KR19990082198A - Turbo machine drive device and its control method - Google Patents
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Abstract
듀얼 인버터이므로 서로의 신호의 수급을 간략화하고 복잡한 수급을 위한 로직을 간단화하여 외부의 통신 제어 장치부를 삭제하는 것을 목적으로 한다.Since it is a dual inverter, it aims to simplify the supply and demand of signals to each other and to simplify the logic for complex supply and demand, thereby eliminating the external communication control unit.
본 발명은 제1 및 제2 누전 차단기(ELB1, ELB2), 인버터(INV1, INV2), 전동기(5-1, 5-2), 펌프(4-1, 4-2)로 완전 2중 계통의 시스템을 구성하고, 인버터(INV1, INV2) 사이는 고장 및 운전 상태 신호를 전달하기 위한 신호선으로 연결하고, 부하 상태를 검출하는 센서군의 신호선은 직접 인버터와 연결한 것이다.The present invention is the first and second earth leakage breaker (ELB1, ELB2), inverter (INV1, INV2), electric motors (5-1, 5-2), pumps (4-1, 4-2) In the system, the inverters INV1 and INV2 are connected to signal lines for transmitting fault and operation status signals, and the signal lines of the sensor group for detecting a load state are directly connected to the inverters.
이와 같이 함으로써 외부에 고도의 통신 회로부를 필요로 하지 않고, 시스템이 간략화되어 소형 경량 및 저비용화가 실현되며 부품의 갯수도 감소하여 신뢰성이 향상한다.In this way, the system is simplified, small size, light weight and low cost are realized, and the number of parts is reduced, thereby improving reliability, without requiring a high communication circuit part externally.
Description
터보형 펌프 및 터보형 송풍기 등의 터보 기계에 있어서는 급수량, 풍량은 운전 속도에, 급수압, 풍압은 운전 속도의 2승에, 그리고 이들 출력은 운전 속도의 3승에 비례한다. 이것은 부하량의 저감에 수반하여 그 운전 속도도 늦춰지는 것을 의미하고 있으며, 이에 의해 에너지 절약을 꾀할 수 있는 등의 장점이 있다.In turbomachines such as turbo type pumps and turbo type blowers, the water supply amount and the air flow rate are in operation speed, the water supply pressure and wind pressure are in power of the driving speed, and these outputs are proportional to the power of the driving speed. This means that the driving speed is also slowed down with the reduction of the load, and thus there is an advantage that energy saving can be achieved.
종래부터 복수의 인버터를 사용하여 상기 복수의 터보 기계의 토출측 압력을 어느 일정한 관계로 유지하도록 속도 제어를 행하는 동시에 이들 복수의 인버터, 터보 기계의 운전 순서 및 대수 제어를 행하고 있다.Conventionally, speed control is carried out using a plurality of inverters to maintain the discharge-side pressure of the plurality of turbo machines in a certain relation, and at the same time, operation order and number control of the plurality of inverters and turbo machines are performed.
그래서, 상기 복수의 터보 기계를 복수의 인버터로 구동하여 속도 및 운전 대수를 제어하면 비교적 용이하게 그 급수량, 풍량, 급수압, 풍압을 부하 변동에 따라 효율좋게 제어할 수 있다. 이에 따라, 앞으로 점점 인버터에 의한 속도 제어가 보급되어 갈 것이라고 생각된다.Therefore, when the plurality of turbomachines are driven by a plurality of inverters to control the speed and the number of driving, the water supply amount, the air flow rate, the water supply pressure, and the wind pressure can be efficiently controlled in accordance with the load variation relatively easily. Accordingly, it is considered that speed control by the inverter will become more and more popular in the future.
이들 중, 급수 장치에 인버터를 사용한 예를 도1 내지 도3을 참조하여 설명한다. 도1은 급수 장치의 구성도로 도면 부호 1은 수도 배수관, 2-1 및 2-2는 배수관 분기관, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4는 간막이 밸브, 4-1, 4-2는 펌프, 5-1, 5-2는 전동기, 6-1, 6-2는 역지 밸브, 7은 급수관, 8은 내부에 공기 저장소를 지닌 압력 탱크, 9, 10은 각각 펌프 흡입측 및 펌프 토출측의 압력을 검출하는 압력 센서로서 검출부의 압력에 따른 전기 신호를 발한다. FS1, FS2는 후술하는 도2 및 도3에서 도시한 극히 적은 수량(QS) 이하에서 온되는 플로우 스위치이다. CNU는 제어 장치로서 전동기(5-1, 5-2)를 변속 가능하게 구동하는 인버터(INV1, INV2), 누전을 보호하는 누전 차단기(ELB1, ELB2)로 이루어진 동력 회로부, 릴레이 회로부(R) 및 제어기(CU)로 구성되어 있다. 릴레이 회로(R)는 트랜스(TR), 안정화 전원(Z), 릴레이(52X1, 52X2) 및 이것과 제어기(CU)의 인터페이스(I/O)를 구비하고 있다.Among these, the example which used an inverter for a water supply apparatus is demonstrated with reference to FIGS. 1 is a configuration diagram of a water supply device, 1 is a water drain pipe, 2-1 and 2-2 are drain pipe branch pipes, 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 is a diaphragm valve, 4-1, 4-2 is a pump, 5-1 and 5-2 are electric motors, 6-1 and 6-2 are check valves, 7 is a water tank, 8 is a pressure tank with air reservoir inside, and 9 and 10 are pump suction side And an pressure sensor for detecting the pressure on the pump discharge side, and emits an electrical signal corresponding to the pressure of the detection section. FS1 and FS2 are flow switches that are turned on at a smaller quantity QS or less shown in FIGS. 2 and 3 to be described later. The CNU is a control device including an inverter (INV1, INV2) for shifting the motors 5-1, 5-2 so as to be shiftable, a leakage circuit breaker (ELB1, ELB2) for protecting a short circuit, a relay circuit portion (R), and It consists of a controller CU. The relay circuit R includes a transformer TR, a stabilized power supply Z, relays 52X1 and 52X2, and an interface I / O of the controller CU.
제어기(CU)는 연산 처리 장치(CPU)(이하, CPU라고 기재), 압력 센서(9, 10)로부터의 신호(아날로그)를 디지탈 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기, 인버터(INV1, INV2)에 급수계가 소망하는 속도 지령 신호(N1, N2)를 지령하는 D/A 변환기, 제어기(CU)에 전원을 공급하기 위한 전원 단자(E), 전술한 릴레이(52X1, 52X2)를 구동하기 위한 인터페이스(I/O)에 신호(S4)를 송신하기 위해 출력 포트(PIO-1)를 구비한다. 또, 마찬가지로 도2 및 도3에 도시한 펌프의 운전 특성에 따라 운전하도록 설정 수단(C)에 의해 설정한 설정치를 판독하기 위한 입력 포트(PIO-2), 누전 차단기(ELB1, ELB2)의 각각이 누전 등에 의해 트립되었을 때 동작하는 접점(ELBAL1, ELBAL2) 및 인버터(INV1, INV2)가 과부하 등에 의해 트립되었을 때 동작하는 접점(INVAL1, INVAL2)의 상태를 판독하기 위한 입력 포트(PIO-3)를 구비하고 있다. 즉, CPU는 이들의 고장 상태에 따라 그 펌프를 정지시키고 휴지하고 있는 다른 쪽의 펌프로 절환하여 운전하도록 지령 및 그 제어를 실행한다.The controller CU is an A / D converter for converting signals (analogs) from the arithmetic processing unit CPU (hereinafter referred to as CPU), pressure sensors 9 and 10 into digital signals, and inverters INV1 and INV2. Interface for driving the above-mentioned relays 52X1 and 52X2, a power supply terminal E for supplying power to the controller CU, and a D / A converter that commands the speed command signals N1 and N2 desired by the water supply system. An output port PIO-1 is provided for transmitting the signal S4 to the I / O. Similarly, the input ports PIO-2 and the ground fault breakers ELB1 and ELB2 for reading the set values set by the setting means C so as to operate according to the operating characteristics of the pump shown in Figs. Input port (PIO-3) for reading the states of the contacts (ELBAL1, ELBAL2) and the inverters (INV1, INV2) operating when tripped due to the short circuit, etc. Equipped with. That is, the CPU executes the instruction and its control to stop the pump and switch to the other pump which is at rest according to their failure condition.
도2는 이상 설명한 급수 장치에 의해 펌프 1대를 단독 또는 펌프 2대를 교대로 운전할 때의 운전 특성도로서 종축에 압력(H), 횡축에 수량(Q)을 취해 도시한다. 곡선(A)은 인버터에 의해 운전 속도(N3), 즉 100 % 운전 속도로 펌프를 구동한 경우의 Q-H 성능 곡선이다. 마찬가지로 곡선(B, C, D)은 각각 N2, N1, N0의 운전 속도로 펌프를 구동했을 때의 Q-H 성능 곡선이다. 또, 곡선(F)은 관로 저항 곡선으로서, 예를 들어 사용 수량이 수량(Q1)으로부터 수량(Q0)으로 변화했을 때 펌프의 토출측에서 이 곡선(F)을 따른 압력으로 급수하면 말단 수전에 있어서 급수계가 소망하는 압력을 얻을 수 있는 것을 나타내고 있다. 그리고, 전술한 인버터(INV1, INV2)는 어떤 조건 예를 들어 가감속 시간 및 V/F(출력 전압과 출력 주파수 특성 등)로 회전하는지를 콘솔(CONS1, CONS2)에 의해 외부 설정되어 있다. 즉, 급수 장치는 곡선(F) 상의 O3→O2→O1→O0를 따라 펌프를 운전한다.Fig. 2 is an operation characteristic diagram when one pump alone or two pumps are alternately operated by the water supply apparatus described above, and the pressure H on the vertical axis and the quantity Q on the horizontal axis are shown. Curve A is the Q-H performance curve when the pump is driven by the inverter at the operating speed N3, that is, at 100% operating speed. Similarly, curves B, C, and D are Q-H performance curves when the pump was driven at the operating speeds of N2, N1, and N0, respectively. Further, the curve F is a pipe resistance curve. For example, when the water supply amount is changed from the water supply Q1 to the water supply Q0, the water supply at the discharge side of the pump at the pressure along this curve F is used. It shows that the water supply system can obtain a desired pressure. The inverters INV1 and INV2 described above are externally set by the consoles CONS1 and CONS2 under which conditions, for example, acceleration and deceleration times and V / F (output voltage and output frequency characteristics, etc.) are rotated. That is, the water supply device drives the pump along O3 → O2 → O1 → O0 on the curve F.
그럼, 도1에 있어서 누전 차단기(ELB1, ELB2)를 투입하고 제어 전원용 차단기(CB)를 투입하면, 제어 장치(CU)의 전원이 확립되어 CPU는 미리 메모리(M)에 기억되어 있는 프로그램에 의거하여 초기 설정을 행하여 설정 수단(C)으로부터 설정 정보를 판독하고, 인버터 및 누전 차단기의 상태(무고장 상태)를 입력 포트(PIO-3)로부터 판독하고, 그리고 압력 센서(9, 10)의 신호를 A/D 변환기를 거쳐 판독한다. 또, 미리 관로 저항 곡선(F)이 기억되어 있으며 급수 압력은 부하 상태가 변화한 경우 운전 속도의 변화에 대응하여 이 저항 곡선(F)을 따라 변화하도록 되어 있다. 이렇게 해서 운전 준비가 완료된다. 이 상태에서 물을 사용하면 급수 압력이 저하하고, 도2에 도시한 시동 압력(HON) 이하까지 저하하면 CPU는 출력 포트(PIO-1)를 거쳐 인터페이스(I/O)로 릴레이(52X1)를 편의하는 신호를 출력하는 동시에 D/A 변환기를 거쳐 인버터(INV1)로 운전 속도(N1)의 신호를 출력한다. 이에 따라 인버터(INV1)가 시동되어 전동기(5-1)가 구동한다. 운전후에는 급수 압력이 곡선(F) 상에 오도록 압력 센서(10)의 신호에 의거해서 제어된다. 사용 수량이 감소하여 펌프 정지 조건이 확립되면 CPU는 현재 출력하고 있는 릴레이(52X1)의 편의 신호와 인버터(INV1)로의 속도 지령 신호(N1)를 해제한다. 이로 인해 펌프(4-1)는 정지한다. 다시 물이 사용되어 급수 압력(HON) 이하로 되어 시동 조건이 확립되면, 릴레이(52X2) 및 운전 속도(N2)의 신호를 발해 이번에는 다른 쪽의 인버터(INV2) 및 전동기(5-2)가 구동하여 펌프(4-2)를 운전한다. 이후, 마찬가지로 절환 제어가 행하여져 교대 운전이 이루어진다.Then, when the earth leakage breakers ELB1 and ELB2 are turned on and the control power breaker CB is turned on, the power supply of the control unit CU is established and the CPU is based on a program stored in the memory M in advance. By performing initial setting to read the setting information from the setting means C, read the state of the inverter and the ground fault breaker (fault-free state) from the input port PIO-3, and the signals of the pressure sensors 9 and 10. Is read via the A / D converter. In addition, the pipeline resistance curve F is stored in advance, and the water supply pressure is to change along this resistance curve F in response to a change in the operating speed when the load state changes. This completes the preparation for operation. When water is used in this state, the water supply pressure decreases, and when the water pressure drops below the starting pressure HON shown in FIG. 2, the CPU passes the relay 52X1 to the interface I / O via the output port PIO-1. While outputting a convenient signal, a signal of the driving speed N1 is output to the inverter INV1 via the D / A converter. Inverter INV1 is thereby started to drive motor 5-1. After the operation, the water supply pressure is controlled based on the signal of the pressure sensor 10 so as to be on the curve F. FIG. When the pumping condition is established because the quantity of use decreases, the CPU releases the convenience signal of the relay 52X1 currently output and the speed command signal N1 to the inverter INV1. This causes the pump 4-1 to stop. When the water is used again to be below the water supply pressure HON and the starting condition is established, the relay 52X2 and the operating speed N2 are signaled, and this time, the other inverter INV2 and the motor 5-2 are turned on. It drives and drives the pump 4-2. Thereafter, similarly, switching control is performed to perform alternate driving.
도3은 펌프 2대를 병렬 운전했을 때의 특성도로 도2와 동일한 부호로 표시한 것은 동일한 의미를 지닌다. 즉, 도2에 도시한 바와 같이 펌프 2대를 교대로 운전하고 있고, 그리고 사용 수량이 증대한 경우에는 펌프(4-1, 4-2)를 동시에 운전한다. 사용 수량이 Q3 이상이 되면 운전 속도(N3)는 최고 속도이므로 급수 능력이 불충분하여 급수 압력이 HL로 저하한다. 이로 인해 CPU는 릴레이(52X1, 52X2) 및 속도(N1, N2)의 신호를 함께 발한다. 이렇게 해서 인버터(INV1, INV2), 전동기(5-1, 5-2)가 동시 운전이 되고, 펌프(4-1, 4-2)가 병렬 운전이 된다. 운전후에는 급수 압력이 곡선(F) 상으로 오도록 압력 센서(10)의 신호에 의거해서 제어가 행해진다.3 is a characteristic diagram when two pumps are operated in parallel, and the same reference numerals as those in FIG. 2 have the same meaning. That is, as shown in Fig. 2, two pumps are operated alternately, and when the number of uses increases, the pumps 4-1 and 4-2 are operated simultaneously. When the quantity used exceeds Q3, the operating speed N3 is the highest speed, so the water supply capacity is insufficient and the water supply pressure drops to HL. As a result, the CPU issues signals of the relays 52X1 and 52X2 and the speeds N1 and N2 together. In this way, the inverters INV1 and INV2 and the motors 5-1 and 5-2 are operated at the same time, and the pumps 4-1 and 4-2 are operated in parallel. After the operation, control is performed based on the signal of the pressure sensor 10 so that the water supply pressure is on the curve F. As shown in FIG.
도3에 있어서, 사용 수량이 감소하고 운전 속도가 N4+N3가 되고 급수 압력이 HH가 되면 2대 중 1대가 정지하여 단독 운전이 된다.In Fig. 3, when the use quantity of water decreases, the operating speed becomes N4 + N3, and the water supply pressure becomes HH, one of the two stops to operate alone.
이들의 공지예로서는 일본 특허 공개 평5-231332호 공보가 참고된다.As these well-known examples, Unexamined-Japanese-Patent No. 5-231332 is referred.
이와 같이 종래는 2대의 인버터를 구동하기 위해 이 상위에 인버터를 제어하는 주제어 장치가 필요했다.Thus, in order to drive two inverters conventionally, the main controller which controls an inverter above this was needed.
상기한 종래 기술에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다. 즉,In the above prior art, there are the following problems. In other words,
(1) 종래의 시스템에서는 2대의 인버터가 정상이더라도 주 제어 장치가 이상으로 동작하지 못하면 시스템 다운이 되어 단수가 되어 버리는 문제가 있었다.(1) In the conventional system, even if two inverters are normal, if the main control device does not operate abnormally, there is a problem that the system goes down and becomes the singular.
(2) 듀얼 인버터로 시스템을 구성하는 경우는 각각 제어 기능을 구비하므로 1대가 고장으로 다운된 경우라도 다른 1대가 백업 운전을 행할 수 있다. 그러나, 각각 제어 기능을 구비하므로 서로의 제어 상태를 전달하는 것이 곤란하여 인버터를 교대 운전 및 병렬 운전하기 위해서는 인버터 외부에서 서로 인터로크를 취하고, 이들 상태를 검출하여 운전을 지령할 필요가 있다. 또, 서로의 인터로크 신호가 많아 제어 로직이 복잡한 시스템으로 되어 있었다.(2) In the case of configuring a system with dual inverters, since each has a control function, even if one is down due to failure, the other one can perform backup operation. However, since the respective control functions are provided, it is difficult to transfer the control states of each other. In order to alternately drive and parallel drive the inverters, it is necessary to interlock with each other from the outside of the inverter, detect these states, and command the operation. In addition, the system has a complicated control logic due to the large number of interlock signals.
본 발명은 복수의 터보 기계를 구동하는 복수의 인버터와 그 응용 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plurality of inverters and applications thereof for driving a plurality of turbomachines.
도1은 종래의 터보 기계 구동 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional turbomachine driving device.
도2는 펌프를 단독 또는 교대로 운전할 때의 운전 특성도이다.2 is an operating characteristic diagram when the pump is operated alone or alternately.
도3은 펌프 2대 병렬 운전시의 운전 특성도이다.Fig. 3 is an operating characteristic diagram at the time of parallel operation of two pumps.
도4는 본 발명에 의한 터보 기계로서의 급수 장치를 예시한 시스템의 전체 구성도이다.4 is an overall configuration diagram of a system illustrating a water supply apparatus as a turbomachine according to the present invention.
도5는 본 발명에 의한 듀얼 인버터의 단자 및 수급 신호의 상세도이다.5 is a detailed view of the terminal and the supply and demand signal of the dual inverter according to the present invention.
도6은 본 발명에 의한 도4에 도시한 장치의 전원 급상승 처리의 순서를 도시한 타임 차트이다.Fig. 6 is a time chart showing the procedure of power supply increase processing of the apparatus shown in Fig. 4 according to the present invention.
도7은 본 발명에 의한 도4에 도시한 장치의 병렬 운전의 제어 방법을 도시한 타임 차트이다.FIG. 7 is a time chart showing a method for controlling parallel operation of the apparatus shown in FIG. 4 according to the present invention.
도8은 본 발명에 의한 도6 및 도7의 처리를 실현하기 위한 흐름도이다.Fig. 8 is a flowchart for realizing the processing of Figs. 6 and 7 according to the present invention.
본 발명은 상기의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 외측 부착의 주변 장치가 불필요하고 신호 수급을 간단하게 행할 수 있어 소형 경량 및 저비용화를 실현할 수 있는 듀얼 인버터와 그 응용 장치를 얻는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above point, and an object thereof is to obtain a dual inverter and its application device, which can realize small size, light weight and low cost, since external peripheral devices are not required and signal supply can be easily performed. .
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 2대의 터보 기계와 상기 터보 기계를 각각 구동하는 2대의 인버터와 상기 터보 기계의 부하 상태를 검출하는 복수의 센서를 구비하여 상기 터보 기계의 속도 제어를 행하는 터보 기계 구동 장치에 있어서, 상기 인버터는 서로 운전 상태를 표시하는 4종의 수급 신호에 의해 연결되고, 상기 복수의 센서 신호를 상기 2대의 인버터가 공통으로 취입하는 동시에 상기 2대의 인버터가 서로 상기 수급 신호에 의해 인터로크를 취하면서 상기 터보 기계의 속도 제어를 행하는 터보 기계 구동 장치로 한 것이고, 또는 2대의 터보 기계와 상기 터보 기계를 1대마다 구동하는 2대의 인버터와 상기 터보 기계의 부하 상태를 검출하여 상기 인버터에 공통으로 그 검출 신호를 출력하는 복수의 센서를 구비하여 상기 터보 기계의 제어를 행하는 터보 기계 구동 장치에 있어서, 상기 센서가 미리 정한 시동 상태를 검출했을 때 미리 우선기로서 설정된 인버터가 시동되고, 상기 우선기가 병렬 운전 기동 조건을 검출하면 해당 우선기를 구동하는 인버터로부터 휴지중의 인버터에 기동 요구를 가하여 휴지중의 인버터를 기동시키고, 상기 우선기는 병렬 기동한 인버터에 의해 구동되는 후속기가 병렬 정속 상태가 되기까지 1대 운전시의 토출측 최고 목표 압력으로 토출 압력 일정 제어가 되도록 인버터로 변속 운전하고, 상기 우선기는 병렬 기동한 상기 후속기가 병렬 정속 상태 운전이 되면 2대 병렬 운전시의 토출측 목표 압력에 따라 추정 말단 압력 일정 제어가 되도록 변속 운전하고, 상기 센서가 미리 정한 과소 부하 상태를 검출하면 상기 우선기를 정지시키는 것을 특징으로 한 터보 기계 구동 장치의 제어 방법으로 한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides two turbo machines, two inverters each for driving the turbo machine, and a plurality of sensors for detecting a load state of the turbo machine to perform speed control of the turbo machine. In the turbomachine driving apparatus, the inverters are connected by four kinds of supply and demand signals indicating an operating state with each other, and the two inverters take in the plurality of sensor signals in common, and the two inverters supply and receive each other. A turbomachine driving device for controlling the speed of the turbomachine while interlocking by a signal, or two turbomachineries, two inverters each driving the turbomachine, and the load state of the turbomachinery And a plurality of sensors for detecting and outputting the detection signal in common to the inverter. In the turbomachine driving apparatus which performs a fishing, when the sensor detects the predetermined start state, the inverter set as a priority is started, and when the said priority detects a parallel operation start condition, it stops from the inverter which drives the said priority. The starter is started by applying a start request to the inverter of the inverter, and the priority is controlled so that the discharge pressure is controlled at the highest target pressure on the discharge side during one operation until the successor driven by the inverter started in parallel becomes a constant state of parallelism. The shifting operation is carried out by an inverter, and when the successor in parallel operation is operated in parallel constant speed state, the shifting operation is performed so that the estimated end pressure constant control is performed according to the discharge target pressure at the time of two parallel operation, and the underload predetermined by the sensor When the state is detected, the priority unit is stopped. The control method of the beam machine drive device.
본 발명의 실시 형태의 개요를 설명하면 하기와 같이 된다.The outline | summary of embodiment of this invention is demonstrated as follows.
전용 인버터의 신호 수급에 필요한 신호 내용을 극히 최소한으로 하여 겸용할 수 있는 것은 겸용한다. 종래부터 어떤 범용 인버터가 구비하고 있는 I/O 포트를 그대로 이용한다. 펌프 운전, 정지, 병렬 운전 기동의 검출, 해제의 검출을 선행하는 인버터만으로 검출함으로써 상호 인버터간의 복잡한 수급 신호를 간략화하고, 상호 인터로크 신호를 최소의 신호 바람직하게는 두개의 출력과 두개의 입력 신호로 연결하여 서로 신호의 교환을 행한다. 그리고, 이들 인버터는 미리 설정부에 의해 어떻게 인버터를 운전할지 또는 부하의 운전 패턴을 설정하여 어느 쪽을 먼저 운전시킬지 우선기를 설정해 둔다. 이와 같이 해서 교대 및 병렬 운전, 이상시의 재시도 및 백업 운전을 행하도록 한다. 누전 차단기는 주회로의 단락 보호 및 이차측의 누전 보호를 행하여 주회로를 차단한다. 인버터는 터보 기계를 구동하고 2중 계통으로 구성되며, 부하 상태를 검출하는 압력 센서, 과소 부하 상태 검출 수단, 흡입측 압력 센서의 각 신호는 직접 병렬로 동일 레벨로 취입한다. 인버터에는 각각 미리 제어 방법 및 순서를 메모리한 마이크로 컴퓨터를 동작시키는 소프트웨어 프로그램이 조립되어 센서 등의 입력 신호에 따라 운전된다. 사용 초기에 누전 차단기를 투입하면 양인버터의 전원이 확립되며, 미리 우선기로서 외부 설정되어 있는 쪽이 운전을 대기한다. 부하 상태를 검출하는 압력 센서가 미리 설정되어 있는 시동 압력을 검출하면 대기하고 있는 쪽의 인버터가 시동된다. 과소 부하 상태를 검출하는 센서가 이를 검출하여 미리 설정되어 있는 정지 조건이 확립되면 동일한 인버터가 정지하고, 휴지중의 인버터는 선행기의 정지 신호에 의해 운전 가능 상태가 되어 전술한 요령으로 시동 및 정지를 행한다. 그리고, 부하 상태를 검출하는 압력 센서가 미리 설정되어 있는 병렬 운전 압력 상태를 검출하면 운전중의 인버터는 휴지중의 인버터에 대하여 병렬 운전 요구 신호를 출력하고, 휴지중의 인버터는 운전 가능한 상태로부터 병렬 운전을 행한다. 또, 누전 차단기의 트립 및 인버터의 트립 발생시에는 양인버터 사이를 연결하는 신호선에 의해 이 상태를 서로 전달하여 이상 발생측의 정지로부터 정상측의 운전으로 절환하고, 이상측은 내부 신호의 발생을 행하여 재시도를 행한다. 그리고, 인버터의 반면 표시부에 에러 코드에 의해 이 상태를 표시하여 외부에 신호를 발한다. 이 외에 이 표시부를 이용하여 압력, 전류, 전압, 주파수의 값을 표시한다.It is also possible to combine the signal contents necessary for the signal supply of the dedicated inverter with the minimum possible. Conventionally, the I / O port provided by a general purpose inverter is used as it is. By detecting only pumps, stops, and parallel operation start and release detection with only the preceding inverters, the simplified supply and demand signals between the mutual inverters are simplified, and the mutual interlock signals are minimized, preferably with two outputs and two input signals. Exchange signals with each other. Then, these inverters set the priority of how to operate the inverter by setting unit in advance or which of the inverters is operated first by setting the operation pattern of the load. In this way, alternating and parallel operation, retries in case of abnormality, and backup operation are performed. The earth leakage breaker interrupts the main circuit by performing short circuit protection of the main circuit and earth leakage protection of the secondary side. The inverter drives the turbomachine and is composed of a dual system, and each signal of the pressure sensor for detecting the load state, the under-load state detection means, and the suction side pressure sensor is directly taken in parallel at the same level. Inverters are assembled with software programs for operating a microcomputer, each of which controls a control method and procedure in advance, and are operated according to an input signal such as a sensor. When the earth leakage breaker is turned on at the beginning of use, the power supply to both inverters is established, and the one set externally as the priority device waits for operation. When the pressure sensor which detects the load state detects a preset starting pressure, the inverter on the standby side is started. The same inverter stops when the sensor detecting the underload condition detects this and the preset stop condition is established, and the idle inverter becomes operational by the stop signal of the preceding device, and starts and stops as described above. Is done. When the pressure sensor for detecting the load state detects a preset parallel operation pressure state, the inverter during operation outputs a parallel operation request signal to the inverter during idle, and the inverter during idle is parallel from the state in which it can operate. Drive. In case of tripping of the earth leakage breaker and tripping of the inverter, this state is transmitted to each other by the signal line connecting the two inverters, and switching from the stop of the error occurrence side to the operation of the normal side, the abnormal side generates an internal signal and restarts. Make an attempt. On the other hand of the inverter, this state is indicated by an error code on the display unit, and an external signal is issued. In addition, the display unit is used to display pressure, current, voltage, and frequency values.
이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 이용하여 한층 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Example of this invention is described in detail using drawing.
도4는 본 발명을 급수 장치에 응용한 실시예를 도시한 전체 구성도로, 종래 기술 설명에 인용한 도1과 동일한 부호로 표시되어 있는 부분은 이와 동일한 것이므로 설명을 생략한다.FIG. 4 is an overall configuration diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a water supply apparatus, and the portions denoted by the same reference numerals as those of FIG. 1 cited in the prior art description are the same, and thus description thereof will be omitted.
동도면에 있어서, 제어 장치(CNU)는 누전 차단기(ELB1, ELB2), 인버터(INV1, INV2) 및 노이즈 필터(ZCL0, ZCL1, ZCL2)를 구비한다. 이것은 도1에서 도시한 릴레이 회로부(R)와 제어 장치(하드웨어와 소프트웨어)(CU)를 전술한 인버터(INV1, INV2)에 조립한 것에 의한 것이다.In the same figure, the control device CNU is provided with earth leakage breakers ELB1, ELB2, inverters INV1, INV2, and noise filters ZCL0, ZCL1, ZCL2. This is caused by assembling the relay circuit portion R and the control device (hardware and software) CU shown in Fig. 1 to the inverters INV1 and INV2 described above.
즉, 이 인버터(INV1, INV2)는 누전 차단기(ELB1, ELB2)의 트립 신호(AL)를 신호선(S1, S2)을 거쳐 제어반 외부 단자로 ELB 트립 신호로서 출력한다.That is, these inverters INV1 and INV2 output the trip signal AL of the earth leakage breakers ELB1 and ELB2 as ELB trip signals to the external terminal of the control panel via the signal lines S1 and S2.
플로우 스위치(FS1 또는 FS2)의 신호(FS1b 또는 FS2b)를 신호선(S4 또는 S5)을 거쳐 단자(DI4-COM)에 입력하고, 압력 센서(9, 10)의 신호를 각각 신호선(S6, S7)을 거쳐 단자(AN0, AN1, L)에 입력한다. 또, 이 압력 센서(9, 10)는 인버터(INV1, INV2)에 공통으로 사용하므로 양자 사이를 신호선(S8)에 의해 접속한다.The signal FS1b or FS2b of the flow switch FS1 or FS2 is input to the terminal DI4-COM via the signal line S4 or S5, and the signals of the pressure sensors 9 and 10 are signal lines S6 and S7, respectively. Input to terminals AN0, AN1, L via In addition, since the pressure sensors 9 and 10 are commonly used for the inverters INV1 and INV2, the pressure sensors 9 and 10 are connected to each other by the signal line S8.
인버터(INV1, INV2)의 단자(DI1, DI2, DO1, DO2) 사이를 신호선(S3)으로 접속하여 운전 상태, 고장 상태, 운전 요구 등의 신호의 교환을 행한다. DI3 단자는 우선기의 선택 신호로 하고 인버터(INV1)는 COM과 단락시킨다.The terminals DI1, DI2, DO1, DO2 of the inverters INV1, INV2 are connected by a signal line S3 to exchange signals such as an operation state, a failure state, an operation request, and the like. The DI3 terminal is the selector signal for the priority and the inverter INV1 is shorted to COM.
그리고, 신호선(S9, S10)은 인버터(INV1, INV2)의 고장을 중앙의 감시반 등으로 출력하기 위한 신호이다.The signal lines S9 and S10 are signals for outputting faults of the inverters INV1 and INV2 to a central monitoring panel or the like.
도5 및 표1에 인버터(INV1, INV2)의 수급 신호(S3)에 대하여 상세하게 도시한다. 또, 표1은 본 발명에 의한 듀얼 인버터의 수급 신호의 출력 상태와 제어 상태를 나타내는 기호표이다.5 and Table 1 show the supply and demand signals S3 of the inverters INV1 and INV2 in detail. In addition, Table 1 is a symbol table which shows the output state and control state of the supply-demand signal of the dual inverter by this invention.
인버터(1) 및 인버터(2)의 인터로크 신호는 각각 2개의 출력 및 2개의 입력을 구비하고 있고, 이 2 bit의 신호를 온·오프함으로써 4종류의 상태를 상대측에게 알릴 수 있다.The interlock signals of the inverter 1 and the inverter 2 are each provided with two outputs and two inputs, and four types of states can be notified to the counterpart by turning on / off this two-bit signal.
도5에서는 출력(DO1, DO2)의 상태를 가령 표1에 표시한 A 내지 D의 상태로 나타낸다고 하면, 상태(A)는 DO1, DO2가 모두 온 상태이고 스스로가 선행 운전하고 있는 펌프이면 "병렬 기동 요구" 신호를 표시한다.In Fig. 5, when the states of the outputs DO1 and DO2 are represented by the states A to D shown in Table 1, the state A is "Parallel" if the DO1 and DO2 are both on and the pumps themselves are operating in advance. Start request "signal.
자체가 후속 펌프이면 미리 설정된 최고속 일정 상태에 도달했을 때 출력되는 "병렬 정속 상태" 신호를 표시한다. 이것은 양쪽이 자동 모드이고 병렬 운전이 설정되어 있을 때 발생한다. 상태(B)는 DO1이 온, DO2가 오프 상태로 "자동 교대(병렬) 운전중"의 상태를 나타낸다. 상태(C)는 DO1이 오프, DO2가 온 상태로 "자동 교대(병렬) 대기중"의 상태를 나타낸다. 상태(D)는 DO1, DO2가 모두 오프 상태로 "자동 단독 운전 모드", "수동 모드", "고장 정지중" 또는 "전원 차단중"의 상태를 나타내고, 자체가 단독으로 운전하고 있는 상태이거나 또는 교대·병렬로 운전할 수 없는 상태를 나타낸다. 이상의 신호에 의해 교대, 병렬, 고장시의 백업 운전 등의 수급을 실현시킬 수 있다.If it is a subsequent pump, it displays the "Parallel Constant" signal that is output when the preset maximum constant is reached. This occurs when both sides are in automatic mode and parallel operation is set. State (B) represents a state of "automatic shift (parallel) operation" with DO1 on and DO2 off. State (C) represents a state of "automatic standby (parallel) waiting" with DO1 off and DO2 on. State (D) is a state in which both DO1 and DO2 are in off state, indicating "automatic alone operation mode", "manual mode", "faulty stopping" or "shutting down power", and the state itself is operating alone. Or it shows the state which cannot drive alternately and in parallel. The above signal can realize supply and demand such as alternating, parallel, backup operation in case of failure.
그 신호의 수급에 대하여 도6 및 도7의 타임 차트를 참조하여 상세하게 설명한다. 우선, 도6의 타임 차트를 사용하여 전원 급상승 후의 교대 운전 동작 및 이상시의 동작에 대하여 설명한다. 동도면의 시각(1)에 있어서, 인버터(1)의 전원이 급상승하여 상태가 D로부터 C로 변한다. 이 때, 상대측 인버터(2)는 아직 전원이 급상승되어 있지 않으므로 D상태대로이다. 펌프 운전 가능한 것은 인버터(1) 뿐이므로 인버터(1)는 자동으로 단독 운전에 의해 동작한다. 시각(2)에 있어서 인버터(1)는 펌프 기동 조건을 검출하고 운전한다. 이 때, 인버터(1)는 C상태로부터 B상태를 출력하여 운전중인 것을 표시한다. 시각(3)에 있어서 펌프 정지 조건을 검출하고 인버터(1)는 정지하여 B상태로부터 C상태를 출력한다. 다음에, 시각(4)에 있어서 인버터(2)의 전원이 급상승하므로 인버터(2)는 D상태로부터 C상태를 출력한다. 인버터(1)는 인버터(2)가 C상태로 되어 교대 또는 병렬 운전이 가능해지므로 단독 운전으로부터 교대, 병렬 운전 상태로 이행한다. 시각(5)에 있어서 펌프 기동 조건을 검출한다. 이 때, 인버터(1)와 인버터(2)는 모두 동일한 센서의 신호를 취입하고 있으므로 동시에 기동 조건은 성립하지만, 인버터(1)는 우선기로 설정되어 있으므로 인버터(1)가 먼저 기동하여 상태 C로부터 B를 출력한다. 인버터(2)는 전원이 급상승했을 때는 이미 인버터(1)는 C상태이므로 교대 모드로 되어 있지만, 우선기가 아닌 쪽은 기동 조건을 검출해도 운전하는 데 지연됨으로써 기동 조건이 동시에 성립해도 우선기인 인버터(1)가 먼저 운전하여 B상태를 출력하므로 인버터(2)는 운전을 정지한다. 이와 같이 타이밍을 엇갈리게 함으로써 동시에 기동하는 것을 방지한다. 시각(5) 이후는 선행기, 후속기가 확실하므로 시각(6)에서 정지, 시각(7)에서 기동 조건이 성립하여 인버터(2)가 운전된다. 이후 마찬가지로 교대 운전을 행한다. 시각(10)에 있어서 인버터(1)에 고장이 발생한 경우 인버터(1)의 상태는 B로부터 D가 된다. 이 때 정지중의 인버터(2)는 인버터(1)의 상태가 B로부터 D로 변화함으로써 고장이라고 판단하고, 또 기동 조건이 검출되어 있으므로 운전을 개시하여 상태를 C로부터 B로 출력한다. 인버터(2)가 운전중 시각(11)에서 인버터(1)의 고장이 회복된 경우, 인버터(1)는 상태를 D로부터 C로 출력하여 정상의 교대 운전 모드가 가능해지므로 대기 상태가 된다. 시각(12)에서는 인버터(2)가 정지하고 시각(13) 이후 정상의 교대 운전을 행한다.Supply and reception of the signal will be described in detail with reference to the time charts of FIGS. 6 and 7. First, the alternating operation after power supply surge and operation at abnormal time will be described using the time chart of FIG. At the time 1 of the same figure, the power supply of the inverter 1 rises rapidly and the state changes from D to C. FIG. At this time, the counterpart inverter 2 remains in the D state because the power supply has not risen yet. Since only the inverter 1 can pump operation, the inverter 1 automatically operates by single operation. At time 2, inverter 1 detects and operates the pump start condition. At this time, the inverter 1 outputs the B state from the C state to display that it is in operation. At the time 3, the pump stop condition is detected and the inverter 1 stops and outputs the C state from the B state. Next, since the power supply of the inverter 2 rapidly rises at the time 4, the inverter 2 outputs the C state from the D state. Inverter 1 is shifted to parallel or parallel operation because the inverter 2 is in the C state, so that alternating or parallel operation is possible. At time 5, the pump starting condition is detected. At this time, since both the inverter 1 and the inverter 2 take in the signal of the same sensor, the starting condition is established at the same time. However, since the inverter 1 is set as a priority, the inverter 1 is started first, and from the state C Output B Inverter 2 is already in the alternating mode when the power supply suddenly rises because the inverter 1 is in the C state. However, the inverter 2 is delayed to operate even when the starter condition is detected. Since 1) operates first to output the B state, the inverter 2 stops operating. By staggering the timing in this manner, starting at the same time is prevented. After the time 5, the preceding and subsequent stages are assured, so the start condition is established at the time 6 and the start is established at the time 6, and the inverter 2 is operated. After that, shift driving is similarly performed. When a failure occurs in the inverter 1 at the time 10, the state of the inverter 1 changes from B to D. At this time, the inverter 2 which is stopped determines that the state of the inverter 1 changes from B to D, and determines that the failure has occurred. In addition, since the start condition is detected, operation is started to output the state from C to B. When the inverter 2 recovers the failure of the inverter 1 at the time 11 during operation, the inverter 1 outputs the state from D to C, and thus the normal alternate operation mode becomes possible, thus becoming a standby state. At time 12, inverter 2 stops, and after time 13, normal alternating operation is performed.
다음에, 도7의 타임 차트를 사용하여 병렬 운전 동작에 대하여 설명한다. 동도면의 시각(1)에 있어서는 도6의 시각(4)과 동일한 상태이고, 동도면의 시각(2)에 있어서 기동 조건을 검출하면 도6의 시각(5)과 마찬가지로 우선기로 설정되어 있는 인버터(1)가 먼저 운전을 개시한다. 시각(3)에 있어서 병렬 기동 조건이 성립하면 인버터(1)는 인버터(2)가 자동 운전 가능한 상태(C)이면 인버터(2)에 대하여 "병렬 기동 요구" A를 출력한다. 인버터(2)는 인버터(1)가 상태(A)를 출력한 것을 확인하고 운전을 개시한다. 이 때, 인버터(2)는 상태 C로부터 B를 출력하여 설정한 속도(바람직하게는 MAX 속도)까지 서서히 속도를 증가해 간다. 인버터(1)는 시각(3)으로부터 시각(4)까지는 도3에 있어서 F곡선의 O3(1대째 토출측의 최고 목표 압력의 점)을 목표치로 하여 토출 압력이 일정해지도록 변속 운전을 행한다. 시각(4)에서 인버터(2)는 설정 속도에 도달하면 상태 B로부터 A로 하여 "병렬 정속 상태"가 된 것을 출력한다. 인버터(1)는 인버터(2)의 상태(A)를 확인하면 도3에 있어서의 F곡선의 O3 내지 O5상의 목표치로 수량의 변화에 따라 추정 말단 압력 일정 제어에 의거한 변속 운전을 행한다. 시각(5)에서 인버터(1)가 병렬 해제 조건을 검출하면 펌프(4-1)를 정지시켜 상태를 A로부터 C로 출력한다. 인버터(2)는 인버터(1)가 C상태가 된 것을 확인하고, 정속 운전으로부터 도3에 있어서의 F곡선의 O0 내지 O3상의 목표치로 수량의 변화에 따라 추정 말단 압력 일정 제어에 의거한 변속 운전을 행한다. 이와 같이 하여 이상의 신호 수급에 의해 선행기만으로 기동, 병렬 도입, 병렬 해제, 정지 조건을 검출할 수 있어 제어의 일원화를 행할 수 있다. 또, 이 방식에 의해 병렬 기동의 압력 변동을 작게 억제할 수 있고, 병렬에 의해 운전기를 절환할 수 있다.Next, the parallel operation operation will be described using the time chart of FIG. At the time 1 of FIG. 6, the inverter is in the same state as the time 4 of FIG. 6, and when the starting condition is detected at the time 2 of FIG. 6, the inverter is set as a priority as in the time 5 of FIG. 6. (1) first starts driving. When the parallel start condition is satisfied at time 3, the inverter 1 outputs a " parallel start request " A to the inverter 2 when the inverter C is in a state C capable of automatic operation. The inverter 2 confirms that the inverter 1 outputs the state A, and starts operation. At this time, the inverter 2 outputs B from the state C and gradually increases the speed to the speed (preferably the MAX speed) set. Inverter 1 performs the shift operation from time 3 to time 4 so that the discharge pressure becomes constant with a target value of O3 (the point of the highest target pressure on the first discharge side) in the F curve in FIG. At time 4, when the inverter 2 reaches the set speed, the inverter 2 outputs that the state becomes "parallel constant speed state" from state B to state A. When the inverter 1 confirms the state A of the inverter 2, the inverter 1 performs a shift operation based on the estimated end pressure constant control according to the change in the amount of water to a target value on the O3 to O5 of the F curve in FIG. When the inverter 1 detects the parallel release condition at time 5, the pump 4-1 is stopped and the state is output from A to C. The inverter 2 confirms that the inverter 1 is in the C state, and shifts on the basis of the estimated end pressure constant control in accordance with the change in the amount of water from the constant speed operation to the target value on the O0 to O3 of the F curve in FIG. Is done. In this way, the above-described signal supply and reception can detect the starting, parallel introduction, parallel releasing, and stopping conditions only with the preceding device, thereby enabling unification of control. Moreover, this method can suppress the pressure fluctuation of parallel starting small, and can switch a driver by parallel.
다음에, 도8의 흐름도를 사용하여 도6 및 도7의 타임 차트와 같은 제어를 실현하기 위한 흐름을 설명한다. 동도면의 "○"는 자체 상태를 출력하는 기호를 표시한다. "□"는 상대측의 상태가 어떤 상태로 이행했는지를 표시하는 기호이다. 도면 부호 800에 있어서 미리 인버터의 외부 단자에 의해 우선기를 결정한다. 801에 있어서 전원이 투입되면 802에 있어서 강제적으로 우선기를 선행기, 우선기가 아닌 쪽을 후속기로 설정한다. 803에 있어서 시동 조건이 성립하기까지 대기중의 상태가 되고, 시동 조건이 성립하면 804로 처리가 이행되고, 여기서 선행기인지 후속기인지의 설정에 의해 처리가 구분된다.Next, a flow for realizing the control as in the time charts of FIGS. 6 and 7 will be described using the flowchart of FIG. "○" in the drawing indicates a symbol that outputs its own state. &Quot; □ " is a symbol indicating which state the other party's state has transitioned to. In reference numeral 800, the priority is determined in advance by an external terminal of the inverter. When the power is turned on in 801, in 802, the priority is forcibly set to the preceding device and the non-priority to the subsequent device. In 803, the process is in a waiting state until the start condition is established. If the start condition is established, the process proceeds to 804, where the process is divided by setting whether it is a predecessor or a successor.
선행기의 경우는 805에 있어서 시동을 개시하고, 806에서 자체가 고장인지의 여부를 확인하여 정상이면 807에 있어서 도3에 있어서의 F곡선의 O0 내지 O3상의 목표치로 수량의 변화에 따른 말단 압력 일정 제어를 행하고, 그 동안 808에서 과소 수량 조건을 확인하여 조건이 성립하면 809에 있어서 정지 처리에 들어간다. 정지한 경우는 822에 있어서 선행기로부터 후속기로 설정을 절환하여 교대 운전에 대비한다. 808에서 과소 수량 조건을 검출하지 않고 810에서 병렬 조건을 확인한 경우, 811에서 상대측 상태를 확인하여 "자동 대기중"이면 812에서 "병렬 기동 요구"를 상대측으로 출력하여 병렬 기동시킨다. 813에서 상대측 상태를 확인하고, 814 내지 816에서 상대측이 "병렬 정속 상태"가 되기까지 814에 있어서 도3에 있어서 F곡선의 O3(1대째 토출측의 최고 목표 압력의 점)을 목표치로 한 토출 압력이 일정하게 제어한다. 상대측 상태가 "병렬 정속 상태"인 것이 확인되면 818에 있어서 도3에 있어서의 F곡선의 O3 내지 O5상의 목표치로 수량의 변화에 따른 2대째의 말단 압력이 일정하게 제어를 행한다. 820에 있어서 병렬 해제 조건을 확인하여 조건이 성립하면 821에 있어서 선행기를 정지시킨다. 그 동안 817 내지 820에서 후속기가 고정 정지하면 807로 복귀하여 1대만의 말단 압력이 일정하게 제어를 행한다. 819에서는 선행기(자체)의 고장 상태를 확인한다. 고장 또는 병렬 해제로 선행기가 정지한 경우는 과소 수량 검출 정지와 마찬가지로 822에 있어서 선행기로부터 후속기로 설정을 절환하여 다음 교대 운전에 대비한다. 이상이 도6 및 도7의 타임 차트를 실현하기 위한 선행기로서의 처리이다.In the case of the preceding stage, starting is started at 805. At 806, it is checked whether or not it is a failure. If it is normal, at 807, the terminal pressure according to the change in the quantity of water is a target value of the phase O0 to O3 of the F curve in FIG. After the constant control is performed, an under-quantity condition is checked at 808 and the condition is established. In the case of stopping, in 822, the setting is switched from the preceding machine to the successor to prepare for the shift operation. When the parallel condition is checked at 810 without detecting the under-quantity condition at 808, if the partner state is checked at 811 and is "automatic standby", the parallel parallel request is output at 812 by outputting the "parallel start request" to the counterpart. The discharge side is confirmed at 813, and the discharge pressure is set at 814 to 816 as the target value of the F curve O3 (point of the highest target pressure on the first discharge side) in FIG. This is controlled constantly. When it is confirmed that the opposite side state is a "parallel constant state", the second terminal pressure in accordance with the change in the water quantity is controlled constantly at the target value of the O3 to O5 of the F curve in FIG. The parallel release condition is checked at 820, and if the condition is satisfied, the preceding device is stopped at 821. In the meantime, when the following machine is fixedly stopped at 817 to 820, the process returns to 807, where only one end pressure is constantly controlled. In 819, the failure state of the preceding device (self) is checked. In the case where the preceding device stops due to a failure or parallel release, in step 822, the setting is switched from the preceding device to the successor in preparation for the next shift operation, similarly to the stop of detecting the excessive quantity. The above is the process as a preceding device for realizing the time chart of FIG. 6 and FIG.
다음에 후속기의 처리에 대하여 804에 있어서 후속기로 설정된 경우, 823에서 상대측의 선행기가 운전되었는지 또는 운전하고 있는지를 확인한다. 운전하고 있는 경우는 824에 있어서 병렬 요구가 있는지를 확인하고, 요구가 있는 경우는 826에 있어서 병렬 기동한다. 기동하면 829에 있어서 선행기가 정지하기까지 일정한 속도로 운전한다. 기동하면 가속하기 시작하여 828에 있어서 미리 설정된 일정한 속도가 되면 "병렬 정속 상태"를 선행기에 알린다. 829에 있어서 후속기가 정지하면 830에 있어서 후속기를 선행기로 설정을 절환하고, 이후는 선행기로서 806으로 처리를 이행하여 말단 압력 일정 제어를 행한다. 또, 823 내지 824에서 병렬 요구 대기 상태(자동 대기중)에 있어서 선행기가 고장 또는 과소 수량 검출로 정지한 경우는 825에 있어서 후속기를 선행기로 설정을 절환하고 다음 시동에 대비한다. 이상이 도6 및 도7의 타임 차트를 실현하기 위한 후속기로서의 처리이다.Next, when it is set as a successor in 804 with respect to the processing of the subsequent machine, it is checked in 823 whether the preceding device of the other party is operated or operated. In operation, it is checked whether there is a parallel request at 824, and when there is a request, a parallel start is made at 826. If it starts, it operates at a constant speed until the preceding unit stops at 829. When it starts, it starts to accelerate, and when it reaches the preset speed in 828, it informs the predecessor. When the follower stops at 829, the setting of the follower is switched to the predecessor at 830. Subsequently, the process is shifted to 806 as the predecessor, and end pressure constant control is performed. In the case where the preceding device stops due to a failure or under-quantity detection in the parallel request waiting state (automatic waiting) in 823 to 824, the setting of the successor to the preceding device is made in 825 and the next start is prepared. The above is the process as a follower for realizing the time chart of FIG. 6 and FIG.
이상의 실시예에 의하면 2대의 터보 기계와 이를 1대마다 구동하는 2대의 인버터로 구성되고, 이들 인버터는 마이콤이 탑재되고 상태 표시부와 제어 정수의 설정부를 구비하고, 상기 터보 기계의 부하 상태를 검출하는 센서군의 신호를 취입하여 미리 상기 제어 정수 설정부로 부하 상태에 의거하여 운전되도록 설정되어 있고, 서로 운전 상태와 고장 상태를 표시하는 최소의 신호선에 의해 연결되고, 2대의 인버터가 서로 인터로크를 취하면서 추정 말단 압력 일정 제어를 행하는 터보 기계 구동 장치에 있어서, 병렬 기동시의 제어에서는 수급 신호중에 "병렬 기동 요구" 신호를 설정하여 선행기가 병렬 운전 기동 조건을 검출하면 휴지중의 인버터에 병렬 기동 요구 신호를 출력하여 휴지중의 인버터를 기동시키고, 휴지중의 인버터가 기동하면 "자동 운전중" 신호를 출력하여 미리 설정된 가속으로 서서히 속도를 상승시켜 미리 정한 일정 속도(바람직하게는 최고 속도)까지 도달하면 "병렬 정속 상태" 신호를 선행기에 대하여 출력하고, 선행기는 병렬 기동한 인버터가 "자동 운전중"으로부터 "병렬 정속 상태"가 되기까지 1대째 토출측의 목표 압력이 일정해지도록 변속 운전 제어를 행하고, 선행기는 병렬 기동한 후속기가 "병렬 정속 상태" 운전이 되면 2대째 토출측 목표 압력에 따라 추정 말단 압력 일정 제어가 되도록 변속 운전하고, 또 병렬 해제시의 제어에서는 병렬 운전중 후속기는 정속 운전을 행하고 있으므로, 추정 말단 압력이 일정하게 변속 운전하고 있는 선행기는 자체의 회전수와 부하측의 압력에 의해 미리 설정되어 있는 병렬 해제 조건을 검출할 수 있고, 병렬 해제 조건으로서는 선행기가 최저 속도에 도달하면 압력을 감시하여 정지 압력이 되면 선행기를 정지시키고 후속기에 대하여 출력하고, 정속 운전하고 있는 후속기는 "자동 대기중" 신호를 수신하면 정속 운전으로부터 미리 설정된 1대째 토출측 목표 압력에 따라 추정 말단 압력 일정 제어가 되도록 변속 운전하므로, 듀얼 인버터이더라도 선행하는 1대의 인버터만으로 병렬 운전의 기동 및 정지 조건을 검출하는 것이 가능해졌다.According to the above embodiment, it consists of two turbomachines and two inverters for driving them one by one, and these inverters are equipped with a microcomputer and have a status display section and a control constant setting section for detecting a load state of the turbomachinery. It takes in a signal of the sensor group and is set to operate in advance based on the load state to the control constant setting unit, and is connected by the minimum signal line which displays the operation state and the failure state to each other, and the two inverters interlock with each other. In the turbomachine drive device which performs constant end pressure constant control while performing parallel start, in the case of parallel start control, a "parallel start request" signal is set in the supply and demand signal, and when the preceding device detects the parallel operation start condition, the starter inverter requests the parallel start operation. Outputs a signal to start the idle inverter. Outputs a "Parallel" signal and gradually increases the speed with a preset acceleration to reach a predetermined constant speed (preferably the highest speed) and outputs a "parallel constant speed" signal to the preceding device. The shift operation control is carried out so that the target pressure on the first discharge side becomes constant from the time of automatic operation "to the" parallel constant speed state ", and the predecessor is set to the second discharge side target pressure when the parallel gear started in parallel is operated in the" parallel constant state "operation. Therefore, the shifting operation is performed so that the estimated end pressure constant control is performed, and in the control at the time of parallel release, the follower performs the constant speed operation during the parallel operation. The parallel release condition set in advance can be detected by the predecessor. When the minimum speed is reached, the pressure is monitored and when the stop pressure is reached, the preceding device is stopped and output to the follower.When the follower in constant speed receives the "Automatic Standby" signal, it is determined according to the preset target pressure on the first discharge side from the constant speed operation. Since the variable speed operation is performed so that the estimated end pressure constant control can be performed, it becomes possible to detect the start and stop conditions of parallel operation with only one preceding inverter, even with a dual inverter.
또, 병렬 기동시의 과도 상태의 제어에서는 선행기가 병렬 운전 기동 조건을 검출하면 휴지중의 인버터에 기동 요구를 가하여 휴지중의 인버터를 기동시키고, 선행기는 병렬 기동한 인버터가 병렬 정속 상태가 되기까지 1대째 토출측의 최고 목표 압력으로 토출 압력 일정 제어가 되도록 변속 운전하고, 선행기는 병렬 기동한 후속기가 병렬 정속 상태 운전이 되면 2대째 토출측 목표 압력에 따라 토출 목표 압력을 변화시키면서 추정 말단 압력 일정 제어가 되도록 변속 운전하므로, 병렬 기동시의 과도 상태의 불안정시에 후속기가 안정 상태가 되기까지 선행기의 토출측 목표 압력을 갱신하지 않음으로써 제어 상태가 발산하는 것을 억제하여 안정된 압력 제어를 행할 수 있는 효과가 있다.In the control of the transient state during parallel start, when the preceding device detects the parallel operation start condition, the starter applies a start request to the idle inverter to start the idle inverter, until the inverter starts the parallel constant constant state. The speed change operation is performed so that the discharge pressure is controlled at the highest target pressure on the first discharge side, and the predecessor has a constant terminal pressure constant control while varying the discharge target pressure according to the target discharge pressure on the second generation when the follower started in parallel is operated in parallel constant speed. Since the shift operation is performed as much as possible, it is possible to perform stable pressure control by suppressing divergence of the control state by not updating the target pressure on the discharge side of the preceding stage until the successor is stable when the transient state is unstable during parallel startup. have.
그리고, 2대의 인버터를 연결하는 신호중에 고장으로 정지한 것도 포함하도록 하고, 이 신호를 인버터의 전원 차단으로 출력되는 상태와 동일한 상태로 표시함으로써 누전 차단기의 트립 신호를 개별로 취입하지 않고 고장 회피하는 것이 가능해졌다.In addition, the signal connecting two inverters includes the one stopped due to a failure, and the signal is displayed in the same state as the output of the inverter's power interruption, thereby avoiding a fault signal without separately inputting the trip signal of the ground fault breaker. It became possible.
또, 모드 스위치를 마련하여 수동-절환-자동 신호를 2대의 인버터의 외부 입력 단자에 접속하고, 도4에 있어서 DI5를 온, DI6을 오프로 함으로써 "자동", DI5를 오프, DI6을 온으로 함으로써 "수동", DI5 및 DI6을 모두 오프 또는 온으로 함으로써 "절환"이 되도록 의미를 부여함으로써 2대의 인버터의 제어 상태를 동일하게 하는 것이 가능해졌다.In addition, a mode switch is provided to connect the manual-switching-automatic signal to the external input terminals of the two inverters, and in FIG. 4, DI5 is turned on and DI6 is turned off, thereby turning "auto", DI5 off, and DI6 on. This makes it possible to make the control states of the two inverters the same by giving meaning to "switch" by turning both "manual", DI5 and DI6 off or on.
또, 2대의 인버터 중 어느 한 쪽의 어느 하나의 외부 입력 단자를 예를 들어 단락하여 "우선기"로 함으로써 전원 투입시 또는 정전 회복시의 동시 운전의 오동작을 방지할 수 있고, 외부 단자를 이용함으로써 우선기의 설정을 용이하게 할 수 있게 되었다.In addition, by shorting any one external input terminal of one of the two inverters to a "priority", for example, the malfunction of simultaneous operation at the time of power-on or power failure recovery can be prevented. This makes it possible to easily set the priority device.
그리고, 제1 계통과 제2 계통에 의해 완전 2중 계통의 시스템을 구성하여 고장 백업을 취하고 있으므로, 보다 한층 신뢰성을 향상시킬 수 있게 되었다.Further, since the system of the complete double system is constituted by the first system and the second system, fault backup is taken, and the reliability can be further improved.
또, 미리 인버터에는 부하 운전 패턴에 의해 운전하도록 프로그램이 탑재되어 있고, 이에 의거해서 운전되도록 상기 인버터의 설정부에 의해 설정되어 있고, 부하 상태 검출 수단이 시동 압력을 검출했을 때 우선기로서 설정된 인버터가 시동되고, 과소 부하 검출 수단이 과소 부하 상태를 검출하여 정지 조건이 확립되면 정지하도록 했으므로, 2대의 인버터의 수급에 외측 부착의 통신 회로부 및 복잡한 수급의 로직을 필요로 하지 않고 교대 운전 또는 교대·병렬 운전을 행할 수 있으므로 제어 장치가 간략화되어 소형 경량인 동시에 저비용화를 실시할 수 있다. 그리고, 부품점의 갯수가 삭감되므로 신뢰성이 향상한다. 또, 주회로의 단락 및 누전은 누전 차단기에 의해, 이 이외의 부하측의 고장 상태는 인버터의 내부 상태량의 변화에 의해 인버터 자체가 감시하고 있으므로, 간단하고 확실하게 이상시의 절환 운전이 가능해진다. 그리고, 미리 우선기를 인버터로 외부 설정 가능하게 하여 기동 타이밍이 엇갈리게 되어 있으므로 운전 순서가 흐트러지지 않는다(정전 복귀시 등).In addition, the inverter is equipped with a program in advance so as to operate in accordance with the load operation pattern, and is set by the setting unit of the inverter to operate based on this, and is set as a priority when the load state detecting means detects the starting pressure. Is started, and the underload detection means detects the underload condition and stops when the stop condition is established, so the supply and demand of the two inverters does not require an external communication circuit unit and complicated supply and demand logic, such as alternating operation or alternating Since the parallel operation can be performed, the control device can be simplified, and the weight and size can be reduced at the same time. And since the number of parts points is reduced, reliability improves. In addition, short circuits and short circuits in the main circuit are prevented by an earth leakage breaker, and the inverter itself monitors a fault condition on the other side of the load by a change in the internal state amount of the inverter. Since the starter can be externally set in advance by the inverter and the start timings are staggered, the operation sequence is not disturbed (when power failure returns, etc.).
또, 고장시 재시도 동작이 부가되어 있으므로 고장 상태를 확실하게 검출할 수 있다.In addition, since a failure retry operation is added, the failure state can be reliably detected.
또한, 부하 상태를 검출하는 압력 센서 및 흡입측 압력을 검출하는 압력 센서를 2대의 인버터에서 공유할 수 있게 했으므로 간단하고 저렴한 가격이 된다.Moreover, since the pressure sensor which detects a load state and the pressure sensor which detects a suction side pressure can be shared by two inverters, it becomes simple and low price.
본 발명에 의하면, 2대의 인버터에서 최소의 신호 수급으로 인버터간의 신호 교환을 행하여 연계하여 운전할 수 있게 했으므로, 외측 부착의 제어 장치가 불필요하여 간단하고 소형 경량 및 저비용화를 꾀할 수 있는 터보 기계 구동 장치와 그 응용 장치를 얻을 수 있다.According to the present invention, since the two inverters can be operated in conjunction with the signal exchange between the inverters with the minimum signal supply and demand, the externally mounted control device is unnecessary, so that the turbo machine driving device can be made simple and light in weight and low in cost. And its application.
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- 2009-12-14 JP JP2009282386A patent/JP5286238B2/en not_active Expired - Lifetime
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