JPS62103498A - ポンプ装置 - Google Patents
ポンプ装置Info
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- JPS62103498A JPS62103498A JP24488485A JP24488485A JPS62103498A JP S62103498 A JPS62103498 A JP S62103498A JP 24488485 A JP24488485 A JP 24488485A JP 24488485 A JP24488485 A JP 24488485A JP S62103498 A JPS62103498 A JP S62103498A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は太陽光発電装置で運転されるポンプが水位低下
等により空運転した場合、この空運転を検出してポンプ
を停止させるポンプの空転防止方式に関するものである
。
等により空運転した場合、この空運転を検出してポンプ
を停止させるポンプの空転防止方式に関するものである
。
近年太陽光発電装置を利用したポンプ装置が、例えば砂
漠地帯の潅概用として脚光を浴びてきている。特にこの
ような地帯においてはメンテナンスの都合等から無人化
が要求され、無人の状態で長期間に渡って故障なく作動
することが要望される。このような太陽光発電装置で運
転されるポンプにおいて、水位が下がる等してポンプが
高速で空運転した場合、ポンプ軸の焼損等の事故が発生
したり、太陽電池で折角発電された電力が無駄に消費す
る等の問題がある。
漠地帯の潅概用として脚光を浴びてきている。特にこの
ような地帯においてはメンテナンスの都合等から無人化
が要求され、無人の状態で長期間に渡って故障なく作動
することが要望される。このような太陽光発電装置で運
転されるポンプにおいて、水位が下がる等してポンプが
高速で空運転した場合、ポンプ軸の焼損等の事故が発生
したり、太陽電池で折角発電された電力が無駄に消費す
る等の問題がある。
これに対する対策として、従来例えば特開昭５７−１７
９３８５号に示すように、水位センサ等の水位検知手段
を設は水位が所定値以上低下した場合、自動的にポンプ
を停止するポンプ制御装置があった。また、ポンプから
の流量を検出する流量センサ等によりポンプからの流量
が所定量以下となった場合をポンプの空運転とし、ポン
プを停止するものもあった。
９３８５号に示すように、水位センサ等の水位検知手段
を設は水位が所定値以上低下した場合、自動的にポンプ
を停止するポンプ制御装置があった。また、ポンプから
の流量を検出する流量センサ等によりポンプからの流量
が所定量以下となった場合をポンプの空運転とし、ポン
プを停止するものもあった。
しかしながら上記の如く水位センサや流量センサを用い
た場合、これらセンサ等からなる検知装置のメンテナン
スが必要であるという問題があり、またセンサ等からな
る検知手段を別途装備するため装置全体が高価になると
いう問題もあった。
た場合、これらセンサ等からなる検知装置のメンテナン
スが必要であるという問題があり、またセンサ等からな
る検知手段を別途装備するため装置全体が高価になると
いう問題もあった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、既設の装置
に僅かの部品を追加するのみでポンプの空運転状態を検
知しポンプを停止１−することができる太陽光発電装置
で運転されるポンプの空転防止方式を提供することにあ
る。
に僅かの部品を追加するのみでポンプの空運転状態を検
知しポンプを停止１−することができる太陽光発電装置
で運転されるポンプの空転防止方式を提供することにあ
る。
上記問題点を解決するため本発明は、太陽電池で発電さ
れた直流電力をインバータを介して交流電力に変換し、
該インバータからの交流電力にょリボンブに連結された
交流電動機を駆動すると共に、最大電力追尾制御装置を
具備し該最大電力追尾制御装置によりインバータの出力
周波数を制御して前記ポンプの回転数を制御し太陽電池
の出力を最大点に維持するように構成されたポンプ装置
において、太陽電池からインバータに供給される直流電
流を検出する直流センサと、該直流センサの出力と前記
最大電力追尾制御装置のインバータ制御周波数とからポ
ンプの空運転を判断するポンプ空運転検出手段を設け、
直流センサで検出される直流電流に対し最大電力追尾制
御装置のインバータ制御周波数が所定値以上となったと
き前記交流電動機を停止してポンプを停止するようにポ
ンプの空転防止装置を構成した。
れた直流電力をインバータを介して交流電力に変換し、
該インバータからの交流電力にょリボンブに連結された
交流電動機を駆動すると共に、最大電力追尾制御装置を
具備し該最大電力追尾制御装置によりインバータの出力
周波数を制御して前記ポンプの回転数を制御し太陽電池
の出力を最大点に維持するように構成されたポンプ装置
において、太陽電池からインバータに供給される直流電
流を検出する直流センサと、該直流センサの出力と前記
最大電力追尾制御装置のインバータ制御周波数とからポ
ンプの空運転を判断するポンプ空運転検出手段を設け、
直流センサで検出される直流電流に対し最大電力追尾制
御装置のインバータ制御周波数が所定値以上となったと
き前記交流電動機を停止してポンプを停止するようにポ
ンプの空転防止装置を構成した。
太陽光発電装置で運転されるポンプの空転防止装置を上
記の如く構成することにより、簡単な構造のポンプ空運
転検出手段を設けるのみで、既設の太陽電池の出力電流
をセンサで検出し、該センサの検知出力電流と最大電力
追尾制御装置のインバータ制御周波数とからポンプの空
運転を検出するので、太陽光が少なく太陽電池の出力が
小言いときでもポンプの空運転を確実に検出することが
可能となる。
記の如く構成することにより、簡単な構造のポンプ空運
転検出手段を設けるのみで、既設の太陽電池の出力電流
をセンサで検出し、該センサの検知出力電流と最大電力
追尾制御装置のインバータ制御周波数とからポンプの空
運転を検出するので、太陽光が少なく太陽電池の出力が
小言いときでもポンプの空運転を確実に検出することが
可能となる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明に係る太陽光発電装置で運転されるポン
プ装置のシステム構成を示すブロック図である。同図に
おいて、１は太陽電池、２は前記太陽電池１からの直流
を交流位変換するインバータ、３は前記インバータ２の
交流出力を誘導電動機４に供給するための開閉器、５は
前記誘導電動機４で駆動されるポンプである。７は後に
詳述するように前記太陽電池１の出力が最大点になるよ
うに追尾制御する最大電力追尾制御装置、８は後に詳述
するように最大電力追尾制御装置７のイン＝４− バーク２の制御周波数と太陽電池１からの直流電流から
ポンプ５の空運転を検出するポンプ空運転検出器、９は
前記ポンプ空運転検出器８の出力で動作するリレー、１
０は太陽電池１からインバータ２に供給される直流電流
を検出する電流センサであり、９ａは前記リレー９の常
閉接点、３ａは前記開閉器３の励磁コイル、３ｂ前記開
閉器３の常開補助接点、１１は前記誘導電動機４を起動
しポンプ５を駆動する起動スイッチ１１である。
プ装置のシステム構成を示すブロック図である。同図に
おいて、１は太陽電池、２は前記太陽電池１からの直流
を交流位変換するインバータ、３は前記インバータ２の
交流出力を誘導電動機４に供給するための開閉器、５は
前記誘導電動機４で駆動されるポンプである。７は後に
詳述するように前記太陽電池１の出力が最大点になるよ
うに追尾制御する最大電力追尾制御装置、８は後に詳述
するように最大電力追尾制御装置７のイン＝４− バーク２の制御周波数と太陽電池１からの直流電流から
ポンプ５の空運転を検出するポンプ空運転検出器、９は
前記ポンプ空運転検出器８の出力で動作するリレー、１
０は太陽電池１からインバータ２に供給される直流電流
を検出する電流センサであり、９ａは前記リレー９の常
閉接点、３ａは前記開閉器３の励磁コイル、３ｂ前記開
閉器３の常開補助接点、１１は前記誘導電動機４を起動
しポンプ５を駆動する起動スイッチ１１である。
上記構成のポンプ装置において、起動スイッチ１１をＯ
Ｎすると開閉器３の励磁コイル３ａに作動電流が流れ開
閉器３が閉じる。これにより太陽電池１で発電された直
流電力は、インバータ２で所定の周波数の交流電力に変
換され誘導電動機４に供給され、誘導電動機４が起動し
ポンプ５が駆動される。この時、最大電力追尾制御装置
７は後に詳述するように太陽電池１の出力が最大点にな
るようにインバータ２の周波数を制御して、誘導電動機
４の回転数を制御する。即ち太陽電池１の出力が大きい
ときには、インバータ２の交流出力の周波数を高くし、
誘導電動機４の回転数を上昇させてポンプ５を高速回転
させ流量を増加させると共に、反対に太陽電池１の出力
が小さいときには、インバータ２の交流出力周波数を低
下させ、誘導電動機４の回転数を低くしてポンプ５を低
速回転許せ流量を減少させて太陽電池１の出力を最大出
力点に維持する。
Ｎすると開閉器３の励磁コイル３ａに作動電流が流れ開
閉器３が閉じる。これにより太陽電池１で発電された直
流電力は、インバータ２で所定の周波数の交流電力に変
換され誘導電動機４に供給され、誘導電動機４が起動し
ポンプ５が駆動される。この時、最大電力追尾制御装置
７は後に詳述するように太陽電池１の出力が最大点にな
るようにインバータ２の周波数を制御して、誘導電動機
４の回転数を制御する。即ち太陽電池１の出力が大きい
ときには、インバータ２の交流出力の周波数を高くし、
誘導電動機４の回転数を上昇させてポンプ５を高速回転
させ流量を増加させると共に、反対に太陽電池１の出力
が小さいときには、インバータ２の交流出力周波数を低
下させ、誘導電動機４の回転数を低くしてポンプ５を低
速回転許せ流量を減少させて太陽電池１の出力を最大出
力点に維持する。
従って水位が下がりポンプが空運転の状態になると最大
電力追尾制御装置７は太陽電池１の発電量を多く消費し
ようとしポンプ５を高速回転させるためインバータ２の
制御周波数を高くしようとする。しかしながら太陽電池
１の出力は、第２図に示すように、照射する太陽光の量
ＬＱ１ 、ＬＱ２ 、ＬＱ３ 、ＬＱ４．・−・−、Ｌ
Ｑｎにより変化し、インバータ２の制御周波数のみから
では正確にポンプ５の空転状態を検出できない。即ち、
同じ空運転状態であっても太陽光量が多く太陽電池１の
発電量が大きい場合は、発電電力を消費するためにはポ
ンプ５を高速に回転する必要があるが、発電量が小さい
場合はポンプ５の回転はそれほど高速とならない。そこ
でポンプ空運転検出器８には最大電力追尾制御装置７の
インバータ制御周波数ｆのみではなく、太陽電池１から
インバータ２に供給される直流電流を検出するセンサ１
０の出力Ｉも入力する。ポンプ空運転検出器８には、予
め太陽電池１の出力電流■に対するポンプ５が空運転と
なるときのインバータ制御周波数ｆを記憶させておき、
出力電流Ｉに対するインバータ制御周波数ｆがそれ以上
となったとき、ポンプ空運転検出器８からリレー９へ出
力を発するようにする。リレー９が作動するとその常閉
接点９ａが開き開閉器３の励磁コイル３ａへの励磁電流
が遮断され開閉器３は開き、誘導電動機４及びポンプ５
は停止する。
電力追尾制御装置７は太陽電池１の発電量を多く消費し
ようとしポンプ５を高速回転させるためインバータ２の
制御周波数を高くしようとする。しかしながら太陽電池
１の出力は、第２図に示すように、照射する太陽光の量
ＬＱ１ 、ＬＱ２ 、ＬＱ３ 、ＬＱ４．・−・−、Ｌ
Ｑｎにより変化し、インバータ２の制御周波数のみから
では正確にポンプ５の空転状態を検出できない。即ち、
同じ空運転状態であっても太陽光量が多く太陽電池１の
発電量が大きい場合は、発電電力を消費するためにはポ
ンプ５を高速に回転する必要があるが、発電量が小さい
場合はポンプ５の回転はそれほど高速とならない。そこ
でポンプ空運転検出器８には最大電力追尾制御装置７の
インバータ制御周波数ｆのみではなく、太陽電池１から
インバータ２に供給される直流電流を検出するセンサ１
０の出力Ｉも入力する。ポンプ空運転検出器８には、予
め太陽電池１の出力電流■に対するポンプ５が空運転と
なるときのインバータ制御周波数ｆを記憶させておき、
出力電流Ｉに対するインバータ制御周波数ｆがそれ以上
となったとき、ポンプ空運転検出器８からリレー９へ出
力を発するようにする。リレー９が作動するとその常閉
接点９ａが開き開閉器３の励磁コイル３ａへの励磁電流
が遮断され開閉器３は開き、誘導電動機４及びポンプ５
は停止する。
上記最大電力追尾制御装置７としては、種々のものがあ
り、例えば特開昭５６−１３２１７４号公報に記載させ
たものや、本出願人等が先に太陽電池によるインバータ
として出願した（特願昭５６−１６７６８０号（特開昭
５８−６９４６９号公報））ものがある。詳細は上記公
報に記載されているが、本出願に関係する部分を特開昭
５８−６９４６９号公報から引用する。
り、例えば特開昭５６−１３２１７４号公報に記載させ
たものや、本出願人等が先に太陽電池によるインバータ
として出願した（特願昭５６−１６７６８０号（特開昭
５８−６９４６９号公報））ものがある。詳細は上記公
報に記載されているが、本出願に関係する部分を特開昭
５８−６９４６９号公報から引用する。
第２図は上記太陽電池によるインバータのシステム構成
を示すブロック図である。同図において、太陽電池２１
により主インバータ２２が駆動され、主インバータ２２
の交流出力により負荷である交流モータ２３が運転され
る。補助インバータ２４は主インバータ２２を作動させ
るのに必要な制御用電力を発生する。能力制御回路部２
５は太陽電池２１の出力電圧■及び出力電流Ｉを検出し
て、太陽電池２１が第４図に示す太陽電池の電圧Ｖ−電
電流時特性出力電力が最大出力になる点Ｐｍａｘで作動
するよう主インバータ２２の出力、即ち周波数及び電圧
を制御する。なお、２６は電流センサである。
を示すブロック図である。同図において、太陽電池２１
により主インバータ２２が駆動され、主インバータ２２
の交流出力により負荷である交流モータ２３が運転され
る。補助インバータ２４は主インバータ２２を作動させ
るのに必要な制御用電力を発生する。能力制御回路部２
５は太陽電池２１の出力電圧■及び出力電流Ｉを検出し
て、太陽電池２１が第４図に示す太陽電池の電圧Ｖ−電
電流時特性出力電力が最大出力になる点Ｐｍａｘで作動
するよう主インバータ２２の出力、即ち周波数及び電圧
を制御する。なお、２６は電流センサである。
上記能力制御回路２５を第１図の最大電力追尾制御装置
７として用いると太陽電池１は常に最大出力点Ｐｍａｘ
で運転されることになる。
７として用いると太陽電池１は常に最大出力点Ｐｍａｘ
で運転されることになる。
ところでポンプ５の全揚程と流量の関係は第５図に示す
ようになり、また誘導電動機４の出力と一〇− ポンプ５の流量との関係は第６図に示すようになる。
ようになり、また誘導電動機４の出力と一〇− ポンプ５の流量との関係は第６図に示すようになる。
上記第４図及び第５図に示すポンプ特性より、水位が低
下しポンプが空転状態にある時の、太陽電池１の出力を
最大出力点Ｐ ｍ ａ ｘに維持する太陽電池１の出力
電流と、それに対応するインバータ２の制御周波数をポ
ンプ空運転検出器８に記憶しておき、前述のように太陽
電池１の出力電流Ｉがある値の時のインバータ２の制御
周波数ｆが空運転状態の周波数を越えているか否か判断
し、ポンプが空運転の場合は前述のようにリレー９を作
動し、開閉器３を開放して誘導電動機４を停止する。
下しポンプが空転状態にある時の、太陽電池１の出力を
最大出力点Ｐ ｍ ａ ｘに維持する太陽電池１の出力
電流と、それに対応するインバータ２の制御周波数をポ
ンプ空運転検出器８に記憶しておき、前述のように太陽
電池１の出力電流Ｉがある値の時のインバータ２の制御
周波数ｆが空運転状態の周波数を越えているか否か判断
し、ポンプが空運転の場合は前述のようにリレー９を作
動し、開閉器３を開放して誘導電動機４を停止する。
なお、上記実施例では、直流センサ１０で検出される直
流電流に対しインバータ制御周波数が所定値以上となっ
たとき交流電動機４を停止する手段として、ポンプ空運
転検出器８の出力で動作する有接点リレー９を用い、そ
の常閉接点で励磁コイル３ａに供給される電流を遮断す
るようにしたが、これに限定されるものではなく、例え
ばボンブ空運転検出器８の出力でインバータ２の運転を
停止するようにな回路構成としてもよい（第１図中の点
線Ｓで示した部分参照）。要するに直流センサ１０で検
出される直流Ｔｒ！、流に対し前記最大電力追尾制御装
置７のインバータ制御周波数が所定値以上となったとき
ポンプ空運転検出器からの出力により交流電動機４を停
止しポンプ５を停止する構成であれば、どのような構成
でもよいことは当然である。
流電流に対しインバータ制御周波数が所定値以上となっ
たとき交流電動機４を停止する手段として、ポンプ空運
転検出器８の出力で動作する有接点リレー９を用い、そ
の常閉接点で励磁コイル３ａに供給される電流を遮断す
るようにしたが、これに限定されるものではなく、例え
ばボンブ空運転検出器８の出力でインバータ２の運転を
停止するようにな回路構成としてもよい（第１図中の点
線Ｓで示した部分参照）。要するに直流センサ１０で検
出される直流Ｔｒ！、流に対し前記最大電力追尾制御装
置７のインバータ制御周波数が所定値以上となったとき
ポンプ空運転検出器からの出力により交流電動機４を停
止しポンプ５を停止する構成であれば、どのような構成
でもよいことは当然である。
以上説明したように本発明によれば、従来のような水位
センサや流量センサ等を用いた保守及び点検の困難な検
出手段を設けることなく、簡単な構造のポンプ空運転検
出手段を設けるのみで、太陽電池の出力電流を検出する
センサの出力電流と既設の最大電力追尾制御装置のイン
バータ制御周波数とからポンプの空運転を検出するので
、太陽光が少なく太陽電池の出力が小さいときでもポン
プの空運転を確実に検出することが可能となるという優
れた効果が得られる。
センサや流量センサ等を用いた保守及び点検の困難な検
出手段を設けることなく、簡単な構造のポンプ空運転検
出手段を設けるのみで、太陽電池の出力電流を検出する
センサの出力電流と既設の最大電力追尾制御装置のイン
バータ制御周波数とからポンプの空運転を検出するので
、太陽光が少なく太陽電池の出力が小さいときでもポン
プの空運転を確実に検出することが可能となるという優
れた効果が得られる。
第１図は本発明に係る太陽光発電装置で運転されるポン
プ装置のシステム構成を示すブロック図、第２図は太陽
電池の照射太陽光と出力電流■と電圧Ｖの関係を示す図
、第３図は本出願人等が先に出願した太陽電池によるイ
ンバータのシステム構成を示すブロック図、第４図は太
陽電池の電圧■−電流Ｉの特性を示す図、第５図はポン
プの全揚程と流量の関係を示す図、第６図は誘導電動機
の出力とポンプの流量の関係を示す図である。 図中、１・・・・太陽電池、２・・・・インバータ、３
・・・・開閉器、４・・・・誘導電動機、５・・・・ポ
ンプ、７・・・・最大電力追尾制御装置、８・・・・ポ
ンプ空運転検出器、９・・・・リレー、１０・・・・電
流センサ、１１・・・・起動スイッチ。
プ装置のシステム構成を示すブロック図、第２図は太陽
電池の照射太陽光と出力電流■と電圧Ｖの関係を示す図
、第３図は本出願人等が先に出願した太陽電池によるイ
ンバータのシステム構成を示すブロック図、第４図は太
陽電池の電圧■−電流Ｉの特性を示す図、第５図はポン
プの全揚程と流量の関係を示す図、第６図は誘導電動機
の出力とポンプの流量の関係を示す図である。 図中、１・・・・太陽電池、２・・・・インバータ、３
・・・・開閉器、４・・・・誘導電動機、５・・・・ポ
ンプ、７・・・・最大電力追尾制御装置、８・・・・ポ
ンプ空運転検出器、９・・・・リレー、１０・・・・電
流センサ、１１・・・・起動スイッチ。
Claims (1)
- 太陽電池で発電された直流電力をインバータを介して交
流電力に変換し、該インバータからの交流電力によりポ
ンプに連結された交流電動機を駆動すると共に、最大電
力追尾制御装置を具備し、該最大電力追尾制御装置によ
り前記インバータの出力周波数を制御して前記ポンプの
回転数を制御し、太陽電池の出力を最大点に維持するよ
うにしたポンプ装置において、前記太陽電池からインバ
ータに供給される直流電流を検出する直流センサと、該
直流センサの出力と前記最大電力追尾制御装置のインバ
ータ制御周波数とからポンプの空運転を判断するポンプ
空運転検出手段を設け、前記直流センサで検出される直
流電流に対し前記最大電力追尾制御装置のインバータ制
御周波数が所定値以上となったとき前記交流電動機を停
止しポンプを停止するようにしたことを特徴とする太陽
光発電装置で運転されるポンプの空転防止方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60244884A JP2548913B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | ポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60244884A JP2548913B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | ポンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62103498A true JPS62103498A (ja) | 1987-05-13 |
| JP2548913B2 JP2548913B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=17125418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60244884A Expired - Fee Related JP2548913B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | ポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548913B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01151789A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-14 | Nobuaki Asahara | 時限式ポンプ空運転防止装置 |
| CN107448398A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-12-08 | 东莞市深鹏电子有限公司 | 一种检测直流水泵运行状态的方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104079232A (zh) * | 2014-07-14 | 2014-10-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种单级式光伏水泵控制系统及其控制方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5740373A (en) * | 1980-08-22 | 1982-03-05 | Fuji Electric Co Ltd | Power supply system |
| JPS5869469A (ja) * | 1981-10-19 | 1983-04-25 | Kyocera Corp | 太陽電池によるインバ−タ |
| JPS58122382A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-21 | Iwaki:Kk | ポンプの空運転防止方法及びそのための装置 |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP60244884A patent/JP2548913B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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| CN107448398A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-12-08 | 东莞市深鹏电子有限公司 | 一种检测直流水泵运行状态的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2548913B2 (ja) | 1996-10-30 |
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