JP3982208B2

JP3982208B2 - ポンプ、ポンプ制御方法、モータ制御装置

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Publication number: JP3982208B2
Application number: JP2001193095A
Authority: JP
Inventors: 裕之池上
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2021-06-26
Also published as: JP2003013865A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はポンプに関し、例えばクーラントポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械において種々の目的でクーラントポンプが採用される。例えば工作機械において切削液を供給する場合である。この場合には加工サイクル中のみ切削液を供給すればよい。従って、工作機械が通電中であっても、加工サイクルでなければクーラントポンプの動作を停止することが消費電力の観点から望ましく、よって例えばクーラントポンプの動作をマグネットスイッチ等を用いたオン／オフによって発停していた。
【０００３】
また工作機械において、加工サイクルに関係ないベッドの洗浄や、チップコンベアの洗浄のために水などを供給する場合がある。この場合、洗浄部位において除去すべき切粉などが来るタイミングが不明であるので、クーラントポンプの発停のタイミングも不明であり、常時運転していた。
【０００４】
また切削時に要求される切削液を供給する場合がある。切削加工の内容によって必要な切削液の量は異なるので、通常は最も多く必要とされる切削液の量を用いていた。
【０００５】
また切削動作を行う機器（以下「主機」と称す）から戻ってきた切削液を、一旦別のタンクに汲み上げて、その中の切粉を除去する場合がある。図９はこの処理を概念的に示すブロック図である。主機９０から戻ってきた切削液は一旦１次タンク９１に溜められる。そしてこの１次タンク９１から、切粉を除去する処理タンク９２へと、ポンプ９３が汲み上げる。これにより、１次タンク９１において切削液が溢れることを防止できる。ポンプ９３はモータ９５が回転することによって動作し、モータ９５の動作はコントローラ９４によって制御される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
工作機械において切削液を供給する場合、加工サイクル中のみ切削液を供給するための発停は頻繁に行われる。そしてこの発停にマグネットスイッチなど機械的な接点を採用すると、当該接点の寿命を損なうことになる。
【０００７】
また洗浄のために水などを供給する場合に行う常時運転は、洗浄が不要な期間においてもクーラントポンプが動作しているため、消費電力の観点からは望ましくない。
【０００８】
また切削液を、最も多く必要とされる量で供給する場合には、切削液の量が少なくて済む切削加工において過剰に切削液を供給することになる。これは切削液の浪費となっている。
【０００９】
また主機から戻ってきた切削液を１次タンク９１から汲み上げる場合には、１次タンク９１が所定の量の切削液を溜めていない際にポンプ９３を停止することが望ましい。ポンプ９３が空気を吸い込んで空転すると、その寿命を損なうからである。空転を避けるためには、処理タンク９２に汲み上げられた切削液を再度１次タンク９１に戻したり、１次タンク９１での切削液の液面レベルを検知する必要がある。しかし機械式のセンサ、例えばフロートスイッチで液面レベルを検知すると、切削液が切粉を含んでいるため、動作不良を起こしやすい。電気式のセンサで液面レベルを検知する場合、当該センサは一般に高価であり、また液面レベルに合わせた制御系が必要となって複雑かつコストがかかる。
【００１０】
本発明は上記の問題点に鑑み、例えば工作機械でクーラントポンプを運転する際、その運転制御を種々の態様において容易に設定できる技術を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかるポンプ（１００）の第１の態様は、モータ（１１５）と、前記モータによって駆動され、切粉を含んだ流動体を汲み上げるポンプ本体（１１３）と、インバータ制御を採用して前記モータの回転数を制御する速度制御部（１１４）と、複数の機能（８１〜８４）を備え、選択された前記機能に基づいて前記速度制御部の動作を設定する機能選択部（１１２）と、前記複数の機能から機能を選択する選択設定部（１１１）とを備える。そして前記複数の機能は間欠運転（８２）を有する。そして前記間欠運転が採用された場合には、前記設定部（１１１）はいずれも正の複数の運転回転数（Ｋ₁，Ｋ₂）を前記機能選択部（１１２）に与える。前記ポンプ（１００）の外部からのＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ₁）がＯＮの場合には、前記複数の運転回転数から順次に選択された選択運転回転数（Ｋ_R）に基づいて前記インバータ制御が行われる。そして前記設定部（１１１）は、前記複数の運転回転数（Ｋ ₁ ，Ｋ ₂ ）に対応した複数の期間（Ｔ０，Ｔ１）を前記機能選択部（１１２）に与える。前記機能選択部は、前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ ₁ ）がＯＮからＯＦＦへと切り替わってその状態が初期化（Ｓ０）され、前記複数の期間でそれぞれ維持されて順次に遷移する複数の状態（Ｓ０，Ｓ１）を有するタイマー機能（１１２ｅ）を備え、前記機能選択部は前記速度制御部（１１４）に対して、前記タイマー機能の状態に対応した前記選択運転回転数（Ｋ _R ）を与える。
【００１６】
またこの発明にかかるポンプの第１の態様において望ましくは、前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ₁）がＯＦＦの場合には前記モータ（１１５）の回転を停止させる。
【００２３】
この発明にかかるポンプ制御方法の第１の態様は、切粉を含んだ流動体を汲み上げるポンプ本体（１１３）を駆動するモータ（１１５）の回転数を、複数の機能（８１〜８４）から選択された機能に基づいて、インバータ制御を採用して制御する。そして前記複数の機能は間欠運転（８２）を有する。そして前記間欠運転が採用された場合には、外部からのＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ₁）がＯＮの場合には、いずれも正の複数の運転回転数（Ｋ₁，Ｋ₂）から順次に選択された選択運転回転数（Ｋ_R）に基づいて前記インバータ制御が行われる。そして前記複数の運転回転数（Ｋ ₁ ，Ｋ ₂ ）に対応した複数の期間（Ｔ０，Ｔ１）が設定され、前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ ₁ ）がＯＮからＯＦＦへと切り替わってその状態が初期化（Ｓ０）され、前記複数の期間でそれぞれ維持されて順次に遷移する複数の状態（Ｓ０，Ｓ１）が設定され、前記複数の状態に対応する前記選択運転回転数（Ｋ _R ）に基づいて前記インバータ制御が行われる。
【００２７】
またこの発明にかかるポンプ制御方法の第１の態様において望ましくは、前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ₁）がＯＦＦの場合には前記モータ（１１５）の回転を停止させる。
【００３３】
この発明にかかるモータ制御装置の第１の態様は、切粉を含んだ流動体を汲み上げるポンプ本体（１１３）を駆動するモータ（１１５）の回転数を、インバータ制御を採用して制御する速度制御部（１１４）と、複数の機能（８１〜８４）を備え、選択された前記機能に基づいて前記速度制御部の動作を設定する機能選択部（１１２）と、前記複数の機能から機能を選択する選択設定部（１１１）とを備える。そして前記複数の機能は間欠運転（８２）を有する。そして前記間欠運転が採用された場合には、前記設定部（１１１）は複数の運転回転数（Ｋ₁，Ｋ₂）を前記機能選択部（１１２）に与え、外部からのＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ₁）がＯＮの場合には、前記複数の運転回転数から順次に選択された選択運転回転数（Ｋ_R）に基づいて前記インバータ制御が行われる。そして前記設定部（１１１）は、前記複数の運転回転数（Ｋ ₁ ，Ｋ ₂ ）に対応した複数の期間（Ｔ０，Ｔ１）を前記機能選択部（１１２）に与え、前記機能選択部は、前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ ₁ ）がＯＮからＯＦＦへと切り替わってその状態が初期化（Ｓ０）され、前記複数の期間でそれぞれ維持されて順次に遷移する複数の状態（Ｓ０，Ｓ１）を有するタイマー機能（１１２ｅ）を備え、前記機能選択部は前記速度制御部（１１４）に対して、前記タイマー機能の状態に対応した前記選択運転回転数（Ｋ _R ）を与える。
【００３８】
またこの発明にかかるモータ制御装置の第１の態様において望ましくは、前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ₁）がＯＦＦの場合には前記モータ（１１５）の回転を停止させる。
【００４４】
望ましくは、前記設定部（１１１）はその値が零である他の運転回転数（Ｋ₀）を前記機能選択部（１１２）に与える。前記機能選択部は前記速度制御部（１１４）に対し、前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ₁）がＯＮ、ＯＦＦであることに応じて、それぞれ前記選択された運転回転数（Ｋ_R，Ｋ_S）、前記他の運転回転数を与える。
【００４５】
【発明の実施の形態】
Ａ．本発明の基本的な思想．
本発明の具体的な種々の実施の形態の説明に先立ち、本発明の基本的思想について説明する。
【００４６】
図１は本発明に使用可能なポンプ１の構成の概要を示す図である。ポンプ１はいわゆる多段羽車ポンプの構成を有しており、ポンプケース１６の中にインペラ１７を収納している。インペラ１７はモータ１３によって回転し、これによって吸込口１８から吸い込まれた流動体が吐出口１５へと吐出される。モータ１３はモータカバー１４によって覆われ、また冷却ファン１２によって冷却される。モータ１３を駆動する電気回路は電装箱１１に収納される。
【００４７】
ポンプ１は多段羽車ポンプであるので、モータ１３の回転数が一定の場合には、その標準的な吐出量はポンプケース１６の大きさ及びインペラ１７の段数に依存する。またインペラ１７の数によって最大揚程が決定する。
【００４８】
図２は流量Ｑと揚程Ｈとの関係を示すＱＨ曲線を示すグラフである。曲線Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃，Ｌ₄はそれぞれインペラ１７の数が１，２，３，４段である場合のＱＨ曲線を示す。
【００４９】
ポンプ１の選定は、用途が要求する流量を基準として行われる。よって当該流量に整合した吐出量を満足する大きさのポンプケース１６、インペラ１７の段数を備えたポンプ１が選定される。
【００５０】
一方、ポンプ１を用いた装置においては、全体として流動体に対する抵抗が存在する。これは流動体を溜めるタンクの位置、最終的な吐き出しの高さ、流動体を流す配管の抵抗に依存する。当該抵抗はＱＨ曲線においては抵抗曲線として表される。
【００５１】
例えば抵抗曲線Ｒで表される抵抗を有する装置において、流量Ｑｒが要求された場合を考える。抵抗曲線Ｒの上で流量Ｑｒを満足する動作点Ｄｉがこの装置で要求される流量Ｑｒと揚程Ｈｒとを表している。揚程Ｈｒはインペラ１７の段数が３以上のポンプ１でないと達成できない。その一方、インペラ１７の段数が多い程モータ１３に必要な動力も増大するので、消費電力の観点からはインペラ１７の段数は少ない方が望ましい。そこでこの例ではインペラ１７の段数が３に決定され、ＱＨ曲線としては曲線Ｌ₃が採用される。
【００５２】
しかしながら曲線Ｌ₃と抵抗曲線Ｒとは交点Ｄ₃で交差するので、流量Ｑは要求される流量Ｑｒを越えてしまう。そこで流量についてＱ＝Ｑｒとするため、抵抗曲線Ｒｖで表される抵抗にまで装置の抵抗を高める。具体的には、例えば配管経路にバルブを介挿して流量を絞る。この場合、この装置は揚程Ｈ₃を必要とし、抵抗曲線Ｒｖの上で流量Ｑｒを満足する動作点Ｄｒにおいて動作する。
【００５３】
しかし上記のように、過剰な流量Ｑを供給するポンプ１を採用し、更に流量Ｑをバルブで絞るとＤｒ＞Ｄｉ，Ｈ₃＞Ｈｒであるため、当初に要求された動作点Ｄｉでの動作に対して（Ｈ₃−Ｈｒ）・Ｑｒで表される動力が無駄となる。
【００５４】
そこで本発明ではモータ１３の回転数をインバータ制御を用いて制御する。これにより、インペラ１７の段数をあたかも無段階としたようにＱＨ曲線を制御することができる。インバータ制御により、例えば曲線Ｌｉを得ることができ、動作点Ｄｉでの動作が可能となる。この場合、上記のような無駄な動力はない。
【００５５】
このような制御は特にクーラントポンプに採用することにより顕著な効果をそうする。既述のように発停回数が多く、様々な流量に対処する必要があり、機能と消費電力の抑制の両立が要求されているからである。以下の種々の実施の形態では、インバータ制御によってポンプ１のＱＨ曲線を制御することにより、クーラントポンプの種々の用途に特化した機能、例えば加工対象の変更に対しても調整、機能選択が簡単となる技術を提供する。
【００５６】
Ｂ．実施の形態の全体概要．
図３は本発明の種々の実施の形態に採用されるクーラントポンプ１００の構成を示すブロック図である。クーラントポンプ１００は主機９０から主機９０の運転情報Ｊを受ける。情報Ｊは、デジタルデータの通信であったり、主機９０における接点の状況であったり、アナログ値であったりする。
【００５７】
クーラントポンプ１００は機能選択部１１２を備えており、ここにおいて情報Ｊを取得する。クーラントポンプ１００は更に設定部１１１を備えており、ここでの設定により、機能選択部１１２が備える機能が選択され、当該機能に必要なパラメータも与えられる。機能選択部１１２はそれぞれ第１乃至第４の実施の形態で後述される、発停機能８１、間欠運転８２、多流量運転８３、空転検出制御８４の４つの機能を備えており、切り換えスイッチは１１２ａはこれらの機能が切り換えられることを模式的に示している。もちろん、ここで示された機能は例示であって、機能選択部１１２はこれらの全てを備えている必要もなく、またこれ以外の機能を備えていてもよい。
【００５８】
クーラントポンプ１００は速度制御部１１４、モータ１１５、ポンプ本体１１３をも備えている。速度制御部１１４は機能選択部１１２において選択された機能及び設定されたパラメータに基づいて、インバータ制御を採用してモータ１１５の回転数を制御する。速度制御部１１４にはモータ１１５に供給されるモータ電流Ｉ_Mがフィードバックされる。ポンプ本体１１３はモータ１１５によって駆動され、例えば上述のポンプ１の吐出口１５、ポンプケース１６、インペラ１７、吸込口１８に相当する機能を有している。
【００５９】
このようにクーラントポンプ１００はインバータ制御によってその駆動が制御されるので、複数の機能８１〜８４から選択された機能に適合してモータ１１５、ひいてはポンプ本体１１３を駆動することができる。
【００６０】
Ｃ．第１の実施の形態．
本実施の形態では機能選択部１１２において発停機能８１が選択された場合の機能選択部１１２の動作について説明する。本実施の形態は工作機械において切削液を加工サイクル中のみ供給し、それ以外は供給しないという要求に対応した動作である。
【００６１】
図４は本実施の形態における機能選択部１１２の動作の概略を示すブロック図である。主機９０からは運転情報Ｊとして発停を指示するＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁が与えられる。一方、予め設定部１１１から２種の運転回転数Ｋ₁（＞０），Ｋ₀が与えられる。ここでは運転回転数Ｋ₀＝０として停止が指示される。
【００６２】
ＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁がＯＮの場合には運転回転数Ｋ₁が、ＯＦＦの場合には運転回転数Ｋ₀（＝０）が、それぞれ速度制御部１１４へと与えられる。スイッチ１１２ｂはこの切り換えを模式的に示している。このような動作により、速度制御部１１４はモータ１１５をＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁に応じて運転回転数Ｋ₁で駆動したり、停止させたりする。
【００６３】
本実施の形態では主機９０からの運転情報ＪであるＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁によって発停を行うので、マグネットスイッチなど機械的な接点の寿命を損なうことがない。
【００６４】
Ｄ．第２の実施の形態．
本実施の形態では機能選択部１１２において間欠運転８２が選択された場合の機能選択部１１２の動作について説明する。本実施の形態は加工サイクルに関係ない部位の洗浄のために水などを供給する場合に対応する動作である。本実施の形態では洗浄部位において除去すべき切粉などが来るタイミングが不明であるので、間欠的なポンプの運転を行う。
【００６５】
図５は本実施の形態における機能選択部１１２の動作の概略を示すブロック図である。主機９０からは運転情報Ｊとして発停を指示するＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁が与えられる。一方、予め設定部１１１から３種の運転回転数Ｋ₀（＝０），Ｋ₁（＞０），Ｋ₂（＞０）が与えられる。また２種のタイマー時間Ｔ０，Ｔ１が設定される。
【００６６】
運転回転数Ｋ₁，Ｋ₂から一つが選択運転回転数Ｋ_R（Ｒ＝１，２のいずれか一つ）として、後述するモード信号ＴＤＭＯＤ１の値によって選択される。スイッチ１１２ｃはこの切り換えを模式的に示している。そして第１の実施の形態と同様にして、ＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁がＯＮの場合には選択運転回転数Ｋ_Rが、ＯＦＦの場合には運転回転数Ｋ₀が、それぞれ速度制御部１１４へと与えられる。
【００６７】
機能選択部１１２はタイマー機能も備えており、ＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁を契機として動作する。タイマー１１２ｅはこの機能を模式的に示している。
【００６８】
ＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁がＯＮからＯＦＦに切り替わると、タイマー１１２ｅの状態が状態Ｓ０に初期化される。状態Ｓ０に初期化される際、タイマーフラグＦ０，Ｆ１の値が０に初期化され、タイマーＭ０が計時を開始する。
【００６９】
タイマーＭ０は、その計時開始後、設定部１１１から設定されたタイマー時間Ｔ０が経過すると、タイマーフラグＦ０の値を１に設定する。タイマーフラグＦ０が０であれば状態Ｓ０は維持され、タイマーフラグＦ０の値が１に設定されればタイマー１１２ｅの状態は状態Ｓ１へと遷移する。
【００７０】
状態Ｓ１への遷移により、タイマーフラグＦ０の値は０に初期化され、タイマーＭ１が計時を開始する。タイマーＭ１は、その計時開始後、設定部１１１から設定されたタイマー時間Ｔ１が経過すると、タイマーフラグＦ１の値を１に設定する。タイマーフラグＦ１が０であれば状態Ｓ１は維持され、タイマーフラグＦ１の値が１に設定されればタイマー１１２ｅの状態は状態Ｓ０へと遷移する。状態Ｓ０への遷移により、タイマーフラグＦ１の値は０に初期化され、タイマーＭ０が再び計時を開始する。
【００７１】
このような動作により、タイマー１１２ｅの状態は状態Ｓ０，Ｓ１にそれぞれタイマー時間Ｔ０，Ｔ１だけ維持され、両者の間を順次に繰り返して遷移する。タイマー１１２ｅは状態Ｓ０，Ｓ１に対応して、モード信号ＴＤＭＯＤ１の値をそれぞれ０，１として出力する。モード信号ＴＤＭＯＤ１の値が０，１であることに対応して、運転回転数Ｋ_Rは、それぞれＫ₁，Ｋ₂に設定される。
【００７２】
このような動作により、ＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁がＯＮである状態では、速度制御部１１４はモータ１１５に対し、タイマー時間Ｔ０での長さでの運転回転数Ｋ₁の駆動と、タイマー時間Ｔ１での長さでの運転回転数Ｋ₂の駆動とを順次に繰り返して行う。従って、洗浄部位において除去すべき切粉などが来る洗浄のタイミングが不明な状況でも、間欠的なポンプの運転を行って洗浄のための流動体を供給し、かつ消費電力を低減することができる。もちろん、運転の停止も可能である。
【００７３】
Ｅ．第３の実施の形態．
本実施の形態では機能選択部１１２において多流量運転８３が選択された場合の機能選択部１１２の動作について説明する。本実施の形態は切削加工の内容によって必要な切削液の量が異なる場合に対応した動作である。
【００７４】
図６は本実施の形態における機能選択部１１２の動作の概略を示すブロック図である。主機９０からは運転情報Ｊとして発停を指示するＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁と、流量を選択する流量選択指令Ｊ₂が与えられる。一方、予め設定部１１１から４種の運転回転数Ｋ₀（＝０），Ｋ₁（＞０），Ｋ₂（＞Ｋ₁），Ｋ₃（＞Ｋ₂）が与えられる。
【００７５】
運転回転数Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃から一つが選択運転回転数Ｋ_S（Ｓ＝１，２，３のいずれか一つ）として流量選択指令Ｊ₂によって選択される。スイッチ１１２ｄはこの切り換えを模式的に示している。そして第１の実施の形態と同様にして、ＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁がＯＮの場合には選択運転回転数Ｋ_Sが、ＯＦＦの場合には運転回転数Ｋ₀（＝０）が、それぞれ速度制御部１１４へと与えられる。
【００７６】
このような動作により、速度制御部１１４はモータ１１５をＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁に応じて運転回転数Ｋ_Sで駆動したり、停止させたりする。この運転回転数Ｋ_Sは流量選択指令Ｊ₂に応じて選択される。従って、切削加工の内容に応じて適切に選択された流量で切削液を供給、あるいは停止できるので、切削液の浪費を避けることができる。特にＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁と流量選択指令Ｊ₂とを別途に設けているので、ある加工に適した流量を設定すべく流量選択指令Ｊ₂を与え、当該流量での切削液の供給停止を流量選択指令Ｊ₂とは別個にＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁で制御することができる。
【００７７】
Ｆ．第４の実施の形態．
本実施の形態は機能選択部１１２において空転検出制御８４が選択された場合の機能選択部１１２の動作について説明する。本実施の形態では主機から戻ってきた切削液を一旦１次タンク９１に溜め、１次タンク９１から、切粉を除去する処理タンク９２へと汲み上げる場合の機能選択部１１２の動作について説明する。本実施の形態では１次タンクでの切削液の液面レベルを検知することなく空転を避ける。
【００７８】
図７は本実施の形態の動作の概略を示すフローチャートである。起動後、ステップＳ１１において通常運転が行われ、ステップＳ１２において負荷変動が検出されるまでステップＳ１１が繰り返されて実行される。そしてステップＳ１２で負荷変動が検出されれば、空転が開始したと判断してステップＳ１３に進み、モータ回転数が低減される。その後、ステップＳ１４においてタイマーカウントアップが発生するまではモータ回転数が低減された状態での運転が続く。ステップＳ１４においてタイマーカウントアップが発生すると、ステップＳ１１に戻り、再び通常運転が行われる。
【００７９】
図８は本実施の形態における機能選択部１１２の動作の概略を示すブロック図である。主機９０からは運転情報Ｊとして発停を指示するＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁が与えられる。一方、予め設定部１１１から３種の運転回転数Ｋ₀（＝０），Ｋ₁（＞０），Ｋ₂（＞Ｋ₁）が与えられる。またタイマー時間Ｔ１が設定される。更にモータ電流測定指令Ｊ₃も設定部１１１から与えられる。
【００８０】
モータ電流Ｉ_Mは速度制御部１１４へのフィードバックのみならず、空転検出制御にも供せられるべく、機能選択部１１２にも与えられる。通常運転時においてはポンプ本体１１３は所定の流動体、例えば切削液を吸い上げているため、モータ１１５には所定の負荷が印加されている。これにより、モータ電流Ｉ_Mは所定の閾値Ｉ_thよりも大きな値を採っている。しかしながら、モータ１１５が空転での回転を開始すると、その負荷が変動、具体的には軽くなる。これにより、モータ電流Ｉ_Mの値は閾値Ｉ_thよりも小さな値を採ることになる。そこでステップＳ１２における負荷変動検出を実行するため、機能選択部１１２において空転検出制御が選択された場合には、モータ電流測定指令Ｊ₃に基づいてモータ電流Ｉ_Mを測定し、閾値Ｉ_thの値と比較した結果Ｇを得る。
【００８１】
空転検出機能１１２ｇは上記の比較を模式的にフローチャートで示している。ここでは比較結果Ｇは０，１の値を採り、それぞれモータ電流Ｉ_Mの値が閾値Ｉ_thよりも大きい場合及び小さい場合に相当させて設定している。空転検出機能１１２ｇはＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁がＯＦＦからＯＮに切り替わることにより動作を開始する。モータ１１５を停止させる場合にはモータ電流Ｉ_Mの測定は不要だからである。
【００８２】
機能選択部１１２はタイマー機能も備えており、ＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁を契機として動作する。タイマー１１２ｈはこの切り換えを模式的に示している。
【００８３】
ＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁がＯＮからＯＦＦに切り替わると、タイマー１１２ｈの状態が状態Ｓ０に初期化される。状態Ｓ０に初期化される際、タイマーフラグＦ２の値が０に初期化される。
【００８４】
比較結果Ｇの値が０である間、即ちモータ電流Ｉ_Mの値が所定の閾値Ｉ_thよりも大きく通常運転が行われている場合には、状態Ｓ０が維持される。しかし比較結果Ｇの値が１になったことを契機として、即ちモータ電流Ｉ_Mが所定の閾値Ｉ_thよりも大きい値から小さい値へと変化したことを契機として、タイマー１１２ｈの状態は状態Ｓ１へと遷移する。
【００８５】
状態Ｓ１への遷移によりタイマーＭ１が計時を開始する。タイマーＭ１は、その計時後、設定部１１１から設定されたタイマー時間Ｔ１が経過すると、タイマーフラグＦ２の値を１に設定する。タイマーフラグＦ２が０であれば状態Ｓ１は維持され、タイマーフラグＦ２の値が１に設定されればタイマー１１２ｈの状態は状態Ｓ０へと遷移する。状態Ｓ０への遷移により、タイマーフラグＦ２の値は０に初期化され、再び比較結果Ｇに基づいてタイマー１１２ｈの状態が状態Ｓ０，Ｓ１のいずれかとなる。
【００８６】
このような動作により、タイマー１１２ｈの状態は、モータ電流Ｉ_Mの値が所定の閾値Ｉ_thよりも大きい状態から小さい状態へと遷移すると、タイマー時間Ｔ１だけ状態Ｓ１が維持される。その他の場合には状態Ｓ０が維持される。そしてタイマー１１２ｈは状態Ｓ０，Ｓ１に対応して、モード信号ＴＤＭＯＤ２の値をそれぞれ０，１として出力する。
【００８７】
第２の実施の形態と同様にして、運転回転数Ｋ₁，Ｋ₂から一つが運転回転数Ｋ_R（Ｒ＝１，２のいずれか一つ）として、モード信号ＴＤＭＯＤ２の値によって選択される。モード信号ＴＤＭＯＤ２の値が０，１であることに対応して、運転回転数Ｋ_Rは、それぞれＫ₁，Ｋ₂に設定される。スイッチ１１２ｆはこの切り換えを模式的に示している。そして第１の実施の形態と同様にして、ＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁がＯＮの場合には運転回転数Ｋ_Rが、ＯＦＦの場合には運転回転数Ｋ₀（＝０）が、それぞれ速度制御部１１４へと与えられる。
【００８８】
このような動作により、ＯＮ／ＯＦＦ指令Ｊ₁がＯＮである状態では、速度制御部１１４はモータ１１５を、空転が発生したと判断された時点からタイマー時間Ｔ２での長さでの運転回転数Ｋ₂の駆動（図７のステップＳ１３及びステップＳ１４の繰り返しに対応する）と、それ以外の場合での運転回転数Ｋ₁の駆動（ステップＳ１１とＳ１２が作るループに対応する）とを行う。そしてＫ₁＞Ｋ₂であるので、空転時のモータ１１５の損傷を小さくすることができる。しかもタイマー時間Ｔ１が経過すると自動的に元の運転回転数Ｋ₁での駆動が行われる。モータ電流Ｉ_Mの値に基づいて空転を検出するので、液面のレベルを検知するセンサは不要である。もちろん、運転の停止も可能である。
【００８９】
また、比較結果Ｇを求める基準となる閾値Ｉ_thに、所定の幅を持たせてもよい。例えばΔＩ₁（＞０），Δ₂（＞０）を設定し、Ｉ_MがＩ_th＋Δ₁よりも小さい状態から大きい状態への変化に対応して比較結果Ｇの値を１から０へと変化させ、Ｉ_MがＩ_th−Δ₂よりも大きい状態から小さい状態への変化に対応して比較結果Ｇの値を０から１へと変化させることができる。
【００９０】
【発明の効果】
この発明にかかるポンプ、ポンプ制御方法、モータ制御装置のそれぞれの第１の態様によれば、インバータ制御によってその駆動が制御されるので、複数の機能（８１〜８４）から選択された機能に適合して、モータ（１１５）、ひいてはポンプ本体（１１３）を駆動することができる。しかも洗浄のタイミングが不明な状況でも、間欠的なポンプの運転を行って洗浄のための流動体を供給し、かつ消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用可能なポンプの構成の概要を示す図である。
【図２】流量Ｑと揚程Ｈとの関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態に採用される構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施の形態の動作の概略を示すブロック図である。
【図５】第２の実施の形態の動作の概略を示すブロック図である。
【図６】第３の実施の形態の動作の概略を示すブロック図である。
【図７】第４の実施の形態の動作の概略を示すフローチャートである。
【図８】第４の実施の形態の動作の概略を示すブロック図である。
【図９】従来の技術を示すブロック図である。
【符号の説明】
８１発停機能
８２間欠運転
８３多流量運転
８４空転検出制御
１００ポンプ
１１１選択設定部
１１２機能選択部
１１２ｅ，１１２ｈタイマー
１１２ｇ空転検出機能
１１３ポンプ本体
１１４速度制御部
１１５モータ
Ｉ_M モータ電流
Ｉ_th 閾値
Ｊ₁ ＯＮ／ＯＦＦ指令
Ｊ₂ 流量選択指令
Ｋ₀，Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃，Ｋ₄ 運転回転数
Ｋ_R，Ｋ_S 選択運転回転数
Ｔ０，Ｔ１タイマー時間

Claims

モータ（１１５）と、
前記モータによって駆動され、切粉を含んだ流動体を汲み上げるポンプ本体（１１３）と、
インバータ制御を採用して前記モータの回転数を制御する速度制御部（１１４）と、
複数の機能（８１〜８４）を備え、選択された前記機能に基づいて前記速度制御部の動作を設定する機能選択部（１１２）と、
前記複数の機能から機能を選択する選択設定部（１１１）と
を備え、
前記複数の機能は間欠運転（８２）を有し、前記間欠運転が採用された場合には、
前記設定部（１１１）はいずれも正の複数の運転回転数（Ｋ₁，Ｋ₂）を前記機能選択部（１１２）に与え、
前記ポンプ（１００）の外部からのＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ₁）がＯＮの場合には、前記複数の運転回転数から順次に選択された選択運転回転数（Ｋ_R）に基づいて前記インバータ制御が行われ、
前記設定部（１１１）は、前記複数の運転回転数（Ｋ ₁ ，Ｋ ₂ ）に対応した複数の期間（Ｔ０，Ｔ１）を前記機能選択部（１１２）に与え、
前記機能選択部は、前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ ₁ ）がＯＮからＯＦＦへと切り替わってその状態が初期化（Ｓ０）され、前記複数の期間でそれぞれ維持されて順次に遷移する複数の状態（Ｓ０，Ｓ１）を有するタイマー機能（１１２ｅ）を備え、
前記機能選択部は前記速度制御部（１１４）に対して、前記タイマー機能の状態に対応した前記選択運転回転数（Ｋ _R ）を与えるポンプ。
前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ ₁ ）がＯＦＦの場合には前記モータ（１１５）の回転を停止させる、請求項１記載のポンプ。
切粉を含んだ流動体を汲み上げるポンプ本体（１１３）を駆動するモータ（１１５）の回転数を、複数の機能（８１〜８４）から選択された機能に基づいて、インバータ制御を採用して制御する、ポンプ制御方法であって、
前記複数の機能は間欠運転（８２）を有し、前記間欠運転が採用された場合には、
外部からのＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ ₁ ）がＯＮの場合には、いずれも正の複数の運転回転数（Ｋ ₁ ，Ｋ ₂ ）から順次に選択された選択運転回転数（Ｋ _R ）に基づいて前記インバータ制御が行われ、
前記複数の運転回転数（Ｋ ₁ ，Ｋ ₂ ）に対応した複数の期間（Ｔ０，Ｔ１）が設定され、
前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ ₁ ）がＯＮからＯＦＦへと切り替わってその状態が初期化（Ｓ０）され、前記複数の期間でそれぞれ維持されて順次に遷移する複数の状態（Ｓ０，Ｓ１）が設定され、
前記複数の状態に対応する前記選択運転回転数（Ｋ _R ）に基づいて前記インバータ制御が行われるポンプ制御方法。
前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ ₁ ）がＯＦＦの場合には前記モータ（１１５）の回転を停止させる、請求項３記載のポンプ制御方法。
切粉を含んだ流動体を汲み上げるポンプ本体（１１３）を駆動するモータ（１１５）の回転数を、インバータ制御を採用して制御する速度制御部（１１４）と、
複数の機能（８１〜８４）を備え、選択された前記機能に基づいて前記速度制御部の動作を設定する機能選択部（１１２）と、
前記複数の機能から機能を選択する選択設定部（１１１）と
を備え、
前記複数の機能は間欠運転（８２）を有し、前記間欠運転が採用された場合には、
前記設定部（１１１）はいずれも正の複数の運転回転数（Ｋ ₁ ，Ｋ ₂ ）を前記機能選択部（１１２）に与え、
外部からのＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ ₁ ）がＯＮの場合には、前記複数の運転回転数から順次に選択された選択運転回転数（Ｋ _R ）に基づいて前記インバータ制御が行われ、
前記設定部（１１１）は、前記複数の運転回転数（Ｋ ₁ ，Ｋ ₂ ）に対応した複数の期間（Ｔ０，Ｔ１）を前記機能選択部（１１２）に与え、
前記機能選択部は、前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ ₁ ）がＯＮからＯＦＦへと切り替わってその状態が初期化（Ｓ０）され、前記複数の期間でそれぞれ維持されて順次に遷移する複数の状態（Ｓ０，Ｓ１）を有するタイマー機能（１１２ｅ）を備え、
前記機能選択部は前記速度制御部（１１４）に対して、前記タイマー機能の状態に対応した前記選択運転回転数（Ｋ _R ）を与えるモータ制御装置。
前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ ₁ ）がＯＦＦの場合には前記モータ（１１５）の回転を停止させる、請求項５記載のモータ制御装置。
前記設定部（１１１）はその値が零である他の運転回転数（Ｋ ₀ ）を前記機能選択部（１１２）に与え、
前記機能選択部は前記速度制御部（１１４）に対し、前記ＯＮ／ＯＦＦ指令（Ｊ ₁ ）がＯＮ、ＯＦＦであることに応じて、それぞれ前記選択された運転回転数（Ｋ _R ，Ｋ _S ）、前記他の運転回転数を与える、請求項６記載のモータ制御装置。