JPH07332277A - 回転機械制御装置及びその制御方法 - Google Patents
回転機械制御装置及びその制御方法Info
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- JPH07332277A JPH07332277A JP6122214A JP12221494A JPH07332277A JP H07332277 A JPH07332277 A JP H07332277A JP 6122214 A JP6122214 A JP 6122214A JP 12221494 A JP12221494 A JP 12221494A JP H07332277 A JPH07332277 A JP H07332277A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/02—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
- F04D15/0245—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the pump
- F04D15/0254—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the pump the condition being speed or load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/008—Stop safety or alarm devices, e.g. stop-and-go control; Disposition of check-valves
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- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明はターボ機械を駆動するインバータとそ
の応用装置に関し、その目的とするところは、該インバ
ータに外部から速度指令することなく、予め負荷パター
ンに基く運転プログラムを有して、小形軽量、安価なタ
ーボ機械用インバータを実現すること。 【構成】ターボ機械用インバータはコンバータＣＮＶと
インバータＩＮＶとで主回路を構成し、負荷状態を検出
するシャント抵抗ＳＨと、予め、負荷状態に応じて、ど
んな速度で運転するかを決定する負荷状態と速度との関
係を設定するコンソールＣＯＮＳとインバータを制御
し、データを格納するマイクロコンピュータＭＣＵ、表
示回路ＬＣＤ、点弧回路及び電流制御回路Ｇ、安定化電
源ＡＶＲ、外部から運転指令信号を入力し、ＭＣＵに送
信するフォトカプラーＦＴＣより構成される。
の応用装置に関し、その目的とするところは、該インバ
ータに外部から速度指令することなく、予め負荷パター
ンに基く運転プログラムを有して、小形軽量、安価なタ
ーボ機械用インバータを実現すること。 【構成】ターボ機械用インバータはコンバータＣＮＶと
インバータＩＮＶとで主回路を構成し、負荷状態を検出
するシャント抵抗ＳＨと、予め、負荷状態に応じて、ど
んな速度で運転するかを決定する負荷状態と速度との関
係を設定するコンソールＣＯＮＳとインバータを制御
し、データを格納するマイクロコンピュータＭＣＵ、表
示回路ＬＣＤ、点弧回路及び電流制御回路Ｇ、安定化電
源ＡＶＲ、外部から運転指令信号を入力し、ＭＣＵに送
信するフォトカプラーＦＴＣより構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はターボ機械を駆動するイ
ンバータとその応用装置に関する。
ンバータとその応用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ターボ形ポンプ、ターボ形送風機等のタ
ーボ機械は、給水量、風量は運転速度に、給水圧、風圧
は運転速度の２乗に、これらの出力は運転速度の３乗に
比例する。このことは負荷量の低減に伴って、運転速度
も下げられることを示しておりこれによって、省エネル
ギーを図ることができる等のメリットがある。
ーボ機械は、給水量、風量は運転速度に、給水圧、風圧
は運転速度の２乗に、これらの出力は運転速度の３乗に
比例する。このことは負荷量の低減に伴って、運転速度
も下げられることを示しておりこれによって、省エネル
ギーを図ることができる等のメリットがある。
【０００３】そこで上記ターボ機械をインバータで速度
制御して駆動すると、容易に給水量、給水圧、風量及び
風圧を負荷変動に応じて制御できる。このため、今後、
増々インバータによる速度制御が増えてくるものと考え
られる。
制御して駆動すると、容易に給水量、給水圧、風量及び
風圧を負荷変動に応じて制御できる。このため、今後、
増々インバータによる速度制御が増えてくるものと考え
られる。
【０００４】これらのうち、給水装置にインバータを使
用した例を図１〜図３により説明する。図１は給水装置
の構成図であり、同給水装置は給水管１、６、ポンプ
３、モータ４、圧力タンク７、仕切弁２−１、２−２、
急閉式逆止め弁５、圧力センサ８、圧力計９、図３に示
す制御装置から構成されている。図２は同給水装置の運
転特性図であり、縦軸に圧力Ｈ、横軸に水量Ｑを取って
示したものである。曲線Ａはポンプの運転速度がＮAの
時のＱ−Ｈ特性曲線であり、同様に曲線Ｂ，Ｃはそれぞ
れ運転速度がＮB，ＮCの時のＱ−Ｈ特性曲線である。実
際のポンプの運転速度は無段階であるが、これらの曲線
Ａ，Ｂ，Ｃは便宜上、段階的な速度での性能を示したも
のである。又、ＨOは最大給水量ＱAを出した場合に、最
高位水栓で十分に水を使用することが可能な必要最低圧
力（全揚程）である。
用した例を図１〜図３により説明する。図１は給水装置
の構成図であり、同給水装置は給水管１、６、ポンプ
３、モータ４、圧力タンク７、仕切弁２−１、２−２、
急閉式逆止め弁５、圧力センサ８、圧力計９、図３に示
す制御装置から構成されている。図２は同給水装置の運
転特性図であり、縦軸に圧力Ｈ、横軸に水量Ｑを取って
示したものである。曲線Ａはポンプの運転速度がＮAの
時のＱ−Ｈ特性曲線であり、同様に曲線Ｂ，Ｃはそれぞ
れ運転速度がＮB，ＮCの時のＱ−Ｈ特性曲線である。実
際のポンプの運転速度は無段階であるが、これらの曲線
Ａ，Ｂ，Ｃは便宜上、段階的な速度での性能を示したも
のである。又、ＨOは最大給水量ＱAを出した場合に、最
高位水栓で十分に水を使用することが可能な必要最低圧
力（全揚程）である。
【０００５】同図に於いて、ポンプは使用水量がＱA→
ＱB→Ｏと変化した場合に本例ではポンプ吐出し圧力を
ＨO一定に保ち、イ（運転速度ＮA）、ロ（運転速度Ｎ
B）、ハ（運転速度ＮC）と運転するものである。図３は
前述の給水装置の制御回路図を示し、ＰＷは電源、ＥＬ
Ｂは漏電しゃ断器、ＩＮＶはインバータである。ＣＯＮ
Ｓはコンソールであり、同インバータの制御定数（例え
ば加減速時間、Ｖ／Ｆ特性など）設定部及び表示部であ
る。ＩＭは図１に示すモータ４、ＳＳは起動用スイッ
チ、ＳＴＸはリレー、ＣＵは制御ユニットであり、マイ
クロプロセッサＣＰＵ、メモリＭ、入出力ポートＰＩＯ
−１、ＰＩＯ−２，ＰＩＯ−３，安定化電源ＡＶＲ、デ
ジタル・アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）Ｄ／Ａ、アナ
ログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）Ａ／Ｄ、定数設
定部ＳＷを備えている。これらの図に於いて、仕切弁２
−２のみを閉じて、漏電しゃ断器にＥＬＢを投入し、ス
イッチＳＳを閉じると、インバータＩＮＶの主電源Ｒ，
Ｓ，Ｔ端子に電力が供給され、リレーＳＴＸの接点が閉
じ、同インバータＩＮＶのＦＷ端子とＣＯＭ端子が短絡
され、又、安定化電源ＡＶＲから制御ユニットＣＵへ電
源が供給され運転準備が完了する。この状態から仕切弁
２−２を開き、また、末端需要家側で水が使用されてい
ると、給水圧力が低下し圧力センサ８がこれを検出す
る。圧力センサ８の検出した圧力信号はＡ／Ｄ変換を介
して、入出力ポートＰＩＯ−２よりマイクロプロセッサ
ＣＰＵのレジスタに読込み、メモリＭに格納される。こ
のデータが予め定数設定部ＳＷにより設定されメモリＭ
に格納してある始動圧力より低い場合には、前記ＣＰＵ
は例えば図２に示す運転速度ＮＣの信号を入出力ポート
ＰＩＯ−１よりＤ／Ａ変換器を介してインバータＩＮＶ
の速度入力端Ｏ，Ｌに出力する。このためインバータは
運転速度ＮCに対応した周波数及び電圧をモータＩＭに
出力する。こうして、ポンプ３は運転速度ＮCで運転す
る。この後、使用水量が変動して、給水圧力が変動する
と前記したように圧力センサ８がこれを検出し、これ
と、予め定数設定部ＳＷにより設定し、メモリに格納し
てある吐出し目標圧力ＨOと比較し、両者が等しくなる
ようＣＰＵはインバータに加減速指令を行い、給水圧力
をＨOに一定に保って給水を行ってゆくものである。
ＱB→Ｏと変化した場合に本例ではポンプ吐出し圧力を
ＨO一定に保ち、イ（運転速度ＮA）、ロ（運転速度Ｎ
B）、ハ（運転速度ＮC）と運転するものである。図３は
前述の給水装置の制御回路図を示し、ＰＷは電源、ＥＬ
Ｂは漏電しゃ断器、ＩＮＶはインバータである。ＣＯＮ
Ｓはコンソールであり、同インバータの制御定数（例え
ば加減速時間、Ｖ／Ｆ特性など）設定部及び表示部であ
る。ＩＭは図１に示すモータ４、ＳＳは起動用スイッ
チ、ＳＴＸはリレー、ＣＵは制御ユニットであり、マイ
クロプロセッサＣＰＵ、メモリＭ、入出力ポートＰＩＯ
−１、ＰＩＯ−２，ＰＩＯ−３，安定化電源ＡＶＲ、デ
ジタル・アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）Ｄ／Ａ、アナ
ログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）Ａ／Ｄ、定数設
定部ＳＷを備えている。これらの図に於いて、仕切弁２
−２のみを閉じて、漏電しゃ断器にＥＬＢを投入し、ス
イッチＳＳを閉じると、インバータＩＮＶの主電源Ｒ，
Ｓ，Ｔ端子に電力が供給され、リレーＳＴＸの接点が閉
じ、同インバータＩＮＶのＦＷ端子とＣＯＭ端子が短絡
され、又、安定化電源ＡＶＲから制御ユニットＣＵへ電
源が供給され運転準備が完了する。この状態から仕切弁
２−２を開き、また、末端需要家側で水が使用されてい
ると、給水圧力が低下し圧力センサ８がこれを検出す
る。圧力センサ８の検出した圧力信号はＡ／Ｄ変換を介
して、入出力ポートＰＩＯ−２よりマイクロプロセッサ
ＣＰＵのレジスタに読込み、メモリＭに格納される。こ
のデータが予め定数設定部ＳＷにより設定されメモリＭ
に格納してある始動圧力より低い場合には、前記ＣＰＵ
は例えば図２に示す運転速度ＮＣの信号を入出力ポート
ＰＩＯ−１よりＤ／Ａ変換器を介してインバータＩＮＶ
の速度入力端Ｏ，Ｌに出力する。このためインバータは
運転速度ＮCに対応した周波数及び電圧をモータＩＭに
出力する。こうして、ポンプ３は運転速度ＮCで運転す
る。この後、使用水量が変動して、給水圧力が変動する
と前記したように圧力センサ８がこれを検出し、これ
と、予め定数設定部ＳＷにより設定し、メモリに格納し
てある吐出し目標圧力ＨOと比較し、両者が等しくなる
ようＣＰＵはインバータに加減速指令を行い、給水圧力
をＨOに一定に保って給水を行ってゆくものである。
【０００６】尚これらの公知例に特公昭５９−５４７９
７、特公昭５７−１１３９９２、特公昭５９−６５５９
１等がある。
７、特公昭５７−１１３９９２、特公昭５９−６５５９
１等がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来技術で述べたよう
に、ターボ機械に汎用インバータを使用する狙いは圧
力、風圧等の制御と省エネルギー化であり、このためそ
のインバータ周辺にマイコンを使用した高価な制御装置
が必要である。特に、同インバータはどんな速度で運転
するかを外部から、速度入力端子Ｏ，Ｌに指令せねばな
らない。このために、負荷状態に応じて、公知例に引用
したようなインバータ周辺での速度制御が必要となって
いる。
に、ターボ機械に汎用インバータを使用する狙いは圧
力、風圧等の制御と省エネルギー化であり、このためそ
のインバータ周辺にマイコンを使用した高価な制御装置
が必要である。特に、同インバータはどんな速度で運転
するかを外部から、速度入力端子Ｏ，Ｌに指令せねばな
らない。このために、負荷状態に応じて、公知例に引用
したようなインバータ周辺での速度制御が必要となって
いる。
【０００８】また、負荷状態を検出する手段として、圧
力センサや流量センサを配管に取付けているが、これが
高価であり、取付作業工数も製品コストを高めている。
力センサや流量センサを配管に取付けているが、これが
高価であり、取付作業工数も製品コストを高めている。
【０００９】最近ではターボ機械の小形化、装置全体の
コストダウンが強く要求される。そこで本発明の目的は １）インバータ速度指令入力端子Ｏ，Ｌを省略し、複雑
な周辺回路を設けなくても、インバータ自身が負荷状態
に合った最適な運転を行なえるようにする、 ２）周辺
制御回路をなくし、簡単な回路構成で、小形軽量、低コ
スト化を図る、 ３）インバータの起動指令端子ＦＷ，
ＣＯＭ端子に、外部から運転指令手段を 接続するの
みで、全自動運転ができるようにする、 ４）負荷状態の検出と、どのようなパターンで運転する
かをインバータ自身で行えるようにする、 ことにある。
コストダウンが強く要求される。そこで本発明の目的は １）インバータ速度指令入力端子Ｏ，Ｌを省略し、複雑
な周辺回路を設けなくても、インバータ自身が負荷状態
に合った最適な運転を行なえるようにする、 ２）周辺
制御回路をなくし、簡単な回路構成で、小形軽量、低コ
スト化を図る、 ３）インバータの起動指令端子ＦＷ，
ＣＯＭ端子に、外部から運転指令手段を 接続するの
みで、全自動運転ができるようにする、 ４）負荷状態の検出と、どのようなパターンで運転する
かをインバータ自身で行えるようにする、 ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では、インバータ
を具備し該インバータによりターボ機械を速度制御する
ターボ機械制御装置において、前記インバータの内部状
態量を前記ターボ機械の制御状態量と対応させて目標値
として前記インバータの内部に記憶する記憶手段と、前
記内部状態量を前記インバータの内部で検出する検出手
段と、検出されたインバータの内部状態量を前記記憶さ
れた目標値に一致させるように制御する制御手段を前記
インバータの内部に備えたことを特徴とし、好ましい実
施態様によれば次のようになる。
を具備し該インバータによりターボ機械を速度制御する
ターボ機械制御装置において、前記インバータの内部状
態量を前記ターボ機械の制御状態量と対応させて目標値
として前記インバータの内部に記憶する記憶手段と、前
記内部状態量を前記インバータの内部で検出する検出手
段と、検出されたインバータの内部状態量を前記記憶さ
れた目標値に一致させるように制御する制御手段を前記
インバータの内部に備えたことを特徴とし、好ましい実
施態様によれば次のようになる。
【００１１】１）インバータ外部からの速度指令を不要
とするために、内部に設けた記憶手段に、予め速度指令
のアルゴリズムを記憶しておき、これに基いて、速度指
令する。ここで言う速度指令のアルゴリズムとは、予め
負荷状態（インバータの内部状態量）に対応してインバ
ータの速度を決定しておき、この関係に基いて、負荷状
態とインバータ速度を設定するコンソールがあり、この
設定したデータを格納する記憶手段があり、インバータ
内部に負荷状態を検出する手段があって、記憶手段に格
納している負荷状態とインバータ速度との関係が検出手
段が検出した実際の負荷状態と実速度との関係が経時変
化とともに一致することを意味する。
とするために、内部に設けた記憶手段に、予め速度指令
のアルゴリズムを記憶しておき、これに基いて、速度指
令する。ここで言う速度指令のアルゴリズムとは、予め
負荷状態（インバータの内部状態量）に対応してインバ
ータの速度を決定しておき、この関係に基いて、負荷状
態とインバータ速度を設定するコンソールがあり、この
設定したデータを格納する記憶手段があり、インバータ
内部に負荷状態を検出する手段があって、記憶手段に格
納している負荷状態とインバータ速度との関係が検出手
段が検出した実際の負荷状態と実速度との関係が経時変
化とともに一致することを意味する。
【００１２】２）負荷の開始が何を契機としているかの
信号を圧力や流量等の信号量で外部からインバータへ出
力する。インバータはこの信号があれば運転、なければ
停止する。
信号を圧力や流量等の信号量で外部からインバータへ出
力する。インバータはこの信号があれば運転、なければ
停止する。
【００１３】３）ターボ機械の負荷特性は負荷増大に伴
って右上りの曲線であり、回転数を変えても同じであ
る。よって、予め、運転負荷パターンとインバータシャ
ント電圧変化（インバータ内部電流の変化に対応）との
関係を求めておき、これとインバータ速度とを関係付
け、且つ、これに基いて、請求項１）項に記載したよう
にアルゴリズム化する。
って右上りの曲線であり、回転数を変えても同じであ
る。よって、予め、運転負荷パターンとインバータシャ
ント電圧変化（インバータ内部電流の変化に対応）との
関係を求めておき、これとインバータ速度とを関係付
け、且つ、これに基いて、請求項１）項に記載したよう
にアルゴリズム化する。
【００１４】
【作用】インバータ外部の状態量と速度との関係に代え
て、インバータ内部の状態量と速度との関係を記憶する
記憶手段をインバータの内部に持ち、インバータ内部の
状態量に基づいてインバータの内部で速度指令が作成さ
れる。これによりインバータの外部からの速度指令が不
要になる。
て、インバータ内部の状態量と速度との関係を記憶する
記憶手段をインバータの内部に持ち、インバータ内部の
状態量に基づいてインバータの内部で速度指令が作成さ
れる。これによりインバータの外部からの速度指令が不
要になる。
【００１５】また好ましい実施態様では、コンソールは
予めインバータが負荷状態に応じて、どんな速度で運転
するかを設定する。インバータ内部の記憶手段はこの設
定したデータを格納するとともに、運転プログラムが格
納されている。同インバータの負荷状態はシャント抵抗
間電圧の変化により検出する。
予めインバータが負荷状態に応じて、どんな速度で運転
するかを設定する。インバータ内部の記憶手段はこの設
定したデータを格納するとともに、運転プログラムが格
納されている。同インバータの負荷状態はシャント抵抗
間電圧の変化により検出する。
【００１６】また、ＦＷ、ＣＯＭ入力端子はインバータ
運転指令入力端子であり、この信号が入力するとともに
前述の設定条件に基いて運転する。
運転指令入力端子であり、この信号が入力するとともに
前述の設定条件に基いて運転する。
【００１７】ターボ機械を駆動する際には前述したＦ
Ｗ，ＣＯＭ入力端子に圧力、流量などのセンサー信号を
入力する。これによりターボ機械の負荷状態とこれによ
って予め、決めておいた速度に従って運転する。
Ｗ，ＣＯＭ入力端子に圧力、流量などのセンサー信号を
入力する。これによりターボ機械の負荷状態とこれによ
って予め、決めておいた速度に従って運転する。
【００１８】
【実施例】本発明の実施例を図５〜図１１を使用して説
明する。本発明の実施例の図５はターボ機械用インバー
タであり、Ｒ，Ｓ，Ｔは交流電源入力端子、Ｕ，Ｖ，Ｗ
は負荷モータ４への接続端子、ＣＮＶはコンバータ部で
あり、交流電源を直流に変換する回路モジュールを示
す。ＲＳは電源投入時の突入電流抑制用抵抗、ＣＢは平
滑コンデンサー、ＳＨは負荷状態を検出するシャント抵
抗、ＩＮＶ１はトランジスタモジュールなどから成るイ
ンバータであり、後で述べる点弧回路、電流制御回路Ｇ
の指令により、コンバータにより変換した直流を負荷モ
ータが所望の周波数、電圧に変換するインバータであ
る。ＭＣＵはインバータ装置を監視、制御するためのマ
イクロコンピュータであり、例えばワンチップマイコン
等を使用する。ＡＶＲは安定な直流制御電源を供給する
ための安定化電源、ＦＴＣはフォトカプラー、Ｒ1，Ｒ2
は抵抗、Ｄ1，Ｄ2はダイオード、Ｃ１はコンデンサ、Ｃ
ＯＮＳは負荷特性を設定する、あるいはインバータの加
減速時間、Ｖ／Ｆ特性（インバータの出力電圧と周波数
の関係比）等を設定するコンソール、ＬＣＤは表示部、
ＦＷ及びＣＯＭ端子は運転指令端子である。
明する。本発明の実施例の図５はターボ機械用インバー
タであり、Ｒ，Ｓ，Ｔは交流電源入力端子、Ｕ，Ｖ，Ｗ
は負荷モータ４への接続端子、ＣＮＶはコンバータ部で
あり、交流電源を直流に変換する回路モジュールを示
す。ＲＳは電源投入時の突入電流抑制用抵抗、ＣＢは平
滑コンデンサー、ＳＨは負荷状態を検出するシャント抵
抗、ＩＮＶ１はトランジスタモジュールなどから成るイ
ンバータであり、後で述べる点弧回路、電流制御回路Ｇ
の指令により、コンバータにより変換した直流を負荷モ
ータが所望の周波数、電圧に変換するインバータであ
る。ＭＣＵはインバータ装置を監視、制御するためのマ
イクロコンピュータであり、例えばワンチップマイコン
等を使用する。ＡＶＲは安定な直流制御電源を供給する
ための安定化電源、ＦＴＣはフォトカプラー、Ｒ1，Ｒ2
は抵抗、Ｄ1，Ｄ2はダイオード、Ｃ１はコンデンサ、Ｃ
ＯＮＳは負荷特性を設定する、あるいはインバータの加
減速時間、Ｖ／Ｆ特性（インバータの出力電圧と周波数
の関係比）等を設定するコンソール、ＬＣＤは表示部、
ＦＷ及びＣＯＭ端子は運転指令端子である。
【００１９】尚、ＭＣＵは信号端子ＣＮＯとＣＮＧから
入力されるシャントＳＨ間の電圧を読込む。また運転指
令信号は端子ＦＷ，ＣＯＭ間がショートされた時フォト
カプラーＦＴＣがＯＮすることにより信号レベルがＨか
らＬとなる信号ＰＮ５を読込む。さらにＭＣＵより信号
ＳＧ１を介して点弧回路へインバータ周波数を指令し、
さらに、信号ＳＧ２を介して、電流制御回路Ｇを駆動
し、インバータ出力電圧を制御する。また負荷状態を検
出する検出手段はシャント抵抗ＳＨに代えて、ホール素
子などを使用した電流検出器ＣＴとすることもできる。
入力されるシャントＳＨ間の電圧を読込む。また運転指
令信号は端子ＦＷ，ＣＯＭ間がショートされた時フォト
カプラーＦＴＣがＯＮすることにより信号レベルがＨか
らＬとなる信号ＰＮ５を読込む。さらにＭＣＵより信号
ＳＧ１を介して点弧回路へインバータ周波数を指令し、
さらに、信号ＳＧ２を介して、電流制御回路Ｇを駆動
し、インバータ出力電圧を制御する。また負荷状態を検
出する検出手段はシャント抵抗ＳＨに代えて、ホール素
子などを使用した電流検出器ＣＴとすることもできる。
【００２０】図６は本発明のインバータ（図５）をター
ボ機械である給水装置に応用した例であり、運転指令手
段として、圧力検出手段のリレーＰＳのＯＮ，ＯＦＦ信
号を同インバータのＦＷとＣＯＭ端子との間に入力する
ものであり、極めて簡単な回路構成となっている。
ボ機械である給水装置に応用した例であり、運転指令手
段として、圧力検出手段のリレーＰＳのＯＮ，ＯＦＦ信
号を同インバータのＦＷとＣＯＭ端子との間に入力する
ものであり、極めて簡単な回路構成となっている。
【００２１】図７は本発明の実施例のポンプ装置の代表
的モデルの性能曲線図であり、負荷状態をインバータの
シャント抵抗ＳＨの両端電圧で表したものである。同図
に於いて、図２と同一符号で示すものは同じものである
から説明を省く。同図に於いて、Ｑ1は給水系に所望な
最大使用水量、同様にＨＴは給水系に最大水量を流した
場合に所望な揚程であり、実揚程Ｈa，所要末端圧力Ｈ
p，配管損失Ｈfを含んでいる（イ点）。さらに、l1はこ
の給水系に水を流した場合の配管損失曲線（ロード曲
線）であり、負荷状態を圧力Ｈと水量Ｑで示したもので
ある。使用水量Ｑ3（水量０）の時、配管損失は０であ
り、座標ハが定まり、使用水量Ｑ2で所望な全揚程はＨ1
（配管損失はＨ1−（Ｈp＋Ｈa））であり、座標ロが定
まる。これらの座標ハ、ロ、イを結んでロード曲線ｌ1
が求まる。また、ポンプは運転速度Ｎ１（通常は最高速
度）のもとで、最大使用水量Ｑ１、全揚程ＨＴを満足す
るＱ−Ｈ性能曲線Ａを有するものが選定される。
的モデルの性能曲線図であり、負荷状態をインバータの
シャント抵抗ＳＨの両端電圧で表したものである。同図
に於いて、図２と同一符号で示すものは同じものである
から説明を省く。同図に於いて、Ｑ1は給水系に所望な
最大使用水量、同様にＨＴは給水系に最大水量を流した
場合に所望な揚程であり、実揚程Ｈa，所要末端圧力Ｈ
p，配管損失Ｈfを含んでいる（イ点）。さらに、l1はこ
の給水系に水を流した場合の配管損失曲線（ロード曲
線）であり、負荷状態を圧力Ｈと水量Ｑで示したもので
ある。使用水量Ｑ3（水量０）の時、配管損失は０であ
り、座標ハが定まり、使用水量Ｑ2で所望な全揚程はＨ1
（配管損失はＨ1−（Ｈp＋Ｈa））であり、座標ロが定
まる。これらの座標ハ、ロ、イを結んでロード曲線ｌ1
が求まる。また、ポンプは運転速度Ｎ１（通常は最高速
度）のもとで、最大使用水量Ｑ１、全揚程ＨＴを満足す
るＱ−Ｈ性能曲線Ａを有するものが選定される。
【００２２】ポンプは使用水量（負荷）がＱ1→Ｑ2→Ｑ
3と変化した場合、ロード曲線ｌ1上をイ（Ｑ1，Ｈ0）→
ロ（Ｑ2，Ｈ1）→ハ（Ｑ3、Ｈ2）と運転する。
3と変化した場合、ロード曲線ｌ1上をイ（Ｑ1，Ｈ0）→
ロ（Ｑ2，Ｈ1）→ハ（Ｑ3、Ｈ2）と運転する。
【００２３】これらの負荷状態の変化に伴い、当然、イ
ンバータの負荷状態を表わすシャント抵抗の電圧も変化
する。この変化を前記したロード曲線ｌ1と関連付けて
示したものが同図のロード曲線ｌ2である。これは縦軸
にシャントＳＨの電圧ＳＶを取って示してあり、曲線Ｄ
はポンプの運転速度をＮ1に固定した状態で使用水量を
Ｑ1→Ｑ2→Ｑ3と変化させた場合のＱ−ＳＶ曲線を示し
ている。同様に、曲線Ｅ，Ｆはそれぞれポンプの運転速
度をＮ2，Ｎ3に固定した状態で使用水量を同様に変化さ
せた場合のＱ−ＳＶ曲線である。
ンバータの負荷状態を表わすシャント抵抗の電圧も変化
する。この変化を前記したロード曲線ｌ1と関連付けて
示したものが同図のロード曲線ｌ2である。これは縦軸
にシャントＳＨの電圧ＳＶを取って示してあり、曲線Ｄ
はポンプの運転速度をＮ1に固定した状態で使用水量を
Ｑ1→Ｑ2→Ｑ3と変化させた場合のＱ−ＳＶ曲線を示し
ている。同様に、曲線Ｅ，Ｆはそれぞれポンプの運転速
度をＮ2，Ｎ3に固定した状態で使用水量を同様に変化さ
せた場合のＱ−ＳＶ曲線である。
【００２４】尚、前述のロード曲線ｌ2は座標ニ、ホ、
ヘを結ぶ曲線により得られる。
ヘを結ぶ曲線により得られる。
【００２５】即ち、ロード曲線ｌ1上の座標イに対し
て、ロード曲線ｌ2上の座標ニが対応している。同様に
座標ロに対して、座標ホが、座標ハに対して、座標ヘが
それぞれ対応している。換言すると、使用水量Ｑ1の
時、インバータの運転速度がＮ1のもとでシャントＳＨ
の電圧がＳＶ1になっておれば、給水系が所望な圧力Ｈ
Ｔを満足していることを意味している。同様に、使用水
量がＱ2の時、インバータ運転速度がＮ2でシャント電圧
ＳＶ2で運転されておれば、給水系が所望な圧力Ｈ1を満
足しており、使用水量Ｑ3、インバータ速度Ｎ3、シャン
ト電圧ＳＶ3であれば給水圧力Ｈ2を満足している。この
ことはインバータ内のマイクロコンピュータＭＣＵのメ
モリに予めロード曲線ｌ2を例えばＳＶとＮとの関数又
はテーブル化したものを、コンソールＣＯＮＳを用いて
設定して記憶しておき、検出したシャント電圧ＳＶが記
憶してあるシャント電圧に一致するようにインバータの
運転速度Ｎを制御すれば良い。
て、ロード曲線ｌ2上の座標ニが対応している。同様に
座標ロに対して、座標ホが、座標ハに対して、座標ヘが
それぞれ対応している。換言すると、使用水量Ｑ1の
時、インバータの運転速度がＮ1のもとでシャントＳＨ
の電圧がＳＶ1になっておれば、給水系が所望な圧力Ｈ
Ｔを満足していることを意味している。同様に、使用水
量がＱ2の時、インバータ運転速度がＮ2でシャント電圧
ＳＶ2で運転されておれば、給水系が所望な圧力Ｈ1を満
足しており、使用水量Ｑ3、インバータ速度Ｎ3、シャン
ト電圧ＳＶ3であれば給水圧力Ｈ2を満足している。この
ことはインバータ内のマイクロコンピュータＭＣＵのメ
モリに予めロード曲線ｌ2を例えばＳＶとＮとの関数又
はテーブル化したものを、コンソールＣＯＮＳを用いて
設定して記憶しておき、検出したシャント電圧ＳＶが記
憶してあるシャント電圧に一致するようにインバータの
運転速度Ｎを制御すれば良い。
【００２６】これらの特性はポンプ特有の性能であり、
個々のポンプにより異なるため、予めそれぞれのポンプ
について、使用水量に応じた所望圧力との関係（配管抵
抗曲線ｌ1）に対応して、その時の運転速度とインバー
タのシャント抵抗ＳＨの電圧ＳＶとの関係（ロード曲線
ｌ2）を決め、このロード曲線ｌ2に基いて、ポンプをど
のように運転させるかを決定しておく。
個々のポンプにより異なるため、予めそれぞれのポンプ
について、使用水量に応じた所望圧力との関係（配管抵
抗曲線ｌ1）に対応して、その時の運転速度とインバー
タのシャント抵抗ＳＨの電圧ＳＶとの関係（ロード曲線
ｌ2）を決め、このロード曲線ｌ2に基いて、ポンプをど
のように運転させるかを決定しておく。
【００２７】そして、これらの結果の例を整理してまと
めたものを表１に示す。
めたものを表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】実施に於いては予めモデルＡ，Ｂ，Ｃ…に
ついて、前述のように図５に示すコンソールＣＯＮＳに
より表１に示すデータを設定する。この例では３点のデ
ータであるが、適正に５点にする等考えても良いもので
あって３点に限定されるものではない。モデルＡを例に
とって説明すると、流量Ｑ1，圧力Ｈ0のとき、速度Ｎ1
にはＮA1，シャント抵抗の電圧ＳＶ1にはＳＶA1が記憶
される。また流量Ｑ2，圧力Ｈ2のとき、速度Ｎ2にはＮA
2，シャント抵抗の電圧ＳＶ2にはＳＶA2が記憶される。
また流量Ｑ3，圧力Ｈ3のとき、速度Ｎ3にはＮA3，シャ
ント抵抗の電圧ＳＶ2にはＳＶA3が記憶される。
ついて、前述のように図５に示すコンソールＣＯＮＳに
より表１に示すデータを設定する。この例では３点のデ
ータであるが、適正に５点にする等考えても良いもので
あって３点に限定されるものではない。モデルＡを例に
とって説明すると、流量Ｑ1，圧力Ｈ0のとき、速度Ｎ1
にはＮA1，シャント抵抗の電圧ＳＶ1にはＳＶA1が記憶
される。また流量Ｑ2，圧力Ｈ2のとき、速度Ｎ2にはＮA
2，シャント抵抗の電圧ＳＶ2にはＳＶA2が記憶される。
また流量Ｑ3，圧力Ｈ3のとき、速度Ｎ3にはＮA3，シャ
ント抵抗の電圧ＳＶ2にはＳＶA3が記憶される。
【００３０】図８は制御のアルゴリズムを説明するため
に、代表的モデルについて、図７に示す性能曲線図を拡
大して示したものである。今、便宜上、使用水量Ｑ1、
所要圧力Ｈ01、運転速度Ｎ1で座標１（Ｑ1、Ｈ01）にい
るものとする。このときロード曲線ｌ2上では当然、イ
ンバータの運転速度Ｎ1、シャント抵抗間電圧ＳＶ1で座
標６（Ｎ1，ＳＶ1）で運転しているものとする。この状
態で使用水量がＱ1からＱ5に減少した場合のアルゴリズ
ムを考える。
に、代表的モデルについて、図７に示す性能曲線図を拡
大して示したものである。今、便宜上、使用水量Ｑ1、
所要圧力Ｈ01、運転速度Ｎ1で座標１（Ｑ1、Ｈ01）にい
るものとする。このときロード曲線ｌ2上では当然、イ
ンバータの運転速度Ｎ1、シャント抵抗間電圧ＳＶ1で座
標６（Ｎ1，ＳＶ1）で運転しているものとする。この状
態で使用水量がＱ1からＱ5に減少した場合のアルゴリズ
ムを考える。
【００３１】（１）初期値（図８より） Ｎ1時のシャント電圧目標値はＳＶ1，Ｎ2時のシャント
電圧目標値はＳＶ2，Ｎ3時のシャント電圧目標値はＳＶ
3，となるようにＮ1とＳＶ1，Ｎ2とＳＶ2，Ｎ3とＳＶ3
を対応させて記憶する。（表１に相当するテーブルを記
憶する。）あるいは負荷ロード曲線ｌ2の関数として、 ＳＶ＝ｆ（Ｎ）………（１）式 を前述したマイクロプロセッサのメモリに格納してお
く。
電圧目標値はＳＶ2，Ｎ3時のシャント電圧目標値はＳＶ
3，となるようにＮ1とＳＶ1，Ｎ2とＳＶ2，Ｎ3とＳＶ3
を対応させて記憶する。（表１に相当するテーブルを記
憶する。）あるいは負荷ロード曲線ｌ2の関数として、 ＳＶ＝ｆ（Ｎ）………（１）式 を前述したマイクロプロセッサのメモリに格納してお
く。
【００３２】（２）使用水量Ｑ1→Ｑ5に変化 運転速度がＮ1であるから、ポンプ特性曲線Ａ上の座標
１は座標２に移動する。これに伴い、インバータシャン
ト抵抗間電圧が曲線Ｄ上の座標６（Ｎ1，ＳＶ1）から座
標７（Ｎ1，ＳＶ1’）に移動する。ここで、インバータ
シャント電圧ＳＶ1’を検出する。
１は座標２に移動する。これに伴い、インバータシャン
ト抵抗間電圧が曲線Ｄ上の座標６（Ｎ1，ＳＶ1）から座
標７（Ｎ1，ＳＶ1’）に移動する。ここで、インバータ
シャント電圧ＳＶ1’を検出する。
【００３３】（３）目標値であるＳＶ1と検出したＳＶ
1’とを比較する。この結果、ＳＶ1＞ＳＶ1’であるか
ら、現在の速度からΔＮ（速度制御の最小分解能、例え
ば１ｂｉｔ）だけ減速する。尚、ＳＶ1〓ＳＶ1’であれ
ば現状速度を維持、ＳＶ1＞ＳＶ1’であれば現在の速度
からΔＮだけ増速すれば良いことは容易に分る。この状
態では運転速度はＮ4（Ｎ1−ΔＮ→Ｎ4）となり、ポン
プの性能曲線はＡ’となり座標は２から３に移動する。
又、Ｎとシャント電圧との曲線はＤ’となり、座標は７
（Ｎ1，ＳＶ1’）から８（Ｎ4，ＳＶ4’）に移動する。
Ｎ4に於ける目標シャント電圧は前述の（１）式からＳ
Ｖ〓ｆ（Ｎ4）≡ＳＶ4が得られる。合せて、シャント電
圧ＳＶ4’を検出する。
1’とを比較する。この結果、ＳＶ1＞ＳＶ1’であるか
ら、現在の速度からΔＮ（速度制御の最小分解能、例え
ば１ｂｉｔ）だけ減速する。尚、ＳＶ1〓ＳＶ1’であれ
ば現状速度を維持、ＳＶ1＞ＳＶ1’であれば現在の速度
からΔＮだけ増速すれば良いことは容易に分る。この状
態では運転速度はＮ4（Ｎ1−ΔＮ→Ｎ4）となり、ポン
プの性能曲線はＡ’となり座標は２から３に移動する。
又、Ｎとシャント電圧との曲線はＤ’となり、座標は７
（Ｎ1，ＳＶ1’）から８（Ｎ4，ＳＶ4’）に移動する。
Ｎ4に於ける目標シャント電圧は前述の（１）式からＳ
Ｖ〓ｆ（Ｎ4）≡ＳＶ4が得られる。合せて、シャント電
圧ＳＶ4’を検出する。
【００３４】（４）目標値であるＳＶ4と検出したＳＶ
4’と比較する。この結果、ＳＶ4〉ＳＶ4’であるか
ら、さらに現在の速度から△Ｎだけ減じる。これによ
り、運転速度はＮ5（Ｎ4−ΔＮ→Ｎ5）となり、ポンプ
性能曲線はＡ″となり、座標は曲線Ａ″上の４へ移動
し、Ｎ−ＳＶ曲線はＤ″となり、座標８（Ｎ4、ＳＶ
4’）から座標９（Ｎ5、ＳＶ5’）ヘ移動する。Ｎ4に於
ける目標シャント電圧は（１）式から、ＳＶ＝ｆ（Ｎ
5）≡ＳＶ5が得られる。合せて、シャント電圧ＳＶ5’
を検出する。
4’と比較する。この結果、ＳＶ4〉ＳＶ4’であるか
ら、さらに現在の速度から△Ｎだけ減じる。これによ
り、運転速度はＮ5（Ｎ4−ΔＮ→Ｎ5）となり、ポンプ
性能曲線はＡ″となり、座標は曲線Ａ″上の４へ移動
し、Ｎ−ＳＶ曲線はＤ″となり、座標８（Ｎ4、ＳＶ
4’）から座標９（Ｎ5、ＳＶ5’）ヘ移動する。Ｎ4に於
ける目標シャント電圧は（１）式から、ＳＶ＝ｆ（Ｎ
5）≡ＳＶ5が得られる。合せて、シャント電圧ＳＶ5’
を検出する。
【００３５】（５）再再度、目標値であるＳＶ5と検出
したＳＶ5’と比較する。この結果はＳＶ5〉ＳＶ5’で
あり、詳細な説明は省くが前述の要領により、ΔＮだけ
減速し、配管抵抗曲線ｌ1上の座標５に、負荷ロ−ド曲
線ｌ2上の座標１０に収束する。この結果、運転速度は
Ｎ6となり、目標シャント電圧はＳＶ6（＝ｆ（Ｎ6））
となり、検出したシャント電圧ＳＶ6’と一致する。よ
って、ＳＶ6’＝ＳＶ6となり、この使用量Ｑ5の状態で
は運転速度Ｎ6で安定する。
したＳＶ5’と比較する。この結果はＳＶ5〉ＳＶ5’で
あり、詳細な説明は省くが前述の要領により、ΔＮだけ
減速し、配管抵抗曲線ｌ1上の座標５に、負荷ロ−ド曲
線ｌ2上の座標１０に収束する。この結果、運転速度は
Ｎ6となり、目標シャント電圧はＳＶ6（＝ｆ（Ｎ6））
となり、検出したシャント電圧ＳＶ6’と一致する。よ
って、ＳＶ6’＝ＳＶ6となり、この使用量Ｑ5の状態で
は運転速度Ｎ6で安定する。
【００３６】図９、図１０、図１１は前述のアルゴリズ
ムを具現化するためのフロ−チャ−トを示し、これに基
づいたプログラムが予めインバータ内のマイクロコンピ
ュータＭＣＵに記憶してある。図９に於いて、ステップ
１００で前述したアルゴリズムの初期設定を実行する。
この後、ステップ１０１で割込み待処理を実行する。
ムを具現化するためのフロ−チャ−トを示し、これに基
づいたプログラムが予めインバータ内のマイクロコンピ
ュータＭＣＵに記憶してある。図９に於いて、ステップ
１００で前述したアルゴリズムの初期設定を実行する。
この後、ステップ１０１で割込み待処理を実行する。
【００３７】割込みがかかると図１０に示す処理を実行
する。この割込み処理は例えばタイマ割込み等で実施す
る。ステップ２０１で、コンソールＣＯＮＳのモード確
認を行い、ステップ２０２〜２０４でどの表示モードか
判定し、この判定結果に基いて、例えばステップ２０５
でシャント電圧表示、ステップ２０６で電流表示、ステ
ップ２０７で周波数表示を行う。ステップ２０２での判
定結果、表示モードでなければ、ステップ２０８へ進
み、ここで、定数設定モードか否か判定し、定数設定モ
ードであればステップ２０９へ進み、表１に基いて、運
転速度とシャント電圧との関係を例えばＮ1＝ＳＶ1，Ｎ
3＝ＳＶ3等の各種データを設定し、関数ＳＶ＝ｆ（Ｎ）
（（１）式）を求めてメモリに記憶しておく。他の定数
として、インバータ運転上必要なデータとして、最低速
度、最高速度、Ｖ／Ｆ特性、インバータ加速時間、減速
時間等を設定する。設定が終了したらＳＥＴ＝０ＦＦＨ
と設定する。これが終了したらステップ２１０で、割込
から復帰され、ステップ１０１へもどる。
する。この割込み処理は例えばタイマ割込み等で実施す
る。ステップ２０１で、コンソールＣＯＮＳのモード確
認を行い、ステップ２０２〜２０４でどの表示モードか
判定し、この判定結果に基いて、例えばステップ２０５
でシャント電圧表示、ステップ２０６で電流表示、ステ
ップ２０７で周波数表示を行う。ステップ２０２での判
定結果、表示モードでなければ、ステップ２０８へ進
み、ここで、定数設定モードか否か判定し、定数設定モ
ードであればステップ２０９へ進み、表１に基いて、運
転速度とシャント電圧との関係を例えばＮ1＝ＳＶ1，Ｎ
3＝ＳＶ3等の各種データを設定し、関数ＳＶ＝ｆ（Ｎ）
（（１）式）を求めてメモリに記憶しておく。他の定数
として、インバータ運転上必要なデータとして、最低速
度、最高速度、Ｖ／Ｆ特性、インバータ加速時間、減速
時間等を設定する。設定が終了したらＳＥＴ＝０ＦＦＨ
と設定する。これが終了したらステップ２１０で、割込
から復帰され、ステップ１０１へもどる。
【００３８】次に、ステップ１０２へ進み、ここでＳＥ
Ｔ＝０ＦＦＨであるか判定し、０ＦＦＨでなければ、定
数設定が終了するまで、ステップ１０１をループする。
このループの実行中に、ＩＮＴ１の割込み処理を実行す
る。即ち、外部から運転指令信号、例ば始動条件が確立
し、図６に示す圧力検出手段ＰＳが閉路すると、インバ
ータ端子ＦＷとＣＯＭが短絡され、フォトカプラーＦＴ
ＣがＯＮして、ＰＮ５が０となる。
Ｔ＝０ＦＦＨであるか判定し、０ＦＦＨでなければ、定
数設定が終了するまで、ステップ１０１をループする。
このループの実行中に、ＩＮＴ１の割込み処理を実行す
る。即ち、外部から運転指令信号、例ば始動条件が確立
し、図６に示す圧力検出手段ＰＳが閉路すると、インバ
ータ端子ＦＷとＣＯＭが短絡され、フォトカプラーＦＴ
ＣがＯＮして、ＰＮ５が０となる。
【００３９】フローチャート図１１で示すように、２１
３ステップでのＰＮ５のビットチェック実行結果、２１
５ステップへ進み、ここで運転可能状態を示すＳＴＡＲ
Ｔ＝０ＦＦＨを実行する。そうでなければ２１４ステッ
プでＳＴＡＲＴ＝００Ｈを実行し、２１６ステップでこ
のループを抜ける。
３ステップでのＰＮ５のビットチェック実行結果、２１
５ステップへ進み、ここで運転可能状態を示すＳＴＡＲ
Ｔ＝０ＦＦＨを実行する。そうでなければ２１４ステッ
プでＳＴＡＲＴ＝００Ｈを実行し、２１６ステップでこ
のループを抜ける。
【００４０】次に、１０３ステップでＳＴＡＲＴ＝０Ｆ
ＦＨか判定し、００Ｈであれば０ＦＦＨとなるまで１０
３〜１０１ステップを実行する。０ＦＦＨとなると始動
条件が確立したものとみなし、１０４ステップへ進む。
ここで、初期速度例えばＮ＝Ｎ5で運転を始め、この時
の目標シャント電圧ＳＶ＝ＳＶ1と設定し、メモリに格
納する。１０５ステップでシャント電圧を検出する。
（この結果をＳＶ’とする。）さらに、次の１０６ステ
ップで、目標値であるＳＶと検出したＳＶ’とを比較す
る。比較した結果、次の条件ジャンプを実行する。
ＦＨか判定し、００Ｈであれば０ＦＦＨとなるまで１０
３〜１０１ステップを実行する。０ＦＦＨとなると始動
条件が確立したものとみなし、１０４ステップへ進む。
ここで、初期速度例えばＮ＝Ｎ5で運転を始め、この時
の目標シャント電圧ＳＶ＝ＳＶ1と設定し、メモリに格
納する。１０５ステップでシャント電圧を検出する。
（この結果をＳＶ’とする。）さらに、次の１０６ステ
ップで、目標値であるＳＶと検出したＳＶ’とを比較す
る。比較した結果、次の条件ジャンプを実行する。
【００４１】 ＳＶ＞ＳＶ’ならば１０７ステップへジャンプ ＳＶ＝ＳＶ’ならば１１１ステップへジャンプ ＳＶ＜ＳＶ’ならば１０９ステップへジャンプ １０７ステップでは前述したアルゴリズムの通り、現状
の速度よりΔＮ（最小分解能）だけ減じて（Ｎ−ΔＮ→
Ｎ）減速処理を実行し、１０８ステップでは変速後の運
転速度に基いて、次の目標値となるシャント電圧を演算
式（（１）式）から求め、新値に更新する。即ち、ＳＶ
＝ｆ（Ｎ−ΔＮ）→新しいシャント電圧ＳＶに更新し、
１１１ステップへ進む。１０９ステップでの処理は１０
７ステップでの処理とは逆にΔＮだけ増速処理を実行
し、１１０ステップでこの変速後の運転速度からＳＶ＝
ｆ（Ｎ＋ΔＮ）による目標値の更新を行う。１１１ステ
ップで系の安定に必要な所定時間Δｔの待ち時間処理を
実行後、１１２ステップではＳＴＡＲＴ＝００Ｈか否か
判定し、００Ｈならば１１３ステップで停止処理を実行
して、１０２ステップへ進み、００Ｈでなければ１０５
ステップへ戻り、これ以降の処理を実行する。以上によ
り、アルゴリズムで説明したように所定値に収束する。
の速度よりΔＮ（最小分解能）だけ減じて（Ｎ−ΔＮ→
Ｎ）減速処理を実行し、１０８ステップでは変速後の運
転速度に基いて、次の目標値となるシャント電圧を演算
式（（１）式）から求め、新値に更新する。即ち、ＳＶ
＝ｆ（Ｎ−ΔＮ）→新しいシャント電圧ＳＶに更新し、
１１１ステップへ進む。１０９ステップでの処理は１０
７ステップでの処理とは逆にΔＮだけ増速処理を実行
し、１１０ステップでこの変速後の運転速度からＳＶ＝
ｆ（Ｎ＋ΔＮ）による目標値の更新を行う。１１１ステ
ップで系の安定に必要な所定時間Δｔの待ち時間処理を
実行後、１１２ステップではＳＴＡＲＴ＝００Ｈか否か
判定し、００Ｈならば１１３ステップで停止処理を実行
して、１０２ステップへ進み、００Ｈでなければ１０５
ステップへ戻り、これ以降の処理を実行する。以上によ
り、アルゴリズムで説明したように所定値に収束する。
【００４２】以上説明した実施例によれば次の効果があ
る。
る。
【００４３】（１）インバータの外部からの速度指令入
力端子及び、これの回路を省略したので、周辺の複雑な
制御回路が不要となり、低コスト化、小形軽量化が実現
でき、回路簡略化により信頼性が向上する。
力端子及び、これの回路を省略したので、周辺の複雑な
制御回路が不要となり、低コスト化、小形軽量化が実現
でき、回路簡略化により信頼性が向上する。
【００４４】（２）運転負荷状態を予めポンプとインバ
ータ特性の関係に基いてロード曲線を決定しておき、コ
ンソールにより、インバータに直接設定して記憶し、実
際の負荷状態はインバータのシャント電圧により検出
し、この検出したシャント電圧と前記した設定した負荷
状態（ロード曲線）とが一致するように制御するので、
ターボ機械に最適な運転が可能となる。
ータ特性の関係に基いてロード曲線を決定しておき、コ
ンソールにより、インバータに直接設定して記憶し、実
際の負荷状態はインバータのシャント電圧により検出
し、この検出したシャント電圧と前記した設定した負荷
状態（ロード曲線）とが一致するように制御するので、
ターボ機械に最適な運転が可能となる。
【００４５】（３）（１）、（２）により、簡単な運転
指令手段で全自動運転が可能となる。さらに、このター
ボ機械を冷却水用等の補機として使用する際には主機と
の連動運転となり、主機から運転指令信号を貰えば、セ
ンサレスの極めて簡単な装置となる。
指令手段で全自動運転が可能となる。さらに、このター
ボ機械を冷却水用等の補機として使用する際には主機と
の連動運転となり、主機から運転指令信号を貰えば、セ
ンサレスの極めて簡単な装置となる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、インバータ外部の状態
量と速度との関係に代えて、インバータ内部の状態量と
速度との関係を記憶する記憶手段をインバータの内部に
持ち、インバータ内部の状態量に基づいてインバータの
内部で速度指令が作成されるので、これによりインバー
タの外部からの速度指令が不要になる。
量と速度との関係に代えて、インバータ内部の状態量と
速度との関係を記憶する記憶手段をインバータの内部に
持ち、インバータ内部の状態量に基づいてインバータの
内部で速度指令が作成されるので、これによりインバー
タの外部からの速度指令が不要になる。
【００４７】したがって次のような効果がある。
【００４８】１）インバータ速度指令入力端子Ｏ，Ｌを
省略し、複雑な周辺回路を設けなくても、インバータ自
身が負荷状態に合った最適な運転を行なえるようにする
ことができる。
省略し、複雑な周辺回路を設けなくても、インバータ自
身が負荷状態に合った最適な運転を行なえるようにする
ことができる。
【００４９】２）周辺制御回路をなくし、簡単な回路構
成で、小形軽量、低コスト化を図ることができる。
成で、小形軽量、低コスト化を図ることができる。
【００５０】３）インバータの起動指令端子ＦＷ，ＣＯ
Ｍ端子に、外部から運転指令手段を接続するのみで、全
自動運転ができるようにすることができる。
Ｍ端子に、外部から運転指令手段を接続するのみで、全
自動運転ができるようにすることができる。
【００５１】４）負荷状態の検出と、どのようなパター
ンで運転するかをインバータ自身で行えるようにするこ
とができる。
ンで運転するかをインバータ自身で行えるようにするこ
とができる。
【図１】給水装置の構成図である。
【図２】給水装置の運転特性図である。
【図３】従来の給水装置の制御回路図である。
【図４】従来の汎用インバータの概念図である。
【図５】本発明のターボ機械用インバータの概念図であ
る。
る。
【図６】本発明のターボ機械用インバータを給水装置に
応用した場合の回路図である。
応用した場合の回路図である。
【図７】本発明のターボ機械用インバータでポンプを駆
動した場合の特性曲線図である。
動した場合の特性曲線図である。
【図８】本発明実施例のアルゴリズムに従って同ポンプ
を運転した際の負荷ロード曲線を示した特性図である。
を運転した際の負荷ロード曲線を示した特性図である。
【図９】本発明実施例のアルゴリズム及び運転のプログ
ラムを示すフローチャートである。
ラムを示すフローチャートである。
【図１０】本発明実施例のアルゴリズム及び運転のプロ
グラムを示すフローチャートである。
グラムを示すフローチャートである。
【図１１】本発明実施例のアルゴリズム及び運転のプロ
グラムを示すフローチャートである。
グラムを示すフローチャートである。
１…給水管、 ２−１…仕切弁、 ２−２…仕切弁、
３…ポンプ、 ４…モータ、 ５…急閉式逆止め弁、
６…給水管、 ７…圧力タンク、 ８…圧力センサ、
９…点弧回路及び電流制御回路、 ＥＬＢ…漏電しゃ断
器、 ＩＮＶ…インバータ、 ＡＶＲ…安定化電源ユニ
ット、 ＣＮＶ…コンバータ、 ＳＨ…シャント抵抗、
ＣＰＵ…マイクロプロセッサ、 ＭＣＵ…マイクロコ
ンピュータ、 ＣＯＮＳ…コンソール、 ＬＣＤ…表示
回路、 ＦＴＣ…フォトカプラー。
３…ポンプ、 ４…モータ、 ５…急閉式逆止め弁、
６…給水管、 ７…圧力タンク、 ８…圧力センサ、
９…点弧回路及び電流制御回路、 ＥＬＢ…漏電しゃ断
器、 ＩＮＶ…インバータ、 ＡＶＲ…安定化電源ユニ
ット、 ＣＮＶ…コンバータ、 ＳＨ…シャント抵抗、
ＣＰＵ…マイクロプロセッサ、 ＭＣＵ…マイクロコ
ンピュータ、 ＣＯＮＳ…コンソール、 ＬＣＤ…表示
回路、 ＦＴＣ…フォトカプラー。
【手続補正書】
【提出日】平成７年５月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】回転機械制御装置及びその制御方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転機械を駆動するイン
バータとその応用装置に関する。
バータとその応用装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】ターボ形ポンプ、ターボ形送風機等の回
転機械は、給水量、風量は運転速度に、給水圧、風圧は
運転速度の２乗に、これらの出力は運転速度の３乗に比
例する。このことは負荷量の低減に伴って、運転速度も
下げられることを示しておりこれによって、省エネルギ
ーを図ることができる等のメリットがある。
転機械は、給水量、風量は運転速度に、給水圧、風圧は
運転速度の２乗に、これらの出力は運転速度の３乗に比
例する。このことは負荷量の低減に伴って、運転速度も
下げられることを示しておりこれによって、省エネルギ
ーを図ることができる等のメリットがある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】 そこで上記ターボ形ポンプ等の回転機械
をインバータで速度制御して駆動すると、容易に給水
量、給水圧、風量及び風圧を負荷変動に応じて制御でき
る。このため、今後、増々インバータによる速度制御が
増えてくるものと考えられる。
をインバータで速度制御して駆動すると、容易に給水
量、給水圧、風量及び風圧を負荷変動に応じて制御でき
る。このため、今後、増々インバータによる速度制御が
増えてくるものと考えられる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】 これらのうち、給水装置にインバータを
使用した例を図１〜図４により説明する。図１は給水装
置の構成図であり、同給水装置は給水管１、６、ポンプ
３、モータ４、圧力タンク７、仕切弁２−１、２−２、
急閉式逆止め弁５、圧力センサ８、圧力計９、図３に示
す制御装置から構成されている。図２は同給水装置の運
転特性図であり、縦軸に圧力Ｈ、横軸に水量Ｑを取って
示したものである。曲線Ａはポンプの運転速度がＮAの
時のＱ−Ｈ特性曲線であり、同様に曲線Ｂ，Ｃはそれぞ
れ運転速度がＮB，ＮCの時のＱ−Ｈ特性曲線である。実
際のポンプの運転速度は無段階であるが、これらの曲線
Ａ，Ｂ，Ｃは便宜上、段階的な速度での性能を示したも
のである。又、ＨOは最大給水量ＱAを出した場合に、最
高位水栓で十分に水を使用することが可能な必要最低圧
力（全揚程）である。
使用した例を図１〜図４により説明する。図１は給水装
置の構成図であり、同給水装置は給水管１、６、ポンプ
３、モータ４、圧力タンク７、仕切弁２−１、２−２、
急閉式逆止め弁５、圧力センサ８、圧力計９、図３に示
す制御装置から構成されている。図２は同給水装置の運
転特性図であり、縦軸に圧力Ｈ、横軸に水量Ｑを取って
示したものである。曲線Ａはポンプの運転速度がＮAの
時のＱ−Ｈ特性曲線であり、同様に曲線Ｂ，Ｃはそれぞ
れ運転速度がＮB，ＮCの時のＱ−Ｈ特性曲線である。実
際のポンプの運転速度は無段階であるが、これらの曲線
Ａ，Ｂ，Ｃは便宜上、段階的な速度での性能を示したも
のである。又、ＨOは最大給水量ＱAを出した場合に、最
高位水栓で十分に水を使用することが可能な必要最低圧
力（全揚程）である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】 図４は図３に示したターボ形ポンプ、タ
ーボ形送風機を駆動する従来の回転機械用インバータＩ
ＮＶをより詳細に示した図であり、Ｒ、Ｓ、Ｔは交流電
源入力端子、Ｕ、Ｖ、Ｗは負荷モータ４への接続端子、
ＣＮＶはコンバータ部であり、交流電源を直流に変換す
る回路モジュールを示す。ＲＳは電源投入時の突入電流
抑制用抵抗、ＣＢは平滑コンデンサー、ＳＨは負荷状態
を検出するシャント抵抗、ＩＮＶはトランジスタモジュ
ール等からなるインバータであり、点弧回路、電流制御
回路Ｇの指令により、コンバータにより変換した直流を
負荷モータが所望の周波数、電圧に変換するインバータ
である。ＭＣＵはインバータ装置を監視、制御するため
のマイクロコンピュータであり、例えばワンチップマイ
コン等が使用される。ＡＶＲは安定な直流制御電源を供
給するための安定化電源、ＦＴＣはフォトカプラー、Ｒ
１、Ｒ２は抵抗、Ｄ１、Ｄ２はダイオード、Ｃ１はコン
デンサ、ＣＯＮＳ１は負荷特性を設定する、あるいはイ
ンバータの加減速時間、Ｖ／Ｆ特性（インバータの出力
電圧と周波数の関係比）等を設定するコンソール、ＣＯ
ＮＳ２は表示部、ＦＷ及びＣＯＭ端子は運転指令入力端
子である。そして従来の回転機械用インバータは速度入
力端子ＯとＬを備え、Ｏ端子から入力されたアナログ速
度指令はＡ／Ｄ変換器によりマイクロコンピュータに入
力するためのデジタル速度指令に変換される。尚これら
の公知例に特開昭５９−５４７９７、特開昭５７−１１
３９９２、特開昭５９−６５５９１等がある。
ーボ形送風機を駆動する従来の回転機械用インバータＩ
ＮＶをより詳細に示した図であり、Ｒ、Ｓ、Ｔは交流電
源入力端子、Ｕ、Ｖ、Ｗは負荷モータ４への接続端子、
ＣＮＶはコンバータ部であり、交流電源を直流に変換す
る回路モジュールを示す。ＲＳは電源投入時の突入電流
抑制用抵抗、ＣＢは平滑コンデンサー、ＳＨは負荷状態
を検出するシャント抵抗、ＩＮＶはトランジスタモジュ
ール等からなるインバータであり、点弧回路、電流制御
回路Ｇの指令により、コンバータにより変換した直流を
負荷モータが所望の周波数、電圧に変換するインバータ
である。ＭＣＵはインバータ装置を監視、制御するため
のマイクロコンピュータであり、例えばワンチップマイ
コン等が使用される。ＡＶＲは安定な直流制御電源を供
給するための安定化電源、ＦＴＣはフォトカプラー、Ｒ
１、Ｒ２は抵抗、Ｄ１、Ｄ２はダイオード、Ｃ１はコン
デンサ、ＣＯＮＳ１は負荷特性を設定する、あるいはイ
ンバータの加減速時間、Ｖ／Ｆ特性（インバータの出力
電圧と周波数の関係比）等を設定するコンソール、ＣＯ
ＮＳ２は表示部、ＦＷ及びＣＯＭ端子は運転指令入力端
子である。そして従来の回転機械用インバータは速度入
力端子ＯとＬを備え、Ｏ端子から入力されたアナログ速
度指令はＡ／Ｄ変換器によりマイクロコンピュータに入
力するためのデジタル速度指令に変換される。尚これら
の公知例に特開昭５９−５４７９７、特開昭５７−１１
３９９２、特開昭５９−６５５９１等がある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来技術で述べたよう
に、ターボ形ポンプ等の回転機械に汎用インバータを使
用する狙いは圧力、風圧等の制御と省エネルギー化であ
り、このためそのインバータ周辺にマイコンを使用した
高価な制御装置が必要である。特に、同インバータはど
んな速度で運転するかを外部から、速度入力端子Ｏ，Ｌ
に指令せねばならない。このために、負荷状態に応じ
て、公知例に引用したようなインバータ周辺での速度制
御が必要となっている。
に、ターボ形ポンプ等の回転機械に汎用インバータを使
用する狙いは圧力、風圧等の制御と省エネルギー化であ
り、このためそのインバータ周辺にマイコンを使用した
高価な制御装置が必要である。特に、同インバータはど
んな速度で運転するかを外部から、速度入力端子Ｏ，Ｌ
に指令せねばならない。このために、負荷状態に応じ
て、公知例に引用したようなインバータ周辺での速度制
御が必要となっている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】 最近では上記回転機械の小形化、装置全
体のコストダウンが強く要求される。そこで本発明の目
的は １）インバータ速度指令入力端子Ｏ，Ｌを省略し、複雑
な周辺回路を設けなくても、インバータ自身が負荷状態
に合った最適な運転を行なえるようにする、 ２）周辺制御回路をなくし、簡単な回路構成で、小形軽
量、低コスト化を図る、 ３）インバータの起動指令端子ＦＷ，ＣＯＭ端子に、外
部から運転指令手段を接続するのみで、全自動運転がで
きるようにする、 ４）負荷状態の検出と、どのようなパターンで運転する
かをインバータ自身で行えるようにする、 ことにある。
体のコストダウンが強く要求される。そこで本発明の目
的は １）インバータ速度指令入力端子Ｏ，Ｌを省略し、複雑
な周辺回路を設けなくても、インバータ自身が負荷状態
に合った最適な運転を行なえるようにする、 ２）周辺制御回路をなくし、簡単な回路構成で、小形軽
量、低コスト化を図る、 ３）インバータの起動指令端子ＦＷ，ＣＯＭ端子に、外
部から運転指令手段を接続するのみで、全自動運転がで
きるようにする、 ４）負荷状態の検出と、どのようなパターンで運転する
かをインバータ自身で行えるようにする、 ことにある。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では、インバータ
を具備し該インバータにより回転機械を速度制御する回
転機械制御装置において、前記インバータの内部状態量
を前記回転機械の制御状態量と対応させて目標値として
前記インバータの内部に記憶する記憶手段と、前記内部
状態量を前記インバータの内部で検出する検出手段と、
検出されたインバータの内部状態量を前記記憶された目
標値に一致させるように制御する制御手段を前記インバ
ータの内部に備えたことを特徴とし、好ましい実施態様
によれば次のようになる。
を具備し該インバータにより回転機械を速度制御する回
転機械制御装置において、前記インバータの内部状態量
を前記回転機械の制御状態量と対応させて目標値として
前記インバータの内部に記憶する記憶手段と、前記内部
状態量を前記インバータの内部で検出する検出手段と、
検出されたインバータの内部状態量を前記記憶された目
標値に一致させるように制御する制御手段を前記インバ
ータの内部に備えたことを特徴とし、好ましい実施態様
によれば次のようになる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】３）ターボ形ポンプ、ターボ形送風機等の
回転機械の負荷特性は負荷増大に伴って右上りの曲線で
あり、回転数を変えても同じである。よって、予め、運
転負荷パターンとインバータシャント電圧変化（インバ
ータ内部電流の変化に対応）との関係を求めておき、こ
れとインバータ速度とを関係付け、且つ、これに基い
て、請求項１）項に記載したようにアルゴリズム化す
る。
回転機械の負荷特性は負荷増大に伴って右上りの曲線で
あり、回転数を変えても同じである。よって、予め、運
転負荷パターンとインバータシャント電圧変化（インバ
ータ内部電流の変化に対応）との関係を求めておき、こ
れとインバータ速度とを関係付け、且つ、これに基い
て、請求項１）項に記載したようにアルゴリズム化す
る。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】 上記回転機械を駆動する際には前述した
ＦＷ，ＣＯＭ入力端子に圧力、流量などのセンサー信号
を入力する。これにより上記回転機械の負荷状態とこれ
によって予め、決めておいた速度に従って運転する。
ＦＷ，ＣＯＭ入力端子に圧力、流量などのセンサー信号
を入力する。これにより上記回転機械の負荷状態とこれ
によって予め、決めておいた速度に従って運転する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】
【実施例】本発明の実施例を図５〜図１１を使用して説
明する。本発明の実施例の図５はターボ形ポンプ、ター
ボ形送風機を駆動する回転機械用インバータであり、
Ｒ，Ｓ，Ｔは交流電源入力端子、Ｕ，Ｖ，Ｗは負荷モー
タ４への接続端子、ＣＮＶはコンバータ部であり、交流
電源を直流に変換する回路モジュールを示す。ＲＳは電
源投入時の突入電流抑制用抵抗、ＣＢは平滑コンデンサ
ー、ＳＨは負荷状態を検出するシャント抵抗、ＩＮＶ１
はトランジスタモジュールなどから成るインバータであ
り、後で述べる点弧回路、電流制御回路Ｇの指令によ
り、コンバータにより変換した直流を負荷モータが所望
の周波数、電圧に変換するインバータである。ＭＣＵは
インバータ装置を監視、制御するためのマイクロコンピ
ュータであり、例えばワンチップマイコン等を使用す
る。ＡＶＲは安定な直流制御電源を供給するための安定
化電源、ＦＴＣはフォトカプラー、Ｒ1，Ｒ2は抵抗、Ｄ
1，Ｄ2はダイオード、Ｃ１はコンデンサ、ＣＯＮＳは負
荷特性を設定する、あるいはインバータの加減速時間、
Ｖ／Ｆ特性（インバータの出力電圧と周波数の関係比）
等を設定するコンソール、ＬＣＤは表示部、ＦＷ及びＣ
ＯＭ端子は運転指令端子である。
明する。本発明の実施例の図５はターボ形ポンプ、ター
ボ形送風機を駆動する回転機械用インバータであり、
Ｒ，Ｓ，Ｔは交流電源入力端子、Ｕ，Ｖ，Ｗは負荷モー
タ４への接続端子、ＣＮＶはコンバータ部であり、交流
電源を直流に変換する回路モジュールを示す。ＲＳは電
源投入時の突入電流抑制用抵抗、ＣＢは平滑コンデンサ
ー、ＳＨは負荷状態を検出するシャント抵抗、ＩＮＶ１
はトランジスタモジュールなどから成るインバータであ
り、後で述べる点弧回路、電流制御回路Ｇの指令によ
り、コンバータにより変換した直流を負荷モータが所望
の周波数、電圧に変換するインバータである。ＭＣＵは
インバータ装置を監視、制御するためのマイクロコンピ
ュータであり、例えばワンチップマイコン等を使用す
る。ＡＶＲは安定な直流制御電源を供給するための安定
化電源、ＦＴＣはフォトカプラー、Ｒ1，Ｒ2は抵抗、Ｄ
1，Ｄ2はダイオード、Ｃ１はコンデンサ、ＣＯＮＳは負
荷特性を設定する、あるいはインバータの加減速時間、
Ｖ／Ｆ特性（インバータの出力電圧と周波数の関係比）
等を設定するコンソール、ＬＣＤは表示部、ＦＷ及びＣ
ＯＭ端子は運転指令端子である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】 図６は本発明のインバータ（図５）をタ
ーボ形ポンプである給水装置に応用した例であり、運転
指令手段として、圧力検出手段のリレーＰＳのＯＮ，Ｏ
ＦＦ信号を同インバータのＦＷとＣＯＭ端子との間に入
力するものであり、極めて簡単な回路構成となってい
る。
ーボ形ポンプである給水装置に応用した例であり、運転
指令手段として、圧力検出手段のリレーＰＳのＯＮ，Ｏ
ＦＦ信号を同インバータのＦＷとＣＯＭ端子との間に入
力するものであり、極めて簡単な回路構成となってい
る。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４５】（３）（１）、（２）により、簡単な運転
指令手段で全自動運転が可能となる。さらに、このター
ボ形ポンプを冷却水用等の補機として使用する際には主
機との連動運転となり、主機から運転指令信号を貰え
ば、センサレスの極めて簡単な装置となる。以上の実施
例ではターボ形ポンプを例にとって説明したが、これに
限らず、ターボ形送風機あるいはその他の回転機械にお
いてもインバータ外部の状態量をインバータ内部の状態
量に置き換えることにより同様に制御できることは明ら
かである。
指令手段で全自動運転が可能となる。さらに、このター
ボ形ポンプを冷却水用等の補機として使用する際には主
機との連動運転となり、主機から運転指令信号を貰え
ば、センサレスの極めて簡単な装置となる。以上の実施
例ではターボ形ポンプを例にとって説明したが、これに
限らず、ターボ形送風機あるいはその他の回転機械にお
いてもインバータ外部の状態量をインバータ内部の状態
量に置き換えることにより同様に制御できることは明ら
かである。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】 本発明の回転機械用インバータの概念図であ
る。
る。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】 本発明の回転機械用インバータを給水装置に
応用した場合の回路図である。
応用した場合の回路図である。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】 本発明の回転機械用インバータでポンプを駆
動した場合の特性曲線図である。
動した場合の特性曲線図である。
Claims (12)
- 【請求項１】インバータを具備し該インバータによりタ
ーボ機械を速度制御するターボ機械制御装置において、
前記インバータの内部状態量を前記ターボ機械の制御状
態量と対応させて目標値として前記インバータの内部に
記憶する記憶手段と、前記内部状態量を前記インバータ
の内部で検出する検出手段と、検出されたインバータの
内部状態量を前記記憶された目標値に一致させるように
制御する制御手段を前記インバータの内部に備えたこと
を特徴とするターボ機械制御装置。 - 【請求項２】前記インバータの内部には予め速度指令の
アルゴリズムが記憶されており、前記制御手段は前記ア
ルゴリズムによって作成された速度指令によって前記タ
ーボ機械の速度を制御することを特徴とする請求項１記
載のターボ機械制御装置。 - 【請求項３】前記インバータは、外部からの運転指令信
号を運転条件として運転開始されることを特徴とする請
求項１記載のターボ機械制御装置。 - 【請求項４】前記アルゴリズムは、前記ターボ機械の負
荷変動と前記ターボ機械の運転速度との関係に基いてい
ることを特徴とする請求項２記載のターボ機械制御装
置。 - 【請求項５】前記検出手段はインバータの内部電流を検
出するインバータシャントであり、前記記憶手段は運転
負荷パターンとインバータシャント電圧変化との関係を
記憶し、前記アルゴリズムは前記インバータシャント電
圧に応じて決定されることを特徴とする請求項２記載の
ターボ機械制御装置。 - 【請求項６】前記アルゴリズムは運転速度とインバータ
シャント電圧との関係で決定されていることを特徴とす
る請求項５記載のターボ機械制御装置。 - 【請求項７】前記運転速度とインバータシャント電圧と
の関係を設定する外部設定手段を備えたことを特徴とす
る請求項６記載のターボ機械制御装置。 - 【請求項８】前記制御手段は、前記インバータの内部に
記憶された負荷変動パターンと運転速度とに基いて速度
指令が決定される閉ループの速度制御手段を有している
ことを特徴とする請求項１記載のターボ機械制御装置。 - 【請求項９】前記制御手段は前記ターボ機械の運転速度
とインバータ内部の電流との関係に基いた閉ループの速
度制御手段を有していることを特徴とする請求項１記載
のターボ機械制御装置。 - 【請求項１０】前記制御対象の制御量とインバータの内
部状態量との間の関係を記憶する記憶手段は、前記ター
ボ機械から吐き出される流量と該流量時に所望な圧力と
から定まる負荷ロード曲線を、この曲線上で運転した際
のインバータの運転速度とこのインバータのシャント抵
抗電圧との関係に置き換えて求めた負荷ロード曲線を記
憶したことを特徴とする請求項２記載のターボ機械制御
装置。 - 【請求項１１】前記インバータの運転指令入力端子にタ
ーボ機械の運転指令手段が接続されていることを特徴と
する請求項３記載のターボ機械制御装置。 - 【請求項１２】ターボ機械の運転速度Ｎとインバータの
インバータシャント電圧ＳＶとの関係により求めた負荷
ロード曲線を記憶するステップと、ある任意の状態で運
転している時、その時の運転速度Ｎと前記負荷ロード曲
線に基づいて次の目標値となるインバータシャント電圧
ＳＶを求めるステップと、該インバータシャント電圧目
標値と検出されたインバータシャント電圧ＳＶ’とを比
較し、運転速度の最小分解能をΔＮとして、 もしＳＶ＞ＳＶ’ならばＮをＮ−ΔＮとし、 もしＳＶ−ＳＶ’ならばＮの値を保持し、 もしＳＶ＜ＳＶ’ならばＮをＮ＋ΔＮ を実行するステップと、その後、その運転速度と前記負
荷ロード曲線に基づいて次の目標値となるシャント電圧
を更新するステップとを備えたターボ機械制御装置の制
御方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12221494A JP3373295B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | ターボ機械制御方法とターボ機械装置 |
| TW084100846A TW280853B (ja) | 1994-06-03 | 1995-01-28 | |
| CN95102044A CN1060253C (zh) | 1994-06-03 | 1995-02-20 | 旋转机械控制器及其控制方法 |
| KR1019950003200A KR0143929B1 (ko) | 1994-06-03 | 1995-02-20 | 인버터를 갖는 유량 공급 시스템 및 그 제어방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12221494A JP3373295B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | ターボ機械制御方法とターボ機械装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27071999A Division JP3768045B2 (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | インバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07332277A true JPH07332277A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3373295B2 JP3373295B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=14830386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12221494A Expired - Lifetime JP3373295B2 (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | ターボ機械制御方法とターボ機械装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3373295B2 (ja) |
| KR (1) | KR0143929B1 (ja) |
| CN (1) | CN1060253C (ja) |
| TW (1) | TW280853B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012052444A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Fuji Electric Co Ltd | 給水装置 |
| JP2012235567A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 可変速駆動装置および給水装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5172245B2 (ja) * | 2007-08-22 | 2013-03-27 | 株式会社日立産機システム | 給水装置 |
| JP2012154286A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 給水装置 |
| KR20180078049A (ko) * | 2016-12-29 | 2018-07-09 | 포스코에너지 주식회사 | 폐열회수 장치와, 폐열회수 시스템 및, 이를 포함한 복합발전 플랜트 |
-
1994
- 1994-06-03 JP JP12221494A patent/JP3373295B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-01-28 TW TW084100846A patent/TW280853B/zh not_active IP Right Cessation
- 1995-02-20 CN CN95102044A patent/CN1060253C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-20 KR KR1019950003200A patent/KR0143929B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012052444A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Fuji Electric Co Ltd | 給水装置 |
| JP2012235567A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 可変速駆動装置および給水装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0143929B1 (ko) | 1998-08-01 |
| KR960001500A (ko) | 1996-01-25 |
| TW280853B (ja) | 1996-07-11 |
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