KR19980014039A - 펌프의 자동급수 운전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펌프의 자동급수 운전장치에 관한 것으로, 전원부의 전원을 인가받아 스텝 운전 및 인버터 운전되는 제1 펌프 및 제 2 펌프와, 토출측 압력을 감지하는 압력센서의 압력값을 A/D 변환부를 통하여 인가받아 전자접촉기 구동부 및 D/A 변환부를 통하여 상기 제 1 및 제 2 펌프를 제어하는 마이컴 제어부를 포함하여 이루어진 펌프의 자동급수 운전장치에 있어서, 상기 전자접촉기 구동부 및 상기 전원부의 과전류를 차단하는 제 1 차단기의 과부하를 감지하는 제 1 과전류 계전기에 의하여 상기 제 1 펌프를 스텝 운전시키는 제 1 전자 접촉기와, 상기 전자접촉기 구동부 및 상기 전원부의 과전류를 차단하는 제 3 차단기의 과부하를 감지하는 제 2 과전류 계전기에 의하여 상기 제 2 펌프를 스텝 운전시키는 제 4 전자 접촉기와, 상기 D/A 변환부를 통하여 인가된 상기 마이컴 제어부의 제어신호에 따라 제 2 차기를 통하여 흐르는 상기 전원부의 전워나을 변환시킴과 동시에 상기 제 1 및 제 2 펌프의 고장상태를 상기 마이컴 제어부에 인가시키는 인버터와, 상기 전자접촉기 구동부 및 인버터에 의하여 상기 제 1 펌프를 인버터 운전시키는 제 2 전자 접촉기와, 상기 전자접촉기 구동부 및 인버터에 의하여 상기 제 2 펌프를 인버터 운전 및 스텝 운전을 선택적으로 제어할 수 있도록 상기 마이컴 제어부에 선택명령을 인가하는 펌프 선택스위치와, 인버터 운전되는 펌프의 기동/정지 빈도 및 운전시간을 시스템의 상태에 따라 초기에 설정해두는 카운터 기억부로 이루어지기 때문에, 최적의 토출압력을 유지할 수 있게 되고, 펌프의 기동/정지 빈도 및 운전시간이 균등하게 복수 대의 펌프에 배분되므로써 시스템의 신뢰도 및 수명이 더욱 향상되고, 인버터 운전 중인 어느 한 대의 펌프가 불량일 경우에는 다른 정상의 펌프로 자동 절환시켜 인버터 운전될 수 있도록 하므로써, 보다 능률적인 펌프의 제어를 이룰 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 있다.

Description

펌프의 자동급수 운전장치

본 발명은 펌프의 자동급수 운전장치에 관한 것으로, 특히 토출측의 사용유량에 따라 복수 대의 펌프를 교번적으로 절환시켜 인버터 운전될 수 있도록 함과 동시에, 선택적인 스텝 운전을 가능하게 하여 최적의 토출압력을 유지할 수 있는 펌프의 자동급수 운전장치에 관한 것이다.

일반적으로 펌프의 자동급수 운전장치는, 마이컴 제어부의 제어에 의한 인버터 및 과전류 계전기의 동작으로 구동되는 전자 접촉기의 온/오프 동작에 의하여 복수 대의 펌프가 인버터 또는 스텝 구동되어 최적의 토출압력을 유지할 수 있도록 하는 장치를 말한다.

상기 기능을 수행하는 종래 기술에 의한 펌프의 자동급수 운전장치를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

종래 기술에 의한 펌프의 자동급수 운전장치는 도 2에 도시된 바와같이, 전원부(100)의 과전류를 차단하는 제 1 및 제 2 차단기(111), (112)와, 상기 제 1 차단기(111)의 과부하를 감지하는 과전류 계전기(120)와, 이 과전류 계전기(120)를 통하여 흐르는 상기 전원부(100)의 전워ㅏㄴ을 온/오프시키는 전자 접촉기(141)에 의하여 스텝 운전되는 제 1 펌프(151)와, 사아기 제 2 차단기(112)를 통하여 흐르는 상기 전워ㅏㄴ부(100)의 전워나을 변환시켜 제어하는 인버터(130)에 의하여 인버터 운전되는 제 2 펌프(152)로 이루어진다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 펌프(151), (152)의 토출측 압력을 감지하는 압력센서(160)의 압력값을 A/D 변환부(170)로부터 인가받아 전자접촉기 구동부(140)를 통한 상기 전자 접촉기(141) 및 D/A 변환부(180)를 통한 상기 인버터(130)를 각각 제어하는 마이컴 제어부(190)로 이루어진다.

즉, 상기 제 1 및 제 2 펌프(151), (152)의 사용유량에 따라 변화되는 압력은 압력센서(160)에 의하여 감지된 후 A/D 변환부(170)에 의하여 디지털 신호로 변환되어 마이컴 제어부(190)에 인가되는 데, 이때, 상기 마이컴 제어부(190)는 A/D 변환부(170)의 디지털 신호에 의하여 상기 전자 접촉기(141)를 제어하는 전자접촉기 구동부(140) 및 상기 인버터(130)에 아날로그 신호를 인가하는 D/A 변환부(180)를 각각 제어하여 상기 제 1 및 제 2 펌프(151), (152)를 선택적으로 구동시킬 수 있도록 하는 구조로 이루어진다.

이어서, 상기 구성으로 이루어진 종래 펌프의 자동급수 운전장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제 1 및 제 2 차단기(111), (112)의 온(ON)상태에서 전원부(100)의 전원을 인가하게 되며, 압력센서(160)에서는 제 1 및 제 2 펌프(151), (152)의 사용유량에 따른 압력의 변화를 감지하여 A/D 변환부(170)로 인가시키고, 다시 상기 A/D 변환부(170)는 압력센서(160)의 압력값을 디지털 신호로 변환시켜 마이컴 제어부(190)에 공급하게 된다.

이때, 상기 마이컴 제어부(190)는 A/D 변환부(170)로부터 인가된 압력센서(160)의 압력값과 이미 설정된 기동초기 압력값을 상호 비교하여 토출측의 압력이 항상 상기 기동초기 압력값과 일치되도록 D/A 변환부(180)로 신호를 보내어 인버터(130)를 제어하므로써 상기 제 2 펌프(152)를 인버터 운전시키게 된다.

한편, 상기 인버터(130)의 제어에 의하여 운전되는 제 2 펌프(152)의 구동에도 불구하고 토출측의 압력이 기동초기 압력값 보다 작을 경우, 마이컴 제어부(190)에서는 전자접촉기 구동부(140)를 통하여 전자 접촉기(141)를 온시키므로써 제 1 펌프(151)가 스텝(Step) 운전 되도록 한다.

이때, 이미 인버터 운전 중이던 상기 제 2 펌프(152)는 D/A 변환부(180)를 통하여 마이컴 제어부(190)의 제어신호를 공ㄱㅂ받아 제 1 펌프(151)의 스텝 운전에 의한 토출측 압력의 변화에 능동적으로 대처하여 기동초기 압력값과 일치되도록 한다.

한편, 인버터 운전되는 상기 제 2 펌프(152)의 정지시 토출압력이 기동초기 압력값 보다 승승하게 되면 상기 스텝 운전되는 제 1 펌프(151)는 마이컴 제어부(190)의 제어신호에 따라 구동되는 전자접촉기 구동부(140)를 통하여 온/오프되는 전자 접촉기(141)에 의하여 정지되어 토출압력은 떨어지게 된다.

여기서, 상기 제 1 펌프(151)의 계속적인 정지로 인하여 토출압력이 기동초기 압력값 보다 떨어지게 될 경우에는 다시 제 2 펌프(152)가 인버터 운전되어 토출측의 압력을 상승시킨다.

그리고, 유체의 사용유량이 줄어들어 토출압력이 기동초기 압력값 보다 높을 경우에 일정한 시간이 지나면 상기 제 2 펌프(152)는 는 인버터 운전을 멈추게 된다.

그런데, 종래 펌프의 자동급수 운전장치는 인버터가 한 대의 펌프에 만 고정되므로 인하여 인버터의 자동절환 운전이 불가능할 뿐만 아니라, 상기 인버터 운전되는 펌프가 스텝 운전을 하는 펌프에 비해 먼저 기동되고, 또한 더욱 늦게 정지되어 펌프의 운전시간이 길어지고, 기동 및 정지의 빈도가 많아져서 전체적으로 시스템의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

또한, 인버터 운전되는 펌프가 고장나면 다른 펌프의 인버터 운전은 전혀 불가능해지고 스텝 운전만이 할 수 있게 되는 커다란 단점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 토출측의 사용유량에 따라 복수 대의 펌프를 교번적으로 절환시켜 인버터 운전될 수 있도록 함과 동시에 선택적인 스텝 운전을 가능하게 하고, 펌프의 기동/정지 빈도 및 운전시간이 균등하게 복수 대의 펌프에 배분될 수 있도록 하여 제품의 신뢰도 및 수명이 더욱 향상되는 펌프의 자동급수 운전장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 펌프의 자동급수 운전장치를 나타내는 블럭도

도 2는 종래 기술에 의한 펌프의 자동급수 운전장치를 나타내는 블럭도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 전원부 21 : 제 1 차단기

22 : 제 2 차단기 23 : 제 3 차단기

31 : 제 1 과전류 계전기 32 : 제 2 과전류 계전기

40 : 인버터 50 : 전자접촉기 구동부

51 : 제 1 전자 접촉기 52 : 제 2 전자 접촉기

53 : 제 3 전자 접촉기 54 : 제 4 전자 접촉기

61 : 제 1 펌프 62 : 제 2 펌프

63 : 압력센서 70 : A/D 변환부

80 : D/A 변환부 90 : 마이컴 제어부

91 : 펌프 선택스위치 92 : 카운터 기억부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 펌프의 자동급수 운전장치는, 전원부의 전원을 인가받아 스텝 운전 및 인버터 운전되는 제 1 펌프 및 제 2 펌프와, 토출측 압력을 감지하는 압력센서의 압력값을 A/D 변환부를 통하여 인가받아 전자접촉기 구동부 및 D/A 변환부를 통하여 상기 제 및 제 2 펌프를 제어하는 마이컴 제어부를 포함하여 이루어진 펌프의 자동급수 운전장치에 있어서, 상기 전자접촉기 구동부 및 상기 전원부의 과전류를 차단하는 제 1 차단기의 과부하를 감지하는 제 1 과전류 계전기에 의하여 상기 제 1 펌프를 스텝 운전시키는 제 1 전자 접촉기와, 상기 전자접촉기 구동부 및 상기 전원부의 과전류를 차단하는 제 3 차단기의 과부하를 감지하는 제 2 과전류 계전기에 의하여 상기 제 2 펌프를 스텝 운전시키는 제 4 전자 접촉기와, 상기 D/A 변환부를 통하여 인가된 상기 마이컴 제어부의 제어신호에 따라 제 2 차단기를 통하여 흐르는 상기 전원부의 전원을 변환시킴과 동시에 상기 제 1 및 제 2 펌프의 고장상태를 상기 마이컴 제어부에 인가시키는 인버터와, 상기 전자접촉기 구동부 및 인버터에 의하여 상기 제 1 펌프를 인버터 운전시키는 제 2 전자 접촉기와, 상기 전자접촉기 구동부 및 인버터에 의하여 상기 제 2 펌프를 인버터 운전시키는 제 3 전자 접촉기와, 상기 제 1 펌프 및 제 2 펌프의 인버터 운전 및 스텝 운전을 선택적으로 제어할 수 있도록 상기 마이컴 ㅜ제어부에 선택명령을 인가하는 펌프 선택스위치와, 인버터 운전되는 펌프의 기동/정지 빈도 및 운전시간을 시스템의 상태에 따라 초기에 설정해 두는 카운터 기억부로 이루어진다.

따라서, 상기 구조로 이루어진 본 고안에 따른 펌프의 자동급수 운전장치는, 복수 대의 펌프가 토출측의 사용유량에 따라 교번적으로 절환되어 인버터 운전되는 구조로 이루어져 최적의 토출압력을 유지할 수 있게 되고, 펌프의 기동/정지 빈도 및 운전시간이 균등하게 복수 대의 펌프에 배분되므로써 시스템의 신뢰도 및 수명이 더욱 향상되고, 인버터 운전중인 어느 한 대의 펌프가 불량일 경우에는 다른 정상의 펌프로 자동 절환시켜 인버터 운전될 수 있도록 하므로써, 보다 능률적인 펌프의 제어를 이룰 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 있다.

[실시예]

이하, 본 발명에 따른 펌프의 자동급수 운전장치의 바람직한 실시예를 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 펌프의 자동급수 운전장치를 나타내는 블럭도이다.

본 발명에 따른 펌프의 자동급수 운전장치는 도 1에 도시된 바와같이, 먼저 전원부(10)의 전원을 인가받아 스텝 운전 및 인버터 운전되는 제 1 펌프(61) 및 제 2 펌프(62)와, 토출측 압력을 감지하는 압력센서(63)의 압력값을 A/D 변환부(70)를 통하여 인가받아 전자접촉기 구동부(50) 및 D/A 변환부(80)를 통하여 상기 제 1 및 제 2 펌프(61), (62)를 제어하는 마이컴 제어부(90)로 이루어진다.

이때, 상기 제 1 펌프(61)는 상기 전원부(10)의 과전류를 차단하는 제 1 차단기(21)의 과부하를 감지하는 제 1 과전류 계전기(31) 및 상기 전자접촉기 구동부(50)에 의해 온/오프되는 제 1 전자 접촉기(51)에 의하여 스텝 운전될 수 있도록 구성되고, 상기 D/A 변환부(80)를 통하여 인가된 상기 마이컴 제어부(90)의 제어신호에 따라 상기 전원부(10)의 과전류를 차단하는 제 2 차단기(22)를 통하여 흐르는 상기 전원부(10)의 전원을 변환시킴과 동시에 상기 제 1 및 제 2 펌프(61), (62)의 고장상태를 상기 마이컴 제어부(90)에 인가시키는 인버터(40) 및 상기 전자접촉기 구동부(50)에 의해 제어되는 제 2 전자 접촉기(52)에 의하여 인버터 운전될 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 제 1 펌프(62)는 상기 전원부(10)의 과전류를 차단하는 제 3 차단기(23)의 과부하를 감지하는 제 2 과전류 계전기(32) 및 상기 전자접촉기 구동부(50)에 의해 온/오프되는 제 4 전자 접촉기(54)에 의하여 스텝 운전될 수 있도록 구성됨과 동시에, 상기 인버터(40) 및 전자접촉기 구동부(50)에 의해 제어되는 제 3 전자 접촉기(53)에 의하여 인버터 운전될 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 마이컴 제어부(90)에는 상기 제 1 및 제 2 펌프(61), (62)의 인버터 운전 및 스텝 운전을 선택적으로 제어할 수 있도록 선택명령을 인가하는 펌프 선택스위치(91)가 접속됨과 동시에, 인버터 운전되는 펌프의 기동/정지 빈도 및 운전시간을 시스템의 상태에 따라 초기에 설정해 두는 카운터 기억부(92)가 접속되어 이루어진다.

상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 펌프의 자동급수 운전장치의 동작을 보면 다음과 같다.

먼저, 전원부(10)의 과전류를 차단하는 제 1 및 제 2, 제 3 차단기(21), (22), (23)의 온 상태에서 전원을 인가한 후, 카운터 기억부(92)에 인버터 운전할 펌프의 기동/정지의 빈도 및 운전시간을 시스템의 상태레벨에 따라 초기에 설정해 둔다.

이때, 펌프 선택스위치(91)가 인버터 운전할 펌프를 선택하여 마이컴 제어부(90)에 신호를 보내면, 이 마이컴 제어부(90)는 상기 펌프 선택스위치(91)의 신호에 따라 전자접촉기 구동부(50)를 통해 제 1 및 제 2, 제 3, 제 4 전자 접촉기(51), (52), (53), (54) 각각을 선택적으로 온/오프 제어하게 된다.

예를 들어, 제 1 펌프(61)를 인버터 운전하도록 선택하면, 제 2 전자 접촉기(52)는 온 상태가 되고, 제 1 및 제 3, 제 4 전자 접촉기(51), (53), (54)는 오프 상태가 된다.

이때, 유체의 사용유량에 따라 토출측에 있는 압력센서(63)의 압력값이 기동초기 압력값 보다 낮게 될 경우에는, 상기 마이컴 제어부(90)는 다시 상기 제 1 펌프(61)를 인버터 운전하여 감지된 압력값이 상기 기동 초기 압력값과 일치되도록 D/A 변환부(80)를 통하여 인버터(40)로 제어신호를 출력하게 된다.

한편, 상기 인버터 운전되는 제 1 펌프(61)의 최대 출력 운전시에 감지된 압력값이 기동초기 압력값 보다 낮게 되면, 상기 마이컴 제어부(90)에서는 전자접촉기 구동부(50)를 통해 제 4 전자 접촉기(54)를 온시켜 제 1 펌프(62)를 스텝 운정시킴과 동시에, 토출측의 압력값이 기동초기 압력값과 일치되도록 상기 인버터 운전되는 제 1 펌프(61)를 계속 제어하게 된다.

그리고, 상기 인버터 운전되게 제 1 펌프(61)의 정지시 감지된 압력값이 기동초기 압력값 보다 높게 되면 상기 스텝 운전되는 제 1 펌프(62)는 정지된다. 그 후, 다시 토출측의 압력이 기동초기 압력값 보다 낮아지면 상기 제 1 펌프(61)는 인버터 운전을 개시하게 되고, 반면, 유체의 사용유량이 줄어들어 토출측의 압력값이 기동초기 압력값 보다 높은 상태에서 소정의 시간이 지나면 상기 인버터 운전되던 제 1 펌프(61)는 다시 정지하게 된다.

한편, 상술한 바와같은 방식으로 인버터 운전되던 상기 제 1 펌프(61)의 운전시간 및 기동/정지의 빈도가 카운터 기억부(92)에 설정된 인버터 기동/정지 빈도 및 운전시간을 초과하게 될 경우, 마이컴 제어부(90)에서는 상기 카운터 기억부(92)로부터 신호를 공급받아 제 1, 제 2, 제 4 전자 접촉기(51), (52), (54)를 오프시킴과 동시에 제 3 전자 접촉기(53)를 온시키므로써 제 1 펌프(62)를 인버터 운전시키고, 제 1 펌프(61)는 제 1 전자 접촉기(51)를 통하여 스텝 운전을 하게 하여 토출측의 압력값이 기동초기 압력값에 일치되도록 한다.

그리고, 인버터 운전을 하고 있던 펌프가 고장이 났을 경우에는, 예를 들어 제 1 펌프(61)가 불량상태인 경우에는, 인버터(40)는 마이컴 제 어부(90)에 고장신호를 인가하여 상기 마이컴 제어부(90)로 하여금 전자접촉기 구동부(50)를 통해 인버터 운전을 제어하는 제 2 전자 접촉기(52) 및 스텝 운전을 제어하는 제 4 전자 접촉기(54)를 오프시키도록 한다. 그 후, ㅜ상기 마이컴 제어부(90)는 다시 상기 인버터(40)를 정상상태의 제 1 펌프(62)에 연결시키기 위하여 제 3 전자 접촉기(53)를 온시키므로써 상기 제 1 펌프(62)를 인버터 운전시키게 된다.

이때, 스텝 운전을 제어하는 상기 제 1, 및 제 4 전자 접촉기(51), (54)는 상기 고장난 제 1 펌프(61)가 정상으로 될때까지 마이컴 제어부(90)에 의하여 계속 오프상태를 유지하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 펌프의 자동급수 운전장치는, 복수대의 펌프가 토출측의 사용유량에 따라 교번적으로 절환되어 인버터 운전되는 구조로 이루어져 최적의 토출압력을 유지할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

또한, 펌프의 기동/정지 빈도 및 운전시간이 균등하게 복수 대의 펌프에 배분되므로써 시스템의 신뢰도 및 수명이 더욱 향상되는 탁워나한 효가가 있다.

또한, 인버터 운전 중인 어느 한 대의 펌프가 불량일 경우에는 다른 정상의 펌프로 자동 절환시켜 인버터 운전될 수 있도록 하므로써, 보다 능률적인 펌프의 제어를 이룰 수 있게 되는 매우 유용한 잇점이 있다.

Claims (1)

1. 전원부의 전원을 인가받아 스텝 운전 및 인버터 운전되는 제 1 펌프 및 제 2 펌프와, 토출측 압력을 감지하는 압력센서의 압력값을 A/D 변환부를 통하여 인가받아 전자접촉기 구동부 및 D/A 변환부를 통하여 상기 제 1 및 제 2 펌프를 제어하는 마이컴 제어부를 포함하여 이루어진 펌프의 자동급수 운전장치에 있어서, 상기 전자접촉기 구동부 및 상기 전원부의 과전류를 차단하는 제 1 차단기의 과부하를 감지하는 제 1 과전류 계전기에 의하여 상기 제 1 펌프를 스텝 운전시키는 제 1 전자 접촉기와, 상기 전자접촉기 구동부 및 상기 전원부의 과전류를 차단하는 제 3 차단기의 과부하를 감지하는 제 2 과전류 계전기에 의하여 상기 제 2 펌프를 스텝 운전시키는 제 4 전자 접촉기와, 상기 D/A 변환부를 통하여 인가된 상기 마이컴 제어부의 제어신호에 따라 제 2 차단기를 통하여 흐르는 상기 전원부의 전원을 변환시킴과 동시에 상기 제 1 및 제 2 펌프의 고장상태를 상기 마이컴 제어부에 인가시키는 인버터와, 상기 전자접촉기 구동부 및 인버터에 의하여 상기 제 1 펌프를 인버터 운전시키는 제 2 전자 접촉기와, 상기 전자접촉기 구동부 및 인버터에 의하여 상기 제 2 펌프를 인버터 운전시키는 제 3 전자 접촉기와, 상기 제 1 펌프 및 제 2 펌프의 인버터 운전 및 스텝 운전을 선택적으로 제어할 수 있도록 상기 마이컴 제어부에 선택명령을 인가하난 펌프 선택스위치와, 인버터 운전되는 펌프의 기동/정지 빈도 및 운전시간을 시스템의 상태에 따라 초기에 설정해 두는 카운터 기억부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 펌프의 자동급수 운전장치.