(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備電源から受電して制御装置の回転数制御部によりポンプモータの回転数を可変速に制御する電動ポンプの制御方法において、制御装置の電力設定部に目標とする電力値を任意の値に設定すると共に同装置のモータ電流設定部にはモータ電流の上限値を任意の値に設定し、電力値を制御装置の電力検出部で検出して同装置の電力比較部で設定目標値と比較し、検出値の方が大きいときは回転数低下指令を出力させ検出値の方が小さいときは回転数上昇指令を出力させ、モータ電流値は制御装置のモータ電流検出部で常時検出して同装置のモータ電流比較部で上限設定値と比較し、検出値の方が大きいときに回転数低下指令を出力させ、これら電力検出部系統からの回転数指令とモータ電流検出部系統からの回転数指令を制御装置の切替選択部に入力し、モータ電流の上限設定値よりも検出値の方が小さいときは電力値一定制御方式とし検出値の方が大きくなったときは電流値制限制御方式とするように、上記電動ポンプの負荷状況に応じて電力値一定制御方式から電流制限制御方式へまたは電流制限制御方式から電力値一定制御方式へと、該負荷状況に追従して制御方式が切替えられることを特徴とする電動ポンプの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、電動ポンプの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
回転制御のされていない従来の電動ポンプでは、ポンプの負荷変動がポンプの吐出量の増大に伴い右上がりに増大するため、高揚程から低揚程までの広範囲に使用される電動ポンプにおいては、最大吐出量時の負荷を基準としてモータが設計されており、低揚程の大吐出量領域で使用される場合のみモータ出力がフルに活用されることになるが、それ以外の領域では本来のモータ出力以下の仕事量しか行っておらず、モータ出力がフル活用されていないという非常に無駄な使われ方であるため、これが本体のみでなく電源設備をも大型化させる要因となっており、製造コストならびにランニングコストの増大を余儀なくされているのである。また、従来公知の電力値一定制御では、ポンプの吐出量変化に伴ってモータに流れる電流値も変動するため、ある範囲でのポンプの吐出量変化領域まではモータ定格電流値を超えることなく回転数制御が行えるが、低揚程の大吐出量領域では過電流となって使用できず、モータ出力がフル活用されないことになる。
【０００３】
【発明の目的】
本発明の目的は、高揚程の小吐出量域から低揚程の大吐出量域に亘る広範囲の領域において、常にモータ出力がフルに活用される電動ポンプの制御方法を提供することにある。
【０００４】
【発明の構成】
本発明に係る電動ポンプの制御方法では、設備電源から受電して制御装置の回転数制御部によりポンプモータの回転数を可変速に制御する電動ポンプの制御方法において、制御装置の電力設定部に目標とする電力値を任意の値に設定すると共に同装置のモータ電流設定部にはモータ電流の上限値を任意の値に設定し、電力値を制御装置の電力検出部で検出して同装置の電力比較部で設定目標値と比較し、検出値の方が大きいときは回転数低下指令を出力させ検出値の方が小さいときは回転数上昇指令を出力させ、モータ電流値は制御装置のモータ電流検出部で常時検出して同装置のモータ電流比較部で上限設定値と比較し、検出値の方が大きいときに回転数低下指令を出力させ、これら電力検出部系統からの回転数指令とモータ電流検出部系統からの回転数指令を制御装置の切替選択部に入力し、モータ電流の上限設定値よりも検出値の方が小さいときは電力値一定制御方式とし検出値の方が大きくなったときは電流値制限制御方式とするように、上記電動ポンプの負荷状況に応じて電力値一定制御方式から電流制限制御方式へまたは電流制限制御方式から電力値一定制御方式へと、該負荷状況に追従して制御方式が切替えられる電動ポンプの制御方法。
【０００５】
【実施例】
以下実施例の図面により説明をする。図１は本発明方法による電動ポンプの制御態様を示したフロー図であり、図２は本発明方法の実施に用いられる電動ポンプの制御装置の構成を示したブロック図である。
【０００６】
設備電源１から受電して制御装置２の回転数制御部３によりポンプモータ４の回転数を可変速に制御する周知の電動ポンプ５の制御方法において、制御装置２の電力設定部８Ａに目標とする電力値を任意の値に設定すると共に同装置２のモータ電流設定部８Ｂにはモータ電流の上限値を任意の値に設定し、回転数制御部３からポンプモータ４につながる系統の電力値を制御装置２の電力検出部９Ａで検出して同装置２の電力比較部１０Ａで設定目標値と比較し、検出値の方が大きいときは回転数低下指令を出力させ検出値の方が小さいときは回転数上昇指令を出力させ、モータ電流値は制御装置２のモータ電流検出部９Ｂで常時検出して同装置２のモータ電流比較部１０Ｂで上限設定値と比較し、検出値の方が大きいときに回転数低下指令を出力させ、これら電力検出部９Ａ系統からの回転数指令とモータ電流検出部９Ｂ系統からの回転数指令を制御装置２の切替選択部５に入力し、モータ電流の上限設定値よりも検出値の方が小さいときは電力値が一定となるようポンプモータ４の回転数を調整してそれに見合った周波数電源を制御装置２の回転数制御部３からポンプモータ４に供給させる電力値一定制御方式により電動ポンプ５を制御し、上限設定値よりも検出値の方が大きくなったときはモータ電流値を制限する電流値制限制御方式により電動ポンプ５を制御する。つまり、電動ポンプ５の負荷状況に応じて電力値一定制御方式から電流制限制御方式へまたは電流制限制御方式から電力値一定制御方式へと、該負荷状況に追従して制御方式が切替えられるのである。なお、電力設定部８Ａにおける電力目標値およびモータ電流設定部８Ｂにおけるモータ電流の上限設定値は、使用する電動ポンプ５のモータ定格値に見合った適切なものとするため、許容範囲内で任意の値に設定させることが望ましい。
【０００７】
【作用】
図３は本発明方法により制御された電動ポンプの運転特性を示す線図である。
【０００８】
本発明方法により電動ポンプの回転制御を行えば図３に示すような運転特性となる。図中に破線で示したＴＨ１、Ｐ１、Ｉ１は一定速度で運転した場合の特性であり、図中に実線で示したＴＨ２、Ｐ２、Ｉ２は本発明方法を実施した場合の運転特性である。Ｑは吐出量を、ＴＨは全揚程を、Ｐは電力を、Ｉはモータ電流を示している。一定速度で運転した場合の破線で示されるＰ１、Ｉ１は、小吐出量域においては低く、吐出量の増大に伴い右上がりの特性となっている。これに伴い小吐出量域における破線で示すＴＨ１も低くなっている。また、上記電動ポンプの負荷状況に応じて検出電流値がモータ電流の上限設定値に達する、ＴＨ２特性線上のａ点およびＩ２特性線上のｂ点とＰ２特性線上のｃ点を境として、検出電流値の方が小さい左側の小吐出量域においては、上記ｃ点までは電力値一定制御方式の目標電力値Ｐ２に一定となるよう回転数制御を行い、検出電流値の方が大きい右側の大吐出量域においては、上記ｂ点の検出電流値がモータ電流の上限設定値に達するとその値を超えないよう該上限設定値で一定となるよう回転数制御する電流制限制御方式へと、上記負荷状況に追従して制御方式が切替られることにより、それぞれの特性は実線で示したＴＨ２、Ｐ２、Ｉ２のようになり、小吐出量域における高揚程化および大吐出量域における過負荷防止が実現されることになる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、ポンプの負荷状況に応じて電力値一定制御方式またはモータ電流値制御方式のいずれかに該負荷状況に追従して制御方式が切替えられるので、小吐出量域における高揚程化および低揚程の大吐出量域における過負荷防止を実現させることができ、ポンプモータの焼損を防止し得るという効果もある。また、広範囲に亘る領域においてモータ出力がフルに活用されるため、本発明方法により電動ポンプを制御させるようにすれば、比較的高揚程なポンプ要求仕様ポイントに対して従来よりも小型のポンプで対応することができ、ポンプ本体のみでなく電源設備をも小型化し得て製造コストならびにランニングコストの低減を図ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明方法による電動ポンプの制御態様を示したフロー図である。
【図２】  本発明の実施に用いられる電動ポンプの制御装置の構成を示したブロック図である。
【図３】  本発明方法により制御された電動ポンプの運転特性を示した線図である。
【符号の説明】
１    設備電源
３    回転数制御部
４    ポンプモータ
７    切替選択部
８Ａ  電力設定部
８Ｂ  モータ電流設定部
９Ａ  電力検出部
９Ｂ  モータ電流検出部
１０Ａ  電力比較部
１０Ｂ  モータ電流比較部
【図１】
0004502153.tif 000002
【図２】
0004502153.tif 000003
【図３】
0004502153.tif 000004