JPS63198792A - ポンプ制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はポンプ制御装置に関する。

（従来の技術） 一般にポンプ直送配水系においては、夜間に水の需要が
減り、配水圧が上昇し、適正な配水圧を確保できなくな
る。このため昼間運転用のポンプより、容量の小さい夜
間専用ポンプを設けたり、昼間運転用のポンプを可変速
化するために、速度制御装置を設けていた。

（発明が解決しようとする問題点） この従来の技術は、専用の夜間ポンプが必要、あるいは
ポンプ可変速運転するための速度制御装置が必要であっ
た。

本発明は夜間ポンプあるいは速度制御装置を設けること
なく、電動機の固定子巻線の接続を変えることによって
、ポンプ能力を変えることを目的としている。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために２本発明においては、ポンプ
井の水を需要家に配水するポンプと、このポンプと直結
された電動機と、この電動機を始動する時に固定子巻線
の接続を星形から三角形に切換える第１の切換回路と、
配水圧を検出する圧力検出器と、二の計測値すなわち圧
力の上昇又は低下を検出する警報設定器とからなるポン
プ制御装置において、警報設定器の出力を受けて電動機
の固定子巻線の接続を配水圧り昇時は三角形から星形へ
、配水圧低下時は星形から三角形へ切換える第２の切換
回路を備えたことを特徴とするポンプ制御装置を提供す
る。

（作　　用） この様に構成された装置においては、水の需要が減って
、配水圧力が上昇すると、電動機の固定子巻線を星形接
続に切換え、ポンプ能力を落として運転する。

水の需要が増えて配水圧力が低下すると、電動機の固定
子巻線を三角形接続に切換え、通常の運転に戻す、誘導
電動機の減電圧始動法の一つであったスターデルタ始動
を単なる始動の一手段から、拮掛けＪ二異容駄ポンプが
設備されているかのごとく扱うことができる運転法に転
換する。

（実　施　例） 以下本発明の実施例を図面において説明する。

第１図は本発明の実施例のフロー図である。

第１図において、ポンプ３はポンプ井１の水を需要家２
に配水する。電動機４はポンプ３と直結されていて第１
切換回路５により始動される。即ち、まず始動時星形接
続指令５ａにより電動機４の固定子巻線を星形に接続し
、始動を開始する。一定時間経過後、始動時三角形接続
指令５ｂにより。

固定子巻線を三角形に接続して定格運転を行なう９圧力
検出器６は需要家２への配水圧力を検出し、配水圧力信
号６ａを出力する警報設定器７は配水圧力信号６ａを入
力し、予め設定された規定値と配水圧力信号６ａとの比
較を行ない、配水圧力上昇時は配水圧力上昇検知４８号
７ａを出力する。

この信号を受けた第２切換回路８は、運転時星形接続指
令８ａにより電動機４の固定子巻線を星形に接続し、ポ
ンプ３の能力を落とす。この結果配水圧力は下降傾向を
たどり、適正配水圧力に近づく。

第４図は電動機４の特性を示すグラフである。

負荷トルク曲線１７と電動機のトルク曲線が交わる煮が
電動機４の運転点を示す、三角形接続時の電動機トルク
曲１１ｊｉ６ａ　と負荷トルク曲線１７の交点は速度Ｎ
０となる。一方、星形接続時の電動機トルク曲ｍ１６ｂ
と負荷トルク曲線１７との交点は速度Ｎ２となる。

第５図は電動機４の速度が速度Ｎ、から速度Ｎ２に変化
した場合のポンプ吐出量と揚程の変化を示す。

ポンプ３は揚程曲線と管路抵抗曲線１９との交点で運転
するので、電動機が速度Ｎ１で運転している時は、速度
Ｎよ時における揚程曲＃ｉＪ、　８　ａと管路抵抗面Ｕ
Ａ１９との交点からポンプ吐出量Ｑ１、揚ＰＡＨ，で運
転している。

一方、電動機が速度Ｎ２で運転している時は速度Ｎ２時
における揚程曲線１８ｂと、管路抵抗曲線１９との交点
からポンプ吐出ｊｉＱ、、揚程Ｈ２で運転する。

ポンプの吐出量は回転数（速度）の変化に比例するので
、Ｎ□／Ｎ、＝Ｑ、／Ｑよの関係となる。又、揚程は回
転数（速度）の変化の２乗に比例するので、（Ｎ、　／
Ｎ、　）２＝　ｌ！、／　Ｉｌ、の関係となる。即ち、
電動機４の固定子巻線を三角形接続から星形接続に切換
えることにより、見掛上、小容量のポンプとなる。

再び第１図に戻る。適正配水圧力に近づいて運転してい
たポンプ３は水の需要が増えるに従って能力不足となり
、配水圧力低下という形が系に現れる。この配水圧力低
下は圧力検出器６と警報設定器７で検知している。配水
圧力低下検知信号７ｂを受けとった第２切換回路８は、
運転時三角形接続指令８ｂにより電動機４の固定子巻線
を三角形に接続しポンプ３の能力を回復する。ポンプの
運転点はＱ、−ＩＩ□からＱ□−Ｉ＋□に戻る。

尚、電動機の固定子巻線を三角形から星形に切換えるこ
とにより電動機電流が変化する。適用に際しては、星形
接続時に電動機が過負荷にならないことをその都度見極
める必要がある。

第２図は本発明の制御回路図である。

第２図において、始動用開閉器９が投入されると、スタ
ーデルタ切換用限時継電器５ｃのコイルに電圧が印加さ
れ、自己保持接点５ｄ及び始動時星形接続指令５ａが動
作し、電動機が始動する。一定時間（スターデルタ切換
用限時継電器５Ｃの設定値）経過後に始動時星形接続指
令５ａが離れて始動時三角形接続指令５ｂが吸引し、電
動機は定格運転に入る。

ここまでが、従来の第１切換回路の動作となる。

第２切換回路は第２切換回路用開閉器８ｄの投入により
構成される。（常時投入で構わない）警報設定器７の配
水圧力上昇検知信号７ａが動作すると、星形接続時間帯
検知用補助継電器８Ｃのコイルに電圧が印加され、運転
時三角接続指令８ｂが釈放し、運転時屋形接続指令８ａ
が吸引する６運転時三角形接続指令８ｂの釈放から運転
時星形接続指令８ａの吸引までの切換時間は、始動時星
形接続指令５ａの釈放から始動時三角形接続指令５ｂの
吸引までの時間と同程度がよい。

これにより電動機は固定子巻線の星形接続運転を行ない
ポンプ能力を低下させる。。

配水圧力が低下し、配水圧力低下検知信号７ｂが動作す
ると、星形接続時間帯検知用補助継電器８ｃに印加され
ていた電圧が無くなり、運転時星形接続指令８ａが釈放
し、運転時三角形接続指令８ｂが吸引する。運転時星形
接続指令８ａの釈放から運転時三角形接続指令８ｂの吸
引までの切換時間も前述の通り始動時星形接続指令５ａ
の釈放から始動時三角形接続指令５ｂの吸引までの時間
と同程度がよい。

これにより、電動機は固定子巻線の三角形接続運転を行
ない、ポンプ能力は回復する。

停止用開閉器１０により回路は全て解かれ電動機は停止
する。

第３図は一般的なスターデルタ始動の主回路接続を示す
。始動時に星形接続用電磁接触器１１を投入し、一定時
間経過後、この星形接続用ｆ１１磁接触器１１を釈放し
、三角形接続用ｉｌ！磁接触器１２を投入することによ
り、始動電流を抑制している。−たん運転状態に入ると
停止指令がくるまで三角形接続を継続するのが従来の常
であったが、本発明では配水圧力が上昇した時には、電
動機４を星形接続に切換え、ポンプ能力を低下させ、適
正配水圧力に近づけようとしている。

〔発明の効果〕

以上詳述したように１本発明によれば夜間等の水需要が
減少した時に、夜間ポンプあるいは速度制御装置を設け
ることなく配水圧力を適正な値に近づけることができる
。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示すポンプ制御装置の構成
図、第２図は第１図の制御回路図、第３図は第１図の主
回路接続図、第４図は電動機の特性を示す説明図、第５
図はポンプの特性を示す説明図である。 ５・・・第１切換回路　　　６・・・圧力検出器７・・
・警報設定器　　　　８・・・第２切換回路９・・・始
動用開閉ｍ　　　　１０・・・停止用開閉器１１・・・
星形接続用１磁接触器 １２・・・三角形接続用電磁接触器 １３・・・主幹用電磁接触器 １４・・・３要素継電器　　　１４ａ・・・変流器１５
・・・漏電しゃ断器 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第１図 第２図 第　３　図 第４図 Ｑ２　　　　Ｑｔ □　ホ０ンデロ１オク１１ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポンプ井の水を需要家に配水するポンプと、このポンプ
   と直結された電動機と、この電動機を始動する時に固定
   子巻線の接続を星形から三角形に切換える第１の切換回
   路と、配水圧を検出する圧力検出器と、この計測値の上
   昇又は低下を検出する警報設定器とからなるポンプ制御
   装置において、前記警報設定器の出力を受けて電動機の
   固定子巻線の接続を配水圧上昇時は三角形から星形へ、
   配水圧低下時は星形から三角形へ切換える第２の切換回
   路を具えたことを特徴とするポンプ制御装置。