KR101790874B1 - Pump consumption power calculation method at revolution per minute in inverter controlled water supply pump - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인버터로 회전수 제어되는 급수 펌프의 회전수에 따른 소비 전력을 계산하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 인버터를 이용하여 회전수 제어하는 펌프에 있어서, 펌프의 최고 회전수에서의 유량, 양정, 소비 전력을 유량 전 구간에 걸쳐 다수 개 측정하고, 이를 바탕으로 임의로 설정한 양정에서 펌프의 회전수별 소비 전력을 자동으로 계산하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 인버터를 이용하여 회전수 제어하는 급수용 펌프에서, 최고 회전수에서의 다수 개의 성능(유량, 양정, 소비 전력)만 측정하여도, 이를 바탕으로 임의의 양정에서 회전수 전 구간에 대한 소비 전력을을 자동으로 계산하는 방법을 제공하고자 한다.
이를 위해 본 발명에서는 펌프의 최고 회전수에서의 성능(유량, 양정, 소비 전력)을 다수 개 측정하고, 펌프의 상사법칙을 이용하여 임의의 양정에서의 회전수에 대한 소비 전력을 계산한다. 회전수에 대한 소비 전력의 관계식이 n차 방정식인 것과 다수 개의 계산점 중에서 세 개의 기준점을 바탕으로 차수 n을 구한다. 그런 다음, 회전수에 대한 소비 전력의 관계식을 완성함으로써 임의의 양정에서의 회전수에 대한 소비 전력을 구할 수 있다.
본 발명을 통해 펌프의 회전수에 대한 전력과 전력량을 구할 수 있을 뿐만 아니라, 다수 개의 펌프로 구성되는 부스터펌프 시스템의 경우에 각 펌프가 소비하는 전력을 실시간 계산함으로써 더욱 효과적으로 각각의 펌프를 제어할 수 있다는 효과가 있다.The present invention relates to a method of calculating power consumption according to the number of revolutions of a feed pump controlled by an inverter. More particularly, the present invention relates to a pump for controlling the number of revolutions by using an inverter, wherein a plurality of flow rates, headings, and power consumption at the maximum number of revolutions of the pump are measured over the entire flow rate range, To a method of automatically calculating the power consumption by the number of revolutions of the motor. According to the present invention, even if only a plurality of performances (flow rate, head, power consumption) at the maximum number of revolutions are measured in a water supply pump that controls the number of revolutions by using an inverter, We want to provide a method of automatically calculating power consumption.
To this end, in the present invention, a plurality of performance (flow rate, heading, power consumption) at the maximum rotational speed of the pump is measured and the power consumption for the rotational speed at an arbitrary heading is calculated by using the superposition principle of the pump. The degree of power consumption for the number of revolutions is the n-th order equation, and the degree n is obtained based on three reference points among a plurality of calculation points. Then, by completing the relational expression of the power consumption with respect to the number of revolutions, it is possible to obtain the power consumption with respect to the number of revolutions in an arbitrary head.
The present invention can not only calculate the power and the electric power with respect to the number of revolutions of the pump but also calculate the power consumed by each pump in the case of a booster pump system composed of a plurality of pumps to control each pump more effectively Can be effective.
Description
본 발명은 인버터로 회전수 제어되는 급수 펌프의 회전수에 따른 소비 전력을 계산하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 인버터를 이용하여 회전수 제어하는 펌프에 있어서, 펌프의 최고 회전수에서의 유량, 양정, 소비 전력을 유량 전 구간에 걸쳐 다수 개 측정하고, 이를 바탕으로 임의로 설정한 양정에서 펌프의 회전수별 소비 전력을 자동으로 계산하는 방법에 관한 것이다. 이를 통해 최고 회전수에서의 유량, 양정, 소비 전력에 대한 다수 개의 측정점만 있으면, 임의로 설정한 양정에서 펌프의 회전수에 대한 소비 전력을 알 수 있으므로 펌프의 효율적인 제어가 가능하다. The present invention relates to a method of calculating power consumption according to the number of revolutions of a feed pump controlled by an inverter. More particularly, the present invention relates to a pump for controlling the number of revolutions by using an inverter, wherein a plurality of flow rates, headings, and power consumption at the maximum number of revolutions of the pump are measured over the entire flow rate range, To a method of automatically calculating the power consumption by the number of revolutions of the motor. Thus, if there are a plurality of measurement points for the flow rate, heading, and power consumption at the maximum number of revolutions, it is possible to know the power consumption for the number of revolutions of the pump at the arbitrarily set head, thereby enabling efficient control of the pump.
급수 펌프 중에서 회전수 제어하는 대표적인 펌프는 부스터 펌프 시스템으로써, 이는 건물이나 아파트 등과 같이 다수의 사용자에 의해서 실시간으로 유량이 변하는 곳에서 일정한 양정(압력)을 제공하는 용도로 사용된다. 이를 위해서 다수 개의 펌프가 병렬로 연결되며, 각각의 펌프는 대수제어 혹은 회전수 제어를 받는다. 대수제어는 유량의 변화에 따라 가동하는 펌프의 대수를 결정하는 것이며, 회전수 제어는 대수제어와 병행 사용하며 인버터를 이용하여 특정 펌프 혹은 각각의 펌프를 회전수 제어하는 것이다. A typical pump that controls the number of revolutions in a feed pump is a booster pump system, which is used to provide a constant head (pressure) in a place where the flow rate changes in real time by a number of users such as a building or an apartment. To this end, a plurality of pumps are connected in parallel, and each pump is subjected to logarithmic control or rotational speed control. The logarithmic control is to determine the number of pumps operating according to the change in flow rate. The number of revolutions is used in parallel with the logarithmic control, and the number of revolutions of a specific pump or each pump is controlled by using an inverter.
급수 펌프 혹은 인버터로 제어하는 급수 펌프에서 소비 전력을 측정하기 위해서는 인버터에 제공되는 전류의 전압과 전류를 측정해야 한다. 이를 위해서 별도의 전압계와 전류계를 인버터의 회로 내부에 삽입하거나 혹은 별도로 연결해야 한다. 인버터를 이용하여 회전수 제어하는 궁극적인 목적이 전력을 저감하는 것이기 때문에 실시간으로 펌프의 소비전력을 파악하는 것은 상당히 중요하다. In order to measure the power consumption from a feed pump controlled by a feed pump or an inverter, the voltage and current of the current supplied to the inverter should be measured. To do this, a separate voltmeter and ammeter must be inserted into the circuit of the inverter or connected separately. It is very important to understand the power consumption of the pump in real time because the ultimate purpose of controlling the number of revolutions using the inverter is to reduce the power.
특히, 여러 대의 펌프를 배관에 병렬로 연결하여 사용하는 부스터펌프 시스템에서는, 각각의 펌프가 소비하는 전력을 실시간 측정함으로써 가장 효과적으로 제어하는 것이 가능하게 된다. 즉, 다수의 펌프를 가동할 때에 각 펌프의 회전수에 따른 소비 전력을 바탕으로 합산 소비전력이 가장 적게 소요되는 조합을 찾을 수가 있다. Particularly, in a booster pump system in which a plurality of pumps are connected in parallel to a pipe, the electric power consumed by each pump can be measured in real time, thereby enabling the most effective control. That is, when a plurality of pumps are operated, it is possible to find a combination that consumes the smallest total power consumption based on the power consumption corresponding to the number of revolutions of each pump.
본 발명에서는 인버터를 이용하여 회전수 제어하는 급수용 펌프에서, 최고 회전수에서의 다수 개의 성능(유량, 양정, 소비 전력)만 측정하여도, 이를 바탕으로 임의의 양정에서 회전수 전 구간에 대한 소비 전력을을 자동으로 계산하는 방법을 제공하고자 한다. 이를 통해 회전수 제어하는 펌프를 더욱 효과적으로 제어할 수 있도록 하는 것이다. According to the present invention, even if only a plurality of performances (flow rate, head, power consumption) at the maximum number of revolutions are measured in a water supply pump that controls the number of revolutions by using an inverter, We want to provide a method of automatically calculating power consumption. So that the pump controlling the rotation speed can be more effectively controlled.
본 발명에서는 펌프의 최고 회전수에서의 성능(유량, 양정, 소비 전력)을 다수 개 측정하고, 펌프의 상사법칙을 이용하여 임의의 양정에서의 회전수에 대한 소비 전력을 계산한다. 회전수에 대한 소비 전력의 관계식이 n차 방정식인 것과 다수 개의 계산점 중에서 세 개의 기준점을 바탕으로 차수 n을 구한다. 그런 다음, 회전수에 대한 소비 전력의 관계식을 완성함으로써 임의의 양정에서의 회전수에 대한 소비 전력을 구할 수 있다.In the present invention, a plurality of performance (flow rate, heading, power consumption) at the maximum number of revolutions of the pump is measured, and power consumption for the number of revolutions at an arbitrary heading is calculated using the superposition rule of the pump. The degree of power consumption for the number of revolutions is the n-th order equation, and the degree n is obtained based on three reference points among a plurality of calculation points. Then, by completing the relational expression of the power consumption with respect to the number of revolutions, it is possible to obtain the power consumption with respect to the number of revolutions in an arbitrary head.
본 발명을 통해 인버터를 이용하여 회전수 제어되는 펌프에서, 최고 회전수에서 측정한 다수 개의 성능(유량, 양정, 소비 전력) 측정점만으로도 임의로 설정한 양정에서의 회전수에 대한 소비 전력을 계산할 수 있다. 이를 통해 펌프가 소비하는 전력과 전력량을 구할 수 있을 뿐만 아니라, 다수 개의 펌프로 구성되는 부스터펌프 시스템의 경우에 각 펌프가 소비하는 전력을 실시간 계산함으로써 더욱 효과적으로 각각의 펌프를 제어할 수 있다는 효과가 있다. In the pump controlled by the inverter using the inverter according to the present invention, it is possible to calculate the power consumption with respect to the number of revolutions in the head, which is arbitrarily set by a plurality of performance points (flow rate, head, power consumption) . In addition to the power consumption and power consumption of the pump, it is possible to control each pump more effectively by calculating the power consumed by each pump in the case of a booster pump system composed of a plurality of pumps have.
도 1. 인버터 제어 급수 펌프.
도 2. 최고 회전수에서 펌프의 성능.
도 3. 최고 회전수에서 펌프의 전력 대비 양정.
도 4. 최고 회전수에서의 각 측정점으로부터 상사 법칙을 이용한 임의 양정에서의 펌프의 전력 계산.
도 5. 임의로 설정한 양정에서 회전수에 대한 전력.
도 6. 임의로 설정한 양정에서 회전수에 대한 전력의 n차 방정식의 차수를 구하는 방법을 설명하기 위한 도.
도 7. 임의로 설정한 양정에서 임의 회전수에 대한 전력을 구하는 방법을 설명하기 위한 도.
도 8. 본 발명의 흐름도.Figure 1. Inverter controlled feedwater pump.
Figure 2. Pump performance at maximum speed.
Figure 3. Head-to-head pump power at maximum speed.
Figure 4. Calculation of the pump power at any head using the upper-law from each measurement point at the highest rpm.
Figure 5. Power for the number of revolutions in a set head.
Fig. 6 is a diagram for explaining a method of obtaining the order of the nth-order equation of power with respect to the number of revolutions in the arbitrarily set head.
Fig. 7 is a diagram for explaining a method of obtaining power with respect to an arbitrary number of revolutions in an arbitrarily set head;
8. A flow chart of the present invention.
도 1은 인버터 제어 급수 펌프를 나타낸 도면이다. 도시한 바에서, 펌프(10)는 인버터(20)에 의해서 회전수 제어되며, 토출 배관에 장착된 압력센서(30)의 압력값을 측정하여, 설정한 압력이 되도록 각 펌프(10)를 회전수 제어한다. 본 발명은 인버터(20)로 회전수 제어되는 펌프(10)의 회전수에 대한 전력을 자동으로 계산하는 방법이다. 펌프는 통상 최고 회전수로 작동하면서 사용 유량에 따라 양정(압력)이 결정되는데, 인버터(20)로 회전수 제어되는 펌프(10)는 유량이 변하더라도 임의로 설정한 양정을 유지하도록 회전수 제어된다. 1 is a view showing an inverter control feedwater pump. As shown in the figure, the
인버터(20)로 회전수 제어하는 목적은 전력을 줄이기 위해서이다. 통상 인버터(20)로 회전수 제어를 하게 되면, 최고 회전수로 펌프를 구동할 때보다 상당 부분 전력을 줄인다. 실제로 회전수 제어되는 펌프가 구동될 때에 소비되는 전력을 실시간으로 알기 위해서는 인버터에 전류계와 전압계의 회로적인 기능이 부가되어야 가능하다. 일반적인 가전제품은 정격전력이 존재하나, 인버터 제어되는 펌프는 정격전력이 존재하지 않고 회전수에 따라 실시간으로 소비전력이 변화한다. The purpose of controlling the rotation speed by the
본 발명에서는 인버터에 전류계나 전압계의 회로를 부가하지 않고도, 최고 회전수에서 측정한 양정, 유량, 소비전력만 있어도 임의로 설정한 양정에서 회전수에 대한 소비 전력을 자동으로 계산하는 것을 그 목적으로 한다. 이를 통해 인버터로 제어하는 회전수만 갖고도 펌프의 실시간 소비전력을 알 수 있으며, 이값에 사용 시간만 감안하면 총 전력량을 구하는 것이 가능하다. 이에 대한 상세한 설명을 하기에서 하고자 한다. The object of the present invention is to automatically calculate the power consumption for the number of revolutions at an arbitrarily set heading, even if there is no ammeter, flow rate, or power consumption measured at the maximum number of revolutions, without adding an ammeter or voltmeter circuit to the inverter . Therefore, real-time power consumption of the pump can be known with only the number of revolutions controlled by the inverter, and it is possible to obtain the total amount of power by considering the use time only. A detailed description will be given below.
도 2는 최고 회전수에서 펌프의 성능을 나타낸 도면이다. 통상적으로 최고 회전수는 60Hz이지만, 본 발명은 최고 회전수의 크기에 영향을 받지 않는다. 즉, 그 펌프의 특정 회전수에서의 펌프의 성능만 있으면 임의의 양정(H)에서 회전수별 소비전력(P)을 계산하는 것이 가능하다. 도시한 바에서, 최고 회전수에서 펌프의 양정(H)은 유량(Q)이 증가함에 따라 감소하고, 소비전력(P)은 유량(Q)이 커짐에 따라 증가한다. 도시한 바의 각 측정점들은 각각의 유량(Q0~Q7)에서 실제로 측정한 양정(H0~H7)과 전력(P0~P7)이다. 이러한 펌프의 성능은 양정(H)을 고정하여 측정하는 것이 아니라, 배관의 밸브를 조절하여 유량(Q)을 조정함에 따라 자유롭게 양정(H)을 측정한 것이다. 2 is a graph showing the performance of the pump at the maximum number of revolutions. Typically, the maximum number of revolutions is 60 Hz, but the present invention is not affected by the maximum number of revolutions. That is, it is possible to calculate the power consumption P by the number of revolutions in an arbitrary head H if the performance of the pump at the specific number of revolutions of the pump is satisfied. As shown in the figure, at the maximum rotation speed, the head H of the pump decreases as the flow rate Q increases, and the power consumption P increases as the flow rate Q increases. The measurement points shown in the figure are the head (H 0 ~H 7 ) and power (P 0 ~P 7 ) actually measured at each flow rate (Q 0 ~Q 7 ). The performance of such a pump is not measured by fixing the head H, but is a measure of the head H freely as the flow Q is adjusted by adjusting the valve of the piping.
최고 회전수에서 실제로 측정한 측정값을 바탕으로 전력과 양정의 관계로 표현 한 것이 도 3이다. 즉, 도 3은 최고 회전수에서 펌프의 전력(P) 대비 양정(H)을 나타낸 도면이다. 도 2에 도시한 도면에서 양정(H)과 소비 전력(P)을 유량(Q)에 대해서 나타내었는데, 유량(Q)을 배제하여 도 3과 같은 양정(H)에 대한 소비 전력(P) 관계를 나타낼 수 있다. 도시한 바에서, 양정(H)이 감소할수록 소비 전력(P)이 증가함을 알 수 있다. 이는, 양정(H)이 감소할수록 유량(Q)이 증가하므로 양정(H) 감소에 따른 영향보다 유량(Q)의 증가에 따른 영향이 소비 전력(P)에 더 많이 작용하였음을 의미한다. Figure 3 shows the relationship between power and heading based on measured values actually measured at the maximum number of revolutions. That is, FIG. 3 is a graph showing the head H versus the pump power P at the maximum number of revolutions. 2, the head H and the power consumption P are shown with respect to the flow rate Q. However, the flow rate Q is excluded, and the power consumption P relationship with respect to the head H as shown in Fig. 3 Lt; / RTI > As can be seen, the power consumption P increases as the head H decreases. This means that the influence of the increase of the flow Q on the power consumption P is greater than the influence of the decrease of the head H because the flow Q increases as the head H decreases.
도 2와 도 3에 도시한 바에서, 양정이 최고인 점(H0)에서의 유량은 0이나 소비 전력(P)은 0이 아님을 알 수 있다. 이 지점은 체절점으로써 유량(Q)은 0이나 최고의 양정(H0)을 유지하기 위한 최소한의 소비 전력(P0)을 필요로 하는 지점이다. 도시한 바에서 각 측정점(0~7)은 실제로 측정한 측정값이며, 일부 측정점(0, 3, 6)에 대해서만 양정(H0, H3, H6)과 전력(P0, P3, P6)을 표시하였다. 2 and 3, it can be seen that the flow rate at the point at which the head is highest (H 0 ) is 0, but the power consumption (P) is not 0. This point is the point at which the flow (Q) is zero, or the minimum power consumption (P 0 ) required to maintain the highest head (H 0 ). Each measurement point (0-7) in the illustrated bars are actually measured values measured, some of the measurement points (0, 3, 6) to only lift (H 0, H 3, H 6) and the power (P 0, P 3, P 6 ).
도 4는 최고 회전수에서의 각 측정점으로부터 상사 법칙을 이용한 임의 양정에서의 펌프의 전력 계산을 나타낸 도면이다. 도시한 바에서 각 측정점(0, 1, 2,...)들은 펌프의 최고 회전수에서 실제로 측정한 값들이다. 임의로 설정한 양정(H')에서 앞의 각 측정점(0, 1, 2,...)에 대응하는 계산점(0', 1', 2',...)을 구하기 위해서 펌프의 상사법칙을 이용한다. 펌프의 상사법칙은 유량(Q), 양정(H), 전력(P)과 회전수(f)의 관계에 관한 것으로, 유량(Q)은 회전수(f)에 비례하고, 양정(H)은 회전수(f)의 제곱에 비례하며 전력(P)은 회전수(f)의 3 제곱에 비례하는 것을 말한다. 임의로 설정한 양정 H'에서, 각 측정점(0, 1, 2,...)에 대응하는 회전수(f')는 다음의 수학식 1로 구할 수 있다. Fig. 4 is a diagram showing the power calculation of the pump in the arbitrary heading using the upper-limit rule from each measurement point at the maximum number of revolutions. In the figure, each measuring point (0, 1, 2, ...) is the actual measured value at the maximum number of rotations of the pump. In order to obtain calculation points (0 ', 1', 2 ', ...) corresponding to the preceding measurement points (0, 1, 2, ...) in the arbitrarily set head H' . The proportional law of the pump relates to the relationship between the flow rate Q, the head H, the electric power P and the rotational speed f. The flow Q is proportional to the rotational speed f, Is proportional to the square of the revolution (f) and the power (P) is proportional to the third power of the revolution (f). In the head H 'arbitrarily set, the number of rotations f' corresponding to each measurement point (0, 1, 2, ...) can be found by the following equation (1).
이렇게 구한 회전수 f'을 최고 회전수 f에서의 전력(P)과 상사법칙을 이용하면, 각각의 회전수 f'에 대응하는 각각의 전력(P')을 다음의 수학식 2를 이용하여 구할 수 있다. Using the power (P) at the maximum number of revolutions f and the superposition rule, the power (P ') corresponding to the number of revolutions f' is obtained using the following equation (2) .
상기의 수학식 2에 수학식 1을 대입하면, 다음의 수학식 3이 된다. Substituting Equation (1) into Equation (2) results in Equation (3).
즉, 최고 회전수에서 측정한 다수 개의 측정점(0, 1, 2,...)으로부터, 펌프의 상사법칙을 이용하여, 각각의 측정점(0, 1, 2,...)들에 기인하는 여러 점들을 계산할 수 있는데, 그 중에서 임의로 설정한 양정 H'을 만족시키는 다수 개의 점(0', 1', 2',...)과 그 점들의 전력(P'0, P'1, P'2,...) 및 회전수(f')를 구할 수 있는 것이다. 도 4에 도시한 바에서, 측정점 1, 2, 3,... 등은 회전수(f)가 최고 회전수 일 때에 실제로 유량(Q)에 대한 양정(H) 및 전력(P)을 측정한 점들이며, 계산점 1', 2', 3',... 등은 측정점(0, 1, 2,...)의 정보를 바탕으로 상사법칙을 이용해서 임의로 설정한 양정(H')에서의 전력(P') 및 회전수(f')를 구한 것이다. (0, 1, 2, ...) from the plurality of measurement points (0, 1, 2, ...) measured at the highest rotation speed, (0 ', 1', 2 ', ...) and power (P' 0 , P ' 1 , P) of the points satisfying an arbitrarily set head H' 2 , ...) and the number of revolutions (f '). 4, measurement points 1, 2, 3, ... and the like measure the head H and the power P with respect to the flow rate Q when the number of revolutions f is the maximum number of revolutions (1), 2 ', 3', and so on are calculated based on the information of the measurement points (0, 1, 2, ...) (P ') and the number of revolutions (f').
도 4에 도시한 바에서, 각 측정점(0, 1, 2,...)은 회전수(f)가 최고 회전수로 일정하고, 계산점(0', 1', 2',...)은 회전수(f')가 각기 다르다. 도시한 바의 계산점(0', 1', 2',...)들로부터 임의로 설정한 양정 H'을 만족시키는 조건에서, 회전수(f')에 따른 전력(P')의 관계를 나타낼 수 있다. 즉, 각 계산점(0', 1', 2',...)들은 각기 회전수(f')와 전력(P')이 다르므로 이를 그래프로 나타낼 수 있다. 4, the calculation points (0 ', 1', 2 ', ...) are set such that the number of rotations f is constant at the maximum number of rotations, (F ') are different from each other. (P ') according to the number of revolutions (f') under the condition satisfying the head H 'arbitrarily set from the calculation points (0', 1 ', 2', ...) . That is, since each of the calculation points (0 ', 1', 2 ', ...) has a different number of rotations (f') and power (P '), it can be expressed in a graph.
도 5는 임의로 설정한 양정에서 회전수에 대한 전력을 나타낸 도면이다. 상기의 과정을 거치면 임의로 설정한 양정 H'에서 몇몇 지점(0', 1', 2',...)에서의 회전수(f'0, f'1, f'2,...)와 전력(P'0, P'1, P'2,...)을 알 수 있다. 하지만, 본 발명의 목적은 여기에서 그치지 않고, 임의로 설정한 양정 H'에서 임의의 회전수(f'i)에 대한 전력(P'i)을 구하는 것이므로, 이에 대한 방법은 하기에서 상세히 설명한다. 도시한 바에서 각각의 계산점(0', 1', 2',...)을 연결한 곡선(G)의 방정식을 구하면, 각 계산점(0', 1', 2',...) 사이의 회전수(f')에 대한 전력(P')을 구할 수 있다. 각 계산점(0', 1', 2',...)을 연결한 곡선(G)의 방정식은 회전수 f'이 0일 때의 전력인 상수 A를 포함하여 다음의 수학식 4로 표현할 수 있다. FIG. 5 is a graph showing power versus the number of revolutions in an arbitrarily set head; FIG. (F ' 0 , f' 1 , f ' 2 , ...) at some points (0', 1 ', 2', ...) The power (P ' 0 , P' 1 , P ' 2 , ...) can be known. However, the purpose of the present invention is not limited to this, but the power P ' i for an arbitrary number of rotations (f' i ) is determined in the arbitrary set head H '. (1 ', 2', ...) is obtained from the calculation points (0 ', 1', 2 ', ...) (P ') with respect to the number of revolutions (f'). The equation of the curve G connecting each calculation point (0 ', 1', 2 ', ...) can be expressed by the following
도 6은 임의로 설정한 양정에서 회전수에 대한 전력의 n차 방정식의 차수를 구하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 상기의 수학식 4에 포함된 차수 n을 구하기 위한 것으로, 먼저 계산점(0', 1', 2',...) 중에서 세 개의 점(0', 3', 6')을 선택한다. 상기 세 개의 점(0', 3', 6')은 임의로 선택한 것이며, 바람직하게는 계산점(0', 1', 2',...) 중에서 적당한 간격을 유지하는 세 개의 점을 선택하는 것이 바람직하다. 이 세 개의 점(0', 3', 6') 사이의 관계를 바탕으로 하여 다음의 수학식 5를 이용하여 차수 n을 구할 수 있다. FIG. 6 is a diagram for explaining a method of obtaining the degree of the n-th order equation of electric power with respect to the number of revolutions in an arbitrarily set head. (0 ', 3', 6 ') among the calculation points (0', 1 ', 2', ...) to obtain the order n included in the above Equation (4). The three points (0 ', 3', 6 ') are arbitrarily selected, and it is preferable to select three points which maintain an appropriate interval among the calculation points (0', 1 ', 2' desirable. Based on the relationship between these three points (0 ', 3', 6 '), the order n can be obtained using the following equation (5).
도 7은 임의로 설정한 양정에서 임의 회전수에 대한 전력을 구하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 임의의 회전수(f'i)에 대응하는 전력(P'i)을 구하기 위해서, 상기에서 회전수(f')에 대한 전력 곡선(G)의 차수인 n을 구하였으므로, 이를 이용하면 임의의 회전수(f'i)에서의 전력(P'i)을 구할 수 있다. 앞의 수학식 4에서의 상수 A를 구하지 않고도, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 도 7에 도시한 바와 같이 앞에서 구한 계산점(0', 1', 2',...) 중에서 두 개의 기준점(0', 3')을 이용한다. 두 개의 기준점(0', 3')은 임의로 선정하여도 무방하나, 바람직하게는 임의의 설정 양정(H')을 만족하는 최소한의 회전수(f'0)에 해당하는 점(0')과 적당한 간격을 유지하는 또 하나의 점을 선정하는 것이 바람직하다. FIG. 7 is a diagram for explaining a method of obtaining power with respect to an arbitrary number of revolutions in an arbitrarily set head. In order to obtain the power P ' i corresponding to an arbitrary number of rotations f' i , n, which is the order of the power curve G with respect to the number of rotations f ', is obtained. The power P ' i at the number (f' i ) can be obtained. In order to achieve the object of the present invention, the calculation points (0 ', 1', 2 ', ...) obtained in the above-described manner, as shown in FIG. 7, (0 ', 3'). The two reference points (0 ', 3') may be arbitrarily selected, but it is preferable that a point (0 ') corresponding to a minimum number of rotations (f' 0 ) satisfying an arbitrary set head It is preferable to select another point that maintains an appropriate gap.
구하고자 하는 점 i'과 두 개의 기준점(0', 3')의 회전수(f') 및 전력(P') 사이에는 다음의 수학식 6이 성립한다. The following equation (6) is established between the point i 'to be found and the number of rotations (f') and power (P ') of the two reference points (0', 3 '
상기 수학식 6을 통해 임의의 회전수(f'i)에서의 전력(P'i)을 구할 수 있다. 즉, 최고 회전수에서 실제로 측정한 다수 개의 유량(Q0, Q1, Q2,...)에 대한 양정(H0, H1, H2,...)과 전력(P0, P1, P2,...) 값만 있으면, 임의로 설정한 양정(H')에서 펌프의 회전수(f'i)에 대한 전력(P'i)을 계산할 수 있는 것이다. 이를 통해 전류계와 전압계가 없어도, 단순히 인버터에서 제공하는 회전수만 갖고도 펌프의 소비 전력을 구할 수 있는 것이다. (P ' i ) at an arbitrary number of rotations (f' i ) can be obtained through the above Equation (6). (H 0 , H 1 , H 2 , ...) and power (P 0 , P 2 , ...) for a plurality of flow rates (Q 0 , Q 1 , Q 2 , 1, P 2, ...) to which can optionally calculate the power (P 'i) for i)' revolutions (f pump in), a head (H set if only the value. With this, even if there is no ammeter and voltmeter, the power consumption of the pump can be obtained simply by the number of rotations provided by the inverter.
도 8은 본 발명의 흐름도를 나타낸 것이다. 도시한 바의 내용은 상기에서 모두 설명한 것이므로 상세한 설명을 생략한다. Figure 8 shows a flow diagram of the present invention. Since the contents of the drawings are all described above, a detailed description thereof will be omitted.
10...펌프 20...인버터
30...압력센서10 ...
30 ... Pressure sensor
Claims (3)
최고 회전수(f)에서 다수 개의 유량(Q) 지점에서 양정(H)과 전력(P)을 측정하는 단계(S41);
상기 단계에서 측정한 측정점들로부터 다음의 수학식
을 이용하여, 임의로 설정한 양정(H')에서의 회전수(f')와 전력(P')을 계산하는 단계(S42);
임의로 설정한 양정(H')에서의 계산점 중에서 세 개를 선정하고, 선정한 세 개의 계산점의 회전수(f')와 전력(P')으로부터 회전수(f')에 대한 n차 방정식의 전력(P') 그래프의 차수 n을 다음의 수학식
으로 구하는 단계(S43);
임의로 설정한 양정(H')에서의 계산점 중에서 두 개를 선정하고, 선정한 두 개의 계산점의 회전수(f')와 전력(P')으로부터 임의의 회전수(f'i)에 대한 전력(P'i)을 다음의 수학식
으로 계산하는 단계(S44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어 급수 펌프의 회전수별 소비 전력 계산 방법.A feed water pump for controlling the number of rotations using an inverter,
Measuring the head H and the power P at a plurality of flow rates Q at a maximum number of revolutions f;
From the measurement points measured in the above step,
(S42) of calculating the number of revolutions (f ') and the power (P') at the arbitrarily set head (H '),
Three of the calculation points at the arbitrary set head H 'are selected and the power of the n-th order equation for the number of rotations (f') from the power (P ') and the rotation number (f' P ') < / RTI >
(S43);
(P ') and a power (P') with respect to an arbitrary number of revolutions (f ' i ) from the calculated number of revolutions (f'' i ) to the following equation
(S44) of calculating the power consumption by the number of revolutions of the inverter control feedwater pump.
최고 회전수(f)에서 다수 개의 유량(Q) 지점에서 양정(H)과 전력(P)을 측정하는 단계(S41)는 최고 회전수가 60Hz인 것을 특징으로 하는 인버터 제어 급수 펌프의 회전수별 소비 전력 계산 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step S41 of measuring the head H and the power P at the plurality of flow rates Q at the maximum rotational speed f has a maximum rotational speed of 60 Hz. Calculation method.
특정 회전수(f)에서 다수 개의 유량(Q) 지점에서 양정(H)과 전력(P)을 측정하는 단계(S41);
상기 단계에서 측정한 측정점들로부터 다음의 수학식
을 이용하여, 임의로 설정한 양정(H')에서의 회전수(f')와 전력(P')을 계산하는 단계(S42);
임의로 설정한 양정(H')에서의 계산점 중에서 유량이 0인 점을 포함하여 세 개를 선정하고, 선정한 세 개의 계산점의 회전수(f')와 전력(P')으로부터 회전수(f')에 대한 n차 방정식의 전력(P') 그래프의 차수 n을 다음의 수학식
으로 구하는 단계(S43);
임의로 설정한 양정(H')에서의 계산점 중에서 유량이 0인 점을 포함하여 두 개를 선정하고, 선정한 두 개의 계산점의 회전수(f')와 전력(P')으로부터 임의의 회전수(f'i)에 대한 전력(P'i)을 다음의 수학식
으로 계산하는 단계(S44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인버터 제어 급수 펌프의 회전수별 소비 전력 계산 방법.A feed water pump for controlling the number of rotations using an inverter,
(S41) measuring the head H and the power P at a plurality of flow Q points at a specific rotational speed f;
From the measurement points measured in the above step,
(S42) of calculating the number of revolutions (f ') and the power (P') at the arbitrarily set head (H '),
(F ') and power (P') from the selected three calculation points, and the number of revolutions (f ') from the selected three calculation points, The order n of the graph of the power (P ') of the n-th order equation to the equation
(S43);
Two points are selected from among the calculation points at the arbitrary set head H 'including the point at which the flow rate is 0 and the number of rotations f (f') and power (P ' i ) to the power (P ' i )
(S44) of calculating the power consumption by the number of revolutions of the inverter control feedwater pump.
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|---|---|---|---|
| KR1020160050567A KR101790874B1 (en) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | Pump consumption power calculation method at revolution per minute in inverter controlled water supply pump |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102045239B1 (en) | 2019-08-09 | 2019-12-02 | 주식회사 대영파워펌프 | The lowest power consumption operation method of a water pump system consisting of multiple pumps |
| KR102065535B1 (en) | 2019-10-22 | 2020-03-02 | 주식회사 대영파워펌프 | Minimum power consumption for multiple pump systems for safe operation under wicking conditions |
| CN112580183A (en) * | 2019-09-30 | 2021-03-30 | 北京大学 | Method for accurately controlling real-time flow of online learning water pump model |
| CN114017303A (en) * | 2021-11-09 | 2022-02-08 | 华工(江门)机电有限公司 | Variable-frequency capacity-increasing control method of water pump |
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| JP4383013B2 (en) | 2000-01-12 | 2009-12-16 | 株式会社荏原製作所 | Calculation method of characteristic curve of centrifugal fluid machine by computer |
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| CN112580183B (en) * | 2019-09-30 | 2024-02-23 | 北京大学 | Real-time flow accurate control method for online learning water pump model |
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