ポンプの
給水量Qは、その回転数Nをパラメータとして変化する
が、上記した従来の給水装置では、定格回転数NR での
給水量QR が最大給水需要量QM になるように、すなわ
ち、QR =QM となるように電動機の定格出力を選定
し、常にこの定格回転数NR 以下の領域で運転するよう
にしていた。
[0004] That is, as shown in FIG. 11, the water supply amount Q of the pump will vary the rotational speed N as parameters, in the conventional water supply apparatus described above, the water supply amount Q R at the rated rotational speed N R to maximize water demand Q M, i.e., Q R = Q M and selects the rated output of the motor so, was always to operate in the region below the rated rotational speed N R.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、多くの
時間帯で給水装置が最大給水負荷以下で運転されてしま
う点について配慮がされておらず、給水装置の効率的な
運転の面で問題があった。すなわち、従来技術では、例
えば図10に示すように、給水需要量が大きく変動する
給水システムの場合、給水装置の定格を給水負荷が最大
となる時間帯の需要量、例えば図10のaに示す給水量
(=最大給水需要量QM )に合わせて選定している。
In the prior art, no consideration is given to the fact that the water supply system is operated at less than the maximum water supply load in many hours, and there is a problem in the efficient operation of the water supply system. was there. That is, in the prior art, for example, as shown in FIG. 10, in the case of a water supply system in which the water supply demand greatly fluctuates, the rating of the water supply device is shown in the demand during the time when the water supply load is maximum, for example, as shown in FIG. Water supply
(= Maximum water demand Q M ).

【0006】しかるに、この図10から明らかなよう
に、多くの時間帯では、それよりも大幅に少ない使用水
量にあり、従って平均給水量は、給水量aよりもかなり
低く、この結果、従来技術のように、給水需要量が最大
の時間帯に合わせて電動機の容量を選定したとすると、
多くの時間帯で電動機やポンプが最大効率点から外れて
運転されてしまうので、無駄なエネルギ−消費となって
しまう上、設備費も割高になってしまうという問題が生
じているのが実情である。
However, as is apparent from FIG. 10, in many time zones, the amount of water used is much smaller, and the average water supply is considerably lower than the water supply a. Assuming that the capacity of the motor is selected according to the time when the demand for water supply is at its maximum,
In many situations , the motors and pumps are operated out of the point of maximum efficiency, which results in wasteful energy consumption and higher equipment costs. is there.

【0007】本発明の第1の目的は、一定条件下での連
続的な過負荷運転可として、多くの時間帯で効率良く
運転でき、無駄なエネルギ−消費や設備費の増大が充
分に抑えられるようにした給水ポンプ制御装置を提供す
ることにある。本発明の第2の目的は、過負荷運転可と
して、多くの時間帯で効率良く運転でき、無駄なエネル
ギ−消費や設備費の増大が充分に抑えられ、しかもポン
プが長期間に亘って運転される際に、電動機が一時的に
過負荷状態におかれている時間に応じた累積加算値か
ら、電動機の耐用限度が管理・表示され得る給水ポンプ
制御装置を提供することにある。本発明の第3の目的
は、上記第1の目的に関連して、電動機自体の温度が高
い程に、その電動機が過負荷状態におかれる時間が短く
なるべく制御され得る給水ポンプ制御装置を提供するこ
とにある。本発明の第4の目的は、多くの時間帯で効率
良く常時運転でき、無駄なエネルギ−消費や設備費の増
大が充分に抑えられ、しかも電動機自体の温度が許容最
大温度を越えたときには、ポンプが初めて運転停止状態
におかれ得るようにした給水ポンプ制御装置を提供する
ことにある。
[0007] A first object of the present invention is to provide a link under a certain condition.
As continued overload operation enabled, efficiently normal in many of the time zone
It is an object of the present invention to provide a water supply pump control device which can be operated at a time and can suppress wasteful energy consumption and increase in equipment cost sufficiently. A second object of the present invention is to enable overload operation.
To, can be efficiently operated in a number of time zones, wasted energy - is sufficiently suppressed consumption and equipment cost increases, moreover Pont
When the pump is operated for a long period of time, a feedwater pump control device that can manage and display the service life limit of the motor from the cumulative addition value corresponding to the time when the motor is temporarily overloaded is provided. To provide. A third object of the present invention, in relation to the first object, is to provide a water supply pump control device which can be controlled so that the higher the temperature of the electric motor itself, the shorter the time that the electric motor is placed in an overload state. Is to do. A fourth object of the present invention is to enable efficient continuous operation in many time zones, to suppress unnecessary energy consumption and increase in equipment cost sufficiently, and when the temperature of the motor itself exceeds the allowable maximum temperature. It is an object of the present invention to provide a water supply pump control device in which a pump can be put into a shutdown state for the first time .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的は、イン
バータの出力周波数を、最大給水需要量よりも少ない所
定給水量に対応して予め定められた電動機の駆動周波数
よりも高くなるように制御可とするインバータ制御手段
と、このインバータ制御手段により上記電動機が上記駆
動周波数を越えて運転され始めたときからの経過時間に
応じた値を計測する計測時手段とを設け、この計測手段
による計測値が予め設定してある所定値を越えたときに
は、上記インバータの出力周波数を上記駆動周波数以下
に設定すべく構成することで達成される。上記第2の目
的は、インバータの出力周波数を、最大給水需要量より
も少ない所定給水量に対応して予め定められた電動機の
駆動周波数よりも高くなるように制御可とするインバー
タ制御手段と、このインバータ制御手段により上記電動
機が上記駆動周波数を越えて運転された時間に応じた値
を累積加算して計測する累積計測手段を設け、この累積
計測手段による計測結果に基づいて上記電動機の耐用限
度を表示すべく構成することで達成される。上記第3の
目的は、上記計測手段では、上記電動機で計測されてい
る該電動機自体の温度が高い程に、上記経過時間が実測
値より大きなものとして計測されることで達成される。
上記第4の目的は、インバータの出力周波数を、最大給
水需要量よりも少ない所定給水量に対応して予め定めら
れた電動機の駆動周波数よりも高くなるように制御可と
するインバータ制御手段と、このインバータ制御手段に
より上記電動機が上記駆動周波数を越えて運転され始め
たときからの経過時間に応じた値を計測 する計測手段
と、上記電動機自体の温度を計測する温度計測手段と、
上記計測手段による計測値が予め設定してある所定値を
越えたときには、上記インバータ制御手段を介し上記イ
ンバータの出力周波数を上記駆動周波数以下に設定すべ
く制御する一方、上記温度計測手段による上記電動機自
体の温度が許容最大温度を越えたときには、上記ポンプ
を運転停止状態におくべく制御するポンプ制御手段とか
ら構成することで達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The first object of the present invention is to set the output frequency of the inverter to a value lower than the maximum water supply demand.
The drive frequency of the motor, which is predetermined according to the constant water supply
Inverter control means that can be controlled to be higher than
The motor is driven by the inverter control means.
Elapsed time from the start of operation beyond the operating frequency
Measurement means for measuring a value corresponding to the measurement means.
When the measured value exceeds a predetermined value set in advance
Sets the output frequency of the inverter below the drive frequency
It is achieved by configuring to set to . The second eye above
In general, the output frequency of the inverter must be
Of the motor that has been determined in advance corresponding to the predetermined
Invar that can be controlled to be higher than the drive frequency
Control means and the inverter control means.
Value corresponding to the time the machine has been operated above the above driving frequency
And a cumulative measuring means for cumulatively adding
Based on the measurement results by the measuring means, the service life of the motor
This is achieved by configuring to display degrees. The third object is that, in the measuring means, the measurement is performed by the electric motor.
As the temperature of the motor itself increases, the elapsed time is measured.
This is achieved by being measured as being greater than the value .
The fourth object is to increase the output frequency of the inverter to the maximum
Pre-determined for a given water supply that is less than the water demand
Can be controlled to be higher than the drive frequency of the
Inverter control means and
The motor starts to operate beyond the drive frequency
Measuring means for measuring the value according to the elapsed time from when
Temperature measurement means for measuring the temperature of the motor itself,
The measured value by the measuring means is a predetermined value set in advance.
If it exceeds, the inverter control means
The output frequency of the inverter should be set below the above drive frequency.
Control, while the motor itself is controlled by the temperature measuring means.
If the body temperature exceeds the maximum allowable temperature, the pump
Pump control means for controlling the operation of the
This is achieved by configuring

【0009】[0009]

【作用】インバータ制御手段は、給水需要量の増大に応
じて、電動機を最大給水需要量よりも少ない所定給水量
に対応して予め定められた回転数以上の回転数で回転さ
せ、ポンプの給水能力を増加させるように働く。従っ
て、電動機の最大効率出力は最大給水需要量に必要な出
力よりもかなり小さく、例えば70%程度にすることが
でき、運転時間中での負荷の平均値が最大効率負荷近く
になるので、平均効率改善でき、且つ設備費を少なく
することができる。
According to the present invention, the inverter control means controls the electric motor in accordance with the increase of the demand for water supply to a predetermined water supply amount smaller than the maximum water supply demand.
The rotation speed is equal to or higher than the predetermined rotation speed, and the pump operates to increase the water supply capacity of the pump. Therefore, the maximum efficiency output of the motor can be considerably smaller than the output required for the maximum water demand, for example, about 70%, and the average value of the load during the operation time is close to the maximum efficiency load.
Since the, it can improve average efficiency, and it is possible to reduce the equipment cost.

【0010】また、計手段は、電動機が過負荷状態に
ある時間を算定するので、電動機の温度上昇を予測で
き、この結果により最大効率負荷以下の状態に戻される
ので、さらに温度上昇が進むのを抑えて安全に運転を継
続することができ、電動機を過負荷運転しているにもか
かわらず、給水運転が停止してしまう虞れを充分に無く
すことができる。更に、電動機自体の温度を実測の上、
その温度が高い程に、電動機が過負荷運転状態におかれ
る時間が小さくなるべく抑制制御されたり、その温度が
容最大温度を越えたことを以てポンプが運転停止状態に
おかれる場合は、電動機は一時的に過負荷状態におかれ
ることが許容されつつも、その過負荷状態から効率的に
保護され得るものである。更にまた、過負荷運転が許容
されつつ、ポンプが長期間に亘って運転される場合に
は、電動機の耐用限度が当然短くなることが容易に予想
されるが、その際に、電動機が過負荷運転状態におかれ
る時間が累積加算される場合には、それまでの累積加算
結果を目安として、その時点での電動機の耐用限度が容
易に知れるものである。
Further, total measuring means, since the electric motor to calculate the time in the overload condition, to predict a temperature rise of the motor, so returned to the following state maximum efficiency Load This result is further increase in temperature proceeds Therefore, the operation can be continued safely and the possibility that the water supply operation stops even though the motor is overloaded can be sufficiently eliminated. Furthermore, after actually measuring the temperature of the motor itself,
If the temperature is higher, the motor is kept under control to reduce the time during which the motor is in overload operation, or if the pump is stopped due to its temperature exceeding the maximum allowable temperature, the motor is temporarily turned off. While being allowed to be placed in an overloaded state, it can be efficiently protected from the overloaded state. Furthermore, overload operation is allowed
While the pump is running for a long time
Easily predicts that the service life of the motor will naturally be shortened
However, at this time, the motor is
If the time is cumulatively added, the previous cumulative addition
Use the results as a guide to determine if the service life of the motor at that time is acceptable.
It is easily known.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明による給水ポンプ制御装置につ
いて、図示の実施例により詳細に説明する。図1は、本
発明の一実施例で、1はポンプ、2はポンプ1を駆動す
る電動機、3は入力された三相電力を任意の周波数の三
相交流電力に変換して電動機2を可変速駆動制御するイ
ンバ−タ、4はポンプ吐出し側の圧力を測定する圧力セ
ンサ、5はポンプ吸込み側の圧力を測定する圧力セン
サ、6は給水運転の制御を行う制御装置、7はコントロ
ーラ、8は電動機1の温度を検出する温度センサ、そし
て9は電動機2が推定耐用限度(寿命)に達したことを報
知する警告装置(ランプ、ブザ−等)である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a water supply pump control device according to the present invention. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which 1 is a pump, 2 is a motor for driving the pump 1, and 3 is a motor for converting the input three-phase power into three-phase AC power of an arbitrary frequency to enable the motor 2. Inverter for shifting drive control, 4 is a pressure sensor for measuring the pressure on the pump discharge side, 5 is a pressure sensor for measuring the pressure on the pump suction side, 6 is a control device for controlling water supply operation, 7 is a controller, 8 is a temperature sensor for detecting the temperature of the motor 1, and 9 is a warning device (a lamp, a buzzer, etc.) for notifying that the motor 2 has reached an estimated useful life (lifetime).

【0012】電動機2は、定格回転数NR での出力が、
この給水装置に要求されている最大給水需要量QM 、例
えば図10のaで示す給水量の70%の給水量であるb
で示す給水需要量を定格給水量QR (=0.7×QM)と
して、この定格給水量QR に対応して選定されているも
ので、インバータ3により可変速制御され、ポンプ1を
回転駆動させ、水道本管12に連接された吸込み側の配
管13から供給される水を加圧し、吐出し側の配管14
を介して給水管路15に送出するようになっている。
The output of the motor 2 at the rated rotation speed N R is
The maximum water supply demand Q M required for this water supply device, for example, b which is 70% of the water supply amount shown in FIG.
The water demand as the rated water amount Q R (= 0.7 × Q M ) indicated by this one which is selected to correspond to the rated water amount Q R, is variable speed controlled by an inverter 3, the pump 1 It is driven to rotate, pressurizes water supplied from a suction side pipe 13 connected to a water main 12, and discharges a pipe 14
The water is supplied to the water supply line 15 via the.

【0013】インバータ3は、コントローラ7から供給
される回転速度(周波数)信号Nにより制御され、これ
に対応した周波数の交流電力を電動機2に供給して、可
変速運転させる働きをする。
The inverter 3 is controlled by a rotation speed (frequency) signal N supplied from the controller 7 and functions to supply AC power of a frequency corresponding to the rotation speed (frequency) to the electric motor 2 to perform a variable speed operation.

【0014】圧力センサ4は、吐出し側の配管14内の
水の圧力を検出し、吐出圧力Houtをコントローラ7に
入力する働きをし、圧力センサ5は、吸込み側の配管1
3内の水の圧力を検出し、流入(吸込)圧力Hinをコン
トローラ7に入力する働きをする。一方、温度センサ8
は電動機1の温度を検出してコントローラ7に入力する
働きをする。
The pressure sensor 4 functions to detect the pressure of water in the pipe 14 on the discharge side, and to input the discharge pressure Hout to the controller 7, and the pressure sensor 5 functions to input the pipe 1 on the suction side.
The function of detecting the pressure of the water in 3 and inputting the inflow (suction) pressure Hin to the controller 7 is as follows. On the other hand, the temperature sensor 8
Functions to detect the temperature of the electric motor 1 and input the detected temperature to the controller 7.

【0015】図2はコントローラ7の詳細図で、71は
中央演算処理装置(CPU)、72はバックアップ電源
を有する記憶装置(SRAM)、73は入出力回路(I
/O)であり、圧力センサ4、5から送られた信号は、
入出力回路73を介して、中央演算処理装置71に吐出
圧力Hout と流入圧力Hinを表わすデ−タとして取り込
まれ、また、温度センサから供給される信号は電動機
1の温度tを表わすデータとして中央演算処理装置71
に取り込まれる。
FIG. 2 is a detailed view of the controller 7, in which 71 is a central processing unit (CPU), 72 is a storage device (SRAM) having a backup power supply, and 73 is an input / output circuit (I
/ O) a and a pressure sensor 4,5 or we feed was signals,
Via the input / output circuit 73, the central processing unit 71 takes in the data representing the discharge pressure Hout and the inflow pressure Hin, and the signal supplied from the temperature sensor 8 is data representing the temperature t of the electric motor 1. Central processing unit 71
It is taken in.

【0016】中央演算処理装置71は、これら各種のデ
−タに基づいて演算処理を行ない、回転速度信号Nを出
力して電動機の回転数を制御すると共に、運転時間の
計測や積算(累積加算)などの処理を行なう。そして、
運転時間の積算時間を表わすデ−タは、システムの電源
が切られても消滅しないように、バックアップ電源を有
する記憶装置72に記憶される。さらに、中央演算処理
装置71は、運転時間の積算時間が推定寿命に達したと
判断したら、警告装置9により警告をだす処理も実行す
るようになっている。
The central processing unit 71 performs arithmetic processing based on these various data, outputs a rotation speed signal N to control the number of rotations of the electric motor 2 , and measures and accumulates (accumulates) the operation time. Processing such as addition) . And
Data representing the accumulated operation time is stored in a storage device 72 having a backup power supply so that the data does not disappear even when the power supply of the system is turned off. Further, when the central processing unit 71 determines that the accumulated operating time has reached the estimated life, the central processing unit 71 also executes a process of issuing a warning by the warning device 9.

【0017】次に、この実施例の動作について、図3〜
図9に示す流れ図により説明する。まず、図3は、メイ
ンの処理30で、電源がオンにされた後、ポンプ吐出し
側圧力Hout が始動圧力H3以下で、ポンプ流入圧力H
inが吸込み目標圧力SH0を越えれていれば吐出側制御
40を実行し、ポンプ流入圧力Hinが吸込み目標圧力S
H0 以下であれば吸込側制御50を実行するようになっ
ている。また、電源がオンされたあとは逐次時間演算
処理90を実行するようになっている。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, in FIG. 3, in a main process 30, after the power is turned on, the pump discharge side pressure Hout is lower than the starting pressure H3, and the pump inflow pressure H
in the running target pressure SH0 ejection outlet side control 40 if care is beyond the suction, the target pressure S pump inlet pressure Hin is suction
If H0 less adapted to perform a suction write-side control 50. After the power is turned on , a sequential time calculation process 90 is executed.

【0018】図4は吐出側制御40の詳細で、この処理
は、吐出し側圧力Hout を調べ、それが吐出目標圧力H
0 以下である場合には増速制御60を実行し、吐出し側
圧力Hout が吐出目標圧力H0 を越えた場合には減速制
御70を実行するようになっている。
[0018] Figure 4 is a detail of the ejection outlet side control 40, the process examines the discharge-side pressure Hout, it ejection outcome target pressure H
If it is 0 or less running speed increasing control 60, when the discharge-side pressure Hout exceeds the ejection outcome target pressure H0 is adapted to perform the deceleration control 70.

【0019】図5は吸込側制御50の詳細で、この処理
は、ポンプ流入圧力Hinがポンプ非常停止圧力Hsp を
越えてる場合で、ポンプ流入圧力Hinが吸込目標圧力S
H0を越えていれば増速制御60を実行し、ポンプ流入
圧力Hinが吸込目標圧力SH0 以下であれば減速制御7
0を実行するようになっている。尤も、ポンプ流入圧力
Hinがポンプ非常停止圧力Hsp以下である場合には、
道本管12内水圧の異 常低下が防止されるべく、ポンプ
1は非常停止されるものとなっている
[0019] Figure 5 is a detail of the intake write side control 50, this processing, if the pump inlet pressure Hin exceeds the pump-stop pressure Hsp, the pump inlet pressure Hin is suction write targets pressure S
H0 running Tei lever acceleration control 60 exceeds a deceleration control if the pump inlet pressure Hin is Re der less suction target pressure SH0 7
0 is executed. However , if the pump inflow pressure Hin is equal to or lower than the pump emergency stop pressure Hsp, the water
To abnormal reduction in hydraulic Dohon tube 12 is prevented, the pump
1 is an emergency stop .

【0020】図6は増速制御60の詳細で、この処理
は、電動機とポンプが停止中であれば、最小回転数
からソフトスタ−トさせる処理を実行し、その後、電動
とポンプの回転数を増加させる処理を実行するよ
うになっている。そして、このとき、中央演算処理装置
71は、吐出し側圧力Hout が吐出目標圧力H0 より小
さくなっいる限りは、電動機の回転数を定格回転数
R 以上の、例えば図11に示す高速回転数NH にもな
るように周波数信号Nを制御し、定格以上の給水能力を
発揮させ、これにより上記したように、必要量の70%
の定格回転数NR の電動機1を用いているにもかかわら
ず、図10に示す最大給水需要量QM が要求される時間
帯でも、充分に対応できるようにする。
FIG. 6 shows the details of the speed increasing control 60. In this processing, if the electric motor 2 and the pump 1 are stopped, the electric motor 2 and the pump 1 are soft-started from the minimum number of revolutions. > The processing for increasing the rotation speed of the machine 2 and the pump 1 is executed. At this time, the central processing unit 71, as long as the discharge-side pressure Hout is smaller than the ejection outcome target pressure H0, the rotational speed of the motor 2 above the rated speed N R, in FIG. 11, for example The frequency signal N is controlled so as to reach the high-speed rotation speed N H as shown above, and the water supply capacity exceeding the rating is exhibited.
Although the motor 1 having the rated rotation speed N R is used, it is possible to sufficiently cope with the time zone in which the maximum water supply demand Q M shown in FIG. 10 is required.

【0021】図7は減速制御70の詳細で、この処理
は、吐出し水量が少なくフロ−スイッチFs(図1で
は、図示省略)がON状態であればポンプ停止処理80
を実行し、そうでなければ電動機とポンプの回転数
を減少させる処理を実行するようになっている。図8は
ポンプ停止処理の詳細で、この処理は、ポンプ停止判断
速度Ns内の運転を約2分間継続した後に、運転速度を
Nstまで上昇させ、圧力タンクに十分水が貯えられる
ようにした後、電動機とポンプをソフトストップさ
せる処理を実行するようになっている。
[0021] Figure 7 is a detail of the deceleration control 70, this process is less discharged water is flow - switch Fs (FIG. 1
Is not shown), the pump stop processing 80
Is executed, otherwise, a process of reducing the rotation speed of the electric motor 2 and the pump 1 is executed. FIG. 8 shows the details of the pump stop process. In this process, after the operation within the pump stop determination speed Ns is continued for about 2 minutes, the operation speed is reduced.
After the pressure is raised to Nst and sufficient water is stored in the pressure tank, a process of soft-stopping the electric motor 2 and the pump 1 is executed.

【0022】図9は、時間算処理90の詳細で、この
処理は、回転速度信号Nを常時監視し、電動機が定格
回転数NR を越えて運転される状態になる毎に、その都
度、定格回転数NR を越えた時点からの運転時間(経過
時間)Tの計測を開始する。そして、このとき、温度セ
ンサ8で検出した電動機の温度tを、予め設定してあ
る許容最大温度tmax と比較し、その偏差に応じて運転
時間Tに加算されるn・ΔTの係数n(n=1,2,
4,8… … …)を変え、積算時間TC (≧T)
算するようになっている。
[0022] Figure 9 is a detailed time arithmetic processing 90, the process monitors the rotational speed signal N at all times, each time the motor 2 is ready to be operated beyond the rated speed N R, the each time the operation time from exceeding the rated speed N R (elapsed
Time) T measurement is started. Then, at this time, the temperature t of the electric motor 2 detected by the temperature sensor 8 is compared with a preset allowable maximum temperature tmax, and a coefficient n (n ( ΔT) to be added to the operation time T according to the deviation is added. n = 1, 2,
4,8 ... ... ...) changed, has become the integration time T C a (≧ T) so as to Starring <br/> calculated.

【0023】ここで、この許容最大温度tmax は、電動
の絶縁仕様によって設定するようになっており、例
えばE種の絶縁材を使った電動機の場合では、許容最大
温度tmax はtmax =120℃として設定されるものと
なっている。そして、電動機の温度tが、許容最大温
度tmax +30℃以上となったら、直ちに電動機を停
止しポンプの運転を中止させるようにし、これにより
過負荷運転による異常温度上昇の発生が未然に防止され
るようになっている。
Here, the allowable maximum temperature tmax is set according to the insulation specification of the electric motor 2. For example, in the case of an electric motor using an E type insulating material, the allowable maximum temperature tmax is set. Is set as tmax = 120 ° C
Has become . When the temperature t of the electric motor 2 becomes equal to or higher than the permissible maximum temperature tmax + 30 ° C., the electric motor 2 is immediately stopped and the operation of the pump 1 is stopped, so that an abnormal temperature rise due to the overload operation is prevented. Is to be prevented.

【0024】一方、これと並行して、中央演算処理装置
71は積算時間TC を常時監視し、これが予め設定して
ある基準時間TS に達したら(TC ≧TS )、これも
設定してある所定時間T0 が経過するまで、そのとき
要求されている給水量と無関係に、電動機の回転数
が定格回転数NR 以下となるように、周波数信号Nを出
る。ここで、この所定時間T 0 としては、電動機
の温度tが許容最大温度tmax以下に低下するのに充分
な時間が与えられるように設定すれば良い。
On the other hand, in parallel with this, the central processing unit 71 constantly monitors the accumulated time T C, and when the accumulated time T C reaches a preset reference time T S (T C ≧ T S ), this is also reset.
Until a predetermined time T 0 that is set because elapses, regardless of the water supply amount that is required at that time, as the rotational speed of the motor 2 is equal to or less than the rated rotational speed N R, to output a frequency signal N You. Here, the predetermined time T 0 As the motor 2
May be set so as to give a sufficient time for the temperature t to drop below the allowable maximum temperature tmax.

【0025】次に、中央演算処理装置71は、積算時間
C が得られる度に、それを記憶装置72にそれまでに
格納されている累積時間TA 、即ち、それまでに累積加
算された積算時間T C に加算することによって、新たな
累積時間TA を求め、これを監視して、それが電動機
の耐用限度に達するまでの時間、例えば2×104 時間
に達したら、警告装置9に信号を送出し、それを報知す
る処理を実行す
Next, the central processing unit 71 calculates the integrated time
Each time T C is obtained, it is stored in storage device 72 by then.
The stored cumulative time TA, that is, the cumulative
By adding to the calculated been accumulated time T C, determine the new <br/> accumulated time TA, monitors this, it motor 2
When the time to reach the useful limits, for example, it reaches 2 × 10 4 h, the signal sent to the warning device 9, that perform processing for notifying it.

【0026】従って、この実施例によれば、必要な回転
数(出力)の70%の定格の電動機を使用しているに
もかかわらず、充分に最大給水需要量QM に対応し、要
求を満たした給水量を確保でき、この結果、平均的に定
格出力に近い運転が得られることになり、効率が大幅に
改善されるので電力消費が少なくて済み、且つ設備費も
充分に少なくすることができる。
[0026] Therefore, according to this embodiment, despite using the electric motor 2 to 70% of the rated required rotational speed (output), fully corresponds to the maximum water supply demand Q M, the request Can be ensured, and as a result, operation close to the rated output can be obtained on average, and the efficiency is greatly improved, so that the power consumption is reduced and the facility cost is sufficiently reduced. be able to.

【0027】そして、このとき、何らかの事情で、電動
が定格回転数を越えて運転されている時間が長びい
た場合には、その経過時間と電動機の温度に応じて電
動機が定格運転に戻されてしまうから、電動機に異
常が発生するのを未然に防止でき、且つ、このときで
も、給水動作が停止されるのではなく、給水量は低下す
るにしろ、給水動作が継続されるので、信頼性を充分に
保持することができる。
If, for some reason, the time during which the electric motor 2 has been operated beyond the rated speed is extended for some reason, the electric motor 2 is operated in accordance with the elapsed time and the temperature of the electric motor 2. Since the motor 2 is returned to the rated operation, it is possible to prevent the occurrence of an abnormality in the motor 2 and, even at this time, the water supply operation is not stopped but the water supply amount is reduced. Since the water supply operation is continued, the reliability can be sufficiently maintained.

【0028】また、この実施例によれば、電動機が定
格回転数以上で運転された時間の累積により警報が発せ
られるようになっている。このとき、この累積された時
間は、電動機が過負荷運転された時間の長さであり、
従って、この時間の長さにより電動機が耐用限度(寿
命)に達したか否かを推定できるから、上記した警報に
より所定のメンテナンスが可能になり、装置が故障して
給水が停止してしまうなどの事態の発生を未然に防止す
ることができるようになり、さらに信頼性の向上を得る
ことができる。
Further, according to this embodiment, an alarm is issued by accumulating the time during which the motor 2 has been operated at the rated speed or higher. At this time, the accumulated time is the length of time during which the electric motor 2 is overloaded.
Therefore, since it is possible to estimate whether or not the electric motor 2 has reached the service limit (lifetime) based on the length of the time, predetermined maintenance can be performed by the above-mentioned alarm, and the device is broken down and the water supply is stopped. Such a situation can be prevented from occurring, and the reliability can be further improved.

【0029】なお、以上の実施例では、本発明を給水装
置に適用した場合について説明したが、本発明は電動機
を用いた圧縮機及び送風機にも適用できる。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a water supply device has been described. However, the present invention can also be applied to a compressor and a blower using an electric motor.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明によれば、インバ−タにより回転
数を上げて増速運転を行うため、最大給水需要量より少
ない給水量(最大需要量の70%程度)に対応した定格
出力の電動機を選定できるので、設備費を充分に抑える
ことができ、電源設備等の容量も小さく出来る。
According to the present invention, since the speed is increased by increasing the rotation speed by the inverter, the rated output corresponding to the water supply amount less than the maximum water supply amount (about 70% of the maximum water amount) is obtained. Since an electric motor can be selected, equipment costs can be sufficiently reduced, and the capacity of power supply equipment and the like can be reduced.

【0031】また、本発明によれば、平均して最大効率
状態での運転が長く得られるため、効率が大幅に改善さ
れ、省エネルギーが得られるので、低いランニングコス
トで済むという効果がある。
Further, according to the present invention, since the operation in the maximum efficiency state can be obtained for a long time on average, the efficiency is largely improved and energy saving is obtained, so that there is an effect that a low running cost can be achieved.

【0032】さらに本発明によれば、要求される出力よ
り小さい定格出力の電動機を用い、最大需要量に対して
は、定格以上の回転数で対応するようにしているため、
このときの運転時間が長くなると異常発生の虞れがある
が、本発明では、定格を越えて運転されている時間に応
じた値を積算し、この積算値が所定値になったら定格運
状態以下に戻されるので、異常発生の虞れがなく、充
分な信頼性を得ることができる。
Further, according to the present invention, a motor having a rated output smaller than the required output is used, and the maximum demand is met by the rotation speed higher than the rated speed.
Although there is a possibility of operating time is long becomes an abnormality occurs at this time, in the present invention, response time that is operated beyond the rated
Integrating the Flip value, since this totalized value is returned to the rated operating conditions Once reaches a predetermined value, there is no possibility of occurrence of abnormality, it is possible to obtain sufficient reliability.

【0033】さらにまた、本発明によれば、電動機自体
の温度が許容最大温度を越えたときには、ポンプが運転
停止状態におかれ得るばかりか、電動機が耐用限度(寿
命)に達したことが推定できるので、未然に警告を与え
ることができ、これによりメンテナンス時期を知ること
ができ、的確な処置により運転停止を確実に回避できる
ので、さらに信頼性を高めることができる。
Furthermore , according to the present invention, the electric motor itself
If the temperature of the pump exceeds the maximum allowable
Not only can the motor be stopped, but it can be estimated that the motor has reached the end of its useful life (lifetime), so that a warning can be given beforehand, so that the maintenance time can be known, and the operation can be stopped by appropriate measures. Can be reliably avoided, so that the reliability can be further improved.

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

【図1】本発明による給水ポンプ制御装置の一実施例を
示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a feedwater pump control device according to the present invention.

【図2】本発明の一実施例におけるコントローラの説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a controller according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例におけるメイン処理を示す流
れ図である。
FIG. 3 is a flowchart showing a main process in one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例における吐出側制御を示す流
れ図である。
FIG. 4 is a flowchart showing discharge-side control in one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例における吸込側制御を示す流
れ図である。
FIG. 5 is a flowchart showing suction-side control in one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例における増速制御を示す流れ
図である。
FIG. 6 is a flowchart showing speed increasing control in one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例における減速制御を示す流れ
図である。
FIG. 7 is a flowchart showing deceleration control in one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例におけるポンプ停止制御を示
す流れ図である。
FIG. 8 is a flowchart showing pump stop control in one embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例における時間演算処理を示す
流れ図である。
FIG. 9 is a flowchart showing a time calculation process in one embodiment of the present invention.

【図10】給水需要量の変化を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a change in water supply demand.

【図11】ポンプの特性曲線図である。FIG. 11 is a characteristic curve diagram of a pump.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ポンプ、2…電動機、3…インバータ、4,5…圧
力センサ、6…制御装置、7…コントローラ、8…温度
センサ、9…警告装置、12…水道本管、13…吸込み
側の配管、14…吐出し側の配管、15…給水管路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pump, 2 ... Electric motor, 3 ... Inverter, 4, 5 ... Pressure sensor, 6 ... Control device, 7 ... Controller, 8 ... Temperature sensor, 9 ... Warning device, 12 ... Water main line, 13 ... Piping on suction side , 14 ... Discharge side piping, 15 ... Water supply line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 政雄 千葉県習志野市東習志野七丁目1番1号 株式会社 日立製作所 習志野工場内 (56)参考文献 特開 平4−153585(JP,A) 特開 平4−121470(JP,A) 特開 昭60−190191(JP,A) 実開 平2−54390(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 15/00 F04B 49/00 - 49/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Masao Yoshida 7-1-1, Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Inside the Narashino Plant, Hitachi, Ltd. JP-A-4-121470 (JP, A) JP-A-60-190191 (JP, A) JP-A-2-54390 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F04D 15 / 00 F04B 49/00-49/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 インバータによって速度制御される電動
機と、この電動機により回転駆動されるポンプとを備
え、給水量に応じてポンプ可変速駆動され、かつ一定
条件下に連続的な過負荷運転が許容されつつ、ポンプが
常時運転されるようにした給水ポンプ制御装置であっ
て、上記インバータの出力周波数を、最大給水需要量よ
りも少ない所定給水量に対応して予め定められた電動機
の駆動周波数よりも高くなるように制御可とするインバ
ータ制御手段と、このインバータ制御手段により上記電
動機が上記駆動周波数を越えて運転され始めたときから
の経過時間に応じた値を計測する計測手段とを設け、こ
の計測手段による計測値が予め設定してある所定値を越
えたときには、上記インバータの出力周波数を上記駆動
周波数以下に設定すべく構成したことを特徴とする給水
ポンプ制御装置。
1. An electric motor whose speed is controlled by an inverter.
And a pump that is rotated by this motor.
Pump according to the amount of water supplyButVariable speed driveAnd constant
The pump is allowed to operate while the conditions permit continuous overload operation.
It is always drivenWater pumpcontrolapparatusSo
The output frequency of the above inverter from the maximum water demand.
Pre-determined electric motor corresponding to the specified water supply amount
Control that can be controlled to be higher than the drive frequency of
Data control means and the inverter control means.
From when the motive begins to operate beyond the above drive frequency
Measurement means for measuring the value corresponding to the elapsed time of
Measured by the measuring means exceeds the preset value.
The output frequency of the inverter
Water supply characterized by being configured to set the frequency below
Pump control device.
【請求項2】 インバータによって速度制御される電動
機と、この電動機により回転駆動されるポンプとを備
え、給水量に応じてポンプ可変速駆動され、かつ過負
荷運転が許容されつつ、ポンプが長期間に亘って運転さ
れる際に、上記電動機の耐用限度が管理・表示されるよ
うにした給水ポンプ制御装置であって、上記インバータ
の出力周波数を、最大給水需要量よりも少ない所定給水
量に対応して予め定められた電動機の駆動周波数よりも
高くなるように制御可とするインバータ制御手段と、こ
のインバータ制御手段により上記電動機が上記駆動周波
数を越えて運転された時間を累積加算して計測する累積
計時手段を設け、この累積計時手段による計測結果に基
づいて上記電動機の耐用限度を表示するように構成した
ことを特徴とする給水ポンプ制御装置。
2. An electric motor whose speed is controlled by an inverter, and a pump that is rotationally driven by the electric motor, wherein the pump is driven at a variable speed according to the amount of supplied water , and
The pump is operated for a long period of time while
When the motor is used, the service life of the motor is managed and displayed.
A water supply pump control device , wherein the output frequency of the inverter is controllable so as to be higher than a drive frequency of a predetermined electric motor corresponding to a predetermined water supply amount smaller than a maximum water supply demand amount. Control means; and accumulative timer means for accumulatively adding and counting the time during which the motor has been operated beyond the drive frequency by the inverter control means. Based on the result of measurement by the accumulative timer means, a service life limit of the motor is provided. The feedwater pump control device, characterized in that it is displayed.
【請求項3】 上記計手段では、上記電動機で計測さ
れている該電動機自体の温度が高い程に、上記経過時間
が実測値より大きなものとして計測される請求項1記載
の給水ポンプ制御装置。
The method according to claim 3 wherein said gauge measuring means, to the extent the temperature of the electric motor itself is measured by the electric motor is high, the water supply pump control apparatus according to claim 1, wherein the elapsed time is measured as larger than actual value .
【請求項4】 インバータによって速度制御される電動
機と、この電動機により回転駆動されるポンプとを備
え、給水量に応じてポンプ可変速駆動され、かつ一定
条件下に連続的な過負荷運転が許容されつつ、ポンプが
常時運転されるも、上記電動機自体の温度が許容最大温
度を越えたことを以って、上記ポンプが初めて運転停止
状態におかれるようにした給水ポンプ制御装置であっ
て、上記インバータの出力周波数を、最大給水需要量よ
りも少ない所定給水量に対応して予め定められた電動機
の駆動周波数よりも高くなるように制御可とするインバ
ータ制御手段と、このインバータ制御手段により上記電
動機が上記駆動周波数を越えて運転され始めたときから
の経過時間に応じた値を計測する計測手段と、上記電動
機自体の温度を計測する温度計測手段と、上記計測手段
による計測値が予め設定してある所定値を越えたときに
は、上記インバータ制御手段を介し上記インバータの出
力周波数を上記駆動周波数以下に設定すべく制御する一
方、上記温度計測手段による上記電動機自体の温度が許
容最大温度を越えたときには、上記ポンプを運転停止状
態におくべく制御するポンプ制御手段とから構成したこ
とを特徴とする給水ポンプ制御装置。
4. An electric motor whose speed is controlled by an inverter.
And a pump that is rotated by this motor.
Pump according to the amount of water supplyButVariable speed driveAnd constant
The pump is allowed to operate while the conditions permit continuous overload operation.
Although the motor is always running, the temperature of the motor itself is the maximum allowable temperature.
The above-mentioned pump shuts down for the first time due to excessive degree
I was put in a stateWater pumpcontrolapparatusSo
The output frequency of the above inverter from the maximum water demand.
Pre-determined electric motor corresponding to the specified water supply amount
Control that can be controlled to be higher than the drive frequency of
Data control means and the inverter control means.
From when the motive begins to operate beyond the above drive frequency
Measuring means for measuring a value corresponding to the elapsed time of
Temperature measuring means for measuring the temperature of the machine itself, and the measuring means
When the measured value exceeds a predetermined value set in advance
Is output from the inverter via the inverter control means.
Control to set the force frequency below the drive frequency.
On the other hand, the temperature of the motor itself by the temperature measurement means is allowed.
If the maximum temperature is exceeded, the pump will stop operating.
Pump control means for controlling
And a feed water pump control device.
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