KR100924234B1 - Inverter booster pump and Low-water level etection method of inverter booster pump system at suction opening - Google Patents

Inverter booster pump and Low-water level etection method of inverter booster pump system at suction opening Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An inverter booster pump and a method for detecting the low-water level of a suction part using the same are provided to detect the low level of water and protect the pump and safely operate a full system. CONSTITUTION: An inverter booster pump comprises a rectifier(2-1), a smoothing capacitor, an inverter(2-3), a current sensor(2-4), a slave controller(2-8), a lower water level detector(2-9), and V/f controller(2-5). The smoothing capacitor makes DC power supply rectified by the rectifier flat. The inverter receives signals from a PWM generator and converts DC power supply smoothed by the smoothing capacitor into AC power supply of variable frequency-variable voltage. The current sensor detects the output power of the inverter. The slave controller controls the pump RPM of the inverter. The low water level detector outputs low-water level signals using pump rotation number of a slave inverter, the discharge pressure of the pump, and the output power of the slave inverter.

Description

인버터 부스터 펌프 시스템 및 이를 이용한 흡입부 저수위 검출 방법{Inverter booster pump and Low-water level etection method of inverter booster pump system at suction opening}Inverter booster pump and low-water level etection method of inverter booster pump system at suction opening}

본 발명은 각각의 펌프에 개별 인버터가 설치된 인버터 부스터 펌프 시스템에 있어서, 상기 인버터 부스터 펌프 시스템 및 인버터 부스터 펌프 시스템을 이용하여 펌프를 보호하기 위한 방법으로써 흡입배관에 유체가 없을 경우 메카니칼씰(Mechanical Seal)파손방지를 위해 토출압력과 인버터의 출력전력을 이용하여 펌프 흡입부의 저수위 상태를 검출함으로써 펌프 시스템과 펌프를 보호할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an inverter booster pump system in which an individual inverter is installed in each pump, and to protect the pump by using the inverter booster pump system and the inverter booster pump system. In order to prevent damage, the pump system and the pump can be protected by detecting the low water level of the pump suction part using the discharge pressure and the output power of the inverter.

부스터 펌프 시스템의 일정압력 제어방법은 펌프 대수제어 방식과 인버터를 이용한 펌프 회전수 제어방식이 있다. 펌프 대수제어 방식은 토출부에 압력센서나 압력스위치를 설치하여 토출부의 압력에 따라 펌프의 운전 대수를 제어하여 토출부 압력을 일정하도록 제어하는 방식이다. The constant pressure control method of the booster pump system includes a pump number control method and a pump rotation speed control method using an inverter. The pump number control method is a method in which a pressure sensor or a pressure switch is installed at the discharge part to control the number of pumps in operation according to the pressure of the discharge part to control the discharge part pressure to be constant.

펌프 대수제어 방식은 펌프를 제어할 때 전원전압을 직접 연결하므로 기동전류가 크고 토출 압력의 편차가 크고, 또한 펌프의 기동시 높은 압력이 배관에 가해지므로 이를 완충하기 위해 토출부에 용량이 큰 완충용 압력탱크를 설치하여야 하므로, 이로 인해 압력탱크의 수명에 따라 유지보수가 필요하며 일반적인 회전수 제 어방식에 비해 펌프의 기계적 수명이 짧아지는 단점이 있다. The pump number control method directly connects the power supply voltage when controlling the pump, so the starting current is large and the discharge pressure is large, and high pressure is applied to the pipe when starting the pump. Since the pressure tank must be installed, this requires maintenance according to the life of the pressure tank, and has a disadvantage in that the mechanical life of the pump is shorter than that of the general speed control method.

펌프 회전수 제어방식은 토출부에 압력센서를 설치하고 유량 변화에 따라 토출 압력을 일정하게 제어하기 위해 펌프의 회전속도를 제어하는 방식으로서, 펌프 회전수 제어방식은 펌프 회전수를 제어하는 인버터의 수에 따라 단독 인버터 제어방식과 개별 인버터 제어방식이 있으며, 이중 단독 인버터 제어방식은 토출부의 유량에 따라 하나의 펌프만 인버터로 제어하고 나머지 펌프는 직입 운전을 하는 방식이며, 단독 인버터 제어방식은 유량에 따라 펌프의 회전수를 제어하므로 대수제어에 비해 정확하게 토출압력을 제어할 수 있다. The pump speed control method is a method of controlling the rotational speed of the pump to install a pressure sensor in the discharge portion and to control the discharge pressure uniformly according to the flow rate change, the pump rotation speed control method of the inverter to control the pump speed There are single inverter control method and individual inverter control method according to the number. Among them, only one pump is controlled by inverter according to the flow rate of discharge part and the remaining pumps are indirect operation. By controlling the rotational speed of the pump according to the discharge pressure can be controlled more accurately than the logarithmic control.

그러나 인버터로 제어되는 펌프를 제외한 펌프는 기동시 직입 운전을 하기 때문에 기동전류가 클 뿐만 아니라 높은 압력이 배관에 가해지므로 완충용 압력탱크가 반드시 필요하다. However, pumps except for pumps controlled by inverters operate indirectly at start-up, so the starting current is large and high pressure is applied to the pipes.

이에 비하여, 개별 인버터 제어방식은 각각의 펌프에 인버터를 설치하여 소프트 기동이 가능하여 입력 전원의 순간적인 과전류를 방지 할 뿐만 아니라 토출 유량 변화에 따라 압력을 세밀하게 제어할 수 있는 제어방식으로서, 이 개별 인터버 제어방식은 각각의 펌프의 회전속도를 독립적으로 제어할 수 있으며 부스터 펌프 시스템의 운전 상태 또는 부하량이나 각 펌프의 상태 정보를 정확하게 얻을 수 있고, 이러한 펌프의 상태 정보를 이용하여 펌프 시스템이나 펌프를 보호할 수 있어 전체 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다. On the other hand, the individual inverter control method is a control method that can softly start by installing an inverter in each pump to prevent instantaneous overcurrent of the input power supply and to control the pressure in detail according to the discharge flow rate change. The individual interlock control method can control the rotation speed of each pump independently, and can obtain the operation status or load amount of each booster pump system or the status information of each pump accurately. The pump can be protected, increasing the reliability of the entire system.

종래의 펌프시스템에서 펌프 보호 기능 중 흡입배관에 갈수센서를 설치하여 저수위가 발생했을 경우 펌프의 파손을 방지하기 위해 시스템을 정지시키는 저수위 경보 기능이 있으며, 현재 대부분의 저수위 검출 방법은 갈수센서를 사용하거나, 토출압력이 정해 놓은 저수위 레벨이상으로 일정기간 동안 증가하지 않을 때 저수위 상태로 판단하여 검출하는 것이다. In the conventional pump system, a low water level alarm function is provided to stop the system to prevent damage to the pump when a low water level occurs by installing a low water sensor in the suction pipe among the pump protection functions, and most low water level detection methods currently use a low water level sensor. Alternatively, when the discharge pressure does not increase for a predetermined period of time above the predetermined low water level level, the low water level is determined and detected.

그런, 종래의 위와 같은 방법은 갈수센서의 불량으로 경보가 발생했는지 펌프의 토출 배관이 파손되어 저수위 경보가 발생 했는지를 구분할 수 없어서 효과적으로 저수위 경보 기능을 수행할 수 없는 것으로서, 그 이유는 저수위가 발생하였을 경우에는 메카니칼씰(Mechanical Seal)파손 방지를 위해 전체 시스템의 마스터 컨트롤러에서 저수위 발생 여부를 검출하여 시스템을 정지 시켜야 하는데, 갈수센서의 부식이나 접촉불량으로 오작동하여 저수위로 인식하는 경우나 펌프에 공기가 유입되었을 경우 저압을 저수위로 판단하여 전체 시스템을 정지시키는 오류를 범하기 때문이다.However, the conventional method as described above is unable to distinguish whether the low water level alarm has occurred due to a failure of the low water level sensor or the discharge pipe of the pump is broken, so that the low water level alarm function can not be effectively performed. In order to prevent mechanical seal damage, it is necessary to stop the system by detecting the low water level in the master controller of the whole system.If the low water level is recognized due to corrosion or poor contact of the low water level sensor or air in the pump, This is because it is an error to stop the entire system by judging the low pressure as a low water level.

본 발명은 개별 인버터 제어방식의 부스터 펌프 시스템에 있어서, 펌프 시스템과 펌프를 보호하기 위한 방법으로써 펌프 시스템의 흡입배관의 유체유무를 토출압력과 인버터의 출력전력을 이용하여 펌프의 저수위 상태를 검출하는 방법을 제안하는 데 있다. In the booster pump system of the individual inverter control method, as a method for protecting the pump system and the pump to detect the low water level of the pump using the discharge pressure and the output power of the inverter in the presence or absence of fluid in the suction pipe of the pump system Is to propose a method.

본 발명의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 각각의 펌프에 개별 인버터가 설치된 부스터 펌프 시스템에서, 흡입부의 저수위가 발생하는 경우 펌프 흡입부의 저수위 상태를 정확하고 신속히 검출하여 펌프와 전체 시스템을 보호하는데 그 목적이 있다. In order to solve the above problems of the present invention, in a booster pump system in which an individual inverter is installed in each pump, when the low water level of the suction unit is generated, the low water level state of the pump suction unit can be detected accurately and quickly so that the pump and the entire system The purpose is to protect them.

본 발명은 인버터를 포함하는 부스터 펌프 시스템에 있어서, 정류부와 상기 정류부에서 정류된 직류전원을 평활하는 평활용 커패시터와 PWM 발생부에서 신호를 받아 상기 평활용 커패시터에서 평활된 직류 전원을 가변 주파수-가변 전압의 교류전원으로 변환시키는 인버터부와, 상기 인버터부의 출력전원을 검출하는 전류센서를 포함하고, PID 제어기를 이용하여 슬레이브 인버터의 펌프 회전수를 제어하는 슬레이브 제어기와, 상기 슬레이브 제어기의 출력인 슬레이브 인버터의 펌프 회전수와 펌프의 현재 토출압력과 인버터의 출력전력을 이용하여 저수위 신호(TUL)를 출력하는 저수위 검출부와, 마스터 인버터에서 출력되는 펌프 회전수를 입력받아 인버터의 출력전압을 결정하는 V/f 제어기와, 상기 인버터부에 연결된 상기 전류센서에서 검출한 3상 전류를 2상 전류로 변환시키는 3상/2상 변환기와 연산부를 구비하여 펌프 흡입부의 저수위 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 인버터를 포함하는 부스터 펌프 시스템에 관한 것이다.The present invention provides a booster pump system including an inverter, the rectifying unit and a smoothing capacitor for smoothing the DC power rectified in the rectifying unit and a PWM generator receiving a signal from the PWM generator to vary the frequency-variable DC power smoothed in the smoothing capacitor. Including an inverter for converting the voltage into an AC power source, a current sensor for detecting the output power of the inverter unit, a slave controller for controlling the pump rotation speed of the slave inverter using a PID controller, and a slave that is the output of the slave controller The low level detector outputs a low level signal (TUL) using the pump rotation speed of the inverter, the current discharge pressure of the pump, and the output power of the inverter, and V, which determines the output voltage of the inverter by receiving the pump rotation speed output from the master inverter. / f controller and three-phase detected by the current sensor connected to the inverter unit The two-phase flow relates to a 3-phase / 2-phase converter and a booster pump system provided with a computing unit including an inverter, characterized in that for detecting the low level state of the pump suction portion converted to current.

본 발명은 각각의 펌프에 개별 인버터를 설치한 부스터 펌프 시스템에서, 흡입부에 갈수센서를 사용하지 않고도 저수위가 발생하는 경우를 정확하게 검출하여 펌프를 보호하고 전체 시스템을 안전하게 운영할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, in a booster pump system in which an individual inverter is installed in each pump, it is possible to accurately detect a case where a low water level is generated without using a low water level sensor in the suction part, thereby protecting the pump and safely operating the entire system. .

본 발명의 구성을 이하, 첨부 도면과 관련하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 저수위 검출방법이 적용된 인버터 제어 블록도이다. 인버터(2)는 하드웨어적으로 입력전원(1)에서 교류 전원을 공급받아 직류 전원으로 변환시키는 정류부(2-1)와 정류부(2-1)에서 정류된 직류전원을 평활하는 평활용 커패시터(2-2)와 PWM발생부(2-6)에서 신호를 받아 평활용 커패시터(2-2)에서 평활된 직류전원을 가변 주파수-가변 전압의 교류전원으로 변환시키는 인버터부(2-3)와, 인버터부(2-3)의 출력전류를 검출하는 전류센서(2-4)로 구성되어 있다. 본 발명의 저수위 검출방법이 적용된 인버터(2)의 제어부는 마스터부와 슬레이브부로 이루어 진다. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is an inverter control block diagram to which the low water level detecting method of the present invention is applied. Inverter 2 is a smoothing capacitor (2) for smoothing the DC power rectified in the rectifier (2-1) and the rectifier (2-1) for receiving an AC power from the input power source 1 to convert into a DC power in hardware -2) and an inverter unit (2-3) for receiving a signal from the PWM generator (2-6) and converting the DC power smoothed by the smoothing capacitor (2-2) into an AC power of variable frequency-variable voltage, It consists of the current sensor 2-4 which detects the output current of the inverter part 2-3. The control unit of the inverter 2 to which the low water level detecting method of the present invention is applied includes a master unit and a slave unit.

부스터 펌프(4)의 토출부에 설치된 압력센서(3)에서 검출된 현재 토출압력(Preal )을 입력받아 설정압력(P* ref )에 대해서 펌프 지령 회전수(ω* e)가 출력되는 PID 제어기(2-7)와, PID 제어기(2-7)에서 출력된 펌프 지령 회전수(ω* e)를 슬레이브부(slave 부)에 적용하는 슬레이브 제어기(2-8)와 슬레이브 제어기(2-8)의 출력인 슬레이브 인버터의 펌프 회전수(ωe1, ωe2, ωe3, ωe4, ωe5, ωe6)와 현재 펌프의 토출압력(Preal )과 슬레이브 인버터의 출력전력(Pout1, Pout2, Pout3, Pout4, Pout5, Pout6)를 이용하여 TUL신호(Trip of Under Level : 흡입부의 저수위)를 출력하는 저수위 검출부(2-9)로 구성된다. 슬레이브부는 모든 인버터에 있으며 마스터 인버터에서 출력되는 펌프 회전수(ωeX, X=1,2,3,…,6)와 인버터의 출력전압(V* ds , V* qs )를 결정하는 V/f 제어기(2-5)과 인버터의 출력전압(V* ds , V* qs )을 입력 받아 인버터부(2-3)를 제어하는 신호를 발생시키는 PWM 발생부(2-6)가 있으며 인버터부(2-3)에 출력에 연결된 전류센서(2-4)에서 검출한 3상 전류(ias , ibs , ics )를 2상 전류(ids , iqs )로 변환 시키는 3상/2상 변환기(2-10)과 2상 전류(ids , iqs )와 인버터의 출력전압(V* ds , V* qs )을 입력 받아 출력전력(Pout)을 연산하는 출력전력 연산부(2-11) 로 이루어져 있다.PID that receives the current discharge pressure P real detected by the pressure sensor 3 installed in the discharge part of the booster pump 4, and outputs the pump command rotation speed ω * e with respect to the set pressure P * ref . Slave controller 2-8 and slave controller (2-8) for applying the pump command rotation speed (ω * e ) output from the controller 2-7 and the PID controller 2-7 to the slave unit (slave unit). 8) Pump revolutions of the slave inverter (ω e1 , ω e2 , ω e3 , ω e4 , ω e5 , ω e6 ), the discharge pressure of the current pump ( P real ) and the output power of the slave inverter (P out1 , P out2 , P out3 , P out4 , P out5 , and P out6 are used to form a low level detector 2-9 which outputs a TUL signal (Trip of Under Level). The slave part is in all inverters and V / f which determines the pump speed (ω eX , X = 1,2,3,…, 6) output from the master inverter and the inverter's output voltage ( V * ds , V * qs ) There is a PWM generator (2-6) that receives the controller (2-5) and the output voltage ( V * ds , V * qs ) of the inverter and generates a signal for controlling the inverter (2-3) and the inverter unit ( 3-phase / 2-phase converting 3-phase currents ( i as , i bs , i cs ) detected by the current sensor 2-4 connected to the output into 2-3 phases ( i ds , i qs ) Output power calculator (2-11) for calculating the output power (P out ) by receiving the converter (2-10), two-phase current ( i ds , i qs ) and the output voltage ( V * ds , V * qs ) of the inverter )

도 2는 본 발명에서의 출력전력 연산부 블럭도이다. 슬레이브 인버터의 출력전력(PoutX)는 다음 식에 의해 연산된다.2 is a block diagram of an output power calculator according to the present invention. The output power P outX of the slave inverter is calculated by the following equation.

Figure 112009032636137-pat00075
(1)
Figure 112009032636137-pat00075
(One)

도 3은 본 발명의 저수위 검출방법의 순서도다. 여기에서 본 발명의 저수위 검출방법을 상세히 기술하면 다음과 같다. 인버터의 제어 주기(K-th Sampling)에서3 is a flow chart of the low water level detection method of the present invention. Here, the low water level detection method of the present invention will be described in detail. In K-th Sampling of Inverter

S1 단계 : 현재 인버터가 마스터 인버터인지 아니면 슬레이브 인버터인지를 판단한다. 마스터 인버터는 전체 시스템의 출력전력을 합산연산 하여 흡입부의 저수위 상태를 검출하고, 슬레이브 인버터는 인버터 출력전력 연산만 한다. 현재 인 버터가 마스터 인버터이면 S2 단계로 보내지며, 슬레이브 인버터이면 S10단계로 이동한다.Step S1: Determine whether the current inverter is a master inverter or a slave inverter. The master inverter sums the output power of the entire system to detect the low water level of the suction unit, and the slave inverter only calculates the inverter output power. If the current inverter is a master inverter, it is sent to step S2. If it is a slave inverter, it is moved to step S10.

S2 단계 : S2 단계에서는 하나 이상의 펌프가 운전하고 있을 때(∑ωeX > 0), 펌프의 토출압력(Preal )이 기준압력(Pset )에 도달하는지를 판단하는데, 이는 흡입부의 저수위가 발생하게 되면 펌프가 운전하더라도 토출 압력(Preal )이 증가하지 않기 때문이며, 펌프의 토출압력(Preal )이 기준압력(Pset )에 도달하지 못하면(YES 판단) S3단계로 이동하고, 만일 도달하면(NO 판단) S6 단계를 수행한다.Step S2: In step S2, when one or more pumps are operating (∑ω eX > 0), it is determined whether the discharge pressure P real of the pump reaches the reference pressure P set , which causes the low water level of the suction unit to occur. If you even if the pump is operating a discharge pressure (P real) this is because it does not increase, failing to reach the discharge pressure of the pump (P real) is a reference pressure (P set) go to (YES judgment) S3 step and, if reached ( NO determination) Perform step S6.

S3 단계 : 시스템의 출력전력(∑PoutX)을 연산한다. 시스템의 출력전력은 각 인버터의 출력전력(PoutX)의 합으로 구한뒤, S4 단계로 이동한다.Step S3: Calculate the output power (∑P outX ) of the system. The output power of the system is obtained by summing the output power (P outX ) of each inverter and then moving to step S4.

S4 단계 : S3 단계에서 연산한 시스템의 출력전력(∑PoutX)이 저수위 설정 전력(PTUL_ set )보다 작은지를 판단한다. 일반적으로 흡입부에 저수위가 발생하게 되면, 펌프가 공회전 하게 되어 무부하 전력으로 운전하게 된다. 그러므로 저수위 설정 전력(PTUL_ set )을 운전 펌프에 대해 무부하 전력으로 설정하면 흡입부의 저수위를 검출하여 펌프를 보호할 수 있다. 시스템의 출력전력(∑PoutX)이 저수위 설정 전력(PTUL_ set )보다 작으면 S5 단계로 이동하고, 만일 크면 S6 단계로 넘어간다.Step S4: It is determined whether the output power (∑P outX ) of the system calculated in the step S3 is smaller than the low level set power (P TUL_ set ). In general, when a low water level is generated in the suction unit, the pump is idle and is operated at no load power. Therefore, when the low water level set power P TUL_ set is set to no load power for the driving pump, the low water level of the suction unit can be detected to protect the pump. If the system's output power (∑P outX ) is less than the low-level set power (P TUL_ set ), go to step S5. If large, go to step S6.

S5 단계 : 펌프 시스템의 저수위 유지시간 ( TTUL )를 증가 시킨 후, S7 단계로 넘어간다.Step S5: After increasing the water level hold time (T TUL ) of the pump system, proceed to step S7.

S6 단계 : 이 단계는 S2 단계 또는 S4 단계에서 조건을 만족하지 못한 경우에 진행되는 단계로서, 즉, 펌프의 토출압력(Preal)이 기준압력(Pset)에 도달했거나 시스템의 출력 전력(∑PoutX)이 저수위 설정 전력(PTUL_ set )보다 큰 경우로서, 저수위 유지시간(TTUL )을 0으로 리셋하고 다음 제어주기로 넘어간다.Step S6: This step is performed when the condition is not satisfied in the step S2 or S4, that is, the discharge pressure P real of the pump has reached the reference pressure P set or the output power of the system P outX ) is larger than the low level set power P TUL_ set , and resets the low level holding time T TUL to 0 and proceeds to the next control period.

S7 단계 : 펌프 시스템의 저수위 유지시간( TTUL )이 설정시간(Tset)에 도달했는지를 판단한다. 설정시간(Tset)에 도달하면 S8 단계로 이동하고, 도달하지 못한 경우에는 다음 제어주기로 넘어간다.S7 stage: Low water level holding time (T TUL) ) Determines whether the set time (T set ) has been reached. If it reaches the set time (T set ), it moves to the step S8.

S8 단계 : 펌프 시스템의 저수위 유지시간(TTUL)이 설정된 시간(Tset)에 도달했으므로 이 단계에서, 흡입부가 저수위 상태라고 판단하고, S9 단계로 이동하며, 이때의 저수위 유지시간(TTUL)은 0으로 리셋한다.Step S8: Since the low water level maintenance time T TUL of the pump system has reached the set time T set , at this stage, the suction unit determines that the water level is low, and moves to step S9, where the low water level holding time T TUL is reached. Resets to zero.

S9 단계 : 흡입부의 저수위 상태(TUL)가 발생했으므로 전체 시스템을 정지시키고 경보를 알리고 다음 제어주기로 넘어 간다.(ωe1, ωe2, ωe3, ωe4, ωe5, ωe6 = 0).Step S9: A low water level condition (TUL) of the intake has occurred, so the whole system is stopped, an alarm is given and the next control cycle is taken (ω e1 , ω e2 , ω e3 , ω e4 , ω e5 , ω e6 = 0).

S10 단계 : 한편, S1 단계에서, 슬레이브 인버터일때, 펌프가 최대 운전 회전수(ωeX_MAX)로 운전하고 있는지를 판단하여(ωeX≥ωeX_MAX), 펌프가 최대 운전 회전수(ωeX_MAX)로 운전하고 있으면 S11 단계로 넘어가고 그 이하에서 운전하면 다음 제어주기로 넘어간다.Step S10: On the other hand, in the step S1, when the slave inverter, it is determined whether the pump is operating at the maximum operating speed (ω eX_MAX ) (ω eX ≥ω eX_MAX ), the pump is running at the maximum operating speed (ω eX_MAX ) If yes, go to step S11 and if it runs below, go to the next control cycle.

S11 단계: 이 단계에서는 인버터의 출력전력(PoutX)를 식(1)를 이용하여 구하고 다음 제어주기로 넘어간다.Step S11: In this step, the output power P outX of the inverter is obtained by using Equation (1), and the process proceeds to the next control cycle.

상기한 저수위 검출방법에 의하여, 흡입부에 갈수센서를 사용하지 않고도 저수위가 발생하는 경우를 정확하게 검출하여 펌프를 보호하고 전체 시스템을 안전하게 운영할 수 있게 된다.By the low water level detection method described above, it is possible to accurately detect the case where low water level is generated without using a low water level sensor in the suction unit, thereby protecting the pump and safely operating the entire system.

도 1은 본 발명의 저수위 검출방법이 적용된 인버터 제어 블록도1 is an inverter control block diagram to which the low water level detection method of the present invention is applied.

도 2는 본 발명의 출력전력 연산부 블럭도Figure 2 is a block diagram of the output power calculation unit of the present invention

도 3은 본 발명의 저수위 검출방법의 순서도Figure 3 is a flow chart of the low water level detection method of the present invention

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 3상 입력 전원 2 : 인버터1: 3 phase input power 2: Inverter

2-1 : 정류부 2-2 : 평활용 커패시터2-1: rectifier 2-2: smoothing capacitor

2-3 : 인버터부 2-4 : 전류센서2-3: Inverter 2-4: Current Sensor

2-5 : V/f 제어기 2-6 : PWM 발생기2-5: V / f Controller 2-6: PWM Generator

2-7 : PID 제어기 2-8 : Slave 제어기2-7: PID Controller 2-8: Slave Controller

2-9 : 본 발명의 저수위 검출부2-9: Low water level detection unit of the present invention

2-10 : 3상/2상 변환기 2-11 : 출력전력 연산부2-10: three-phase / two-phase converter 2-11: output power calculator

3 : 토출부 압력센서 4 : 부스터 펌프3: discharge part pressure sensor 4: booster pump

Claims (3)

정류부와, Rectifier, 상기 정류부에서 정류된 직류전원을 평활하는 평활용 커패시터와, A smoothing capacitor for smoothing the DC power rectified in the rectifier, PWM 발생부에서 신호를 받아 상기 평활용 커패시터에서 평활된 직류 전원을 가변 주파수-가변 전압의 교류전원으로 변환시키는 인버터부를 포함하고,Including an inverter unit for receiving a signal from the PWM generator and converts the DC power smoothed in the smoothing capacitor to an AC power of a variable frequency-variable voltage, 상기 인버터부의 출력전원을 검출하는 전류센서와 A current sensor for detecting output power of the inverter unit; PID 제어기를 이용하여 인버터부의 펌프 회전수를 제어하는 슬레이브 제어기와, Slave controller for controlling the pump speed of the inverter unit using a PID controller, 상기 슬레이브 제어기의 출력인 슬레이브 인버터부의 펌프 회전수와 펌프의 현재 토출압력과 슬레이브 인버터부의 출력전력을 이용하여 저수위(TUL) 신호를 출력하는 저수위 검출부와, A low water level detecting unit for outputting a low water level (TUL) signal by using the pump rotation speed of the slave inverter unit, the output of the slave controller, the current discharge pressure of the pump, and the output power of the slave inverter unit; 상기 인버터부에서 출력되는 펌프 회전수를 입력받아 인버터의 출력전압을 결정하는 V/f 제어기와, A V / f controller which receives the pump rotation speed output from the inverter unit and determines an output voltage of the inverter; 상기 인버터부에 연결된 상기 전류센서에서 검출한 3상 전류를 2상 전류로 변환시키는 3상/2상 변환기와 연산부를 구비하여 펌프 흡입부의 저수위 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 인버터를 포함하는 부스터 펌프 시스템Booster pump including an inverter, characterized in that for detecting the low water level of the pump suction unit having a three-phase / two-phase converter and a calculation unit for converting the three-phase current detected by the current sensor connected to the inverter unit to a two-phase current system 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 출력전력은 하기의 식에 의해서 구해지는 것을 특징으로 하는 인버터를 포함하는 부스터 펌프 시스템The output power is a booster pump system comprising an inverter, characterized by the following formula
Figure 112009032636137-pat00076
Figure 112009032636137-pat00076
현재의 인버터가 마스터부 제어인지를 판단하는 S1 단계;Determining whether the current inverter is controlled by the master unit; 현재 펌프 시스템에서 펌프의 토출압력(Preal ),기준압력(Pset ), 펌프 시스템의 운전 회전수(∑ωeX)를 이용하여 저수위 조건인지를 판단하는 S2 단계;Step S2 of determining whether the low water level condition using the discharge pressure ( P real ), the reference pressure ( P set ) of the pump in the current pump system, the operating speed (∑ω eX ) of the pump system; 인버터의 출력전력(PoutX) 식
Figure 112009054480565-pat00077
을 이용하여 시스템 출력 전력을 연산하는 단계 S3 단계;
Inverter output power (P outX ) expression
Figure 112009054480565-pat00077
Calculating a system output power using the step S3;
상기 S3 단계에서 연산된 시스템 출력 전력(∑PoutX)이 설정전력( PTUL_ set )보다 작은지를 판단하는 S4 단계;Determining whether the system output power? P outX calculated in the step S3 is smaller than the set power P TUL_ set ; 펌프 시스템의 저수위 상태 유지시간(TTUL)를 증가 시키는 S5 단계;Step S5 of increasing the low water level maintenance time T TUL of the pump system; 펌프 시스템의 저수위 유지시간( TTUL )이 설정된 시간(Tset)에 도달했는지 판단하는 S7 단계;Step S7 of determining whether the low water level maintenance time T TUL of the pump system has reached a set time T set ; 펌프 시스템의 출력 전력(∑PoutX)이 설정전력(PTUL_ set )보다 작은 상태에서 저수위 유지시간( TTUL )이 설정된 시간 (Tset)에 도달한 경우, 저수위 상태라고 판단하는 S8 단계; Low water level holding time (T TUL ) when the output power (∑P outX ) of the pump system is smaller than the set power (P TUL_ set ). Step S8 of determining that the low water level state is reached when the set time T set is reached; 상기 S8 단계에서 저수위 상태라 판단되면, 펌프 시스템을 정지 및 경보를 발생하는 S9 단계;를 포함하여 이루어지는 인버터 부스터 펌프를 이용한 저수위 검출방법When the low water level is determined in the step S8, the step of stopping the pump system and generating an alarm; low water level detection method using an inverter booster pump comprising a
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