(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単相誘導モータの主巻線の両端に補助巻線と始動用コンデンサを直列接続したモータ補助回路を設けた単相モータポンプの始動装置において、前記主巻線の両端のモータ端子電圧を検出するモータ端子電圧検出回路と、前記始動用コンデンサの両端のコンデンサ端子電圧を検出するコンデンサ端子電圧検出回路と、前記モータ補助回路に付設された補助回路開閉器と、前記モータ端子電圧検出回路およびコンデンサ端子電圧検出回路が入力側に接続され、それぞれの検出回路で検出されたモータ端子電圧とコンデンサ端子電圧に基づいて前記補助回路開閉器を開閉するコントロールボックスと、を備え、前記コントロールボックスは前記単相誘導モータの無負荷運転状態での前記モータ端子電圧と前記コンデンサ端子電圧の関係を表す数式１で求められるモータ固有定数を設定すると共に、始動時における前記モータ端子電圧とコンデンサ端子電圧を比較する数式２により条件値が設定され、ポンプ起動により通常運転へ移行するためのタイミングを決める定数を設定し、前記比較の数式２に達した時に切替回転状態と判定して、前記補助回路開閉器を動作させ前記モータ補助回路を遮断することを特徴とする、単相モータポンプの始動装置。
0004316910.tif 000005
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、単相モータポンプの始動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
始動時の補助回路遮断については、コンデンサ始動モータを原動機とする単相モータポンプでは、遠心力スイッチによるものが多いことは周知の通りである（例えば、特許文献1参照）。また、遠心力スイッチによらないものとして、電圧と電流の位相差をもとに、所定の運転状態と判断するという制御方式を採り入れたポンプも存在する（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２８４８９号公報  （第４図）
【特許文献２】
特開２００２−１２２０９３号公報  （要約）
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】
しかし特許文献１のように遠心力スイッチを内装させるものでは、その取付け位置やスペース確保に制約があり、必然的にポンプを大型化することになり、且つ、遠心力スイッチの機械的可動部の摩耗損傷や作動上のトラブル要因が多いという欠点がある。また、特許文献２のように電圧と電流の位相差検出に基づく方式では、供給電圧変動や温度変化等の外部要因により影響されて誤判断されることが多い。
【０００５】
本発明の目的は、遠心力スイッチの装着を不要とし、且つ、外部の変動要因に影響されることなく適確に機能する、単相モータポンプの始動装置を提供することにある。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
本発明に係る単相モータポンプの始動装置では、単相誘導モータの主巻線の両端に補助巻線と始動用コンデンサを直列接続したモータ補助回路を設けた単相モータポンプの始動装置において、前記主巻線の両端のモータ端子電圧を検出するモータ端子電圧検出回路と、前記始動用コンデンサの両端のコンデンサ端子電圧を検出するコンデンサ端子電圧検出回路と、前記モータ補助回路に付設された補助回路開閉器と、前記モータ端子電圧検出回路およびコンデンサ端子電圧検出回路が入力側に接続され、それぞれの検出回路で検出されたモータ端子電圧とコンデンサ端子電圧に基づいて前記補助回路開閉器を開閉するコントロールボックスと、を備え、前記コントロールボックスは前記単相誘導モータの無負荷運転状態での前記モータ端子電圧と前記コンデンサ端子電圧の関係を表す数式１で求められるモータ固有定数を設定すると共に、始動時における前記モータ端子電圧とコンデンサ端子電圧を比較する数式２により条件値が設定され、ポンプ起動により通常運転へ移行するためのタイミングを決める定数を設定し、前記比較の数式２に達した時に切替回転状態と判定して、前記補助回路開閉器を動作させ前記モータ補助回路を遮断することを特徴とする、単相モータポンプの始動装置。
0004316910.tif 000002
【０００７】
【発明の実施の態様】
以下の図１ないし図４の実施例により説明をする。
【０００８】
１はポンプ駆動用のモータ、２は主巻線、３は補助巻線、４は始動用のコンデンサ、５はモータ端子電圧検出回路、６はコンデンサ端子電圧検出回路、７はコントロールボックスであり、その入力側はモータ端子電圧検出回路５およびコンデンサ端子電圧検出回路６にそれぞれ接続されて、上記両検出回路５，６の検出値および設定値等を記憶・演算・比較・判定・指令処理することで上記ポンプ駆動用のモータ１の制御を司る。８はコントロールボックス７からの指令処理による電気出力信号により開閉される補助回路開閉器であり、必ずしも図１に示されているような可動部を有する有接点方式のものに限ることはなく、トライアック等の半導体素子を主体とする無接点方式のものであってもよい。
【０００９】
本発明では始動用のコンデンサ４を用いた単相誘導モータの巻線に起因するモータ特性を利用し、無負荷運転状態でのモータ端子電圧とコンデンサ端子電圧との比率から求められるモータ固有の定数を定めるが、それについては下記の数式１が用いられる。
【００１０】
【数１】
0004316910.tif 000003
【００１１】
次に上記モータ特性を基に始動時におけるモータ１内のモータ端子電圧およびコンデンサ端子電圧の検出・比較・判定をコントロールボックス７で行わせるが、それについては下記の数式２により所定の条件値が設定される。
【００１２】
【数２】
0004316910.tif 000004
【００１３】
そしてポンプ起動より通常運転への移行条件として前記タイミング係数αを例えば約０．７５に設定し、この設定条件に達したことで切替回転状態と判定して、補助回路開閉器８によりモータ補助回路を遮断させれば、遠心力スイッチの機能の代替が簡単に得られることになる。なお、本発明装置によるポンプ運転の流れは図４のようになる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、外部の変動要因に影響されることなく適確に機能し、且つ、遠心力スイッチの装着を不要とする、単相モータポンプの始動装置を提供することができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、図３のモータ特性図に示すようにモータ端子電圧Ｖ1（電源電圧）が変動するとコンデンサ端子電圧ＶｃもＶ1に比例して変動するので、図２に示すように無負荷時の負荷変動がモータ定格の１０％程度あってもＶｃ／Ｖ1比の変動は３％程度と小さいく、Ｖｃ／Ｖ1の比を用いて判定していることから、外部の変動要因に影響されることなく的確に機能し、且つ、遠心力スイッチの装着を不要とする、単相モータポンプの始動制御方法および装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の回路図である。
【図２】本発明におけるモータ巻線に起因する、すべりとコンデンサ端子電圧の関係を示すモータ特性図である。
【図３】本発明における入力電源の電圧変動状態での、すべりとコンデンサ端子電圧の関係を示すモータ特性図である。
【図４】本発明によるポンプ運転の流れを説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  ポンプ駆動用のモータ
２  主巻線
３  補助巻線
４ 始動用のコンデンサ
５  モータ端子電圧検出回路
６  コンデンサ端子電圧検出回路
７  コントロールボックス
８  補助回路開閉器
【図１】
0004316910.tif 000006
【図２】
0004316910.tif 000007
【図３】
0004316910.tif 000008
【図４】
0004316910.tif 000009