NO161709B - Fremgangsmaate for drift av pumpehjulet i en vaeskepumpe ved hjelp av en boersteloes vekselspenningsmotor, samt vaeskepumpe for utfoerelse av fremgangsmaate. - Google Patents

Fremgangsmaate for drift av pumpehjulet i en vaeskepumpe ved hjelp av en boersteloes vekselspenningsmotor, samt vaeskepumpe for utfoerelse av fremgangsmaate. Download PDF

Info

Publication number
NO161709B
NO161709B NO832608A NO832608A NO161709B NO 161709 B NO161709 B NO 161709B NO 832608 A NO832608 A NO 832608A NO 832608 A NO832608 A NO 832608A NO 161709 B NO161709 B NO 161709B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
motor
pump
inverter
impeller
signal
Prior art date
Application number
NO832608A
Other languages
English (en)
Other versions
NO161709C (no
NO832608L (no
Inventor
Carl Sverker Magnusson Hartwig
Original Assignee
Cerac Inst Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=4278712&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO161709(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Cerac Inst Sa filed Critical Cerac Inst Sa
Publication of NO832608L publication Critical patent/NO832608L/no
Priority to NO884240A priority Critical patent/NO884240D0/no
Publication of NO161709B publication Critical patent/NO161709B/no
Publication of NO161709C publication Critical patent/NO161709C/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0066Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/669Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for ved hjelp av en børsteløs vekselspenningsmotor å drive pumpehjulet i en væskepumpe, og særlig pumpehjulet i en nedsenkbar pumpe som arbeider med forholdsvis lav utgangseffekt og høy suge-høyde, idet motoren tilføres energi ved hjelp av en regulerbar, statisk inverter med en utgangsfrekvens av størrelses-orden 100-1000 Hz, hvilken utgangsfrekvens reguleres i avhengighet av styresignaler som er frembrakt ved avføling av belastningen på motoren. Oppfinnelsen angår videre en pumpe for utførelse av fremgangsmåten.
Et krav til væskepumper av den angitte type, eksempelvis nedsenkbare lensepumper, er at man skal kunne oppnå en viss minste trykkhøyde.
Denne trykkhøyde er avhengig av pumpehjulets turtall, størrelse og geometriske form, idet den sistnevnte parameter karakteriseres av det såkalte spesifikke turtall. Trykkhøyden H bestemmes av formelen
der n er pumpehjulets turtall, ng er pumpehjulets spesifikke turtall og P er pumpehjulets avgitte effekt. For pumper av denne type blir kravet til trykkhøyde ofte forholdsvis stort samtidig som man krever at pumpens ytre dimensjoner skal være små. Da det ved en direkte tilkopling av pumpens elek-triske motor, en børsteløs vekselspenningsmotor, eksempelvis en kortsluttet asynkronmotor, kan oppnås et høyeste turtall på motoren på 3600/3000 omdr./min (nettfrekvens 60/50 Hz) ved anvendelse av en topolet motor, blir man henvist til å velge et pumpehjul med meget lavt spesifikt turtall. Et lavt spesifikt turtall innebærer at det må benyttes et høy-trykkshjul, dvs. et pumpehjul med forholdsvis store indre tap og trange kanaler som lett blokkeres av i den pumpede væske inngående forurensninger, såsom eksempelvis plast-folier og tøyremser.
I mange tilfeller, eksempelvis i forbindelse med dypbrønnspumper, medfører anvendelsen av et pumpehjul med forholdsvis lavt spesifikt turtall dimensjoner på pumpehjulet som praktisk sett blir helt urimelige, og man tvinges til å seriekople et antall pumper med sådanne dimensjoner at de kan føres ned i et hull i brønnen eller også seriekop-les ' et antall pumpehjul med rimelige dimensjoner i ett og samme pumpehus.
For pumper av den her aktuelle type er en direkte tilkopling til vekselspenningsnettet med en frekvens på 6 0/50 Hz forbundet med en ytterligere ulempe, nemlig at pumpehjulets opptatte effekt, som er lik motorens avgitte effekt, varierer med den nødvendige trykkhøyde for pumpen. Når således pumpen benyttes for andre, lavere trykkhøyder enn den nominelle trykkhøyde, vil det ofte finnes en betydelig effektreserve som ikke utnyttes.
Et ytterligere problem er at behovet for nedsenkbare pumper med små ytre dimensjoner, som er beregnet for å senkes ned gjennom rør eller trange kanaler, i de senere år har øket stadig. Man har derfor søkt å redusere ytterdimen-sjonene uten å redusere motoreffekten, hvilket dels har hatt som resultat at pumpehjulradiene er blitt redusert liksom også gjennornstrømningskanalene i pumpehuset. Kompromisser av denne type medfører en ytterligere reduksjon av høytrykks-hjulenes spesifikke virkningsgrad.
Det er derfor et hovedformål med oppfinnelsen ved en gitt motor å drive denne på en slik måte at den alltid arbeider med full effekt, dvs. slik at den ovenfor angitte, signifikante effektreserve helt utnyttes. Dette innebærer selvsagt at motorens virkningsgrad ikke kan holdes på et maksimum, men en væskepumpe, en nedsenkbar pumpe, skal normalt pumpe væske så raskt som mulig uten hensyn til motorens virkningsgrad og energiomkostningen. Slik det senere vil bli vist, kan imidlertid pumpens virkningsgrad økes.
Fra US-A-4 284 943 er det kjent å drive en vekselspenningsmotor ved hjelp av en statisk inverter. I én ut-førelsesform omfatter det kjente drivsystem en regulerings-enhet som er innrettet til å regulere den pumpedrivende motors hastighet på en slik måte at væsketrykket i huset holdes på en konstant verdi, dvs. man kontrollerer at trykkhøyden i huset holdes konstant under pumpingen, uavhengig av trykk-endringer i den væske som mates til pumpen. Dersom med andre ord trykket øker i den til pumpen matede væske, vil trykk-forskjellen mellom den matede væske og det konstante væske-trykk i huset avta liksom belastningen på motoren og inverterens frekvens endres for at motoren skal tilføres mindre energi. Dette er motsatt av funksjonen ifølge oppfinnelsen som krever konstant inngangseffekt til motoren i avhengighet av den avfølte belastning, og som på tross av dette også medfører en øket pumpevirkningsgrad avhengig av muligheten til å utnytte pumpehjul med høyt spesifikt turtall.
I Patents Abstract of Japan, Vol. 6, nr. 123 (E-117) (1001), 8. juli 1982, og i JP-A-57 52 396 er det be-skrevet en av en inverter drevet vekselspenningsmotor. Inverteren styres på en slik måte i avhengighet av belastningen at motoren alltid arbeider på maksimal virkningsgrad, hvilket er helt forskjellig fra den foreliggende oppfinnelse.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at de nevnte styresignaler til inverteren regulerer dennes utgangsfrekvens på en slik måte at inverteren tilfører motoren i hovedsaken konstant effekt.
Oppfinnelsen angår videre en væskepumpe for ut-førelse av fremgangsmåten, omfattende et pumpehjul som er anordnet i et pumpehus og er innrettet til å drives av en børsteløs vekselspenningsmotor som tilføres energi fra en regulerbar, statisk inverter ved en utgangsfrekvens av størrelsesorden 100-1000 Hz, og organer for å avføle motorens belastning og generere styresignaler til inverteren for å regulere dennes utgangsfrekvens i avhengighet av motorens belastning, idet væskepumpen er kjennetegnet ved at de nevnte organer er innrettet til å regulere inverterens utgangsfrekvens på en slik måte at i hovedsaken konstant effekt tilføres til motoren.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et utførelseseksempel under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et aksialt snitt gjennom en væskepumpe ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser pumpehjulpro-filen, fig. 3-4 viser en passende statisk inverter for væskepumpen ifølge fig. 1, fig. 5 viser mer detaljert en i inverteren inngående krets, fig. 6 viser funksjonen av kret-sen ifølge fig. 5, fig. 7 viser virkningsgraden ri som funksjon av pumpehjulets spesifikke turtall n , fig. 8 viser kurver for sugehøyde H henholdsvis effekt P som funksjon av væskemengden Q ved en konvensjonell pumpe, og fig. 9 anskue-liggjør de samme kurver ved anvendelse av en pumpe ifølge oppfinnelsen.
Fig. 1 viser et aksialt snitt gjennom en som eksempel valgt, nedsenkbar væskepumpe. Pumpen er forsynt med et pumpehus 1 som væsketett omslutter en børsteløs vekselspenningsmotor 2 med en merkeeffekt på eksempelvis 4 kw. Moto-ren 2 har en aksel 3 som er lagret i et kulelager 4. På ak-selens 3 frie ende er det fast anbrakt et pumpehjul 5. I pumpehuset 1 er det videre i et væsketett rom anordnet en statisk vekselretter eller inverter 6 som er innrettet til via en kabel 7 å tilføres vekselspenning med nettfrekvens og å omforme denne vekselspenning først til en likespenning og deretter til en vekselspenning med en valgt frekvens. I det foreliggende tilfelle antas motoren 2 å utgjøres av en tre-fasemotor, og spenning tilføres over ledere 8, 9 og 10 fra den statiske inverter 6. Pumpehjulet 5 er innrettet til å pumpe væske fra væskeinnløp 11 og 12 til en spiralkanal 13 som omgir pumpehjulet, og fra kanalen 13 til et utløp 14 som, når det dreier seg om en nedsenkbar pumpe, er tilkoplet til en slange e.l. På pumpehusets 1 overdel er anordnet en løftering 15 ved hjelp av hvilken pumpen kan koples til en line for å senkes ned til det sted fra hvilket væske, normalt vann eller slamblandet vann, skal pumpes opp til et visst nivå.
Dersom i det viste utførelseseksempel motoren 8, som på konvensjonell måte er topolet og mates med en spenning med frekvens 50 Hz, ved hjelp av inverteren 6 tilføres spenning med frekvensen 100 Hz, vil turtallet øke fra 3000 om-dreininger pr. minutt (r/min) til 6000 r/min, og momentet forblir uforandret. Et pumpehjul med det dobbelte spesifikke turtall kan således velges ved forøvrig uforandrede verdier. Dersom en topolet motor erstattes med en firepolet motor med samme vekt, dvs. samme ytre dimensjoner, og frekvensen økes til 200 Hz, får man fremdeles turtallet 6000 r/min og det dobbelte moment på grunn av at rotoren i en firepolet motor kan gjøres betydelig større enn rotoren i en topolet motor. Effekten vil samtidig øke da den er en funksjon av produktet av turtall og moment, men inverteren 6 er innrettet til å begrense effekten for å hindre overbelastning av motoren.
Det økede turtall for motoren tillater en over-gang fra pumpehjul med trange kanaler, dvs. et høytrykks-pumpehjul, til et pumpehjul av åpen type og i det ekstreme tilfelle til et propellhjul.
Fig. 2 anskueliggjør forenklet forskjellige pumpe-hjultyper der a) er en pumpehjultype ifølge fig. 1 som har et høyere spesifikt turtall n enn pumpehjul i konvensjonelle pumper, b) anskueliggjør pumpehjul av Francis-type med forholdsvis rommelige gjennornstrømmingskanaler, c) anskue-liggjør et såkalt "mixed flow" hjul, og d) anskueliggjør et propellhjul, dvs. et hjul med det høyeste spesifikke turtall. Oppfinnelsen muliggjør anvendelse av pumpehjul av typene a-d, og dermed muliggjøres små ytterdimensjoner på pumpehuset 1 og høy virkningsgrad.
Ved pumpehjulet 5 er det i det viste utførelses-eksempel for detektering av kavitasjon anbrakt en trykkstøt-giver eller akselerometer 16 som er innrettet til å avføle de trykkstøt som oppstår i væsken når kavitasjon opptrer, og til via en leder 17 å avgi et signal til inverteren 6 for reduksjon av utgangsspenningens frekvens og dermed en reduksjon av motorens 2 og pumpehjulets 5 turtall. I det viste utførelseseksempel finnes det videre en væskenivåføler 18 som via en leder 19 sender et signal til inverteren 6 for å redusere frekvensen og dermed motorens 2 og pumpehjulets 5 turtall. Inverteren innstilles hensiktsmessig på en høy frekvens og reguleres samtidig slik at den utgående effekt holdes konstant, dvs. motoreffekten holdes konstant eller i det minste i hovedsaken konstant. Dersom løftehøyden eller trykkhøyden skulle avvike fra en nominell verdi, vil motoren derfor søke å oppnå et turtall som svarer til den høyere frekvens, og dermed øke strømmen.
En for formålet med oppfinnelsen særlig egnet statisk inverter skal nå beskrives under henvisning til fig. 3-4. Inverteren er ovenfor antatt å være innebygget i pumpehuset, men kan selvsagt også utgjøre en fra pumpen fritt-stående enhet.
Den på fig. 3 viste, statiske inverter, som er valgt som eksempel, omfatter en trefaselikeretter 60 som mates fra et vekselspenningsnett 61. Likeretteren 60 mater likespenning med i hovedsaken konstant amplitude via ledere 62 og 63, idet lederen 62 ligger på positivt potensial og lederen 6 3 på negativt potensial og spenningen mates til en statisk omformer eller inverter som omfatter seks omkoplings-eller vekslingselementer 64, 65, 66, 67, 68 og 69 som her består av transistorer og som er innrettet til suksessivt å. tilkople motorens 2 polklemmer 70, 71 og 72 til den positive rnateleder 62 og den negative rnateleder 6 3 fra likeretteren 6 0. Ved behov er det mulig å benytte tyristorer eller lik-nende elementer i stedet for transistorer. En diode 141 er antiparallellkoplet over hver transistor for å oppta reaktive strømmer ved struping av den respektive transistor. For å styre omformeren, mates styresignaler fra utganger 73, 74,
75, 76, 77 og 78 fra en styreanordning 79 som er vist i detalj på fig. 4. Disse styresignaler mates via forsterkere 80 til basisen i den respektive transistor. Styreanordningen 79 er forsynt med signalinnganger 81, 82 for avfølingssig-naler som genereres ved avføling av likestrømmen i ledningen 62, samt signalinnganger fra lederne 56, 57. Motorens 2 hastighet endres i avhengighet av amplituden av et spennings-signal på inngangen 56 fra et potensiometer 59 (fig. 4).
Over lederen 5 7 innmates et .start/stopp-signal til inverteren.
Styreanordningen 79, som er vist i detalj på fig.
4, omfatter en avfølingsanordning 85 for avføling av amplituden av likestrømmen i lederen 62. Størrelsen av denne strøm står i direkte forhold til spenningen mellom signal-inngangene eller signallederne 81 og 82. Utgangssignalet fra avfølingsanordningen 85, som omfatter en forsterker 86, mates til en første toppspenningsdetektor 8 7, et lavpassfilter
88, en andre toppspenningsdetektor 89 og en sammenlikner 90. Detektoren 8 7 inneholder en diode 91 for gjennomslipning av positive signaler, og detektoren 89 inneholder en diode 92 for gjennomslipning av negative signaler. I hver detektor inngår også et lavpassfilter. Den første detektor 87 har fortrinnsvis en tidskonstant på rundt 4/f, der f er den maksimale grunnfrekvens for den til motoren 2 tilførte spenning. Detektorens 87 sperrefrekvens, -3dB, ligger fortrinnsvis ved 0,1 f. Lavpassfilteret 88 har fortrinnsvis den samme sperrefrekvens. Den andre detektor 8 9 har fortrinnsvis en tidskonstant på ca. l/f og en sperrefrekvens på ca. 0,5 f.
Utgangssignalet fra detektoren 87 mates til en første reguleringskrets 93 som er vist i detalj på fig. 5. Inngangssignalet fra lederne 56, 57 mates til en rampegenera-tor 94 som består av to operasjonsforsterkere som er koplet for dannelse av en integrerende krets for til reguleringskretsen 93 å mate en økende rampespenning når motoren akse-lererer ved start, og en avtagende rampespenning under motorens retardasjon til stopp. På denne måte elimineres faren for at en ved normal hastighet rådende belastningsstrøm over-skrides når motoren startes eller stoppes. En endring av frekvensstyresignalet, som bestemmer motorstrømmens frekvens og således motorens rotasjonshastighet, og som opptrer på lederen 56, integreres likeledes av rampegeneratoren 94.
Det medgår derfor en viss tid før utgangssignalet fra rampegeneratoren 94 er helt tilpasset til inngangssignalene.
Signalet fra den første detektor 87 (fig. 5) mates over en motstand 95 til den ene inngang på en operasjonsfor-sterker 96. Dette signal sammenliknes av forsterkeren 96 med et referansesignal som innstilles ved hjelp av en varia-bel motstand 97 og som mates til den nevnte ene inngang via en motstand 98. Forsterkerens 96 andre inngang er jordet, og videre er forsterkeren tilbakekoplet ved hjelp av en motstand 99. En avvikelse mellom signalet fra detektoren 87
og referansesignalet forårsaker et utgangssignal fra forsterkeren 96, og dette utgangssignal mates via en motstand 100 og en diode 103 til den ene inngang på en operasjonsfor-sterker 101 hvis andre inngang er jordet. Rampegeneratorens 94 utgangssignal mates likeledes til den nevnte ene inngang på forsterkeren 101 via en motstand 102. Forsterkeren 101 er tilbakekoplet ved hjelp av en første motstand 104 og en andre motstand 105 i serie med dioden 103. Motstanden 105 har betydelig lavere motstandsverdi enn motstanden 104, og motstandsforholdet er fortrinnsvis ca. 1:20. Dersom den første operasjonsforsterkers 96 utgangssignal, målt på dioden 103, er mer negativt enn utgangssignalet fra den andre opera-sjonsforsterker 101, målt på dioden 103, er positivt, for-spennes dioden 103 i sperreretningen. Forstekerens 101 forsterkning i den lukkede sløyfe blir da høy og reguleringskretsen 93 vil da arbeide etter linjen 106 på fig. 6 under antagelse av et konstant utgangssignal fra rampegeneratoren 94. Dersom utgangssignalet fra den første detektor 87 øker på grunn av at likeretterens 6 0 likestrøm øker, vil utgangssignalet fra forsterkeren 96 bli mindre negativt, og ved et visst signalnivå som er betegnet 107 på fig. 6 og som for-innstilles ved hjelp av motstanden 97, vil dioden 10 3 bli forspent i lederetningen. Dette innebærer at forsterkerens 101 forsterkning drastisk avtar, slik at reguleringskretsen 93 utsender et frekvensstyresignal ifølge linjen 108 på fig. 6. Dette signal blir null ved ca. 120 % av signalet på nivået 107. Frekvensstyresignalet fra forsterkerens 101 utgang mates til en spenningsstyrt oscillator 10 9 og til en analog divisjonskrets 110. Denne divisjonskrets 110, som eksempelvis er av den kommersielt tilgjengelige type Analog Devices AD 534, danner et signal som er ^iddel^ ^er 3"middel er middelverdien av den for øyeblikket rådende mag-netiseringsstrøm til motoren, og f er frekvensen. Dette signal er et bra mål på motorens akselmoment. Den spenningsstyrte oscillator 109 genererer et utgangssignal med en frekvens som er proporsjonal med inngangsspenningen.
Det likerettede middelverdisignal som fås fra lavpassfilteret 88, tilsvarer den effekt som mates til motoren 2, ettersom spenningen på mateledningene 62 og 6 3 er i hovedsaken konstant. Signalet mates til divisjonskretsen 110 der det divideres med det frekvensstyrende signal fra forsterkeren 101, som utgjør et ordresignal for bestemmelse av motorens rotasjonshastighet. Divisjonskretsens 110 utgangssignal vil således tilsvare kravet til vridningsmoment for motoren. Utgangssignalet fra divisjonskretsen 110 mates til en andre reguleringskrets 111 og utgjør et første spen-ningsreguleringssignal. Det negative signal fra den andre toppverdidetektor 8 9 danner et andre spenningsregulerings-signal som mates til den andre reguleringskrets 111, slik at utgangssignalet fra reguleringskretsen 111 blir proporsjonalt med forskjellen mellom de første og andre spenningsregul-eringssignaler. Det negative signal fra detektoren 89 tilsvarer motorens 2 magnetiseringsgrad og fås fra negative pulser som mates tilbake til likespenningskilden når transistorene 64 - 69 er ikke-ledende. Ved å styre amplituden av disse negative pulser, er det mulig å nå et bestemt mag-netiseringsnivå for motoren, og dermed får man et høyt forhold mellom effekt og vekt og unngår overmetning som forårsaker tap. Den foran beskrevne motorkonstruksjon har der-ved store fordeler.
Dersom signalet fra avfølingsanordningen 85 over-skrider en viss bestemt verdi, vil utgangssignalet fra sam-menlikneren 90, som sammenlikner dette utgangssignal med et referansesignal som fås ved hjelp av en innstillbar motstand 112, ligge på en lav verdi. Som en følge av dette vil ut-gangene 74, 76 og 78 fra OG-portene 116, 117 og 118 ligge på lavt nivå. Dette innebærer at transistorene 65, 6 7 og 6 9 vil gå over til ikke-ledende tilstand, slik at motorens klem-mer 70, 71 og 72 ikke er forbundet med likespenningskildens negative klemme eller leder 63. Denne bortkopling beskytter omformeren mot skader forårsaket av transiente strømmer.
Utgangssignalet fra den spenningsstyrte oscillator 10 9 mates til en tidsinnstillingsanordning eller timer 119, fortrinnsvis en industritimer av standardtype 555, og en divisjonskrets 120. Divisjonskretsen 120 utgjøres fortrinnsvis av en programmerbar teller som er innrettet til å ut-sende et pulstog med en frekvens som er lik inngangssignalets frekvens dividert med en valgt konstant. Timeren 119 utsender et pulstog med en frekvens som er lik frekvensen av utgangssignalet fra oscillatoren 10 9. Pulsbredden styres av utgangssignalet fra den andre reguleringskrets 111. Pulstoget fra timeren 119 mates til OG-porter 121, 122 og 12 3. Pulstoget fra divisjonskretsen 120 danner et klokkesignal til en ringteller 124. I ringtelleren 124 lagres en "1" og fem "0". "l"-verdien forskyves i telleren av pulstoget fra tellerens utgang 125 til utgangen 126, fra denne utgang til utgangen 12 7, videre til utgangen 128, fra denne utgang til utgangen
12 9 og videre til utgangen 130, samt fra denne utgang tilbake til utgangen 125. En sådan forflytning av den i telleren 124 lagrede "1" fra utgangen 125 og tilbake til utgangen 125, tilsvarer en periode av grunnfrekvensen av den spenning som mates til motoren 2. Utgangssignalene fra tellerens 124 utganger 125 - 130 dekodes av ELLER-porter 131, 132 og 133. Utgangssignalet fra en respektiv port ligger halve tiden på høyt nivå og halve tiden på lavt nivå. En logisk signal-inverterer 134 og NAND-porter 135, 136, 137, 138, 139 og 140 er innrettet til å styre motorens 2 rotasjonsretning dersom dette skulle kreves. Utgangssignalene fra portene 131, 132 og 133 mates til OG-portene 116, 117, 118, 121, 122 og 123
for å styre omkoplingstransistorene 64 - 69 i omformeren. Inngangene til portene 116, 117 og 118 er koplet til logiske . signalinverterere 142, 143 og 144.
På grunn av at pulsbredden på pulsene fra timeren 119 er konstant uavhengig av frekvensen dersom signalet fra reguleringskretsen 111 er konstant, vil middelverdien over en halv periode av spenningens grunnfrekevns bli endret samtidig med frekvensen. En ytterligere regulering av middel-spenningen kan oppnås ved å variere pulsbredden som reguleres ved hjelp av reguleringskretsen 111.
Frekvenssignalet fra den frekvensgivende krets, som innmates over lederen 56 til rampegeneratoren 94, danner en børverdi som bestemmer frekvensen og dermed motorens turtall.
For ytterligere å illustrere fordelene med oppfinnelsen, henvises nå til fig. 7-9. Fig. 7 viser virkningsgraden ri for en forholdsvis liten pumpe, eksempelvis med en effekt på 2 - 60 kW, som funksjon av det spesifikke turtall n . Som nevnt har pumpehjulene i konvensjonelle væskepumper et lavt spesifikt turtall n^, eksempelvis mellom 12 og 24 r/min, hvilket innebærer at virkningsgraden ligger mellom 22 og 58 %. Ved de høye spesifikke turtall av den pumperotor som kan benyttes ifølge den foreliggende oppfinnelse, vil virkningsgraden bli maksimal, dvs. over 70 %.
Fig. 8 viser et pumpediagram for en konvensjonell, nedsenkbar pumpe med en effekt på 4 - 10 kw. I diagrammet er inntegnet kurven H for suge- eller trykkhøyden i meter og pumpehjulets tilførte effekt P i kW, hvilken effekt er lik vekselspenningsmotorens avgitte effekt. Av fig. 8 fremgår at to effektområder A henholdsvis B ligger under den maksimale utgangseffekt fra motoren. Disse to områder utnyttes ifølge oppfinnelsen ved at reguleringssystemet automatisk innstiller motoren på merkeffekten, dvs. motoren avgir effekten P max, og dermed vil trykkhøyde H og/eller strømningsmeng-de Q øke slik det fremgår av fig. 9 som gjelder en pumpe med samme motoreffekt, men styrt ifølge oppfinnelsen på en slik måte at et pumpehjul med høyt spesifikt turtall kan utnyttes.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for ved hjelp av en børsteløs vekselspenningsmotor (2) å drive pumpehjulet (5) i en væskepumpe, særlig pumpehjulet i en nedsenkbar pumpe, hvor pumpen arbeider med forholdsvis lav utgangseffekt og høy sugehøyde, idet motoren tilføres energi ved hjelp av en regulerbar, statisk inverter (6) med en utgangsfrekvens av størrelses-orden 100-1000 Hz, og hvis utgangsfrekvens reguleres i avhengighet av styresignaler som er frembrakt ved avføling av belastningen på motoren, KARAKTERISERT VED at de nevnte styresignaler til inverteren (6) regulerer dennes utgangsfrekvens slik at inverteren (6) tilfører motoren (2) i hovedsaken konstant effekt (<p>max)-
2. Væskepumpe for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, omfattende et i et pumpehus (1) anordnet pumpehjul (5) som er innrettet til å drives av en børsteløs veksels-spenningsmotor (2) som tilføres energi fra en regulerbar, statisk inverter (6) ved en utgangsfrekvens av størrelses-orden 100-1000 Hz, og organer (85, 87) for avføling av motorens belastning og generering av styresignaler til inverteren for å regulere dennes utgangsfrekvens i avhengighet av motorens belastning, KARAKTERISERT VED at de nevnte organer (85, 87) er innrettet til å regulere inverterens utgangsfrekvens på en slik måte at i hovedsaken konstant effekt (P ) tilføres til motoren, max
3. Væskepumpe ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at inverteren (6) er anordnet i pumpehuset (1) sammen med motoren (2) og pumpehjulet (5).
NO832608A 1982-07-28 1983-07-18 Fremgangsm te for drift av pumpehjulet i en vaeskepu hjelp av en boersteloes vekselspenningsmotor, samt vaeskepumpe for utfoerelse ate. NO161709C (no)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO884240A NO884240D0 (no) 1982-07-28 1988-09-23 Fremgangsmaate og innretning for drift av pumpehjulet i en vaeskepumpe.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH4578/82A CH651111A5 (fr) 1982-07-28 1982-07-28 Installation de pompage et procede de mise en action de celle-ci.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO832608L NO832608L (no) 1984-01-30
NO161709B true NO161709B (no) 1989-06-05
NO161709C NO161709C (no) 1989-09-13

Family

ID=4278712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO832608A NO161709C (no) 1982-07-28 1983-07-18 Fremgangsm te for drift av pumpehjulet i en vaeskepu hjelp av en boersteloes vekselspenningsmotor, samt vaeskepumpe for utfoerelse ate.

Country Status (13)

Country Link
US (1) US4511312A (no)
EP (2) EP0100390B1 (no)
JP (1) JPS5925099A (no)
AT (1) ATE36788T1 (no)
AU (1) AU572098B2 (no)
BR (1) BR8303992A (no)
CH (1) CH651111A5 (no)
DE (1) DE3275687D1 (no)
DK (2) DK330283A (no)
ES (2) ES524222A0 (no)
FI (1) FI75030C (no)
NO (1) NO161709C (no)
ZA (1) ZA835332B (no)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4678404A (en) * 1983-10-28 1987-07-07 Hughes Tool Company Low volume variable rpm submersible well pump
JPH0631627B2 (ja) * 1984-07-25 1994-04-27 株式会社日立製作所 回転容積形真空ポンプ装置
DE3509072A1 (de) * 1985-03-14 1986-09-25 Klaus Dipl.-Ing.(FH) 3200 Hildesheim Metzger Verfahren zur kavitations-einstellung
DE3642729C3 (de) * 1986-12-13 1997-05-07 Grundfos Int Pumpenaggregat zur Förderung von Flüssigkeiten oder Gasen
DE3642727A1 (de) * 1986-12-13 1988-06-23 Grundfos Int Unterwasser-motorpumpe
DE3642726A1 (de) * 1986-12-13 1988-06-23 Grundfos Int Drehzahlgeregeltes pumpenaggregat
EP0297691A1 (fr) * 1987-06-11 1989-01-04 Acec Energie S.A. Ensemble moteur-compresseur
DE3820005C1 (no) * 1988-06-11 1989-10-05 Grundfos International A/S, Bjerringbro, Dk
DE3825035B4 (de) * 1988-07-09 2006-11-23 Flux-Geräte GmbH Bürstenloser, elektrisch kommutierter Motor für eine Faß- oder eine Behälterpumpe zum Betieb an einem Wechselspannungsnetz
US5015151A (en) * 1989-08-21 1991-05-14 Shell Oil Company Motor controller for electrical submersible pumps
JPH04279139A (ja) * 1991-03-05 1992-10-05 Toshiba Corp 食器洗浄機
JP3642578B2 (ja) * 1993-03-30 2005-04-27 株式会社荏原製作所 ポンプ装置
KR100344716B1 (ko) * 1993-09-20 2002-11-23 가부시키 가이샤 에바라 세이사꾸쇼 펌프의운전제어장치
JP3216672B2 (ja) * 1993-10-13 2001-10-09 株式会社荏原製作所 誘導電動機付流体機械
JP3373012B2 (ja) * 1993-10-21 2003-02-04 株式会社荏原製作所 ターボ形流体機械の運転制御装置
US6053703A (en) * 1995-06-19 2000-04-25 Ebara Corporation Control method for displacement-type fluid machine, and apparatus thereof
JPH094591A (ja) * 1995-06-19 1997-01-07 Ebara Corp 容積形流体機械の制御方法及び装置
US5673732A (en) * 1995-07-11 1997-10-07 Fe Petro Inc. Variable speed pump-motor assembly for fuel dispensing system
DE19645129A1 (de) * 1996-11-04 1998-05-07 Abb Patent Gmbh Verfahren zum kavitiationsfreien Betrieb einer drehzahlgeregelten Pumpe
US5955855A (en) * 1997-04-09 1999-09-21 Medar, Inc. Method and system for tuning a drive to its coupled motor to minimize motor resonance and sensing device for use therein
JP3922760B2 (ja) * 1997-04-25 2007-05-30 株式会社荏原製作所 流体機械
US6520745B1 (en) * 1998-03-04 2003-02-18 Ebara Corporation Performance regulating device for fluid machinery
AU2744899A (en) * 1998-03-05 1999-09-20 Ebara Corporation Variable speed control fluid machinery unit
DE19826292A1 (de) * 1998-06-12 1999-12-23 Linde Ag Verfahren zum Betreiben einer Pumpe zur Förderung siedender Kältemittel oder Kälteträger
JP2000110735A (ja) * 1998-10-01 2000-04-18 Internatl Business Mach Corp <Ibm> ポンプ保護装置、ポンプ保護方法及びポンプ装置
DE19943577A1 (de) * 1999-09-13 2001-03-15 Wilo Gmbh Pumpengehäuse mit integrierter Elektronik
CA2405739C (en) 2000-04-14 2006-12-05 Actuant Corporation Variable speed hydraulic pump
DE10063321A1 (de) * 2000-12-19 2002-06-20 Gfas Mbh Ges Fuer Aufladetechn Elektrisch angetriebener Strömungsverdichter
US6534940B2 (en) 2001-06-18 2003-03-18 Smart Marine Systems, Llc Marine macerator pump control module
US6979181B1 (en) * 2002-11-27 2005-12-27 Aspen Motion Technologies, Inc. Method for controlling the motor of a pump involving the determination and synchronization of the point of maximum torque with a table of values used to efficiently drive the motor
WO2005089621A1 (en) * 2004-03-16 2005-09-29 Arcelik Anonim Sirketi A dishwasher and control method thereof
US7489484B2 (en) * 2007-01-03 2009-02-10 Keener Robert M Protective device for a controlling system of a sewage pump
GB0703129D0 (en) * 2007-02-17 2007-03-28 Dlp Ltd An electrical shower-waste pump and control unit
US20090196764A1 (en) * 2008-02-04 2009-08-06 Fogarty James M High frequency electric-drive with multi-pole motor for gas pipeline and storage compression applications
DE102008021498A1 (de) 2008-04-29 2009-11-05 Repower Systems Ag Verfahren zur Fertigung eines Blattanschlusses eines Rotorblatts, ein Blattanschluss und ein Befestigungselement für einen Blattanschluss
CN103671054B (zh) * 2013-12-06 2016-09-28 杭州哲达科技股份有限公司 用于流体输配系统的无传感恒流变频方法及装置
US11162496B2 (en) 2016-11-11 2021-11-02 Wayne/Scott Fetzer Company Pump with external electrical components and related methods
KR102085827B1 (ko) * 2018-04-19 2020-03-06 엘지전자 주식회사 세탁물 처리기기
KR102146281B1 (ko) * 2018-04-19 2020-08-20 엘지전자 주식회사 배수펌프 구동장치, 및 이를 구비한 세탁물 처리기기
CN108591080A (zh) * 2018-06-11 2018-09-28 江苏大学 一种智能变频调速的高效恒功率低比速潜水泵
KR102539460B1 (ko) * 2018-07-06 2023-06-01 엘지전자 주식회사 세탁물 처리기기
DE112020002003T5 (de) * 2019-04-19 2022-03-10 Nidec Corporation Motoreinheit
JP2021032193A (ja) * 2019-08-28 2021-03-01 株式会社荏原製作所 ポンプ装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1234927A (fr) * 1958-09-03 1960-07-01 Bbc Brown Boveri & Cie Entraînement électrique des soufflantes ou pompes à hélice
DE1234390B (de) * 1964-02-13 1967-02-16 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Polyaetherestern
US3418936A (en) * 1966-12-05 1968-12-31 Franklin W. Dowdican Pump
US3499297A (en) * 1969-02-20 1970-03-10 John D Ruff Variable capacity refrigeration system
US3568771A (en) * 1969-04-17 1971-03-09 Borg Warner Method and apparatus for lifting foaming crude by a variable rpm submersible pump
DE2106789C3 (de) * 1971-02-12 1978-03-02 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Einrichtung zur Steuerung oder Regelung des Ständerstromvektors einer Asynchronmaschine
JPS5532119B2 (no) * 1973-10-12 1980-08-22
US3959705A (en) * 1974-12-27 1976-05-25 Jalal Tawfiq Salihi Direct current motors with improved commutation
CA1117409A (en) * 1978-09-07 1982-02-02 Texaco Development Corporation Deep well pumping system
US4259620A (en) * 1978-10-18 1981-03-31 Westinghouse Electric Corp. Low cost, variable speed, constant torque induction motor drive
US4284943A (en) * 1979-02-13 1981-08-18 Electric Machinery Mfg. Company Apparatus and method for controlling the speed of an induction motor in a closed-loop system
US4330238A (en) * 1980-03-04 1982-05-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Automatic actuator for variable speed pump
CH644478A5 (fr) * 1981-12-18 1984-07-31 Cerac Inst Sa Procede et moyens pour alimenter en energie electrique un outil portatif.

Also Published As

Publication number Publication date
CH651111A5 (fr) 1985-08-30
EP0100390A2 (en) 1984-02-15
DK330283A (da) 1984-01-29
NO161709C (no) 1989-09-13
DK138088A (da) 1988-03-14
FI75030B (fi) 1987-12-31
ES8406653A1 (es) 1984-08-01
DE3275687D1 (en) 1987-04-16
AU1716183A (en) 1984-02-02
EP0171094B1 (en) 1988-08-24
AU572098B2 (en) 1988-05-05
ES524223A0 (es) 1984-08-01
BR8303992A (pt) 1984-03-07
ES8405486A1 (es) 1984-06-16
US4511312A (en) 1985-04-16
ATE36788T1 (de) 1988-09-15
FI832614A0 (fi) 1983-07-18
DK330283D0 (da) 1983-07-18
DK138088D0 (da) 1988-03-14
FI75030C (fi) 1988-04-11
JPS5925099A (ja) 1984-02-08
NO832608L (no) 1984-01-30
EP0100390B1 (en) 1987-03-11
FI832614A (fi) 1984-01-29
EP0171094A1 (en) 1986-02-12
ZA835332B (en) 1984-03-28
ES524222A0 (es) 1984-06-16
EP0100390A3 (en) 1984-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO161709B (no) Fremgangsmaate for drift av pumpehjulet i en vaeskepumpe ved hjelp av en boersteloes vekselspenningsmotor, samt vaeskepumpe for utfoerelse av fremgangsmaate.
US6254353B1 (en) Method and apparatus for controlling operation of a submersible pump
JP4012604B2 (ja) 交流電動機のトルクを制御する方法
EP0978657B1 (en) Fluid machinery
FI80171C (fi) Kompressordrift.
US6715996B2 (en) Method for the operation of a centrifugal pump
US5667362A (en) Pump system and method for operating the same
US5563490A (en) Pump system with liquid cooling operation
US4678404A (en) Low volume variable rpm submersible well pump
US20090087319A1 (en) Pump system including a variable frequency drive controller
JPH0510270A (ja) ポンプ装置の過負荷防止装置
JPH0861287A (ja) ポンプ用インバータユニット及びそのユニットを備えたポンプ装置
JP2889499B2 (ja) ポンプ装置
JPH0510273A (ja) ポンプ装置の軽負荷及び過負荷運転防止装置
NO884240L (no) Fremgangsmaate og innretning for drift av pumpehjulet i envaeskepumpe.
JPH0510271A (ja) ポンプ装置の軽負荷運転防止装置
JP3710553B2 (ja) モータ駆動型流体機械及び該流体機械に使用される周波数変換器
SE459269B (sv) Saett att medelst en borstloes vaexelstroemsmotor driva pumphjulet i en vaetskepump samt en vaetskepump foer att utoeva saettet
KR102428848B1 (ko) 인버터 펌프
JP2001123984A (ja) 水中モータを原動機とする斜流または軸流ポンプの運転制御方法および装置
SE445759B (sv) Anordning for reglering av gastrycket i en for leverering av tryckgas avsedd tryckgasvolym ansluten till en kompressor
JPH0510272A (ja) ポンプ装置の過負荷運転防止装置
JPH109186A (ja) インバータ内蔵工事用水中ポンプ
JPS59190494A (ja) 給水ポンプの圧力制御装置
JPH04317600A (ja) 自家用発電装置