JPH0684758B2 - 給水制御方法 - Google Patents
給水制御方法Info
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- JPH0684758B2 JPH0684758B2 JP59098680A JP9868084A JPH0684758B2 JP H0684758 B2 JPH0684758 B2 JP H0684758B2 JP 59098680 A JP59098680 A JP 59098680A JP 9868084 A JP9868084 A JP 9868084A JP H0684758 B2 JPH0684758 B2 JP H0684758B2
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- Japan
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- pressure
- pump
- variable speed
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は可変速ポンプを使用した給水装置に係り、特に
使用水量の変動幅が大きく可変速ポンプの変速範囲を大
きくすることが可能で、しかも省エネルギーを図つてゆ
く場合に好適な制御方式に関する。
使用水量の変動幅が大きく可変速ポンプの変速範囲を大
きくすることが可能で、しかも省エネルギーを図つてゆ
く場合に好適な制御方式に関する。
従来のポンプの吐出し圧力一定制御は、予じめ定めた目
標圧力Hoと、給水管内の圧力Ｈとを比較し、これが一致
するようにポンプの運転速度を増速又は、減速する方式
が取入れられている。ところがポンプの特性上で吐出し
量の変動幅ΔＱに対して、吐出し圧力の変動幅ΔＨが小
さい即ちＱ−Ｈ特性の寝たポンプの場合は、吐出し量の
変化に対する圧力変動差を検出することができず使用水
量の変化に関係なく常にポンプの運転速度は一定となつ
てしまう。又、最近のポンプの設計に於いては、給水圧
力変動を小さくするためにＱ−Ｈ特性の寝たポンプの設
計が主流になつてきている。そこで、第１図〜第２図を
用いてこのＱ−Ｈ特性の寝たポンプを使用して吐出し圧
力一定制御を行なつた時の不具合について説明する。第
１図は吐出し量の変動幅ΔＱに対して、吐出し圧力の変
動幅ΔＨの大きい、Ｑ−Ｈ特性の立つたポンプを示す図
であり、横軸に吐出し量Ｑ、縦軸に吐出し圧力Ｈを取つ
て示す。同図に於いてａ〜ｆはポンプの運転点を示し、
Qa〜Qfはその時のポンプの吐出し量、Na〜Nfはその時の
ポンプの運転速度を示す。今、目標圧力Hoの吐出し圧力
一定制御を行なう時ポンプの運転速度がNcであると、ポ
ンプの運転点はＣ点となる。ここで使用水量にΔＱの減
少があつた場合ポンプの運転点は、Ncの曲線上にそつて
移動し、吐出し量Qd、吐出し圧力Hgのｇ点となり目標圧
力Hoとの間にΔＨの圧力差が生じる。この圧力差を比較
演算した後にポンプの運転速度をNcよりNdに減速するこ
とにより、ポンプの運転点はｇよりｄに移動し目標圧力
Hoと一致する。使用水量に増加があつた場合も同様に、
ポンプを増速させることによりポンプの吐出し圧力を一
定に保つものである。第２図はＱ−Ｈ特性の寝たポンプ
を示す図であり、横軸に吐出し量Ｑ縦軸に吐出し圧力Ｈ
を取つて示す。同図に於いてイ〜ヘはポンプの運転点を
示し、Qイ〜Qヘはその時のポンプの吐出し量、Nイ〜Nヘはそ
の時のポンプの運転速度を示す。今吐出し圧力一定制御
を行なつた場合ポンプの運転点は目標圧力Hoの直線上を
イ〜ヘの間に於いて移動するが、ポンプの吐出し量の小
水量側であるニ〜ヘの点に於いては、目標圧力Hoの直線
と運転速度Nニで運転した時のＱ−Ｈ曲線がほぼ一致して
しまい、使用水量の変動ΔＱに対して圧力差が生じない
ため常に一定の運転速度Nニで運転されることになる。つ
まり、第１図に於いては吐出し量Ｑ〜Qaの範囲でポンプ
は可変速運転を行なうのに対して、第２図では吐出し量
Ｏ〜Qニの範囲ではポンプは定速運転を行ない、可変速運
転する範囲がQニ〜Qイと狭くなるため省エネルギーの点で
余り有効ではなかつた。
標圧力Hoと、給水管内の圧力Ｈとを比較し、これが一致
するようにポンプの運転速度を増速又は、減速する方式
が取入れられている。ところがポンプの特性上で吐出し
量の変動幅ΔＱに対して、吐出し圧力の変動幅ΔＨが小
さい即ちＱ−Ｈ特性の寝たポンプの場合は、吐出し量の
変化に対する圧力変動差を検出することができず使用水
量の変化に関係なく常にポンプの運転速度は一定となつ
てしまう。又、最近のポンプの設計に於いては、給水圧
力変動を小さくするためにＱ−Ｈ特性の寝たポンプの設
計が主流になつてきている。そこで、第１図〜第２図を
用いてこのＱ−Ｈ特性の寝たポンプを使用して吐出し圧
力一定制御を行なつた時の不具合について説明する。第
１図は吐出し量の変動幅ΔＱに対して、吐出し圧力の変
動幅ΔＨの大きい、Ｑ−Ｈ特性の立つたポンプを示す図
であり、横軸に吐出し量Ｑ、縦軸に吐出し圧力Ｈを取つ
て示す。同図に於いてａ〜ｆはポンプの運転点を示し、
Qa〜Qfはその時のポンプの吐出し量、Na〜Nfはその時の
ポンプの運転速度を示す。今、目標圧力Hoの吐出し圧力
一定制御を行なう時ポンプの運転速度がNcであると、ポ
ンプの運転点はＣ点となる。ここで使用水量にΔＱの減
少があつた場合ポンプの運転点は、Ncの曲線上にそつて
移動し、吐出し量Qd、吐出し圧力Hgのｇ点となり目標圧
力Hoとの間にΔＨの圧力差が生じる。この圧力差を比較
演算した後にポンプの運転速度をNcよりNdに減速するこ
とにより、ポンプの運転点はｇよりｄに移動し目標圧力
Hoと一致する。使用水量に増加があつた場合も同様に、
ポンプを増速させることによりポンプの吐出し圧力を一
定に保つものである。第２図はＱ−Ｈ特性の寝たポンプ
を示す図であり、横軸に吐出し量Ｑ縦軸に吐出し圧力Ｈ
を取つて示す。同図に於いてイ〜ヘはポンプの運転点を
示し、Qイ〜Qヘはその時のポンプの吐出し量、Nイ〜Nヘはそ
の時のポンプの運転速度を示す。今吐出し圧力一定制御
を行なつた場合ポンプの運転点は目標圧力Hoの直線上を
イ〜ヘの間に於いて移動するが、ポンプの吐出し量の小
水量側であるニ〜ヘの点に於いては、目標圧力Hoの直線
と運転速度Nニで運転した時のＱ−Ｈ曲線がほぼ一致して
しまい、使用水量の変動ΔＱに対して圧力差が生じない
ため常に一定の運転速度Nニで運転されることになる。つ
まり、第１図に於いては吐出し量Ｑ〜Qaの範囲でポンプ
は可変速運転を行なうのに対して、第２図では吐出し量
Ｏ〜Qニの範囲ではポンプは定速運転を行ない、可変速運
転する範囲がQニ〜Qイと狭くなるため省エネルギーの点で
余り有効ではなかつた。
本発明の目的は、過渡現象によって引き起こされる不安
定さを排除して省エネルギ化を図ることができる給水制
御方法を提供することにある。
定さを排除して省エネルギ化を図ることができる給水制
御方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、可変速ポンプの吐
出し量０と最大吐出し量との間に予め定められた基準流
量であって、該基準流量より大なる大水量範囲と該基準
流量より小なる小水量範囲に分ける切替点流量を設定
し、前記大水量範囲では、予め一定値に設定した制御目
標圧力に基づいて前記可変速ポンプの吐出し圧力が一定
になるように前記可変速ポンプの運転速度を制御し、前
記小水量範囲では、前記可変速ポンプの吐出し量が０の
とき前記可変速ポンプから給水末端までの実揚程に前記
給水末端での所要圧力を加えた圧力に前記可変速ポンプ
の吐出し圧力を一致させ、給水量が変化するにしたがっ
て前記可変速ポンプの吐出し圧力を予め定めた割合で直
線的に変化させ、前記切替点流量のとき前記制御目標圧
力に前記可変速ポンプの吐出し圧力を一致させるように
前記可変速ポンプの運転速度を制御する給水制御方法に
おいて、前記大水量範囲では前記予め一定値に設定した
制御目標圧力と給水圧力とを比較し、その比較結果に基
づいて前記制御目標圧力になるように可変速ポンプの運
転速度を制御し、前記小水量範囲では前記予め定めた割
合で直線的に変化させる制御目標圧力と給水圧力とを比
較し、その比較結果に基づいて前記制御目標圧力になる
ように可変速ポンプの運転速度を制御し、制御動作終了
後それぞれ所定時間待ち、当該待ち時間が経過した後、
使用水量を測定し、その使用水量と前記切替点流量を比
較して前記大水量範囲及び小水量範囲のいずれかを選択
し、選択された水量範囲に対応した可変速ポンプの運転
速度制御を繰り返すようにした。
出し量０と最大吐出し量との間に予め定められた基準流
量であって、該基準流量より大なる大水量範囲と該基準
流量より小なる小水量範囲に分ける切替点流量を設定
し、前記大水量範囲では、予め一定値に設定した制御目
標圧力に基づいて前記可変速ポンプの吐出し圧力が一定
になるように前記可変速ポンプの運転速度を制御し、前
記小水量範囲では、前記可変速ポンプの吐出し量が０の
とき前記可変速ポンプから給水末端までの実揚程に前記
給水末端での所要圧力を加えた圧力に前記可変速ポンプ
の吐出し圧力を一致させ、給水量が変化するにしたがっ
て前記可変速ポンプの吐出し圧力を予め定めた割合で直
線的に変化させ、前記切替点流量のとき前記制御目標圧
力に前記可変速ポンプの吐出し圧力を一致させるように
前記可変速ポンプの運転速度を制御する給水制御方法に
おいて、前記大水量範囲では前記予め一定値に設定した
制御目標圧力と給水圧力とを比較し、その比較結果に基
づいて前記制御目標圧力になるように可変速ポンプの運
転速度を制御し、前記小水量範囲では前記予め定めた割
合で直線的に変化させる制御目標圧力と給水圧力とを比
較し、その比較結果に基づいて前記制御目標圧力になる
ように可変速ポンプの運転速度を制御し、制御動作終了
後それぞれ所定時間待ち、当該待ち時間が経過した後、
使用水量を測定し、その使用水量と前記切替点流量を比
較して前記大水量範囲及び小水量範囲のいずれかを選択
し、選択された水量範囲に対応した可変速ポンプの運転
速度制御を繰り返すようにした。
以下、本発明の一実施例を第８図〜第５図により説明す
る。第８図は本方式を実施する給水装置の一例の構成図
を示し、１はポンプ、２はポンプ１を駆動する可変速モ
ーター、３は受水槽、４は吸込管、５は逆止め弁、6-1、
6-2は仕切弁、７は給水管、８は給水管７内の圧力を検
出する圧力センサー、９は給水管７内の流量を検出する
流量センサーを示す。10は圧力センサー８と流量センサ
ー９の信号を受け可変速モーター２を制御する制御装置
である。この給水装置を用いたポンプの運転特性図を第
４図に示し、縦軸に吐出し圧力Ｈ、横軸に吐出し量Ｑを
取り、イ〜ヘはポンプの運転点、Qイ〜Qヘはその時のポン
プの吐出し量、Nイ〜Nヘはその時のポンプの運転速度を示
すものである。又、Hoは目標圧力（ポンプの全揚程に相
当）Haはポンプの実揚程に給水末端での所要圧力を加え
た圧力を示すものである。最初に目標圧力Hoと切替点の
流量Qx（ニQニ）を設定しておき、使用水量Ｑを流量セン
サー９により検出しこれを比較しＱ≧Qxとなるポンプの
吐出し量がQイ〜Qニの範囲に於いては、ポンプの運転点が
目標圧力Hoの直線上になるように、ポンプの運転速度を
Nイ〜Nニまで可変速させ吐出し圧力一定制御を行なう。
又、使用水量Ｑが、Ｑ＜Qxとなるポンプの吐出し量がQニ
〜Qヘ（Ｏ）の範囲に於いてはポンプの運転点が勾配ａを
持つ直線 H1＝aQ＋Ha〜の直線上になるように、ポンプの運転速
度をNニ〜Nヘまで可変速させ圧力制御を行なうようにする
ものである。（尚、切換流量Qxは運転速度が目標圧力Ho
の直線と接する点ニにおける水量とし、勾配ａは具体的
には で求めることができる。）この一連のフローチヤートを
第５図に示す。
る。第８図は本方式を実施する給水装置の一例の構成図
を示し、１はポンプ、２はポンプ１を駆動する可変速モ
ーター、３は受水槽、４は吸込管、５は逆止め弁、6-1、
6-2は仕切弁、７は給水管、８は給水管７内の圧力を検
出する圧力センサー、９は給水管７内の流量を検出する
流量センサーを示す。10は圧力センサー８と流量センサ
ー９の信号を受け可変速モーター２を制御する制御装置
である。この給水装置を用いたポンプの運転特性図を第
４図に示し、縦軸に吐出し圧力Ｈ、横軸に吐出し量Ｑを
取り、イ〜ヘはポンプの運転点、Qイ〜Qヘはその時のポン
プの吐出し量、Nイ〜Nヘはその時のポンプの運転速度を示
すものである。又、Hoは目標圧力（ポンプの全揚程に相
当）Haはポンプの実揚程に給水末端での所要圧力を加え
た圧力を示すものである。最初に目標圧力Hoと切替点の
流量Qx（ニQニ）を設定しておき、使用水量Ｑを流量セン
サー９により検出しこれを比較しＱ≧Qxとなるポンプの
吐出し量がQイ〜Qニの範囲に於いては、ポンプの運転点が
目標圧力Hoの直線上になるように、ポンプの運転速度を
Nイ〜Nニまで可変速させ吐出し圧力一定制御を行なう。
又、使用水量Ｑが、Ｑ＜Qxとなるポンプの吐出し量がQニ
〜Qヘ（Ｏ）の範囲に於いてはポンプの運転点が勾配ａを
持つ直線 H1＝aQ＋Ha〜の直線上になるように、ポンプの運転速
度をNニ〜Nヘまで可変速させ圧力制御を行なうようにする
ものである。（尚、切換流量Qxは運転速度が目標圧力Ho
の直線と接する点ニにおける水量とし、勾配ａは具体的
には で求めることができる。）この一連のフローチヤートを
第５図に示す。
（同図を使用して、更に小水量範囲での作動に説明を加
えると、図示していない制御装置の演算器に前述した
式の関係を設定しておき、同図に示す100ステツプで給
水圧力Ｈを測定し、次の101ステツプで給水量Ｑを前記
演算器に与えて目標圧力H1を求めて102ステツプ以降
で、両者が一致するよう変速制御するものである。この
過程で、給水圧力Ｈと小水量時の目標制御圧力H1とを比
較して目標制御圧力H1になるように可変速ポンプ１の運
転速度を変え（一致していれば変更しないことは勿論の
ことである。）、所定時間待って使用水量Ｑを測定し、
その測定結果から前記切替点の流量Qxより多いか少ない
か判断し、少なければ前記目標圧力H1と一致するように
可変速ポンプ１の運転速度を変えて同様の手順を繰り返
し、多ければ大水量範囲として前記給水圧力Ｈを前記目
標圧力H0と比較して目標圧力H0に一致するように可変速
ポンプ１の運転速度を変え、前記と同様に所定時間待っ
て使用水量Ｑを測定するという手順を繰り返す。この場
合、可変速ポンプ１の運転速度を変更した直後は流量が
変動し、流量を測定しても正確には検出できないので、
所定時間待って流量の変動が落ち付いてから使用流量Ｑ
を測定する。これによって無駄な動作がなくなり、ま
た、不適切な制御により圧力を一致させるまでの時間が
長くなるなどの無駄が省け、省エネルギ化を促進するこ
とができる。又、以上の実施例では小水量範囲の目標圧
力を設定するのに流量センサーと演算器を用いたが、マ
イコンなどを採用して、予じめ、前述の式の代りに特
願昭59-131010号（特開昭61-11497号）に示す目標圧力
と速度との関係を利用して、速度制御を行い演算器や流
量センサーを省くことも可能であり、本発明はこれらに
制限するものではない。） 本実施例によれば、従来の吐出し圧力一定制御ではポン
プの可変速範囲が、Nイ〜Nニであるのに対して、可変速範
囲をNイ〜Nヘまで拡大することができるため、省エネルギ
ーに対して大きな効果がある。
えると、図示していない制御装置の演算器に前述した
式の関係を設定しておき、同図に示す100ステツプで給
水圧力Ｈを測定し、次の101ステツプで給水量Ｑを前記
演算器に与えて目標圧力H1を求めて102ステツプ以降
で、両者が一致するよう変速制御するものである。この
過程で、給水圧力Ｈと小水量時の目標制御圧力H1とを比
較して目標制御圧力H1になるように可変速ポンプ１の運
転速度を変え（一致していれば変更しないことは勿論の
ことである。）、所定時間待って使用水量Ｑを測定し、
その測定結果から前記切替点の流量Qxより多いか少ない
か判断し、少なければ前記目標圧力H1と一致するように
可変速ポンプ１の運転速度を変えて同様の手順を繰り返
し、多ければ大水量範囲として前記給水圧力Ｈを前記目
標圧力H0と比較して目標圧力H0に一致するように可変速
ポンプ１の運転速度を変え、前記と同様に所定時間待っ
て使用水量Ｑを測定するという手順を繰り返す。この場
合、可変速ポンプ１の運転速度を変更した直後は流量が
変動し、流量を測定しても正確には検出できないので、
所定時間待って流量の変動が落ち付いてから使用流量Ｑ
を測定する。これによって無駄な動作がなくなり、ま
た、不適切な制御により圧力を一致させるまでの時間が
長くなるなどの無駄が省け、省エネルギ化を促進するこ
とができる。又、以上の実施例では小水量範囲の目標圧
力を設定するのに流量センサーと演算器を用いたが、マ
イコンなどを採用して、予じめ、前述の式の代りに特
願昭59-131010号（特開昭61-11497号）に示す目標圧力
と速度との関係を利用して、速度制御を行い演算器や流
量センサーを省くことも可能であり、本発明はこれらに
制限するものではない。） 本実施例によれば、従来の吐出し圧力一定制御ではポン
プの可変速範囲が、Nイ〜Nニであるのに対して、可変速範
囲をNイ〜Nヘまで拡大することができるため、省エネルギ
ーに対して大きな効果がある。
本発明によれば、可変速ポンプの運転速度の制御動作を
終えた後、使用水量を検出して水量に応じて設定された
前記制御を繰り返す前に、予め設定された時間待って速
度変更後の過渡現象を抑え、安定した状態になった後、
使用水量を検出するので、不安定さに起因する余分な動
作や操作を排除でき、省エネルギ化を図ることが可能と
なる。
終えた後、使用水量を検出して水量に応じて設定された
前記制御を繰り返す前に、予め設定された時間待って速
度変更後の過渡現象を抑え、安定した状態になった後、
使用水量を検出するので、不安定さに起因する余分な動
作や操作を排除でき、省エネルギ化を図ることが可能と
なる。
第１図、第２図は本発明の背景を説明するのに用いる流
量対圧力特性を示す図、第３図は本発明給水装置の制御
方式を実施する給水装置の一例を示す系統図、第４図は
本発明を説明するのに用いる流量対圧力特性図、第５図
は本発明方式の運転順序の一例を示すフロー図である。 １は可変速ポンプ、10は制御装置である。
量対圧力特性を示す図、第３図は本発明給水装置の制御
方式を実施する給水装置の一例を示す系統図、第４図は
本発明を説明するのに用いる流量対圧力特性図、第５図
は本発明方式の運転順序の一例を示すフロー図である。 １は可変速ポンプ、10は制御装置である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−142602（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−74392（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−44401（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】可変速ポンプの吐出し量０と最大吐出し量
との間に予め定められた基準流量であって、該基準流量
より大なる大水量範囲と該基準流量より小なる小水量範
囲に分ける切替点流量を設定し、前記大水量範囲では、
予め一定値に設定した制御目標圧力に基づいて前記可変
速ポンプの吐出し圧力が一定になるように前記可変速ポ
ンプの運転速度を制御し、前記小水量範囲では、前記可
変速ポンプの吐出し量が０のとき前記可変速ポンプから
給水末端までの実揚程に前記給水末端での所要圧力を加
えた圧力に前記可変速ポンプの吐出し圧力を一致させ、
給水量が変化するにしたがって前記可変速ポンプの吐出
し圧力を予め定めた割合で直線的に変化させ、前記切替
点流量のとき前記制御目標圧力に前記可変速ポンプの吐
出し圧力を一致させるように前記可変速ポンプの運転速
度を制御する給水制御方法において、 前記大水量範囲では前記予め一定値に設定した制御目標
圧力と給水圧力とを比較し、その比較結果に基づいて前
記制御目標圧力になるように可変速ポンプの運転速度を
制御し、前記小水量範囲では前記予め定めた割合で直線
的に変化させる制御目標圧力と給水圧力とを比較し、そ
の比較結果に基づいて前記制御目標圧力になるように可
変速ポンプの運転速度を制御し、制御動作終了後それぞ
れ所定時間待ち、当該待ち時間が経過した後、使用水量
を測定し、その使用水量と前記切替点流量を比較して前
記大水量範囲及び小水量範囲のいずれかを選択し、選択
された水量範囲に対応した可変速ポンプの運転速度制御
を繰り返すこと、 を特徴とする給水制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098680A JPH0684758B2 (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 給水制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59098680A JPH0684758B2 (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 給水制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60243391A JPS60243391A (ja) | 1985-12-03 |
| JPH0684758B2 true JPH0684758B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=14226224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59098680A Expired - Lifetime JPH0684758B2 (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 給水制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684758B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4844401A (ja) * | 1971-07-29 | 1973-06-26 | ||
| JPS54142602A (en) * | 1978-04-27 | 1979-11-07 | Suido Kiko Kk | Terminal pressure constant control method of water feeding pipe |
| DE3225141C2 (de) * | 1982-07-06 | 1984-12-20 | Grundfos A/S, Bjerringbro | Drehzahlgeregeltes Pumpenaggregat |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP59098680A patent/JPH0684758B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60243391A (ja) | 1985-12-03 |
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