ES2820227T3

ES2820227T3 - Aparato de bomba, procedimiento de operación de prueba del aparato de bomba, conjunto de motor y procedimiento para identificar la vibración anómala del conjunto de motor

Info

Publication number: ES2820227T3
Application number: ES18215617T
Authority: ES
Inventors: Kazuma Nishimura
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2021-04-20
Anticipated expiration: 2038-12-21
Also published as: TWI809023B; US20190203729A1; TW201930835A; US20210396238A1; CN110017290B; CN114198320A; EP3514389B1; EP3514389A1; US11209008B2; CN110017290A; EP3748162A1; DK3514389T3

Abstract

Un aparato de bomba (200) que comprende: una bomba (50); un motor eléctrico (3) para accionar la bomba (50); un inversor (22) como medio de cambio de velocidad para el motor eléctrico (3); un detector de vibración (31, 35, 36, 56) para detectar al menos una vibración de la bomba (50), una vibración del motor eléctrico (3) y una vibración del inversor (22); y un controlador (23) para controlar la bomba (50), en el que el controlador comprende una unidad de almacenamiento (60) para almacenar un valor de vibración medido por el detector de vibración (31, 35, 36, 56), teniendo la unidad de almacenamiento (60) una tabla de almacenamiento (Tb11, Tb12, Tbl3, Tbl4) que está configurada para, cuando la velocidad de rotación de la bomba (50) aumenta paso a paso hasta una velocidad de rotación predeterminada, almacenar el valor de vibración medido en cada paso; caracterizado porque la unidad de almacenamiento está configurada además para almacenar un valor de vibración de referencia predeterminado, y un valor de umbral (A, B) que sirve como punto de referencia para una vibración anómala de la bomba (50), y en el que el controlador (23) está configurado para calcular una cantidad de corrección que es una diferencia entre el valor de vibración medido y el valor de vibración de referencia, almacenado en la tabla de almacenamiento (Tb11, Tb12, Tb13, Tbl4), y para corregir el valor de umbral (A, B) en base a la cantidad de corrección.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de bomba, procedimiento de operación de prueba del aparato de bomba, conjunto de motor y procedimiento para identificar la vibración anómala del conjunto de motor

Antecedentes de la invención

Campo de la invención:

La presente invención se refiere a un aparato de bomba y a un procedimiento para la operación de prueba de un aparato de bomba.

La presente invención se refiere a un conjunto de motor eléctrico, un aparato de bomba y un procedimiento para identificar una vibración anómala de un conjunto de motor eléctrico.

La presente invención se refiere a un conjunto de motor eléctrico y un aparato de bomba que incluye el conjunto de motor eléctrico.

Se conoce un conjunto de motor eléctrico que incluye integralmente un motor eléctrico como máquina de acciona miento para una máquina rotativa, tal como una bomba, y un inversor como medio de cambio de velocidad para el motor eléctrico. El árbol de accionamiento de un motor eléctrico en un conjunto de motor eléctrico de este tipo es un cuerpo rotativo que rota a alta velocidad. Existe el temor de que una vibración de una máquina rotativa se transmita a través del árbol de accionamiento a los componentes del conjunto de motor eléctrico, incluyendo un inversor. Un conjunto de motor eléctrico es un aparato que se puede aplicar a un aparato (por ejemplo, una bomba de alimen tación de agua) que sostiene una línea de soporte. Si se produce una vibración anómala en un aparato de bomba que comprende una combinación de un conjunto de motor eléctrico y una bomba, en el peor de los casos la bomba no se puede operar, lo que puede causar problemas como fallos de agua, desbordamiento del agua de descarga, etc. que producen un efecto grave en el entorno vital. Por tanto, es importante tomar medidas contra la vibración de un aparato de bomba de este tipo. Las disposiciones de bomba se conocen, por ejemplo, por los documentos JP 2008-131713 A, JP 2015-231295 A, JP 2001-330510 A o JP S55-101705 A. Además, se hace referencia al docu mento JP 2013-029484 A, que se refiere a un dispositivo de control del estado de una máquina rotativa para contro lar un estado de vibración incluso cuando la vibración generada por una máquina rotativa se mezcla con un compo nente de frecuencia portadora de un inversor. El dispositivo de monitorización del estado de la máquina rotativa tiene una sección de almacenamiento del valor medido para almacenar un valor medido de vibración de una máquina rotativa accionada por un inversor; una sección de análisis de vibración para obtener una forma de onda de vibración analizando el valor medido, una sección de procesamiento de filtro que realiza un procesamiento de filtro para elimi nar un componente de frecuencia de una señal portadora del inversor de la forma de onda de vibración, y una sec ción de determinación del nivel de vibración para determinar un nivel de vibración que es un valor representativo sobre la base de la forma de onda de vibración sometida al procesamiento del filtro.

Un inversor incluye varias piezas electrónicas. Por ejemplo, un inversor incluye piezas tales como un condensador electrolítico, en el que las posiciones del centro de gravedad son bajas y son susceptibles a la influencia de las vi bración. Por lo tanto, cuando un inversor de este tipo se somete a la influencia de una vibración anómala, el inversor puede ser dañado, lo que puede afectar la operación de una máquina rotativa.

La vibración que se produce en un conjunto de motor eléctrico se encuentra influenciada por el entorno de instala ción y las condiciones de uso del conjunto de motor eléctrico. Especialmente en un aparato de bomba, la vibración que se produce varía dependiendo también de factores mecánicos / eléctricos tales como la abertura y la salida de la bomba, la altura manométrica de la bomba, el caudal y el entorno de uso, incluido el tipo de líquido que se trans fiere. La determinación de si se debe detener una máquina rotativa debido a una vibración anómala depende de la construcción del aparato y del entorno de uso del conjunto de motor eléctrico: la operación de la máquina rotativa a veces puede ser detenida incluso cuando la vibración es pequeña y, a veces, continuar el mayor tiempo posible a pesar de la vibración.

En vista de lo anterior, la detección de una vibración anómala de un aparato de bomba es determinada en base a un valor de umbral predeterminado. El valor de umbral es un valor que sirve como punto de referencia para una vibra ción anómala del aparato de bomba, y también se usa para determinar si se debe detener la operación de la bomba. Por lo tanto, el conjunto de motor eléctrico puede aceptar una variedad de bombas y entornos de uso determinando el valor de umbral con alta precisión y determinando con mayor precisión la ocurrencia de una vibración anómala. Sumario de la invención

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de bomba y un procedimiento de opera ción de prueba que pueda determinar con mayor precisión la aparición de una vibración anómala.

Con el fin de determinar si se debe detener una máquina en rotación debido a una vibración anómala, es necesario identificar un componente de un conjunto de motor eléctrico en el que se ha producido una anomalía. Cuando el conjunto de motor eléctrico se detiene debido a la existencia de una vibración anómala, es necesario identificar el componente del conjunto de motor eléctrico en el que se ha producido la anomalía y tomar rápidamente una medida, tal como el reemplazo de una pieza, para eliminar la vibración anómala.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un conjunto de motor eléctrico que pueda identificar una vibración anómala de un componente, un aparato de bomba que incluya el conjunto de motor eléctrico y un procedimiento para identificar una vibración anómala de un componente del conjunto de motor eléctrico..

También es un objeto de la presente invención proporcionar un conjunto de motor eléctrico que pueda continuar su operación el mayor tiempo posible, y un aparato de bomba que incluya el conjunto de motor eléctrico.

De acuerdo con la presente invención, se proporcionan un aparato de bomba como se establece en la reivindicación 1 y procedimientos de operación de prueba como se establece en las reivindicaciones 14 y 15. Otras realizaciones se describen, entre otras cosas, en las reivindicaciones dependientes. El aparato de bomba comprende, entre otras cosas: una bomba; un motor eléctrico para accionar la bomba; un inversor como medio de cambio de velocidad para el motor eléctrico; un detector de vibración para detectar al menos una vibración de la bomba, una vibración del motor eléctrico y una vibración del inversor; y un controlador para controlar la bomba, en el que el controlador com prende una unidad de almacenamiento para almacenar un valor de vibración medido por el detector de vibración, la unidad de almacenamiento tiene una tabla de almacenamiento que, cuando la velocidad de rotación de la bomba se incrementa paso a paso a una velocidad de rotación predeterminada, almacena el valor de la vibración medido en cada paso. La unidad de almacenamiento almacena además un valor de vibración de referencia predeterminado y un valor de umbral que sirve como punto de referencia para una vibración anómala de la bomba, y el controlador calcula una cantidad de corrección que es una diferencia entre el valor de vibración medido y el valor de la vibración de referencia almacenado en la tabla de almacenamiento y corrige el valor de umbral en base a la cantidad de co rrección.

De acuerdo con esta realización, al almacenar los valores de vibración medidos en la unidad de almacenamiento, el controlador puede determinar con mayor precisión la ocurrencia de una vibración anómala de acuerdo con las dife rencias individuales entre los aparatos de bomba, el entorno de instalación, etc. Por medio de la corrección de un valor de umbral, el controlador puede determinar con mayor precisión la aparición de una vibración anómala en el aparato de bomba.

En una realización preferente, el controlador comprende un modo de operación de prueba para aumentar la veloci dad de rotación de la bomba paso a paso hasta una velocidad de rotación predeterminada, y almacenar el valor de vibración medido en cada paso.

De acuerdo con esta realización, el controlador realiza, en un modo de operación de prueba, la secuencia de opera ciones de incrementar la velocidad de rotación de la bomba paso a paso hasta una velocidad de rotación predeter minada, y almacenar un valor de vibración medido en cada paso. Esto mejora la conveniencia. Puesto que una vi bración anómala es determinada por medio del uso de valores de vibración medidos, la aparición de la vibración anómala se puede determinar con mayor precisión.

En una realización preferente, se detecta una vibración anómala de la bomba en base a los valores de vibración medidos almacenados en la tabla de almacenamiento.

De acuerdo con esta realización, el controlador determina una vibración anómala utilizando valores de vibración medidos en un aparato real. Esto puede determinar la ocurrencia de una vibración anómala con mayor precisión. En una realización preferente, la unidad de almacenamiento tiene una región de vibración anómala para almacenar el estado del aparato de bomba en el momento de la velocidad de rotación particular de la bomba a la que se ha producido una vibración excesiva, y el controlador controla la bomba de manera que se pueda evitar la condición del aparato de bomba, almacenada en la región de vibración anómala.

De acuerdo con esta realización, el controlador puede evitar la vibración a la velocidad de rotación particular.

En una realización preferente, el controlador comprende además una unidad de entrada / salida para introducir una señal de un detector de presión para detectar la presión de descarga de la bomba, y el controlador almacena en la unidad de almacenamiento un valor de la presión de descarga a la velocidad de rotación en cada paso, almacenada en la tabla de almacenamiento.

De acuerdo con esta realización, el controlador puede asociar la presión de descarga a valores de vibración, y por tanto puede identificar una vibración provocada por la presión de un fluido que actúa sobre la bomba.

En una realización preferente, en el modo de operación de prueba, el controlador aumenta la velocidad de rotación de la bomba paso a paso hasta alcanzar una velocidad de rotación predeterminada mientras mantiene cerrado el lado de descarga de la bomba.

De acuerdo con esta realización, el controlador puede minimizar la influencia sobre el equipo de tuberías.

En una realización preferente, en el modo de operación de prueba, el controlador aumenta la velocidad de rotación de la bomba paso a paso hasta alcanzar una velocidad de rotación predeterminada mientras mantiene abierta una válvula en el lado de descarga de la bomba para que la bomba funcione en un punto de eficiencia máxima.

De acuerdo con esta realización, el controlador puede obtener un valor medido de la vibración originada por el cau dal de un fluido que está siendo transferido por el aparato de bomba.

En una realización preferente, el aparato de bomba comprende, como detector de vibración, un primer sensor de vibración del lado del motor dispuesto adyacente a un primer cojinete del lado del inversor, un segundo sensor de vibración del lado del motor dispuesto junto a un segundo cojinete dispuesto en el lado opuesto del motor eléctrico con respecto al primer cojinete, y un sensor de vibración del lado del inversor montado en el inversor o en la superfi cie interna de un alojamiento del inversor que aloja al inversor.

De acuerdo con esta realización, el controlador puede identificar la causa de una vibración anómala detectando la vibración anómala con la pluralidad de sensores de vibración.

El procedimiento de prueba de operación de un aparato de bomba incluye una bomba; un motor eléctrico para ac cionar la bomba; un inversor como medio de cambio de velocidad del motor eléctrico; un detector de vibración para detectar al menos una vibración de la bomba, una vibración del motor eléctrico y una vibración del inversor; y un controlador para controlar la velocidad de rotación de la bomba, y que incluye una unidad de almacenamiento para almacenar un valor de vibración medido por el detector de vibración, entre otras cosas comprende aumentar la velo cidad de rotación de la bomba paso a paso a una velocidad de rotación predeterminada mientras se realiza una operación de desconexión de la operación de la bomba con una válvula en el lado de descarga de la bomba comple tamente cerrada, y almacenando el valor de vibración medido en cada paso en una tabla de almacenamiento de la unidad de almacenamiento.

De acuerdo con esta realización, el controlador puede minimizar la influencia sobre el equipo de tuberías y, además, puede identificar la causa de una vibración anómala.

El procedimiento de prueba de operación alternativo de un aparato de bomba incluye una bomba; un motor eléctrico para accionar la bomba; un inversor como medio de cambio de velocidad para el motor eléctrico; un detector de vibración para detectar al menos una vibración de la bomba, una vibración del motor eléctrico y una vibración del inversor; y un controlador para controlar la velocidad de rotación de la bomba, e incluye una unidad de almacena miento para almacenar un valor de vibración medido por el detector de vibración, entre otras cosas comprende: abrir una válvula en el lado de descarga de la bomba para que la bomba funcione en un punto de máxima eficiencia; y aumentar la velocidad de rotación de la bomba paso a paso hasta alcanzar una velocidad de rotación predetermina da, y almacenar el valor de vibración medido en cada paso en una tabla de almacenamiento de la unidad de alma cenamiento.

De acuerdo con esta realización, el controlador puede obtener un valor medido de la vibración provocada por el caudal de un fluido que se encuentra siendo transferido por el aparato de bomba y, además, puede identificar la causa de una vibración anómala.

Se puede proporcionar un conjunto de motor, que comprende: un motor; un inversor como medio de cambio de velocidad para el motor; y un controlador para controlar el motor, en el que el conjunto de motor tiene un primer cojinete dispuesto en el lado de contracarga del motor y que soporta de forma rotativa un árbol de accionamiento del motor, y un segundo cojinete dispuesto en el lado de carga del motor y que soporta rotativamente el árbol de accio namiento, y el conjunto de motor comprende un primer sensor de vibración del lado del motor para detectar una vibración del primer cojinete, un segundo sensor de vibración del lado del motor para detectar una vibración del segundo cojinete y un sensor de vibración del lado del inversor para detectar una vibración del inversor, y en el que el controlador detecta una vibración anómala en base a valores detectados por el primer sensor de vibración del lado del motor, el segundo sensor de vibración del lado del motor y el sensor de vibración del lado del inversor. En un conjunto de este tipo, el controlador puede identificar una vibración anómala de un componente del conjunto de motor.

El controlador puede calcular los niveles de vibración de los valores, detectados por el primer sensor de vibración del lado del motor, el segundo sensor de vibración del lado del motor y el sensor de vibración del lado del inversor, para cada rango de frecuencia variable, y almacenar los niveles de vibración calculados como valores de vibración medi dos en una unidad de almacenamiento, y el controlador puede tener al menos un valor de umbral predeterminado para ser comparado con al menos uno de los niveles de vibración, y cuando un estado en el que el nivel o los nive les de vibración del valor o valores de vibración medidos no es mayor que el valor o valores de umbral se denomina primer estado, y un estado en el que el nivel o los niveles de vibración del valor o valores de vibración medidos es mayor que el valor o valores de umbral se denomina segundo estado, el controlador puede detectar una vibración anómala cuando al menos uno de los niveles de vibración se encuentra en el segundo estado, e identifica la causa de la vibración anómala en base a los valores de vibración medidos. Aquí, el controlador puede identificar la causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor. Por lo tanto, el operador puede tomar rápida mente una medida, tal como el reemplazo de una pieza, para eliminar la vibración anómala.

Se puede determinar que se ha producido una anomalía en el árbol de accionamiento cuando el sensor de vibración del lado del inversor se encuentra en el primer estado, el primer sensor de vibración del lado del motor se encuentra en el segundo estado y el segundo sensor de vibración del lado del motor se encuentra en el segundo estado y, además, una vibración anómala detectada por el primer sensor de vibración del lado del motor y una vibración anó mala detectada por el segundo sensor de vibración del lado del motor pertenecen al mismo rango de frecuencia. Aquí, el controlador puede determinar que se ha producido una anomalía en el árbol de accionamiento. Por lo tanto, el operador puede realizar rápidamente el reemplazo del árbol de accionamiento.

El controlador también puede determinar que se ha producido una anomalía en el primer cojinete cuando el sensor de vibración del lado del inversor se encuentra en el primer estado, el primer sensor de vibración del lado del motor se encuentra en el segundo estado y el segundo sensor de vibración del lado del motor se encuentra en el primer estado; y el controlador determina que se ha producido una anomalía en el segundo cojinete cuando el sensor de vibración del lado del inversor se encuentra en el primer estado, el primer sensor de vibración del lado del motor se encuentra en el primer estado y el segundo sensor de vibración del lado del motor se encuentra en el segundo esta do. En consecuencia, el controlador puede identificar que se ha producido una anomalía en el primer cojinete y que se ha producido una anomalía en el segundo cojinete. Por lo tanto, el operador puede realizar rápidamente el reem plazo de un cojinete en el que se ha producido una anomalía.

En otra variante, el controlador puede determinar que se ha producido una anomalía en una sección de inversor, incluido el inversor, cuando el sensor de vibración del lado del inversor se encuentra en el segundo estado, el primer sensor de vibración del lado del motor se encuentra en el primer estado y el segundo sensor de vibración del lado del motor se encuentra en el primer estado. De acuerdo con esta variante, el controlador puede determinar que se ha producido una anomalía en la sección de inversor.

El controlador puede determinar que se ha producido una anomalía en un chasis del conjunto de motor cuando el sensor de vibración del lado del inversor se encuentra en el segundo estado, el primer sensor de vibración del lado del motor se encuentra en el segundo estado y el segundo sensor de vibración del lado del motor se encuentra en el segundo estado. Por tanto, el controlador puede determinar que se ha producido una anomalía en el chasis del con junto de motor, es decir, en la totalidad de una carcasa del motor y un alojamiento del inversor.

El controlador puede continuar la operación del motor mientras emite una alarma cuando el sensor de vibración del lado del inversor se encuentra en el segundo estado, el primer sensor de vibración del lado del motor se encuentra en el primer estado y el segundo sensor de vibración del lado del motor se encuentra en el primer estado. En conse cuencia, el controlador puede continuar la operación del motor y el operador puede encontrar rápidamente una ano malía en la sección de inversor.

La unidad de almacenamiento tiene una tabla de almacenamiento que, cuando la velocidad de rotación de la bomba se incrementa paso a paso hasta una velocidad de rotación predeterminada, almacena el valor de la vibración medi do en cada paso; el controlador aumenta la velocidad de rotación de la bomba paso a paso hasta la velocidad de rotación predeterminada en una operación de prueba y almacena, como un valor de vibración de prueba medido, el valor de vibración medido en cada paso en la tabla de almacenamiento; y el controlador determina el valor de umbral sumando o multiplicando un valor numérico, que indica un cierto porcentaje o relación, a o por el valor de vibración de prueba medido, o calculando uno de los valores promedio, el valor máximo y el valor mínimo de los valores de vibración de prueba medidos como un valor representativo, y sumando o multiplicando un valor predeterminado a o por el valor representativo, o calculando una cantidad de corrección que es una diferencia entre el valor de vibración de prueba medido y un valor de vibración de referencia predeterminado, y determinando el valor de umbral basado en el valor de corrección calculado. En consecuencia, se puede determinar un valor de umbral de acuerdo con las diferencias individuales entre los conjuntos de motor eléctrico. Además, el valor de umbral se determina con una anchura relativamente amplia. Por lo tanto, el controlador puede identificar de manera más segura la causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor.

En una realización, el valor de umbral comprende un primer valor de umbral y un segundo valor de umbral que es más alto que el primer valor de umbral, y el controlador detiene la operación del motor cuando al menos uno de los valores de vibración medidos del primer sensor de vibración del lado del motor, el segundo sensor de vibración del lado del motor y el sensor de vibración del lado del inversor es mayor que el segundo valor de umbral.

De acuerdo con esta realización, el controlador puede detener la operación del motor cuando se produce una vibra ción excesiva. Por otro lado, si los valores de vibración medidos no superan el segundo valor de umbral, el controla dor continúa la operación del motor mientras detecta una vibración anómala. Por lo tanto, el operador puede encon trar rápidamente una vibración anómala de un componente del conjunto de motor.

El conjunto de motor puede comprender una carcasa de motor que aloja el motor y que tiene un primer soporte de cojinete que soporta el primer cojinete y un segundo soporte de cojinete que soporta el segundo cojinete; y un alo jamiento del inversor que aloja el inversor, y se encuentra montado en el primer soporte del cojinete, el sensor de vibración del lado del inversor se encuentra montado en el segundo soporte del cojinete, y el sensor de vibración del lado del inversor se encuentra montado en el inversor o en la superficie interna del alojamiento del inversor. Por lo tanto, el primer sensor de vibración del lado del motor puede detectar de manera más segura una vibración anómala del primer cojinete, el segundo sensor de vibración del lado del motor puede detectar de manera más segura una vibración anómala del segundo cojinete y el sensor de vibración del lado del inversor puede detectar de manera más segura una vibración anómala de la sección de inversor.

En una variante preferente, el árbol de accionamiento penetra a través de un orificio pasante del inversor. De este modo, se puede reducir la influencia de una vibración del árbol de accionamiento en la sección de inversor. Por lo tanto, el controlador puede identificar la causa de una vibración anómala de la sección de inversor.

El controlador puede realizar una operación de reducción de vibración, que implica el cambio de la velocidad de rotación del motor, tras la detección de la vibración anómala. De este modo, el controlador puede identificar la causa de una vibración anómala de la bomba.

En todavía otra aplicación, un procedimiento para identificar una vibración anómala de un conjunto de motor que incluye un motor y un inversor como medio de cambio de velocidad para el motor, comprende identificar una vibra ción anómala en base a valores detectados por un primer sensor de vibración del lado del motor para detectar una vibración de un primer cojinete que soporta de forma rotativa un árbol de accionamiento del motor, un segundo sen sor de vibración del lado del motor para detectar una vibración de un segundo cojinete dispuesto en el lado opuesto del motor al primer cojinete y que soporta de forma rotativa el árbol de accionamiento, y un sensor de vibración del lado del inversor para detectar una vibración del inversor.

De acuerdo con esta solicitud, el operador puede identificar la causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor. Por lo tanto, el operador puede tomar rápidamente una medida, tal como el reemplazo de una pieza, para eliminar la vibración anómala.

Los niveles de vibración de los valores, detectados por el primer sensor de vibración del lado del motor, el segundo sensor de vibración del lado del motor y el sensor de vibración del lado del inversor, pueden ser calculados como valores de vibración medidos para cada uno de los rangos de frecuencia variables, y cuando un estado en el que el nivel de vibración de los valores de vibración medidos no es mayor que al menos un valor de umbral predetermina do, que debe ser comparado con al menos uno de los niveles de vibración, se denomina primer estado, y un estado en el que el nivel de vibración de los valores de vibración medidos es mayor que el valor de umbral se denomina segundo estado, una vibración anómala es detectada cuando al menos uno de los niveles de vibración se encuentra en el segundo estado, y la causa de la vibración anómala se identifica en base a los valores de vibración medidos. Por consiguiente, el operador puede identificar la causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor. Por lo tanto, el operador puede tomar rápidamente una medida, tal como el reemplazo de una pieza, para eliminar la vibración anómala.

En un ejemplo, un conjunto de motor comprende: un motor; un inversor como medio de cambio de velocidad del motor; y un controlador para controlar el motor, en el que el conjunto de motor comprende al menos un detector de vibración para detectar una vibración del segundo cojinete, y en el que el controlador realiza una operación de re ducción de vibración, que implica el cambio de la velocidad de rotación del motor, sobre la base de los valores del detector de vibración. De acuerdo con este ejemplo, el controlador puede realizar la operación de reducción de vi bración que implica el cambio de la velocidad de rotación del motor. Esto hace posible continuar la operación del conjunto de motor el mayor tiempo posible incluso si se ha producido una vibración en un componente del conjunto de motor.

En un ejemplo, el controlador calcula el nivel de vibración de un valor, detectado por el detector de vibración, para cada uno de los rangos de frecuencia variables y, cuando un estado en el que el nivel de vibración no es mayor que un primer valor de umbral predeterminado se denomina primer estado, y un estado en el que el nivel de vibración es mayor que el primer valor de umbral se denomina segundo estado, el controlador realiza la operación de reducción de vibración cuando al menos uno de los niveles de vibración se encuentra en el segundo estado.

De acuerdo con este ejemplo, el controlador puede realizar la operación de reducción de vibración, que implica el cambio de la velocidad de rotación del motor en función de los estados de los niveles de vibración. Esto hace posible continuar la operación del conjunto de motor el mayor tiempo posible incluso si se ha producido una vibración en un componente del conjunto de motor.

En otro ejemplo, la operación de reducción de vibración comprende una primera operación de reducción de vibración que comprende cambiar la velocidad de rotación del motor a una primera velocidad de rotación predeterminada y operar el motor a la velocidad de rotación durante un primer período de tiempo predeterminado, y a continuación devolver la velocidad de rotación del motor a la velocidad de rotación original y operar el motor a la velocidad de rotación durante un segundo período de tiempo predeterminado.

De acuerdo con este ejemplo, el cambio en la velocidad de rotación del motor puede eliminar la causa de la vibra ción. Esto hace posible continuar la operación del conjunto de motor el mayor tiempo posible incluso si se ha produ cido una vibración en un componente del conjunto de motor.

Después de operar el motor durante el segundo período de tiempo en la primera operación de reducción de vibra ción, el controlador puede determinar si los niveles de vibración se encuentran en el primer estado y, cuando los niveles de vibración se encuentran en el primer estado, finalizar la primera operación de reducción de vibración. Por consiguiente, el controlador cambia el estado operativo del conjunto de motor al estado operativo normal cuando los niveles de vibración se encuentran en el primer estado. Esto hace posible continuar la operación del conjunto de motor el mayor tiempo posible incluso si se ha producido una vibración en un componente del conjunto de motor. Después de operar el motor durante el segundo período de tiempo en la primera operación de reducción de vibra ción, el controlador puede determinar si el nivel de vibración se encuentra en el segundo estado y, cuando el nivel de vibración se encuentra en el segundo estado, suma 1 a un primer número de veces de accionamientos que indica el número de veces de accionamiento del motor a la primera velocidad de rotación y, cuando la primera cantidad de veces de accionamiento es mayor que un número predeterminado, realiza una segunda operación de reducción de vibración que comprende operar el motor a una segunda velocidad de rotación que difiere de la primera velocidad de rotación. Por consiguiente, el controlador puede realizar la operación de reducción de vibración en dos pasos, es decir, el primer estado de operación de reducción de vibración y el segundo estado de operación de reducción de vibración. Esto hace posible continuar la operación del conjunto de motor el mayor tiempo posible.

Después de realizar la segunda operación de reducción de vibración haciendo funcionar el motor a la segunda velo cidad de rotación durante un tercer período de tiempo predeterminado, el controlador puede determinar si el nivel de vibración se encuentra en el segundo estado y, cuando el nivel de vibración se encuentra en el segundo estado, suma 1 a un segundo número de veces de accionamiento que indica la cantidad de veces de accionamiento del motor a la segunda velocidad de rotación y, cuando la segunda cantidad de veces de accionamiento es mayor que un número predeterminado, emite una alarma. En consecuencia, el operador puede encontrar rápidamente una anomalía en el conjunto de motor.

En un ejemplo, el controlador opera el motor a la segunda velocidad de rotación hasta que se restablece la alarma. Aquí, el operador puede encontrar rápidamente una anomalía en el conjunto de motor y, además, el controlador puede continuar la operación del conjunto de motor.

En otro ejemplo, el valor de la segunda velocidad de rotación es un valor obtenido sumando, restando o multiplican do un valor arbitrario a, de o por el valor de una velocidad de rotación normal o el valor de la primera velocidad de rotación, o un valor que varía dependiendo del segundo número de veces de accionamiento, o un valor establecido basado en valores de vibración de referencia a diferentes velocidades de rotación del motor.

De acuerdo con este ejemplo, el valor de la segunda velocidad de rotación es determinado con una anchura relati vamente amplia. Por lo tanto, la operación del conjunto de motor se puede continuar el mayor tiempo posible.

En un ejemplo, el valor de la primera velocidad de rotación es un valor obtenido sumando, restando o multiplicando un valor arbitrario a, de o por el valor de una velocidad de rotación normal, que es la velocidad de rotación del motor durante la operación normal del conjunto de motor, o un valor que varía de acuerdo con el primer número de veces de accionamiento.

En un ejemplo, el controlador almacena, como una región de vibración anómala, la condición en el momento de una velocidad de rotación del motor en la que se ha producido una vibración excesiva, y la primera velocidad de rotación evita la región de vibración anómala.

En otro ejemplo, el controlador almacena valores de vibración de referencia a velocidades de rotación variables y selecciona una o más velocidades de rotación de entre aquellas velocidades de rotación que corresponden al valor máximo de los niveles de vibración de los valores de vibración de referencia, y la primera velocidad de rotación evita la velocidad o velocidades de rotación seleccionadas.

De acuerdo con los ejemplos anteriores, la operación del conjunto de motor puede ser continuada el mayor tiempo posible evitando la velocidad de rotación a la que se ha producido una vibración excesiva.

En un ejemplo preferido, el controlador tiene un segundo valor de umbral que es mayor que el primer valor de um bral, y cuando un estado en el que el nivel de vibración no es menor que el segundo valor de umbral que se denomi na tercer estado, el controlador detiene el motor cuando al menos uno de los niveles de vibración se encuentra en el tercer estado.

De acuerdo con este ejemplo, el controlador puede detener el motor en caso de emergencia.

El conjunto de motor puede comprender una sección de motor que incluye el motor y una sección de inversor que incluye el inversor. Aquí, la operación del conjunto de motor puede continuar el mayor tiempo posible incluso si se ha producido una vibración en un componente del conjunto de motor.

En un ejemplo, el conjunto de motor comprende, como detector de vibración, al menos uno de entre un primer sen sor de vibración del lado del motor para detectar una vibración de un primer cojinete del lado del inversor, un segun do sensor de vibración del lado del motor para detectar una vibración de un segundo cojinete dispuesto en el lado opuesto del motor con respecto al primer cojinete, y un sensor de vibración del lado del inversor para detectar una vibración del inversor.

De acuerdo con este ejemplo, el controlador puede identificar la causa de una vibración anómala detectando la vi bración anómala con la pluralidad de sensores de vibración.

En un ejemplo, el controlador tiene una tabla de almacenamiento que, cuando la velocidad de rotación del motor aumenta paso a paso hasta una velocidad de rotación predeterminada, almacena el nivel de vibración en cada paso como un valor de vibración medido; el controlador aumenta la velocidad de rotación del motor paso a paso hasta la velocidad de rotación predeterminada en una operación de prueba, y almacena, como un valor de vibración de prue ba medido, el valor de vibración medido que es medido en cada paso en la tabla de almacenamiento; y el controla dor determina el primer valor de umbral y el segundo valor de umbral sumando o multiplicando un valor numérico, que indica un cierto porcentaje o relación, al valor o por el valor de vibración de prueba medido, o calculando uno de los valores promedio, el valor máximo y el valor mínimo de los valores de vibración de prueba medidos como un valor representativo, y sumando o multiplicando un valor predeterminado al o por el valor representativo, o calculan do una cantidad de corrección que es una diferencia entre el valor de vibración de prueba medido y un valor de vi bración de referencia predeterminado, y determinar el primer valor de umbral y el segundo valor de umbral en base al valor de corrección calculado.

De acuerdo con este ejemplo, el controlador puede determinar un valor de umbral de acuerdo con las diferencias individuales entre los conjuntos de motores eléctricos.

En otro ejemplo, un aparato de bomba comprende una bomba accionada por el conjunto de motor que se ha descri to más arriba.

De acuerdo con este ejemplo, el controlador puede realizar la operación de reducción de vibración que implica el cambio de la velocidad de rotación del motor. Esto hace posible continuar la operación del conjunto de motor el mayor tiempo posible incluso si se ha producido una vibración en un componente del conjunto de motor.

El aparato de bomba puede comprender como detector de vibración un sensor de vibración del lado de la bomba para detectar una vibración de la bomba. En consecuencia, el controlador puede identificar la causa de una vibración anómala de la bomba.

El controlador puede almacenar valores de vibración medidos a diferentes velocidades de rotación en la unidad de almacenamiento y, utilizando los valores de vibración medidos, puede determinar con mayor precisión la aparición de una vibración anómala.

El conjunto de motor incluye un primer sensor de vibración del lado del motor, un segundo sensor de vibración del lado del motor y un sensor de vibración del lado del inversor. Por lo tanto, el controlador puede identificar la causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor. Esto permite al operador tomar rápidamente una medida, tal como el reemplazo de una pieza, para eliminar la vibración anómala.

El controlador puede realizar la operación de reducción de vibración que implica el cambio de la velocidad de rota ción del motor. Esto hace posible continuar la operación del conjunto de motor el mayor tiempo posible incluso si se ha producido una vibración en un componente del conjunto de motor.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama que muestra una realización de un conjunto de motor eléctrico;

la figura 2 es una vista en sección transversal que muestra esquemáticamente un aparato de bomba que incluye un conjunto de motor eléctrico y una bomba;

la figura 3 es un diagrama esquemático que muestra la construcción de un controlador;

la figura 4 es una vista esquemática de una instalación de bombeo provista del aparato de bomba;

la figura 5 es un diagrama que muestra un diagrama de flujo de operación en un modo de operación de prueba;

la figura 6 es un diagrama que muestra un ejemplo de tablas de almacenamiento que almacenan valores de vibración medidos en una unidad de almacenamiento;

la figura 7 muestra diagramas que muestran valores de vibración medidos cuando se produce una anoma lía en un árbol de accionamiento;

la figura 8 es un diagrama que muestra un diagrama de flujo de un proceso para identificar la causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor eléctrico por medio del controlador;

la figura 9 es un diagrama que muestra la detección / no detección de una vibración anómala por un primer sensor de vibración del lado del motor, un segundo sensor de vibración del lado del motor y un sensor de vibración del lado del inversor en el caso que se muestra en la figura 7;

la figura 10 muestra diagramas que muestran los valores de vibración medidos cuando se produce una anomalía en un cojinete;

la figura 11 es un diagrama que muestra un diagrama de flujo de un proceso para identificar la causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor eléctrico por medio del controlador; la figura 12 es un diagrama que muestra la detección / no detección de una vibración anómala por el primer sensor de vibración del lado del motor, el segundo sensor de vibración del lado del motor y el sensor de vi bración del lado del inversor en el caso que se muestra en la figura 10;

la figura 13 muestra diagramas que muestran valores de vibración medidos cuando se produce una vibra ción anómala causada por una anomalía en una sección del inversor;

la figura 14 es un diagrama que muestra un diagrama de flujo de un proceso para identificar la causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor eléctrico por medio del controlador; la figura 15 es un diagrama que muestra la detección / no detección de una vibración anómala por el primer sensor de vibración del lado del motor, el segundo sensor de vibración del lado del motor y el sensor de vi bración del lado del inversor en el caso que se muestra en la figura 13;

la figura 16 muestra diagramas que muestran valores de vibración medidos cuando se produce una anoma lía en un chasis del conjunto de motor eléctrico;

la figura 17 es un diagrama que muestra un diagrama de flujo de un proceso para identificar la causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor eléctrico por medio del controlador; la figura 18 es un diagrama que muestra la detección / no detección de una vibración anómala por el primer sensor de vibración del lado del motor, el segundo sensor de vibración del lado del motor y el sensor de vi bración del lado del inversor en el caso que se muestra en la figura 16;

la figura 19 es un diagrama de transición de estado que ilustra el cambio en el estado operativo del conjun to de motor eléctrico;

la figura 20 es un diagrama que muestra un diagrama de flujo de un proceso para detectar una vibración anómala del conjunto de motor eléctrico por medio del controlador;

la figura 21 es un diagrama que muestra un diagrama de flujo de una operación normal;

la figura 22 es un diagrama que muestra un diagrama de flujo de una primera operación de reducción de vi bración;

la figura 23 es un diagrama que muestra un diagrama de flujo de una segunda operación de reducción de vibración; y

la figura 24 es un diagrama que muestra un ejemplo de un panel de operación de un aparato de bomba de acuerdo con una variación de la presente invención.

Descripción de realizaciones

A continuación se describirán realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos. En los dibujos que se describen a continuación, se utilizan los mismos símbolos para referirse a componentes o elementos iguales o equivalentes, y se omite una descripción duplicada de los mismos.

(Realización 1)

La figura 1 es un diagrama que muestra una realización de un conjunto de motor eléctrico 100. Como se muestra en la figura 1, el conjunto de motor eléctrico 100 incluye una sección de motor (sección de motor eléctrico) 10, y una sección de inversor 20 dispuesta adyacente a la sección de motor 10. La sección de motor 10 incluye un árbol de accionamiento 2, un motor (motor eléctrico) 3 para rotar el árbol de accionamiento 2, y una carcasa 4 del motor que aloja el motor 3. La sección de inversor 20 incluye un inversor 22 que es un medio de cambio de velocidad para suministrar energía de CA de frecuencia variable al motor 3, un controlador 23 para controlar la operación del inver sor 22, y un alojamiento 24 del inversor que aloja el inversor 22. El controlador 23 controla, por medio del inversor 22, la velocidad de rotación del motor 3 y la velocidad de rotación de un dispositivo rotativo accionado por el motor 3. El inversor 22 incluye un sustrato y elementos tales como elementos de conmutación y condensadores, montados sobre el sustrato. El sustrato del inversor 22 tiene forma anular. El árbol de accionamiento 2 penetra en un orificio pasante formado en el centro del inversor 22; el inversor 22 se encuentra dispuesto concéntricamente con el árbol de accionamiento 2.

La carcasa 4 del motor y el alojamiento 24 del inversor se encuentran conectados una al otro por medio de una por ción de sello hidráulico 19. La porción de sello hidráulico 19 es, por ejemplo, un elemento de sellado elástico que tiene una forma anular y evita la intrusión de un líquido entre la carcasa 4 del motor y el alojamiento 24 del inversor. La carcasa 4 del motor y el alojamiento 24 del inversor se encuentran dispuestos concéntricamente con el árbol de accionamiento 2, y el árbol de accionamiento 2 penetra en una parte central de la carcasa 4 del motor y una parte central del alojamiento 24 del inversor. El árbol de accionamiento 2 se encuentra soportado de manera rotativa por un cojinete 21 y un cojinete 25. Puesto que en esta realización el alojamiento 24 del inversor se encuentra dispuesto en la dirección axial del árbol de accionamiento 2, el conjunto de motor eléctrico 100 puede tener una estructura compacta. La carcasa 4 del motor y el alojamiento 24 del inversor se denominan algunas veces colectivamente en la presente memoria descriptiva como el chasis del conjunto de motor eléctrico 100. Al igual que con el inversor 22, el árbol de accionamiento 2 puede penetrar en un orificio pasante (que no se muestra) formado en el centro del aloja miento 24 del inversor. En ese caso, el árbol de accionamiento 2 penetra en el orificio pasante (que no se muestra) del alojamiento 24 del inversor y el orificio pasante formado en el centro del inversor 22. Por lo tanto, el árbol de accionamiento 2 no se encuentra en contacto con el alojamiento 24 del inversor. Esto puede evitar que una vibración del árbol de accionamiento 2 se transmita directamente al inversor 22.

El motor 3 se representa esquemáticamente en la figura 1. El motor 3 es, por ejemplo, un motor de imán permanente que utiliza un imán permanente en un rotor. Sin embargo, el motor 3 no se limita a un motor de imán permanente, y puede ser cualquiera de varios tipos de motores tales como un motor de inducción y un motor SR.

El conjunto de motor eléctrico 100 incluye además un ventilador de enfriamiento 8 asegurado al árbol de acciona miento 2. El ventilador de enfriamiento 8 se encuentra dispuesto concéntricamente con el árbol de accionamiento 2 y situado fuera del alojamiento 24 del inversor. Cuando se acciona el motor 3, la fuerza de accionamiento se transmite al árbol de accionamiento 2, y el ventilador de enfriamiento 8, asegurado al árbol de accionamiento 2, rota junto con el árbol de accionamiento 2. En consecuencia, el ventilador de enfriamiento 8 aspira el aire circundante y el aire aspirado fluye sobre las superficies exteriores del alojamiento 24 del inversor y carcasa 4 del motor, enfriando de esta manera la sección 20 del inversor y la sección 10 del motor. La sección 20 del inversor se encuentra dispuesta entre el ventilador de enfriamiento 8 y la sección 10 del motor, y el ventilador de enfriamiento 8, la sección 20 del inversor y la sección 10 del motor se encuentran dispuestas linealmente en este orden.

En esta realización, la porción de pared periférica del alojamiento 24 del inversor tiene una forma cilíndrica de con formidad con la forma externa de la carcasa 4 del motor. En una realización, cuando el alojamiento 24 del inversor tiene una forma externa especial debido a un miembro tal como una aleta o un alojamiento de terminal, el alojamien to 24 del inversor puede tener una estructura de conformidad con la forma de la carcasa 4 del motor.

El árbol de accionamiento 2 se considera como la principal fuente de vibración del conjunto de motor eléctrico 100. Por ejemplo, cuando ocurre una anomalía en el cojinete 21 o 25, debido al progreso de su desgaste, durante la ope ración del motor 3 a menudo se produce un cambio en la vibración del árbol de accionamiento 2. Además, la vibra ción de un dispositivo rotativo conectado al árbol de accionamiento 2 se transmite a través del árbol de accionamien to 2. Por lo tanto, el controlador 23 mide preferiblemente la vibración de los cojinetes 21, 25 que soportan el árbol impulsor 2. El conjunto de motor eléctrico 100 por lo tanto incluye un primer sensor de vibración 31 del lado del mo tor dispuesto adyacente al cojinete 21 del lado del inversor 22, y un segundo sensor de vibración 35 del lado del motor dispuesto adyacente al cojinete 25 en el lado de carga que no se muestra. Cada uno del primer sensor de vibración 31 del lado del motor y el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor se encuentra conectado eléc tricamente al controlador 23 por medio de una línea de señal y detecta una vibración del árbol de accionamiento 2 y una vibración de la sección de motor 10.

El cojinete 21 se encuentra dispuesto adyacente a la sección de inversor 20 y en el lado de la contracarga del motor 3, mientras que el cojinete 25 se encuentra dispuesto en el lado opuesto del motor 3 al cojinete 21 (es decir, en el lado de carga del motor 3). El cojinete 21 se encuentra soportado por un soporte de cojinete 4a de la carcasa 4 del motor, mientras que el cojinete 25 se encuentra soportado por un soporte de cojinete 4b de la carcasa 4 del motor. El primer sensor de vibración 31 del lado del motor se encuentra montado en el soporte de cojinete 4a, mientras que el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor se encuentra montado en el soporte de cojinete 4b.

Los cojinetes 21, 25 son piezas consumibles que deben ser reemplazadas periódicamente y tienen una estructura reemplazable. Por lo tanto, el primer sensor de vibración 31 del lado del motor y el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor se encuentran dispuestos preferiblemente en posiciones en las que no interfieren con el reempla zo de los cojinetes 21, 25. En una realización, una ranura (no mostrada) puede estar formada en la superficie interior (superficie en contacto con el cojinete 21) del soporte del cojinete 4a, y el cojinete 21 puede estar dispuesto en la ranura. De manera similar, se puede formar una ranura (no mostrada) en la superficie interior (superficie en contacto con el cojinete 25) del soporte de cojinete 4b, y el cojinete 25 puede estar dispuesto en la ranura.

Cada uno del primer sensor de vibración 31 del lado del motor y el segundo sensor de vibración 35 del lado del mo tor pueden tener una estructura reemplazable tal que permita su reemplazo sin desmontar / montar el cojinete 21, 25. En una realización, cada uno del primer sensor de vibración 31 del lado del motor y el segundo sensor de vibra ción 35 del lado del motor puede estar conectado de forma desmontable a la línea de señal.

Los valores de vibración, detectados por el primer sensor de vibración 31 del lado del motor y el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor, se introducen en el controlador 23. Para no interferir con la operación del motor 3 y / o la instalación (instalación vertical u horizontal) del conjunto de motor eléctrico 100, las líneas de señal para el pri mer sensor de vibración 31 del lado del motor y el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor pueden estar dispuestas, por ejemplo, a lo largo del chasis del conjunto de motor eléctrico 100 y conectarse al controlador 23. Las líneas de conexión, incluida una línea de alimentación, que conectan el motor 3 y el inversor 22 pueden extenderse dentro de la carcasa 4 del motor y el alojamiento 24 del inversor para evitar la exposición de las líneas de conexión en el exterior del conjunto de motor eléctrico 100.

Con el fin de detectar la vibración de la sección 20 del inversor, más específicamente la vibración en el inversor 22 o en el alojamiento 24 del inversor, el conjunto de motor eléctrico 100 incluye un sensor de vibración 36 del lado del inversor dispuesto en la sección 20 del inversor. En esta realización, el sensor de vibración 36 del lado del inversor se encuentra montado en la superficie interna del alojamiento 24 del inversor para mantener la hermeticidad (y la estanqueidad al agua) del alojamiento 24 del inversor. Puesto que el sensor de vibración 36 del lado del inversor se encuentra dispuesto en una posición distante desde el árbol de accionamiento 2 que es una fuente de vibración, puede medir la vibración causada por el inversor 22 (por ejemplo, la resonancia de una parte no mostrada del inver sor 22, como un condensador electrolítico, cuya posición del centro de gravedad es baja). En una realización, el sensor de vibración 36 del lado del inversor puede montarse en el inversor 22. En ese caso, el sensor de vibración 36 del lado del inversor puede estar dispuesto en una posición distante del árbol de accionamiento 2, en particular en una porción periférica del inversor 22. Se puede usar una almohadilla a prueba de vibración, compuesta por un cuerpo elástico tal como caucho, como porción de sello hidráulico 19. Esto permite que el alojamiento 24 del inversor reduzca aún más la influencia de la vibración del árbol de accionamiento 2. El sensor de vibración 36 del lado del inversor se encuentra conectado eléctricamente al controlador 23 por medio de una línea de señal y detecta una vibración del inversor 22.

En esta realización, el conjunto de motor eléctrico 100 tiene el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor y el sensor de vibración 36 del lado del inversor. Una variedad de sensores para detectar, por ejemplo, aceleración, velocidad, desplazamiento, etc. se pueden utilizar, individualmente o en combinación de dos o más, como sensores de vibración. El número de sensores de vibración y sus posiciones no se limitan a los de esta realización. Cuando hay un miembro, distinto del árbol de accionamiento 2 y del inversor 22, que puede ser una fuente de vibración y cuya vibración necesita ser detectada particularmente, se puede usar adicionalmente un sensor para detectar una vibración del miembro.

La figura 2 es una vista en sección transversal que muestra esquemáticamente un aparato de bomba 200 que inclu ye el conjunto de motor eléctrico 100 y un dispositivo rotativo, tal como una bomba 50, dispuesto en el lado de carga del conjunto de motor eléctrico 100. Como se muestra en la figura 2, la bomba 50 es, por ejemplo, una bomba centrí fuga que incluye un impulsor 53 fijado a un árbol rotativo 52, y una carcasa 54 de la bomba que aloja el impulsor 53. La bomba 50 presuriza un fluido que ha entrado en la misma desde una abertura de aspiración 50a y descarga el fluido por medio de una abertura de descarga 50b. El aparato de bomba 200 incluye el árbol rotativo 52 acoplado al árbol impulsor 2 por medio de un acoplamiento 51, y un cojinete 55 que soporta rotativamente el árbol rotativo 52 desde la carcasa 54 de la bomba. El cojinete 55 se encuentra soportado por un soporte de cojinete 54a de la carca sa 54 de la bomba.

En esta realización, el árbol rotativo 52 también puede ser una fuente de vibración. La pulsación de un fluido que está siendo transferido por la bomba 50 se transmite al árbol rotativo 52. Además, cuando existe materia extraña en el fluido que está siendo transferido, la materia extraña puede golpear el impulsor 53 y la vibración generada puede transmitirse al árbol rotativo 52. Además, la vibración del árbol rotativo 52 cambia con el progreso del desgaste del cojinete 55. Por lo tanto, un sensor de vibración 56 del lado de la bomba se encuentra montado en el soporte de cojinete 54a que soporta el cojinete 55. El sensor de vibración 56 del lado de la bomba se encuentra conectado eléctricamente al controlador 23 y dispuesto en una ranura formada en la superficie interior (superficie en contacto con el cojinete 55) del soporte de cojinete 54a. El sensor de vibración 56 del lado de la bomba se encuentra conec tado eléctricamente al controlador 23 por medio de una línea de señal y detecta una vibración de la bomba 50.

El conjunto de motor eléctrico 100 de acuerdo con esta realización se puede aplicar a una variedad de bombas siempre que sean dimensionalmente intercambiables. La conexión entre el conjunto de motor eléctrico 100 de acuerdo con esta realización y el árbol rotativo 52, que es un árbol de accionamiento de la bomba 50, no se encuen tra influenciada por la presencia / ausencia de un acoplamiento y / o la condición de instalación (por ejemplo, instala ción vertical u horizontal). Por ejemplo, el conjunto de motor eléctrico 100 y la bomba 50 pueden ser del tipo de aco plamiento cerrado: el árbol de accionamiento 2 se extiende hacia la carcasa 54 de la bomba, y el impulsor 53 se encuentra asegurado al árbol de accionamiento 2. La bomba 50 puede ser una bomba vertical o una bomba horizon tal, y el impulsor 53 puede ser un impulsor de una etapa o un impulsor de múltiples etapas. En esta realización, el aparato de bomba 200 que se muestra en la figura 2 se describe como un aparato de bomba de alimentación de agua instalado en tierra; sin embargo, la aplicación del aparato de bomba 200 no se limita a la de esta realización. Por ejemplo, el aparato de bomba 200 puede ser un aparato de bomba sumergible instalado en agua, o un aparato de bomba de vacío que produce un vacío. La aplicación del aparato de bomba 200 puede variar dependiendo del entorno de uso, etc.

La figura 3 es un diagrama esquemático que muestra la construcción del controlador 23. Como se muestra en la figura 3, el controlador 23 incluye una unidad de almacenamiento 60 que almacena varios programas de control y diversos datos, una unidad aritmética 61 para realizar el procesamiento aritmético de acuerdo con los programas de control almacenados en la unidad de almacenamiento 60, un temporizador 62 conectado a la unidad aritmética 61, una unidad de comunicación externa 64 que puede comunicarse con un terminal externo 63, y una unidad de entra da / salida 65 para la entrada / salida de señales. El controlador 23 también puede incluir un panel de operación 66 que puede mostrar el estado del aparato de bomba 200 y realizar diversas operaciones.

Una memoria no volátil tal como ROM, HDD, EEPROM, FeRAM o memoria flash, y una memoria volátil tal como RAM, se pueden utilizar como unidad de almacenamiento 60. La unidad de almacenamiento 60 almacena progra mas de control para controlar las operaciones del aparato de bomba. 200, tales como operación automática, opera ción manual y la operación de prueba de la bomba 50 que se describe a continuación, y varios datos relacionados con el aparato de bomba 200, tales como información del aparato, información de valores establecidos, información de mantenimiento, información de historial, información de anomalías e información de operación. La unidad de almacenamiento 60 también almacena valores de vibración medidos, medidos por el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor, el sensor de vibración 36 del lado del in versor y el sensor de vibración 56 del lado de la bomba, cuyos detalles se describirán más adelante, valores de vibración de referencia predeterminados y valores de umbral que sirven como punto de referencia para una vibración anómala del aparato de bomba 200.

Una CPU (unidad central de procesamiento), por ejemplo, se usa como la unidad aritmética 61. La unidad aritmética 61 realiza un procesamiento aritmético basado en los programas de control y la diversa información almacenada en la unidad de almacenamiento 60. La unidad aritmética 61 realiza una transformada de Fourier en una vibración (da tos de vibración o información de vibración) introducida en la unidad de entrada / salida 65 desde el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor, el sensor de vibración 36 del lado del inversor y el sensor de vibración 56 del lado de la bomba, calculando de esta manera los niveles de vibra ción para cada uno de los rangos de frecuencia variables, y almacena los valores calculados como "valores de vi bración medidos" en la unidad de almacenamiento 60. La unidad aritmética 61 compara los valores de vibración medidos con un valor de umbral predeterminado y, cuando al menos uno de los valores de vibración medidos es mayor que el valor de umbral, determina una vibración anómala del aparato de bomba 200. Además, la unidad arit mética 61 calcula la velocidad rotacional del motor 3 en base a los diversos programas de control y los diversos datos de la unidad de almacenamiento 60, e introduce el valor calculado en el inversor 22 por medio de la unidad de entrada / salida 65.

Un oscilador cerámico o un resonador u oscilador de cristal, por ejemplo, se utiliza como temporizador 62. También es posible utilizar el reloj de la CPU de la unidad aritmética 61 en lugar del temporizador 62.

La unidad de comunicación externa 64 puede comunicarse con el terminal externo 63. No hay ninguna limitación particular en el terminal externo 63 siempre que sea un terminal que pueda mostrar y cambiar arbitrariamente infor mación de control, tal como un controlador dedicado, una PC (computadora personal), o un PDA (asistente personal digital), por ejemplo un teléfono inteligente. El controlador 23 se encuentra conectado al terminal externo 63 por medio de comunicación por cable o comunicación inalámbrica. El panel de operación 66 y el terminal externo 63 pueden ser GUI (interfaces gráficas de usuario) que tienen la misma función.

Se puede usar un puerto, comunicación, etc. para la unidad de entrada / salida 65 que realiza la entrada / salida de varias señales. Ejemplos de señales de entrada incluyen valores de detección del primer sensor de vibración 31 del lado del motor, del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor, del sensor de vibración 36 del lado del inver sor y del sensor de vibración 56 del lado de la bomba, y el estado del inversor 22 ( voltaje, corriente eléctrica, ano malía, valor de frecuencia actual, etc.). Los ejemplos de señales de salida incluyen una señal de operación, una señal de parada, velocidad de rotación, etc. para el motor 3, calculadas en la unidad aritmética. Tales señales de salida se envían al inversor 22 o a un terminal de salida externo que no se muestra. La unidad de entrada / salida 65 puede ser capaz de introducir señales de detección del sensor de presión 73, del sensor de presión 74 y del sensor de caudal 72 que se describen a continuación. La unidad de entrada / salida 65 puede incluir un terminal de entrada externo (que no se muestra) para realizar la conmutación a un modo de operación de prueba y realizar una opera ción de prueba como se describirá a continuación.

El primer sensor de vibración 31 del lado del motor, el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor, el sensor de vibración 36 del lado del inversor y el sensor de vibración 56 del lado de la bomba pueden ser denominados en la presente memoria descriptiva y en lo que sigue simplemente como "sensores de vibración" cuando no hay necesi dad de distinguir particularmente entre ellos. Se pueden usar varios sensores para detectar, por ejemplo, acelera ción, velocidad, desplazamiento, etc., ya sea individualmente o en combinación de dos o más, como sensores de vibración.

La figura 4 es una vista esquemática de una instalación de bomba 210 provista con el aparato de bomba 200. Como se muestra en la figura 4, la instalación de bomba 210 incluye una tubería de entrada 70 conectada a la abertura de aspiración 50a de la bomba 50, una tubería de descarga 71 conectada a la abertura de descarga 50b de la bomba 50, un sensor de caudal (detector de caudal) 72 para detectar el caudal de un fluido que fluye por medio de la bom ba 50, un sensor de presión (detector de presión) 73 para detectar la presión de entrada de la bomba 50, y un sen sor de presión (detector de presión) 74 para detectar la presión de descarga de la bomba 50. Además, una válvula 75 para cerrar el fluido en el lado de descarga de la bomba 50 se proporciona aguas abajo del sensor de presión (detector de presión) 74 en la tubería de descarga 71.

El tubo de entrada 70 se encuentra equipado con el sensor de caudal (detector de caudal) 72 para detectar el caudal del fluido que fluye a través de la bomba 50 y el sensor de presión (detector de presión) 73 para detectar la presión de entrada de la bomba 50. El tubo de descarga 71 se encuentra equipado con el sensor de presión (detector de presión) 74 para detectar la presión del lado de descarga de la bomba 50. El sensor de caudal 72 y los sensores de presión 73, 74 se encuentran conectados eléctricamente a la unidad de entrada / salida 65 del controlador 23 de modo que una señal de caudal detectada por el sensor de caudal 72 y una señal de presión detectada por el sensor de presión 73, 74 se envíen a la unidad de entrada / salida 65 del controlador 23. El controlador 23 obtiene un valor de caudal basado en el caudal detectado por el sensor de caudal 72, y obtiene un valor de presión basado en la presión detectada por el sensor de presión 73, 74. El sensor de caudal 72, provisto en el tubo de entrada 70, mide el caudal de descarga de la bomba 50. En lugar de, o además del sensor de caudal 72 proporcionado en el tubo 70 de entrada, el sensor de caudal 72 puede estar dispuesto en el tubo de descarga 71.

La magnitud de una vibración que se produce en el aparato de bomba 200 varía dependiendo de una variedad de factores que incluyen el entorno de instalación del aparato de bomba 200, un error de dimensión producido en el aparato de bomba 200, la salida 50 de la bomba, el diámetro exterior del impulsor 53, la altura manométrica de la bomba, el caudal y el entorno de uso, incluida la frecuencia de arranque / parada de la bomba. En vista de esto, se realiza la operación de prueba que se describe a continuación, y los valores de vibración medidos del aparato de bomba 200 se almacenan en la unidad de almacenamiento 60. Los valores de vibración medidos se usan para de tectar una vibración anómala durante la operación de bombeo de la bomba 50. Por ejemplo, un valor de umbral, que sirve como punto de referencia para determinar una vibración anómala del aparato de bomba 200, se corrige utili zando los valores de vibración medidos. Esto permite que el controlador 23 determine con mayor precisión la apari ción de una vibración anómala del aparato de bomba 200. A continuación se describirá un procedimiento para la operación de prueba del aparato de bomba 200.

La operación de prueba, que se lleva a cabo en un modo de operación de prueba, puede ser realizado, por ejemplo, en el momento del envío de fábrica del aparato de bomba 200, después de la instalación inicial del aparato de bom ba 200 o después de completar el mantenimiento (por ejemplo, la sustitución de una pieza tal como un cojinete) del aparato de bomba 200 cuando no hay fallo del aparato de bomba 200 y el aparato de bomba 200 puede realizar la operación normal de bombeo. Más específicamente, el aparato de bomba 200 tiene botones de operación de prueba no mostrados en el terminal externo 63 o en el panel de operación 66. El cambio al modo de operación de prueba y la operación de prueba se realiza por medio de la operación de un usuario de los botones de operación de prueba, por ejemplo en el momento de inicio (conexión) o de reinicio (reconexión) del motor 3. El modo de operación de prueba puede interrumpirse con cualquier temporización arbitraria, por ejemplo por la operación de un usuario.

La figura 5 es un diagrama que muestra un diagrama de flujo de operación en el modo de operación de prueba. En primer lugar, el usuario realiza los preparativos para el inicio de la operación de prueba. En esta realización, tenien do en cuenta la influencia sobre el equipo de tuberías, la operación de prueba se realiza por medio de la operación de cierre de la bomba 50 con la válvula 75 completamente cerrada. De esta manera, en el paso S101, el usuario en primer lugar abre el paso de flujo en el lado de descarga de la bomba 50 y a continuación cierra completamente la válvula 75. Además, el usuario hace preparativos, tales como energizar el aparato de bomba 200, cambiando a el modo de operación de prueba, etc. (véase el paso S101 de la figura 5). A continuación, se inicia la operación de prueba del aparato de bomba 200, por ejemplo, por medio de la operación de un usuario como disparador (ver paso S102 de la figura 5).

El controlador 23 aumenta la velocidad de rotación del motor 3 a una velocidad de rotación predeterminada (por ejemplo, una velocidad de rotación nominal) de manera escalonada, y obtiene valores de vibración (valores de vi bración medidos) a velocidades de rotación en los pasos respectivos (ver paso S103 de la figura.5). En una realiza ción, el controlador 23 aumenta la frecuencia del inversor 22 de 0 Hz a una frecuencia máxima (por ejemplo, 50 Hz) paso a paso a intervalos de 5 Hz (0 Hz, 5 Hz, 10 Hz,... 45 Hz, 50 Hz). Alternativamente, la velocidad de rotación del motor 3 puede ser incrementada de manera escalonada aumentando gradualmente una presión objetivo y contro lando la velocidad de rotación del motor 3 de modo que la presión de descarga de la bomba 50 sea igual a la presión objetivo. A una frecuencia en cada paso, se almacena en la unidad de almacenamiento 60 un valor de vibración medido, obtenido después de esperar un tiempo predeterminado (por ejemplo, unos 10 segundos) hasta que la frecuencia y la presión de descarga se estabilicen. Un "botón de almacenamiento" que no se muestra se puede proporcionar en el controlador 23 o en un terminal externo, y un valor de vibración medido se puede almacenar en la unidad de almacenamiento 60 por medio de la operación del botón por parte del usuario.

La figura 6 es un diagrama que muestra un ejemplo de tablas de almacenamiento que almacenan valores de vibra ción medidos en la unidad de almacenamiento 60. En esta realización, las tablas de almacenamiento Tb11, Tb12, Tb13 y Tb14 tienen el mismo diseño de tabla y almacenan valores de vibración medidos de los respectivos sensores de vibración como valores de vibración de prueba medidos. En particular, durante la operación de prueba, el contro lador 23 almacena valores de vibración medidos del primer sensor de vibración 31 del lado del motor en la tabla de almacenamiento Tb11, valores de vibración medidos del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor en la tabla de almacenamiento Tb12, valores vibración medidos del sensor de vibración 36 del lado del inversor en la tabla de almacenamiento Tb13, y valores de vibración medidos del sensor de vibración 56 del lado de la bomba en la tabla de almacenamiento Tb14. Como se muestra en la tabla de almacenamiento Tb11, un nivel de vibración para cada uno de los rangos de frecuencia de vibración (por ejemplo, f1, f2, f3... fN) a una velocidad de rotación en cada paso se almacena en la unidad de almacenamiento 60. En particular, el controlador 23 realiza una transformada de Fourier en una vibración enviada desde cada sensor de vibración a una velocidad de rotación en cada paso y alma cena el nivel de vibración calculado para cada uno de los rangos de frecuencia (por ejemplo, f1, f2, f3... fN) como un valor de vibración medido a la frecuencia correspondiente.

Cuando se ha producido una vibración excesiva a una velocidad de rotación particular durante la operación de prue ba de la bomba 50, el controlador 23 almacena el estado del aparato de bomba 200 a esa velocidad de rotación. En particular, la unidad de almacenamiento 60 tiene una "región de vibración anómala" para almacenar el estado del aparato de bomba 200 en el momento de una velocidad de rotación a la que se ha producido una vibración excesiva. Al menos uno de los parámetros del estado del aparato de bomba 200, tal como la velocidad de rotación, la presión de descarga a la velocidad de rotación, el caudal de descarga a la velocidad de rotación, etc., se almacena en la región de vibración anómala. En una operación de bombeo automático del aparato de bomba 200, el controlador 23 puede controlar la bomba 50 de tal manera que se evite la condición de la "región de vibración anómala" que provo có la vibración excesiva. En particular, el controlador 23 puede controlar la velocidad de rotación del motor 3 de tal manera que se evite la velocidad de rotación o el caudal de descarga almacenado en la región de vibración anóma la, o controlar la bomba 50 de tal manera que se evite que la presión objetivo sea igual a la presión de descarga almacenada en la región de vibración anómala. Esto puede evitar la vibración a la velocidad de rotación particular o a la presión de descarga particular. Cuando se ha producido una vibración superior a un valor de umbral o cuando una diferencia con respecto a un valor de vibración a otras velocidades de rotación es mayor que un valor de umbral predeterminado, el controlador 23 determina que se ha producido una vibración excesiva a una velocidad de rota ción particular, y almacena el estado del aparato de bomba 200 en la región de vibración anómala. Además o en lugar de que el aparato de bomba 200 almacene los datos en la "región de vibración anómala" durante la operación de prueba de la bomba 50, el usuario puede alterar la "región de vibración anómala" por medio del panel de opera ción 66 o el terminal externo. 63. La unidad de almacenamiento 60 puede tener una o más "regiones de vibración anómala".

El controlador 23 puede obtener presiones de descarga a velocidades de rotación en los pasos respectivos durante la operación de prueba y almacenar los datos de presión en las tablas de almacenamiento Tb11, Tb12, Tb13, Tb14.

El controlador 23 puede asociar de esta manera las presiones de descarga con los valores de vibración, y por tanto puede identificar una vibración provocada por la presión de un fluido que actúa sobre la bomba 50. Cuando el apara to de bomba 200 es, por ejemplo, una bomba de refuerzo o similar para un equipo de suministro directo de agua, cuya presión de aspiración se encuentra sujeta a cambios, las presiones de aspiración a velocidades de rotación en los pasos respectivos pueden ser almacenadas en las tablas de almacenamiento Tb11, Tb12, Tb13, Tb14. También es posible almacenar valores de presión obtenidos cada uno restando una presión de aspiración de la presión de descarga correspondiente.

A continuación, una vez completada la medición de los valores de vibración hasta la medición a la velocidad de rotación predeterminada en el paso S103 de la figura 5, el modo de operación de prueba finaliza, por ejemplo, por medio de la operación de un usuario como un disparador, completando así la operación de prueba del aparato de bomba 200 (ver paso S104 de la figura 5). Puesto que los valores de vibración medidos de las tablas de almacena miento Tb11 a Tb14, almacenados en el paso S103, son valores de vibración del aparato de bomba 200 en el esta do normal, el controlador 23 puede detectar una vibración anómala del aparato de bomba 200 en base a los valores de vibración medidos de las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb14.

Al almacenar los valores de vibración medidos en las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb14 de la unidad de alma cenamiento 60 de la manera que se ha descrito más arriba, el controlador 23 puede detectar una vibración anómala de acuerdo con las diferencias individuales entre los aparatos de bomba 200, el entorno de instalación, etc.

A continuación se describirá la detección de una vibración anómala durante la operación de los aparatos de bomba 200. Se detecta una vibración anómala, por ejemplo, cuando la bomba 50 se encuentra bombeando un fluido de manera automática, es decir, durante la operación del motor 3. El conjunto de motor eléctrico 100 del aparato de bomba 200 incluye el primer sensor de vibración 31 del lado del motor y el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor, dispuestos adyacentes al cojinete 21 y al cojinete 25, respectivamente, y el sensor de vibración 36 del lado del inversor dispuesto en la sección de inversor 20, y puede identificar la causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor eléctrico 100 utilizando una combinación de vibración anómalas detectadas por los sensores de vibración. A continuación se describirá un procedimiento para determinar una anomalía en el con junto de motor eléctrico 100 e identificar la causa de una vibración anómala.

Durante la operación del motor 3 de manera automática o manual, el controlador 23 analiza (realiza una transforma da de Fourier sobre) las vibración detectadas por el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor y el sensor de vibración 36 del lado del inversor, y almacena los niveles de vibración calculados para cada uno de los rangos de frecuencia (f1, f2, f3... fN) como valores de vibración medidos actuales en la unidad de almacenamiento 60. Cuando al menos uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales excede un valor de umbral predeterminado y el nivel o niveles de vibración se mantienen superiores al valor de umbral durante un tiempo predeterminado, el controlador 23 determina una vibración anómala y determina que ha ocurrido una anomalía en el conjunto de motor eléctrico 100

El valor de umbral para la detección de una vibración anómala es básicamente un valor de nivel de vibración. Uno o más valores de umbral pueden ser almacenados previamente en la unidad de almacenamiento 60 del controlador 23. Alternativamente, el controlador 23 puede leer un valor de umbral como un valor inicial de una memoria (no mos trada) del terminal externo 63 por medio de la unidad de comunicación externa 64. El valor de umbral puede ser un valor fijo o un valor establecido que puede ser cambiado por el usuario. Además, el valor de umbral puede ser calcu lado o corregido utilizando los valores de vibración medidos que se han almacenado en las tablas de almacenamien to Tb11 a Tb14 durante la operación de prueba.

A continuación se describirá el valor de umbral predeterminado. El valor de umbral incluye valores de umbral de dos etapas, a saber, valores de umbral A1, A2, A3 (primeros valores de umbral) y valores de umbral B1, B2, B3 (segun dos valores de umbral) que son mayores que los valores de umbral A1, A2, A3 ( primeros valores de umbral). Los valores de umbral A1, B1 deben compararse con los valores de vibración medidos actuales del sensor de vibración 36 del lado del inversor. Los valores de umbral A2, B2 deben compararse con los valores de vibración medidos ac tuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor. Los valores de umbral A3, B3 deben compararse con los valores de vibración medidos actuales del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor.

En una realización, los valores de umbral A1 a A3 pueden ser los mismos, mientras que en otra realización, los valo res de umbral A1 a A3 pueden ser diferentes unos de los otros. De manera similar, los valores de umbral B1 a B3 pueden ser los mismos en una realización, mientras que en otra realización, los valores de umbral B1 a B3 pueden ser diferentes unos de los otros. El valor o valores de umbral se pueden determinar en base a la influencia sobre la operación del aparato de bomba 200 o en el exterior. Por ejemplo, los valores de umbral pueden variar dependiendo de la vibración que se produce cuando al menos uno de los cojinetes 21, 25, 55 se encuentra dañado, vibración causada por ruido, vibración causada por un factor mecánico tal como la pérdida de un componente del aparato de bomba y / o aflojamiento de un tornillo, etc. Los valores de umbral A1 a A3 algunas veces se denominan colectiva mente en la presente memoria descriptiva como el valor o valores de umbral A (primer valor o valores de umbral), y los valores de umbral B1 a B3 algunas veces son denominados colectivamente en la presente memoria descriptiva como el valor o valores de umbral B (segundo valor o valores de umbral).

Cuando al menos uno de los valores de vibración medidos actuales de los sensores de vibración no es menor que el valor o valores de umbral B (tercer estado), el controlador 23 emite una alarma que indica una vibración anómala y detiene la operación del motor 3. Cuando todos los valores de vibración medidos actuales de los sensores de vibra ción son menores que los valores de umbral B, y al menos uno de los valores de vibración medidos actuales de los sensores de vibración es mayor que el valor o valores de umbral A (segundo estado), el controlador 23 detecta una vibración anómala e identifica la causa de la vibración anómala de acuerdo con los valores de vibración medidos. Además, el controlador 23 emite una alarma al panel de operación 66 y al terminal externo 63, y continúa la opera ción del motor 3. Cuando todos los valores de vibración medidos actuales de los sensores de vibración no superan los valores de umbral A (primer estado), el controlador 23 determina que la vibración se encuentra dentro del rango normal y no es una vibración anómala.

A continuación se dará una descripción de un ejemplo en el que el controlador 23 calcula los valores de umbral A, B para los sensores de vibración respectivos en consideración de la velocidad de rotación o de la presión de descarga de la bomba 50, utilizando los valores de vibración medidos de las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb13 obtenidas por medio de la operación de prueba que se ha descrito más arriba con referencia a la figura 5.

Por ejemplo, el controlador 23 puede determinar los valores de umbral A, B sumando o multiplicando un valor numé rico, que indica un cierto porcentaje o relación (por ejemplo, un pequeño porcentaje), por los valores de vibración medidos de las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb13.. En el caso en el que el aparato de bomba 200 realiza un control de presión final estimado, la presión objetivo aumenta con el incremento del caudal (velocidad de rotación de la bomba 50) y, por consiguiente, es más probable que se produzca una vibración en el aparato de bomba. Por lo tanto, el valor numérico, que se debe sumar o multiplicar por los valores de vibración medidos de las tablas de alma cenamiento Tb11 a Tb13, puede ser incrementado con el incremento de la velocidad de rotación de la bomba 50. Alternativamente, el controlador 23 puede determinar los valores de umbral A, B calculando uno de entre el valor medio, el valor máximo y el valor mínimo de los valores de vibración medidos de las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb14 como valor representativo, y sumando o multiplicando un valor predeterminado o por el valor representativo. En otro ejemplo de un procedimiento para determinar los valores de umbral A, B usando los datos de las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb13, el controlador 23 puede calcular cantidades de corrección (valores de corrección) que son diferencias entre los valores de vibración medidos de las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb13 y valores de vibración de referencia predeterminados, y corregir los valores iniciales predeterminados de los valores de umbral A, B, almacenados previamente en la unidad de almacenamiento 60, en base a las cantidades de corrección calcula das. Los valores de vibración de referencia corresponden a valores de rendimiento representativos en el caso de operar un gran número de aparatos de bomba del mismo diseño y del mismo modelo, y los valores de vibración medidos pueden ser almacenados en tablas de almacenamiento (no mostradas) que tengan el mismo diseño de tabla que las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb13. Por ejemplo, el controlador 23 calcula los valores de umbral sumando o restando las cantidades de corrección a o de los valores de umbral predeterminados A, B. El controlador 23 almacena los valores de umbral (valores de umbral corregidos), después de la corrección de los valores iniciales, como valores de umbral A, B en la unidad de almacenamiento 60.

El momento del cálculo de los valores de umbral A, B puede ser cuando el paso S103 de la figura 5 se completa, o cuando se inicia la operación de la bomba 50. Los valores de umbral A, B pueden ser calculados también sobre un cambio en los valores de vibración de referencia o de los valores de umbral iniciales A, B. Además, los valores de umbral A, B, a partir de los cuales se obtienen los valores de vibración medidos en la "región de vibración anómala" que son excluidos, puede ser calculados, por ejemplo, utilizando valores iniciales predeterminados en lugar de los valores de vibración medidos de las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb14 en la "región de vibración anómala". Con la determinación de esta manera los valores de umbral A, B usando los valores de vibración medidos de las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb13, se puede detectar una vibración anómala del aparato de bomba 200 en base a los valores de vibración medidos almacenados en la operación de prueba. Esto hace posible detectar una vibración anómala de acuerdo con el entorno de instalación y el uso del aparato de bomba 200.

A continuación se describirá un procedimiento para detectar una vibración anómala e identificar la causa de la vibra ción anómala de un componente del conjunto de motor eléctrico 100.

Las figuras 7, 10, 13 y 16 son diagramas que muestran valores de vibración medidos cuando se produce una ano malía debida a una causa determinada. Las figuras 9, 12, 15 y 18 son diagramas que muestran la detección / no detección de una vibración anómala por el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, por el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor y por el sensor de vibración 36 del lado del inversor. En la figura 7, el eje de abs cisas representa los rangos de frecuencia de vibración [Hz] y la ordenada representa el nivel de vibración [dB]. Tam bién en las figuras que se describen a continuación. 10, 13 y 16, el eje de abscisas representa los rangos de fre cuencia de vibración [Hz] y la ordenada representa el nivel de vibración [dB]. Los diagramas (1) de las figuras 7, 10, 13 y 16 muestran valores de vibración medidos detectados por el sensor de vibración 36 del lado del inversor, los diagramas (2) de las figuras 7, 10, 13 y 16 muestran valores de vibración medidos detectados por el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, y los diagramas (3) de las figuras 7, 10, 13 y 16 muestran valores de vibración medidos detectados por el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor. Cada una de las figuras 8, 11, 14 y 17 muestra un diagrama de flujo de un proceso para identificar la causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor eléctrico 100 por medio del controlador 23. El proceso se realiza repetidamente con sincroni zación arbitraria durante la operación del conjunto de motor eléctrico 100. El controlador 23 puede realizar preferi blemente los procesos de los diagramas de flujo de las figuras 8, 11, 14 y 17 en paralelo, y pueden detectar simultá neamente las causas de una pluralidad de vibración anómalas.

A continuación se describirá un caso en el que se produce una anomalía en el árbol de accionamiento 2, como ejemplo de una primera causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor eléctrico 100, con referencia a las figuras 7, 8 y 9. La figura 7 muestra diagramas que muestran los valores de vibración medidos cuando se produce una anomalía en el árbol de accionamiento 2. Cuando el árbol de accionamiento rotativo 2 se encuentra doblado o deformado, se puede producir una vibración anómala en los cojinetes 21 y 25, que soportan el árbol de accionamiento 2, en aproximadamente el mismo rango de frecuencia. En este caso, por lo tanto, el primer sensor de vibración 31 del lado del motor y el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor detectan simultá neamente una vibración anómala, mientras que el sensor de vibración 36 del lado del inversor, que no se encuentra en contacto directo con el árbol de accionamiento 2, no detecta la vibración anómala (ver la figura 9).

En particular, como se muestra en la figura 8, el controlador 23 compara los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del sensor de vibración 36 del lado del inversor con el valor de umbral A1 (ver paso S150 de la figura 8) y, cuando los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del sensor de vibra ción 36 del lado del inversor no supera el valor de umbral A1 (paso S150, No), compara los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor con el valor de umbral A2 (ver paso S152 de la figura 8). Cuando al menos uno de los niveles de vibración de los valores de vibración me didos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor es mayor que el valor de umbral A2 (paso S152, Sí), el controlador 23 compara los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor con el valor de umbral A3 (véase el paso S154 de la figura 8). Cuando al menos uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor es mayor que el valor de umbral A3 (paso S154, Sí), el controlador 23 determina si los rangos de frecuencia, en los que se ha detectado que se han producido vibración mayores que los valores de umbral A por el primer sensor de vibración 31 del lado del motor y por el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor, son iguales o no (ver paso S156 de la figura 8). Cuando el controlador 23 determina que los rangos de frecuencia son los mismos (paso S156, Sí), entonces el controlador 23 determina que una anomalía en el árbol de accionamiento 2 es la causa de la vibración anómala (paso S158) y termina el proceso de diagrama de flujo de la figura 8. Cuando en el paso S156 los rangos de frecuencia, en los que se han producido vibración superiores a los valores de umbral A, son diferentes unos de los otros (paso S156, No), el controlador 23 finaliza el proceso del diagrama de flujo de la figura 8 sin identificar la causa de la vibración anómala.

El controlador 23 finaliza el proceso del diagrama de flujo de la figura 8 sin identificar la causa de la vibración anó mala cuando al menos uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del sensor de vibración 36 del lado del inversor es mayor que el valor de umbral A1 (paso S150, Sí), cuando los niveles de vibra ción de los valores de vibración medidos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor no son mayo res que el valor de umbral A2 (paso S152, No), o cuando los niveles de vibración de los valores de vibración medi dos actuales del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor no son mayores que el valor de umbral A3 (paso S154, No).

Como se muestra en la figura 7, el controlador 23 determina que se ha producido una anomalía en el árbol de accio namiento 2 cuando uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor y uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor no son menores que los valores de umbral A en aproximadamen te el mismo rango de frecuencia (f3 en este ejemplo), y cuando el nivel de vibración del valor de vibración medido actual del sensor de vibración 36 del lado del inversor en el mismo rango de frecuencia (f3 en este ejemplo) no es mayor que el valor de umbral A.

A continuación se describirá un caso en el que se produce una anomalía en uno de los cojinetes 21, 25, como un ejemplo de una segunda causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor eléctrico 100, con referencia a las figuras 10, 11 y 12. La figura 10 muestra diagramas que muestran valores de vibración medidos cuando se produce una anomalía en el cojinete 21. La figura 11 es un diagrama que muestra un diagrama de flujo de un proceso para identificar la causa de una vibración anómala de un componente del conjunto de motor eléctrico 100 por medio del controlador 23. La figura 12 es un diagrama que muestra la detección / no detección de una vibra ción anómala por el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, por el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor y por el sensor de vibración 36 del lado del inversor en el caso que se muestra en la figura 10.

Cuando se ha producido una anomalía (por ejemplo, daños) en uno de los cojinetes 21, 25, el cojinete con la anoma lía vibra de forma especialmente intensa. Por lo tanto, una vibración anómala (vibración particular) ocurre solo en el cojinete con la anomalía. Por lo tanto, en este caso, el sensor de vibración correspondiente al cojinete con la anoma lía, detecta una vibración que supera el valor de umbral A antes que los demás sensores de vibración (figura 12). En particular, como se muestra en la figura 11, el controlador 23 compara los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del sensor de vibración 36 del lado del inversor con el valor de umbral A1 (ver paso S160 de la figura11) y, cuando los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del sensor de vibra ción 36 del lado del inversor no son mayores que el valor de umbral A1 (paso S160, No), compara los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor con el valor de umbral A2 (ver paso S162 de la figura11). Cuando al menos uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor es mayor que el valor de umbral A2 (paso S162, Sí), el controlador 23 compara los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor con el valor de umbral A3 (véase el paso S164 de la figura 11). Cuando los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor no son mayores que el valor de umbral A3 (paso S164, No), el controlador 23 determina que la causa de la vibración anómala reside en el cojinete 21 (ver paso S168 de la figura 11), y finaliza el proceso del dia grama de flujo de la figura 11.

El controlador 23 finaliza el proceso del diagrama de flujo sin identificar la causa de la vibración anómala cuando al menos uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del sensor de vibración 36 del lado del inversor son mayores que el valor de umbral A1 (paso S160, Sí), cuando los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor no son mayores que el valor de umbral A2 (paso S162, No), o cuando al menos uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor son mayores que el valor de umbral A3 (paso S164, Sí).

Por ejemplo, si el cojinete 21 se encuentra dañado y el árbol de accionamiento 2a entra en contacto con el soporte 4a del cojinete, el primer sensor de vibración 31 del lado del motor detecta en primer lugar un nivel de vibración que es superior a los detectados por los otros sensores de vibración, en un cierto rango de frecuencia (f2 en este ejem plo). Por lo tanto, el controlador 23 puede determinar que se ha producido una anomalía en el cojinete 21 cuando uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos del primer sensor de vibración 31 del lado del motor excede el valor de umbral particular A2 en el cierto rango de frecuencia (f2 en este ejemplo), los niveles de vibración de los valores de vibración medidos del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor no exceden el valor de umbral A3 en ningún rango de frecuencia, y los niveles de vibración de los valores de vibración medidos del sensor de vibración 36 del lado del inversor no supere el valor de umbral A1 en ningún rango de frecuencia.

De manera similar, el controlador 23 puede determinar que se ha producido una anomalía en el cojinete 25 cuando uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor excede el valor de umbral A3, ninguno de los niveles de vibración medidos los valores de vibración del primer sensor de vibración 31 del lado del motor excede el valor de umbral A2, y ninguno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos del sensor de vibración 36 del lado del inversor excede el valor de umbral A1.

A continuación se describirá un caso en el que se produce una anomalía en la sección 20 del inversor, como ejem plo de una tercera causa de una vibración anómala de un componente del conjunto 100 de motor eléctrico, con refe rencia a las figuras 13, 14 y 15. La figura 13 muestra diagramas que muestran valores de vibración medidos cuando se produce una vibración anómala debido a una anomalía en la sección 20 del inversor. La figura 15 es un diagrama que muestra la detección / no detección de una vibración anómala por el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor y el sensor de vibración 36 del lado del inversor en el caso que se muestra en la figura 13.

Puede producirse una vibración anómala en la sección 20 del inversor por causas tales como la fijación inestable del inversor 22 al alojamiento 24 del inversor y / o la resonancia de un elemento del inversor 22. En este caso, el sensor de vibración 36 del lado del inversor detecta en primer lugar una vibración anómala, mientras que ni el primer sensor de vibración 31 del lado del motor ni el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor detectan la vibración anómala (véase la figura 15).

En particular, como se muestra en la figura 14, el controlador 23 compara los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del sensor de vibración 36 del lado del inversor con el valor de umbral A1 (ver paso S170 de la figura14) y, cuando al menos uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del sensor de vibración 36 del lado del inversor es mayor que el valor de umbral A1 (paso S170, Sí), compara los nive les de vibración de los valores de vibración medidos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor con el valor de umbral A2 (véase el paso S172 de la figura 14). Cuando los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor no son mayores que el valor de umbral A2 (paso S172, No), el controlador 23 compara los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor con el valor de umbral A3 (véase el paso S174 de la figura 14). Cuando los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor no son mayores que el valor de umbral A3 (paso S174, No), el controlador 23 deter mina que la causa de la vibración anómala reside en la sección de inversor 20 (paso S178), y termina el proceso del diagrama de flujo de la figura 14.

El controlador 23 finaliza el proceso del diagrama de flujo de la figura 14 sin identificar la causa de la vibración anó mala cuando los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del sensor de vibración 36 del lado del inversor no son mayores que el valor de umbral A1 (paso S170, No), cuando al menos uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor es mayor que el valor de umbral A2 (paso S172, Sí), o cuando al menos uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del segundo lado del motor el sensor de vibración 35 es mayor que el valor de umbral A3 (paso S174, Sí).

El controlador 23 determina que la causa de la vibración anómala reside en la sección 20 del inversor cuando uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos del sensor de vibración 36 del lado del inversor excede el valor de umbral particular A1 en un cierto rango de frecuencia (f1 en este ejemplo), los niveles de vibración de los valores de vibración medidos del primer sensor de vibración 31 del lado del motor no exceden el valor de umbral A2 en ningún rango de frecuencia, y los niveles de vibración de los valores de vibración medidos del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor no superan el valor de umbral A3 en ningún rango de frecuencia.

Como se muestra en la figura 13, cuando el sensor de vibración 36 del lado del inversor detecta una vibración anó mala, y el primer sensor de vibración 31 del lado del motor y el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor no detectan la vibración anómala, el controlador 23 puede determinar la ocurrencia de una anomalía en la sección 20 del inversor basándose únicamente en los valores de umbral A1 a A3. En este caso, después de que el controlador 23 determina la aparición de una anomalía en la sección 20 del inversor, el controlador 23 puede continuar la opera ción del conjunto de motor eléctrico 100 mientras emite una alarma. En algunos casos, el aparato de bomba 200 se usa como línea de soporte, tal como un aparato de bomba de alimentación o drenaje. En tal caso, se prefiere conti nuar la operación de la bomba 50 hasta que el suministro de energía al motor 3 sea imposible, por ejemplo, debido a la caída de un elemento del inversor 20, provocada por una vibración excesiva.

A continuación se describirá un caso en el que se produce una anomalía en la carcasa 4 del motor y en el alojamien to 24 del inversor (el chasis del conjunto de motor eléctrico 100), como un ejemplo de una cuarta causa de una vi bración anómala de un componente del conjunto de motor eléctrico 100, con referencia a las figuras 16, 17 y 18. La figura 16 muestra diagramas que muestran valores de vibración medidos cuando se produce una vibración anómala en el chasis del conjunto de motor eléctrico100. La figura 18 es un diagrama que muestra la detección / no detección de una vibración anómala por el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, por el segundo sensor de vibra ción 35 del lado del motor y por el sensor de vibración 36 del lado del inversor en el caso que se muestra en la figura 16.

En el caso de que se produzca una anomalía (por ejemplo, ruido) en el chasis del conjunto de motor eléctrico 100 por causas tales como la instalación inestable del conjunto de motor eléctrico 100, la anomalía puede producir una vibración anómala de la carcasa 4 del motor y del alojamiento 24 del inversor. En este caso, por lo tanto, el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor y el sensor de vibra ción 36 del lado del inversor detectan la vibración anómala simultáneamente (ver la figura 18).

En particular, como se muestra en la figura 17, el controlador 23 compara los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del sensor de vibración 36 del lado del inversor con el valor de umbral A1 (ver el paso S180 de la figura17) y, cuando al menos uno de los niveles de vibración de los valores de vibración actuales medi dos del sensor de vibración 36 del lado del inversor es mayor que el valor de umbral A1 (paso S180, Sí), compara los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor con el valor de umbral A2 (ver el paso S182 de la figura 17). Cuando al menos uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor es mayor que el valor de umbral A2 (paso S182, Sí), el controlador 23 compara los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor con el valor de umbral A3 (véase el paso S184 de la figura 17). Cuando al menos uno de los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor es mayor que el valor de umbral A3 (paso S184, Sí), el con trolador 23 determina si los rangos de frecuencia, en los que han sido detectadas vibración mayores que los valores de umbral A por el sensor de vibración 36 del lado del inversor, el primer sensor de vibración 31 del lado del motor y el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor, son iguales o no (ver paso S186 de la figura 17). Cuando el controlador 23 determina que los rangos de frecuencia son los mismos (paso S186, Sí), entonces el controlador 23 determina que se ha producido una anomalía en el chasis del conjunto de motor eléctrico 100 (paso S188) y finaliza el proceso del flujo del diagrama de flujo de la figura 17. Cuando en el paso S186 al menos uno de los rangos de frecuencia, en el que se han producido vibraciones superiores a los valores de umbral A, es diferente de los demás (paso S186, No), el controlador 23 finaliza el proceso del diagrama de flujo de la figura 17 sin identificar la causa de la vibración anómala.

El controlador 23 finaliza el proceso del diagrama de flujo de la figura 17 sin identificar la causa de la vibración anó mala cuando los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del sensor de vibración 36 del lado del inversor no son mayores que el valor de umbral A1 (paso S180, No), cuando los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del motor no son superiores al valor de umbral A2 (paso S182, No), o cuando los niveles de vibración de los valores de vibración medidos actuales del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor no son superiores al valor de umbral A3 (paso S184, No). El controlador 23 determina que se ha producido una anomalía en la carcasa 4 del motor y en el alojamiento 24 del inversor en su conjunto, es decir, en el chasis del conjunto de motor eléctrico 100 cuando el valor o valores de vibra ción medidos del primer sensor de vibración 31 del lado del motor, el valor o valores de vibración medidos del se gundo sensor de vibración 35 del lado del motor y el valor o valores de vibración medidos del sensor de vibración 36 del lado del inversor superan los valores de umbral A1 a A3. Cuando se produce una anomalía en el chasis del con junto de motor eléctrico 100, el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor y el sensor de vibración 36 del lado del inversor detectan una vibración anómala, que tiene una amplitud que no es menor que un cierto nivel, a la (s) misma (s) frecuencia (s) (f1, f2, f3 en este ejemplo).

Como se muestra en la figura 16, cuando el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor y el sensor de vibración 36 del lado del inversor detectan una vibración anómala, el controlador 23 puede determinar la ocurrencia de una anomalía en el chasis del conjunto de motor eléctrico 100 basado únicamente en los valores de umbral A1 a A3. Al producirse una anomalía en el chasis del conjunto de motor eléctrico 100, el controlador 23 continúa la operación del conjunto de motor eléctrico 100 mientras emite una alarma. En el caso de que se produzca una anomalía en el chasis del conjunto de motor eléctrico 100, hay poca posibilidad de que la anomalía afecte significativamente al propio conjunto de motor eléctrico 100. Por lo tanto, se prefiere con tinuar la operación del conjunto de motor eléctrico 100.

La anomalía que se produce y un valor de vibración medido particular correspondiente a la anomalía varían depen diendo de la construcción y / o el entorno de instalación de la bomba 50 y el conjunto de motor eléctrico 100. Una combinación de formas de detección por uno o varios sensores de vibración se puede variar en consecuencia. Si bien se han descrito las causas primera a cuarta de vibración anómala utilizando los mismos símbolos A, B de valo res de umbral, es posible utilizar valores de umbral diferentes para las causas primera a cuarta.

De acuerdo con esta realización, el controlador 23 puede identificar la causa de una vibración anómala detectando la vibración anómala con la pluralidad de sensores de vibración. Por lo tanto, el operador puede tomar rápidamente una medida, tal como el reemplazo de una pieza, para eliminar la vibración anómala.

La causa de una vibración anómala, una vez identificada por el procedimiento que se ha descrito más arriba, puede mantenerse hasta que el controlador 23 verifique la eliminación de la causa. En particular, la causa puede mante nerse hasta que todos los valores de vibración medidos actuales del primer sensor de vibración 31 del lado del mo tor, del segundo sensor de vibración 35 del lado del motor y del sensor de vibración 36 del lado del inversor durante la operación de la bomba sean no superiores a los valores de umbral A y / o la causa es repuesta por el operador. Alternativamente, la causa de una vibración anómala puede mantenerse solo durante el período en que se cumplen todas las condiciones para identificar la causa. Tras la identificación de la causa de una vibración anómala, el contro lador 23 puede notificarla por medio del panel de operación 66, el terminal externo 63 y / o la unidad de entrada / salida 65. Además, el controlador 23 puede almacenar la causa identificada de la vibración anómala como historia en la unidad de almacenamiento 60.

Aunque se ha descrito el procedimiento para identificar la causa de una vibración anómala del conjunto de motor eléctrico 100, el procedimiento de determinación de vibración anómala también se puede aplicar al aparato de bom ba 200 (ver la figura 2) provisto con el sensor de vibración 56 del lado de la bomba.

En el procedimiento de la realización que se ha descrito más arriba, el controlador 23 determina una vibración anó mala del conjunto de motor eléctrico 100. Cuando el aparato de bomba 200 se usa como línea de soporte tal como un aparato de bomba de alimentación o drenaje, se prefiere continuar la operación de la bomba 50 el mayor tiempo posible. En tal caso, por lo tanto, el controlador 23 realiza una operación de reducción de vibración (primera opera ción de reducción de vibración, segunda operación de reducción de vibración), que implica el cambio de la velocidad de rotación del motor 3, en base a los valores de vibración detectados por al menos uno de los detectores de vibra ción, a saber, el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor y el sensor de vibración 36 del lado del inversor. Un procedimiento para realizar la operación de reducción de vibración que puede continuar la operación de la bomba 50 el mayor tiempo posible se describirá a continuación con referencia a los dibujos.

La figura 19 es un diagrama de transición de estado que ilustra el cambio en el estado operativo del conjunto de motor eléctrico 100. La transición de estado de la figura 19 se puede realizar repetidamente con una temporización arbitraria (por ejemplo, unos pocos milisegundos a unos pocos cientos de milisegundos) después de la conexión del controlador 23. Además, la transición de estado de la figura 19 puede realizarse en paralelo con los procesos de los diagramas de flujo de las figuras 8, 11, 14 y 17. En la figura 19, se utilizan los mismos símbolos para los mismos procesamientos que los de las figuras 20 a 23, y se omite parcialmente una descripción de los mismos.

El cambio en el estado operativo del conjunto de motor eléctrico 100, que se muestra en la figura 19, se describirá en primer lugar. El conjunto de motor eléctrico 100 se encuentra en un estado de parada de operación S00 en el momento de la primera conexión después de la instalación o después de completar el mantenimiento del aparato de bomba 200. Cuando la operación de prueba se realiza de acuerdo con lo que sea necesario en un modo de opera ción de prueba S10 (ver figura 5) por medio de la operación de cambio de modo de un usuario, el proceso del dia grama de flujo de la figura 5, y el estado de operación del conjunto de motor eléctrico 100 vuelve al estado de para da de operación S00 tras la finalización del modo de operación de prueba S10 (ver el paso S104 de la figura 5). El estado operativo del conjunto de motor eléctrico 100 se cambia, por ejemplo, por medio de una operación manual del usuario, desde el estado de parada de operación S00 hasta un estado de INICIO S01 en el que se realiza el procesamiento del controlador 23, tal como la inicialización. Posteriormente, el estado operativo del conjunto de motor eléctrico 100 se cambia a un estado operativo normal S30, por ejemplo, por medio de una operación automá tica o manual para disminuir la presión de descarga. El estado de INICIO S01 puede ser omitido.

Cuando el conjunto de motor eléctrico 100 se encuentra en el estado de operación normal S30, el controlador 23 establece la velocidad de rotación F del motor 3 a la velocidad de rotación normal F0 que se describe a continua ción. Cuando en el proceso del diagrama de flujo de la figura 20, que se realiza mientras el conjunto de motor eléc trico 100 se encuentra en un primer estado de operación de reducción de vibración S40, el valor o valores de vibra ción medidos se vuelven mayores que el valor o valores de umbral B (paso S208, Sí) y la operación del conjunto de motor eléctrico 100 se detiene (paso S209), el estado operativo del conjunto de motor eléctrico 100 vuelve al estado de parada de operación S00. Cuando el valor o valores de vibración medidos del conjunto de motor eléctrico 100 supere el valor o valores de umbral A y sea inferior al valor o valores de umbral, es decir, cuando una vibración anómala con un indicador de ocurrencia de anomalía = 1 (paso S206) se produce (paso S302, Sí) mientras el con junto de motor eléctrico 100 se encuentra en el estado operativo normal S30, el estado operativo del conjunto de motor eléctrico 100 cambia al primer estado de operación de reducción de vibración S40.

Cuando el conjunto de motor eléctrico 100 se encuentra en el primer estado de operación de reducción de vibración S40, el controlador 23 establece la velocidad de rotación F del motor 3 a la primera velocidad de rotación F1 que se describe a continuación. Cuando en el proceso del diagrama de flujo de la figura 20, que se realiza mientras el con junto de motor eléctrico 100 se encuentra en el primer estado de operación de reducción de vibración S40, el valor o valores de vibración medidos se vuelven mayores que el valor o valores de umbral B (paso S208, Sí) y la operación del conjunto de motor eléctrico 100 se detiene (paso S209), el estado operativo del conjunto de motor eléctrico 100 vuelve al estado de parada de operación S00. Cuando se completa la primera operación de reducción de vibración (paso S406, Sí), el estado operativo del conjunto de motor eléctrico 100 vuelve al estado operativo normal S30. Cuando en el paso S408 de la figura 22 se repite el primer estado de operación de reducción de vibración S40 un número predeterminado de veces (paso S408, Sí), el estado de operación del conjunto de motor eléctrico 100 cam bia del primer estado de operación de reducción de vibración S40 a un segundo estado de operación de reducción de vibración S50.

Cuando el conjunto de motor eléctrico 100 se encuentra en el segundo estado de operación de reducción de vibra ción S50, el controlador 23 establece la velocidad de rotación F del motor 3 a la segunda velocidad de rotación F2 que se describe a continuación. Cuando en el proceso del diagrama de flujo de la figura 20, que se realiza mientras el conjunto de motor eléctrico 100 se encuentra en el segundo estado de operación de reducción de vibración S50, el valor o valores de vibración medidos se hacen mayores que el valor o valores de umbral B (paso S208, Sí) y la operación del conjunto de motor eléctrico 100 se detiene (paso S209), el estado operativo del conjunto de motor eléctrico 100 vuelve al estado de parada de operación S00. El estado de operación del conjunto de motor eléctrico 100 puede volver desde el segundo estado de operación de reducción de vibración S50 al estado de operación nor mal S30 por medio del restablecimiento de una alarma por parte del usuario como un disparador.

Por tanto, el controlador 23 puede realizar una operación de reducción de vibración en dos pasos, a saber, el primer estado de operación de reducción de vibración S40 y el segundo estado de operación de reducción de vibración S50. Esto hace posible continuar la operación del conjunto de motor eléctrico 100 el mayor tiempo posible.

El estado de operación normal S30, el primer estado de operación de reducción de vibración S40 y el segundo esta do de operación de reducción de vibración S50 se describirán a continuación en detalle con referencia a los diagra mas de flujo de las figuras 20 a 23. La figura 20 muestra un diagrama de flujo de un proceso para detectar una vi bración anómala del conjunto de motor eléctrico por medio del controlador 23. La figura 21 muestra un diagrama de flujo de la operación normal realizada por el controlador 23. La figura 22 muestra un diagrama de flujo de la primera operación de reducción de vibración realizada por el controlador 23. La figura 23 muestra un diagrama de flujo de la segunda operación de reducción de vibración realizada por el controlador 23. Con referencia al diagrama de transi ción de estado de la figura 19, los procesos de los diagramas de flujo de las figuras 20 y 21 se realizan en paralelo en el estado operativo normal S30, los procesos de los diagramas de flujo de las figuras 20 y 22 se realizan en para lelo en el primer estado de operación de reducción de vibración S40, y los procesos de los diagramas de flujo de las figuras 20 y 23 se realizan en paralelo en el segundo estado de operación S50 de reducción de vibración.

La operación del controlador 23 durante la operación del conjunto de motor eléctrico 100 se describirá a continua ción con referencia a la figura 20. Durante la operación automático del conjunto de motor eléctrico 100, el controla dor 23 realiza el proceso del diagrama de flujo de la figura 20 repetidamente con un período arbitrario (temporización).

Cuando el conjunto de motor eléctrico 100 no se encuentra en operación (paso S201, No), el controlador 23 aban dona temporalmente el proceso del diagrama de flujo de la figura 20 con un indicador de ocurrencia de vibración anómala = 0 (paso S210), cuyos detalles se describirán más adelante. Cuando el conjunto de motor eléctrico 100 se encuentra en operación (paso S201), el controlador 23 obtiene vibraciones, enviadas desde uno o más sensores de vibración, con un período arbitrario (temporización) (paso S202). Posteriormente, el controlador 23 analiza (realiza una transformada de Fourier) las vibraciones enviadas desde el sensor o sensores de vibración, para obtener valo res de vibración (VI, V2, V3... Vn) como valores de vibración medidos en una pluralidad de rangos de frecuencias de vibración. (f1, f2, f3... fn) (paso ^s203).

El controlador 23 compara un valor o valores de vibración medidos para cada uno de los rangos de frecuencia de vibración con el valor de umbral A y con el valor de umbral B (paso S204) y, cuando al menos uno de los valores de vibración medidos es mayor que el valor de umbral A y menor que el valor de umbral B (paso S205, Sí), determina que se ha producido una vibración anómala en el conjunto de motor eléctrico 100 (al menos una de la sección de motor 10 y de la sección de inversor 20), y establece una bandera de ocurrencia de vibración anómala al valor 1 (paso S206). El controlador 23 también puede realizar los procesos que se han descrito más arriba de los diagramas de flujo de las figuras 8, 11, 14 y 17 para identificar la causa de la vibración anómala de un componente del conjunto de motor eléctrico 100. El indicador de ocurrencia de vibración anómala es un indicador que se establece en el valor 1 en el caso de que: el valor de umbral A < el valor o valores de vibración medido o medidos < el valor de umbral B, y se inicializa al valor 0 con temporización tal como la conexión del controlador 23, la parada del motor 3, la detec ción del valor de umbral A > valores de vibración medidos, etc.

Si el paso S205 de la figura 20 es "No", el controlador 23 compara el valor o valores de vibración medidos para cada uno de los rangos de frecuencia de vibración con el valor de umbral B (paso S207). Cuando al menos uno de los valores de vibración medidos es mayor que el valor de umbral B (paso S208, Sí), el controlador 23 detiene la opera ción del conjunto de motor eléctrico 100 (paso S209). En este caso, el controlador 23 puede enviar información de error al exterior, es decir, emitir una alarma al panel de operación 66 y al terminal externo 63, simultáneamente con la parada del motor 3. A continuación, el controlador 23 borra el indicador de ocurrencia de vibración anómala. (paso S210).

Cuando todos los valores de vibración medidos comparados son menores que el valor de umbral B (paso S208, No), el controlador 23 determina que los valores de vibración medidos se encuentran todos dentro del rango normal (los valores de vibración medidos < el valor de umbral A), e inicializa el indicador de ocurrencia de vibración anómala al valor 0 (paso S210).

A continuación se describirá con referencia a la figura 21 el estado operativo normal S30. En el momento del cambio del estado de INICIO S01 al estado de operación normal S30 en el diagrama de transición de estado de la figura 19, el controlador 23 inicia el proceso del diagrama de flujo de la figura 21. El estado de operación normal del aparato de bomba 200 en la presente memoria descriptiva se refiere al estado cuando la bomba 50 se encuentra en operación de bombeo en un punto especificado. Como se muestra en el paso S301 de la figura 21, en el estado operativo normal S30, el controlador 23 determina una velocidad de rotación normal F0, que es una velocidad de rotación arbitraria, como la velocidad de rotación F del motor 3, y acciona el motor 3 a la velocidad de rotación normal F0. La velocidad de rotación normal F0 es la velocidad de rotación (velocidad de rotación normal) del motor 3 durante la operación normal del conjunto de motor eléctrico 100. En una realización, la velocidad de rotación normal F0 es la velocidad de rotación en un punto especificado, que es la intersección entre la altura manométrica de la bomba es pecificada y la capacidad especificada en un diagrama de curva de rendimiento de la bomba 50.

La velocidad de rotación normal F0 de la bomba 50 en el estado operativo normal S30 es controlada por el controla dor 23 usando, por ejemplo, un control de presión de descarga constante que controla la velocidad de rotación de la bomba 50 de tal manera que una presión objetivo de la descarga la presión de la bomba 50 se mantiene a una pre sión de ajuste predeterminada, el control de presión final estimada constante que controla la velocidad de rotación de la bomba 50 de tal manera que la presión final en un destino de suministro de agua se mantiene a una presión de ajuste predeterminada, el control de corriente constante que controla la velocidad de rotación de la bomba 50 de tal manera que el valor de un sensor de corriente que no se muestra se mantiene en un valor predeterminado, el control de caudal constante que controla la velocidad de rotación de la bomba 50 de tal manera que el valor de caudal del sensor de caudal 72 se mantiene en un valor predeterminado, o el control de velocidad de rotación constante que controla la velocidad de rotación de la bomba 50 de tal manera que la velocidad de rotación del motor 3 se manten ga en un valor predeterminado.

A continuación, en el paso S302, el controlador 23 determina si el indicador de ocurrencia de vibración anómala es de valor 1 o no. Si el indicador de ocurrencia de vibración anómala se ha establecido en el valor 1 en el paso S206 de la figura 20, es decir, cuando el nivel o niveles de vibración actuales es mayor que el valor de umbral A (paso S302, Sí), el proceso pasa a la primera operación de reducción de vibración de la figura 22 (paso S40). Si el indica dor de ocurrencia de vibración anómala es el valor 0 (paso S302, No), el proceso vuelve al paso S301 para continuar el paso de estado operativo normal S30.

A continuación, se describirá el primer estado de operación de reducción de vibración S40 con referencia a la figura 22. En la primera operación de reducción de vibración de la figura 22, se cambia la velocidad de rotación F del motor 3 y el motor 3 se hace funcionar a una primera velocidad de rotación F1 que difiere de la velocidad de rotación nor mal F0. Es probable que el cambio en la velocidad de rotación del motor 3 elimine la causa de la vibración. Por ejemplo, el cambio provoca la agitación de un fluido en la bomba 50, con lo que la materia extraña que se adhiere por ejemplo, al impulsor 53, se puede quitar. El valor de la primera velocidad de rotación F1 puede ser un valor arbi trario. En una realización, el valor de la primera velocidad de rotación F1 puede ser un valor obtenido sumando, restando o multiplicando un valor arbitrario a, de o por el valor de la velocidad de rotación normal F0. En otra realiza ción, el valor de la primera velocidad de giro F1 puede variar dependiendo de un primer número de veces de accio namiento CN1 que indica el número de veces de accionamiento del motor 3 a la primera velocidad de giro F1. Si la "región de vibración anómala" se ha almacenado en la operación de prueba S10 de la bomba 50, el controlador 23 puede establecer una presión objetivo o la primera velocidad de rotación F1 de tal manera que se evite la "región de vibración anómala". Si se han almacenado valores de vibración de referencia a diferentes velocidades de rotación en la unidad de almacenamiento 60, el controlador 23 puede seleccionar una o más velocidades de rotación de aque llas velocidades de rotación que corresponden al valor máximo de los niveles de vibración de los valores de vibra ción de referencia, y puede establecer la primera velocidad de rotación F1 de tal manera que se evite la velocidad o velocidades de rotación seleccionadas. Por tanto, la velocidad o velocidades de rotación que provocan vibración cuyo valor o valores medidos son superiores al valor de umbral A pueden ser estimadas a partir de los valores de vibración de referencia y pueden evitarse en la primera operación de reducción de vibración.

En primer lugar, después de conmutar desde el estado operativo normal S30 al primer estado operativo S40 de reducción de vibración, el controlador 23 verifica el número de recuentos para el primer número de veces de accio namiento CN1 como se muestra en el paso S401 de la figura 22 y, cuando existe el número de recuentos, borra el número de recuentos para el primer número de veces de accionamiento CN1. A continuación, el controlador 23 determina la primera velocidad de rotación F1 como la velocidad de rotación F del motor 3 (ver paso S402 de la figura 22), y opera el motor 3 a la primera velocidad de rotación F1 durante un tiempo predeterminado T10 (ver paso S403, No). Una vez transcurrido el tiempo predeterminado T10 (paso S403, Sí), el controlador 23 cambia de nuevo la velocidad de rotación F del motor 3 a la velocidad de rotación normal F0 (ver paso S404).

A continuación, el controlador 23 hace funcionar el motor 3 a la velocidad de rotación normal F0 durante un tiempo predeterminado T11 (ver el paso S405, No). Una vez transcurrido el tiempo predeterminado T11 (paso S405, Sí), el controlador 23 determina si el indicador de ocurrencia de vibración anómala es el valor 1 (paso S406). El tiempo T10 (primer período de tiempo) y el tiempo T11 (segundo período de tiempo) son, por ejemplo, de unos pocos segundos a unas pocas decenas de minutos y pueden ser iguales o diferentes.

Si el indicador de ocurrencia de vibración anómala se ha establecido en el valor 1 en el paso S206 de la figura 20 (ver paso S406, Sí), el controlador 23 suma 1 al primer número de veces de accionamiento CN1 (paso S407). El número de recuentos para el primer número de veces de accionamiento CN1 se almacena en la unidad de almace namiento 60 del controlador 23. Cuando el primer número de veces de accionamiento CN1 es mayor que un número predeterminado N (N es un número natural arbitrario no menor que 1) (ver "Sí" en el paso S408 de la figura 22), es decir, cuando la primera operación de reducción de vibración se ha realizado un número predeterminado de veces sucesivamente, el controlador 23 cambia el proceso al segundo estado de operación de reducción de vibración S50 (ver el paso S50 de la figura 22). La operación del controlador 23 tras el cambio al segundo estado de operación de reducción de vibración S50 de la figura 23 en el caso de que la primera operación de reducción de vibración se haya realizado un número predeterminado de veces sucesivamente ("Sí" en el paso S408) se describirá a continuación. Sin embargo, se debe observar que cuando el paso S406 es "Sí", la primera operación de reducción de vibración puede continuar sin realizar la segunda operación de reducción de vibración. En ese caso, el proceso vuelve a S402 sin cambiar al segundo estado de operación de reducción de vibración S50. La posibilidad de eliminar la causa de la vibración se incrementa cambiando la velocidad de rotación F del motor 3 el número predeterminado de veces.

Cuando el indicador de ocurrencia de vibración anómala es el valor 0 en el paso 406 de la figura 22 (cuando el indi cador de ocurrencia de vibración anómala no se ha establecido en el valor 1 en el paso 206 de la figura 20), el paso S406 es "No": se termina la primera operación de reducción de vibración y el proceso cambia al estado operativo normal S30 (paso S30).

El segundo estado de operación de reducción de vibración S50 se describirá a continuación con referencia a la figu ra 23. En la segunda operación de reducción de vibración de la figura 23, se cambia la velocidad de rotación F del motor 3 y el motor 3 se hace funcionar a una segunda velocidad de rotación F2 que difiere de la velocidad de rota ción normal F0 y la primera velocidad de rotación F1. El valor de la segunda velocidad de rotación F2 puede ser un valor arbitrario. En una realización, el valor de la segunda velocidad de rotación F2 puede ser un valor obtenido sumando, restando o multiplicando un valor arbitrario a, de o por el valor de la velocidad de rotación normal F0 o el valor de la primera velocidad de rotación F1. En otra realización, el valor de la segunda velocidad de giro F2 puede variar dependiendo de un segundo número de veces de accionamiento CN2 que indica el número de veces de ac cionamiento del motor 3 a la segunda velocidad de giro F2. Alternativamente, al igual que con la primera velocidad de rotación F1, la segunda velocidad de rotación F2 puede establecerse en base a los valores de vibración medidos o los valores de vibración de referencia en la operación de prueba S10 de la bomba 50. En el caso en que los nive les de vibración se almacenen en relación a velocidades de rotación variables en la unidad de almacenamiento 60, una velocidad de rotación que corresponde a un nivel de vibración menor que el correspondiente a la primera veloci dad de rotación F1, puede establecerse como la segunda velocidad de rotación F2. En general, un dispositivo rotati vo que rota a una velocidad más baja se ve menos afectado por la vibración. Por lo tanto, la segunda velocidad de rotación F2 se puede establecer para que sea menor que la primera velocidad de rotación F1.

Como se muestra en el paso S501 de la figura 23, el controlador 23 determina una segunda velocidad de rotación arbitraria F2 como la velocidad de rotación F del motor 3, y opera el motor 3 a la segunda velocidad de rotación F2 durante un tiempo predeterminado T20 (ver paso S502, No). Una vez transcurrido el tiempo predeterminado T20 (paso S502, Sí), el controlador 23 determina si el valor del indicador de ocurrencia de vibración anómala es 1 o no. Si el valor del indicador de ocurrencia de vibración anómala es 1 (establecido en el valor 1 en el paso S206 de la figura 20) (paso S503, Sí), el controlador 23 suma 1 al segundo número de veces de accionamiento CN2 (paso S504). El número de recuentos para el segundo número de veces de accionamiento CN2 se almacena en la unidad de almacenamiento 60 del controlador 23.

Cuando el segundo número de veces de accionamiento CN2 es mayor que un número predeterminado NN (NN es un número natural arbitrario no menor que 1) (paso S506, Sí), es decir, cuando la segunda operación de reducción de vibración se ha realizado un número predeterminado de veces sucesivamente, el controlador 23 envía informa ción de error al exterior, es decir, emite una alarma (paso S507). A continuación, el controlador 23 hace funcionar el conjunto de motor eléctrico 100 hasta que se restablece la alarma mientras se mantiene la velocidad de rotación F del motor 3 en la segunda velocidad de rotación F2 (paso S508). Tras restablecer la alarma (paso S508, Sí), el con trolador 23 devuelve el estado operativo del conjunto de motor eléctrico 100 al estado operativo normal S30 de la figura 21. Por tanto, la operación del conjunto de motor eléctrico 100 puede continuar haciendo funcionar el conjunto de motor eléctrico 100 hasta que se restablezca la alarma mientras se mantiene la velocidad de rotación F del motor 3 a la segunda velocidad de rotación F2.

Volviendo al paso S503, cuando el valor de la bandera de ocurrencia de vibración anómala es 0 (ver "No" en el paso S503 de la figura23), el controlador 23 borra el número de recuentos para el segundo número de veces de acciona miento CN2 (paso S505), y realiza el paso S501 de la figura 23 de nuevo. Una reducción en la vibración anómala debido al cambio de la velocidad de rotación F del motor 3 a la segunda velocidad de rotación F2 se considera que es la causa de "No" en el paso S503. Por lo tanto, la operación de la bomba 50 continúa mientras se mantiene la velocidad de rotación F del motor 3 a la segunda velocidad de rotación F2 incluso después de que el paso S503 haya cambiado a "No". Esto puede continuar la alimentación de agua de manera más segura en comparación con el caso de devolver la velocidad de rotación F del motor 3 a la velocidad de rotación normal F0 o a la primera velocidad de rotación F1. Cuando el segundo número de veces de accionamiento CN2 no es mayor que el número predeter minado (paso S506, No), el controlador 23 realiza el paso S501 de la figura 23 nuevamente, y evita la emisión de una alarma.

La primera operación de reducción de vibración y la segunda operación de reducción de vibración, realizadas de la manera que se ha descrito más arriba, pueden evitar que los valores de vibración medidos excedan el valor de um bral B, y evitar de esta manera la parada de la bomba 50 debido a una vibración anómala.

Aunque las operaciones de reducción de vibración se han descrito en el caso en el que se haya producido una vi bración anómala en el conjunto de motor eléctrico 100, el controlador 23 puede realizar operaciones de reducción de vibración similares también en el caso de que se haya producido una vibración anómala en la bomba 50. Las opera ciones de reducción de vibración que se han descrito más arriba se realizan en base a los valores de detección de al menos uno del primer sensor de vibración 31 del lado del motor, el segundo sensor de vibración 35 del lado del motor, el sensor de vibración 36 del lado del inversor y el sensor de vibración 56 del lado de la bomba. Sin embargo, el conjunto de motor eléctrico 100 puede estar provisto de al menos otro detector de vibración, y puede realizarse una operación de reducción de vibración en base a los valores de detección del detector o detectores de vibración.

(Realización 2)

Aunque la operación de prueba que se ha descrito más arriba de la realización 1 se realiza con la válvula 75 en el lado de descarga de la bomba 50 completamente cerrada, la operación de prueba que se describe a continuación de la realización 2 se realiza mientras se opera la bomba 50 con la válvula 75 abierta. En ocasiones, puede omitirse una descripción del mismo procedimiento y construcción que los de la realización que se ha descrito más arriba. En esta realización, el controlador 23 aumenta la velocidad de rotación del motor 3 paso a paso con la válvula 75 abierta de modo que la bomba 50 se hace funcionar en el punto de máxima eficiencia o en un punto especificado. Se puede obtener un valor de caudal (valor de caudal medido) a una velocidad de rotación en cada paso en base al caudal detectado por el sensor de caudal 72.

A continuación se describirá un diagrama de flujo de operación en el modo de operación de prueba de esta realiza ción con referencia a la figura 5. En primer lugar, el usuario hace los preparativos para el inicio de la operación de prueba. En el paso S101, el usuario ajusta en primer lugar el grado de apertura de la válvula 75 para que la bomba 50 funcione en el punto de máxima eficiencia o en un punto especificado. Además, el usuario hace preparativos, tales como conectar el aparato de bomba 200, cambiar al modo de operación de prueba, etc. (véase el paso S101 de la figura 5). A continuación, se inicia la operación de prueba del aparato de bomba 200, por ejemplo, por medio de la operación de un usuario como un disparador (ver paso S102 de la figura 5).

El controlador 23 aumenta la velocidad de rotación del motor 3 a una velocidad de rotación predeterminada (por ejemplo, una velocidad de rotación nominal) de manera escalonada, y obtiene valores de vibración (valores de vi bración medidos) a velocidades de rotación en los pasos respectivos (ver paso S103 de la figura 5). En una realiza ción, el controlador 23 aumenta la frecuencia del inversor 22 de 0 Hz a una frecuencia máxima (por ejemplo, 50 Hz) paso a paso a intervalos de 5 Hz (0 Hz, 5 Hz, 10 Hz,... 45 Hz, 50 Hz). Alternativamente, la velocidad de rotación del motor 3 puede incrementarse de manera escalonada aumentando gradualmente una presión objetivo y controlando la velocidad de rotación del motor 3 de modo que la presión de descarga de la bomba 50 sea igual a la presión obje tivo. A una frecuencia en cada paso, se almacena en la unidad de almacenamiento 60 un valor de vibración medido, obtenido después de esperar un tiempo predeterminado (por ejemplo, aproximadamente 10 segundos) hasta que la frecuencia y la presión de descarga se estabilicen.

También en esta realización, los valores de vibración medidos de los sensores de vibración respectivos pueden almacenarse en las tablas de almacenamiento Tb11, Tb12, Tb13 y Tb14 que se muestran en la figura 6.

Cuando se ha producido una vibración excesiva a una velocidad de rotación particular durante la operación de prue ba de la bomba 50, el controlador 23 puede almacenar al menos uno de entre la velocidad de rotación, el caudal de descarga a la velocidad de rotación y la presión de descarga a la velocidad de rotación en la "región de vibración anómala" de la unidad de almacenamiento 60 como en la realización 1.

Además, el controlador 23 puede obtener presiones de descarga y caudales de descarga a velocidades de rotación en los pasos respectivos y almacenar los datos en las tablas de almacenamiento. El controlador 23 puede asociar así las presiones de descarga y los caudales de descarga con los valores de vibración, y por tanto puede identificar una vibración provocada por el caudal que actúa sobre la bomba 50. Cuando el aparato de bomba 200 es, por ejem plo, una bomba de refuerzo o similar para un equipo de suministro directo de agua, cuya presión de aspiración se encuentra sujeta a cambios, las presiones de aspiración a velocidades de rotación en los pasos respectivos pueden almacenarse en las tablas de almacenamiento Tb11, Tb12, Tb13, Tb14. También es posible almacenar valores de presión obtenidos cada uno restando una presión de aspiración de la presión de descarga correspondiente.

A continuación, una vez completada la medición de los valores de vibración hasta la medición a la velocidad de rotación predeterminada en el paso S103 de la figura 5, el modo de operación de prueba finaliza, por ejemplo, por medio de la operación de un usuario tal como de un disparador, completando así la operación de prueba del aparato de bomba 200 (ver paso S104 de la figura 5). Puesto que los valores de vibración medidos de las tablas de almace namiento Tb11 a Tb14, almacenados en el paso S103, son valores de vibración del aparato de bomba 200 en el estado normal, el controlador 23 puede detectar una vibración anómala del aparato de bomba 200 en base a los valores de vibración medidos de las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb14.

El caudal de descarga de la bomba 50 es proporcional a la velocidad de rotación. En consecuencia, el controlador 23 puede asociar el caudal de descarga de la bomba 50 con los valores de vibración y, por lo tanto, puede obtener un valor medido de la vibración provocada por el caudal de un fluido que se encuentra siendo transferido por la bomba 50.

El controlador 23 detecta una vibración anómala en base a los valores de vibración medidos como en la realización 1. Es posible que la intensidad de la vibración que se produce en el aparato de bomba 200 pueda aumentar con el incremento del caudal de un fluido que se encuentra siendo transferido por el aparato de bomba 200. Por lo tanto, el valor numérico (que indica un cierto porcentaje o relación), que se debe sumar o multiplicar por los valores de vibra ción medidos de las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb13, puede ser aumentado con el incremento del caudal del fluido.

De acuerdo con esta realización, el controlador 23 puede determinar con mayor precisión la aparición de una vibra ción anómala de un componente del aparato de bomba 200 comparando los valores de vibración medidos de al menos uno de entre el primer sensor de vibración 31 del lado del motor, el segundo sensor de vibración del lado del motor sensor de vibración lateral 35, el sensor de vibración 36 del lado del inversor y el sensor de vibración 56 del lado de la bomba con un valor de umbral obtenido por el mismo procedimiento que el procedimiento que se ha des crito más arriba.

El procedimiento que se ha descrito más arriba para corregir un valor de umbral, que sirve como punto de referencia para una vibración anómala del aparato de bomba 200, se puede aplicar también al conjunto de motor eléctrico 100 (véase la figura 1).

(Variación)

En las realizaciones 1 y 2 que se han descrito más arriba, el almacenamiento de los valores de vibración medidos en las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb14 se realiza en el modo de operación de prueba del controlador 23; sin embargo, los valores de vibración medidos pueden almacenarse por medio de una operación manual de la bomba 50. La figura 24 muestra un ejemplo del panel de operación 66 de un aparato de bomba 200 de acuerdo con esta variación. El panel de operación 66 incluye un LED de 7 segmentos 660 de varios dígitos (por ejemplo, cuatro dígi tos) para mostrar información de la unidad de almacenamiento 60, botones de conmutación de pantalla 661 para cambiar el contenido de la pantalla del LED de 7 segmentos 660, botones de ajuste 662 para realizar un cambio de configuración del usuario, un botón de incremento 663 para agregar un valor o elemento de visualización del LED de 7 segmentos 660, un botón de disminución 664 para restar de un valor o elemento de visualización del LED de 7 segmentos 660, un botón de operación manual 665 para seleccionar una operación manual de la bomba 50, un botón de operación automática 666 para seleccionar una operación automática de la bomba 50, y un interruptor de selección de operación 667 para seleccionar operación / no operación de la bomba 50. El panel de operación 66 puede estar compuesto de una pantalla de cristal líquido del tipo de visualización táctil o similar siempre que se satisfagan las funciones que se describen a continuación.

El panel de operación 66 tiene medios que pueden introducir una velocidad de rotación de la bomba 50 por medio de una operación manual del usuario; el usuario puede establecer arbitrariamente una frecuencia del inversor 22 en el rango desde 0 Hz a una frecuencia máxima (por ejemplo, 50 Hz) por medio de una operación manual. En particular, el usuario presiona el botón de operación manual 665 para seleccionar la operación manual y, con el interruptor de selección de operación 667 en el modo de operación permitida, hace una suma o resta de una velocidad de rotación de la bomba 50, mostrada en la pantalla. ^lE^dde 7 segmentos 660, usando el botón de incremento 663 o el botón de disminución 664. De esta manera, el usuario puede establecer arbitrariamente una velocidad de rotación de la bomba 50.

El panel de operación 66 y el terminal externo 63 pueden mostrar la velocidad de rotación de la bomba 50 y los valo res de vibración medidos en ese momento. En particular, el usuario presiona los botones de conmutación de pantalla 661 para mostrar la velocidad de rotación de la bomba 50 y los valores de vibración medidos actuales en el LED de 7 segmentos 660. El panel de operación 66 tiene además medios de configuración para introducir valores de vibra ción medidos y configurar los valores de vibración medidos introducidos en las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb14. En particular, el usuario selecciona un valor de vibración medido para ser introducido y muestra el valor en el LED de 7 segmentos 660 con los botones de cambio de pantalla 661, introduce el valor de vibración medido para ser configurado con el botón de incremento 663 o el botón de disminución 664 y presiona el botón de configuración. De esta manera, el usuario puede establecer el valor de vibración medido introducido en las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb14.

En esta variación, después de la preparación en el paso S101 de la figura 5, el usuario inicia la operación manual del aparato de bomba 200 en el paso S102 y, en el paso S103, el usuario aumenta la velocidad de rotación del motor 3 paso a paso hasta una velocidad de rotación predeterminada (por ejemplo, una velocidad de rotación nominal) y obtiene valores de vibración (valores de vibración medidos) a velocidades de rotación en los pasos respectivos. En una realización, el usuario aumenta la frecuencia del inversor 22 de 0 Hz a una frecuencia máxima (por ejemplo, 50 Hz) paso a paso a intervalos de 5 Hz (0 Hz, 5 Hz, 10 Hz,... 45 Hz, 50 Hz). El usuario verifica visualmente los valores de vibración medidos a una frecuencia en cada paso en el panel de operación 66 o en el terminal externo 63, y almacena los valores de vibración medidos en las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb14 que se muestran en la figura 6. En particular, se puede proporcionar un "botón de almacenamiento" que no se muestra en el controlador 23 o en el terminal externo 63 de modo que por medio de la operación del usuario del "botón de almacenamiento", los valores de vibración medidos se puedan almacenar en las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb14. Alternativamen te, el usuario puede mostrar valores de vibración medidos en cada paso en el LED de 7 segmentos 660, registrar los valores de vibración medidos que se muestran en un medio de papel o un medio de almacenamiento, y establecer los valores de vibración medidos registrados en las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb14 ingresando los valores desde el panel de operación 66 o el terminal externo 63. Alternativamente, el usuario puede almacenar los valores de vibración medidos en cada paso en una unidad de almacenamiento (no mostrada) del terminal externo 63, y escribir los valores de vibración medidos, almacenados en el terminal externo 63, en el controlador 23 por ejemplo, por comunicación.

A continuación, una vez completada la medición de los valores de vibración hasta la medición a la velocidad de rotación predeterminada en el paso S103 de la figura 5, el usuario detiene la bomba, completando así la operación de prueba manual del aparato de bomba 200 (véase el paso S104 de la figura 5). Después de completar la opera ción de prueba del aparato de bomba 200, el usuario puede almacenar los valores de vibración medidos de las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb14, obtenidos en el paso S103.

También de acuerdo con esta variación, el controlador 23 puede determinar con mayor precisión la ocurrencia de una vibración anómala de un componente del aparato de bomba 200 comparando los valores de vibración medidos de al menos uno del primer sensor de vibración 31 del lado del motor, del segundo sensor de vibración 35d el lado del motor, el sensor de vibración 36 del lado del inversor y el sensor de vibración 56 del lado de la bomba con un valor de umbral, obtenido a partir de los datos de las tablas de almacenamiento Tb11 a Tb14, por el mismo procedi miento que el de la realización que se ha descrito más arriba.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de bomba (200) que comprende:

una bomba (50);

un motor eléctrico (3) para accionar la bomba (50);

un inversor (22) como medio de cambio de velocidad para el motor eléctrico (3);

un detector de vibración (31, 35, 36, 56) para detectar al menos una vibración de la bomba (50), una vibra ción del motor eléctrico (3) y una vibración del inversor (22); y

un controlador (23) para controlar la bomba (50), en el que el controlador comprende una unidad de alma cenamiento (60) para almacenar un valor de vibración medido por el detector de vibración (31, 35, 36, 56), teniendo la unidad de almacenamiento (60) una tabla de almacenamiento (Tb11, Tb12, Tbl3, Tbl4) que está configurada para, cuando la velocidad de rotación de la bomba (50) aumenta paso a paso hasta una veloci dad de rotación predeterminada, almacenar el valor de vibración medido en cada paso; caracterizado por que la unidad de almacenamiento está configurada además para almacenar un valor de vibración de refe rencia predeterminado, y un valor de umbral (A, B) que sirve como punto de referencia para una vibración anómala de la bomba (50), y en el que el controlador (23) está configurado para calcular una cantidad de corrección que es una diferencia entre el valor de vibración medido y el valor de vibración de referencia, almacenado en la tabla de almacenamiento (Tb11, Tb12, Tb13, Tbl4), y para corregir el valor de umbral (A, B) en base a la cantidad de corrección.

2. El aparato de bomba (200) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el controlador (23) comprende un modo de operación de prueba para aumentar la velocidad de rotación de la bomba (50) paso a paso hasta una veloci dad de rotación predeterminada, y almacenar el valor de vibración medido en cada paso.

3. El aparato de bomba (200) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el controlador (23) está configurado para detectar una vibración anómala de la bomba (50) en base a los valores de vibración medidos almacenados en la tabla de almacenamiento (Tb11, Tb12, Tb13, Tb14).

4. El aparato de bomba (200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la unidad de almacenamiento (60) tiene una región de vibración anómala para almacenar el estado del aparato de bomba (200) en el momento de una velocidad de rotación particular de la bomba (50) en el que se ha producido una vi bración excesiva, y en el que el controlador (23) está configurado para controlar la bomba (22) de tal manera que se evite la condición del aparato de bomba (200), almacenada en la región de vibración anómala.

5. El aparato de bomba (200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el controlador (23) comprende además una unidad de entrada / salida (65) configurada para introducir una señal desde un de tector de presión (74) configurado para detectar la presión de descarga. de la bomba (50), y en el que el contro lador (23) está configurado además para almacenar en la unidad de almacenamiento (60) un valor de la presión de descarga a la velocidad de rotación en cada paso, almacenado en la tabla de almacenamiento (Tb11, Tb12, Tb13, Tb14).

6. El aparato de bomba (200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que en el modo de operación de prueba, el controlador (23) está configurado para aumentar la velocidad de rotación de la bom ba (50) paso a paso a una velocidad de rotación predeterminada mientras se mantiene desconectado el lado de descarga de la bomba (50).

7. El aparato de bomba (200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en el que en el modo de operación de prueba, el controlador (23) está configurado para aumentar la velocidad de rotación de la bom ba (50) paso a paso hasta una velocidad de rotación predeterminada mientras se mantiene abierta una válvula en el lado de descarga de la bomba (50) para que la bomba (50) funcione en un punto de máxima eficiencia.

8. El aparato de bomba (200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el motor eléc trico (3), el inversor (22) y el controlador (23) constituyen un conjunto de motor eléctrico (100), en el que el con junto de motor eléctrico (100) comprende un cojinete (21, 25) que soporta rotativamente un árbol de acciona miento (2) del motor eléctrico, y en el que el árbol de accionamiento (2) penetra a través de un orificio pasante formado en el inversor (22).

9. La bomba de acuerdo con la reivindicación 8, en la que una línea de conexión que conecta el motor (3) y el inversor (22) extiende la carcasa (4) del motor y el alojamiento (24) del inversor para evitar la exposición de la línea de conexión en el exterior del conjunto de motor eléctrico (100).

10. El aparato de bomba (200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el aparato de bomba (200) comprende, como detector de vibración (31, 35, 36, 56), un primer sensor de vibración del lado del motor (31) dispuesto adyacente a un primer cojinete del lado del inversor (21), un segundo sensor de vibración del lado del motor (35) dispuesto adyacente a un segundo cojinete (25) dispuesto en el lado opuesto del motor eléctrico (3) al primer cojinete (21) y un sensor de vibración del lado del inversor (36) montado en el inversor (22) o en una superficie interna de un alojamiento (24) del inversor que aloja el inversor (22).

11. El aparato de bomba (200) de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el primer sensor de vibración del lado del motor (31) y el segundo sensor de vibración del lado del motor (35) se encuentran dispuestos en posiciones en las que no interfieren con la sustitución del primer cojinete (21) y el segundo cojinete (25).

12. El aparato de bomba (200) de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, en el que cada uno de entre el primer sen sor de vibración del lado del motor (31) y el segundo sensor de vibración del lado del motor (35) tiene una es tructura reemplazable para permitir su reemplazo sin desmontaje / fijación del primer cojinete (21) y del segundo cojinete (25).

13. El aparato de bomba (200) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que las líneas de señal para el primer sensor de vibración del lado del motor (31) y el segundo sensor de vibración del lado del motor (35) se encuentran dispuestas a lo largo de un chasis de un conjunto de motor eléctrico (100) y conectado al controlador (23), el conjunto de motor eléctrico (100) comprende el motor eléctrico (3), el inversor (22) y el controlador (23).

14. Un procedimiento de prueba de operación de un aparato de bomba (200) que incluye una bomba (50); un motor eléctrico (3) para accionar la bomba (50); un inversor (22) como medio de cambio de velocidad para el motor eléctrico (3); un detector de vibración (31, 35, 36, 56) para detectar al menos una vibración de la bomba (50), una vibración del motor eléctrico (3) y una vibración del inversor (22); y un controlador (23) para controlar la ve locidad de rotación de la bomba (50), y que incluye una unidad de almacenamiento (60) para almacenar un va lor de vibración medido por el detector de vibración (31, 35, 36, 56), comprendiendo el citado procedimiento aumentar la velocidad de rotación de la bomba (50) paso a paso a una velocidad de rotación predeterminada mientras se realiza una operación de desconexión de la bomba con una válvula en el lado de descarga de la bomba (50) completamente cerrada, y almacenar el valor de vibración medido que se ha medido en cada paso en una tabla de almacenamiento (Tb11, Tb12, Tb13, Tb14) de la unidad de almacenamiento (60), almacenando un valor de vibración de referencia predeterminado y un valor de umbral (A, B) que sirve como punto de refe rencia para una vibración anómala de la bomba en la unidad de almacenamiento (60), y calcular una cantidad de corrección que es una diferencia entre el valor de vibración medido y el valor de vibración de referencia, al macenado en la tabla de almacenamiento (Tb11, Tb12, Tb13, Tb14), y corregir el valor de umbral (A, B) basado en la cantidad de corrección por el controlador (23).

15. Un procedimiento de prueba de operación de un aparato de bomba (200) que incluye una bomba (50); un motor eléctrico (3) para accionar la bomba (50); un inversor (22) como medio de cambio de velocidad para el motor eléctrico (3); un detector de vibración (31, 35, 36, 56) para detectar al menos una vibración de la bomba (50), una vibración del motor eléctrico (3) y una vibración del inversor (22); y un controlador (23) para controlar la ve locidad de rotación de la bomba (50), y que incluye una unidad de almacenamiento (60) para almacenar un va lor de vibración medido por el detector de vibración (31, 35, 36, 56), comprendiendo el citado procedimiento : abrir una válvula en el lado de descarga de la bomba (50) para que la bomba funcione en un punto de máxima eficiencia; y aumentar la velocidad de rotación de la bomba (50) paso a paso a una velocidad de rotación prede terminada, y almacenar el valor de vibración medido en cada paso en una tabla de almacenamiento (Tb11, Tb12, Tb13, Tb14) de la unidad de almacenamiento (60), almacenar un valor de vibración de referencia prede terminado y un valor de umbral (A, B) que sirve como punto de referencia para una vibración anómala de la bomba en la unidad de almacenamiento (60), y calcular una cantidad de corrección que es una diferencia entre el valor de vibración medido y el valor de vibración de referencia, almacenado en la tabla de almacenamiento (Tb11, Tb12, Tb13, Tb14), y corregir el valor de umbral (A, B) en base a la cantidad de corrección por el contro lador (23).