ES2639057T3

ES2639057T3 - Dispositivo de control de bomba de suministro de agua

Info

Publication number: ES2639057T3
Application number: ES12771167.9T
Authority: ES
Inventors: Masahiro Minami
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2032-02-10
Also published as: US20130216357A1; EP2615306A4; JP5747622B2; WO2012140944A1; DK2615306T3; CN103154518B; EP2615306B1; US9115722B2; EP2615306A1; CN103154518A; JP2012219729A

Abstract

Una bomba de agua de alimentación (P) que comprende un dispositivo de control de la bomba de agua de alimentación (400, 402) adaptado para controlar una presión final constante estimada controlando mediante un dispositivo inversor (400) la velocidad de funcionamiento de la bomba de agua de alimentación (P) instalada en una tubería de agua de alimentación (200) de manera que la presión del lado de descarga de la bomba de agua de alimentación (P) se posiciona en una curva de resistencia de la tubería; el dispositivo de control de bomba de agua de alimentación (400, 402) contiene un sensor de presión (402) que detecta la presión del lado de descarga de la bomba de agua de alimentación (P); y el dispositivo inversor (400), que este dispositivo inversor (400) contiene medios de almacenamiento que almacenan características linealizadas (301) que muestran la relación entre una frecuencia de salida del dispositivo inversor (400) y la presión del lado de descarga; caracterizada por que el dispositivo inversor (400) contiene además: medios de cálculo (305) de consumo eléctrico que calculan el consumo eléctrico del dispositivo inversor (400); medios de almacenamiento que almacenan características (306) de frecuencia-consumo eléctrico (F-P) que muestran una relación entre una frecuencia de salida del dispositivo inversor (400) y un consumo eléctrico; medios de determinación (308) que determinan la presencia o ausencia de una presión del lado de admisión de la bomba de agua de alimentación basada en el dispositivo inversor (400) la frecuencia de salida, el consumo eléctrico, y las características (306) de frecuencia-consumo eléctrico (F-P); y medios de corrección (307) que corrigen las características linealizadas (301) cuando los medios de determinación (308) determinan que hay presión del lado de admisión de la bomba de agua de alimentación.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo de control de bomba de suministro de agua Campo de la tecnica

La presente invencion se refiere a una bomba de agua de alimentacion que comprende un dispositivo de control de bomba de agua de alimentacion que detecta presion de impulsion (presion del lado de admision de la bomba de agua de alimentacion) sin la instalacion de un sensor de presion o sensor de cantidad en el lado de admision de una bomba de agua de alimentacion y que lleva a cabo un control de la presion final constante estimada.

Tecnica anterior

Normalmente, un dispositivo de control de bomba de agua de alimentacion instalado en un edificio de oficinas o condominio es tal que se emplea un control de la presion final constante estimada, que controla la presion de agua en un extremo de demanda a una constante virtual controlando la presion del lado de descarga de una.

El control de la presion final constante estimada puede emplearse sin problema en un sistema de tubenas de agua de alimentacion donde se instala un tanque de agua, o similar, del lado de admision de la bomba de agua de alimentacion, y la presion de impulsion cambia poco. Sin embargo, en el tipo de caso donde la bomba de agua de alimentacion esta conectada directamente en algun sitio a lo largo de la tubena de agua de alimentacion, la presion de impulsion cambia dependiendo del estado de uso del agua, lo que significa que cuando se controla para que la presion del lado de descarga de la bomba de agua de alimentacion sea una presion final constante, es diffcil suministrar una cantidad de agua apropiada para la cantidad de agua que se requiere alimentar.

Cuando la altura de la carga (la presion del lado de descarga en un momento de cantidad maxima) en la bomba de agua de alimentacion esta libre, la presion de impulsion se detecta mediante un sensor de presion instalado en el lado de admision de la bomba de agua de alimentacion y al aplicar la presion de impulsion a una formula apropiada, es posible obtener caractensticas linealizadas simples que muestren la relacion entre la frecuencia de funcionamiento de la bomba de agua de alimentacion y la presion del lado de descarga. Al controlar la frecuencia de funcionamiento de la bomba de agua de alimentacion de acuerdo con las caractensticas linealizadas simples, de manera que la presion del lado de descarga sea tal que la presion final estimada sea constante, un control de la presion final constante estimada es teoricamente posible.

De acuerdo con el metodo anteriormente descrito, aunque la presion del lado de descarga en un momento de cantidad maxima practicamente coincide con las caractensticas linealizadas simples, se producen errores en la relacion entre la cantidad y la presion del lado de descarga en un intervalo de cantidad desde cero hasta alcanzar un valor maximo.

En particular, en un edificio de oficinas o en un condominio, es muy raro que la bomba de agua de alimentacion funcione durante un tiempo prolongado a la cantidad maxima y normalmente es frecuente que el funcionamiento se de a la mitad de la cantidad maxima o menos. Por consiguiente, es probable que se produzcan errores entre la presion del lado de descarga de la bomba de agua de alimentacion y la presion del lado de la descarga originalmente necesaria, lo que provoca un desperdicio de gastos en costes de electricidad y agua, lo cual va contra el ahorro de recursos y energfa.

Ademas, aunque tambien es factible llevar a cabo un control de la presion final constante estimada utilizando dos valores de deteccion analogos, a partir de un sensor de cantidad que detecta la cantidad real y un sensor de presion en el lado de descarga, en este caso son necesarios dos sensores.

En ese caso, como dispositivos de control de una bomba de agua de alimentacion que utilizan un control de la presion final constante estimada, se conocen publicamente los descritos en, por ejemplo, los documentos de patente 1 y 2.

La tecnologfa hasta ahora conocida de acuerdo con el Documento de patente 1 incluye un dispositivo inversor 106 y un motor M para accionar una bomba P, unos sensores de presion 101 y 107 instalados respectivamente en el lado de admision y de descarga de la bomba P en una tubena de alimentacion de agua 200, unos medios de seleccion de presion 102, medios de calculo 103 de presion objetivo, medios de control de velocidad de rotacion 104 y medios de deteccion de velocidad de rotacion 105, como se muestra en la figura 5.

La tecnologfa hasta ahora conocida de acuerdo con el Documento de patente 1 es tal que el medio de calculo de la presion objetivo 103 obtiene una senal de presion objetivo S3 de acuerdo con la velocidad de rotacion del motor M usando una senal de presion del lado de admision S2X y emite la senal de presion objetivo S3 a los medios de control de la velocidad de rotacion 104. Se introducen en los medios de calculo de presion objetivo 103 una primera presion de ajuste PA y una senal de presion PBX desde los medios de seleccion de presion 102. Los medios de seleccion de presion 102 emiten la mayor de una segunda presion de ajuste PB menor que la primera presion de

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ajuste y la senal de presion S2X como senal de presion PBX.

Los medios de control de la velocidad de rotacion 104 controlan la frecuencia de salida del dispositivo inversor 106 de manera que la senal de presion del lado de descarga S2 coincide con la senal de presion objetivo S3, haciendo funcionar de este modo el motor M.

De acuerdo con la tecnologfa hasta ahora conocida, cuando la senal de presion del lado de admision S2X excede la segunda presion de ajuste PB, es posible reducir la presion del lado de descarga de la bomba P, incluso cuando la presion de impulsion es anormalmente alta, sustituyendo la presion de ajuste PB por la senal de presion S2X, y continuando el funcionamiento.

Ademas, la tecnologfa hasta ahora conocida de acuerdo con el Documento de patente 2 incluye sensores de presion 101 y 107 instalados respectivamente en el lado de admision y de descarga de una bomba P, un sustractor 108, medios de calculo de frecuencia maxima 109 y medios de calculo de frecuencia minima 110, medios de calculo de la presion objetivo final 111, medios de media movil 112, medios de sustraccion 113 que obtienen una desviacion entre una presion objetivo, que es la salida del medio de media movil 112 y un valor de deteccion de presion del lado de descarga, medios integrales proporcionales 114, medios de adicion 115 que suman la salida de los medios integrales proporcionales 114 y una frecuencia del inversor fin real, obteniendo de este modo un valor de comando de frecuencia del dispositivo inversor 106, como se muestra en la figura 6.

Se introduce una cantidad maxima Qmax en los medios de calculo de la frecuencia maxima 109, mientras que una presion de ajuste maxima Pmax, una presion de ajuste minima Pmin y la frecuencia del inversor fin se introducen en los medios de calculo 111 de la presion objetivo final.

La tecnologfa hasta ahora conocida de acuerdo con el Documento de patente 2 es tal que los medios de calculo de la frecuencia maxima 109 y los medios de calculo de frecuencia minima 110 obtienen una diferencia de presion AP entre la presion de descarga y la presion de admision de la bomba P y una frecuencia maxima fmax y una frecuencia minima fmin de la cantidad maxima Qmax. Ademas, los medios de calculo de presion objetivo final 111, usando la frecuencia maxima fmax, la frecuencia minima fmin, la presion de ajuste maxima Pmax, la presion de ajuste minima Pmin y la frecuencia del inversor fin, calculan una presion objetivo P usando una formula predeterminada. A continuacion, mediante los medios integrales proporcionales 114 que anaden una desviacion entre un valor medio movil de la presion objetivo P obtenida por los medios de media movil 112 y un valor de deteccion de la presion del lado de descarga a la frecuencia del inversor fin, utilizando un calculo integral proporcional, se calcula el valor del comando de frecuencia del dispositivo inversor 106.

Como esta tecnologfa hasta ahora conocida es tal que la presion objetivo P se calcula usando la frecuencia maxima fmax y la frecuencia minima fmin, basandose en la diferencia de presion AP entre la presion de descarga y la presion de admision de la bomba P, es posible un control altamente preciso de la presion final constante estimada, no afectado por perturbaciones.

Se conoce, por ejemplo, un dispositivo de control de bomba de agua de alimentacion adicional a partir del documento US 5.941.690 A. Dicho documento se refiere a un sistema de bomba de impulsion de control de inversor de velocidad variable de presion constante. El inversor se controla para cambiar una frecuencia de salida que depende de la presion de la tubena de suministro de agua. La tubena de suministro de agua tiene un transmisor de presion, donde la unidad de control detecta el cambio de la presion en la tubena de suministro de agua y proporciona una senal al inversor que hace que el inversor cambie la frecuencia de salida del motor para controlar la velocidad del motor en un intervalo constante.

Documentos de la tecnica relacionada

Documentos de la patente

Documento de patente 1: JP-A-5-133343 (Parrafos [0013] a [0019], Figura 1 y similares)

Documento de patente 2: JP-A-2001-123962 (Parrafos [0012] a [0026], Figura 1, Figura 2, y similares)

Lmeas generales de la invencion

Problemas a resolver por la invencion

De acuerdo con las tecnologfas hasta ahora conocidas segun los documentos 1 y 2 de la patente, es posible llevar a cabo un control de la presion final constante estimada manteniendo la presion de descarga de la bomba P virtualmente constante. Sin embargo, como el sensor de presion 101 que detecta la presion del lado de admision de la bomba P es esencial en ambos casos, existe el problema de que el coste total del equipo aumenta.

Por lo tanto, un objetivo de la invencion es hacer innecesario un sensor de presion o un sensor de cantidad en el lado de admision de la bomba, permitiendo asf una reduccion en el coste del dispositivo de control de la bomba de

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agua de alimentacion.

Ademas, otro objetivo de la invencion es llevar a cabo un control de la presion final constante estimada controlando la presion de descarga de la bomba a un valor predeterminado, logrando as^ un ahorro en recursos y un ahorro de energfa.

Medios para resolver los problemas

En vista del estado de la tecnica conocido a partir del documento US 5.941.690 A, un objetivo de la presente invencion consiste en proporcionar una bomba de agua de velocidad mejorada que tenga un dispositivo de control de bomba de agua de alimentacion. El problema se resuelve mediante la bomba de agua de alimentacion de la presente invencion tal como se define en la reivindicacion 1. Se definen otras realizaciones preferidas en las reivindicaciones dependientes. La invencion se basa en un dispositivo de control de la bomba de alimentacion de agua que lleva a cabo un control de la presion final constante estimada controlando la velocidad de funcionamiento de una bomba de agua de alimentacion instalada en una tubena de alimentacion de agua con un dispositivo inversor de manera que la presion del lado de descarga de la bomba de agua de alimentacion se posicione en una curva de resistencia de la tubena.

Ademas, la invencion es tal que, cuando se produce un error entre las caractensticas F-P que muestran la relacion entre la frecuencia de salida del dispositivo inversor y el consumo electrico, y, un punto de funcionamiento real, se determina que la bomba tiene presion de impulsion. Cuando hay presion de impulsion, se calcula automaticamente una cantidad de correccion de las caractensticas linealizadas que muestran la relacion entre la frecuencia de salida del dispositivo inversor y la presion del lado de descarga de la bomba usando el error entre las caractensticas F-P y el punto de funcionamiento real (el error de frecuencia de salida del dispositivo inversor), y las caractensticas linealizadas se corrigen usando la cantidad de correccion y un valor de deteccion de presion del lado de descarga de la bomba. Posteriormente, se realiza un control de la presion final constante estimada usando un control proporcional, integral y diferencial basado en caractensticas linealizadas de postcorreccion.

Ventaja de la invencion

De acuerdo con la invencion, se detecta un error en las caractensticas F-P que corresponden a la presion de impulsion sin usar un sensor de presion o sensor de cantidad en el lado de admision de la bomba y las caractensticas linealizadas se corrigen usando el error, lo que significa que son posibles una simplificacion del equipo, una reduccion de los costes y un ahorro de recursos.

Ademas, como las caractensticas linealizadas corresponden a la curva de resistencia de la tubena, es posible suprimir la presion generada por la bomba por una cantidad equivalente a la presion de impulsion y hacer funcionar la bomba a un numero optimo de rotaciones. Debido a esto, es posible un funcionamiento de ahorro de energfa de una bomba de agua de alimentacion que lleva a cabo un control de la presion final constante estimada.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion global de una realizacion de la invencion. La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra de forma equivalente un sistema de control de realimentacion cuando no hay presion de impulsion de la bomba en la figura 1.

La figura 3 es una ilustracion de las caractensticas de cantidad-carga (caractensticas Q-H) 1 cuando no hay presion de impulsion de la bomba.

La figura 4A es una ilustracion de las caractensticas de cantidad-carga (caractensticas Q-H) 2 cuando hay presion de impulsion de la bomba.

La figura 4B es una ilustracion de las caractensticas de frecuencia-carga (caractensticas Q-H).

La figura 4C es una ilustracion de las caractensticas de frecuencia-electricidad (caractensticas F-P).

La figura 5 es un diagrama de configuracion de la tecnologfa hasta ahora conocida de acuerdo con el documento

1 de la patente.

La figura 6 es un diagrama de configuracion de la tecnologfa hasta ahora conocida de acuerdo con el documento

2 de la patente.

Modo de llevar a cabo la invencion

En lo sucesivo, se da una descripcion, basada en los dibujos, de una realizacion de la invencion.

La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion global de la realizacion. En la figura 1, una unidad inversora 401 acciona un motor M generando una frecuencia basada en un comando de frecuencia f* emitido desde una unidad de control del inversor 300 y una tension de corriente alterna de una amplitud de acuerdo con la frecuencia, haciendo funcionar de este modo una bomba de agua de alimentacion P. 200 es una tubena de alimentacion de agua para la alimentacion de agua.

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La unidad de control del inversor 300 es un medio de procesamiento de control incorporado en un dispositivo inversor 400 y esta configurado, por ejemplo, con una CPU, una memoria, un regulador PID, un convertidor A/C, una interfaz de entrada/salida y similares. El dispositivo inversor 400 esta configurado por la unidad de control del inversor 300 y la unidad inversora 401.

En la unidad de control del inversor 300, las caractensticas linealizadas 301 son caractensticas que muestran una relacion entre la frecuencia de accionamiento de la bomba P (la frecuencia de salida de la unidad inversora 401) y la presion del lado de descarga de la bomba P. En la figura 1, las caractensticas linealizadas cuando no hay presion de impulsion de la bomba P se muestran con una lmea continua, mientras que las caractensticas linealizadas cuando hay presion de impulsion se muestran con una lmea discontinua. En la realizacion, que se caracteriza por las caractensticas linealizadas para cuando no se corrige ninguna presion de impulsion y se utiliza cuando hay una presion de impulsion de la bomba P, las caractensticas de la lmea continua tambien se denominan caractensticas linealizadas de precorreccion y las caractensticas de la lmea discontinua, caractensticas linealizadas de postcorreccion.

Las caractensticas linealizadas de precorreccion son esencialmente las mismas que una curva de resistencia de tubena preestablecida de acuerdo con una tubena de agua de alimentacion con el fin de llevar a cabo un control de presion final constante estimada, y las caractensticas linealizadas se almacenan en una memoria (no mostrada) como una funcion o una tabla de datos.

En este caso, la curva de resistencia de la tubena se denomina tambien caractensticas de cantidad-carga (caractensticas Q-H), tal como se muestra en la figura 3, donde la carga cuando no hay presion de impulsion es equivalente a la presion generada por la bomba. Por razones de conveniencia, la curva de resistencia de la tubena mostrada en la figura 3 se denomina caractensticas de cantidad-carga (caractensticas Q-H) 1.

En la figura 1, una presion objetivo seleccionada de entre las presiones del lado de descarga de las caractensticas linealizadas 301 se introduce en los medios de sustraccion 302 junto con un valor de deteccion de presion del lado de descarga desde un sensor de presion 402 en el lado de descarga de la bomba P. La desviacion calculada por los medios de sustraccion 302 se introduce en los medios de control PID 303 y una salida de los mismos se introduce en los medios de aceleracion 304 a traves de los medios de conmutacion 309. En este caso, mientras el funcionamiento de los medios de conmutacion 309 se controla mediante los medios de determinacion de error 308 de la caractenstica F-P, que se describiran a continuacion, la salida de los medios de control PID 303 se proporciona a los medios de aceleracion 304 a traves de los medios de conmutacion 309 en un tiempo normal cuando no hay presion de impulsion. Ademas, dado que el funcionamiento de los medios de conmutacion 311 tambien esta controlado por los medios de determinacion de error 308 de la caractenstica F-P, que se describiran mas adelante, los medios de conmutacion 311 se abren en el caso de "No error" y se cierran en el caso de "Error”.

Los medios de control PID 303 estan configurados por un regulador que lleva a cabo calculos de proporcionalidad, integrales y de diferenciacion para que la desviacion sea cero. Los medios de aceleracion 304 calculan el comando de frecuencia f * basandose en la salida de los medios de control PID 303 y emiten la instruccion de frecuencia f * a la unidad inversora 401.

Un equivalente de un sistema de control de realimentacion cuando no hay presion de impulsion de la bomba P es como el que se muestra en la figura 2.

Ademas, en la figura 1, el 305 se refiere a unos medios de calculo de consumo electrico que calculan el consumo electrico de la unidad inversora 401. Los medios de calculo 305 de consumo electrico calculan el consumo electrico de la unidad inversora 401 basandose en un comando de tension V * generado dentro de la unidad inversora 401 (o un valor de deteccion de la tension de salida de la unidad inversora 401) y un valor de deteccion I de la corriente de salida de la unidad inversora 401.

El 306 se refiere a las caractensticas de frecuencia-electricidad (caractensticas F-P) que muestran la relacion entre la frecuencia de salida y el consumo electrico de la unidad inversora 401 calculada por los medios de calculo 305 de consumo electrico, que se almacenan en la memoria como una funcion o tabla de datos. Las caractensticas F-P 306, que son practicamente constantes independientemente de si hay o no presion de impulsion, son, por ejemplo, el tipo de caractensticas mostradas por la lmea continua de la figura 4C. Las caractensticas F-P 306 ajustan y almacenan el consumo electrico de la unidad inversora 401 con respecto a la frecuencia de salida de la unidad inversora 401 cuando la bomba P esta en funcionamiento o cuando se comprueba el funcionamiento durante los trabajos de mantenimiento. En este momento, es posible recopilar las caractensticas F-P 306 sustituyendo la potencia del eje de accionamiento de la bomba P por el consumo electrico de la unidad inversora 401.

Ahora, cuando se asume que no hay presion de impulsion de la bomba P, los medios de control PID 303 funcionan con una presion predeterminada del lado de descarga para llevar a cabo un control de presion final constante estimada como una presion objetivo y el comando de frecuencia f * se calcula mediante los medios de aceleracion 304 y se proporciona a la unidad inversora 401. La relacion en este momento entre la frecuencia de salida de la unidad inversora 401 y la presion del lado de descarga puede estar representada, por ejemplo, por las

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caractensticas linealizadas de la lmea continua de la figura 4B, donde la relacion entre una frecuencia Fa de la unidad inversora 401 y la presion del lado de descarga se mantiene en un punto de funcionamiento A. Como la frecuencia de la unidad inversora 401 es proporcional a la cantidad, las caractensticas linealizadas de la lmea continua de la figura 4B coinciden con la curva de resistencia de la tubena de la figura 3.

Sin embargo, cuando hay presion de impulsion, debena ser admisible que la presion generada por la bomba fuera menor en una cantidad equivalente a la presion de impulsion que actua como presion efectiva del lado de admision, como se desprende de una comparacion de las curvas de resistencia de la tubena de la figura 3 y de la figura 4A. En este caso, por razones de conveniencia, la curva de resistencia de la tubena de la figura 4A se denomina caractensticas de cantidad-carga (caractensticas Q-H) 2.

Sin embargo, cuando el funcionamiento de la unidad inversora 401 continua en el punto de funcionamiento A cuando hay presion de impulsion, se hace que la bomba P rote excesivamente con respecto a la cantidad de agua de alimentacion requerida y la unidad inversora 401, el motor M y la bomba P consumen energfa inutilmente. Es decir, dado que el punto de funcionamiento de las caractensticas F-P de la unidad inversora 401 de la figura 4C se desvfa del valor optimo en esta condicion, es necesario volver a llevar el punto de funcionamiento dentro de las caractensticas FP (es decir, corregir las caractensticas linealizadas).

En la figura 4C, la relacion entre la frecuencia Fa de la unidad inversora 401 correspondiente al punto de funcionamiento A de la figura 4B y el consumo electrico se desvfa de las caractensticas F-P mostradas por la lmea continua cuando hay presion de impulsion, tal como se muestra en un punto de funcionamiento Pa de la figura 4C. Los medios de determinacion de error 308 de la caractenstica F-P de la figura 1 obtienen el punto de funcionamiento Pa del comando de frecuencia f * emitido por los medios de aceleracion 304 y el consumo electrico obtenido por los medios de calculo 305 de consumo electrico, y determinan si no hay desviacion (un error) entre el punto de funcionamiento Pa y las caractensticas F-P. Como resultado de esto, cuando se determina que hay una desviacion igual o mayor que un valor predeterminado entre el punto de funcionamiento Pa y las caractensticas F-P, se emite una senal para conmutar los medios de conmutacion 309 al lado "Error" y cerrar los medios de conmutacion 311.

En la figura 4C, el funcionamiento continuo con el punto de funcionamiento Pa significa hacer funcionar la unidad inversora 401 a alta velocidad, a la frecuencia Fa, sin tener en cuenta una cantidad AP de reduccion de consumo electrico provocada por la presion de impulsion y conduce a un consumo electrico inutil. Con el fin de resolver esto, basta con desplazar el punto de funcionamiento del punto de funcionamiento Pa a un punto de funcionamiento Pb dentro de las caractensticas F-P.

Por lo tanto, los medios de control de correccion 307 de la linealizacion de la figura 1 calculan una diferencia de frecuencia AF entre los puntos de funcionamiento Pa y Pb e introducen la diferencia de frecuencia AF en los medios de aceleracion 304 a traves de los medios de conmutacion 309. En ese momento, los medios de conmutacion 309 se conmutan hacia el lado "Error" mediante una operacion de los medios de determinacion 308 de error de la caractenstica F-P.

Los medios de aceleracion 304 de la figura 1 introducen una senal correspondiente a la diferencia de frecuencia AF en los medios de correccion 310 de caractenstica linealizada como el comando de frecuencia f *. Un valor de deteccion de la presion del lado de descarga del sensor de presion 402 se introduce ademas en los medios de correccion 310 de la caractenstica linealizada.

En este momento, los medios de conmutacion 311 se cierran y los medios de correccion 310 de la caractenstica linealizada corrigen las caractensticas linealizadas 301 desde las caractensticas linealizadas de precorreccion mostradas por la lmea continua en la figura 4B hasta las caractensticas linealizadas de postcorreccion mostradas por la lmea discontinua en la figura 4B, con un carga total obtenida a partir del comando de frecuencia f * y del valor de deteccion de presion del lado de descarga como una presion lfmite superior. Las caractensticas linealizadas despues de la correccion se almacenan en la memoria (no mostrada) como una funcion o tabla de datos, configurando de este modo las caractensticas linealizadas 301 de la figura 1.

[Posteriormente, los medios de conmutacion 309 se conectan al lado "No Error" y los medios de conmutacion 311 se abren, y la desviacion entre una presion objetivo elegida basandose en las caractensticas linealizadas 301 de postcorreccion y el valor de deteccion de presion del lado de descarga del sensor de presion 402 se introduce en los medios de control PID 303. La salida de los medios de control PID 303 se introduce en los medios de aceleracion 304 a traves de los medios de conmutacion 309 y el comando de frecuencia f * se calcula mediante los medios de aceleracion 304 y se proporciona a la unidad inversora 401.

Posteriormente, se genera el comando de frecuencia f * mediante un control PID de acuerdo con la presion objetivo basada en las caractensticas linealizadas de postcorreccion, la presion del lado de descarga de la bomba P se mantiene a la presion objetivo controlando la frecuencia de salida de la unidad inversora 401, y se lleva a cabo un control de presion final constante estimada. Ademas, cada vez que se produce un error entre las caractensticas F-P y el punto de funcionamiento debido a la presion de impulsion, basta con repetir el proceso de correccion de la caractenstica linealizada descrito en lo que antecede.

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Cuando la cantidad de agua de alimentacion requerida o la presion de impulsion de la bomba P cambia, provocando un cambio en la presion del lado de descarga, el punto de funcionamiento se desvfa de las caractensticas F-P de la figura 4C en el caso de que la cantidad de correccion caractenstica linealizada sea pequena. En este caso, basta con volver a corregir las caractensticas linealizadas calculando la diferencia de frecuencia AF cuando el punto de funcionamiento se desvfa de las caractensticas F-P e ir reduciendo gradualmente la presion objetivo de las caractensticas linealizadas de postcorreccion, de manera que el punto de funcionamiento vuelva a estar dentro de las caractensticas F-P.

Como contrapartida, en el caso de que la magnitud de la correccion caractenstica lineal sea grande, el punto de funcionamiento esta dentro de las caractensticas F-P, pero la cantidad de agua de alimentacion es insuficiente. En este caso, basta con corregir las caractensticas linealizadas aumentando gradualmente la presion objetivo de las caractensticas linealizadas, calculando la diferencia de frecuencia AF cuando el punto de funcionamiento se desvfa de las caractensticas F-P y utilizando el hecho de que la frecuencia y la cantidad son proporcionales, correlacionando asf las caractensticas linealizadas con la curva de resistencia de la tubena de la figura 4A. Descripcion de referencias numericas y sfmbolos

200: Tubena de agua de alimentacion

300: Unidad de control del inversor

301: Caractensticas linealizadas

302: Medios de sustraccion

303: Medios de control PID

304: Medios de aceleracion

305: Medios de calculo de consumo electrico

306: Caractensticas F-P

307: Medios de control de correccion de linealizacion

308: Medios de determinacion de error de la caractenstica F-P

309,311: Medios de conmutacion

310: Medios de correccion de caractenstica linealizada

400: Dispositivo inversor

401: Unidad inversora

402: Sensor de presion

M: Motor

P: Bomba de agua de alimentacion

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una bomba de agua de alimentacion (P) que comprende un dispositivo de control de la bomba de agua de alimentacion (400, 402) adaptado para controlar una presion final constante estimada controlando mediante un dispositivo inversor (400) la velocidad de funcionamiento de la bomba de agua de alimentacion (P) instalada en una tubena de agua de alimentacion (200) de manera que la presion del lado de descarga de la bomba de agua de alimentacion (P) se posiciona en una curva de resistencia de la tubena;

el dispositivo de control de bomba de agua de alimentacion (400, 402) contiene un sensor de presion (402) que detecta la presion del lado de descarga de la bomba de agua de alimentacion (P); y el dispositivo inversor (400), que este dispositivo inversor (400) contiene

medios de almacenamiento que almacenan caractensticas linealizadas (301) que muestran la relacion entre una frecuencia de salida del dispositivo inversor (400) y la presion del lado de descarga; caracterizada por que el dispositivo inversor (400) contiene ademas: medios de calculo (305) de consumo electrico que calculan el consumo electrico del dispositivo inversor (400); medios de almacenamiento que almacenan caractensticas (306) de frecuencia-consumo electrico (F-P) que muestran una relacion entre una frecuencia de salida del dispositivo inversor (400) y un consumo electrico;

medios de determinacion (308) que determinan la presencia o ausencia de una presion del lado de admision de la bomba de agua de alimentacion basada en el dispositivo inversor (400) la frecuencia de salida, el consumo electrico, y las caractensticas (306) de frecuencia-consumo electrico (F-P); y medios de correccion (307) que corrigen las caractensticas linealizadas (301) cuando los medios de determinacion (308) determinan que hay presion del lado de admision de la bomba de agua de alimentacion.
2. La bomba de agua de alimentacion (P) de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada por que la presion del lado de descarga en las caractensticas linealizadas (301) se toma como presion objetivo, y se emite un comando de frecuencia basandose en la desviacion entre la presion objetivo y un valor de deteccion de presion del lado de descarga de la bomba de agua de alimentacion (P).
3. La bomba de agua de alimentacion (P) de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizada por que, cuando un punto de funcionamiento obtenido del comando de frecuencia y el consumo electrico calculado por los medios de calculo (305) de consumo electrico se desvfa del consumo de las caractensticas (306) de frecuencia-consumo electrico (F-P) por un valor predeterminado o mas, los medios de determinacion (308) determinan que hay presion del lado de admision de la bomba de agua de alimentacion.
4. La bomba de agua de alimentacion (P) de acuerdo con las reivindicaciones 2 o 3, caracterizada por que, cuando los medios de determinacion (308) determinan que hay presion del lado de admision de la bomba de agua de alimentacion, las caractensticas linealizadas (301) se corrigen usando el valor de deteccion de presion del lado de descarga obtenido por el sensor de presion (402) y el comando de frecuencia.