JPH0988871A - Rotating machine control device and control method thereof - Google Patents

Rotating machine control device and control method thereof

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JPH0988871A
JPH0988871A JP7238789A JP23878995A JPH0988871A JP H0988871 A JPH0988871 A JP H0988871A JP 7238789 A JP7238789 A JP 7238789A JP 23878995 A JP23878995 A JP 23878995A JP H0988871 A JPH0988871 A JP H0988871A
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JP
Japan
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inverter
current
speed
rotary machine
load
Prior art date
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Application number
JP7238789A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Sato
幸一 佐藤
Takayuki Oshiga
孝幸 押賀
Koji Ono
浩二 大野
Hiroshi Fujii
洋 藤井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータの速度指令入力端子を省略し、複
雑な周辺回路を設けなくても、インバータ自身が負荷状
態に合った最適な運転を行えるようにした回転機械制御
装置を提供すること。 【構成】 インバータINVが負荷状態に応じて、どん
な速度で運転するかを、予めコンソールCONSから設
定すると、マイクロコンピュータMCU内のメモリに
は、この設定したデータが格納されると共に、運転プロ
グラムが格納されている。インバータの負荷状態は、電
流検出手段CT1、CT2により検出されマイクロコン
ピュータMCUに取り込まれる。また、インバータに
は、運転指令入力端子としてFW、COM端子が設けて
あり、これに信号が入力されることにより、運転が開始
される。 【効果】 どのようなパターンで運転するかを、負荷状
態に応じてインバータ自身が行うので、起動指令端子F
W、COM端子に、外部の運転指令手段を接続するだけ
で、全自動運転ができる。
(57) [Abstract] [Purpose] A rotary machine control device that allows the inverter itself to operate optimally according to the load condition without omitting the speed command input terminal of the inverter and without providing a complicated peripheral circuit. To provide. [Configuration] When the speed at which the inverter INV operates according to the load state is set in advance from the console CONS, the set data is stored in the memory in the microcomputer MCU and the operating program is also stored. Has been done. The load state of the inverter is detected by the current detecting means CT1 and CT2 and taken into the microcomputer MCU. Further, the inverter is provided with FW and COM terminals as operation command input terminals, and operation is started by inputting signals to these. [Effect] Since the inverter itself determines what kind of pattern to operate according to the load state, the start command terminal F
Full-automatic operation can be performed only by connecting an external operation command means to the W and COM terminals.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ターボ形ポンプ、ター
ボ形送風機などの回転機械を駆動する電動機をインバー
タにより制御するようにした装置及びその制御方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for controlling an electric motor for driving a rotary machine such as a turbo pump or a turbo blower by an inverter and a control method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】ターボ形ポンプ、ターボ形送風機などの
回転機械では、その給水量、風量は運転速度に比例し、
給水圧、風圧は運転速度の2乗に比例し、出力は運転速
度の3乗に比例する。このことは、負荷量が低下した
ら、運転速度を低下させても良いことを示しており、こ
れにより省エネルギーを図ることができるなどのメリッ
トがある。そこで、上記回転機械をインバータで駆動し
てやれば、回転速度が制御できるため、給水量、給水
圧、風量、風圧などを、負荷変動に応じて容易に制御で
きることになり、このため、今後、ますますインバータ
による速度制御が増えてくるものと考えられる。
2. Description of the Related Art In a rotary machine such as a turbo-type pump or a turbo-type blower, the amount of supplied water and the amount of air are proportional to the operating speed.
The feed water pressure and the wind pressure are proportional to the square of the operating speed, and the output is proportional to the cube of the operating speed. This means that the operating speed may be reduced when the load amount is reduced, which has an advantage that energy can be saved. Therefore, if the rotating machine is driven by an inverter, the rotation speed can be controlled, so that it is possible to easily control the water supply volume, water supply pressure, air volume, wind pressure, etc. according to load fluctuations. It is considered that speed control by inverter will increase.

【0003】そこで、これらのうち、回転機械として給
水装置のポンプを対象とし、これの運転にインバータを
使用した例を、図8〜図10により説明する。図8は給
水装置全体の構成を示したもので、この給水装置は、吸
込管1、ポンプ3、モータ4、給水管6、圧力タンク
7、仕切弁2−1、2−2、急閉式逆止め弁5、圧力セ
ンサ8、流量センサ10、それに圧力計9と、更に図示
されてないが、図10に示す制御装置とで構成されてい
る。
Then, among these, an example in which a pump of a water supply device is used as a rotary machine and an inverter is used for its operation will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows the configuration of the entire water supply device. This water supply device includes a suction pipe 1, a pump 3, a motor 4, a water supply pipe 6, a pressure tank 7, sluice valves 2-1, 2-2, and a quick-closing reverse type. It comprises a stop valve 5, a pressure sensor 8, a flow sensor 10, a pressure gauge 9, and a controller (not shown) shown in FIG.

【0004】図9は、この給水装置の運転特性を、縦軸
に圧力H、横軸に水量Qを取って示したもので、曲線A
はポンプの運転速度がNAのときのQ−H特性曲線であ
り、曲線B、Cはそれぞれ運転速度がNB、NCのときの
Q−H特性曲線である。ここで、H0は最大給水流量QA
を出した場合に、最高位水栓でも十分に水を使用するこ
とができるようにするのに必要な最低圧力(全揚程)であ
り、従って、ポンプ3としては、吐出圧力H0のもと
で、流量QAが可能な容量のポンプが必要である。な
お、実際のポンプの運転速度は無段階であるが、これら
の曲線A、B、Cは便宜上、段階的な速度での性能を示
したものである。ポンプ3は、図9に於いて、使用水量
がQA→QB→Oと変化した場合、イ(運転速度NA)、ロ
(運転速度NB)、ハ(運転速度NC)の各点で、一定の吐出
圧力H0を保って運転されるようになっている。
FIG. 9 shows the operating characteristics of this water supply system with the pressure H on the vertical axis and the water amount Q on the horizontal axis.
Is a Q-H characteristic curve when the operating speed of the pump is N A , and curves B and C are Q-H characteristic curves when the operating speed is N B and N C , respectively. Here, H 0 is the maximum water supply flow rate Q A
When issuing the a minimum pressure required to be able to sufficiently use water at highest faucet (total head), thus, as the pump 3, based on the discharge pressure H 0 Therefore, a pump having a capacity capable of the flow rate Q A is required. Although the actual pump operating speed is stepless, these curves A, B, and C show the performance at stepwise speeds for convenience. Pump 3, in FIG. 9, if the amount of water used is changed with Q A → Q B → O, Lee (operating speed N A), b
At each point of (operating speed N B ) and C (operating speed N C ), operation is performed while maintaining a constant discharge pressure H 0 .

【0005】図10は、前述した制御装置を示したもの
で、PWは電源、ELBは漏電しゃ断器、INVはイン
バータである。CONSはコンソールで、インバータI
NVの制御定数(例えば加減速時間、V/F特性など)の
設定部及び表示部である。次に、IMはポンプ駆動用の
電動機で、図8に示されているモータ4に対応する。そ
して、SSは起動用スイッチ、STXはリレー、CUは
制御ユニットである。また、制御ユニットCUは、マイ
クロプロセッサCPU、メモリM、入出力ポートPIO
−1、PIO−2、PIO−3、安定化電源AVR、デ
ジタル・アナログ変換器D/A、アナログ・デジタル変
換器A/D、それに定数設定部SWを備えている。
FIG. 10 shows the above-mentioned control device, in which PW is a power source, ELB is an earth leakage breaker, and INV is an inverter. CONS is a console and inverter I
These are a setting unit and a display unit for NV control constants (such as acceleration / deceleration time and V / F characteristics). Next, IM is an electric motor for driving the pump, and corresponds to the motor 4 shown in FIG. SS is a start switch, STX is a relay, and CU is a control unit. The control unit CU includes a microprocessor CPU, a memory M, and an input / output port PIO.
-1, PIO-2, PIO-3, stabilized power supply AVR, digital / analog converter D / A, analog / digital converter A / D, and constant setting unit SW.

【0006】この図8と図10の給水装置は、まず、仕
切弁2−2だけを閉じて、漏電しゃ断器ELBを投入
し、スイッチSSを閉じると、インバータINVの主電
源R、S、T端子に電力が供給され、リレーSTXの接
点が閉じ、同インバータINVのFW端子とCOM端子
が短絡され、さらに安定化電源AVRから制御ユニット
CUへ電源が供給されて運転準備が完了する。
In the water supply system of FIGS. 8 and 10, first, only the sluice valve 2-2 is closed, the earth leakage breaker ELB is turned on, and the switch SS is closed, so that the main power supplies R, S, T of the inverter INV are closed. Electric power is supplied to the terminals, the contacts of the relay STX are closed, the FW terminal and the COM terminal of the inverter INV are short-circuited, and further power is supplied from the stabilized power supply AVR to the control unit CU to complete the preparation for operation.

【0007】次に、この状態から仕切弁2−2が開か
れ、或いは未端需要家側で水が使用されていると、給水
圧力が低下するので、これが圧力センサ8で検出され
る。そして、この圧力センサ8が検出した圧力信号は、
変換器A/Dを介して入出力ポートPIO−2からCP
Uのレジスタに読込まれ、メモリMに格納される。
Next, if the sluice valve 2-2 is opened from this state, or if water is used on the end-end customer side, the water supply pressure decreases, and this is detected by the pressure sensor 8. The pressure signal detected by the pressure sensor 8 is
Input / output port PIO-2 to CP via converter A / D
It is read into the U register and stored in the memory M.

【0008】そして、この圧力が、予め定数設定部SW
により設定されメモリMに格納してある始動圧力より低
い場合には、CPUは、例えば図9に示す運転速度NC
を表わす信号を入出力ポートPIO−1より変換器D/
Aを介してインバータINVの速度入力端子O、Lに出
力する。そこで、インバータINVは、この運転速度N
Cの信号に対応した所定の周波数で所定の電圧を有する
3相交流電力をモータIMに出力し、ポンプ3を駆動す
る。こうして、ポンプ3は、運転速度NCで運転され
る。
Then, this pressure is preset in the constant setting unit SW.
If it is lower than the starting pressure set by the CPU and stored in the memory M, the CPU determines, for example, the operating speed N C shown in FIG.
From the input / output port PIO-1 to the converter D /
It outputs to the speed input terminals O and L of the inverter INV via A. Therefore, the inverter INV is
Three-phase AC power having a predetermined voltage at a predetermined frequency corresponding to the C signal is output to the motor IM to drive the pump 3. Thus, the pump 3 is operated at the operating speed N C.

【0009】この後、使用水量が変動して、給水圧力が
変動すると、前記したように圧力センサ8がこれを検出
し、これと、予め定数設定部SWにより設定し、メモリ
に格納してある吐出し目標圧力H0とがCPUで比較さ
れ、両者が等しくなるようCPUはインバータINVに
加減速指令を行い、これにより給水圧力をH0に一定に
保ってゆくものである。
Thereafter, when the amount of water used fluctuates and the water supply pressure fluctuates, the pressure sensor 8 detects this, as described above, and this is preset by the constant setting unit SW and stored in the memory. The discharge target pressure H 0 is compared by the CPU, and the CPU issues an acceleration / deceleration command to the inverter INV so that they are equal to each other, whereby the water supply pressure is kept constant at H 0 .

【0010】なお、このような装置の従来例には、特公
昭59−54797号、特公昭57−113992号、
特公昭59−65591号の各公報がある。
The conventional examples of such an apparatus include Japanese Patent Publication No. 59-54797, Japanese Patent Publication No. 57-113992,
There are various publications of Japanese Examined Patent Publication No. 59-65591.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、回転
機械の制御にインバータを使用するのは、圧力、風圧な
どの制御と、省エネルギー化のためであるが、このた
め、インバータは、どのような出力周波数と出力電圧で
運転されなければならないかを、外部からの指令により
決めなければならない。そこで、従来技術では、上記し
たように、制御ユニットCUを備えた制御装置を用い、
負荷状態に応じて、インバータINVを制御するように
なっている。
As described above, the use of an inverter for controlling a rotary machine is for controlling pressure and wind pressure and for saving energy. It must be determined by an external command whether the motor must be operated at an appropriate output frequency and output voltage. Therefore, in the related art, as described above, the control device including the control unit CU is used,
The inverter INV is controlled according to the load state.

【0012】しかして、この結果、従来技術では、マイ
コンを使用した高価な制御装置が必要であり、且つ、イ
ンバータとして速度入力端子O、Lを有するものが必要
になり、構成が複雑化して高価になってしまう。また、
負荷状態を検出する手段として、例えば、上記した給水
装置では、圧力センサや流量センサを用い、それらを配
管に取付けているが、これらは高価であり、それによる
取付作業工数の増加も製品コストを高めている。最近で
は、このような回転機械の小形化、装置全体のコストダ
ウンが強く要求される。
However, as a result, the conventional technique requires an expensive control device using a microcomputer, and requires an inverter having speed input terminals O and L, which complicates the structure and is expensive. Become. Also,
As a means for detecting the load state, for example, in the water supply device described above, a pressure sensor and a flow rate sensor are used and they are attached to the pipes, but these are expensive, which increases the number of installation work steps and increases the product cost. I am raising. Recently, there is a strong demand for downsizing of such rotary machines and cost reduction of the entire apparatus.

【0013】本発明の目的は、以下の通りである。The objects of the present invention are as follows.

【0014】1) インバータ速度指令入力端子O、Lを
省略し、複雑な周辺回路を設けなくても、インバータ自
身が負荷状態に合った最適な運転を行えるようにする。
1) The inverter speed command input terminals O and L are omitted so that the inverter itself can perform optimum operation according to the load state without providing a complicated peripheral circuit.

【0015】2) 周辺の制御回路を不要にし、簡単な回
路構成で、小形軽量、低コスト化を図る。
2) A peripheral circuit is not required, and a simple circuit configuration is used to achieve small size, light weight, and low cost.

【0016】3) インバータの起動指令端子FW、CO
M端子に、外部の運転指令手段を接続するだけで、全自
動運転ができるようにする。
3) Inverter start command terminals FW, CO
Only by connecting an external operation command means to the M terminal, fully automatic operation can be performed.

【0017】4) 負荷状態の検出と、どのようなパタ
ーンで運転するかをインバータ自身で行えるようにす
る。
4) The inverter itself can detect the load state and what kind of pattern the operation is performed.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明では、インバータ
を具備し、該インバータにより回転機械駆動用の電動機
を可変速制御する回転機械制御装置において、前記イン
バータの出力電流に対する出力周波数の関係を前記回転
機械の運転特性に合わせて記憶した記憶手段と、前記イ
ンバータの出力電流を検出する電流検出手段とを設け、
該電流検出手段により検出した電流値に対応した周波数
を前記記憶手段から読出して前記インバータの出力周波
数を制御するように構成したものである。
According to the present invention, in a rotary machine control device comprising an inverter, and a variable speed control of an electric motor for driving a rotary machine by the inverter, the relationship between the output current and the output frequency of the inverter is described above. A storage unit that stores the operating characteristics of the rotating machine and a current detection unit that detects the output current of the inverter are provided.
The frequency corresponding to the current value detected by the current detection means is read from the storage means to control the output frequency of the inverter.

【0019】従って、本発明は、好ましい実施態様によ
れば、次のようになる。インバータに対する外部からの
速度指令を不要とするため、内部に設けた記憶手段に、
予め速度指令のアルゴリズムを記憶しておき、これに基
いて速度指令を作成する。
Therefore, according to a preferred embodiment, the present invention is as follows. In order to eliminate the need for a speed command from the outside to the inverter,
The speed command algorithm is stored in advance, and the speed command is created based on this.

【0020】ここで言う速度指令のアルゴリズムとは、
予め負荷状態(インバータの内部状態量)に対応してイン
バータの速度を決定しておき、この関係に基いて、負荷
状態とインバータ速度を設定するコンソールがあり、こ
の設定したデータを格納する記憶手段があり、インバー
タ内部に負荷状態を検出する手段があって、記憶手段に
格納している負荷状態とインバータ速度との関係が検出
手段が検出した実際の負荷状態と実速度との関係が経時
変化とともに一致することを意味するものである。
The speed command algorithm referred to here is
There is a console that sets the inverter speed in advance according to the load status (internal quantity of the inverter), and based on this relationship, there is a console that sets the load status and the inverter speed, and a storage means that stores this set data. There is a means for detecting the load status inside the inverter, and the relationship between the load status stored in the storage means and the inverter speed changes with time as the relationship between the actual load status detected by the detection means and the actual speed. It means to match with.

【0021】負荷の運転開始が何を契機としているか
を、給水装置の場合には、圧力や流量の変化とし、これ
を外部からインバータに入力し、インバータは、この信
号の存在により運転を行い、信号がなければ停止するよ
うになっている。
In the case of the water supply device, what causes the start of operation of the load is a change in pressure or flow rate, which is input to the inverter from the outside, and the inverter operates according to the presence of this signal. If there is no signal, it will stop.

【0022】回転機械の負荷特性は、負荷の増大に伴っ
て右上りの曲線で表わされ、このことは回転数を変えて
も同じである。そこで、予め、運転負荷パターンとイン
バータ負荷電流変化(インバータ内部電流の変化に対応)
との関係を求めておき、これとインバータの速度(周波
数)とを関係付け、且つ、これに基いてアルゴリズム化
するのである。
The load characteristic of the rotating machine is represented by a curve in the upper right direction as the load increases, and this is the same even when the rotation speed is changed. Therefore, change the operating load pattern and the inverter load current in advance (corresponding to the change in the inverter internal current).
Is obtained, and this is related to the speed (frequency) of the inverter, and based on this, an algorithm is formed.

【0023】[0023]

【作用】インバータ外部の状態量と速度との関係に代え
て、インバータ内部の状態量と速度との関係を記憶する
記憶手段をインバータの内部に持ち、インバータの出力
電流に基づいてインバータの内部で速度指令が作成され
る。これによりインバータの外部からの速度指令が不要
になる。
In place of the relationship between the state quantity outside the inverter and the speed, a storage means for storing the relationship between the state quantity inside the inverter and the speed is provided inside the inverter, and inside the inverter based on the output current of the inverter. A speed command is created. This eliminates the need for a speed command from the outside of the inverter.

【0024】また好ましい実施態様では、インバータが
負荷状態に応じて、どんな速度で運転するかを、予めコ
ンソールから設定する。インバータ内部の記憶手段に
は、この設定したデータが格納されると共に、運転プロ
グラムが格納されている。インバータの負荷状態は、電
流検出手段により検出される。
Further, in a preferred embodiment, the speed at which the inverter operates according to the load condition is preset from the console. The storage means inside the inverter stores the set data and an operation program. The load state of the inverter is detected by the current detecting means.

【0025】また、インバータには、運転指令入力端子
としてFW、COM端子が設けてあり、これに信号が入
力されることにより、前述の設定条件に基いて運転が開
始される。回転機械を駆動する際には、前述したFW、
COM入力端子に圧力、流量などのセンサからの信号を
入力する。これにより回転機械の負荷状態と、これによ
って予め決めておいた速度に従った運転が得られる。
Further, the inverter is provided with FW and COM terminals as operation command input terminals, and signals are input to these terminals to start operation based on the above-mentioned set conditions. When driving a rotating machine, the above-mentioned FW,
Input signals from sensors such as pressure and flow rate to the COM input terminal. As a result, the operation according to the load condition of the rotating machine and the predetermined speed can be obtained.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明について、図示の実施例により
詳細に説明する。図1は本発明の一実施例で、例えば図
8に示した給水装置のモータ4を駆動するに好適な、イ
ンバータ装置100を構成したもので、図において、
R、S、Tは交流電源入力端子で、U、V、Wは出力端
子であり、この出力端子U、V、Wには、負荷となるモ
ータ4が接続されるものである。次に、インバータの主
回路は、商用交流電源からの電力を直流に変換するCN
V(コンバータ回路)と、直流電力を任意の周波数で任意
の電圧の交流電力に変換するINV(インバータ回路)と
で構成されている。なお、主回路の直流回路に接続され
ているSHは、電流検出用のシャントである。
The present invention will now be described in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, which constitutes an inverter device 100 suitable for driving the motor 4 of the water supply device shown in FIG. 8, for example.
R, S and T are AC power supply input terminals, U, V and W are output terminals, and a motor 4 as a load is connected to these output terminals U, V and W. Next, the main circuit of the inverter is a CN that converts electric power from the commercial AC power source into DC.
It is composed of a V (converter circuit) and an INV (inverter circuit) that converts DC power into AC power of an arbitrary voltage at an arbitrary frequency. SH connected to the DC circuit of the main circuit is a shunt for current detection.

【0027】つぎに、RSは電源投入時の突入電流抑制
用の抵抗、CBは平滑用のコンデンサ、CT1、CT2
は負荷電流を検出する電流検出手段で、負荷側のU及び
V相の電流を検出し、インバータの出力電流を表わす電
圧信号SV'を出力する働きをする。なお、CTは、カ
レントトランス(電流変成器)の略称であり、これにより
検出された電流の大きさを表わす電圧信号SV'は、変
換器A/Dによりディジタルデータに変換され、後で述
べるMCUに読込まれる。
Next, RS is a resistor for suppressing inrush current when the power is turned on, CB is a smoothing capacitor, CT1, CT2.
Is a current detecting means for detecting a load current, and has a function of detecting the U- and V-phase currents on the load side and outputting a voltage signal SV ′ representing the output current of the inverter. Note that CT is an abbreviation for a current transformer (current transformer), and a voltage signal SV ′ representing the magnitude of a current detected by the current transformer is converted into digital data by a converter A / D, which will be described later in an MCU. Read by.

【0028】INVはトランジスタモジュールなどで構
成され、後で述べる点弧回路と電流制御回路Gからの指
令により変換動作を行い、CNVからの直流電力を、所
望の周波数で所望の電圧の交流電力に変換し、モータ4
に供給する働きをする。MCUはインバータ装置を監
視、制御するためのマイクロコンピュータで、例えばワ
ンチップマイコンなどで構成されている。次に、AVR
は安定な直流制御電源を供給するための安定化電源、C
ONSはコンソール、LCDは表示回路であり、ここ
で、コンソールCONSは、負荷特性を設定したり、イ
ンバータの加減速時間、V/F特性(インバータの出力
電圧と周波数の関係比)などを設定するのに使用され、
LCDは、入力操作の指示や入力すべきデータ、或いは
出力データなどを表示する働きをする。
The INV is composed of a transistor module, etc., and performs a conversion operation in accordance with a command from an ignition circuit and a current control circuit G, which will be described later, to convert the DC power from the CNV into AC power of a desired voltage at a desired frequency. Convert and motor 4
It works to supply to. The MCU is a microcomputer for monitoring and controlling the inverter device, and is composed of, for example, a one-chip microcomputer. Next, AVR
Is a stabilized power supply for supplying a stable DC control power supply, C
ONS is a console and LCD is a display circuit. Here, the console CONS sets load characteristics, acceleration / deceleration time of the inverter, V / F characteristics (ratio of output voltage and frequency of the inverter). Used to
The LCD functions to display an instruction of input operation, data to be input, output data, or the like.

【0029】なお、FW及びCOMは、上記したように
運転指令端子で、これら端子間が短絡されることによ
り、フォトカプラFTC、抵抗R1、R2、ダイオード
D1、D2、それにコンデンサC1などからなる入力回
路を介してMCUに信号が入力されるようになってい
る。
FW and COM are operation command terminals as described above, and by short-circuiting these terminals, an input composed of a photocoupler FTC, resistors R1 and R2, diodes D1 and D2, a capacitor C1 and the like. A signal is input to the MCU via the circuit.

【0030】図1から明らかなように、まず、MCU
は、A/Dを介して、負荷電流検出手段CT1、CT2
からのインバータの出力電流を表わす電圧信号データ
を、信号端子CN0とCN1から読込む。一方、MCUに
対する運転指令信号は、上記したように、端子FW、C
OM間が短絡されたことにより与えられ、これによりフ
ォトカプラFTCがONされると、抵抗R2の下端の電
位レベルがHからLになり、これが信号端子PN5から
読込まれるようになっている。
As is apparent from FIG. 1, first, the MCU
Is load current detecting means CT1, CT2 via A / D.
The voltage signal data representing the output current of the inverter from is read from the signal terminals CN 0 and CN 1 . On the other hand, the operation command signal to the MCU is, as described above, the terminals FW and C.
When the photocoupler FTC is turned on by the short circuit between the OMs, the potential level at the lower end of the resistor R2 changes from H to L, which is read from the signal terminal PN5.

【0031】そして、MCUは、信号端子SG1を介し
て点弧回路にインバータ周波数を指令し、さらに、信号
端子SG2を介して電流制御回路Gを駆動し、インバー
タ出力電圧を制御する。
Then, the MCU commands the inverter frequency to the ignition circuit via the signal terminal SG1, and further drives the current control circuit G via the signal terminal SG2 to control the inverter output voltage.

【0032】この図1の実施例によるインバータ装置1
00を、上記したように、給水装置に適用した場合に
は、図2に示すようになり、運転指令手段として、圧力
検出手段の接点PSと、流量検出手段の接点FSをイン
バータ装置100のFW端子とCOM端子の間に接続す
るだけで済み、極めて簡単な回路構成となっている。
Inverter device 1 according to the embodiment of FIG.
When 00 is applied to the water supply device as described above, it becomes as shown in FIG. 2, and the contact PS of the pressure detection means and the contact FS of the flow rate detection means are connected to the FW of the inverter device 100 as the operation command means. Only the connection between the terminal and the COM terminal is required, and the circuit configuration is extremely simple.

【0033】圧力検出手段は所定の圧力で動作するスイ
ッチでよく、その接点PSはNO接点、つまり常開接点
であり、給水装置の給水圧力が所定値、例えばH0以下
になったときに閉じるものである。次に、流量検出手段
は、所定の流量で動作するスイッチでよく、その接点F
SはNC接点、つまり常閉接点で、ポンプから送り出さ
れる水の流量が所定値以上になったときに開くものであ
る。なお、上記したように、ELBは漏電しゃ断器で、
このELBが投入されることにより、給水装置は運転可
能な状態にされる。
The pressure detecting means may be a switch which operates at a predetermined pressure, and its contact PS is a NO contact, that is, a normally open contact, and is closed when the water supply pressure of the water supply device becomes a predetermined value, for example, H 0 or less. It is a thing. Next, the flow rate detecting means may be a switch that operates at a predetermined flow rate, and its contact point F
S is an NC contact, that is, a normally-closed contact, which opens when the flow rate of water sent from the pump exceeds a predetermined value. As mentioned above, ELB is an earth leakage breaker,
When the ELB is turned on, the water supply device can be operated.

【0034】従って、この実施例では、ELBが投入さ
れた後、給水圧力H0以下になっていれば、ポンプの運
転が開始され、給水圧力H0を越えると停止されること
になる。そして、何らかの理由により、給水量が異常に
増加したときには、ポンプの運転は直ちに停止されるよ
うになっている。
Therefore, in this embodiment, after the ELB is turned on, if the feedwater pressure H 0 or less is reached, the pump operation is started, and if the feedwater pressure H 0 is exceeded, it is stopped. When the water supply amount increases abnormally for some reason, the pump operation is immediately stopped.

【0035】図3は、本発明の実施例が適用対象とする
ことができるポンプ装置の代表的モデルについての性能
曲線図であるが、これに、インバータの出力電流を表わ
す電圧値SVを縦軸にとり、これをポンプの負荷状態を
示すものとして示したものである。なお、同図に於い
て、図9と同一符号で示すものは同じものであるから説
明を省くことにする。
FIG. 3 is a performance curve diagram of a typical model of a pump device to which the embodiment of the present invention can be applied, in which the voltage value SV representing the output current of the inverter is plotted on the vertical axis. This is shown as showing the load state of the pump. Note that, in this figure, the same reference numerals as those in FIG. 9 are the same, so the description thereof will be omitted.

【0036】この図3に於いて、Q1は、このポンプに
よる給水系で所望される最大使用水量で、同様にHT
は、この最大使用水量Q1を流すの必要な揚程であり、
図中にイ点で示すように、実揚程Haと所要未端圧力H
p、それに配管損失Hfを含んでいる。従って、ポンプ
としては、運転速度N1(通常は最高速度)のもとで、最
大使用水量Q1、全揚程HTを満足するQ−H性能曲線
Aを有するものを選定する必要がある。
In FIG. 3, Q1 is the maximum amount of water used in the water supply system by this pump, and is also HT.
Is the required head for flowing this maximum water consumption Q1,
As shown by point a in the figure, the actual lift Ha and the required unend pressure H
p, and the piping loss Hf is included therein. Therefore, it is necessary to select a pump having a QH performance curve A that satisfies the maximum water consumption Q1 and the total head HT under the operating speed N1 (usually the maximum speed).

【0037】次に、L1は、この給水系に水を流した場
合の配管損失曲線(ロード曲線)であり、負荷状態を圧力
Hと水量Qで示したものである。このロード曲線L1
は、以下のようにして描ける。まず、使用水量Q3(水
量0)のときは、配管損失Hfは0であるから、座標ハ
が定まり、次に使用水量Q2では、必要な全揚程はH1
(配管損失Hf=H1−(Hp+Ha))になるので、座標ロ
が定まる。従って、これらの座標ハ、ロ、イを結ぶこと
により、図示のように、ロード曲線L1が求まるのであ
る。
Next, L1 is a pipe loss curve (load curve) when water is supplied to this water supply system, and shows the load state by the pressure H and the water amount Q. This road curve L1
Can be drawn as follows. First, when the amount of water used Q3 (water amount 0), the piping loss Hf is 0, so the coordinate c is determined, and then, with the amount of water used Q2, the required total head is H1.
Since (Piping loss Hf = H1- (Hp + Ha)), the coordinate B is determined. Therefore, by connecting these coordinates c, b, and a, the load curve L1 is obtained as shown in the figure.

【0038】そして、ポンプは、使用水量(負荷)がQ1
→Q2→Q3と変化した場合、その運転状態は、ロード
曲線L1上をイ(Q1、H0)点→ロ(Q2、H1)点→ハ
(Q3、H2)点と移動する。
The pump has a water consumption (load) of Q1.
→ When Q2 → Q3 changes, the operating state is on the load curve L1 at point (Q1, H0) → point (Q2, H1) → ha
Move to point (Q3, H2).

【0039】ところで、このようなポンプの負荷状態の
変化に伴い、当然、インバータの負荷状態も変化し、出
力電流が変化するので、電流検出手段CT1、CT2か
ら検出されてくる実電流検出電圧SV'も変化する。そ
こで、この電圧SVの変化を、ロード曲線L1と関連付
けて示したのが図3のロード曲線L2である。
By the way, as the load state of the pump changes, the load state of the inverter naturally changes, and the output current changes. Therefore, the actual current detection voltage SV detected by the current detecting means CT1 and CT2 is changed. 'Also changes. Therefore, it is the load curve L2 in FIG. 3 that shows the change in the voltage SV in association with the load curve L1.

【0040】このロード曲線L2は、上記したように、
インバータの出力電流を表わす電圧SVを縦軸に取って
示したもので、曲線Dはポンプの運転速度をN1に固定
した状態で使用水量をQ1→Q2→Q3と変化させた場
合のQ−SV曲線を示し、同様に、曲線E、Fは、それ
ぞれポンプの運転速度をN2、N3に固定した状態で、
使用水量を同様に変化させた場合のQ−SV曲線であ
る。
This load curve L2 is, as described above,
The voltage SV representing the output current of the inverter is plotted on the vertical axis, and the curve D is the Q-SV when the amount of water used is changed from Q1 to Q2 to Q3 with the operating speed of the pump fixed at N1. Similarly, the curves E and F show curves with the pump operating speeds fixed at N2 and N3, respectively.
It is a Q-SV curve when the amount of water used is changed similarly.

【0041】従って、このロード曲線L2は、座標ニ、
ホ、ヘを結ぶことにより求まるが、このとき、ロード曲
線L1上の座標イに対して、ロード曲線L2上の座標ニ
が対応しており、同様に座標ロに対しては座標ホが、そ
して座標ハに対しては座標ヘがそれぞれ対応している。
Therefore, the load curve L2 is the coordinate d,
It can be obtained by connecting E and F. At this time, the coordinate A on the road curve L1 corresponds to the coordinate D on the road curve L2, and similarly, the coordinate E for the coordinate B and the coordinate E for the coordinate B The coordinates C correspond to the coordinates C, respectively.

【0042】換言すると、使用水量Q1のとき、インバ
ータの出力周波数が運転速度N1に対応した値で、イン
バータの電流検出電圧SV'が目標値SV1になってい
れば、給水系が要求している所望の圧力HTが満足され
ていることを意味している。
In other words, when the amount of water used is Q1, if the output frequency of the inverter is a value corresponding to the operating speed N1 and the current detection voltage SV 'of the inverter is the target value SV1, the water supply system requires it. This means that the desired pressure HT is satisfied.

【0043】同様に、使用水量がQ2のときは、インバ
ータによるポンプの運転速度がN2で、電流検出手段の
電流検出電圧SV'が目標値SV2になるように運転す
れば、給水系が要求している所望の圧力H1が満足され
ており、さらに使用水量Q3、運転速度N3、電流検出
手段の電圧SV'が目標値SV3であれば、給水圧力H
2が満足されていることになる。
Similarly, when the amount of water used is Q2, if the operation speed of the pump by the inverter is N2 and the current detection voltage SV 'of the current detection means is operated to the target value SV2, the water supply system will request. If the desired pressure H1 is satisfied, and the amount of water used Q3, the operating speed N3, and the voltage SV 'of the current detecting means are the target value SV3, the feed water pressure H
2 is satisfied.

【0044】そこで、電圧SVと運転速度Nとの関係
が、このロード曲線L2に一致するように、電流検出手
段で検出した実電流検出電圧SV'に対応してインバー
タの運転速度N、つまり出力周波数を制御してやれば、
インバータ装置100の外部から、給水圧力Hや、給水
量Qを入力することなく、ポンプの運転状態をロード曲
線L1に沿って制御することができることになる。
Therefore, in order that the relationship between the voltage SV and the operating speed N coincides with the load curve L2, the operating speed N of the inverter, that is, the output, corresponds to the actual current detection voltage SV 'detected by the current detecting means. If you control the frequency,
This means that the operating state of the pump can be controlled along the load curve L1 without inputting the water supply pressure H or the water supply amount Q from the outside of the inverter device 100.

【0045】そこで、この実施例では、コンソールCO
NSを用い、このロード曲線L2に合わせて、電流目標
値SVと運転速度Nとの関係を関数として、或いはテー
ブルとして、予めインバータ装置100のMCU内のメ
モリに設定記憶しておき、電流検出手段で検出した実電
流検出電圧SV'が、記憶してある電流目標値SVに一
致するように、インバータの運転速度N、すなわち出力
周波数を制御するようになっており、この結果、インバ
ータ装置100の外部から、給水圧力Hや、給水量Qを
入力することなく、ポンプの運転状態がロード曲線L1
に沿って制御されるようにしてある。
Therefore, in this embodiment, the console CO
Using NS, the relationship between the target current value SV and the operating speed N is set as a function or as a table in advance in the memory in the MCU of the inverter device 100 in accordance with the load curve L2, and the current detection means is used. The operating speed N of the inverter, that is, the output frequency, is controlled so that the actual current detection voltage SV ′ detected in step S1 matches the stored current target value SV. Without inputting the water supply pressure H or the water supply amount Q from the outside, the pump operating condition is the load curve L1.
It is controlled according to.

【0046】例えば、図3において、いま、実電流検出
電圧SV'=目標値SV3であったら、このときは、ポ
ンプの運転速度N=N3になるように、インバータの出
力周波数を制御し、以下、同様に、電圧SV'=目標値
SV2のときは運転速度N=N2になるように、そして
電圧SV'=目標値SV3なら運転速度N=N2になる
ように、それぞれインバータの出力周波数を制御してや
るのである。
For example, in FIG. 3, if the actual current detection voltage SV '= target value SV3, the output frequency of the inverter is controlled so that the pump operating speed N = N3 at this time. Similarly, the output frequency of the inverter is controlled so that the operating speed N = N2 when the voltage SV ′ = the target value SV2 and the operating speed N = N2 when the voltage SV ′ = the target value SV3. I will do it.

【0047】ところで、これらの特性は、ポンプ特有の
性能であり、個々のポンプにより異なる。そこで、この
実施例では、予めそれぞれのポンプについて、使用水量
に応じた所望圧力との関係(配管抵抗曲線L1)に対応し
て、運転速度Nとインバータの負荷電流の検出電圧SV
との関係(ロード曲線L2)を求めておき、このロード曲
線L2に基いて、ポンプをどのように運転させるかを、
コンソールCONSを用いて決定しておき、インバータ
装置100のMCU内のメモリに設定記憶しておくので
ある。
By the way, these characteristics are performances peculiar to the pump, and differ depending on the individual pump. Therefore, in this embodiment, for each pump, the operating speed N and the detection voltage SV of the load current of the inverter are corresponding to the relationship (piping resistance curve L1) with the desired pressure according to the amount of water used in advance.
The relationship (load curve L2) is calculated in advance, and how to operate the pump based on this load curve L2
It is determined using the console CONS and set and stored in the memory in the MCU of the inverter device 100.

【0048】このときの設定結果の例を表1に示す。Table 1 shows an example of the setting result at this time.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】この表1は、予めモデルA、B、C…の各
ポンプについて、前述のように、図1に示すコンソール
CONSにより設定したデータの例を示したものであ
る。なお、この例では、給水量を3点で捉えたデータと
なっているが、更に多くデータ数を任意に選んで記憶す
れば、より細かな制御が得られるので、実際には、もっ
と多くの点でデータを用意しておく方が望ましく、従っ
て、3点に限定されるものではない。
Table 1 shows an example of data set in advance by the console CONS shown in FIG. 1 for each pump of models A, B, C ... As described above. In addition, in this example, the data is obtained by capturing the water supply amount at three points. However, if more data is arbitrarily selected and stored, finer control can be obtained. It is preferable to prepare the data at points, and the number of points is not limited to three.

【0051】ここで、モデルAを例にとって説明する
と、流量Q1、圧力H0のとき、速度N1に対しては速
度NA1が、そして電圧SV1に対しては電圧SVA1
が、それぞれ記憶される。以下、同様に、流量Q2、圧
力H2のとき、速度N2にはNA2、電圧SV2にはS
VA2が記憶され、流量Q3、圧力H3のとき、速度N
3にはNA3、電圧SV2にはSV3が記憶されるので
ある。
Taking the model A as an example, when the flow rate is Q1 and the pressure is H0, the speed NA1 is the speed N1 and the voltage SVA1 is the voltage SV1.
Are stored respectively. Similarly, when the flow rate is Q2 and the pressure is H2, NA2 is for speed N2 and S is for voltage SV2.
When VA2 is stored, flow rate Q3 and pressure H3, speed N
3 is stored in NA3 and voltage SV2 is stored in SV3.

【0052】次に、図4は、本発明の実施例における制
御のアルゴリズムを説明するため、代表的モデルについ
て、図3に示した特性図を拡大して示したもので、い
ま、便宜上、ポンプの運転状態が、使用水量Q1、所要
圧力H01、運転速度N1で、ロード曲線L1上の座標
1(Q1、H01)にあるものとする。このとき、ロード
曲線L2上では、当然、インバータの運転速度N1、負
荷電流値電圧SV1で座標6(N1、SV1)で運転され
ていることになる。
Next, FIG. 4 is an enlarged view of the characteristic diagram shown in FIG. 3 for a representative model for explaining the control algorithm in the embodiment of the present invention. It is assumed that the operating state is the amount of water used Q1, the required pressure H01, the operating speed N1, and the coordinate 1 (Q1, H01) on the load curve L1. At this time, naturally on the load curve L2, the inverter is operating at the operating speed N1 and the load current value voltage SV1 at coordinates 6 (N1, SV1).

【0053】次に、この状態で、使用水量がQ1からQ
5に減少した場合のアルゴリズムを考えてみる。 初期値 図4から、運転速度N1のときの負荷電流目標値はSV
1、運転速度N2のときの負荷電流目標値はSV2、運
転速度N3のときの負荷電流目標値はSV3となるよう
に、それぞれN1とSV1、N2とSV2、N3とSV
3を対応させて記憶する(表1に相当するテーブルを記
憶する)。或いは、ロード曲線L2の関数として、 SV=f(N)…………(1) を前述したMCUのメモリに格納しておく。
Next, in this state, the amount of water used changes from Q1 to Q.
Consider the algorithm when it is reduced to 5. Initial value From FIG. 4, the load current target value at the operating speed N1 is SV.
1. N1 and SV1, N2 and SV2, N3 and SV, so that the load current target value at operating speed N2 is SV2 and the load current target value at operating speed N3 is SV3.
3 are stored in association with each other (a table corresponding to Table 1 is stored). Alternatively, as a function of the load curve L2, SV = f (N) ... (1) is stored in the memory of the above-mentioned MCU.

【0054】 使用水量Q1→Q5に変化 運転速度がN1であるから、図4のポンプ特性曲線A上
の座標1は座標2に移動し、これに伴い、インバータ負
荷実電流が曲線D上の座標6(N1、SV1)から座標7
(N1、SV1')に移動する。そこで、インバータ負荷
実電流検出電圧SV1'を検出する。 目標値であるSV1と、検出したSV1'とを比較 この結果は、SV1>SV1'であるから、現在の速度
NからΔN(速度制御の最小分解能、例えば1bit)だけ
減速する。しかして、SV1=SV1'であれば現在の
速度Nをそのまま維持し、他方、SV1>SV1'であ
れば、現在の速度NからΔNだけ増速するのである。
The amount of water used changes from Q1 to Q5. Since the operating speed is N1, the coordinate 1 on the pump characteristic curve A in FIG. 4 moves to the coordinate 2 and, along with this, the inverter load actual current is the coordinate on the curve D. Coordinate 7 from 6 (N1, SV1)
Move to (N1, SV1 '). Therefore, the inverter load actual current detection voltage SV1 'is detected. The target value SV1 is compared with the detected SV1 ′. Since the result is SV1> SV1 ′, the current speed N is decelerated by ΔN (minimum resolution of speed control, for example, 1 bit). Then, if SV1 = SV1 ′, the current speed N is maintained as it is, while if SV1> SV1 ′, the current speed N is increased by ΔN.

【0055】この状態では、運転速度はN4(N1−Δ
N→N4)となるので、ポンプの性能曲線はA'に移り、
座標は2から3に移動する。また、運転速度Nと負荷電
流電圧SVの特性曲線はDからD'に移り、座標は7(N
1、SV1')から8(N4、SV4')に移動する。
In this state, the operating speed is N4 (N1-Δ
N → N4), the performance curve of the pump moves to A ',
The coordinates move from 2 to 3. Further, the characteristic curve of the operating speed N and the load current voltage SV shifts from D to D ', and the coordinates are 7 (N
From 1, SV1 ') to 8 (N4, SV4').

【0056】この運転速度N4に於ける負荷電流目標値
は、前述の(1)式から、 SV=f(N4)≡SV4 が得られる。ここで、併せて実負荷実電流検出電圧SV
4'を検出する。
The target value of the load current at this operating speed N4 is SV = f (N4) ≡SV4 from the above equation (1). Here, in addition, the actual load actual current detection voltage SV
4'is detected.

【0057】 目標値である電圧SV4と、検出した
電圧SV4'と比較 この結果は、SV4>SV4'であるから、さらに現在
の速度からΔNだけ減じる。これにより、運転速度はN
5(N4−ΔN→N5)となるので、ポンプ性能曲線は
A”となり、座標は曲線A”上の4へ移動し、N−SV
曲線はD”となり、座標8(N4、SV4')から座標9
(N5、SV5')に移動する。
Comparison of the target voltage SV4 with the detected voltage SV4 ′ Since this result is SV4> SV4 ′, ΔN is further subtracted from the current speed. As a result, the operating speed is N
Since 5 (N4-ΔN → N5), the pump performance curve becomes A ″, and the coordinates move to 4 on the curve A ″, and N-SV
The curve becomes D ", and coordinate 8 (N4, SV4 ') to coordinate 9
Move to (N5, SV5 ').

【0058】そして、この運転速度N4に於ける目標負
荷電流は、(1)式から、 SV=f(N5)≡SV5 として得られる。ここでも、併せて負荷実電流電圧SV
5'を検出する。
Then, the target load current at the operating speed N4 is obtained from the equation (1) as SV = f (N5) ≡SV5. Again, the actual load voltage SV
5'is detected.

【0059】 再び目標値であるSV5と、検出した
SV5'と比較 この結果はSV5>SV5'であり、詳細な説明は省く
が、前述の要領により、ΔNだけ減速し、配管抵抗曲線
L1上では座標5に、負荷ロード曲線L2上では座標1
0に収束する。
The target value SV5 is again compared with the detected SV5 ′. The result is SV5> SV5 ′, and a detailed explanation is omitted, but according to the above-mentioned procedure, the speed is reduced by ΔN, and on the pipe resistance curve L1. Coordinate 5 and coordinate 1 on the load load curve L2
Converges to 0.

【0060】この結果、運転速度はN6となり、目標電
圧はSV6(f=(N6))となって、検出した負荷実電流
電圧SV6'と一致する。よって、SV6'=SV6とな
り、この使用量Q5の状態では、運転速度N6で安定す
る。
As a result, the operating speed becomes N6 and the target voltage becomes SV6 (f = (N6)), which matches the detected actual load voltage SV6 '. Therefore, SV6 '= SV6, and in the state of this usage amount Q5, the operation speed becomes stable at N6.

【0061】図5、図6、それに図7は、前述のアルゴ
リズムを具現化するためのフローチャートで、上記実施
例では、これに基づいたプログラムが、予め制御装置1
00のMCU内のメモリに記憶してある。まず、図5に
於いて、ステップ100で前述したアルゴリズムの初期
設定を実行する。この後、ステップ101で割込み待処
理を実行する。
FIG. 5, FIG. 6 and FIG. 7 are flow charts for embodying the above-mentioned algorithm. In the above embodiment, a program based on this is used in advance by the controller 1
00 in the memory of the MCU. First, in FIG. 5, the initial setting of the algorithm described above is executed in step 100. Then, in step 101, an interrupt waiting process is executed.

【0062】割込みが掛ると、図6に示す処理を実行す
る。この割込み処理は、制御装置100内の表示回路L
CDに対する表示処理で、例えばタイマ割込み等で実施
されるもので、まず、ステップ201で、コンソールC
ONSのモード確認を行い、ステップ202〜204で
は、何れの表示モードにされているか判定し、この判定
結果に基いて、例えばステップ205では、負荷実電流
表示、ステップ206で出力電圧表示、ステップ207
では周波数表示を行う。
When an interrupt occurs, the processing shown in FIG. 6 is executed. This interrupt processing is performed by the display circuit L in the control device 100.
This is a display process for a CD, which is executed by, for example, a timer interrupt. First, in step 201, the console C
The ONS mode is confirmed, and in steps 202 to 204 it is determined which display mode is used. Based on the result of this determination, for example, in step 205 the actual load current is displayed, in step 206 the output voltage is displayed, and in step 207.
Then, the frequency is displayed.

【0063】ステップ202で判定した結果、表示モー
ドでなかったときはステップ208へ進み、ここで、定
数設定モードか否か判定し、定数設定モードであればス
テップ209へ進み、表1に基いて、運転速度と負荷電
流との関係を、例えばN1=SV1、N3=SV3など
の各種データとして設定し、関数SV=f(N)((1)式)
を求めてメモリに記憶しておく。また、このとき、他の
定数として、インバータの運転上必要なデータ、すなわ
ち、最低速度(最低周波数)、最高速度(最高周波数)、V
/F特性、インバータ加速時間(周波数増加速度)、減速
時間(周波数低下速度)等を設定する。そして、設定が終
了したら、フラグSET=OFFHと設定する。これが
終了したらステップ210で、割込みから復帰され、図
5のステップ101へ戻る。
If the result of determination in step 202 is that the mode is not the display mode, step 208 is proceeded to, where it is determined whether or not it is the constant setting mode, and if it is the constant setting mode, step 209 is proceeded to, based on Table 1. , The relationship between the operating speed and the load current is set as various data such as N1 = SV1, N3 = SV3, and the function SV = f (N) (equation (1))
Is stored in the memory. At this time, as other constants, data necessary for the operation of the inverter, that is, the minimum speed (minimum frequency), the maximum speed (maximum frequency), V
/ F characteristics, inverter acceleration time (frequency increase speed), deceleration time (frequency decrease speed), etc. are set. Then, when the setting is completed, the flag SET = OFFH is set. When this is completed, the interrupt is restored in step 210, and the process returns to step 101 in FIG.

【0064】次に、ステップ101からステップ102
へ進み、ここでフラグSET=OFFHであるか判定
し、OFFHでなければ、定数設定が終了するまで、ス
テップ101をループする。そして、このループの実行
中に、図7に示すINT1の割込み処理を実行する。
Next, steps 101 to 102
Then, it is determined whether the flag SET = OFFH or not, and if it is not OFFH, step 101 is looped until the constant setting is completed. Then, during the execution of this loop, the INT1 interrupt processing shown in FIG. 7 is executed.

【0065】いま、例えば図2のELBが投入されるな
どの操作により、外部から運転指令がなされた後、図2
に示す圧力検出手段の接点PSと、流量検出手段の接点
FSが閉路されたとするとすると、始動条件が確立し、
インバータ装置100の端子FWとCOMが短絡され、
図1に示すフォトカプラFTCがONして、MCUの端
子PN5が“L”となる。
Now, after an operation command is issued from the outside by an operation such as turning on the ELB shown in FIG.
Assuming that the contact PS of the pressure detecting means and the contact FS of the flow rate detecting means are closed, the starting condition is established,
The terminals FW and COM of the inverter device 100 are short-circuited,
The photocoupler FTC shown in FIG. 1 is turned on, and the terminal PN5 of the MCU becomes "L".

【0066】そこで、図7の処理において、ステップ2
13でのPN5のビットチェック実行結果、215ステ
ップへ進み、ここで運転可能状態を示すSTART=O
FFHを実行する。そうでなければステップ214でS
TART=00Hを実行し、ステップ216でこのルー
プを抜け、図5のステップ102に戻る。
Therefore, in the processing of FIG. 7, step 2
PN5 bit check execution result in 13 proceeds to step 215, where START = O indicating the operable state
Perform FFH. Otherwise, in step 214, S
TART = 00H is executed, the loop is exited in step 216, and the process returns to step 102 in FIG.

【0067】図5に戻ったら、次に、ステップ103で
START=OFFHを判定し、00Hであれば、判定
結果がOFFHとなるまでステップ103→ステップ1
01→ステップ102→ステップ103を実行する。そ
して、ステップ103でOFFHとなったら、ここで始
動条件が確立したものと見做し、ステップ104に進
み、ここで初期速度、例えばN=N5で運転を始め、こ
のときの負荷電流目標値SV=SV1と設定し、メモリ
に格納する。
Returning to FIG. 5, next, in step 103, START = OFFH is judged. If 00H, step 103 → step 1 until the judgment result becomes OFFH.
01-> step 102-> step 103 is executed. Then, if it becomes OFFH in step 103, it is considered that the starting condition is established here, and the process proceeds to step 104, in which the operation is started at an initial speed, for example N = N5, and the load current target value SV at this time is started. = SV1 is set and stored in the memory.

【0068】次にステップ105で、電流検出手段CT
1、CT2から負荷電流の取り込みを行い、CT1、C
T2の平均した検出結果を実電流電圧SV'とする。続
いて、次の106ステップで、目標値であるSVと、い
ま検出した値SV'とを比較し、比較した結果、次の条
件ジャンプを実行する。
Next, at step 105, the current detecting means CT
Load current from CT1 and CT2, CT1 and C
Let the averaged detection result of T2 be the actual current voltage SV '. Then, in the next step 106, the target value SV is compared with the value SV ′ just detected, and as a result of the comparison, the next conditional jump is executed.

【0069】 SV>SV’→ステップ107にジャンプ SV=SV’→ステップ111にジャンプ SV<SV’→ステップ109にジャンプ まず、ステップ107では、前述したアルゴリズムの通
り、現在の運転速度よりΔN(最小分解能)だけ減じて
(N−ΔN→N)にする減速処理を実行する。他方、ステ
ップ108では、変速後の運転速度に基いて、次の目標
値となる負荷電流を、(1)式により求め、新しい値に更
新する処理、すなわち、 SV=f(N−ΔN)→新しい負荷電流目標値SV にする処理を実行し、次のステップ111へ進む。ま
た、ステップ109では、ステップ107での処理とは
反対に、ΔNによる増速処理(N+ΔN→N)を実行し、
続くステップ110で、この増速処理後の運転速度から
SV=f(N+ΔN)による目標値の更新、すなわち、 SV=f(N+ΔN)→新しい負荷電流目標値SV にする処理を実行する。
SV> SV ′ → jump to step 107 SV = SV ′ → jump to step 111 SV <SV ′ → jump to step 109 First, in step 107, according to the algorithm described above, ΔN (minimum from the current driving speed) (Resolution)
The deceleration process for changing to (N-ΔN → N) is executed. On the other hand, in step 108, the load current, which is the next target value, is calculated based on the operating speed after shifting and is updated to a new value, that is, SV = f (N−ΔN) → A process for setting a new load current target value SV is executed, and the process proceeds to the next step 111. Further, in step 109, contrary to the processing in step 107, the speed increasing process (N + ΔN → N) by ΔN is executed,
In the following step 110, the target value is updated by SV = f (N + ΔN) from the operating speed after this acceleration processing, that is, SV = f (N + ΔN) → the new load current target value SV is executed.

【0070】ステップ111では、制御系の安定に必要
な所定時間Δtの待ち時間処理を実行後、ステップ11
2でSTART=00Hか否か判定し、00Hならばス
テップ113で停止処理を実行してからステップ102
へ進み、00Hでなければステップ105に戻り、これ
以降の処理を実行するのである。以上により、アルゴリ
ズムで説明したように、所定値に収束する動作が得られ
る。
In step 111, after waiting time processing for a predetermined time Δt necessary for stabilizing the control system is executed, step 11
In step 2, it is determined whether or not START = 00H. If it is 00H, the stop process is executed in step 113, and then step 102
If it is not 00H, the process returns to step 105 and the subsequent processing is executed. As described above, as described in the algorithm, the operation of converging to the predetermined value can be obtained.

【0071】従って、以上に説明した実施例によれば、
以下に列挙する効果が得られる。インバータの外部から
の速度指令入力端子及び、速度指令に必要な回路が省略
できるので、周辺の複雑な制御回路が不要となり、低コ
スト化、小形軽量化が実現でき、回路簡略化による大き
な信頼性の向上が得られる。
Therefore, according to the embodiment described above,
The following effects can be obtained. Since the speed command input terminal from the outside of the inverter and the circuit necessary for speed command can be omitted, a complicated control circuit in the periphery is not required, and cost reduction, miniaturization and weight reduction can be realized, and great reliability due to circuit simplification. Can be obtained.

【0072】予めポンプとインバータ特性の関係に基い
て、運転負荷状態に対応したロード曲線を決定してお
き、コンソールにより、インバータに直接設定して記憶
し、実際の負荷状態はインバータの負荷電流検出手段に
より検出し、この検出した負荷実電流と前記した設定し
た負荷状態(ロード曲線)とが一致するように制御するの
で、回転機械に最適な運転が可能となる。そして、これ
らの結果、簡単な運転指令手段で全自動運転が可能にな
る。
The load curve corresponding to the operating load state is determined in advance based on the relationship between the pump and the inverter characteristics, and is directly set and stored in the inverter by the console. The actual load state is detected by the load current detection of the inverter. Since the actual load current detected by the means is controlled so that the detected load actual current and the set load state (load curve) match, optimum operation of the rotating machine becomes possible. As a result of these, fully automatic operation becomes possible with simple operation command means.

【0073】また、この回転機械を冷却水用等の補機と
して使用した場合には、主機との連動運転となるので、
主機から運転指令信号を貰うようにでき、センサレスの
極めて簡単な装置にすることができる。
When this rotating machine is used as an auxiliary machine for cooling water or the like, the operation is linked with the main machine.
An operation command signal can be received from the main machine, and a sensorless extremely simple device can be obtained.

【0074】[0074]

【発明の効果】本発明によれば、インバータ外部の状態
量と速度との関係に代えて、インバータ内部の状態量と
速度との関係を記憶する記憶手段をインバータの内部に
持ち、インバータ内部の状態量に基づいてインバータの
内部で速度指令が作成されるので、これによりインバー
タの外部からの速度指令が不要になる。
According to the present invention, instead of the relationship between the state quantity outside the inverter and the speed, a storage means for storing the relationship between the state quantity inside the inverter and the speed is provided inside the inverter, and inside the inverter. Since the speed command is created inside the inverter based on the state quantity, this makes the speed command from the outside of the inverter unnecessary.

【0075】従って、次のような効果がある。 (1) インバータの速度指令入力端子を省略し、複雑な周
辺回路を除いても、インバータ自身が負荷状態に合った
最適な運転を行えるようにすることができる。
Therefore, there are the following effects. (1) Even if the speed command input terminal of the inverter is omitted and the complicated peripheral circuit is removed, the inverter itself can perform the optimum operation according to the load condition.

【0076】(2) 周辺制御回路をなくし、簡単な回路構
成で、小形軽量、低コスト化を図ることができる。
(2) It is possible to reduce the size, weight, and cost with a simple circuit configuration by eliminating the peripheral control circuit.

【0077】(3) インバータの起動指令端子端子に、外
部の運転指令手段を接続するだけで全自動運転を行うこ
とができる。
(3) Full-automatic operation can be performed only by connecting an external operation command means to the start command terminal terminal of the inverter.

【0078】(4) 負荷状態の検出と、どのようなパター
ンで運転するかをインバータ自身で行えるようにするこ
とができる。
(4) It is possible to allow the inverter itself to detect the load state and the pattern of operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を給水装置に適用した場合の
構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram when an embodiment of the present invention is applied to a water supply device.

【図3】本発明をポンプの駆動に適用した場合の特性曲
線図である。
FIG. 3 is a characteristic curve diagram when the present invention is applied to drive a pump.

【図4】本発明の一実施例によるアルゴリズムに従って
ポンプを運転した際のロード曲線を示した特性図であ
る。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a load curve when a pump is operated according to an algorithm according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例によるアルゴリズム及び運転
のプログラムを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an algorithm and a driving program according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例によるアルゴリズム及び運転
のプログラムを示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an algorithm and an operation program according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例によるアルゴリズム及び運転
のプログラムを示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing an algorithm and an operation program according to an embodiment of the present invention.

【図8】ポンプを用いた給水装置の一例を示す構成図で
ある。
FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of a water supply device using a pump.

【図9】ポンプの運転特性の一例を示す特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing an example of operating characteristics of a pump.

【図10】回転機械制御装置の従来例を示す構成図であ
る。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a conventional example of a rotary machine control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 吸込管 2−1 仕切弁 2−2 仕切弁 3 ポンプ 4 モータ 5 急閉式逆止め弁 6 給水管 7 圧力タンク 8 圧力センサ 9 圧力計 ELB 漏電しゃ断器 INV インバータ AVR 安定化電源ユニット CNV コンバータ CT1、CT2 電流検出手段 CPU マイクロプロセッサ MCU マイクロコンピュータ CONS コンソール LCD 表示回路 FTC フォトカプラ 1 Suction Pipe 2-1 Gate Valve 2-2 Gate Valve 3 Pump 4 Motor 5 Quick Close Check Valve 6 Water Pipe 7 Pressure Tank 8 Pressure Sensor 9 Pressure Gauge ELB Leakage Breaker INV Inverter AVR Stabilized Power Supply Unit CNV Converter CT1, CT2 Current detection means CPU microprocessor MCU microcomputer CONS console LCD display circuit FTC photocoupler

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 洋 千葉県習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Fujii 7-1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Inside the Industrial Machinery Division, Hitachi, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インバータを具備し、該インバータによ
り回転機械駆動用の電動機を可変速制御する回転機械制
御装置において、 前記インバータの出力電流に対する出力周波数の関係を
前記回転機械の運転特性に合わせて記憶した記憶手段
と、 前記インバータの出力電流を検出する電流検出手段とを
設け、 該電流検出手段により検出した電流値に対応した周波数
を前記記憶手段から読出して前記インバータの出力周波
数を制御するように構成したことを特徴とする回転機械
制御装置。
1. A rotary machine control device comprising an inverter, wherein a variable speed control of an electric motor for driving a rotary machine is performed by the inverter, wherein a relationship of an output frequency with respect to an output current of the inverter is matched with an operating characteristic of the rotary machine. A storage unit that stores the current and a current detection unit that detects the output current of the inverter are provided, and the frequency corresponding to the current value detected by the current detection unit is read from the storage unit to control the output frequency of the inverter. A rotary machine control device having the above-mentioned configuration.
【請求項2】 請求項1の発明において、 前記回転機械が給水装置のポンプであり、 前記回転機械の運転特性が、該ポンプの流量に対する吐
出圧力特性であることを特徴とする回転機械制御装置。
2. The rotary machine control device according to claim 1, wherein the rotary machine is a pump of a water supply device, and an operating characteristic of the rotary machine is a discharge pressure characteristic with respect to a flow rate of the pump. .
【請求項3】 インバータを具備し、該インバータによ
り回転機械駆動用の電動機を可変速制御する回転機械に
おいて、 前記回転機械の運転速度Nと、電流検出手段により検出
した前記インバータの出力電流を表わす電圧SVとの関
係から求めた負荷ロード曲線を記憶するステップと、 前記回転機械がある任意の状態で運転しているときの運
転速度Nと、前記負荷ロード曲線に基づいて次に目標値
となる前記インバータの出力電流を表わす電圧SVを求
めるステップと、 該目標値となる前記インバータの出力電流を表わす電圧
SVと、前記電流検出手段により求めた実電流を表わす
電圧SV’とを比較し、運転速度の最小分解能をΔNと
して、 SV>SV’なら、Nの値をN−ΔN、 SV=SV’なら、Nの値をそのまま保持、 SV<SV’なら、Nの値をN+ΔN、 とするステップと、 以後、この運転速度Nと前記負荷ロード曲線に基づい
て、次に目標値となる前記インバータの内部電流を表わ
す電圧SVを更新するステップと、を備えたことを特徴
とする回転機械制御装置の制御方法。
3. A rotary machine comprising an inverter, wherein an electric motor for driving a rotary machine is controlled at a variable speed by the inverter, wherein an operating speed N of the rotary machine and an output current of the inverter detected by a current detecting means are represented. The step of storing the load load curve obtained from the relationship with the voltage SV, the operating speed N when the rotating machine is operating in an arbitrary state, and the next target value based on the load load curve The step of obtaining the voltage SV representing the output current of the inverter, the voltage SV representing the output current of the inverter, which is the target value, and the voltage SV ′ representing the actual current obtained by the current detecting means are compared, and the operation is performed. The minimum resolution of the speed is ΔN. If SV> SV ', the value of N is N-ΔN, if SV = SV', the value of N is held as it is, if SV <SV ' The step of setting the value of N to N + ΔN, and thereafter updating the voltage SV representing the internal current of the inverter, which is the next target value, based on the operating speed N and the load load curve. A method for controlling a rotary machine control device, comprising:
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Cited By (6)

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