KR101183907B1 - Inverter booster pump system and method for controlling using this - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An inverter booster pump system equipped with pumps in a row and a control method thereof are provided to reduce power consumption as the pumps are optimally maintained with same output. CONSTITUTION: An inverter booster pump system comprises an pressure sensor(30), a pump unit(70), and a control unit(40). The pressure sensor measures the pressure of a supply pipe. The pump unit comprises a plurality of pumps connected in a row, and provides discharge power to the supply pipe. The control unit comprises an inverter and a controller. The inverter changes the driving frequency of each pump. The controller controls the pump unit.

Description

인버터 부스터 펌프 시스템 및 이를 이용한 인버터 부스터 펌프 시스템의 제어방법{Inverter booster pump system and method for controlling using this}Inverter booster pump system and method for controlling using this}

본 발명은 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수개의 펌프가 병렬연결된 펌프시스템과 이를 제어하기 위한 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a pump, and more particularly, to a pump system having a plurality of pumps connected in parallel and a control method for controlling the same.

부스터 펌프 시스템이란 2개의 시앙의 유도 전동기를 연결하여 만든 펌프시스템을 의미하는 것으로, 이러한 부스터 펌프 시스템은 아파트 단지나 빌딩, 주택건물 등에 광범위하게 사용되고 있다 .The booster pump system refers to a pump system made by connecting two induction motors of Xiang. These booster pump systems are widely used in apartment complexes, buildings, and residential buildings.

상기 부스터 펌프 시스템은 필요한 수압을 계산하여 부스터 펌프 시스템에 연결된 컨트롤러에 입력하면, 상기 컨트롤러는 PID제어 등을 통하여 현재의 압력을 설정압력과 대응될 수 있도록 일정하게 유지시켜 주는 역할을 하게 된다. When the booster pump system calculates the required water pressure and inputs it to the controller connected to the booster pump system, the controller plays a role of keeping the current pressure constant so as to correspond to the set pressure through PID control.

이때, 상기 전동기를 제어하기 위해서 인버터가 사용되고, 상기 인버터는 전압/주파수(V/F) 제어방식으로, 3상 주파수를 변화시켜 출력을 변화시키게 된다.In this case, an inverter is used to control the electric motor, and the inverter uses a voltage / frequency (V / F) control scheme to change an output by changing a three-phase frequency.

이와 같은 부스터 펌스 시스템의 제어방법은 대한민국 특허 제10-2033927호, 대한민국 특허 제10-0300305호 등에 개시되어 있다. The control method of such a booster pump system is disclosed in Republic of Korea Patent No. 10-2033927, Republic of Korea Patent No. 10-0300305.

그러나, 상기한 종래기술에 의한 부스터 펌프 시스템의 제어방법은 펌프를 구동함에 있어, 요구되는 용량을 펌핑할 수 있는 펌프들 중 최고 효율의 펌프를 구동하는 것이 아니라, 어느 하나의 펌프를 최대 펌핑량으로 구동하고, 초과하는 용량에 대해 나머지 펌프 또는 보조소형펌프를 구동하는 방법으로 제어하게 된다. 이에 따라, 종래기술에 의한 부스터 펌프 시스템의 경우 에너지효율이 좋지 않은 문제점이 있다.
However, the control method of the booster pump system according to the prior art described above does not drive the pump of the highest efficiency among pumps capable of pumping the required capacity in driving the pump, but the maximum pumping amount of any one pump. And the remaining pump or sub small pump for the excess capacity is controlled. Accordingly, in the case of the booster pump system according to the prior art there is a problem that the energy efficiency is not good.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 에너지효율이 우수한 인버터 부스터 펌프 제어방법을 제공하는 것이다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide an inverter booster pump control method excellent in energy efficiency.

특히, 본 발명의 목적은 양정에 크게 영향 받지 않는 환경에서, 부스터 펌프를 적절하게 제어하여 효율이 향상된 펌프 시스템 제어방법을 제공하는 것이다.
In particular, it is an object of the present invention to provide a pump system control method with improved efficiency by appropriately controlling a booster pump in an environment that is not significantly affected by a lift.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 사용공간으로 유체를 공급하기 위한 공급배관에 연결되어 유체를 토출시키기 위한 압력을 제공하고, 다수개가 병렬로 연결되어 사용되는 인버터 부스터 펌프에 있어서, 공급배관의 압력을 측정하기 위한 압력센서와, 다수개의 펌프가 병렬로 연결되어 상기 공급배관에 토출력을 제공하는 펌프유닛과, 상기 펌프유닛을 구성하는 각 펌프의 구동주파수를 가변시키기 위한 인버터와 상기 펌프유닛의 제어를 위한 컨트롤러를 포함하는 제어유닛을 포함하여 구성되고, 상기 제어유닛은 상기 압력센서에 의해 측정된 측정압력이 설정압력과 오차가 있는 경우, i) 이미 작동되고 있는 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 증가시키거나, 휴지중인 펌프를 추가적으로 작동시키고, 또는 ii) 이미 작동되고 있는 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 감소시키거나, 어느 하나의 펌프의 작동을 정지시키고, 상기 제어유닛은 작동되고 있는 적어도 하나 이상의 펌프가 연동하여 동일한 출력을 가지도록 제어한다. According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention is connected to a supply pipe for supplying a fluid to the use space to provide a pressure for discharging the fluid, a plurality of which are connected in parallel In the inverter booster pump, a pressure sensor for measuring the pressure of the supply pipe, a pump unit connected to the plurality of pumps in parallel to provide the output power to the supply pipe, drive frequency of each pump constituting the pump unit And a control unit including an inverter for varying the controller and a controller for controlling the pump unit, wherein the control unit includes: i) if the measured pressure measured by the pressure sensor has an error with the set pressure; Increase the drive frequency of at least one pump that is running, or Or ii) reduce the drive frequency of at least one pump already in operation, or stop the operation of any one of the pumps, and the control unit controls the at least one pump in operation to have the same output in conjunction. do.

상기 압력센서에 의해 측정된 측정압력이 설정압력 보다 작은 경우에, 상기 제어유닛은 총 N개의 펌프 중에서, 현재 작동되고 있는 n개의 펌프 출력의 합이 n+1개의 펌프의 최소출력과 같을 경우 1개의 펌프가 추가적으로 작동되도록 하고,When the measured pressure measured by the pressure sensor is smaller than the set pressure, the control unit is 1 when the sum of the n pump outputs currently operating among the total N pumps is equal to the minimum output of n + 1 pumps. Additional pumps

상기 압력센서에 의해 측정된 측정압력이 설정압력 보다 큰 경우에, 상기 제어유닛은 총 N개의 펌프 중에서, 현재 작동되고 있는 n개의 펌프의 최소출력이 n-1개의 펌프의 출력과 같을 경우 1개의 펌프를 작동중지시킨다. When the measured pressure measured by the pressure sensor is larger than the set pressure, the control unit is one of the total of N pumps, when the minimum output of the currently operating n pumps is equal to the output of the n-1 pumps. Stop the pump.

상기 제어유닛은 압력센서에 의해 측정된 측정압력과 설정압력을 비교하여 오차를 산정하고, 상기 오차를 가지고 피아이디(PID) 계산을 통해 출력값을 산정한다. The control unit calculates an error by comparing the measured pressure and the set pressure measured by the pressure sensor, and calculates the output value through the PID calculation with the error.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 사용공간으로 유체를 공급하기 위한 공급배관에 연결되어 유체를 토출시키기 위한 압력을 제공하고, 다수개가 병렬로 연결되어 사용되는 인버터 부스터 펌프의 제어방법에 있어서, 압력센서가 상기 공급배관의 압력을 측정하는 측정단계와, 압력센서에 의해 측정된 공급배관의 측정압력과 설정압력을 비교하는 비교단계와, 상기 비교단계에서 발생된 오차에 따라, i) 기 작동중인 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 감소 또는 어느 하나의 펌프의 작동을 정지시키거나 ii) 기 작동중인 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 펌프를 추가적으로 작동시키는 제어단계와, 상기 제어단계에 의해 제어된 후 작동되고 있는 나머지 다수개의 펌프가 서로 동일한 출력을 가지면서 설정압력에 대응되도록 제어하는 싱크단계를 포함하여 구성된다. According to another feature of the invention, connected to the supply pipe for supplying a fluid to the use space to provide a pressure for discharging the fluid, a plurality of the control method of the inverter booster pump used in parallel, pressure sensor According to the measuring step of measuring the pressure of the supply pipe, the comparison step of comparing the measured pressure and the set pressure of the supply pipe measured by the pressure sensor, and the error generated in the comparison step, i) at least Reducing the driving frequency of one or more pumps or stopping the operation of any one pump; or ii) increasing the driving frequency of the at least one pump that is already in operation or additionally operating the idle pump; The remaining multiple pumps operating after being controlled have the same output power and correspond to the set pressure. It is configured to include a lock control method comprising: sync.

상기 제어단계는, 상기 비교단계에서 측정압력과 설정압력을 비교한 결과, i) 측정압력이 설정압력보다 작은 경우, 기 작동중인 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 펌프를 추가적으로 작동시키고, ii) 측정압력이 설정압력보다 큰 경우, 기 작동중인 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 감소 또는 어느 하나의 펌프의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 한다. In the controlling step, as a result of comparing the measured pressure and the set pressure in the comparing step, i) when the measured pressure is less than the set pressure, the driving frequency of the at least one pump which is already in operation is increased or the pump being idle is additionally operated. , ii) when the measured pressure is greater than the set pressure, it is characterized in that the driving frequency of at least one or more pumps in operation is reduced or the operation of any one pump is stopped.

상기 제어단계는, 상기 비교단계에서 측정압력과 설정압력을 비교한 결과, i) 측정압력이 설정압력보다 작고 기 작동중인 n개의 펌프의 최대출력의 합이 설정압력 보다 큰 경우, 기 작동중인 n개의 펌프의 구동주파수를 증가시키고, ii) 측정압력이 설정압력보다 작고 기 작동중인 n개의 펌프의 최대출력의 합이 설정압력에 미치지 못하는 경우, 기 작동중인 n개의 펌프에 더하여 휴지중인 1개의 펌프를 추가적으로 작동시키며, iii) 측정압력이 설정압력보다 크고 기 작동중인 n개의 펌프의 최소출력의 합이 설정압력 보다 작은 경우, 기 작동중인 n개의 펌프의 구동주파수를 감소시키고, iv) 측정압력이 설정압력보다 크고 기 작동중인 n개의 펌프의 최소출력의 합이 설정압력 보다 큰 경우, 기 작동중인 n개의 펌프 중 어느 하나의 펌프의 작동을 정지시킨다. In the controlling step, when the measured pressure and the set pressure are compared in the comparing step, i) when the measured pressure is smaller than the set pressure and the sum of the maximum outputs of the n pumps being operated is greater than the set pressure, Increasing the driving frequency of the two pumps; Iii) if the measured pressure is greater than the set pressure and the sum of the minimum outputs of the n pumps in operation is less than the set pressure, reduce the drive frequency of the n pumps in operation and iv) If the sum of the minimum outputs of the n pumps in operation and greater than the set pressure is greater than the set pressure, the operation of any one of the n pumps in operation is stopped.

상기 제어단계에서, i) 휴지중인 1개의 펌프를 추가적으로 작동시키는 제어는 n+1개의 펌프의 최소출력이 기 작동중인 n개의 펌프의 출력과 같아지는 시점에서 이루어지고, ii) 작동중인 n개의 펌프 중 어느 하나의 펌프의 작동을 중지시키는 제어는 기 작동중인 n개의 펌프의 최소출력이 n-1개의 펌프의 출력과 같아지는 시점에서 이루어진다. In the controlling step, i) control to additionally operate one idle pump is performed at a point where the minimum output of n + 1 pumps is equal to the output of n pumps in operation, and ii) n pumps in operation. The control to stop the operation of any one of the pumps is made when the minimum output of the n pumps in operation is equal to the output of the n-1 pumps.

상기 싱크단계를 통하여 적어도 하나 이상의 펌프의 출력이 동일해진 후에, 압력센서가 상기 공급배관의 압력을 측정하는 측정단계로 돌아가 각단계를 반복하고, 상기 제어단계에서 펌프의 추가작동 또는 작동정지가 필요한 경우에는 기 작동중인 적어도 하나 이상의 펌프가 적정운전상태에 돌입한 후에 펌프가 추가적으로 작동하거나 또는 작동을 정지시키도록 하는 지연단계가 더 포함된다. After the output of at least one pump is equalized through the sinking step, the pressure sensor returns to the measuring step of measuring the pressure in the supply pipe and repeats each step, and further control or stoppage of the pump is necessary in the control step. In this case, after the at least one pre-operated pump enters a proper operation state, a delay step for causing the pump to be additionally operated or stopped is further included.

상기 제어단계에서는 상기 비교단계에서 계산된 상기 오차를 가지고 피아이디(PID) 계산을 통해 출력값을 산정된다.
In the control step, an output value is calculated through PID calculation with the error calculated in the comparison step.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 인버터 인버터 부스터 펌프 시스템 및 이를 이용한 인버터 부스터 펌프 시스템의 제어방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.In the inverter inverter booster pump system and the control method of the inverter booster pump system using the same according to the present invention as described above, the following effects can be expected.

본 발명에서는 서로 병렬로 연결된 다수개의 펌프가 제어유닛에 의해 서로 동일한 출력을 가지면서 최적치로 유지되도록 제어되므로, 전력소모를 줄일 수 있는 효과가 있다. In the present invention, since a plurality of pumps connected in parallel to each other is controlled to maintain the optimum value while having the same output to each other by the control unit, there is an effect that can reduce the power consumption.

특히, 본 발명에서는 어느 하나의 펌프가 최대 부하율로 구동된 후에 추가적인 펌프가 구동되는 것이 아니라, 다수개의 펌프가 서로 동일한 출력을 가지도록 적절하게 배분되어 구동되므로, 특정 펌프의 마모를 방지할 수 있는 효과도 기대할 수 있다. Particularly, in the present invention, the additional pump is not driven after any one pump is driven at the maximum load ratio, but a plurality of pumps are appropriately distributed and driven to have the same output with each other, thereby preventing wear of a specific pump. You can also expect the effect.

그리고, 본 발명에서는 인버터에 의해 부스터 펌프의 구동주파수가 증가되거나 감소되고, 구동주파수를 조절하는 과정에서 n개의 펌프의 출력이 n+1개의 펌프의 출력과 같아지는 순간 자연스럽게 어느 하나의 펌프를 더 기동시키거나 정지시키게 되므로, 특정 펌프에 과도한 토크가 가해지는 것이 방지될 수 있다.
In the present invention, the drive frequency of the booster pump is increased or decreased by the inverter, and at the time of adjusting the driving frequency, the output of the n pumps is equal to the output of the n + 1 pumps. By starting or stopping, excessive torque on a particular pump can be prevented.

도 1은 본 발명에 의한 인버터 부스터 펌프시스템의 바람직한 실시예의 구조를 개략적으로 보인 구조도.
도 2는 본 발명 실시예를 이용하여 부스터 펌프 시스템을 제어하는 방법을 순차적으로 보인 순서도.
도 3 및 도 4는 본 발명 실시예를 이용하여 부스터 펌프를 순차적으로 작동시키는 과정에서 발생되는 출력을 보인 그래프.
도 5는 기존의 개별펌프시스템을 이용하여 출력을 제어하는 경우의 압력, 전력 및 효율을 나타낸 그래프.
도 6는 본 발명에 의한 인버터 부스터 펌프시스템을 이용하여 출력을 제어하는 경우의 압력, 전력 및 효율을 나타낸 그래프.
도 7은 도 5 및 도 6에서 각각 나타낸 기존의 개별펌프시스템과 본 발명에 의한 인버터 부스터 펌프시스템의 효율을 비교한 그래프.
도 8은 도 5 및 도 6에서 각각 나타낸 기존의 개별펌프시스템과 본 발명에 의한 인버터 부스터 펌프시스템을 시험한 결과를 나타낸 표.
1 is a schematic structural view showing the structure of a preferred embodiment of an inverter booster pump system according to the present invention;
Figure 2 is a flow chart showing sequentially a method for controlling the booster pump system using an embodiment of the present invention.
3 and 4 are graphs showing the output generated in the process of sequentially operating the booster pump using an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a graph showing the pressure, power and efficiency in the case of controlling the output using a conventional individual pump system.
Figure 6 is a graph showing the pressure, power and efficiency when controlling the output using the inverter booster pump system according to the present invention.
7 is a graph comparing the efficiency of the conventional individual pump system shown in FIGS. 5 and 6 with the inverter booster pump system according to the present invention.
8 is a table showing the results of testing the existing individual pump system shown in Figures 5 and 6 and the inverter booster pump system according to the present invention.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 인버터 부스터 펌프 시스템 및 이를 이용한 인버터 부스터 펌프 시스템의 제어방법의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a specific embodiment of the inverter booster pump system and the control method of the inverter booster pump system using the same according to the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 의한 인버터 부스터 펌프시스템의 바람직한 실시예의 구조가 구조도로 도시되어 있다. 1 shows a structural diagram of a preferred embodiment of an inverter booster pump system according to the present invention.

이에 따르면, 본 발명 실시예에 의한 인버터 부스터 펌프시스템에는 유체를 보관하는 저수조(T1)가 구비되고, 상기 저수조(T1)에 채워진 유체는 아래에서 설명될 펌프유닛(70)에 의하여 유입배관(10)으로 유입되고, 유입배관(10)의 유체는 공급배관(20)을 통해 각 공간으로 배분된다. Accordingly, the inverter booster pump system according to the embodiment of the present invention is provided with a reservoir T1 for storing fluid, and the fluid filled in the reservoir T1 is introduced into the inlet pipe 10 by the pump unit 70 to be described below. Inflow to the), the fluid of the inlet pipe 10 is distributed to each space through the supply pipe (20).

이때, 상기 유입배관(10)으로부터 전달된 유체는 압력탱크(T2)에 잠시 보관될 수 있다. 상기 압력탱크(T2)는 상기 유체를 잠시 보관함으로써, 공급배관(20)을 통해 외부로 빠져나가는 유체의 압력이 급격하게 변화되는 것을 방지하는 역할을 한다. At this time, the fluid delivered from the inlet pipe 10 may be temporarily stored in the pressure tank (T2). The pressure tank (T2) serves to prevent a sudden change in the pressure of the fluid exiting the outside through the supply pipe 20 by temporarily storing the fluid.

한편, 상기 공급배관(20)에는 압력센서(30)가 구비된다. 상기 압력센서(30)는 상기 공급배관(20)을 통해 외부로 토출되는 유체의 압력을 측정하기 위한 것으로, 이를 위해 상기 압력센서(30)는 공급배관(20)의 배출구 쪽에 설치됨이 바람직하다. On the other hand, the supply pipe 20 is provided with a pressure sensor (30). The pressure sensor 30 is for measuring the pressure of the fluid discharged to the outside through the supply pipe 20, for this purpose, the pressure sensor 30 is preferably installed on the outlet side of the supply pipe (20).

상기 펌프유닛(70)에는 제어유닛(40)이 연결된다. 상기 제어유닛(40)은 상기 펌프에 공급되는 주파수를 변환하여 펌프의 회전수를 조절하거나, 또는 작동되는 펌프의 개수를 조절하여 결과적으로 출력되는 유체의 압력을 가변시키 위한 것으로, 본 실시예에서는 인버터모듈(60)과 컨트롤러(50)를 포함하여 구성된다. The control unit 40 is connected to the pump unit 70. The control unit 40 is to change the frequency supplied to the pump to adjust the rotational speed of the pump, or to adjust the number of pumps that are operated to change the pressure of the resulting fluid, in this embodiment It is configured to include an inverter module 60 and the controller 50.

상기 인버터모듈(60)은 상기 부스터 펌프에 연결되어 각각의 펌프의 구동주파수를 조절하게 되는데, 도 1에는 총 3개의 인버터(61,63,65)가 각각 별개의 펌프에 연결된다. 상기 인버터모듈(60)은 컨트롤러(50)의 명령신호에 따라 부스터 펌프의 구동주파수를 증가시키거나 감소시켜 결과적으로 펌프유닛(70)의 출력을 조절하게 된다. 이때, 상기 컨트롤러(50)로부터 전달되는 명령신호는 PWM(Pulse Wide Modulation)일 수 있다. The inverter module 60 is connected to the booster pump to adjust the driving frequency of each pump. In FIG. 1, a total of three inverters 61, 63, and 65 are connected to separate pumps, respectively. The inverter module 60 increases or decreases the driving frequency of the booster pump according to the command signal of the controller 50, and as a result, adjusts the output of the pump unit 70. In this case, the command signal transmitted from the controller 50 may be pulse wide modulation (PWM).

상기 컨트롤러(50)는 상기 인버터모듈(60)에 적절한 제어신호를 전달하여 펌프유닛(70)을 제어하는 것으로 압력센서(30)로부터 전달되는 측정압력과 설정압력을 비교하여 적절한 제어신호를 보내게 된다. 그리고, 상기 컨트롤러(50)는 아래에서 설명할 피아이디(PID) 제어와 같이 인버터 부스터 펌프 시스템을 구동하기 위한 전반적인 연산로직을 생성 또는 사용자로부터 입력받아 이를 통해 시스템을 제어하는 역할을 하게 된다. The controller 50 controls the pump unit 70 by transmitting an appropriate control signal to the inverter module 60 to compare the measured pressure and the set pressure transmitted from the pressure sensor 30 to send an appropriate control signal. do. In addition, the controller 50 generates an overall operation logic for driving the inverter booster pump system, such as PID control, which will be described below, or serves to control the system through the input from the user.

보다 정확하게는, 상기 제어유닛(40)은 상기 압력센서(30)에 의해 측정된 측정압력이 설정압력과 오차가 있는 경우, i) 이미 작동되고 있는 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 증가시키거나, 휴지중인 펌프를 추가적으로 작동시키고, 또는 ii) 이미 작동되고 있는 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 감소시키거나, 어느 하나의 펌프의 작동을 정지시키는 제어를 하게 된다. More precisely, if the measured pressure measured by the pressure sensor 30 is in error with the set pressure, i) increase the drive frequency of at least one pump already in operation, or Additionally operating the idle pump, or ii) reducing the drive frequency of at least one pump that is already in operation, or controlling to stop the operation of any one of the pumps.

즉, 공급배관(20)을 통하여 토출되는 유체의 압력이 원하는 설정압력 보다 작거나 큰 경우 이를 설정압력에 가깝도록 보정하는 동작을 제어유닛(40)을 통해 하게 되는 것이다. That is, when the pressure of the fluid discharged through the supply pipe 20 is smaller or larger than the desired set pressure, the control unit 40 performs an operation of correcting the pressure to be close to the set pressure.

이때, 상기 제어유닛(40)은 작동되고 있는 적어도 하나 이상의 펌프가 연동하여 동일한 출력을 가지도록 제어하게 된다. 이는 다수개가 서로 병렬 연결된 부스터 펌프가 가장 효율적으로 작동되도록 하기 위한 것으로, 그 구체적인 내용은 아래에서 다시 설명하기로 한다.
At this time, the control unit 40 is controlled so that at least one or more pumps being operated to have the same output. This is for the most efficient operation of a plurality of booster pumps connected in parallel with each other, the details of which will be described below.

이하에서는 인버터 부스터 펌프 시스템을 이용하여 시스템을 제어하는 방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of controlling the system using the inverter booster pump system will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명 실시예를 이용하여 부스터 펌프 시스템을 제어하는 방법을 순차적이 순서도로 도시되어 있다. 2 is a sequential flowchart illustrating a method of controlling a booster pump system using an embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 먼저 압력센서(30)는 압력센서(30)가 상기 공급배관(20)의 압력을 측정하게 된다.(S100) 이는 공급배관(20)을 통해 토출되는 유량을 측정하기 위한 것이다. As shown in the figure, the pressure sensor 30 first measures the pressure of the pressure sensor 30 in the supply pipe 20. (S100) This is for measuring the flow rate discharged through the supply pipe 20 will be.

그리고, 이와 같은 압력센서(30)에 의해 측정된 공급배관(20)의 측정압력과 설정압력을 비교하는 비교하게 된다.(S101) 이와 같은 비교연산은 상기 컨트롤러(50)에 의해 이루어지는 것으로, 비교한 결과 오차가 발생된 경우 아래와 같은 연산이 이루어진다. Then, the measured pressure and the set pressure of the supply pipe 20 measured by the pressure sensor 30 are compared. (S101) The comparison operation is performed by the controller 50. If an error occurs as a result, the following operation is performed.

즉, 상기 비교단계에서 발생된 오차에 따라, 만약 설정압력 보다 측정압력이 작은 경우에는 유량이 부족한 것이므로, 압력을 높여야 하고, 따라서 펌프의 구동주파수를 높이거나 추가적인 펌프를 기동시켜야 한다. That is, according to the error generated in the comparison step, if the measured pressure is less than the set pressure, because the flow rate is insufficient, the pressure must be increased, thus increasing the drive frequency of the pump or start the additional pump.

다시 말해, 먼저 이미 작동중인 n개의 펌프의 최대출력으로 가능한 압력(유량)과 설정압력(유량)을 비교하여(S102), 만약 n개의 펌프의 최대출력의 합이 설정압력 보다 큰 경우에는 이미 작동중인 n개의 펌프의 구동주파수를 증가시키게 된다.(S103) 이는, 추가적인 펌프의 기동이 없더라도 n개의 이미 작동중인 펌프를 제어하여 압력을 높여 원하는 유량을 얻을 수 있기 때문이다.In other words, first compare the possible pressure (flow rate) and the set pressure (flow rate) to the maximum output of the n pumps already in operation (S102), and if the sum of the maximum output of the n pumps is greater than the set pressure is already operating The driving frequency of the n pumps being increased is increased (S103). This is because the desired flow rate can be obtained by increasing the pressure by controlling the n already operating pumps without additional pump starting.

그리고, 앞서 이미 작동중인 n개의 펌프의 최대출력의 합과 설정압력을 비교하여(S102), 설정압력이 더 크다면, 이미 작동중인 펌프의 구동주파수 조절로 원하는 유량을 얻을 수 없으므로 추가적인 펌프의 기동이 필요하게 된다.(S104)And, comparing the sum of the maximum output of the n pumps already in operation and the set pressure (S102), if the set pressure is greater, the desired flow rate can not be obtained by adjusting the drive frequency of the pump already in operation, the additional pump start This is necessary. (S104)

이때, 아래에서 다시 설명할 바와 같이, n개의 펌프의 최대출력의 합과 설정압력을 비교하는 것이 아니라, 효율적인 측면과 펌프의 내구성 측면에서 보다 유리하도록 n+1개의 펌프의 최소출력이 설정압력과 동일하다면 추가적인 펌프를 기동시킬 수도 있다. At this time, as will be described again below, the minimum output of the n + 1 pump is set to the set pressure so as to be more advantageous in terms of efficiency and durability of the pump, rather than comparing the sum of the maximum output of the n pumps and the set pressure. If the same, additional pumps can be started.

보다 정확하게는, More precisely,

"n개의 펌프로 구동가능한 적정최대출력 = n+1개의 펌프의 최소출력""Maximum output power that can be driven by n pumps = n + 1 pump minimum power"

으로 미리 입력해 놓은 상태에서, 앞선 S102단계에서 'n개의 펌프로 구동가능한 적정최대출력<설정압력' 이라면, 현재 n개의 펌프 외에 추가적인 펌프를 기동시키게 되는 것이다.(이러한 계산은 아래 S110 단계에서 펌프의 구동 중지를 결정할 때도 동일하게 적용될 수 있다.)In the previous step, if the 'maximum output <set pressure' that can be driven by n pumps in the previous step S102, an additional pump is started in addition to the current n pumps. The same can be applied when determining the stop of driving.)

예를 들어, 각 펌프의 최소출력이 50%이고, 2개의 펌프가 구동중인 경우에, 상기 2개의 펌프의 적정최대출력은 3개의 펌프의 최소출력, 즉 150%과 같아지는 것이다. 따라서, 출력값이 부족하다면 우선 구동주파수를 증가시키다가, 2개의 펌프의 출력이 150%가 되는 순간 나머지 하나의 펌프를 추가적으로 구동시키게 되는 것이다.For example, when the minimum output of each pump is 50% and two pumps are running, the optimum maximum output of the two pumps is equal to the minimum output of three pumps, that is 150%. Therefore, if the output value is insufficient, the driving frequency is increased first, and when the output of the two pumps becomes 150%, the other pump is additionally driven.

반대로 입력 값을 통하여 펌프의 적정최대출력을 산출할 수도 있다. 보다 정확하게는,On the contrary, the optimum maximum output of the pump can be calculated from the input value. More precisely,

"n개의 펌프의 구동에 필요한 적정최대소모전력(입력) = n+1개의 펌프의 최소구동시 필요한 소모전력(입력)""Maximum power consumption (input) required for running n pumps = power consumption required for minimum operation of n + 1 pumps (input)"

을 통하여 적정최대소모전력(입력) 값을 미리 입력해 놓은 상태에서, 'n개의 펌프의 구동에 필요한 적정최대소모전력으로 가능한 압력(유량)<설정압력(유량)'이라면, 현재 n개의 펌프 외에 추가적인 펌프를 기동시키게 되는 것이다. With the maximum power consumption (input) value pre-input, the pressure (flow rate) <set pressure (flow rate) possible at the optimum maximum power consumption required for the operation of n pumps, An additional pump will be started.

물론, 상기 펌프의 적정최대출력 또는 적정최대소모전력은 실험데이터를 통해 미리 산정하여 입력할 수도 있다. 예를 들어, 상기 펌프의 마모속도, 전력소모량 등을 고려하여 가장 적절한 최대출력치를 산정하고 이를 설정압력과 비교하는 것이다. Of course, the optimum maximum output power or the optimum maximum power consumption of the pump may be calculated in advance through experimental data. For example, the most appropriate maximum output value is calculated in consideration of the wear rate of the pump, the amount of power consumed, and the like is compared with the set pressure.

또한, 퍼지이론을 적용하여, 펌프의 노후나 기타 환경 변화에 따라 특성이 변하게 될 경우 이에 능동적으로 대응하여 현재 구동되는 시스템이 최적화되도록 상기 제어유닛(40)을 설정할 수도 있다. In addition, by applying the fuzzy theory, the control unit 40 may be set to optimize the currently driven system in response to the characteristics change according to the aging of the pump or other environmental changes.

한편, 설정압력과 측정압력을 비교하여(S101) 측정압력이 더 큰 경우에는 이미 작동중인 n개의 펌프의 최소출력의 합을 설정압력과 비교하여(S110), 만약 설정압력이 더 크다면 이미 작동중인 펌프의 구동주파수를 감소시켜 유량을 줄여야 한다.(S111) 이는 이미 작동중인 n개 펌프로부터 발생되는 최소출력에 의한 압력 보다 설정압력이 더 크므로, 작동중인 펌프의 구동주파수를 줄이는 것으로 충분히 유량을 줄일 수 있기 때문이다.On the other hand, if the measured pressure is larger by comparing the set pressure and the measured pressure (S101), the sum of the minimum outputs of the n pumps already in operation is compared with the set pressure (S110). The flow rate should be reduced by reducing the driving frequency of the pump in operation. (S111) Since the set pressure is greater than the pressure due to the minimum output from the n pumps in operation, the flow rate is sufficiently reduced by reducing the driving frequency of the pump in operation. Because it can reduce.

예를 들어, 설정압력이 110%의 유량을 발생시키는 것이고, 측정된 유량이 120%이며, 각각 최소출력이 50%인 2개의 펌프가 작동중인 경우에, 초과된 10%의 유량은 2개의 펌프의 출력을 각각 5%씩 줄임으로써 설정치에 맞출 수 있게 되고, 각각 5%씩 출력을 줄이더라도 각 펌프는 50%의 출력을 갖게 되므로 최소출력의 범위 내이므로 가능하게 된다. For example, if the set pressure results in a flow rate of 110%, the measured flow rate is 120%, and two pumps with a minimum output of 50% each are in operation, the excess 10% flow rate will be two pumps. By reducing the output of each by 5%, it is possible to meet the set value. Even if the output is reduced by 5%, each pump will have 50% of output, so it is possible because it is within the range of the minimum output.

그리고, 이미 작동중인 n개의 펌프의 최소출력의 합을 설정압력과 비교했을 때(S110), 설정압력이 더 작다면, 이미 작동중인 n개의 펌프의 구동주파수를 줄여 출력을 떨어트리더라도 설정압력보다 높게 되므로 어느 하나의 펌프의 중지가 필요하게 된다.(S112)When the sum of the minimum outputs of the n pumps already in operation is compared with the set pressure (S110), if the set pressure is smaller, the output frequency is lower than the set pressure even if the output is reduced by reducing the driving frequency of the n pumps already in operation. Since it becomes high, it is necessary to stop either pump. (S112)

즉, 작동중인 n개의 펌프 중에서 어느 하나의 펌프의 기동을 중지시켜 결과적으로 n-1개의 펌프만을 구동하게 되는 것이다.That is, one of the n pumps in operation is stopped and as a result, only n-1 pumps are driven.

예를 들어, 변경된 설정압력이 141%의 유량을 발생시키는 것이고, 측정된 유량이 180%이며, 각각 최소출력이 50%인 3개의 펌프가 작동중인 경우에, 초과된 39%의 유량은 3개의 펌프의 출력을 각각 13%씩 줄여야 하나, 이렇게 되면 각 펌프는 47%의 출력을 갖게 되어 최소출력을 초과하게 된다. 따라서, 이 경우에는 3개의 펌프 중 어느 하나를 정지시키는 작동이 필요하게 된다.  For example, if the changed set pressure results in a flow rate of 141%, the measured flow rate is 180%, and three pumps with a minimum output of 50% are in operation, the excess 39% flow rate is three The pump outputs must be reduced by 13% each, but each pump will have a power output of 47%, exceeding the minimum output. In this case, therefore, an operation for stopping any one of the three pumps is required.

한편, 이와 같이 부스터 펌프의 출력을 조정하거나(S103,S111) 또는 기동되는 펌프의 개수를 조절하는 동작(S104,S112)을 거친 후에는, 작동되는 다수개의 펌프를 연동시켜 동일한 출력(구동주파수)를 갖도록 조절하는 싱크가 이루어진다.(S120) On the other hand, after adjusting the output of the booster pump (S103, S111) or the operation of adjusting the number of pumps (S104, S112) in this way, the same output (drive frequency) by interlocking a plurality of pumps that are operated The sink is adjusted to have a (S120).

이와 같은 싱크는 가장 효율적인 시스템의 구동을 위한 것으로, 이는 도 8에 도시된 표를 참조하여 설명하기로 한다. Such a sink is for driving the most efficient system, which will be described with reference to the table shown in FIG. 8.

도 8은 기존의 개별펌프시스템과 본 발명에 의한 인버터 부스터 펌프시스템을 시험한 결과를 나타낸 표로서, 좌측은 1개의 개별펌프시스템을 기준으로 실험한 값을 나태내고, 우측은 본 발명을 이용하여 2개의 펌프로 실험한 값을 나타낸다. 여기서 출력압력은 압력센서(30)에 의해 측정된 압력을 나타내고, 입력전력은 펌프를 구동하기 위해 들어간 전력을 의미하며, 가장 좌측의 구동주파수는 구동되는 펌프의 회전과 관계되는 주파수를 나타내고 있다. 그리고 효율은 출력압력을 입력전력으로 나눈 값이다. 8 is a table showing the results of testing the existing individual pump system and the inverter booster pump system according to the present invention, the left side represents the experimental value based on one individual pump system, the right side using the present invention The values tested with two pumps are shown. Here, the output pressure represents the pressure measured by the pressure sensor 30, the input power means the power entered to drive the pump, and the leftmost drive frequency represents the frequency related to the rotation of the driven pump. And efficiency is output pressure divided by input power.

이에 보듯이, 출력압력을 높이기 위해서는 펌프의 구동주파수를 높여 회전수를 증가시켜야 한다. As shown in the figure, in order to increase the output pressure, the driving frequency of the pump must be increased to increase the rotation speed.

이때 특정 값에서 두 실험예를 비교하기 위해, 출력압력이 2.63bar이 되는 지점을 살펴보면, 기존의 1펌프 시스템은 필요한 구동주파수가 60hz인 반면에, 본원발명의 경우 필요한 주파수가 40hz인 것을 알 수 있다. 본원발명의 경우가 보다 적은 구동주파수에서 같은 출력압력을 얻을 수 있음을 볼 수 있는데, 본원발명의 경우 2개의 펌프를 가지고 실험한 값이므로, 이를 토대로 효율을 정확하게 판단할 필요가 있다. At this time, in order to compare the two experimental examples at a specific value, looking at the point where the output pressure is 2.63bar, the conventional one pump system is required drive frequency is 60hz, while in the present invention it can be seen that the required frequency is 40hz have. It can be seen that the case of the present invention can obtain the same output pressure at a lower driving frequency. In the case of the present invention, since it is an experiment with two pumps, it is necessary to accurately determine the efficiency based on this.

효율과 관련된 입력전력은 펌프의 동력, 즉 축마력과 비례하고, 펌프의 상사법칙에 따르면 펌프의 축마력은 펌프의 회전수(구동주파수)의 세제곱에 비례하게 된다. 따라서, 앞선 예에서 본원발명의 효율을 계산하면, The input power related to efficiency is proportional to the power of the pump, that is, the shaft horsepower, and according to the similar law of the pump, the shaft horsepower of the pump is proportional to the cube of the rotational speed (driving frequency) of the pump. Therefore, when calculating the efficiency of the present invention in the previous example,

(40/60)3=0.296이고, (40/60) 3 = 0.296,

2개의 펌프이므로, 결과적으로 1개의 기존펌프시스템에 대비하여 대략 0.59 즉 59%의 전력이 소요되게 된다. With two pumps, this results in approximately 0.59 or 59% of the power of one conventional pump system.

이처럼, 1개의 펌프로 특정 압력을 구현하는 것에 비하여, 다수개의 펌프로 출력을 동일하게 배분하는 것이 효율측면에서 보다 우수한 것을 알 수 있다. 특히, 양정에 크게 영향을 받지 않고 유량이 중요한 환경에서 본 시스템이 보다 효율적으로 적용될 수 있다. As such, it can be seen that in terms of efficiency, it is more efficient to distribute the output to a plurality of pumps as compared to implementing a specific pressure with one pump. In particular, this system can be applied more efficiently in the environment where flow rate is important without being greatly affected by the head.

도 5 및 도 6에는 앞서 설명한 1개의 기존펌프시스템과 본원발명을 이용한 2개의 펌프시스템을 실험한 결과를 나타내고 있다. 여기서 효율은 출력압력/입력전력을 나타내는 것으로, 개략적인 효율을 표시하기 위한 것이다. 그리고 도 7에는 이들 두 경우의 효율을 비교한 그래프가 도시되어 있는데, 이에 보듯이 본원발명의 경우의 효율이 보다 우수한 것을 알 수 있다. 5 and 6 show the results of experiments with one conventional pump system described above and two pump systems using the present invention. In this case, the efficiency indicates an output pressure / input power and is intended to indicate a rough efficiency. 7 shows a graph comparing the efficiency of these two cases, as can be seen that the efficiency of the present invention is better.

이와 같은 제어단계를 정리하면 아래와 같다. 즉, 상기 제어단계는 상기 비교단계에서 측정압력과 설정압력을 비교한 결과,The above control steps are summarized below. That is, the control step is a result of comparing the measured pressure and the set pressure in the comparison step,

i) 측정압력이 설정압력보다 작고 기 작동중인 n개의 펌프의 적정최대출력이 설정압력 보다 큰 경우, 기 작동중인 n개의 펌프의 구동주파수를 증가시키고, i) If the measured pressure is less than the set pressure and the proper maximum output of the n pumps in operation is greater than the set pressure, increase the drive frequency of the n pumps in operation.

ii) 측정압력이 설정압력보다 작고 기 작동중인 n개의 펌프의 적정최대출력이 설정압력에 미치지 못하는 경우, 기 작동중인 n개의 펌프에 더하여 휴지중인 1개의 펌프를 추가적으로 작동시키며, ii) If the measured pressure is less than the set pressure and the proper maximum output power of the n running pumps does not reach the set pressure, one additional idle pump is started in addition to the running n pumps.

iii) 측정압력이 설정압력보다 크고 기 작동중인 n개의 펌프의 최소출력의 합이 설정압력 보다 작은 경우, 기 작동중인 n개의 펌프의 구동주파수를 감소시키고, iii) If the measured pressure is greater than the set pressure and the sum of the minimum outputs of the n pumps in operation is less than the set pressure, reduce the drive frequency of the n pumps in operation.

iv) 측정압력이 설정압력보다 크고 기 작동중인 n개의 펌프의 최소출력의 합이 설정압력 보다 큰 경우, 기 작동중인 n개의 펌프 중 어느 하나의 펌프의 작동을 정지시키게 되는 것이다. iv) If the measured pressure is greater than the set pressure and the sum of the minimum outputs of the n pumps in operation is greater than the set pressure, then one of the n pumps in operation is stopped.

이때, 펌프의 추가 기동이나 정지는 아래와 같이 이루어짐이 바람직하다. 즉, 상기 제어단계에서, At this time, the additional start or stop of the pump is preferably made as follows. That is, in the control step,

i) 휴지중인 1개의 펌프를 추가적으로 작동시키는 제어는, 기 작동중인 n개의 펌프의 출력이 n+1개의 펌프의 최소출력과 같아지는 시점에서 이루어지고, i) Control to additionally operate one idle pump is made when the output of the already running n pumps is equal to the minimum output of n + 1 pumps,

ii) 작동중인 n개의 펌프 중 어느 하나의 펌프의 작동을 중지시키는 제어는 기 작동중인 n개의 펌프의 출력이 n-1개의 펌프의 적정최대출력과 같아지는 시점에서 이루어지는 것이다. ii) The control to stop the operation of any one of the n pumps in operation is made when the output of the n pumps in operation is equal to the proper maximum output of n-1 pumps.

이는 앞서 살핀 바와 같이, 다수개가 병렬로 연결된 부스터 펌프 시스템의 경우 다수개의 펌프의 출력을 적절하게 배분하는 것이 보다 효율적이고, 그 기동 대수의 변환시점은 펌프의 최소출력을 가지고 선택하게 되는 것이다. This is more efficient in the case of booster pump systems in which many are connected in parallel, as shown above, and the distribution of the number of pumps is selected with the minimum output of the pump.

참고로, 도 3 및 도 4에는 각각 2개의 부스터펌프시스템과 3개의 부스터 펌프시스템을 이용하여, 부스터 펌프를 순차적으로 작동시키는 과정에서 발생되는 출력을 보인 그래프가 도시되어 있다. For reference, FIGS. 3 and 4 show graphs showing outputs generated by sequentially operating booster pumps using two booster pump systems and three booster pump systems, respectively.

이에 보듯이, 유량이 부족한 경유 특정 시점에서 n+1번째 펌프가 기동되고, 최종적으로는 각 펌프가 같은 출력을 가지고 작동되도록 유지된다. As can be seen, the n + 1 th pump is started at a specific point in the case of a gas flow shortage, and finally each pump is maintained to operate with the same output.

한편 다시 도 2로 돌아가면, 싱크 단계(S120)를 거친 후에는, 적정운정상태를 유지하게 된다.(S130) 적정운전상태란, 싱크를 통해 같은 출력을 갖게된 다수개의 부스터 펌프가 일정 시간 이상 기동되는 것으로, 압력센서(30)에 의해 출력을 재측정하기에 앞서 일정시간 출력이 유지되는 것이다. 이를 통해 반복된 제어과정에서 펌프의 출력이 급변하여 펌프가 손상되는 것을 방지할 수 있다. On the other hand, back to Figure 2, after the sink step (S120), and maintains the proper operation state (S130) In the proper operation state, a plurality of booster pumps having the same output through the sink for a predetermined time or more. By starting, the output is maintained for a predetermined time before the output is re-measured by the pressure sensor 30. This prevents the pump from being damaged due to a sudden change in the output of the pump during repeated control processes.

즉, 상기 제어단계에서 펌프의 추가작동 또는 작동정지가 필요한 경우에는 기 작동중인 적어도 하나 이상의 펌프가 적정운전상태에 돌입한 후에 펌프가 추가적으로 작동하거나 또는 작동을 정지시키도록 하는 지연단계가 더 포함될 수 있는 것이다. 물론 이러한 적정운전상태는 작업자의 선택 및 입력에 따라 다양한 조건에서 이루어질 수 있다. In other words, if the pump is required to further operate or stop in the control step, a delay step may be further performed so that the pump is additionally operated or stopped after the at least one pump which is already in operation enters the proper operation state. It is. Of course, such a proper operating state can be made under various conditions depending on the selection and input of the operator.

마지막으로, 상기한 과정이 반복되면서 설정압력과 측정압력이 가까워지도록 제어과정을 반복하게 된다. 즉, 상기 싱크단계를 통하여 적어도 하나 이상의 펌프의 출력이 동일해진 후에, 압력센서(30)가 상기 공급배관(20)의 압력을 측정하는 측정단계로 돌아가 각단계를 반복하게 되는 것이다. Finally, as the above process is repeated, the control process is repeated so that the set pressure and the measured pressure are close to each other. That is, after the output of at least one pump is equalized through the sinking step, the pressure sensor 30 returns to the measuring step of measuring the pressure of the supply pipe 20 and repeats each step.

한편, 상기 제어과정에서는 연동 PID제어가 활용될 수 있다. 즉, 상기 비교단계에서 계산된 상기 오차를 가지고 피아이디(PID) 계산을 통해 출력값을 산정하게 되는 것이데, 정확한 수학적 모델의 도출이 어려운 경우에는 Ziegler-Nichols 튜닝규칙에 의하여 피아이디 제어를 통한 튜닝도 가능하다. Meanwhile, in the control process, interlocked PID control may be utilized. That is, the output value is calculated through PID calculation using the error calculated in the comparing step. When it is difficult to derive an accurate mathematical model, tuning through PID control is performed by Ziegler-Nichols tuning rule. It is also possible.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above, but are defined by the claims, and those skilled in the art can make various modifications and adaptations within the scope of the claims. It is self-evident.

20: 공급배관 30: 압력센서
40: 제어유닛 70: 펌프유닛
20: supply piping 30: pressure sensor
40: control unit 70: pump unit

Claims (9)

사용공간으로 유체를 공급하기 위한 공급배관에 연결되어 유체를 토출시키기 위한 압력을 제공하고, 다수개가 병렬로 연결되어 사용되는 인버터 부스터 펌프에 있어서,
공급배관의 압력을 측정하기 위한 압력센서와,
다수개의 펌프가 병렬로 연결되어 상기 공급배관에 토출력을 제공하는 펌프유닛과,
상기 펌프유닛을 구성하는 각 펌프의 구동주파수를 가변시키기 위한 인버터와 상기 펌프유닛의 제어를 위한 컨트롤러를 포함하는 제어유닛을 포함하여 구성되고,
상기 제어유닛은 상기 압력센서에 의해 측정된 측정압력이 설정압력과 오차가 있는 경우, i) 이미 작동되고 있는 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 증가시키거나, 휴지중인 펌프를 추가적으로 작동시키고, 또는 ii) 이미 작동되고 있는 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 감소시키거나, 어느 하나의 펌프의 작동을 정지시키고,
상기 제어유닛은 작동되고 있는 적어도 하나 이상의 펌프가 연동하여 동일한 출력을 가지도록 제어함을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프 시스템.
In the inverter booster pump is connected to the supply pipe for supplying the fluid to the use space to provide a pressure for discharging the fluid, a plurality of them are connected in parallel,
A pressure sensor for measuring the pressure in the supply pipe,
A pump unit for connecting a plurality of pumps in parallel to provide a soil output to the supply pipe;
And a control unit including an inverter for varying a driving frequency of each pump constituting the pump unit and a controller for controlling the pump unit.
If the measured pressure measured by the pressure sensor is in error with the set pressure, i) increase the drive frequency of the at least one pump that is already in operation, or further operate the idle pump; or ii Reduce the drive frequency of at least one pump that is already running, or deactivate any one pump,
The control unit is an inverter booster pump system, characterized in that for controlling at least one pump in operation to have the same output.
제 1 항에 있어서, 상기 압력센서에 의해 측정된 측정압력이 설정압력 보다 작은 경우에, 상기 제어유닛은 총 N개의 펌프 중에서, 현재 작동되고 있는 n개의 펌프 출력의 합이 n+1개의 펌프의 최소출력과 같을 경우 1개의 펌프가 추가적으로 작동되도록 하고,
상기 압력센서에 의해 측정된 측정압력이 설정압력 보다 큰 경우에, 상기 제어유닛은 총 N개의 펌프 중에서, 현재 작동되고 있는 n개의 펌프의 최소출력이 설정압력과 보다 작을 경우 1개의 펌프를 작동중지시키는 것을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프 시스템.
According to claim 1, wherein when the measured pressure measured by the pressure sensor is less than the set pressure, the control unit of the total of N pumps, the sum of the n pump outputs currently operating of n + 1 pump If it is equal to the minimum output, let 1 pump run additionally,
If the measured pressure measured by the pressure sensor is greater than the set pressure, the control unit deactivates one pump if the minimum output of the currently operating n pumps out of the total N pumps is less than the set pressure. Inverter booster pump system, characterized in that.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어유닛은 압력센서에 의해 측정된 측정압력과 설정압력을 비교하여 오차를 산정하고, 상기 오차를 가지고 연동 피아이디(PID) 계산을 통해 출력값을 산정함을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프 시스템.
The method of claim 1 or 2, wherein the control unit calculates an error by comparing the measured pressure measured by the pressure sensor and the set pressure, and calculates the output value through the PID calculation with the error. Inverter booster pump system, characterized in that.
사용공간으로 유체를 공급하기 위한 공급배관에 연결되어 유체를 토출시키기 위한 압력을 제공하고, 다수개가 병렬로 연결되어 사용되는 인버터 부스터 펌프의 제어방법에 있어서,
압력센서가 상기 공급배관의 압력을 측정하는 측정단계와,
압력센서에 의해 측정된 공급배관의 측정압력과 설정압력을 비교하는 비교단계와,
상기 비교단계에서 발생된 오차에 따라, i) 기 작동중인 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 감소 또는 어느 하나의 펌프의 작동을 정지시키거나 ii) 기 작동중인 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 펌프를 추가적으로 작동시키는 제어단계와,
상기 제어단계에 의해 제어된 후 작동되고 있는 나머지 다수개의 펌프가 서로 동일한 출력을 가지면서 설정압력에 대응되도록 제어하는 싱크단계를 포함하여 구성되는 인버터 부스터 펌프 시스템의 제어방법.
In the control method of the inverter booster pump is connected to the supply pipe for supplying the fluid to the use space to provide a pressure for discharging the fluid, a plurality of them are connected in parallel,
A measuring step of measuring a pressure of the supply pipe by a pressure sensor;
A comparison step of comparing the measured pressure and the set pressure of the supply pipe measured by the pressure sensor;
Depending on the error generated in the comparison step, i) reduce the drive frequency of at least one pump in operation or stop the operation of any one pump, or ii) increase the drive frequency of at least one pump in operation or A control step for additionally operating the idle pump;
And a sink step of controlling the remaining plurality of pumps being operated after being controlled by the control step to correspond to the set pressure while having the same output to each other.
제 4 항에 있어서, 상기 제어단계는, 상기 비교단계에서 측정압력과 설정압력을 비교한 결과,
i) 측정압력이 설정압력보다 작은 경우, 기 작동중인 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 증가 또는 휴지중인 펌프를 추가적으로 작동시키고,
ii) 측정압력이 설정압력보다 큰 경우, 기 작동중인 적어도 하나 이상의 펌프의 구동주파수를 감소 또는 어느 하나의 펌프의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프 시스템의 제어방법.
The method of claim 4, wherein the control step, as a result of comparing the measured pressure and the set pressure in the comparison step,
i) if the measured pressure is less than the set pressure, increase the drive frequency of at least one pump that is already in operation or
ii) when the measured pressure is greater than the set pressure, the control method of the inverter booster pump system, characterized in that to reduce the drive frequency of at least one or more pumps in operation or to stop the operation of any one pump.
제 4 항에 있어서, 상기 제어단계는, 상기 비교단계에서 측정압력과 설정압력을 비교한 결과,
i) 측정압력이 설정압력보다 작고 기 작동중인 n개의 펌프의 적정최대출력이 설정압력 보다 큰 경우, 기 작동중인 n개의 펌프의 구동주파수를 증가시키고,
ii) 측정압력이 설정압력보다 작고 기 작동중인 n개의 펌프의 적정최대출력이 설정압력에 미치지 못하는 경우, 기 작동중인 n개의 펌프에 더하여 휴지중인 1개의 펌프를 추가적으로 작동시키며,
iii) 측정압력이 설정압력보다 크고 기 작동중인 n개의 펌프의 최소출력의 합이 설정압력 보다 작은 경우, 기 작동중인 n개의 펌프의 구동주파수를 감소시키고,
iv) 측정압력이 설정압력보다 크고 기 작동중인 n개의 펌프의 최소출력의 합이 설정압력 보다 큰 경우, 기 작동중인 n개의 펌프 중 어느 하나의 펌프의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프 시스템의 제어방법.
The method of claim 4, wherein the control step, as a result of comparing the measured pressure and the set pressure in the comparison step,
i) If the measured pressure is less than the set pressure and the proper maximum output of the n pumps in operation is greater than the set pressure, increase the drive frequency of the n pumps in operation.
ii) If the measured pressure is less than the set pressure and the proper maximum output power of the n running pumps does not reach the set pressure, one additional idle pump is started in addition to the running n pumps.
iii) If the measured pressure is greater than the set pressure and the sum of the minimum outputs of the n pumps in operation is less than the set pressure, reduce the drive frequency of the n pumps in operation.
iv) When the measured pressure is greater than the set pressure and the sum of the minimum outputs of the n pumps in operation is greater than the set pressure, the inverter booster pump characterized in that the operation of any one of the n pumps in operation is stopped. Control method of the system.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 제어단계에서,
i) 휴지중인 1개의 펌프를 추가적으로 작동시키는 제어는 n+1개의 펌프의 최소출력이 기 작동중인 n개의 펌프의 출력과 같아지는 시점에서 이루어지고,
ii) 작동중인 n개의 펌프 중 어느 하나의 펌프의 작동을 중지시키는 제어는 기 작동중인 n개의 펌프의 출력이 n-1개의 펌프의 적정최대출력과 같아지는 시점에서 이루어짐을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프 시스템의 제어방법.
The method of claim 5 or 6, wherein in the control step,
i) Control to additionally operate one idle pump is made when the minimum power of n + 1 pumps is equal to the output of n running pumps,
ii) Inverter booster pump, characterized in that the control to stop the operation of any one of the n pumps in operation is made when the output of the n pumps in operation is equal to the optimum maximum output of n-1 pumps. Control method of the system.
제 7 항에 있어서, 상기 싱크단계를 통하여 적어도 하나 이상의 펌프의 출력이 동일해진 후에, 압력센서가 상기 공급배관의 압력을 측정하는 측정단계로 돌아가 각단계를 반복하고, 상기 제어단계에서 펌프의 추가작동 또는 작동정지가 필요한 경우에는 기 작동중인 적어도 하나 이상의 펌프가 적정운전상태에 돌입한 후에 펌프가 추가적으로 작동하거나 또는 작동을 정지시키도록 하는 지연단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프 시스템의 제어방법.
8. The method of claim 7, wherein after the output of the at least one pump is equalized through the sinking step, the pressure sensor returns to the measuring step of measuring the pressure in the supply pipe and repeats each step, and adding the pump in the control step. If operation or shutdown is necessary, further control is provided for the inverter booster pump system further comprising a delay step for the pump to be started or stopped after at least one pump is in proper operating condition. Way.
제 8 항에 있어서, 상기 제어단계에서는 상기 비교단계에서 계산된 상기 오차를 가지고 연동 피아이디(PID) 계산을 통해 출력값을 산정함을 특징으로 하는 인버터 부스터 펌프 시스템의 제어방법.
9. The control method of claim 8, wherein the control step calculates an output value through a coordinated PID calculation with the error calculated in the comparing step.
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