JPS5944997A - Ｖｖｖｆインバ−タによるポンプの制御方式 - Google Patents
Ｖｖｖｆインバ−タによるポンプの制御方式Info
- Publication number
- JPS5944997A JPS5944997A JP57154273A JP15427382A JPS5944997A JP S5944997 A JPS5944997 A JP S5944997A JP 57154273 A JP57154273 A JP 57154273A JP 15427382 A JP15427382 A JP 15427382A JP S5944997 A JPS5944997 A JP S5944997A
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- Japan
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- inverter
- voltage
- output
- load
- pump
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
- H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＶ Ｖ Ｖ Ｆインバータによりポンプを高効
率で制御する方式に関する。
率で制御する方式に関する。
従来、ＶＶＶＦインバータ（可変電圧可変周波インバー
タ）によるポンプのドライブシステムは、それ自体速度
制御範囲、全範囲に亘って高効率な運転かできる事から
省電カシステムとして最適であるといわれている。
タ）によるポンプのドライブシステムは、それ自体速度
制御範囲、全範囲に亘って高効率な運転かできる事から
省電カシステムとして最適であるといわれている。
ところで、一般にＶ Ｖ Ｖ Ｆ−（ンハータはＶ／Ｆ
一定１１．す御を行なっているが、ポンプのように負荷
トルクか速度の２乗に比例する（但し実揚程か零の場合
）、いわゆる２５乗逓減トルクの場合Ｖ／Ｆ一定制御炉
制御の点で真に最適とは限らない。この傾向は、実揚程
がある場合には負荷トルクか第１図に示すように速度に
対し急減するような特性を持つのでますまず顕著となる
。
一定１１．す御を行なっているが、ポンプのように負荷
トルクか速度の２乗に比例する（但し実揚程か零の場合
）、いわゆる２５乗逓減トルクの場合Ｖ／Ｆ一定制御炉
制御の点で真に最適とは限らない。この傾向は、実揚程
がある場合には負荷トルクか第１図に示すように速度に
対し急減するような特性を持つのでますまず顕著となる
。
従って、ただｉｌｌにＶ／Ｆ一定制御を行な・うのでは
なく、積極的にＶ／Ｆを調整した方がよりｉ％リノ率な
運転を可能にするという事になる。
なく、積極的にＶ／Ｆを調整した方がよりｉ％リノ率な
運転を可能にするという事になる。
第１図に示したような負荷にり１し、最もり」率が最大
になるＶ／Ｆの関係を求めると第２図のようになる。実
揚程に応し°ζ最適な電圧か大幅に変化しているのかわ
かる。第３図はその場合のリフ率と、■／Ｆ一定制御時
制御時を実揚程５０％の場合について比較したものであ
る。Ｖ／Ｆ−−一定の制御より、広い範囲に亘って高効
率が実現できているのがわかる。なお他の実揚程の場合
も同様に良好な結果が得られる。結局最高９ノ率をｉＭ
る為には、第２図から分るように系の実揚程に応してＶ
／ ｌ”を調整ずれは良い事になるか、従来はこれを
実現するのに例えば関数発生器を設は実揚程に応じてぞ
の設定を変えるなどの手段が必要であった。
になるＶ／Ｆの関係を求めると第２図のようになる。実
揚程に応し°ζ最適な電圧か大幅に変化しているのかわ
かる。第３図はその場合のリフ率と、■／Ｆ一定制御時
制御時を実揚程５０％の場合について比較したものであ
る。Ｖ／Ｆ−−一定の制御より、広い範囲に亘って高効
率が実現できているのがわかる。なお他の実揚程の場合
も同様に良好な結果が得られる。結局最高９ノ率をｉＭ
る為には、第２図から分るように系の実揚程に応してＶ
／ ｌ”を調整ずれは良い事になるか、従来はこれを
実現するのに例えば関数発生器を設は実揚程に応じてぞ
の設定を変えるなどの手段が必要であった。
しかしこの方法は運転の簡単ざなどの点から必ずしも得
策ではなかった。
策ではなかった。
本発明は、この欠点を改善するもので、第１図と第２図
の特性と負荷トルクについて暑き直すことにより第４図
の特性が得られることに着目して単に負荷）・ルクに応
じて１次電圧を調整するだけで実揚程に無関係に高すノ
率運転を可能にする方法を提供するものである。
の特性と負荷トルクについて暑き直すことにより第４図
の特性が得られることに着目して単に負荷）・ルクに応
じて１次電圧を調整するだけで実揚程に無関係に高すノ
率運転を可能にする方法を提供するものである。
第５図に本発明の具体的実施例を示す。
本実施例は］）ＷＭ形ＶＶＶＦインハーク（１）により
駆動される水中ポンプ（２）、標準のＰＷＭ形ＶＶＶ
Ｆ−（ンバータ制御回路（３）、そのインハーク（１１
に周波数指令を与える圧力制御のループ（４）、更に誘
導電動機の１次電流をＣＴ ［５１で検出し、その１次
電流の有効分によりＶＶＶＦインバータの出力電圧を１
Ｉｌｆ正する回路（６）より成る。
駆動される水中ポンプ（２）、標準のＰＷＭ形ＶＶＶ
Ｆ−（ンバータ制御回路（３）、そのインハーク（１１
に周波数指令を与える圧力制御のループ（４）、更に誘
導電動機の１次電流をＣＴ ［５１で検出し、その１次
電流の有効分によりＶＶＶＦインバータの出力電圧を１
Ｉｌｆ正する回路（６）より成る。
次に電圧補正回路（６）の動作を説明する。
簡単のため手動運転モードの場合について説明する。圧
力制御ループによって駆動される自動運転モートの場合
も同じように考える事ができる。
力制御ループによって駆動される自動運転モートの場合
も同じように考える事ができる。
さである周波数指令Ｆ１□、ｅ１・がインバータ（１）
に与えられているＨ６インハータ（１）の電圧指令ｖ１
□−，３１−は周波数指令Ｆ１□−８ｆに応じて電圧信
号を発生ずる電圧制御器（７）の出力Ｖ１ と積分器（
８）の出力Δ■との和からなる。ここで積分器（８）は
Ｖ１＋−ｃ＋−１’が、負荷１、ルクに応した電圧信号
を発生ずる関数発止器（９）の出力と同じになるよう動
作する。
に与えられているＨ６インハータ（１）の電圧指令ｖ１
□−，３１−は周波数指令Ｆ１□−８ｆに応じて電圧信
号を発生ずる電圧制御器（７）の出力Ｖ１ と積分器（
８）の出力Δ■との和からなる。ここで積分器（８）は
Ｖ１＋−ｃ＋−１’が、負荷１、ルクに応した電圧信号
を発生ずる関数発止器（９）の出力と同じになるよう動
作する。
次に例えば流量が増え°ζ負荷１−ルクが増した場合を
考えよう。
考えよう。
負荷１−ルクが増すと、有効電流が増えそれに応して最
高効率をＩＭる電圧信りＶ２が前記の関数発生器（９）
より出力される。この電圧信υ−はそれまでインパーク
に与えられていた電圧指令Ｖｌ−＋−ａｔ・より大きい
のでｖ３〉０となり、積分器（８）の出力Δ■は増す。
高効率をＩＭる電圧信りＶ２が前記の関数発生器（９）
より出力される。この電圧信υ−はそれまでインパーク
に与えられていた電圧指令Ｖｌ−＋−ａｔ・より大きい
のでｖ３〉０となり、積分器（８）の出力Δ■は増す。
この結果Ｖｉ ｆ−ｅ−Ｆは大きくなりｖ１□−８皇・
＝ｖ２になるまで積分器（８）の出力は増え続りる。■
ユ□’ｅｆ＝ｖ２になるとＶ３−０となり、積分器（８
）の出力へＶは一定となる。
＝ｖ２になるまで積分器（８）の出力は増え続りる。■
ユ□’ｅｆ＝ｖ２になるとＶ３−０となり、積分器（８
）の出力へＶは一定となる。
負荷が減る場合は前と逆の動作で負荷に応じて最適な電
圧に設定できる。なお、図中（１０）は有効電流浪算回
路、（１１）は周波数制御器、（１２）は圧力設定器、
（１３）は直線指令器、（１４）はＰ Ｉ Ｄ制御器、
（１５）は周波数設定器、（１６）は自動手動切替スイ
ッチ、（■７）はフィルタ、（１８）は圧力検出器、（
１９）は保護回路、（２０）は水槽を示す。
圧に設定できる。なお、図中（１０）は有効電流浪算回
路、（１１）は周波数制御器、（１２）は圧力設定器、
（１３）は直線指令器、（１４）はＰ Ｉ Ｄ制御器、
（１５）は周波数設定器、（１６）は自動手動切替スイ
ッチ、（■７）はフィルタ、（１８）は圧力検出器、（
１９）は保護回路、（２０）は水槽を示す。
本例では水中ポンプのＰＷＭ形１ランシスクインバータ
による定圧力制御の場合を例にとって説明したが特にイ
ンバータの方式には無関係で単にＶ／Ｆ制御されるイン
バータであれば何れも適用可能である。また、水中ポン
プにこだわる必要もなく−・般のポンプに対して上記の
制御方式が適用できる。更に圧力制御にこだわる必要も
ない。負荷トルクの検出手段についてもここでは１次電
流の有効分を演算するという手段をとったが負荷１〜ル
クを検出する手段は何でもよい。例えば直接歪ゲージ式
などのトルクセンサを用いてもよいし、あるいは電動機
の１次電流と電圧から瞬時電力を演算しそれから負１；
ηトルクを演算する方法をとってもよい。
による定圧力制御の場合を例にとって説明したが特にイ
ンバータの方式には無関係で単にＶ／Ｆ制御されるイン
バータであれば何れも適用可能である。また、水中ポン
プにこだわる必要もなく−・般のポンプに対して上記の
制御方式が適用できる。更に圧力制御にこだわる必要も
ない。負荷トルクの検出手段についてもここでは１次電
流の有効分を演算するという手段をとったが負荷１〜ル
クを検出する手段は何でもよい。例えば直接歪ゲージ式
などのトルクセンサを用いてもよいし、あるいは電動機
の１次電流と電圧から瞬時電力を演算しそれから負１；
ηトルクを演算する方法をとってもよい。
上述したよ・うに本発明は、ｖ ｖ ｖ Ｆインバータ
によって駆動されるポンプ系において、誘導電動機の負
荷を検出し、その負荷に応して、誘導電動機の効率が最
大となる電圧になるようＶ Ｖ Ｖ Ｉ”インバータの
出力電圧を補正する回！ｔトをａするＶＶＶ Ｉ”イン
バータによるポンプの制御力式であるので、それ自体高
効率運転システムであるＶ Ｖ Ｖ Ｆインハークによ
る駆動システムをより一層ｉｊ′Ｉｉ効率で運転できる
ようになり、省電力化を図ることかできるという効果を
泰する。
によって駆動されるポンプ系において、誘導電動機の負
荷を検出し、その負荷に応して、誘導電動機の効率が最
大となる電圧になるようＶ Ｖ Ｖ Ｉ”インバータの
出力電圧を補正する回！ｔトをａするＶＶＶ Ｉ”イン
バータによるポンプの制御力式であるので、それ自体高
効率運転システムであるＶ Ｖ Ｖ Ｆインハークによ
る駆動システムをより一層ｉｊ′Ｉｉ効率で運転できる
ようになり、省電力化を図ることかできるという効果を
泰する。
第１図はポンプのトルクｑ！ｉ性の理論値を示すグラフ
、第２図はＰｉ適Ｖ／Ｆ特性を示すグラフ、第３図はＶ
／Ｆ一定時と最適Ｖ／Ｆ設定時の効率比較を示すグラフ
、第４図は最大効率になる負荷トルクと１次電圧との関
係を示すグラフ、第５図ＧＪ本発明に係る制御回路実施
例の構成を示すプロ。 り図である。 ［１） ニーインハーク （２）：水中ポンプ （３） ニーインバータ制御回路 （６）＝出力電圧補正回路 １１）許出願人 株式会社 安川電機製作所代理
人 手掘 益（ばか２名）− ｉ″５ １ 図 ・東亀ｎ［Ｐ、ｕ、］ − 第２図 ■ ノｎ ５１ｔ＄ヒーｆ［ｐ ｕ、１− 第４図 ｈａ 刻描粁 ’ｈａ月 ” ｈａ＝０．７５
、第２図はＰｉ適Ｖ／Ｆ特性を示すグラフ、第３図はＶ
／Ｆ一定時と最適Ｖ／Ｆ設定時の効率比較を示すグラフ
、第４図は最大効率になる負荷トルクと１次電圧との関
係を示すグラフ、第５図ＧＪ本発明に係る制御回路実施
例の構成を示すプロ。 り図である。 ［１） ニーインハーク （２）：水中ポンプ （３） ニーインバータ制御回路 （６）＝出力電圧補正回路 １１）許出願人 株式会社 安川電機製作所代理
人 手掘 益（ばか２名）− ｉ″５ １ 図 ・東亀ｎ［Ｐ、ｕ、］ − 第２図 ■ ノｎ ５１ｔ＄ヒーｆ［ｐ ｕ、１− 第４図 ｈａ 刻描粁 ’ｈａ月 ” ｈａ＝０．７５
Claims (1)
- １、 ＶＶＶＦ−インバータによって駆動されるポン
プ系において、誘導電動機の負荷を検出し、その負荷に
応して、誘導電動機の効率か最大となる電圧になるよう
ＶＶＶＦインハークの出力電圧を補正する回路を有する
ｖ ｖ ｖ Ｆインバータによるポンプの制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57154273A JPS5944997A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | Ｖｖｖｆインバ−タによるポンプの制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57154273A JPS5944997A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | Ｖｖｖｆインバ−タによるポンプの制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5944997A true JPS5944997A (ja) | 1984-03-13 |
Family
ID=15580551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57154273A Pending JPS5944997A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | Ｖｖｖｆインバ−タによるポンプの制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944997A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6218994A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 加圧装置 |
| EP0652374A1 (en) * | 1993-10-21 | 1995-05-10 | Ebara Corporation | System for controlling operation of turbo type fluid machinery |
-
1982
- 1982-09-03 JP JP57154273A patent/JPS5944997A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6218994A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 加圧装置 |
| EP0652374A1 (en) * | 1993-10-21 | 1995-05-10 | Ebara Corporation | System for controlling operation of turbo type fluid machinery |
| US5634772A (en) * | 1993-10-21 | 1997-06-03 | Ebara Corporation | System for controlling operation of turbo type fluid machinery |
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