JPH0640753B2 - 可変速駆動する回転負荷機械のミニマムフロー運転状態検出方法 - Google Patents
可変速駆動する回転負荷機械のミニマムフロー運転状態検出方法Info
- Publication number
- JPH0640753B2 JPH0640753B2 JP61286316A JP28631686A JPH0640753B2 JP H0640753 B2 JPH0640753 B2 JP H0640753B2 JP 61286316 A JP61286316 A JP 61286316A JP 28631686 A JP28631686 A JP 28631686A JP H0640753 B2 JPH0640753 B2 JP H0640753B2
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- variable speed
- flow operating
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- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は可変速駆動するポンプやブロワー等の回転負荷
機械のミニマムフロー運転状態を検出する方法に関する
ものである。
機械のミニマムフロー運転状態を検出する方法に関する
ものである。
（従来の技術） 例えば第４図に示すように、複数のポンプ１ａ，１ｂ，
…を用いて負荷２ａ，２ｂ，…に流体を供給するように
構成し、このうち１台または数台のポンプ１ａを、イン
バータ３等により可変速制御する電動機４ａで駆動する
システムにおいては、負荷２ａ，２ｂ，…の必要な圧力
または流量を確保するために、例えばヘッダ管５に設け
た圧力計６で制御し、前記ポンプ１ａの回転数をできる
だけ下げて運転することにより省エネルギ効果を上げる
ことができる。
…を用いて負荷２ａ，２ｂ，…に流体を供給するように
構成し、このうち１台または数台のポンプ１ａを、イン
バータ３等により可変速制御する電動機４ａで駆動する
システムにおいては、負荷２ａ，２ｂ，…の必要な圧力
または流量を確保するために、例えばヘッダ管５に設け
た圧力計６で制御し、前記ポンプ１ａの回転数をできる
だけ下げて運転することにより省エネルギ効果を上げる
ことができる。
しかしながら、一般にポンプやブロワー等の回転負荷機
械は、吐出流量がミニマムフロー以下になると、異常振
動等の現象が発生して、その寿命を下げることになり、
極端な場合、締切運転となると前記現象の他に流体の温
度上昇現象が発生し、ポンプの場合には流体の沸騰によ
る破損事故等も考えられる。従って前記ポンプ１ａ等は
吐出流量がミニマムフロー以下の運転状態にならないよ
うに制御する必要がある。
械は、吐出流量がミニマムフロー以下になると、異常振
動等の現象が発生して、その寿命を下げることになり、
極端な場合、締切運転となると前記現象の他に流体の温
度上昇現象が発生し、ポンプの場合には流体の沸騰によ
る破損事故等も考えられる。従って前記ポンプ１ａ等は
吐出流量がミニマムフロー以下の運転状態にならないよ
うに制御する必要がある。
そこで従来は、第４図に示すように可変速駆動するポン
プ１ａの吐出ライン７ａに流量計８を設置してミニマム
フローを確保するように制御している。
プ１ａの吐出ライン７ａに流量計８を設置してミニマム
フローを確保するように制御している。
（発明が解決しようとする課題） ところが可変速駆動するポンプ１ａは前述した通り吐出
流量が少量であり、しかも吐出圧が低いので、流量計８
は、低流速で、かつ低圧損で使用できるものでなければ
ならない。例えばオリフィスの差圧測定による流量計や
タービンメータでは比較的大きな圧損が生じるので、こ
の圧損分だけポンプ１ａの回転数を上げて吐出圧を上昇
させなければならなくなる。
流量が少量であり、しかも吐出圧が低いので、流量計８
は、低流速で、かつ低圧損で使用できるものでなければ
ならない。例えばオリフィスの差圧測定による流量計や
タービンメータでは比較的大きな圧損が生じるので、こ
の圧損分だけポンプ１ａの回転数を上げて吐出圧を上昇
させなければならなくなる。
また前述した条件を満たす流量計として電磁流量計等が
あるが、これらの流量計は高価であり、費用上好ましく
ない。
あるが、これらの流量計は高価であり、費用上好ましく
ない。
このように流量計８を使用する方法では、省エネルギ効
果上及び費用上に課題を有する他、既設の配管系に適用
する場合には、その改造工事が必要になるという課題が
ある。
果上及び費用上に課題を有する他、既設の配管系に適用
する場合には、その改造工事が必要になるという課題が
ある。
そこで本発明はこれらの課題を解決し、回転負荷機械の
ミニマムフロー運転状態を流量計を用いずに検出し得る
ようにし、従って配管系の改造の必要がなく、しかも安
価に精度良く検出し得るようにすることを目的とするも
のである。
ミニマムフロー運転状態を流量計を用いずに検出し得る
ようにし、従って配管系の改造の必要がなく、しかも安
価に精度良く検出し得るようにすることを目的とするも
のである。
（課題を解決するための手段） 上述した目的を達成するために、本発明では、インバー
タ制御による可変速電動機に接続した回転負荷機械のミ
ニマムフロー運転状態における必要動力と回転数に夫々
対応する、前記電動機の入力電力と周波数との対応関係
を予め計算または測定して記憶し、実運転時において前
記インバータの出力周波数と、入力電力または出力電力
の測定により前記電動機の入力電力と周波数を得て、記
憶している前記対応関係と比較することによりミニマム
フロー運転状態を検出する回転負荷機械のミニマムフロ
ー運転状態検出方法を要旨とするものである。
タ制御による可変速電動機に接続した回転負荷機械のミ
ニマムフロー運転状態における必要動力と回転数に夫々
対応する、前記電動機の入力電力と周波数との対応関係
を予め計算または測定して記憶し、実運転時において前
記インバータの出力周波数と、入力電力または出力電力
の測定により前記電動機の入力電力と周波数を得て、記
憶している前記対応関係と比較することによりミニマム
フロー運転状態を検出する回転負荷機械のミニマムフロ
ー運転状態検出方法を要旨とするものである。
（作用） 本発明の作用を、第１図に示す実施例のシステムに適用
した場合について次に説明する。第１図のシステムは、
第４図のシステムと同様に、回転負荷機械として複数の
ポンプ１ａ，１ｂ，…を用いて負荷２ａ，２ｂ，…に流
体を供給するように構成し、このうち１台または数台の
ポンプ１ａをインバータ３により可変速制御する電動機
４ａで駆動するシステムであり、このシステムにおいて
は、負荷２ａ，２ｂ，…の必要な圧力または流量を確保
するために、ヘッダ管５に設けら圧力計６で制御し、ポ
ンプ１ａを前記電動機４ａにより可変速駆動して運転す
るものである。
した場合について次に説明する。第１図のシステムは、
第４図のシステムと同様に、回転負荷機械として複数の
ポンプ１ａ，１ｂ，…を用いて負荷２ａ，２ｂ，…に流
体を供給するように構成し、このうち１台または数台の
ポンプ１ａをインバータ３により可変速制御する電動機
４ａで駆動するシステムであり、このシステムにおいて
は、負荷２ａ，２ｂ，…の必要な圧力または流量を確保
するために、ヘッダ管５に設けら圧力計６で制御し、ポ
ンプ１ａを前記電動機４ａにより可変速駆動して運転す
るものである。
第２図はポンプ１ａを単体として、回転数を変えた場合
の、吐出流量Ｑに対する圧力または揚程Ｐの特性曲線
と、必要動力ｋＷの特性曲線を表わす特性図である。か
かる特性図中の曲線ｌ１はミニマムフロー運転状態に対
応する曲線、曲線ｌ２がミニマムフロー運転状態の、必
要動力特性曲線上における対応を表わした曲線、そして
直線ｌ３は負荷２ａ，２ｂ，…の最低必要揚程を表わす
ものである。
の、吐出流量Ｑに対する圧力または揚程Ｐの特性曲線
と、必要動力ｋＷの特性曲線を表わす特性図である。か
かる特性図中の曲線ｌ１はミニマムフロー運転状態に対
応する曲線、曲線ｌ２がミニマムフロー運転状態の、必
要動力特性曲線上における対応を表わした曲線、そして
直線ｌ３は負荷２ａ，２ｂ，…の最低必要揚程を表わす
ものである。
ところでポンプ１ａの回転数をｖとすると、Ｐ∝ｖ２，
Ｑ∝ｖ，ｋＷ∝Ｐ・Ｑ∝ｖ３という関係があり、この関
係に着目して前記特性曲線から、ミニマムフロー運転状
態におけるポンプ１ａの必要動力を求めることができ
る。またポンプ１ａの回転数は、電動機４ａに対するイ
ンバータ３の出力周波数ｆと比例する。
Ｑ∝ｖ，ｋＷ∝Ｐ・Ｑ∝ｖ３という関係があり、この関
係に着目して前記特性曲線から、ミニマムフロー運転状
態におけるポンプ１ａの必要動力を求めることができ
る。またポンプ１ａの回転数は、電動機４ａに対するイ
ンバータ３の出力周波数ｆと比例する。
これらのことから第３図に示すようにミニマムフロー運
転状態における、前記周波数ｆに対する必要動力、即ち
電動機４ａの入力電力ｋＷの特性曲線ｌ４を表わした特
性図を得ることができる。
転状態における、前記周波数ｆに対する必要動力、即ち
電動機４ａの入力電力ｋＷの特性曲線ｌ４を表わした特
性図を得ることができる。
従ってこの特性曲線ｌ４に示されるような、ポンプ１ａ
のミニマムフロー運転状態における電動機４ａの入力電
力と周波数との対応関係を、予め計算または測定して記
憶し、そして実運転時においては電動機４ａの入力電力
と周波数とを測定から得て、記憶されている対応関係と
比較することにより、ポンプ１ａのミニマムフロー運転
状態、そしてこのミニマムフロー運転状態を越えずに正
常運転しているか否かを検出することができる。
のミニマムフロー運転状態における電動機４ａの入力電
力と周波数との対応関係を、予め計算または測定して記
憶し、そして実運転時においては電動機４ａの入力電力
と周波数とを測定から得て、記憶されている対応関係と
比較することにより、ポンプ１ａのミニマムフロー運転
状態、そしてこのミニマムフロー運転状態を越えずに正
常運転しているか否かを検出することができる。
例えば、実運転時において、任意の出力周波数に対し
て、入力電力が前記特性曲線ｌ４上の値よりも下まわっ
ている場合（即ち第３図において特性曲線ｌ４の下方領
域にある場合）に吐出流量がミニマムフロー以下である
と判定して所定の出力を発生させることができる。勿
論、入力電力に対しての周波数の値の高低により上記判
定を行うこともできる。
て、入力電力が前記特性曲線ｌ４上の値よりも下まわっ
ている場合（即ち第３図において特性曲線ｌ４の下方領
域にある場合）に吐出流量がミニマムフロー以下である
と判定して所定の出力を発生させることができる。勿
論、入力電力に対しての周波数の値の高低により上記判
定を行うこともできる。
こうして本発明では上記検出信号によって前記インバー
タ３を制御することにより、ポンプ１ａの吐出流量をミ
ニマムフロー以上に保持することができ、以ってポンプ
１ａに悪影響を与えず省エネルギ運転を行うことができ
るのである。
タ３を制御することにより、ポンプ１ａの吐出流量をミ
ニマムフロー以上に保持することができ、以ってポンプ
１ａに悪影響を与えず省エネルギ運転を行うことができ
るのである。
（実施例） 次に、かかる方法を実施する構成の実施例につき説明す
ると、まず第１図において符号９，１０はインバータ３
の出力側において、夫々電動機４ａの入力電力ｋＷ、周
波数ｆを測定する電力測定部、周波数測定部を示すもの
であるが、電力測定部に関しては符号９′で示すように
インバータ３の入力側において測定するようにすること
ができる。
ると、まず第１図において符号９，１０はインバータ３
の出力側において、夫々電動機４ａの入力電力ｋＷ、周
波数ｆを測定する電力測定部、周波数測定部を示すもの
であるが、電力測定部に関しては符号９′で示すように
インバータ３の入力側において測定するようにすること
ができる。
前者の構成では直接に電動機４ａの入力電力を測定し得
るという長所はあるが、周波数が変化するため電力測定
上の誤差が比較的大きいという短所があり、また後者の
構成では、周波数が一定の条件で測定を行えるので精度
良く電力を検出することができるという長所はあるが、
電動機４ａの入力電力は、インバータ３の効率を補正し
て求めなければならないという短所がある。
るという長所はあるが、周波数が変化するため電力測定
上の誤差が比較的大きいという短所があり、また後者の
構成では、周波数が一定の条件で測定を行えるので精度
良く電力を検出することができるという長所はあるが、
電動機４ａの入力電力は、インバータ３の効率を補正し
て求めなければならないという短所がある。
次に符号１１は制御部を示すもので、この制御部１１
は、前述したミニマムフロー運転状態における、電動機
４ａの入力電力と周波数との対応関係を記憶する記憶部
と、前記電力測定部９，９′及び周波数測定部１０によ
る測定値を、記憶部に記憶されている対応関係と比較す
る比較部とを備えた構成とする。前記対応関係は記憶部
においてデータテーブルや関数式等の適宜の形態で記憶
することができ、また比較部に於ける比較方法も、入力
電力または周波数のいずれか一方の値に対応して、他方
の値の高低を比較する方法等、適宜の方法を適用するこ
とができる。尚、入力電力の測定を、インバータ３の入
力側において測定する場合には前述した通り、インバー
タ３の効率を補正しなければならないが、かかる補正は
制御部１１により容易に行うことができる。
は、前述したミニマムフロー運転状態における、電動機
４ａの入力電力と周波数との対応関係を記憶する記憶部
と、前記電力測定部９，９′及び周波数測定部１０によ
る測定値を、記憶部に記憶されている対応関係と比較す
る比較部とを備えた構成とする。前記対応関係は記憶部
においてデータテーブルや関数式等の適宜の形態で記憶
することができ、また比較部に於ける比較方法も、入力
電力または周波数のいずれか一方の値に対応して、他方
の値の高低を比較する方法等、適宜の方法を適用するこ
とができる。尚、入力電力の測定を、インバータ３の入
力側において測定する場合には前述した通り、インバー
タ３の効率を補正しなければならないが、かかる補正は
制御部１１により容易に行うことができる。
（発明の効果） 本発明は以上の通り、ポンプ、ブロワー等の回転負荷機
械のミニマムフロー運転状態を、これを可変速駆動する
インバータ制御の電動機の入力電力と周波数との対応関
係から検出するので、流量計を用いる必要がない。従っ
て流量計を用いて検出する従来の方法のように圧損を生
じることなく、安価に、しかも精度良く、ミニマムフロ
ー運転状態を検出することができ、また配管系の改造な
しに既設のシステムに適用することができるという効果
がある。
械のミニマムフロー運転状態を、これを可変速駆動する
インバータ制御の電動機の入力電力と周波数との対応関
係から検出するので、流量計を用いる必要がない。従っ
て流量計を用いて検出する従来の方法のように圧損を生
じることなく、安価に、しかも精度良く、ミニマムフロ
ー運転状態を検出することができ、また配管系の改造な
しに既設のシステムに適用することができるという効果
がある。
こうして本発明では、複数のポンプ等の回転負荷機械を
用いた流体供給システムにおいて、１台または数台の回
転負荷機械を、悪影響を与えない状態を維持しながら回
転数を下げて運転制御を行うことができ、以って省力エ
ネルギ運転を行えるという効果がある。
用いた流体供給システムにおいて、１台または数台の回
転負荷機械を、悪影響を与えない状態を維持しながら回
転数を下げて運転制御を行うことができ、以って省力エ
ネルギ運転を行えるという効果がある。
第１図は本発明方法を適用するシステムの構成を示す系
統説明図、第２図及び第３図は本発明の原理を示す特性
図、第４図は従来例の系統説明図である。 符号１（１ａ，１ｂ，…）……ポンプ（回転負荷機
械）、２（２ａ，２ｂ，…）……負荷、３……インバー
タ、４（４ａ，４ｂ…）……電動機、５……ヘッダ管、
６……圧力計、７（７ａ，…）……吐出ライン、８……
流量計、９，９′……電力測定部、１０……周波数測定
部、１１……制御部。
統説明図、第２図及び第３図は本発明の原理を示す特性
図、第４図は従来例の系統説明図である。 符号１（１ａ，１ｂ，…）……ポンプ（回転負荷機
械）、２（２ａ，２ｂ，…）……負荷、３……インバー
タ、４（４ａ，４ｂ…）……電動機、５……ヘッダ管、
６……圧力計、７（７ａ，…）……吐出ライン、８……
流量計、９，９′……電力測定部、１０……周波数測定
部、１１……制御部。
Claims (1)
- 【請求項１】インバータ制御による可変速電動機に接続
した回転負荷機械のミニマムフロー運転状態における必
要動力と回転数に夫々対応する、前記電動機の入力電力
と周波数との対応関係を予め計算または測定して記憶
し、実運転時において前記インバータの出力周波数と、
入力電力または出力電力の測定により前記電動機の入力
電力と周波数を得て、記憶している前記対応関係と比較
することによりミニマムフロー運転状態を検出すること
を特徴とする可変速駆動する回転負荷機械のミニマムフ
ロー運転状態検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61286316A JPH0640753B2 (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 可変速駆動する回転負荷機械のミニマムフロー運転状態検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61286316A JPH0640753B2 (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 可変速駆動する回転負荷機械のミニマムフロー運転状態検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140692A JPS63140692A (ja) | 1988-06-13 |
| JPH0640753B2 true JPH0640753B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=17702807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61286316A Expired - Lifetime JPH0640753B2 (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 可変速駆動する回転負荷機械のミニマムフロー運転状態検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640753B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5546507B2 (ja) * | 2011-08-08 | 2014-07-09 | 三菱電機株式会社 | 故障診断装置、電力変換装置および故障診断方法 |
| JP6198596B2 (ja) * | 2013-12-11 | 2017-09-20 | 株式会社松井製作所 | 媒体供給装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5759492A (en) * | 1980-09-26 | 1982-04-09 | Toshiba Corp | Protecting method for imduction motor |
-
1986
- 1986-12-01 JP JP61286316A patent/JPH0640753B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5759492A (en) * | 1980-09-26 | 1982-04-09 | Toshiba Corp | Protecting method for imduction motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63140692A (ja) | 1988-06-13 |
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