JPH094591A - 容積形流体機械の制御方法及び装置 - Google Patents
容積形流体機械の制御方法及び装置Info
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- JPH094591A JPH094591A JP17542995A JP17542995A JPH094591A JP H094591 A JPH094591 A JP H094591A JP 17542995 A JP17542995 A JP 17542995A JP 17542995 A JP17542995 A JP 17542995A JP H094591 A JPH094591 A JP H094591A
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- F04C14/08—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the rotational speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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- F04B2203/0204—Frequency of the electric current
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 容積形ポンプのＯＮ・ＯＦＦを繰り返すこと
なくその能力を一杯に発揮させつつプロセス値を許容限
度に収めるように運転する方法を提供する。 【構成】 気体、液体を扱う容積形流体機械３、１１、
１３を用いて流体の昇圧又は移送を行う方法であって、
容積形流体機械３、１１、１３を駆動する交流モータ４
と、その回転数を調整するため電源周波数より高い範囲
まで調整可能な周波数変換装置５を設け、容積形流体機
械３、１１、１３の運転圧力の変化にかかわらずモータ
への入力電流が一定となるように回転数を調整する。
なくその能力を一杯に発揮させつつプロセス値を許容限
度に収めるように運転する方法を提供する。 【構成】 気体、液体を扱う容積形流体機械３、１１、
１３を用いて流体の昇圧又は移送を行う方法であって、
容積形流体機械３、１１、１３を駆動する交流モータ４
と、その回転数を調整するため電源周波数より高い範囲
まで調整可能な周波数変換装置５を設け、容積形流体機
械３、１１、１３の運転圧力の変化にかかわらずモータ
への入力電流が一定となるように回転数を調整する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばルーツ形ブロ
ワ、ベーンポンプ等容積形ポンプの運転においてインバ
ータ等を用いて駆動モータの回転数制御を行う場合に適
用される容積形流体機械の制御方法及び制御装置に関す
る。
ワ、ベーンポンプ等容積形ポンプの運転においてインバ
ータ等を用いて駆動モータの回転数制御を行う場合に適
用される容積形流体機械の制御方法及び制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】気体、液体を扱う容積形流体機械（以下
容積形ポンプという）を用いて吸込側の降圧、吐出側の
昇圧あるいは液体の移送を行う場合、タンク等の密閉容
器を設け、これの圧力、液位等のプロセス値を検出し
て、容積形ポンプの駆動、停止を行いプロセス値を所定
の範囲に制御する方法が広く用いられている。駆動モー
タをインバータ等を用いて回転数の調整を行う場合も、
駆動時の急激な増速を避けるため周波数を緩やかに上昇
せしめたり、プロセス値の変動状況に応じて運転回転数
を単に選択していることが多い。
容積形ポンプという）を用いて吸込側の降圧、吐出側の
昇圧あるいは液体の移送を行う場合、タンク等の密閉容
器を設け、これの圧力、液位等のプロセス値を検出し
て、容積形ポンプの駆動、停止を行いプロセス値を所定
の範囲に制御する方法が広く用いられている。駆動モー
タをインバータ等を用いて回転数の調整を行う場合も、
駆動時の急激な増速を避けるため周波数を緩やかに上昇
せしめたり、プロセス値の変動状況に応じて運転回転数
を単に選択していることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】容積形ポンプを用いて
プロセス値の許容限度を検出して起動し、所要のプロセ
ス値到達を検出して停止するいわゆるＯＮ・ＯＦＦ制御
においては、運転条件によっては起動頻度が過多とな
り、モータ等関連機器の損傷を招きやすく、寿命時間の
低下が避けられない。そして、起動頻度を許容範囲に収
めるためには、タンク等の密閉容器に充分な大きさを必
要とすることになり、設備コストの上昇につながる。ま
た、ＯＮ・ＯＦＦ制御においてはプロセス値の急変化が
不可避となり、吸込あるいは吐出側の圧力や液位の変動
が大きくシステムの安定した運転が期待できない。ま
た、前記の制御方法は、圧力や液位の検出器に大きく依
存しており、これらの検出器の誤動作によって装置の運
転が阻害されることが多い。
プロセス値の許容限度を検出して起動し、所要のプロセ
ス値到達を検出して停止するいわゆるＯＮ・ＯＦＦ制御
においては、運転条件によっては起動頻度が過多とな
り、モータ等関連機器の損傷を招きやすく、寿命時間の
低下が避けられない。そして、起動頻度を許容範囲に収
めるためには、タンク等の密閉容器に充分な大きさを必
要とすることになり、設備コストの上昇につながる。ま
た、ＯＮ・ＯＦＦ制御においてはプロセス値の急変化が
不可避となり、吸込あるいは吐出側の圧力や液位の変動
が大きくシステムの安定した運転が期待できない。ま
た、前記の制御方法は、圧力や液位の検出器に大きく依
存しており、これらの検出器の誤動作によって装置の運
転が阻害されることが多い。
【０００４】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、ポンプのＯＮ・ＯＦＦを繰り返すことなくプロセス
値を許容限度に収めるように運転する方法を提供するこ
とを目的とする。
で、ポンプのＯＮ・ＯＦＦを繰り返すことなくプロセス
値を許容限度に収めるように運転する方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの請求項１に記載の発明は、気体、液体を扱う容積形
流体機械を用いて流体の昇圧又は移送を行う方法であっ
て、容積形流体機械を駆動する交流モータと、その回転
数を調整するため電源周波数より高い範囲まで調整可能
な周波数変換装置を設け、前記容積形流体機械の運転圧
力の変化にかかわらず前記モータへの入力電流が一定と
なるように回転数を調整することを特徴とする容積形流
体機械の制御方法である。
めの請求項１に記載の発明は、気体、液体を扱う容積形
流体機械を用いて流体の昇圧又は移送を行う方法であっ
て、容積形流体機械を駆動する交流モータと、その回転
数を調整するため電源周波数より高い範囲まで調整可能
な周波数変換装置を設け、前記容積形流体機械の運転圧
力の変化にかかわらず前記モータへの入力電流が一定と
なるように回転数を調整することを特徴とする容積形流
体機械の制御方法である。
【０００６】請求項２に記載の発明は、前記モータへの
入力電流値を前記周波数変換装置の内部またはその一次
側あるいは二次側で検出し、モータ定格に応じた一定の
電流値を設定する電流設定器を設け、前記入力電流値と
設定電流値とを比較する比較調節器の出力に応答して、
前記モータへの入力値を一定に保つようにモータへの入
力周波数を調整することを特徴とする請求項１記載の容
積形流体機械の制御方法である。請求項３に記載の発明
は、前記周波数信号に上限値を設け、前記モータおよび
容積形流体機械の回転数を所定の値以下に保持する機能
を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の容積形
流体機械の制御方法である。
入力電流値を前記周波数変換装置の内部またはその一次
側あるいは二次側で検出し、モータ定格に応じた一定の
電流値を設定する電流設定器を設け、前記入力電流値と
設定電流値とを比較する比較調節器の出力に応答して、
前記モータへの入力値を一定に保つようにモータへの入
力周波数を調整することを特徴とする請求項１記載の容
積形流体機械の制御方法である。請求項３に記載の発明
は、前記周波数信号に上限値を設け、前記モータおよび
容積形流体機械の回転数を所定の値以下に保持する機能
を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の容積形
流体機械の制御方法である。
【０００７】請求項４に記載の発明は、前記モータへの
入力周波数が所定の下限値に達したらモータ及び容積形
流体機械を停止し、容積形流体機械の上流側と下流側の
圧力差あるいは液位差の減少を検出してモータおよび容
積形流体機械を起動することを特徴とする請求項１ない
し３のいずれかに記載の容積形流体機械の制御方法であ
る。請求項５に記載の発明は、気体、液体を扱う容積形
流体機械を用いて流体の昇圧、移送を行う装置であっ
て、容積形流体機械を駆動する交流モータと、その回転
数を調整するため電源周波数より高い範囲まで調整可能
な周波数変換装置と、前記容積形流体機械の運転圧力の
変化にかかわらず前記モータへの入力が一定となるよう
回転数を調整する制御手段を有することを特徴とする容
積形流体機械の制御装置である。
入力周波数が所定の下限値に達したらモータ及び容積形
流体機械を停止し、容積形流体機械の上流側と下流側の
圧力差あるいは液位差の減少を検出してモータおよび容
積形流体機械を起動することを特徴とする請求項１ない
し３のいずれかに記載の容積形流体機械の制御方法であ
る。請求項５に記載の発明は、気体、液体を扱う容積形
流体機械を用いて流体の昇圧、移送を行う装置であっ
て、容積形流体機械を駆動する交流モータと、その回転
数を調整するため電源周波数より高い範囲まで調整可能
な周波数変換装置と、前記容積形流体機械の運転圧力の
変化にかかわらず前記モータへの入力が一定となるよう
回転数を調整する制御手段を有することを特徴とする容
積形流体機械の制御装置である。
【０００８】請求項６に記載の発明は、前記モータへの
入力電流値を前記周波数変換装置の内部またはその一次
側あるいは二次側で検出し、モータ定格に応じた一定の
電流値を設定する電流設定器と、前記入力電流値と前記
電流設定器での設定電流値を比較する比較調節器とを備
え、前記制御手段はこの比較調節器の出力に応答して前
記モータへの入力値を一定に保つようにモータへの入力
周波数を調整することを特徴とする請求項６記載の容積
形流体機械の制御装置である。請求項７に記載の発明
は、前記周波数信号に上限値を設け、前記モータおよび
容積形流体機械の回転数を所定の値以下に保持する機能
を備えたことを特徴とする請求項５又は６記載の容積形
流体機械の制御装置である。
入力電流値を前記周波数変換装置の内部またはその一次
側あるいは二次側で検出し、モータ定格に応じた一定の
電流値を設定する電流設定器と、前記入力電流値と前記
電流設定器での設定電流値を比較する比較調節器とを備
え、前記制御手段はこの比較調節器の出力に応答して前
記モータへの入力値を一定に保つようにモータへの入力
周波数を調整することを特徴とする請求項６記載の容積
形流体機械の制御装置である。請求項７に記載の発明
は、前記周波数信号に上限値を設け、前記モータおよび
容積形流体機械の回転数を所定の値以下に保持する機能
を備えたことを特徴とする請求項５又は６記載の容積形
流体機械の制御装置である。
【０００９】請求項８に記載の発明は、前記モータへの
入力周波数が所定の下限値に達したらモータ及び容積形
流体機械を停止し、容積形流体機械の上流側と下流側の
圧力差あるいは液位差の減少を検出してモータおよび容
積形流体機械を起動することを特徴とする請求項５ない
し７のいずれかに記載の容積形流体機械の制御装置であ
る。請求項９に記載の発明は、前記容積形流体機械は二
葉、三葉のルーツ形真空ポンプおよび圧縮機、歯車ポン
プ、回転ベーン式ポンプおよび圧縮機、水封式真空ポン
プおよび圧縮機、往復動形液体ポンプおよび圧縮機、往
復動形真空ポンプを含むことを特徴とする容積形流体機
械の制御装置である。
入力周波数が所定の下限値に達したらモータ及び容積形
流体機械を停止し、容積形流体機械の上流側と下流側の
圧力差あるいは液位差の減少を検出してモータおよび容
積形流体機械を起動することを特徴とする請求項５ない
し７のいずれかに記載の容積形流体機械の制御装置であ
る。請求項９に記載の発明は、前記容積形流体機械は二
葉、三葉のルーツ形真空ポンプおよび圧縮機、歯車ポン
プ、回転ベーン式ポンプおよび圧縮機、水封式真空ポン
プおよび圧縮機、往復動形液体ポンプおよび圧縮機、往
復動形真空ポンプを含むことを特徴とする容積形流体機
械の制御装置である。
【００１０】
【作用】請求項１又は５に記載の発明においては、容積
形ポンプの駆動モータへの入力が一定となるよう回転数
を調整することにより、容積形ポンプの運転差圧が減少
し所要動力が低減すると回転数が上昇し、それに比例し
て吸込流量は増大する。逆に、運転差圧が増大し所要動
力が増大すると、回転数および吸込流量が減少し、モー
タへの入力は一定を保つ。通常、交流電動機駆動の容積
形ポンプの所要発生最大差圧および流量は、電源周波数
における定格回転数において達成されるが、運転差圧減
少時には増速できるよう、電源周波数より高い範囲まで
調整可能な周波数変換装置を用いることにより、この作
用を具現することができる。
形ポンプの駆動モータへの入力が一定となるよう回転数
を調整することにより、容積形ポンプの運転差圧が減少
し所要動力が低減すると回転数が上昇し、それに比例し
て吸込流量は増大する。逆に、運転差圧が増大し所要動
力が増大すると、回転数および吸込流量が減少し、モー
タへの入力は一定を保つ。通常、交流電動機駆動の容積
形ポンプの所要発生最大差圧および流量は、電源周波数
における定格回転数において達成されるが、運転差圧減
少時には増速できるよう、電源周波数より高い範囲まで
調整可能な周波数変換装置を用いることにより、この作
用を具現することができる。
【００１１】容積形ポンプの容量を、変動する需要の時
間的平均付近に選定することにより、容積形ポンプは起
動・停止を繰り返すことなく需要の変動に応じて回転数
が上下しつつ連続運転され、制御機構が単純で設備コス
トも低い。容積形ポンプを組入れた装置の起動はその前
後の稼働圧力差以下あるいは液位差以下を検知して手動
あるいは自動で行われるが、起動時は一般に圧力、液位
は容積形ポンプにとり低負荷の値となるため、回転数は
上昇して流量を増大せしめ、急速に所要の圧力、液位を
得ることができる。
間的平均付近に選定することにより、容積形ポンプは起
動・停止を繰り返すことなく需要の変動に応じて回転数
が上下しつつ連続運転され、制御機構が単純で設備コス
トも低い。容積形ポンプを組入れた装置の起動はその前
後の稼働圧力差以下あるいは液位差以下を検知して手動
あるいは自動で行われるが、起動時は一般に圧力、液位
は容積形ポンプにとり低負荷の値となるため、回転数は
上昇して流量を増大せしめ、急速に所要の圧力、液位を
得ることができる。
【００１２】請求項２又は６に記載の発明においては、
モータへの入力電流値が前記周波数変換装置の内部また
はその一次側あるいは二次側で検出され、比較調節器に
おいて入力電流値と電流設定器により設定された設定電
流値とを比較し、この出力に応じて前記モータへの入力
値が一定に保たれる。請求項３又は７に記載の発明にお
いては、周波数変換装置の発生周波数に上限を設けるこ
とにより、回転数の過度の上昇が回避される。請求項４
又は８に記載の発明においては、前記発生周波数の下限
値を設け、これを検知して駆動モータを停止することに
より過負荷が防止される。
モータへの入力電流値が前記周波数変換装置の内部また
はその一次側あるいは二次側で検出され、比較調節器に
おいて入力電流値と電流設定器により設定された設定電
流値とを比較し、この出力に応じて前記モータへの入力
値が一定に保たれる。請求項３又は７に記載の発明にお
いては、周波数変換装置の発生周波数に上限を設けるこ
とにより、回転数の過度の上昇が回避される。請求項４
又は８に記載の発明においては、前記発生周波数の下限
値を設け、これを検知して駆動モータを停止することに
より過負荷が防止される。
【００１３】
【実施例】図１は、本発明を真空式下水収集システム用
の真空ブロワに用いた第一の実施例を示す。このシステ
ムは真空ポンプ場に真空タンク１を設け、これのタンク
の真空度を保つことにより、接続された配管２より汚水
を連続して収集するものである。
の真空ブロワに用いた第一の実施例を示す。このシステ
ムは真空ポンプ場に真空タンク１を設け、これのタンク
の真空度を保つことにより、接続された配管２より汚水
を連続して収集するものである。
【００１４】すなわち、真空ブロワ３を駆動する交流モ
ータ４はインバータ（周波数変換装置）５により給電さ
れる。インバータ５の一次側には電流検出器６が設けら
れ、比較調節器７に入力される。一方、モータ４の定格
に応じて電流値を設定する電流設定器８よりの信号が比
較調節器７にて電流検出値と比較され、その偏差に応じ
た周波数増減信号がインバータ５の周波数設定部に入力
され、モータ４すなわち真空ブロワ３の回転数が増減さ
れる。９は、インバータ５により２次側の周波数を計測
する周波数検出器であり、周波数の上限値を設定するこ
とができる。
ータ４はインバータ（周波数変換装置）５により給電さ
れる。インバータ５の一次側には電流検出器６が設けら
れ、比較調節器７に入力される。一方、モータ４の定格
に応じて電流値を設定する電流設定器８よりの信号が比
較調節器７にて電流検出値と比較され、その偏差に応じ
た周波数増減信号がインバータ５の周波数設定部に入力
され、モータ４すなわち真空ブロワ３の回転数が増減さ
れる。９は、インバータ５により２次側の周波数を計測
する周波数検出器であり、周波数の上限値を設定するこ
とができる。
【００１５】図２は、図１の真空ブロワ３を電流一定で
制御した場合の特性の変化を説明する図である。この図
は、定速および回転数調整時の容積形真空ポンプの理論
特性を示すものである。すなわち、横軸の真空度Ｐに対
し、各回転数一定時の理論流量Ｑを縦軸に示すと、容積
形ポンプの特性として流量は回転数に比例し、各回転数
についてＱ１００％Ｎ，１２０％Ｎ・・・なる水平線で
示される一定値となる。一方、所要動力は真空度Ｐによ
り変化するが、定格回転数の時の定格流量を１００％と
し、定格真空度を所要動力が最大となる値Ｐ0 にとった
ときの所要動力を１００％として表す。真空ポンプの作
動を断熱圧縮として、真空度Ｐに対する各回転数におけ
る所要理論動力を示すとＬ１００％Ｎ，１２０％Ｎ・・
・の曲線群で表される。これらと動力一定のＬ１００％
なる水平線の交点は、それぞれの回転数において理論動
力１００％の一定値を与える真空度を示す。この真空度
に対応する流量は各回転数に対応する流量Ｑ１００％，
１２０％・・・として求めることができる。電源電圧一
定のもとに一次電流一定すなわち入力動力一定となるよ
う回転数を調整することにより、結果として真空度Ｐに
対する流量Ｑは図の点線Ｑ−Ｐ（Ｌ const）で表すよう
な特性を示す。
制御した場合の特性の変化を説明する図である。この図
は、定速および回転数調整時の容積形真空ポンプの理論
特性を示すものである。すなわち、横軸の真空度Ｐに対
し、各回転数一定時の理論流量Ｑを縦軸に示すと、容積
形ポンプの特性として流量は回転数に比例し、各回転数
についてＱ１００％Ｎ，１２０％Ｎ・・・なる水平線で
示される一定値となる。一方、所要動力は真空度Ｐによ
り変化するが、定格回転数の時の定格流量を１００％と
し、定格真空度を所要動力が最大となる値Ｐ0 にとった
ときの所要動力を１００％として表す。真空ポンプの作
動を断熱圧縮として、真空度Ｐに対する各回転数におけ
る所要理論動力を示すとＬ１００％Ｎ，１２０％Ｎ・・
・の曲線群で表される。これらと動力一定のＬ１００％
なる水平線の交点は、それぞれの回転数において理論動
力１００％の一定値を与える真空度を示す。この真空度
に対応する流量は各回転数に対応する流量Ｑ１００％，
１２０％・・・として求めることができる。電源電圧一
定のもとに一次電流一定すなわち入力動力一定となるよ
う回転数を調整することにより、結果として真空度Ｐに
対する流量Ｑは図の点線Ｑ−Ｐ（Ｌ const）で表すよう
な特性を示す。
【００１６】図２においては、真空ポンプの断熱効率、
機械効率を一定とし、インバータおよびモータの効率も
一定として表しているが、実際の装置においても回転数
や真空度が変動してもそれらの効率の変化は比較的小さ
く、入力電力一定とした真空度と流量の関係はＱ−Ｐ
（Ｌ const）曲線の傾向を示す。図２より明らかなよう
に、真空度Ｐが低下する、すなわち、吸込絶対圧力が上
昇すると入力電流が一定となるよう、モータの電源周波
数すなわち回転数が上昇し、吸込流量が顕著に増大す
る。例えば、図２で示すように真空度がＰ1 になると回
転数は定格の１６０％に増大し、流量も同様の増大を示
す。
機械効率を一定とし、インバータおよびモータの効率も
一定として表しているが、実際の装置においても回転数
や真空度が変動してもそれらの効率の変化は比較的小さ
く、入力電力一定とした真空度と流量の関係はＱ−Ｐ
（Ｌ const）曲線の傾向を示す。図２より明らかなよう
に、真空度Ｐが低下する、すなわち、吸込絶対圧力が上
昇すると入力電流が一定となるよう、モータの電源周波
数すなわち回転数が上昇し、吸込流量が顕著に増大す
る。例えば、図２で示すように真空度がＰ1 になると回
転数は定格の１６０％に増大し、流量も同様の増大を示
す。
【００１７】従来、真空下水収集システムなどでは、真
空ポンプは定速で運転され、中間真空度、例えばＰ1 ま
で真空度が低下すると起動し、最大真空度Ｐ0 に到達す
ると停止し、この起動・停止が繰返されていた。減圧タ
ンク圧力は最大真空度Ｐ0 と、中間真空度Ｐ1 との間に
維持されて運転されることが多いが、真空ポンプ容量を
最多頻度の所要風量に選定し、所要動力一定の回転数制
御を行うことにより、その間真空ポンプはＯＮ・ＯＦＦ
されることなく真空度に対応した回転数で連続運転され
る。また、減圧タンク容量は従来のように真空ポンプの
起動頻度を考慮した大きな容量は不要となる。
空ポンプは定速で運転され、中間真空度、例えばＰ1 ま
で真空度が低下すると起動し、最大真空度Ｐ0 に到達す
ると停止し、この起動・停止が繰返されていた。減圧タ
ンク圧力は最大真空度Ｐ0 と、中間真空度Ｐ1 との間に
維持されて運転されることが多いが、真空ポンプ容量を
最多頻度の所要風量に選定し、所要動力一定の回転数制
御を行うことにより、その間真空ポンプはＯＮ・ＯＦＦ
されることなく真空度に対応した回転数で連続運転され
る。また、減圧タンク容量は従来のように真空ポンプの
起動頻度を考慮した大きな容量は不要となる。
【００１８】設備稼働開始時は減圧タンクの真空度は低
いため、真空ポンプは増速された運転を行い、速やかに
所定真空度を得ることができる。その後、需要に応じて
回転数が自動的に調整されながら連続運転を継続する。
夜間などの設備休止時は最大真空度Ｐ0 に対応する規定
周波数を検知して真空ポンプを停止し、設備稼働開始時
は中間真空度Ｐ1 を検知して運転を再開することができ
る。
いため、真空ポンプは増速された運転を行い、速やかに
所定真空度を得ることができる。その後、需要に応じて
回転数が自動的に調整されながら連続運転を継続する。
夜間などの設備休止時は最大真空度Ｐ0 に対応する規定
周波数を検知して真空ポンプを停止し、設備稼働開始時
は中間真空度Ｐ1 を検知して運転を再開することができ
る。
【００１９】減圧タンクの真空度が低いとき真空ポンプ
の過度の増速を防止するには、インバータ二次側の周波
数を検知し、周波数に上限値を設定することにより真空
ポンプは常時許容回転数で運転することができる。
の過度の増速を防止するには、インバータ二次側の周波
数を検知し、周波数に上限値を設定することにより真空
ポンプは常時許容回転数で運転することができる。
【００２０】汎用されているインバータを用いた周波数
変換装置では電源周波数以下では二次電圧と二次周波数
の比を一定としているが、電源周波数以上では二次電圧
は電源電圧により制約されこれと同じ値となる。したが
って、一次電流を一定に制御することにより、モータ電
流は定格値に近いほぼ一定となりモータの温度上昇、過
負荷等の不具合は生じない。
変換装置では電源周波数以下では二次電圧と二次周波数
の比を一定としているが、電源周波数以上では二次電圧
は電源電圧により制約されこれと同じ値となる。したが
って、一次電流を一定に制御することにより、モータ電
流は定格値に近いほぼ一定となりモータの温度上昇、過
負荷等の不具合は生じない。
【００２１】第二の実施例として、図３には容積形の圧
油ポンプ１１を用いて圧力タンク１２に蓄圧し、昇圧さ
れた液体を種々のプロセスに利用する装置を示す。圧油
ポンプ１１は圧力タンクの圧力あるいは液位を所定の範
囲に保持すべく、通常、自動ＯＮ・ＯＦＦ運転が行われ
る。
油ポンプ１１を用いて圧力タンク１２に蓄圧し、昇圧さ
れた液体を種々のプロセスに利用する装置を示す。圧油
ポンプ１１は圧力タンクの圧力あるいは液位を所定の範
囲に保持すべく、通常、自動ＯＮ・ＯＦＦ運転が行われ
る。
【００２２】図４は、図３の装置により容積形液体ポン
プを制御した場合の理論特性を示す。定速運転時には流
量Ｑは運転圧力Ｐに対し一定値となりＱ（Ｎ１００％）
なる水平線で示される。所要動力ＬPは圧力Ｐに比例し
て増大しＬP １００％Ｎなる直線で表示される。
プを制御した場合の理論特性を示す。定速運転時には流
量Ｑは運転圧力Ｐに対し一定値となりＱ（Ｎ１００％）
なる水平線で示される。所要動力ＬPは圧力Ｐに比例し
て増大しＬP １００％Ｎなる直線で表示される。
【００２３】本発明による容積形ポンプ駆動モータへの
入力を一定として回転数を調整することにより、流量と
運転圧力の関係はＱ−Ｐ（ＬP const）の曲線で示すも
のとなり、運転圧力の低下とともに回転数が上昇し、流
量は顕著に増大する。回転数にはＮmaxなる上限値が設
定されている。
入力を一定として回転数を調整することにより、流量と
運転圧力の関係はＱ−Ｐ（ＬP const）の曲線で示すも
のとなり、運転圧力の低下とともに回転数が上昇し、流
量は顕著に増大する。回転数にはＮmaxなる上限値が設
定されている。
【００２４】装置稼働開始時は圧力Ｐ1 以下を検知して
容積形ポンプ１１は起動し、流量が大きいため速やかに
所定の圧力あるいは液位を実現することができる。さら
に、容積形ポンプ容量を適切に選定することにより、装
置稼働中は圧力Ｐ1 〜Ｐ0 間にて連続運転され起動頻度
が抑えられる。すなわち、従来の定速ＯＮ・ＯＦＦ運転
では起動頻度を考慮した大きな容量を持つ圧力タンクは
本発明の適用により不要となる。装置の停止は、回転数
下限値Ｎminすなわち最低周波数を検知して容積形ポン
プは停止される。このＮminは周波数変換装置５の二次
側電流すなわちモータ電流が許容値を越えないよう設定
される。
容積形ポンプ１１は起動し、流量が大きいため速やかに
所定の圧力あるいは液位を実現することができる。さら
に、容積形ポンプ容量を適切に選定することにより、装
置稼働中は圧力Ｐ1 〜Ｐ0 間にて連続運転され起動頻度
が抑えられる。すなわち、従来の定速ＯＮ・ＯＦＦ運転
では起動頻度を考慮した大きな容量を持つ圧力タンクは
本発明の適用により不要となる。装置の停止は、回転数
下限値Ｎminすなわち最低周波数を検知して容積形ポン
プは停止される。このＮminは周波数変換装置５の二次
側電流すなわちモータ電流が許容値を越えないよう設定
される。
【００２５】第三の実施例として、図５は容積形圧縮機
１３を用いて気体を圧力タンク１４に蓄圧し、昇圧され
た気体を種々のプロセスに使用する装置を示す。図６に
は定格圧縮比Ｐ2 ／Ｐ1 ＝２．５なる容積形圧縮機の断
熱理論特性を示し、定速運転時には吸込流量Ｑ1は運転
圧縮比Ｐ2 ／Ｐ1 に対し一定となり、Ｑ1 １００％Ｎな
る水平線で示される。所要断熱動力Ｌadは圧縮比Ｐ2 ／
Ｐ1 とともに増大し、Ｌad１００％Ｎなる曲線で表され
る。
１３を用いて気体を圧力タンク１４に蓄圧し、昇圧され
た気体を種々のプロセスに使用する装置を示す。図６に
は定格圧縮比Ｐ2 ／Ｐ1 ＝２．５なる容積形圧縮機の断
熱理論特性を示し、定速運転時には吸込流量Ｑ1は運転
圧縮比Ｐ2 ／Ｐ1 に対し一定となり、Ｑ1 １００％Ｎな
る水平線で示される。所要断熱動力Ｌadは圧縮比Ｐ2 ／
Ｐ1 とともに増大し、Ｌad１００％Ｎなる曲線で表され
る。
【００２６】本発明による容積形圧縮機駆動モータへの
入力を一定として回転数を調整することにより、吸込流
量と圧縮比の関係はＱ1(Ｌad const）なる曲線で示す
ものとなり、圧縮比の減少とともに吸込流量は顕著に増
大する。回転数にはＮｍａｘなる上限値が、周波数変換
装置二次側の周波数を検知することにより設定されてい
る。
入力を一定として回転数を調整することにより、吸込流
量と圧縮比の関係はＱ1(Ｌad const）なる曲線で示す
ものとなり、圧縮比の減少とともに吸込流量は顕著に増
大する。回転数にはＮｍａｘなる上限値が、周波数変換
装置二次側の周波数を検知することにより設定されてい
る。
【００２７】容積形圧縮機の容量を増速運転を考慮して
適切に選定することにより装置稼働中は（Ｐ2 ／Ｐ1 ）
0 〜（Ｐ2 ／Ｐ1 ）1 の間で連続運転される。モータへ
の給電周波数により検知される最低回転数Ｎminに達す
ると駆動モータは停止されモータの過負荷が防止され
る。
適切に選定することにより装置稼働中は（Ｐ2 ／Ｐ1 ）
0 〜（Ｐ2 ／Ｐ1 ）1 の間で連続運転される。モータへ
の給電周波数により検知される最低回転数Ｎminに達す
ると駆動モータは停止されモータの過負荷が防止され
る。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
容積形ポンプをその駆動モータの入力電力が一定となる
よう回転数制御を行うことにより、運転圧力あるいは液
位に応じ自動的にモータを含めたポンプユニットとして
の能力を最高度に発揮しつつ連続運転を行うことができ
る。また、従来のＯＮ・ＯＦＦ制御においては機械の起
動頻度を許容限度内に抑えるため比較的大容量の蓄圧槽
類を必要としたが、これらの槽類を不要とし、あるいは
至って小さいものとすることができる。さらに、装置の
稼働開始時は動力一杯まで回転を上昇させることによ
り、容積形ポンプ前後の圧力差あるいは液位差を急速に
使用可能状態まで増大させることができる。また、過度
の起動・停止を避けて需要に応じた連続運転が可能とな
り、容積形ポンプの定格容量を小さくすることができ
る。
容積形ポンプをその駆動モータの入力電力が一定となる
よう回転数制御を行うことにより、運転圧力あるいは液
位に応じ自動的にモータを含めたポンプユニットとして
の能力を最高度に発揮しつつ連続運転を行うことができ
る。また、従来のＯＮ・ＯＦＦ制御においては機械の起
動頻度を許容限度内に抑えるため比較的大容量の蓄圧槽
類を必要としたが、これらの槽類を不要とし、あるいは
至って小さいものとすることができる。さらに、装置の
稼働開始時は動力一杯まで回転を上昇させることによ
り、容積形ポンプ前後の圧力差あるいは液位差を急速に
使用可能状態まで増大させることができる。また、過度
の起動・停止を避けて需要に応じた連続運転が可能とな
り、容積形ポンプの定格容量を小さくすることができ
る。
【図１】この発明の第一実施例の容積形ポンプの制御装
置を示すブロック図である。
置を示すブロック図である。
【図２】この発明の第一実施例の制御方法による容積形
ポンプの特性を示すグラフである。
ポンプの特性を示すグラフである。
【図３】この発明の第二実施例の容積形ポンプの制御装
置を示すブロック図である。
置を示すブロック図である。
【図４】この発明の第二実施例の制御方法による容積形
ポンプの特性を示すグラフである。
ポンプの特性を示すグラフである。
【図５】この発明の第三実施例の容積形ポンプの制御装
置を示すブロック図である。
置を示すブロック図である。
【図６】この発明の第三実施例の制御方法による容積形
ポンプの特性を示すグラフである。
ポンプの特性を示すグラフである。
３，１１，１３ 容積式流体機械 ４ 交流モータ ５ 周波数変換装置 ６ 電流検出器 ７ 比較調節器 ８ 電流設定器 ９ 周波数検出器
Claims (9)
- 【請求項１】 気体、液体を扱う容積形流体機械を用い
て流体の昇圧又は移送を行う方法であって、 容積形流体機械を駆動する交流モータと、 その回転数を調整するため電源周波数より高い範囲まで
調整可能な周波数変換装置を設け、 前記容積形流体機械の運転圧力の変化にかかわらず前記
モータへの入力電流が一定となるように回転数を調整す
ることを特徴とする容積形流体機械の制御方法。 - 【請求項２】 前記モータへの入力電流値を前記周波数
変換装置の内部またはその一次側あるいは二次側で検出
し、モータ定格に応じた一定の電流値を設定する電流設
定器を設け、前記入力電流値と設定電流値とを比較する
比較調節器の出力に応答して、前記モータへの入力値を
一定に保つようにモータへの入力周波数を調整すること
を特徴とする請求項１記載の容積形流体機械の制御方
法。 - 【請求項３】 前記周波数信号に上限値を設け、前記モ
ータおよび容積形流体機械の回転数を所定の値以下に保
持する機能を備えたことを特徴とする請求項１又は２記
載の容積形流体機械の制御方法。 - 【請求項４】 前記モータへの入力周波数が所定の下限
値に達したらモータ及び容積形流体機械を停止し、容積
形流体機械の上流側と下流側の圧力差あるいは液位差の
減少を検出してモータおよび容積形流体機械を起動する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
容積形流体機械の制御方法。 - 【請求項５】 気体、液体を扱う容積形流体機械を用い
て流体の昇圧、移送を行う装置であって、 容積形流体機械を駆動する交流モータと、 その回転数を調整するため電源周波数より高い範囲まで
調整可能な周波数変換装置と、 前記容積形流体機械の運転圧力の変化にかかわらず前記
モータへの入力が一定となるよう回転数を調整する制御
手段を有することを特徴とする容積形流体機械の制御装
置。 - 【請求項６】 前記モータへの入力電流値を前記周波数
変換装置の内部またはその一次側あるいは二次側で検出
し、モータ定格に応じた一定の電流値を設定する電流設
定器と、前記入力電流値と前記電流設定器での設定電流
値を比較する比較調節器とを備え、前記制御手段はこの
比較調節器の出力に応答して前記モータへの入力値を一
定に保つようにモータへの入力周波数を調整することを
特徴とする請求項６記載の容積形流体機械の制御装置。 - 【請求項７】 前記周波数信号に上限値を設け、前記モ
ータおよび容積形流体機械の回転数を所定の値以下に保
持する機能を備えたことを特徴とする請求項５又は６記
載の容積形流体機械の制御装置。 - 【請求項８】 前記モータへの入力周波数が所定の下限
値に達したらモータ及び容積形流体機械を停止し、容積
形流体機械の上流側と下流側の圧力差あるいは液位差の
減少を検出してモータおよび容積形流体機械を起動する
ことを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の
容積形流体機械の制御装置。 - 【請求項９】 前記容積形流体機械は二葉、三葉のルー
ツ形真空ポンプおよび圧縮機、歯車ポンプ、回転ベーン
式ポンプおよび圧縮機、水封式真空ポンプおよび圧縮
機、往復動形液体ポンプおよび圧縮機、往復動形真空ポ
ンプを含むことを特徴とする容積形流体機械の制御装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17542995A JPH094591A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 容積形流体機械の制御方法及び装置 |
| EP19960109849 EP0750116B1 (en) | 1995-06-19 | 1996-06-19 | Control method for displacement-type fluid machine, and apparatus thereof |
| DE1996612911 DE69612911T2 (de) | 1995-06-19 | 1996-06-19 | Verfahren für die Regelung von Verdrängungstyp-Fluidmaschinen und Einrichtung hierfür |
| US09/048,344 US6053703A (en) | 1995-06-19 | 1998-03-26 | Control method for displacement-type fluid machine, and apparatus thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17542995A JPH094591A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 容積形流体機械の制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH094591A true JPH094591A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15995954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17542995A Pending JPH094591A (ja) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | 容積形流体機械の制御方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0750116B1 (ja) |
| JP (1) | JPH094591A (ja) |
| DE (1) | DE69612911T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7499567B2 (en) | 2004-10-19 | 2009-03-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Electronic device and information processing apparatus and control method thereof, and computer program and computer-readable storage medium |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2001253503A1 (en) | 2000-04-14 | 2001-10-30 | Actuant Corporation | Variable speed hydraulic pump |
| CN103671054B (zh) * | 2013-12-06 | 2016-09-28 | 杭州哲达科技股份有限公司 | 用于流体输配系统的无传感恒流变频方法及装置 |
| EP3199813B1 (en) | 2016-01-28 | 2019-12-04 | ABB Schweiz AG | Load/unload control method for compressor system |
| CN106050634A (zh) * | 2016-08-11 | 2016-10-26 | 福建景丰科技有限公司 | 一种空压机群控系统及其控制方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3226150A1 (de) * | 1982-07-13 | 1984-01-19 | ARID-Patent AG, 6300 Zug | Vorrichtung und verfahren zum steuern der drehzahl eines eine pumpe antreibenden drehstrommotors |
| CH651111A5 (fr) * | 1982-07-28 | 1985-08-30 | Cerac Inst Sa | Installation de pompage et procede de mise en action de celle-ci. |
| DE3931178A1 (de) * | 1989-09-19 | 1991-03-28 | Telefunken Electronic Gmbh | Verfahren zum regeln der foerderhoehe einer pumpe |
-
1995
- 1995-06-19 JP JP17542995A patent/JPH094591A/ja active Pending
-
1996
- 1996-06-19 EP EP19960109849 patent/EP0750116B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-19 DE DE1996612911 patent/DE69612911T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7499567B2 (en) | 2004-10-19 | 2009-03-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Electronic device and information processing apparatus and control method thereof, and computer program and computer-readable storage medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69612911D1 (de) | 2001-06-28 |
| DE69612911T2 (de) | 2002-03-28 |
| EP0750116A1 (en) | 1996-12-27 |
| EP0750116B1 (en) | 2001-05-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060626 |