WO2020136897A1 - 流体圧送システム、電力変換システム、電力変換装置及び流体圧送方法 - Google Patents

流体圧送システム、電力変換システム、電力変換装置及び流体圧送方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2020136897A1
WO2020136897A1 PCT/JP2018/048569 JP2018048569W WO2020136897A1 WO 2020136897 A1 WO2020136897 A1 WO 2020136897A1 JP 2018048569 W JP2018048569 W JP 2018048569W WO 2020136897 A1 WO2020136897 A1 WO 2020136897A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pumping
deterioration level
unit
pumping device
pressure feeding
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/048569
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
池　英昭
Original Assignee
株式会社安川電機
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
Application filed by 株式会社安川電機 filed Critical 株式会社安川電機
Priority to JP2020562292A priority Critical patent/JPWO2020136897A1/ja
Priority to CN201880100536.7A priority patent/CN113227576B/zh
Priority to PCT/JP2018/048569 priority patent/WO2020136897A1/ja
Priority to EP18944814.5A priority patent/EP3904685A4/en
Publication of WO2020136897A1 publication Critical patent/WO2020136897A1/ja
Priority to US17/356,518 priority patent/US11933289B2/en
Priority to JP2023173483A priority patent/JP2023178341A/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/04—Combinations of two or more pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/007—Installations or systems with two or more pumps or pump cylinders, wherein the flow-path through the stages can be changed, e.g. from series to parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/02—Stopping, starting, unloading or idling control
    • F04B49/022—Stopping, starting, unloading or idling control by means of pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/20—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by changing the driving speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B51/00—Testing machines, pumps, or pumping installations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00—Pump parameters
    • F04B2201/12—Parameters of driving or driven means
    • F04B2201/1202—Torque on the axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0201—Current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/04—Motor parameters of linear electric motors
    • F04B2203/0401—Current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/05—Pressure after the pump outlet

Definitions

  • the present disclosure relates to a fluid pressure feeding system, a power conversion system, a power conversion device, and a fluid pressure feeding method.
  • Patent Document 1 when the operating speed of the first pump continues at the maximum allowable operating speed for a predetermined time or longer, the second pump is additionally charged and a state in which the discharge water amount of the second pump is small is predetermined.
  • a method of operating a variable-speed water supply pump which includes stopping the operation of the second pump when the operation continues for a time or longer.
  • the present disclosure aims to provide a fluid pressure feeding system that is effective in reducing maintenance frequency.
  • a fluid pumping system a plurality of pumping devices for pumping a fluid, and the deterioration level of the one pumping device based on information about the driving force of any one of the plurality of pumping devices.
  • a deterioration level estimation unit to estimate, a selection unit that selects at least one pumping device from a plurality of pumping devices based on the deterioration level estimated by the deterioration level estimation unit, and a fluid is pumped by the pumping device selected by the selection unit.
  • a pressure feeding control unit a pressure feeding control unit.
  • a power conversion system includes a plurality of power converters that respectively output drive currents to a plurality of electrically driven pumping devices, and a drive that any one of the plurality of power converters outputs to the pumping device.
  • a deterioration level estimating unit that estimates the deterioration level of the pumping device based on the current, and a selecting unit that selects at least one pumping device from the plurality of pumping devices based on the deterioration level estimated by the deterioration level estimating unit, and a selection unit.
  • a pumping control unit configured to output a drive current from the power conversion unit to the pumping device so that the fluid is pumped by at least one pumping device selected by the unit.
  • a power converter is a power converter that outputs a current to an electric motor of an electric machine, and a deterioration that estimates a deterioration level of the machine based on the current output by the power converter.
  • a mechanical device is selected from a plurality of mechanical devices based on the deterioration level estimated by the level estimation unit and the deterioration level estimation unit, control that causes the electric power conversion unit to output a drive current to the electric motor to operate the mechanical device. And a section.
  • a fluid pressure feeding method based on information about the driving force of any one of the plurality of pressure feeding device, to estimate the deterioration level of the one pressure feeding device, and to the estimated deterioration level. Based on the above, selecting at least one pumping device from the plurality of pumping devices, and causing the fluid to be pumped by the selected at least one pumping device.
  • the fluid pumping system 1 shown in FIG. 1 is a pumping system for increasing the pressure of a water supply pipe line to a water customer facility such as a faucet or a shower head.
  • the fluid pressure feeding system 1 includes a plurality of electrically driven pressure feeding devices 10, a plurality of check valves 40, a pressure sensor 30, and a power conversion system 20.
  • the pumping device 10 pumps water (fluid) by electric power.
  • the pressure feeding device 10 includes a pump 11 and a motor 12.
  • the pump 11 has a suction port 11 a connected to the primary side water supply pipe 91 and a discharge port 11 b connected to the secondary side water supply pipe 92.
  • Primary side means the upstream side of the fluid pressure feeding system 1
  • secondary side means the downstream side of the fluid pressure feeding system 1.
  • the pump 11 incorporates a rotary type pressure-feeding body such as an impeller or a reciprocating type pressure-feeding body such as a diaphragm. Send by pressure. As a result, water is pumped from the primary water supply pipe 91 to the secondary water supply pipe 92.
  • the motor 12 (electric motor) converts electric power into power to drive the pump 11.
  • the motor 12 is a synchronous motor or an induction motor that converts AC power into rotational torque.
  • the object to be pumped by the pumping device 10 may be a liquid other than water. Further, the object to be pumped by the pumping device 10 is not necessarily limited to the liquid.
  • the pressure feeding device 10 may have a blower (for example, a fan or a blower) that pressure-feeds gas, instead of the pump 11 for pressure-feeding the liquid. In FIG. 1, two pumping devices 10 are shown for convenience, but the number of pumping devices 10 is not limited to this.
  • the fluid pumping system 1 may include three or more pumping devices 10.
  • the plurality of check valves 40 are respectively interposed between the plurality of suction ports 11a and the secondary side water supply pipe 92 to prevent the reverse flow of water from the secondary side water supply pipe 92 to the primary side water supply pipe 91.
  • the pressure sensor 30 detects the secondary pressure of the fluid pressure feeding system 1.
  • the pressure sensor 30 is connected to the secondary side water supply pipe 92 on the downstream side of the plurality of check valves 40.
  • the power conversion system 20 causes water to be pressure-fed from the primary-side water supply pipe 91 side to the secondary-side water supply pipe 92 side by at least one of the plurality of pressure-feeding devices 10 in response to a decrease in pressure detected by the pressure sensor 30. ..
  • the power conversion system 20 estimates a deterioration level of the one pumping device 10 based on information about a driving force of any one of the plurality of pumping devices 10, and a plurality of pumping devices based on the estimated deterioration level. It is configured to perform selecting at least one pumping device 10 from the device 10 and pumping water by the selected at least one pumping device 10.
  • the power conversion system 20 includes a plurality of power conversion devices 100 and a controller 200.
  • the plurality of power conversion devices 100 convert the power of a power supply (for example, a power system or a battery) into driving power (for example, AC power) and supply the power to the plurality of pressure feeding devices 10.
  • a power supply for example, a power system or a battery
  • driving power for example, AC power
  • the pressure feeding device 10 to which the power conversion device 100 supplies power is referred to as a “corresponding pressure feeding device 10 ”.
  • the power conversion device 100 operates the corresponding pressure feeding device 10 so as to operate the corresponding pressure feeding device 10 when the corresponding pressure feeding device 10 is selected from the plurality of pressure feeding devices 10 based on the deterioration level of at least one of the pressure feeding devices 10. Outputting a drive current to the motor 12 and estimating the deterioration level of the corresponding pressure feeding device 10 based on information about the driving force of the corresponding pressure feeding device 10 (for example, the driving force applied to the pump 11 by the motor 12). Is configured to.
  • the controller 200 selects at least one pumping device 10 from the plurality of pumping devices 10 in response to a decrease in pressure detected by the pressure sensor 30, and causes at least one selected pumping device 10 to pump water.
  • a drive current is output from the power converter 100 corresponding to the at least one pumping device 10 to the motor 12.
  • the controller 200 selects the at least one pressure feeding device 10 from the plurality of pressure feeding devices 10 based on the deterioration level estimated by the at least one power conversion device 100.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the power conversion system 20.
  • the power conversion device 100 has a functional configuration (hereinafter, referred to as “functional module”), a power conversion unit 113, a speed control unit 111, a current control unit 112, a current detection unit 114, and a deterioration level estimation unit. 115, a pressure feed control unit 116, a force data acquisition unit 117, and a force data holding unit 118.
  • the power conversion unit 113 outputs drive power to the motor 12.
  • the power converter 113 outputs to the motor 12 an AC voltage having a frequency corresponding to the operating speed of the motor 12 with a voltage amplitude corresponding to the voltage command.
  • the power converter 113 generates the AC voltage by a PWM (Pulse Width Modulation) method.
  • the power conversion unit 113 may be an inverter that converts the DC power of the DC bus into AC power to generate driving power, or bidirectionally between the AC power on the AC power supply side and the AC power on the motor 12 side. It may be a matrix converter that performs the power conversion of.
  • the speed control unit 111 causes the speed control unit 111 to output an AC voltage to the motor 12 so that the operating speed of the motor 12 follows the target speed. For example, the speed control unit 111 calculates a current command (torque command) for reducing the deviation between the target speed and the operating speed of the motor 12.
  • the current control unit 112 calculates a voltage command for reducing the deviation between the current command calculated by the speed control unit 111 and the drive current being output to the motor 12, and outputs the voltage command to the power conversion unit 113.
  • the power conversion unit 113 outputs to the motor 12 an AC voltage that causes the operating speed of the motor 12 to follow the target speed.
  • the current detection unit 114 detects the drive current output by the power conversion unit 113 to the motor 12 and feeds it back to the current control unit 112.
  • the speed control unit 111, the current control unit 112, the power conversion unit 113, and the current detection unit 114 repeat the above-described processing at a predetermined control cycle.
  • the force data acquisition unit 117 acquires information (hereinafter referred to as “force data”) regarding the driving force of the corresponding pressure feeding device 10 for each control cycle.
  • the information regarding the driving force (hereinafter referred to as “force data”) may be any information as long as it is correlated with the driving force to the extent that the magnitude of the driving force can be grasped based on the information. For example, since the magnitude of the drive current is correlated (substantially proportional) to the magnitude of the driving force, the magnitude of the driving current corresponds to the force data. Therefore, as an example, the force data acquisition unit 117 acquires the magnitude of the drive current detected by the current detection unit 114 as force data.
  • the force data acquisition unit 117 may acquire the magnitude of the current command calculated by the speed control unit 111 as force data.
  • the force data acquisition unit 117 may acquire the detection value of the torque sensor as force data.
  • the force data holding unit 118 stores the force data acquired by the force data acquisition unit 117 in time series.
  • the deterioration level estimation unit 115 estimates the deterioration level of the corresponding pressure feeding device 10 based on the force data. As an example of estimating the deterioration level, the deterioration level estimation unit 115 calculates an amplitude index value corresponding to the amplitude of the vibration component of the force data. “Correspondence” here means a correlation in which the amplitude index value increases or decreases according to the increase or decrease in amplitude. The amplitude index value can be any value that “corresponds” to the amplitude.
  • the amplitude of the vibration component of the force data tends to increase as the deterioration level of the power transmission system from the motor 12 to the pump 11 increases. Therefore, calculating the amplitude index value corresponds to estimating the deterioration level of the pumping device 10.
  • a specific example of the deterioration of the power transmission system is deterioration of the bearing of the torque transmission shaft.
  • the deterioration level estimation unit 115 derives the amplitude of the vibration component of the force data as an amplitude index value based on a plurality of force data acquired from a time period before the acquisition of the force data until a predetermined period before the acquisition time. ..
  • the amplitude may be the width from the negative peak to the positive peak, or may be half the width from the negative peak to the positive peak.
  • the vibration component is a vibration component in the steady operation of the pumping device 10.
  • the steady operation means an operation state in which the pump 11 is filled with water and the driving speed of the pump 11 substantially matches the target speed. Substantially matching means that the difference between the drive speed and the target speed is within a negligible error range.
  • the deterioration level estimation unit 115 may calculate the difference between the maximum value and the minimum value of the force data within a predetermined period as the amplitude, or may calculate the amplitude by Fast Fourier Transform (FFT) or the like.
  • the deterioration level estimation unit 115 may calculate the amplitude of the predetermined frequency component by FFT, or may calculate the average value or the maximum value of the amplitude in the frequency component of the predetermined band.
  • the deterioration level estimating unit 115 determines the difference between the force data and the trend value of the force data based on the past force data acquired between the time when the force data is acquired and the time when the force data is acquired, as an amplitude index. It may be calculated as a value. For example, the deterioration level estimation unit 115 removes the direct current component from the past force data as needed for the latest force data, and further performs low-pass filtering to calculate the trend value.
  • a specific example of low-pass type filtering is finite impulse response type filtering.
  • the deterioration level estimation unit 115 does not necessarily need to use the latest force data for calculating the trend value, and may calculate the trend value based only on the past force data.
  • the above X[k] may be force data acquired some (for example, one) before the latest.
  • the pumping control section 116 causes the power converting section 113 to operate the corresponding pumping apparatus 10.
  • a drive current is output to the motor 12.
  • the pressure feeding control unit 116 causes the speed control unit 111 to start control (control for causing the operating speed of the motor 12 to follow the target speed) when the corresponding pressure feeding device 10 is selected.
  • the controller 200 has, as functional modules, a deterioration level information acquisition unit 211, a deterioration level information holding unit 212, an operation history holding unit 213, a pressure information acquisition unit 214, a selection unit 215, and a pressure feed control unit 216. ..
  • the deterioration level information acquisition unit 211 acquires the deterioration level estimation result by the deterioration level estimation unit 115 of each power conversion device 100.
  • the deterioration level information holding unit 212 stores the deterioration level estimation result acquired by the deterioration level information acquisition unit 211 for each power conversion device 100.
  • the operation history holding unit 213 stores the operation history information of each pumping device 10.
  • the operation history information includes, for example, the pumping start time and pumping stop time of water by the pumping device 10.
  • the pressure information acquisition unit 214 acquires information on the secondary side pressure in the plurality of pressure feeding devices 10 (for example, a detection value by the pressure sensor 30).
  • the selection unit 215 selects at least one pressure feeding device 10 from the plurality of pressure feeding devices 10 in response to the secondary side pressure falling below a predetermined lower limit value (hereinafter referred to as “pressure lower limit value”).
  • pressure lower limit value a predetermined lower limit value
  • the pressure feeding device 10 selected by the selection unit 215 is referred to as a “pressure feeding device 10 for normal operation”.
  • the selecting unit 215 selects the pumping device 10 that is the target of normal operation based on the deterioration level stored in the deterioration level information holding unit 212. For example, the selection unit 215 selects the pumping device 10 to be normally operated such that the operating period of the pumping device 10 having a high deterioration level is shorter than the operating period of the pumping device 10 having a low deterioration level. As an example, the selection unit 215 selects the pressure feeding device 10 having the lowest deterioration level from the plurality of pressure feeding devices 10.
  • the selecting unit 215 may select the normal operation target pumping device 10 based on a preset selection criterion and the deterioration level stored in the deterioration level information holding unit 212. For example, the selection unit 215 may select the pumping device 10 that is the target of normal operation based on a first selection criterion based on the deterioration level and a second selection criterion that is preset in addition to the first selection criterion. As an example, the first selection criterion is set to preferentially select the pumping device 10 having a low deterioration level over the pumping device 10 having a high deterioration level.
  • the second selection criterion is set to preferentially select the pumping device 10 having a short cumulative operation period over the pumping device 10 having a long cumulative operation period.
  • the cumulative operation period is roughly correlated with the cumulative number of operations. Therefore, in order to preferentially select the pumping device 10 having a short cumulative operating period over the pumping device 10 having a long cumulative operating period, the pumping device 10 having a small cumulative operating frequency is selected in preference to the pumping device 10 having a large cumulative operating frequency. Including doing.
  • the selection unit 215 derives the priority of each pumping device 10 based on both the first selection criterion and the second selection criterion, and selects the pumping device 10 having the highest priority. For example, when there is no difference in the cumulative operation period, the selection unit 215 determines that the priority of the pumping device 10 having a low deterioration level is higher than that of the pumping device 10 having a high deterioration level, and there is no difference in the deterioration level. Derives the priority based on a function or table that is determined such that the priority of the pumping device 10 having a short cumulative operating period is higher than the priority of the pumping device 10 having a long cumulative operating period.
  • the selection unit 215 selects the pumping device 10 that is the target of normal operation based on a preset selection criterion, and the deterioration level of any of the plurality of pumping devices 10 is a predetermined threshold value (hereinafter referred to as “reference switching threshold value”). ) Is exceeded, the pumping device 10 for normal operation may be selected based on the deterioration level. For example, when the maximum value of the deterioration level (hereinafter, simply referred to as the “maximum value of the deterioration level”) in the plurality of pumping devices 10 is below the reference switching threshold, the selection unit 215 is based on the second selection criterion.
  • the normal operation target pumping apparatus 10 may be selected, and when the deterioration level maximum value exceeds the reference switching threshold, the normal operation target pumping apparatus 10 may be selected based on the first selection criterion.
  • the selection unit 215 may change the weight of the first selection criterion with respect to the second selection criterion as the deterioration level increases. For example, the selection unit 215 may change the weight of the first selection criterion with respect to the second selection criterion, based on the relationship between the plurality of stages of reference switching thresholds and the maximum value of the deterioration level. As an example, when the maximum value of the deterioration level is lower than the minimum reference switching threshold, the selection unit 215 selects the pumping device 10 to be the normal operation target based on only the second selection criterion, and selects the maximum value of the deterioration level.
  • the target pumping device 10 may be selected.
  • the selection unit 215 cancels the selection of the pumping device 10 to be normally operated in response to the secondary side pressure exceeding a predetermined upper limit value (hereinafter, referred to as “pressure upper limit value”).
  • the pumping control unit 216 When the pumping device 10 targeted for normal operation is selected, the pumping control unit 216 outputs a drive start command to the power conversion device 100 corresponding to the pumping device 10 targeted for normal operation. In response to this, the pumping control unit 116 of the power converter 100 starts pumping water by the pumping device 10 that is the target of normal operation. That is, the pumping controller 216 causes the pumping device 10 selected by the selector 215 to pump water.
  • the pressure feeding control unit 216 outputs a drive stop command to the power converter 100 corresponding to the normal operation target pumping apparatus 10 when the selection of the normal operation target pumping apparatus 10 is released.
  • the pumping control unit 116 of the power conversion device 100 stops the pumping of water by the pumping device 10 that is the target of normal operation.
  • the controller 200 pumps water to at least one pumping device 10 not selected by the selection unit 215 when the secondary pressure of the pumping device 10 that is the target of normal operation (for example, the value detected by the pressure sensor 30) is insufficient. It may be configured to allow.
  • the controller 200 further includes an additional selection unit 217.
  • the additional selecting unit 217 selects at least one pumping device 10 not selected by the selecting unit 215 from the plurality of pumping devices 10 when the secondary pressure in the pumping device 10 to be operated normally is insufficient.
  • the pressure feeding device 10 selected by the additional selecting unit 217 will be referred to as the “pressure feeding device 10 to be additionally operated”.
  • the additional selection unit 217 may detect the value detected by the pressure sensor 30 below a predetermined threshold value (hereinafter, referred to as “additional threshold value”) even though the pumping apparatus 10 that is the target of normal operation pumps water.
  • the pumping device 10 to be additionally operated is selected.
  • the additional threshold value may be any value as long as it is equal to or higher than the pressure lower limit value and lower than the pressure upper limit value.
  • the additional selection unit 217 cancels the selection of the pressure feeding device 10 to be additionally operated in response to the secondary side pressure exceeding the pressure upper limit value.
  • the pumping control unit 216 When the additional selection unit 217 selects the additional operation target pumping device 10, the pumping control unit 216 outputs a drive start command to the power conversion device 100 corresponding to the additional operation target pumping device 10. In response to this, the pumping control unit 116 of the power conversion device 100 starts pumping of water by the pumping device 10 to be additionally operated. That is, the pumping control unit 216 also causes the pumping device 10 for additional operation to pump water during the period in which the pumping control unit 116 for normal operation pumps water by the pumping device 10 for normal operation. When the selection of the pumping device 10 as the additional operation target is canceled, the pumping control unit 216 outputs a drive stop command to the power conversion device 100 corresponding to the pumping device 10 as the additional operation target. In response to this, the pumping control unit 116 of the power conversion device 100 stops the pumping of water by the pumping device 10 to be additionally operated.
  • the additional selection unit 217 may be configured to select the pumping device 10 having a higher deterioration level than the pumping device 10 to be normally operated. For example, when the selecting unit 215 does not select the pumping device 10 whose deterioration level exceeds the predetermined threshold, the additional selecting unit 217 is configured to select the pumping device 10 whose deterioration level exceeds the threshold. Good. For example, the additional selection unit 217 may be configured to also select the pumping device 10 whose deterioration level exceeds the maximum reference switching threshold value.
  • the controller 200 may be configured to further notify the user of the deterioration level of at least one pumping device 10.
  • the controller 200 further includes a deterioration notifying unit 218.
  • the deterioration notifying unit 218 notifies the user that the deterioration level of at least one pumping device 10 exceeds a predetermined threshold value (hereinafter, referred to as “alert threshold value”) by a display device.
  • the deterioration notifying unit 218 notifies the user by the display device that the maximum value of the deterioration level exceeds the alert threshold.
  • Specific examples of the display device include a liquid crystal monitor and an alarm lamp.
  • the alert threshold may be higher than the reference switching threshold described above.
  • the deterioration notifying unit 218 may be configured to notify the user of a change in the relationship between the alert thresholds at multiple stages and the maximum deterioration level.
  • the deterioration notifying unit 218 may be configured to notify the user of an increase in the deterioration level each time the increasing deterioration level exceeds the alert threshold.
  • the increase in the deterioration level can be notified by a change in the content displayed on the liquid crystal monitor, a change in the color of the alarm lamp, or the like.
  • the deterioration notifying unit may be configured to further notify in which of the pumping devices 10 the deterioration level exceeds the alert threshold.
  • the deterioration level exceeds the alert threshold value can be notified by, for example, displaying the identification information of the pumping device 10 exceeding the alert threshold value on the liquid crystal monitor. Further, in which of the pumping devices 10 the deterioration level exceeds the alert threshold can be notified by which of the alarm lamps provided for each pumping device 10 is lit.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the hardware configuration of the power conversion system 20. As illustrated in FIG. 3, the power conversion device 100 includes a switching circuit 120, a current sensor 130, and a control circuit 140.
  • the switching circuit 120 operates according to a command from the control circuit 140 (for example, an electric signal from the input/output port 144) and functions as the power conversion unit 113.
  • the switching circuit 120 outputs the drive power to the motor 12 by switching on/off of a plurality of switching elements according to an electric signal (for example, a gate signal) from the input/output port 144.
  • the switching element is, for example, a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) or an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).
  • the current sensor 130 operates according to a command from the control circuit 140 (for example, an electric signal from the input/output port 144), and functions as the above-described current detection unit 114. The current sensor 130 detects the output current from the switching circuit 120 to the motor 12.
  • the control circuit 140 includes one or more processors 141, a memory 142, a storage 143, and an input/output port 144.
  • the storage 143 has a computer-readable storage medium such as a nonvolatile semiconductor memory.
  • the storage 143 drives the motor 12 of the corresponding pressure feeding device 10 so as to operate the corresponding pressure feeding device 10 when the corresponding pressure feeding device 10 is selected from the plurality of pressure feeding devices 10 based on the deterioration level of the pressure feeding device 10. Is output to the power conversion device 100 and the deterioration level of the corresponding pressure feeding device 10 is estimated based on information about the driving force of the corresponding pressure feeding device 10 (for example, the driving force applied to the pump 11 by the motor 12). It stores the programs that let you. For example, the storage 143 stores a program for configuring the functional module of the power conversion device 100 described above.
  • the memory 142 temporarily stores the program loaded from the storage medium of the storage 143 and the calculation result of the processor 141.
  • the processor 141 cooperates with the memory 142 to execute the above program, thereby configuring each functional module of the power conversion apparatus 100.
  • the input/output port 144 has a terminal block for an input power source, and inputs/outputs an electric signal with the switching circuit 120, the current sensor 130, and the controller 200 in accordance with a command from the processor 141.
  • the controller 200 has a circuit 220.
  • the circuit 220 includes one or more processors 221, a memory 222, a storage 223, a display device 224, and an input/output port 225.
  • the storage 223 has a computer-readable storage medium such as a nonvolatile semiconductor memory.
  • the storage 223 selects at least one pumping device 10 from the plurality of pumping devices 10 based on the deterioration level estimated by at least one power conversion device 100, and pumps water by the selected at least one pumping device 10.
  • a program that causes the controller 200 to output a drive current from the power conversion device 100 corresponding to the at least one pumping device 10 to the motor 12 is stored.
  • the storage 223 stores a program for configuring the functional module of the controller 200 described above.
  • the storage 143 of the power conversion device 100 and the storage 223 of the controller 200 correspond to the storage of the power conversion system 20, and the storage is based on information regarding the driving force of any one of the plurality of pressure feeding devices 10. Estimating the deterioration level of one pumping device 10, selecting at least one pumping device 10 from the plurality of pumping devices 10 based on the estimated deterioration level, and using at least one selected pumping device 10. Is stored in the power conversion system 20.
  • the memory 222 temporarily stores the program loaded from the storage 223, the calculation result by the processor 221, and the like.
  • the processor 221 cooperates with the memory 222 to execute the application.
  • the display device 224 includes, for example, a liquid crystal monitor, an alarm lamp, etc., and is used for displaying information to the user.
  • the input/output port 225 inputs/outputs an electric signal between the pressure sensor 30 and the power converter 100 according to a command from the processor 221.
  • control circuit 140 and the circuit 220 are not necessarily limited to those that configure each function by a program.
  • control circuit 140 and the circuit 220 may configure at least a part of functions by a dedicated logic circuit or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) in which the logic circuits are integrated.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the configuration of the power conversion system 20 described above is merely an example, and can be changed as appropriate.
  • one controller 200 is provided for the plurality of power conversion devices 100, but the present invention is not limited to this, and even if a plurality of controllers 200 are provided for the plurality of power conversion devices 100, respectively.
  • the functional module of the controller 200 described above can be configured by at least one of the plurality of controllers 200.
  • the functional module of the controller 200 may be configured by any of the plurality of power conversion devices 100. In this case, the controller 200 can be omitted (see FIG. 5).
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a control procedure of the plurality of pressure feeding devices 10.
  • the power conversion system 20 first executes step S01.
  • step S01 the pressure information acquisition unit 214 acquires the detection value of the pressure sensor 30 as the information on the secondary pressure, and the selection unit 215 confirms whether or not the detection value is below the pressure lower limit value. .. If it is determined that the value detected by the pressure sensor 30 is not below the lower pressure limit, the power conversion system 20 executes step S01 again. Thereafter, step S01 is repeated until the value detected by the pressure sensor 30 falls below the lower pressure limit.
  • step S02 the selection unit 215 selects the pumping device 10 to be subjected to the normal operation based on the deterioration level stored in the deterioration level information holding unit 212.
  • step S03 the pumping control unit 216 outputs a drive start command to the power conversion device 100 corresponding to the pumping device 10 targeted for normal operation (hereinafter referred to as "power conversion device 100 for normal operation").
  • the pumping control unit 116 of the power converter 100 starts pumping water by the pumping device 10 that is the target of normal operation.
  • step S04 the force data acquisition unit 117 of the power converter 100 for normal operation starts acquisition of force data.
  • step S05 the pressure information acquisition unit 214 acquires the detection value of the pressure sensor 30 as the information of the secondary side pressure, and the selection unit 215 confirms whether the detection value exceeds the pressure upper limit value. ..
  • the power conversion system 20 executes step S06.
  • step S06 the additional selection unit 217 confirms whether the value detected by the pressure sensor 30 is below the additional threshold value.
  • step S07 the additional selection unit 217 selects the pressure feeding device 10 to be the additional operation target from the plurality of pressure feeding devices 10.
  • step S08 the pumping control unit 216 outputs a drive start command to the power conversion device 100 corresponding to the pumping device 10 that is the additional operation target (hereinafter, referred to as “power conversion device 100 for additional operation”).
  • the pumping control unit 116 of the power converter 100 starts pumping water by the pumping device 10 to be additionally operated.
  • step S09 the force data acquisition unit 117 of the power converter 100 for additional operation starts acquisition of force data. After that, the power conversion system 20 returns the process to step S05.
  • step S06 If it is determined in step S06 that the detected value is not below the additional threshold value, the power conversion system 20 returns the process to step S05 without executing steps S07, S08, and S09. After that, until the value detected by the pressure sensor 30 exceeds the pressure upper limit value, the pumping device 10 for normal operation continues to pump water, and if necessary, the pumping device 10 for additional operation also continues to pump water. ..
  • step S05 If it is determined in step S05 that the detected value exceeds the pressure upper limit value, the power conversion system 20 executes step S11.
  • step S11 the selection unit 215 cancels the selection of the pumping device 10 that is the target of normal operation.
  • the pumping control unit 116 of the power converter 100 for normal operation stops the pumping of water by the pumping apparatus 10 targeted for normal operation.
  • the additional selecting unit 217 further deselects the additional operation target pumping apparatus 10.
  • the pumping control unit 116 of the power converter 100 for additional operation stops the pumping of water by the pumping apparatus 10 to be the additional operation target.
  • step S12 the deterioration level estimation unit 115 of the power converter 100 sets the deterioration level of the pumping device 10 for normal operation based on the force data stored in the force data storage unit 118 of the power converter 100 for normal operation.
  • the power conversion device 100 for the additional operation further deteriorates based on the force data stored in the force data holding unit 118 of the power conversion device 100 for the additional operation.
  • the level estimation unit 115 estimates the deterioration level of the pumping device 10 to be additionally operated.
  • step S ⁇ b>13 the deterioration level information acquisition unit 211 acquires the deterioration level estimation result by the deterioration level estimation unit 115 of the power converter 100 for normal operation and additional operation, and stores it in the deterioration level information holding unit 212.
  • the power conversion system 20 repeats the above processing.
  • the deterioration level is estimated once after the operation of the pumping device 10 is stopped, but the deterioration level estimation timing is not necessarily limited to this.
  • the estimation of the deterioration level may be repeated during operation.
  • the pumping device 10 to be operated may be switched during operation according to the increase in the deterioration level.
  • the fluid pumping system 1 includes the plurality of pumping devices 10 for pumping water, and the one pumping device 10 based on the information about the driving force of any one of the plurality of pumping devices 10.
  • Deterioration level estimating unit 115 for estimating the deterioration level of the above
  • a selecting unit 215 and a selecting unit 215 for selecting at least one pumping device 10 from the plurality of pumping devices 10 based on the deterioration level estimated by the deterioration level estimating unit 115.
  • a pressure-feeding control unit 216 that causes the water to be pressure-fed by the pressure-feeding device 10 selected by.
  • this fluid pressure feeding system 1 since the selection criterion is automatically changed based on the deterioration level, it is possible to preferentially operate the pressure feeding device 10 having a low deterioration level. As a result, it is possible to suppress the progress of deterioration of the pumping device 10 having a high deterioration level. Therefore, it is effective in reducing the maintenance frequency. In addition, suppressing the progress of deterioration of the pressure-feeding device 10 having a high deterioration level can contribute to improving operation efficiency, suppressing vibration, suppressing noise, and the like.
  • the selecting unit 215 may select at least one pumping device 10 based on a preset selection criterion and the deterioration level estimated by the deterioration level estimating unit 115. In this case, when the deterioration of any of the pressure-feeding devices 10 has not progressed, it is possible to properly use the plurality of pressure-feeding devices 10 according to desired conditions by setting selection criteria.
  • the selection unit 215 selects at least one pumping device 10 on the basis of a selection criterion determined to preferentially select the pumping device 10 having a short cumulative operating period over the pumping device 10 having a long cumulative operating period, and the deterioration level. You may choose.
  • the selection unit 215 selects at least one pumping device 10 based on the selection criteria, and if the deterioration level of any of the plurality of pumping devices 10 exceeds a predetermined threshold value, at least one pumping device is sent based on the deterioration level.
  • the device 10 may be selected.
  • the selecting unit 215 may select at least one pumping device 10 so that the operating period of the pumping device 10 having a high deterioration level is shorter than the operating period of the pumping device 10 having a low deterioration level. In this case, it is possible to more reliably give priority to the operation of the pressure feeding device 10 having a low deterioration level.
  • the fluid pumping system 1 selects at least one pumping device 10 not selected by the selecting part 215 from the plurality of pumping devices 10 when the secondary pressure in the pumping device 10 selected by the selecting part 215 is insufficient.
  • An additional selection unit 217 is further provided, and the pumping control unit 216 pumps water to the pumping device 10 selected by the additional selecting unit 217 during a period in which water is pumped to the pumping device 10 selected by the selecting unit 215. You may let me. In this case, by suppressing the progress of deterioration in the pumping device 10 having a high deterioration level, it is possible to extend the usable period of the pumping device 10 as an additional operation target.
  • the deterioration level It is more effective to suppress the progress of deterioration of the pressure feeding device 10 having a high temperature.
  • the additional selecting unit 217 may select the pumping device 10 having a higher deterioration level than the pumping device 10 selected by the selecting unit 215.
  • the operating period of the pumping device 10 to be additionally operated is shorter than the operating period of the pumping device 10 to be operated. Therefore, by assigning the pumping device 10 having a high deterioration level to the additional operation target, it is possible to effectively use the pumping device 10 while suppressing the progress of deterioration of the pumping device 10 having a high deterioration level.
  • the selecting unit 215 may not select the pumping device 10 whose deterioration level exceeds a predetermined threshold value, and the additional selecting unit 217 may also select the pumping device 10 whose deterioration level exceeds the threshold value. In this case, it is possible to more surely suppress the progress of deterioration of the pumping device 10 having a high deterioration level and effectively utilize the pumping device 10 as an additional operation target.
  • the fluid pressure feeding system 1 may further include a deterioration notifying unit 218 that notifies the user that the deterioration level has exceeded a predetermined threshold value. In this case, it is possible to more appropriately optimize the maintenance timing.
  • the deterioration notifying unit 218 may further notify in which of the pumping devices 10 the deterioration level exceeds the threshold value. In this case, it is effective in improving the efficiency of maintenance work.
  • the pumping device 10 is an electric type, and the deterioration level estimation unit 115 may estimate the deterioration level of the pumping device 10 based on the drive current of the pumping device 10.
  • the application target of the power conversion system 20 is not necessarily limited to the fluid pressure feeding system.
  • the power conversion system 20 can be applied to any mechanical system as long as the mechanical system selectively operates a plurality of mechanical devices.
  • SYMBOLS 1 Fluid pressure feeding system, 10... Pressure feeding device (electrical mechanical device), 12... Motor (electric motor), 20... Power conversion system, 100... Power conversion device, 113... Power conversion part, 115... Degradation level estimation part, 215...Selection unit, 216...Pressure-feeding control unit, 217...Additional selection unit, 218...

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

流体圧送システム１は、流体を圧送するための複数の圧送装置１０と、複数の圧送装置１０のいずれか一つの駆動力に関する情報に基づいて、当該一つの圧送装置１０の劣化レベルを推定する劣化レベル推定部１１５と、劣化レベル推定部１１５が推定した劣化レベルに基づいて、複数の圧送装置１０から少なくとも一つの圧送装置１０を選択する選択部２１５と、選択部２１５により選択された圧送装置１０により流体を圧送させる圧送制御部２１６と、を備える。

Description

流体圧送システム、電力変換システム、電力変換装置及び流体圧送方法
　本開示は、流体圧送システム、電力変換システム、電力変換装置及び流体圧送方法に関する。
　特許文献１には、第１のポンプの運転速度が許容最大運転速度を所定時間以上継続した場合に、第２のポンプを追加投入することと、第２のポンプの吐出水量が小さい状態が所定時間以上継続した場合に、第２のポンプの運転を停止させることとを含む可変速給水ポンプの運転方法が開示されている。
特開平９－１２６１４４号公報
　本開示は、メンテナンス頻度の低減に有効な流体圧送システムを提供することを目的とする。
　本開示の一側面に係る流体圧送システムは、流体を圧送するための複数の圧送装置と、複数の圧送装置のいずれか一つの駆動力に関する情報に基づいて、当該一つの圧送装置の劣化レベルを推定する劣化レベル推定部と、劣化レベル推定部が推定した劣化レベルに基づいて、複数の圧送装置から少なくとも一つの圧送装置を選択する選択部と、選択部により選択された圧送装置により流体を圧送させる圧送制御部と、を備える。
　本開示の他の側面に係る電力変換システムは、電動式の複数の圧送装置に駆動電流をそれぞれ出力する複数の電力変換部と、複数の電力変換部のいずれか一つが圧送装置に出力する駆動電流に基づいて当該圧送装置の劣化レベルを推定する劣化レベル推定部と、劣化レベル推定部が推定する劣化レベルに基づいて、複数の圧送装置から少なくとも一つの圧送装置を選択する選択部と、選択部により選択された少なくとも一つの圧送装置により流体を圧送させるように、電力変換部から当該圧送装置に駆動電流を出力させる圧送制御部と、を備える。
　本開示の更に他の側面に係る電力変換装置は、電動式の機械装置の電動機に電流を出力する電力変換部と、電力変換部が出力する電流に基づいて機械装置の劣化レベルを推定する劣化レベル推定部と、劣化レベル推定部が推定した劣化レベルに基づいて複数の機械装置から機械装置が選択された場合に、機械装置を動作させるように電力変換部から電動機に駆動電流を出力させる制御部と、を備える。
　本開示の更に他の側面に係る流体圧送方法は、複数の圧送装置のいずれか一つの駆動力に関する情報に基づいて、当該一つの圧送装置の劣化レベルを推定することと、推定した劣化レベルに基づいて、複数の圧送装置から少なくとも一つの圧送装置を選択することと、選択した少なくとも一つの圧送装置により流体を圧送させることと、を含む。
　本開示によれば、メンテナンス頻度の低減に有効な流体圧送システムを提供することができる。
流体圧送システムの概略構成を例示する模式図である。 電力変換システムの機能的な構成を例示するブロック図である。 電力変換システムのハードウェア構成を例示するブロック図である。 流体圧送システムの変形例を示す模式図である。 流体圧送システムの他の変形例を示す模式図である。 複数の圧送装置の制御手順を例示するフローチャートである。
　以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
〔流体圧送システム〕
　図１に示す流体圧送システム１は、蛇口又はシャワーヘッド等の水道需要家設備への給水管路を増圧するための圧送システムである。流体圧送システム１は、電動式の複数の圧送装置１０と、複数の逆止弁４０と、圧力センサ３０と、電力変換システム２０とを備える。
　圧送装置１０（電動式の機械装置）は電力により水（流体）を圧送する。例えば圧送装置１０は、ポンプ１１とモータ１２とを有する。ポンプ１１は、一次側給水管９１に接続される吸引口１１ａと、二次側給水管９２に接続される吐出口１１ｂとを有する。「一次側」は流体圧送システム１の上流側を意味し、「二次側」は流体圧送システム１の下流側を意味する。ポンプ１１は、インペラ等の回転型圧送体、又はダイヤフラム等の往復型圧送体を内蔵しており、回転型圧送体の回転又は往復型圧送体の往復により吸引口１１ａから吐出口１１ｂに水を圧送する。これにより、一次側給水管９１から二次側給水管９２に水が圧送される。
　モータ１２（電動機）は電力を動力に変換してポンプ１１を駆動する。例えばモータ１２は、交流電力を回転トルクに変換する同期モータ又は誘導モータである。なお、圧送装置１０による圧送対象は、水以外の液体であってもよい。また、圧送装置１０による圧送対象は、必ずしも液体に限られない。例えば圧送装置１０は、液体圧送用のポンプ１１に代えて、気体を圧送する送風機（例えばファン又はブロワ）を有してもよい。図１においては、便宜上二つの圧送装置１０が示されているが、圧送装置１０の数はこれに限られない。流体圧送システム１は三つ以上の圧送装置１０を備えていてもよい。
　複数の逆止弁４０は、複数の吸引口１１ａと二次側給水管９２との間にそれぞれ介在し、二次側給水管９２から一次側給水管９１への水の逆流を防ぐ。圧力センサ３０は、流体圧送システム１の二次側圧力を検出する。例えば圧力センサ３０は、複数の逆止弁４０よりも下流側において二次側給水管９２に接続されている。
　電力変換システム２０は、圧力センサ３０が検出する圧力が低下するのに応じて、複数の圧送装置１０の少なくとも一つにより一次側給水管９１側から二次側給水管９２側に水を圧送させる。電力変換システム２０は、複数の圧送装置１０のいずれか一つの駆動力に関する情報に基づいて、当該一つの圧送装置１０の劣化レベルを推定することと、推定した劣化レベルに基づいて、複数の圧送装置１０から少なくとも一つの圧送装置１０を選択することと、選択した少なくとも一つの圧送装置１０により水を圧送させることとを実行するように構成されている。
　例えば電力変換システム２０は、複数の電力変換装置１００と、コントローラ２００とを有する。複数の電力変換装置１００は、電源（例えば電力系統又はバッテリー）の電力を駆動用の電力（例えば交流電力）に変換して複数の圧送装置１０にそれぞれ供給する。以下、個々の電力変換装置１００の説明においては、電力変換装置１００による電力の供給対象である圧送装置１０を「対応圧送装置１０」という。
　電力変換装置１００は、少なくとも一つの圧送装置１０の劣化レベルに基づいて、複数の圧送装置１０から対応圧送装置１０が選択された場合に、対応圧送装置１０を動作させるように対応圧送装置１０のモータ１２に駆動電流を出力することと、対応圧送装置１０の駆動力（例えばモータ１２がポンプ１１に付与する駆動力）に関する情報に基づいて対応圧送装置１０の劣化レベルを推定することとを実行するように構成されている。
　コントローラ２００は、圧力センサ３０が検出する圧力が低下するのに応じて複数の圧送装置１０から少なくとも一つの圧送装置１０を選択し、選択した少なくとも一つの圧送装置１０により水を圧送させるように、当該少なくとも一つの圧送装置１０に対応する電力変換装置１００からモータ１２に駆動電流を出力させる。コントローラ２００は、少なくとも一つの電力変換装置１００が推定した劣化レベルに基づいて、複数の圧送装置１０から上記少なくとも一つの圧送装置１０を選択する。
　図２は、電力変換システム２０の機能的な構成を例示するブロック図である。電力変換装置１００は、機能上の構成（以下、「機能モジュール」という。）として、電力変換部１１３と、速度制御部１１１と、電流制御部１１２と、電流検出部１１４と、劣化レベル推定部１１５と、圧送制御部１１６と、力データ取得部１１７と、力データ保持部１１８とを有する。
　電力変換部１１３は、モータ１２に駆動電力を出力する。例えば電力変換部１１３は、電圧指令に応じた電圧振幅にて、モータ１２の動作速度に応じた周波数の交流電圧をモータ１２に出力する。例えば電力変換部１１３は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式により上記交流電圧を生成する。電力変換部１１３は、直流母線の直流電力を交流電力に変換して駆動電力を生成するインバータであってもよいし、交流電源側の交流電力とモータ１２側の交流電力との間で双方向の電力変換を行うマトリクスコンバータであってもよい。
　速度制御部１１１は、モータ１２の動作速度が目標速度に追従するように、速度制御部１１１からモータ１２に交流電圧を出力させる。例えば速度制御部１１１は、目標速度と、モータ１２の動作速度との偏差を縮小するための電流指令（トルク指令）を算出する。
　電流制御部１１２は、速度制御部１１１により算出された電流指令と、モータ１２に出力中の駆動電流との偏差を縮小するための電圧指令を算出し、電力変換部１１３に出力する。これにより、電力変換部１１３は、モータ１２の動作速度を目標速度に追従させる交流電圧をモータ１２に出力する。
　電流検出部１１４は、電力変換部１１３がモータ１２に出力する駆動電流を検出して電流制御部１１２にフィードバックする。速度制御部１１１、電流制御部１１２、電力変換部１１３及び電流検出部１１４は、上述の処理を所定の制御周期で繰り返す。
　力データ取得部１１７は、制御周期ごとに、対応圧送装置１０の駆動力に関する情報（以下、「力データ」という。）を取得する。駆動力に関する情報（以下、「力データ」という。）は、当該情報に基づき駆動力の大きさを把握可能な程度に駆動力に相関している限り、いかなる情報であってもよい。例えば、上記駆動電流の大きさは駆動力の大きさに相関（略比例）するので、駆動電流の大きさは力データに該当する。そこで力データ取得部１１７は、一例として、電流検出部１１４が検出する駆動電流の大きさを力データとして取得する。なお、力データ取得部１１７は、速度制御部１１１が算出する電流指令の大きさを力データとして取得してもよい。また、圧送装置１０が駆動力のセンサ（例えばトルクセンサ）を有する場合、力データ取得部１１７はトルクセンサの検出値を力データとして取得してもよい。力データ保持部１１８は、力データ取得部１１７が取得した力データを時系列で記憶する。
　劣化レベル推定部１１５は、力データに基づいて、対応圧送装置１０の劣化レベルを推定する。劣化レベル推定部１１５は、劣化レベルを推定することの一例として、力データの振動成分の振幅に対応する振幅指標値を算出する。ここでの「対応」は、振幅の増減に応じて振幅指標値が増減する相関関係を意味する。振幅指標値は、振幅に「対応」する限りいかなる値であってもよい。
　圧送装置１０においては、モータ１２からポンプ１１への動力伝達系統の劣化レベルが高くなるのに応じて、力データの振動成分の振幅が大きくなる傾向がある。このため、振幅指標値を算出することは、圧送装置１０の劣化レベルを推定することに該当する。上記動力伝達系統の劣化の具体例としては、トルク伝達軸の軸受けの劣化が挙げられる。
　例えば劣化レベル推定部１１５は、力データの取得時よりも所定期間前から当該取得時までの間に取得された複数の力データに基づき、力データの振動成分の振幅を振幅指標値として導出する。振幅は、負側のピークから正側のピークまでの幅であってもよいし、負側のピークから正側のピークまでの幅の半分であってもよい。振動成分は、圧送装置１０の定常運転における振動成分である。定常運転とは、水がポンプ１１内に充填され、ポンプ１１の駆動速度が目標速度に実質的に一致した運転状態を意味する。実質的に一致とは、駆動速度と目標速度との差異が無視可能な誤差範囲内であることを意味する。劣化レベル推定部１１５は、所定期間内における力データの最大値と最小値の差分を振幅として算出してもよいし、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により振幅を算出してもよい。劣化レベル推定部１１５は、ＦＦＴにより所定の周波数成分の振幅を算出してもよいし、所定帯域の周波数成分における振幅の平均値又は最大値等を算出してもよい。
　劣化レベル推定部１１５は、力データと、当該力データの取得時よりも所定期間前から当該取得時までの間に取得された過去の力データに基づく力データのトレンド値との差を振幅指標値として算出してもよい。例えば劣化レベル推定部１１５は、最新の力データに対して、過去の力データから必要に応じて直流成分を除去して、更にローパス型のフィルタリングを施してトレンド値を算出する。
　ローパス型のフィルタリングの具体例としては、有限インパルス応答方式のフィルタリングが挙げられる。有限インパルス応答方式の一次フィルタリングを用いる場合、トレンド値は次式により導出される。
Ｙ＝Ａ・Ｘ［ｋ］＋（１－Ａ）・Ｘ［ｋ－１］・・・（１）
Ｙ：トレンド値
Ｘ［ｋ］：最新の力データ
Ｘ［ｋ－１］：一つ前に取得された力データ
Ａ：フィルタ係数
　有限インパルス応答方式の二次フィルタリングを用いる場合、トレンド値は次式により導出される。
Ｙ＝Ａ・Ｘ［ｋ］＋Ｂ・Ｘ［ｋ－１］＋（１－Ａ－Ｂ）・Ｘ［ｋ－２］・・・（２）
Ｙ：トレンド値
Ｘ［ｋ］：最新の力データ
Ｘ［ｋ－１］：一つ前に取得された力データ
Ｘ［ｋ－２］：二つ前に取得された力データ
Ａ，Ｂ：フィルタ係数
　なお、劣化レベル推定部１１５は、必ずしも最新の力データをトレンド値の算出に用いなくてもよく、過去の力データのみに基づいてトレンド値を算出してもよい。例えば、上記Ｘ［ｋ］が、最新に対していくつか（例えば一つ）前に取得された力データであってもよい。
　圧送制御部１１６は、劣化レベル推定部１１５が推定した劣化レベルに基づいて複数の圧送装置１０から対応圧送装置１０が選択された場合に、対応圧送装置１０を動作させるように電力変換部１１３からモータ１２に駆動電流を出力させる。例えば圧送制御部１１６は、対応圧送装置１０が選択された場合に、速度制御部１１１による制御（モータ１２の動作速度を目標速度に追従させる制御）を開始させる。
　コントローラ２００は、機能モジュールとして、劣化レベル情報取得部２１１と、劣化レベル情報保持部２１２と、運転履歴保持部２１３と、圧力情報取得部２１４と、選択部２１５と、圧送制御部２１６とを有する。劣化レベル情報取得部２１１は、各電力変換装置１００の劣化レベル推定部１１５による劣化レベルの推定結果を取得する。劣化レベル情報保持部２１２は、劣化レベル情報取得部２１１が取得した劣化レベルの推定結果を電力変換装置１００ごとに記憶する。運転履歴保持部２１３は、各圧送装置１０の運転履歴情報を記憶する。運転履歴情報は、例えば圧送装置１０による水の圧送開始時刻と圧送停止時刻とを含む。
　圧力情報取得部２１４は、複数の圧送装置１０における二次側圧力の情報（例えば圧力センサ３０による検出値）を取得する。選択部２１５は、二次側圧力が所定の下限値（以下、「圧力下限値」という。）を下回るのに応じて、複数の圧送装置１０から少なくとも一つの圧送装置１０を選択する。以下、選択部２１５が選択する圧送装置１０を「通常運転対象の圧送装置１０」という。）。
　選択部２１５は、劣化レベル情報保持部２１２が記憶する劣化レベルに基づいて通常運転対象の圧送装置１０を選択する。例えば選択部２１５は、劣化レベルの高い圧送装置１０の運転期間が、劣化レベルの低い圧送装置１０の運転期間に比較して短くなるように通常運転対象の圧送装置１０を選択する。一例として、選択部２１５は、劣化レベルの最も低い圧送装置１０を複数の圧送装置１０から選択する。
　選択部２１５は、予め設定された選択基準と、劣化レベル情報保持部２１２が記憶する劣化レベルとに基づいて通常運転対象の圧送装置１０を選択してもよい。例えば選択部２１５は、劣化レベルに基づく第１選択基準と、第１選択基準とは別に予め設定された第２選択基準とに基づいて通常運転対象の圧送装置１０を選択してもよい。一例として、第１選択基準は、劣化レベルの低い圧送装置１０を劣化レベルの高い圧送装置１０に優先して選択するように設定される。
　第２選択基準は、累積運転期間の短い圧送装置１０を累積運転期間の長い圧送装置１０に優先して選択するように設定される。なお、累積運転期間は、累積運転回数に概ね相関する。そこで、累積運転期間の短い圧送装置１０を累積運転期間の長い圧送装置１０に優先して選択することは、累積運転回数の少ない圧送装置１０を累積運転回数の多い圧送装置１０に優先して選択することを含む。
　例えば選択部２１５は、第１選択基準及び第２選択基準の両方に基づいて各圧送装置１０の優先度を導出し、優先度が最も高い圧送装置１０を選択する。例えば選択部２１５は、累積運転期間に差が無い場合には劣化レベルの低い圧送装置１０の優先度が劣化レベルの高い圧送装置１０の優先度よりも高くなり、劣化レベルに差が無い場合には累積運転期間の短い圧送装置１０の優先度が累積運転期間の長い圧送装置１０の優先度よりも高くなるように定められた関数またはテーブル等に基づいて優先度を導出する。
　選択部２１５は、予め設定された選択基準に基づいて通常運転対象の圧送装置１０を選択し、複数の圧送装置１０のいずれかの劣化レベルが所定の閾値（以下、「基準切替閾値」という。）を超えた場合には劣化レベルに基づいて通常運転対象の圧送装置１０を選択してもよい。例えば選択部２１５は、複数の圧送装置１０における劣化レベルの最大値（以下、単に「劣化レベルの最大値」という。）が基準切替閾値を下回っている場合には上記第２選択基準に基づいて通常運転対象の圧送装置１０を選択し、劣化レベルの最大値が基準切替閾値を超えている場合には上記第１選択基準に基づいて通常運転対象の圧送装置１０を選択してもよい。
　選択部２１５は、劣化レベルが高くなるのに応じて第２選択基準に対する第１選択基準の重みを変更してもよい。例えば選択部２１５は、複数段階の基準切替閾値と劣化レベルの最大値との関係に基づいて第２選択基準に対する第１選択基準の重みを変更してもよい。一例として、選択部２１５は、劣化レベルの最大値が最小の基準切替閾値を下回っている場合には第２選択基準のみに基づいて通常運転対象の圧送装置１０を選択し、劣化レベルの最大値が基準切替閾値を超えるたびに第２選択基準に対する第１選択基準の重みを大きくし、劣化レベルの最大値が最大の基準切替閾値を超えた場合には第１選択基準のみに基づいて通常運転対象の圧送装置１０を選択してもよい。選択部２１５は、二次側圧力が所定の上限値（以下、「圧力上限値」という。）を上回るのに応じて、通常運転対象の圧送装置１０の選択を解除する。
　圧送制御部２１６は、通常運転対象の圧送装置１０が選択されると、通常運転対象の圧送装置１０に対応する電力変換装置１００に駆動開始指令を出力する。これに応じ、当該電力変換装置１００の圧送制御部１１６は、通常運転対象の圧送装置１０による水の圧送を開始させる。すなわち、圧送制御部２１６は、選択部２１５により選択された圧送装置１０により水を圧送させる。
　圧送制御部２１６は、通常運転対象の圧送装置１０の選択が解除されると、通常運転対象の圧送装置１０に対応する電力変換装置１００に駆動停止指令を出力する。これに応じ、当該電力変換装置１００の圧送制御部１１６は、通常運転対象の圧送装置１０による水の圧送を停止させる。
　コントローラ２００は、通常運転対象の圧送装置１０の二次側圧力（例えば圧力センサ３０による検出値）が不足する場合に、選択部２１５により選択されていない少なくとも一つの圧送装置１０にも水を圧送させるように構成されていてもよい。例えばコントローラ２００は、追加選択部２１７を更に有する。
　追加選択部２１７は、通常運転対象の圧送装置１０における二次側圧力が不足する場合に、選択部２１５により選択されてない少なくとも一つの圧送装置１０を複数の圧送装置１０から選択する。以下、追加選択部２１７が選択する圧送装置１０を「追加運転対象の圧送装置１０」という。例えば追加選択部２１７は、通常運転対象の圧送装置１０が水を圧送しているにも関わらず、圧力センサ３０による検出値が所定の閾値（以下、「追加閾値」という。）を下回る場合に、追加運転対象の圧送装置１０を選択する。追加閾値は、上記圧力下限値以上であり、上記圧力上限値未満であればいかなる値であってもよい。追加選択部２１７は、二次側圧力が上記圧力上限値を上回るのに応じて、追加運転対象の圧送装置１０の選択を解除する。
　追加選択部２１７が追加運転対象の圧送装置１０を選択すると、圧送制御部２１６が、追加運転対象の圧送装置１０に対応する電力変換装置１００に駆動開始指令を出力する。これに応じ、当該電力変換装置１００の圧送制御部１１６は、追加運転対象の圧送装置１０による水の圧送を開始させる。すなわち、圧送制御部２１６は、通常運転用の圧送制御部１１６が通常運転対象の圧送装置１０により水を圧送させている期間に、追加運転対象の圧送装置１０にも水を圧送させる。圧送制御部２１６は、追加運転対象の圧送装置１０の選択が解除されると、追加運転対象の圧送装置１０に対応する電力変換装置１００に駆動停止指令を出力する。これに応じ、当該電力変換装置１００の圧送制御部１１６は、追加運転対象の圧送装置１０による水の圧送を停止させる。
　追加選択部２１７は、通常運転対象の圧送装置１０に比較して劣化レベルが高い圧送装置１０を選択するように構成されていてもよい。例えば、劣化レベルが所定の閾値を超えた圧送装置１０を選択部２１５が選択しない場合に、追加選択部２１７は、劣化レベルが当該閾値を超えた圧送装置１０も選択するように構成されていてもよい。例えば追加選択部２１７は、劣化レベルが上記最大の基準切替閾値を超えた圧送装置１０も選択するように構成されていてもよい。
　コントローラ２００は、少なくとも一つの圧送装置１０の劣化レベルをユーザに報知することを更に実行するように構成されていてもよい。例えばコントローラ２００は、劣化報知部２１８を更に有する。劣化報知部２１８は、少なくとも一つの圧送装置１０の劣化レベルが所定の閾値（以下、「アラート閾値」という。）を超えたことを表示デバイスによりユーザに報知する。換言すると、劣化報知部２１８は、上記劣化レベルの最大値がアラート閾値を超えたことを表示デバイスによりユーザに報知する。表示デバイスの具体例としては、液晶モニタ又は警報ランプ等が挙げられる。アラート閾値は、上述した基準切替閾値より高くてもよい。
　劣化報知部２１８は、複数段階のアラート閾値と劣化レベルの最大値との関係の変化をユーザに報知するように構成されていてもよい。例えば劣化報知部２１８は、上昇中の劣化レベルがアラート閾値を超える度に、劣化レベルの上昇をユーザに報知するように構成されていてもよい。劣化レベルの上昇は、液晶モニタへの表示内容の変化、又は警報ランプの色の変化等により報知可能である。
　劣化報知部は、いずれの圧送装置１０において劣化レベルがアラート閾値を超えたかを更に報知するように構成されていてもよい。いずれの圧送装置１０において劣化レベルがアラート閾値を超えたかは、例えばアラート閾値を超えた圧送装置１０の識別情報を液晶モニタに表示することにより報知可能である。また、いずれの圧送装置１０において劣化レベルがアラート閾値を超えたかは、圧送装置１０ごとに設けられた警報ランプのいずれが点灯しているかにより報知可能である。
　図３は、電力変換システム２０のハードウェア構成を例示するブロック図である。図３に示すように、電力変換装置１００は、スイッチング回路１２０と、電流センサ１３０と、制御回路１４０とを有する。
　スイッチング回路１２０は、制御回路１４０からの指令（例えば入出力ポート１４４からの電気信号）に従って動作し、上記電力変換部１１３として機能する。例えばスイッチング回路１２０は、入出力ポート１４４からの電気信号（例えばゲート信号）に従って複数のスイッチング素子のオン、オフを切り替えることにより、上記駆動電力をモータ１２に出力する。スイッチング素子は、例えばパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）又はＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等である。電流センサ１３０は、制御回路１４０からの指令（例えば入出力ポート１４４からの電気信号）に従って動作し、上述した電流検出部１１４として機能する。電流センサ１３０は、スイッチング回路１２０からモータ１２への出力電流を検出する。
　制御回路１４０は、一つ又は複数のプロセッサ１４１と、メモリ１４２と、ストレージ１４３と、入出力ポート１４４とを含む。ストレージ１４３は、例えば不揮発性の半導体メモリ等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。ストレージ１４３は、圧送装置１０の劣化レベルに基づいて、複数の圧送装置１０から対応圧送装置１０が選択された場合に、対応圧送装置１０を動作させるように対応圧送装置１０のモータ１２に駆動電流を出力することと、対応圧送装置１０の駆動力（例えばモータ１２がポンプ１１に付与する駆動力）に関する情報に基づいて対応圧送装置１０の劣化レベルを推定することとを電力変換装置１００に実行させるプログラムを記憶している。例えばストレージ１４３は、上述した電力変換装置１００の機能モジュールを構成するためのプログラムを記憶している。
　メモリ１４２は、ストレージ１４３の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ１４１による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ１４１は、メモリ１４２と協働して上記プログラムを実行することで、電力変換装置１００の各機能モジュールを構成する。入出力ポート１４４は、入力電源の端子台があるほか、プロセッサ１４１からの指令に従って、スイッチング回路１２０、電流センサ１３０及びコントローラ２００との間で電気信号の入出力を行う。
　コントローラ２００は、回路２２０を有する。回路２２０は、一つ又は複数のプロセッサ２２１と、メモリ２２２と、ストレージ２２３と、表示デバイス２２４と、入出力ポート２２５とを含む。ストレージ２２３は、例えば不揮発性の半導体メモリ等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。ストレージ２２３は、少なくとも一つの電力変換装置１００が推定した劣化レベルに基づいて、複数の圧送装置１０から少なくとも一つの圧送装置１０を選択することと、選択した少なくとも一つの圧送装置１０により水を圧送させるように、当該少なくとも一つの圧送装置１０に対応する電力変換装置１００からモータ１２に駆動電流を出力させることとをコントローラ２００に実行させるプログラムを記憶している。例えばストレージ２２３は、上述したコントローラ２００の機能モジュールを構成するためのプログラムを記憶している。
　なお、電力変換装置１００のストレージ１４３及びコントローラ２００のストレージ２２３は、電力変換システム２０のストレージに相当し、このストレージは、複数の圧送装置１０のいずれか一つの駆動力に関する情報に基づいて、当該一つの圧送装置１０の劣化レベルを推定することと、推定した劣化レベルに基づいて、複数の圧送装置１０から少なくとも一つの圧送装置１０を選択することと、選択した少なくとも一つの圧送装置１０により水を圧送させることとを電力変換システム２０に実行させるプログラムを記憶している。
　メモリ２２２は、ストレージ２２３からロードしたプログラム及びプロセッサ２２１による演算結果等を一時的に記憶する。プロセッサ２２１は、メモリ２２２と協働して上記アプリケーションを実行する。表示デバイス２２４は、例えば液晶モニタ、警報ランプ等を含み、ユーザに対する情報表示に用いられる。入出力ポート２２５は、プロセッサ２２１からの指令に従って、圧力センサ３０及び電力変換装置１００との間で電気信号の入出力を行う。
　制御回路１４０及び回路２２０は、必ずしもプログラムにより各機能を構成するものに限られない。例えば制御回路１４０及び回路２２０は、専用の論理回路又はこれを集積したＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）により少なくとも一部の機能を構成してもよい。
　なお、以上に示した電力変換システム２０の構成はあくまで一例であり、適宜変更可能である。例えば、上述の例においては、複数の電力変換装置１００に対し一つのコントローラ２００が設けられているがこれに限られず、複数の電力変換装置１００に対し複数のコントローラ２００がそれぞれ設けられていてもよい（図４参照）。この場合、複数のコントローラ２００の少なくとも一方によって、上述したコントローラ２００の機能モジュールを構成することが可能である。また、コントローラ２００の機能モジュールが、複数の電力変換装置１００のいずれかによって構成されていてもよい。この場合、コントローラ２００を省略することも可能である（図５参照）。
〔流体圧送方法〕
　続いて、流体圧送方法の一例として、電力変換システム２０が実行する複数の圧送装置１０の制御手順を例示する。この制御手順は、複数の圧送装置１０のいずれか一つの駆動力に関する情報に基づいて、当該一つの圧送装置１０の劣化レベルを推定することと、推定した劣化レベルに基づいて、複数の圧送装置１０から少なくとも一つの圧送装置１０を選択することと、選択した少なくとも一つの圧送装置１０により水を圧送させることとを含む。
　図６は、複数の圧送装置１０の制御手順を例示するフローチャートである。図６に示すように、電力変換システム２０は、まずステップＳ０１を実行する。ステップＳ０１では、圧力情報取得部２１４が、上記二次側圧力の情報として圧力センサ３０による検出値を取得し、当該検出値が上記圧力下限値を下回っているか否かを選択部２１５が確認する。圧力センサ３０による検出値が圧力下限値を下回っていないと判定した場合、電力変換システム２０は再度ステップＳ０１を実行する。以後、圧力センサ３０による検出値が圧力下限値を下回るまではステップＳ０１が繰り返される。
　圧力センサ３０による検出値が圧力下限値を下回っていると判定した場合、電力変換システム２０は、ステップＳ０２，Ｓ０３，Ｓ０４，Ｓ０５を実行する。ステップＳ０２では、劣化レベル情報保持部２１２が記憶する劣化レベルに基づいて、選択部２１５が上記通常運転対象の圧送装置１０を選択する。ステップＳ０３では、圧送制御部２１６が、通常運転対象の圧送装置１０に対応する電力変換装置１００（以下、「通常運転用の電力変換装置１００」という。）に駆動開始指令を出力する。これに応じ、当該電力変換装置１００の圧送制御部１１６が、通常運転対象の圧送装置１０による水の圧送を開始させる。ステップＳ０４では、通常運転用の電力変換装置１００の力データ取得部１１７が、力データの取得を開始する。
　ステップＳ０５では、圧力情報取得部２１４が、上記二次側圧力の情報として圧力センサ３０による検出値を取得し、当該検出値が上記圧力上限値を超えているか否かを選択部２１５が確認する。ステップＳ０５において検出値が圧力上限値を超えていないと判定した場合、電力変換システム２０は、ステップＳ０６を実行する。ステップＳ０６では、圧力センサ３０による検出値が上記追加閾値を下回っているか否かを追加選択部２１７が確認する。
　ステップＳ０６において検出値が追加閾値を下回っていると判定した場合、電力変換システム２０は、ステップＳ０７，Ｓ０８，Ｓ０９を実行する。ステップＳ０７では、追加選択部２１７が、複数の圧送装置１０から上記追加運転対象の圧送装置１０を選択する。ステップＳ０８では、圧送制御部２１６が、追加運転対象の圧送装置１０に対応する電力変換装置１００（以下、「追加運転用の電力変換装置１００」という。）に駆動開始指令を出力する。これに応じ、当該電力変換装置１００の圧送制御部１１６が、追加運転対象の圧送装置１０による水の圧送を開始させる。ステップＳ０９では、追加運転用の電力変換装置１００の力データ取得部１１７が、力データの取得を開始する。その後、電力変換システム２０は処理をステップＳ０５に戻す。
　ステップＳ０６において検出値が追加閾値を下回っていないと判定した場合、電力変換システム２０は、ステップＳ０７，Ｓ０８，Ｓ０９を実行することなく処理をステップＳ０５に戻す。以後、圧力センサ３０による検出値が圧力上限値を超えるまでは、通常運転対象の圧送装置１０による水の圧送が継続され、必要に応じ追加運転対象の圧送装置１０による水の圧送も継続される。
　ステップＳ０５において検出値が圧力上限値を超えていると判定した場合、電力変換システム２０は、ステップＳ１１を実行する。ステップＳ１１では、選択部２１５が、通常運転対象の圧送装置１０の選択を解除する。これに応じ、通常運転用の電力変換装置１００の圧送制御部１１６が、通常運転対象の圧送装置１０による水の圧送を停止させる。追加運転対象の圧送装置１０が選択されている場合には、更に追加選択部２１７が、追加運転対象の圧送装置１０の選択を解除する。これに応じ、追加運転用の電力変換装置１００の圧送制御部１１６が、追加運転対象の圧送装置１０による水の圧送を停止させる。
　次に、電力変換システム２０は、ステップＳ１２，Ｓ１３を実行する。ステップＳ１２では、通常運転用の電力変換装置１００の力データ保持部１１８が記憶する力データに基づいて、当該電力変換装置１００の劣化レベル推定部１１５が通常運転対象の圧送装置１０の劣化レベルを推定する。追加運転対象の圧送装置１０が選択されている場合には、追加運転用の電力変換装置１００の力データ保持部１１８が記憶する力データに基づいて、更に追加運転用の電力変換装置１００の劣化レベル推定部１１５が、追加運転対象の圧送装置１０の劣化レベルを推定する。ステップＳ１３では、劣化レベル情報取得部２１１が、通常運転用及び追加運転用の電力変換装置１００の劣化レベル推定部１１５による劣化レベルの推定結果を取得し、劣化レベル情報保持部２１２に保存する。電力変換システム２０は、以上の処理を繰り返す。
　なお、上述した手順では、圧送装置１０の運転を停止した後に劣化レベルが一度推定されるが、劣化レベルの推定タイミングは必ずしもこれに限られない。例えば、運転中にも劣化レベルの推定を繰り返してもよい。この場合、劣化レベルの上昇に応じて、運転対象の圧送装置１０を運転中に切り替えてもよい。
〔本実施形態の効果〕
　以上に説明したように、流体圧送システム１は、水を圧送するための複数の圧送装置１０と、複数の圧送装置１０のいずれか一つの駆動力に関する情報に基づいて、当該一つの圧送装置１０の劣化レベルを推定する劣化レベル推定部１１５と、劣化レベル推定部１１５が推定した劣化レベルに基づいて、複数の圧送装置１０から少なくとも一つの圧送装置１０を選択する選択部２１５と、選択部２１５により選択された圧送装置１０により水を圧送させる圧送制御部２１６と、を備える。
　この流体圧送システム１によれば、劣化レベルに基づいて選択基準が自動変更されるので、劣化レベルの低い圧送装置１０を優先的に運転すること等が可能である。これにより、劣化レベルの高い圧送装置１０の劣化進行を抑制することができる。従って、メンテナンス頻度の低減に有効である。また、劣化レベルの高い圧送装置１０の劣化進行を抑制することは、運転効率の改善、振動抑制、及び騒音抑制等にも寄与し得る。
　選択部２１５は、予め設定された選択基準と、劣化レベル推定部１１５が推定した劣化レベルとに基づいて少なくとも一つの圧送装置１０を選択してもよい。この場合、いずれの圧送装置１０の劣化も進行していない段階では、選択基準の設定により所望の条件に従って複数の圧送装置１０を使い分けることができる。
　選択部２１５は、累積運転期間の短い圧送装置１０を累積運転期間の長い圧送装置１０に優先して選択するように定められた選択基準と、劣化レベルとに基づいて少なくとも一つの圧送装置１０を選択してもよい。
　選択部２１５は、選択基準に基づいて少なくとも一つの圧送装置１０を選択し、複数の圧送装置１０のいずれかの劣化レベルが所定の閾値を超えた場合には劣化レベルに基づいて少なくとも一つの圧送装置１０を選択してもよい。
　選択部２１５は、劣化レベルの高い圧送装置１０の運転期間が、劣化レベルの低い圧送装置１０の運転期間に比較して短くなるように少なくとも一つの圧送装置１０を選択してもよい。この場合、劣化レベルの低い圧送装置１０の運転をより確実に優先させることができる。
　流体圧送システム１は、選択部２１５により選択された圧送装置１０における二次側圧力が不足する場合に、選択部２１５により選択されてない少なくとも一つの圧送装置１０を複数の圧送装置１０から選択する追加選択部２１７を更に備え、圧送制御部２１６は、選択部２１５により選択された圧送装置１０に水を圧送させている期間に、追加選択部２１７により選択された圧送装置１０にも水を圧送させてもよい。この場合、劣化レベルが高い圧送装置１０における劣化進行を抑制しておくことで、当該圧送装置１０の追加運転対象としての利用可能期間を延長することができる。従って、追加運転対象を用いない運転モード（以下、「通常運転モード」という。）と、追加運転対象を用いる運転モード（以下、「並列運転モード」という。）とを切り替える構成においては、劣化レベルが高い圧送装置１０の劣化進行を抑制することがより有効である。
　追加選択部２１７は、選択部２１５により選択された圧送装置１０に比較して劣化レベルが高い圧送装置１０を選択してもよい。追加運転対象の圧送装置１０の運転期間は、運転対象の圧送装置１０の運転期間に比較して短い。このため、劣化レベルが高い圧送装置１０を追加運転対象に割り当てることで、劣化レベルの高い圧送装置１０の劣化進行を抑制しつつ、当該圧送装置１０を有効活用することができる。
　選択部２１５は、劣化レベルが所定の閾値を超えた圧送装置１０を選択せず、追加選択部２１７は、劣化レベルが閾値を超えた圧送装置１０も選択してもよい。この場合、劣化レベルが高い圧送装置１０の劣化進行の抑制と、当該圧送装置１０の追加運転対象としての有効活用とをより確実に図ることができる。
　流体圧送システム１は、劣化レベルが所定の閾値を超えたことをユーザに報知する劣化報知部２１８を更に備えていてもよい。この場合、メンテナンスタイミングの適正化をより確実に図ることができる。
　劣化報知部２１８は、いずれの圧送装置１０において劣化レベルが閾値を超えたかを更に報知してもよい。この場合、メンテナンス作業の効率化に有効である。
　圧送装置１０は電動式であり、劣化レベル推定部１１５は、圧送装置１０の駆動電流に基づいて圧送装置１０の劣化レベルを推定してもよい。
　以上、実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。電力変換システム２０の適用対象は、必ずしも流体圧送システムに限られない。電力変換システム２０は、複数の機械装置を選択的に動作させる機械システムである限り、いかなる機械システムにも適用可能である。
　１…流体圧送システム、１０…圧送装置（電動式の機械装置）、１２…モータ（電動機）、２０…電力変換システム、１００…電力変換装置、１１３…電力変換部、１１５…劣化レベル推定部、２１５…選択部、２１６…圧送制御部、２１７…追加選択部、２１８…劣化報知部。

Claims (14)

  1. 　流体を圧送するための複数の圧送装置と、
    　前記複数の圧送装置のいずれか一つの駆動力に関する情報に基づいて、当該一つの圧送装置の劣化レベルを推定する劣化レベル推定部と、
    　前記劣化レベル推定部が推定した劣化レベルに基づいて、前記複数の圧送装置から少なくとも一つの圧送装置を選択する選択部と、
    　前記選択部により選択された前記少なくとも一つの圧送装置により流体を圧送させる圧送制御部と、
    を備える流体圧送システム。
  2. 　前記選択部は、予め設定された選択基準と、前記劣化レベル推定部が推定した劣化レベルとに基づいて前記少なくとも一つの圧送装置を選択する、請求項１記載の流体圧送システム。
  3. 　前記選択部は、累積運転期間の短い前記圧送装置を累積運転期間の長い前記圧送装置に優先して選択するように定められた前記選択基準と、前記劣化レベルとに基づいて前記少なくとも一つの圧送装置を選択する、請求項２記載の流体圧送システム。
  4. 　前記選択部は、前記選択基準に基づいて前記少なくとも一つの圧送装置を選択し、前記複数の圧送装置のいずれかの前記劣化レベルが所定の閾値を超えた場合には前記劣化レベルに基づいて前記少なくとも一つの圧送装置を選択する、請求項２記載の流体圧送システム。
  5. 　前記選択部は、前記劣化レベルの高い圧送装置の運転期間が、前記劣化レベルの低い圧送装置の運転期間に比較して短くなるように前記少なくとも一つの圧送装置を選択する、請求項１～４のいずれか一項記載の流体圧送システム。
  6. 　前記選択部により選択された圧送装置における二次側圧力が不足する場合に、前記選択部により選択されてない少なくとも一つの圧送装置を前記複数の圧送装置から選択する追加選択部を更に備え、
    　前記圧送制御部は、前記選択部により選択された圧送装置に流体を圧送させている期間に、前記追加選択部により選択された圧送装置にも流体を圧送させる、請求項１～５のいずれか一項記載の流体圧送システム。
  7. 　前記追加選択部は、前記選択部により選択された圧送装置に比較して前記劣化レベルが高い前記圧送装置を選択する、請求項６記載の流体圧送システム。
  8. 　前記選択部は、前記劣化レベルが所定の閾値を超えた前記圧送装置を選択せず、
    　前記追加選択部は、前記劣化レベルが前記閾値を超えた前記圧送装置も選択する、請求項７記載の流体圧送システム。
  9. 　前記劣化レベルが所定の閾値を超えたことをユーザに報知する劣化報知部を更に備える、請求項１～８のいずれか一項記載の流体圧送システム。
  10. 　前記劣化報知部は、いずれの前記圧送装置において前記劣化レベルが前記閾値を超えたかを更に報知する、請求項９記載の流体圧送システム。
  11. 　前記圧送装置は電動式であり、
    　前記劣化レベル推定部は、前記圧送装置の駆動電流に基づいて前記圧送装置の劣化レベルを推定する、請求項１～１０のいずれか一項記載の流体圧送システム。
  12. 　電動式の複数の圧送装置に駆動電流をそれぞれ出力する複数の電力変換部と、
    　前記複数の電力変換部のいずれか一つが圧送装置に出力する駆動電流に基づいて当該圧送装置の劣化レベルを推定する劣化レベル推定部と、
    　前記劣化レベル推定部が推定する劣化レベルに基づいて、前記複数の圧送装置から少なくとも一つの圧送装置を選択する選択部と、
    　前記選択部により選択された前記少なくとも一つの圧送装置により流体を圧送させるように、電力変換部から当該圧送装置に駆動電流を出力させる圧送制御部と、を備える電力変換システム。
  13. 　電動式の機械装置の電動機に電流を出力する電力変換部と、
    　前記電力変換部が出力する電流に基づいて前記機械装置の劣化レベルを推定する劣化レベル推定部と、
    　前記劣化レベル推定部が推定した劣化レベルに基づいて複数の機械装置から前記機械装置が選択された場合に、前記機械装置を動作させるように前記電力変換部から前記電動機に駆動電流を出力させる制御部と、を備える電力変換装置。
  14. 　複数の圧送装置のいずれか一つの駆動力に関する情報に基づいて、当該一つの圧送装置の劣化レベルを推定することと、
    　推定した前記劣化レベルに基づいて、前記複数の圧送装置から少なくとも一つの圧送装置を選択することと、
    　選択した前記少なくとも一つの圧送装置により流体を圧送させることと、を含む流体圧送方法。
PCT/JP2018/048569 2018-12-28 2018-12-28 流体圧送システム、電力変換システム、電力変換装置及び流体圧送方法 WO2020136897A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020562292A JPWO2020136897A1 (ja) 2018-12-28 2018-12-28 流体圧送システム、電力変換システム、電力変換装置及び流体圧送方法
CN201880100536.7A CN113227576B (zh) 2018-12-28 2018-12-28 流体压送系统、电力转换系统、电力转换装置以及流体压送方法
PCT/JP2018/048569 WO2020136897A1 (ja) 2018-12-28 2018-12-28 流体圧送システム、電力変換システム、電力変換装置及び流体圧送方法
EP18944814.5A EP3904685A4 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Fluid pressure feeding system, power conversion system, power converter and fluid pressure feeding method
US17/356,518 US11933289B2 (en) 2018-12-28 2021-06-24 Selective fluid pumping system
JP2023173483A JP2023178341A (ja) 2018-12-28 2023-10-05 流体圧送システム、電力変換システム、電力変換装置及び流体圧送方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/048569 WO2020136897A1 (ja) 2018-12-28 2018-12-28 流体圧送システム、電力変換システム、電力変換装置及び流体圧送方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/356,518 Continuation US11933289B2 (en) 2018-12-28 2021-06-24 Selective fluid pumping system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020136897A1 true WO2020136897A1 (ja) 2020-07-02

Family

ID=71127870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/048569 WO2020136897A1 (ja) 2018-12-28 2018-12-28 流体圧送システム、電力変換システム、電力変換装置及び流体圧送方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11933289B2 (ja)
EP (1) EP3904685A4 (ja)
JP (2) JPWO2020136897A1 (ja)
CN (1) CN113227576B (ja)
WO (1) WO2020136897A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022091888A1 (ja) * 2020-10-27 2022-05-05 新明和工業株式会社 状態監視システム、状態監視装置、状態監視方法、及びコンピュータプログラム

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04194396A (ja) * 1990-11-27 1992-07-14 Hitachi Ltd 排水ポンプシステムの排水優先運転方法および排水ポンプシステム
JPH09126144A (ja) 1995-08-31 1997-05-13 Ebara Corp 可変速給水ポンプの運転方法
JP2004124765A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Toshiba Corp 回転機の寿命予測方法及び回転機を有する製造装置
JP2005147081A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Japan Science & Technology Agency ポンプの診断方法、コンピュータプログラム、及び、ポンプを診断するための装置
JP2013124565A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Omron Corp 診断装置および診断方法
JP2017011872A (ja) * 2015-06-22 2017-01-12 株式会社神戸製鋼所 電動システムの駆動制御装置
JP2017160803A (ja) * 2016-03-07 2017-09-14 三菱電機株式会社 電動空気圧縮装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6260004B1 (en) * 1997-12-31 2001-07-10 Innovation Management Group, Inc. Method and apparatus for diagnosing a pump system
US6648606B2 (en) * 2002-01-17 2003-11-18 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Centrifugal pump performance degradation detection
JP4240397B2 (ja) * 2004-11-18 2009-03-18 株式会社デンソー 燃料ポンプの検査方法
ES1063841Y (es) * 2006-09-01 2007-03-16 Aigeltec Ingenieria S L Equipo de control para un grupo de presion
GB0809976D0 (en) * 2008-06-02 2008-07-09 Edwards Ltd Vacuum pumping systems
JP4782218B2 (ja) * 2009-06-10 2011-09-28 新日本製鐵株式会社 設備の異常診断方法
JP5464247B1 (ja) * 2012-09-26 2014-04-09 ダイキン工業株式会社 制御装置
US20160265520A1 (en) * 2013-10-29 2016-09-15 Eaton Corporation Electronic control for a rotary fluid device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04194396A (ja) * 1990-11-27 1992-07-14 Hitachi Ltd 排水ポンプシステムの排水優先運転方法および排水ポンプシステム
JPH09126144A (ja) 1995-08-31 1997-05-13 Ebara Corp 可変速給水ポンプの運転方法
JP2004124765A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Toshiba Corp 回転機の寿命予測方法及び回転機を有する製造装置
JP2005147081A (ja) * 2003-11-19 2005-06-09 Japan Science & Technology Agency ポンプの診断方法、コンピュータプログラム、及び、ポンプを診断するための装置
JP2013124565A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Omron Corp 診断装置および診断方法
JP2017011872A (ja) * 2015-06-22 2017-01-12 株式会社神戸製鋼所 電動システムの駆動制御装置
JP2017160803A (ja) * 2016-03-07 2017-09-14 三菱電機株式会社 電動空気圧縮装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3904685A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022091888A1 (ja) * 2020-10-27 2022-05-05 新明和工業株式会社 状態監視システム、状態監視装置、状態監視方法、及びコンピュータプログラム
JP7499347B2 (ja) 2020-10-27 2024-06-13 新明和工業株式会社 状態監視システム、状態監視装置、状態監視方法、及びコンピュータプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
EP3904685A1 (en) 2021-11-03
US11933289B2 (en) 2024-03-19
US20210317826A1 (en) 2021-10-14
JPWO2020136897A1 (ja) 2021-11-25
EP3904685A4 (en) 2022-06-29
JP2023178341A (ja) 2023-12-14
CN113227576B (zh) 2023-11-24
CN113227576A (zh) 2021-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8232755B2 (en) Motor with circuits for protecting motor from input power outages or surges
US8987936B2 (en) Method and apparatus for peak shifting adjustment
JP2023178341A (ja) 流体圧送システム、電力変換システム、電力変換装置及び流体圧送方法
JP6217369B2 (ja) モータ制御装置及びモータ制御方法
JP6217554B2 (ja) インバータ装置
JP2013005573A (ja) 交流モータの制御装置、および、これを用いた冷凍空調装置
CN109595737B (zh) 空调系统、变频控制器及其交流电流估算方法和装置
JP2010233304A (ja) 直流電動機駆動用のインバータ制御装置
EP3227698A1 (en) Control module for an electric motor
JP6136140B2 (ja) モータ制御装置および電動ポンプユニット
JP7031757B2 (ja) 電力変換装置、圧送装置、制御方法、診断装置及び診断方法
JP6182462B2 (ja) 電力変換装置
JP6724241B2 (ja) モータ駆動装置
JP6066839B2 (ja) 制御装置、及びこの制御装置を備えた空気調和装置
JP2018182939A (ja) 電源装置
JP7424772B2 (ja) 真空排気装置及びその運転方法
US11855523B2 (en) Power conversion device
KR20160102129A (ko) 드라이 진공 펌프 장치, 그 제어 방법 및 제어 프로그램
JP5498313B2 (ja) インバータ装置
JP4900366B2 (ja) 自律型インバータ駆動油圧ユニットの昇温制御方法および自律型インバータ駆動油圧ユニットの昇温制御装置
JP5918406B1 (ja) ドライ真空ポンプ装置およびその制御方法
JP6424508B2 (ja) ポンプ制御装置、車載用ポンプユニット、及びポンプ制御方法
JP2020183736A (ja) ストップガンを備えた高圧洗浄機
JP2011160558A (ja) 直流電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18944814

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020562292

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018944814

Country of ref document: EP

Effective date: 20210728