JPS6138183A - 可変速給水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 「産業上の利用分野」 この発明はインバータにより速度制御される可変速電動
機及び該可変速電動機により駆動されるポンプを用いて
給水圧力もしくは末端圧力を一定或は流量を一定に保っ
て給水を行う可変速給水゛装置に関するものである。

「従来の技術」 一般１こ誘導電動機もしくは同期電動機を可変直させる
インバータには、系の急激な変化によりインバータに負
荷がかかり制御不能（インバータトリップという）とな
った時インバータを保護するため制御系に故障をつたえ
る信号（インバータトリップ信号という）を出すように
なっている。

このようなインバータにより速度制御される電動機をそ
なえた可変速装置、たとえば給水圧力を一定に保つため
ζこ、ポンプの回転数を変化させる可変速給水装置では
インバータトリップ信号をうけて、装置を停止させるの
が一般的である。

一般に汎用電動機を可変速させるインバータにほの負荷
の急激な増大によるインバータ出力電流の上昇や、■負
荷側の短絡や地絡による瞬時突入電流、■負荷側欠相に
よる単相運転で発生する電流アンバランス、■入力電源
電圧降下による負荷側過電流及び不足電圧、■入力電源
電圧上昇による耐圧破壊、■瞬時停電再起励時負荷の回
転位相とインバータ運転位相の相差により発生する過電
流など番こ対してインバータ動力部の破壊を防止する回
路を有しているが、この様な過渡現象的要因でインバー
タトリップとなる場合と、一時的にその現象に類似した
要因でトリップする場合とがある。

「発明が解決しようとする問題点」 可変速給水装置において、主となるインバータが停止し
てしまうことは全機能の停止となるか、もしくは他の商
用電源でポンプを駆動する様な暫定的制御しか出来なく
なるため、本来の吐出圧カ一定制御もしくは推定末端圧
カ一定制御や流量一定制御等の主目的が達成できなくな
る。また、インバータトリップした場合にはかならず何
らかの操作に、てトリップを解除する必要があるが、再
度インバータトリップの生ずる原因を取除くためどの様
な負荷状態であったのかを推測し再現させるには多大な
時間と労力を必要としていた。

本発明はインバータトリップが生じて可変速給水装置が
変速運転不可能となったインバータトリップの原因を判
断してインバータを再始動してよいかどうかを決定する
機能を有する制御装置を備えた可変速給水装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

「問題点を解決するための手段と作用」可変速給水装置
の制御装置にはポンプを駆動する電動機の入力電流、入
力周波数、給水圧力等のデータを取り出すセンサを備え
、該センサにより取出されたデータを記憶する装置を備
え、インバータトリップが生じたときに該インバータト
リップの生じた直前のこれらのデータを記憶装置に記憶
されている予め定められたポンプ装置の運転続行が危険
な条件と比較して判断し、安全ならば再始動して給水を
開始する。危険ならば電動機は停止したま−とするもの
である。

「実施例」 第１図は本発明の実施例のブロック図である。

電源ｌからスイッチコを介してインバータ３に電力が供
給される。インバータ３へは制御装置弘から周波数指令
信号８ｆが入力され、該周波数指命信号８ｆの周波数の
電力をインバータ３から出力して誘導電動機又は同期電
動機（以下、インバータ制御可能な種類の電動機を単に
電動機という）５を附勢するようになっている。電動機
３はポンプ６を駆動する。

インバータ３はインバータ３による電動機３の制御不可
能範囲となるとインバータトリップ信号８ｉを出力する
ようになっており、インバータ３は該インバータトリッ
プ信号Ｂ１を制御装置ダに入力するようになっている。

受水槽りから吸込管ｔを通じて吸込んだ水はポンプ６で
昇圧され吐出配管りに吐出される。

ボン、プの吐出圧力は吐出配管９１こ設けた圧力センサ
／／により検出され、該吐出圧力信号８ｖはポンプの制
御装置ダに送られる。ポンプの制御装置ダでは該圧力セ
ンサｉｉにて検出された吐出圧力信号ＢＶとポンプ基の
回転速度の関係を用いて末端圧カ一定の周波数指令信号
Ｂｆをインバータ３に出力し、インバータ３はスイッチ
−を介して入力される商用電源ｌの周波数を変換して周
波数指命信号Ｂｔに見合う周波数の電力を出力し、電動
機５を変速し、ポンプ基の回転速度を変換して末端圧一
定制御を行う。或は例えば配管抵抗が少ないときは吐出
圧カ一定制御を行う。又は吐出配管デζこ流量計を備え
て、流量計の信号と圧力センサの検出値を用いて給水末
端圧一定制御を行う。

もしくは吐出配管りに設けた図示されない流量計の流量
信号を制御装置グに入力して周波数指命信号Ｓｆを制御
してインバータ３をこより電動機Ｓを変速して流量一定
制御を行う。

インバータトリップが生じた場合は制御装置ダはスイッ
チλを切り、スイッチ／コを入れ、商用電源にて電動機
３を暫時運転する。

制御装置ダはマイクロコンピュータを備えており、マイ
クロコンピュータの記憶装置には圧力信号Ｓｖと周波数
指命信号Ｓｆもしくは流量計を備えているときは給水量
と周波数指令信号Ｓｆとから求められる給水末端圧力Ｐ
ｓ、制御装置ｌが例えば末端給水圧カ一定制御を行って
いるときの周波数指命信号Ｓｆ即ち運転周波数、電動機
３の入力電流を検出する電流計７３が示す運転電流工の
信号、運転状態例えば並列運転ポンプ装置の場合にイン
バータ駆動のポンプ１台のみで自動運転中等インバータ
トリップ発生直前のデータがインバータトリップが発生
したときに記憶装置に固定され、同時にインバータトリ
ップの発生年月日が記憶装置に記憶される。

一方、記憶装置には予め定められているインバータ駆動
によるポンプ運転における可変速給水装置の定格仕様が
記憶されている。例えば電動機３の定格が供給電力の最
大周波数＆　ＯＨｚ　。

電圧ａθＯＶ、出力３．’ｌＫ、Ｗであり、最大入力電
流／ダ、３Ａとする。この場合に電動機！は入力電流／
’ＩＪＡを記憶装置に後に入力されている入力電流工に
対して後に入力されるデータが／　ｌＩ、ｊ　Ａ以上か
どうかを判断させる命令と共に記憶される。

同様に最大運転周波数が４０　Ｈｚを後に入力される運
転周波数ｓｒがＡ　ＯＨｚかどうかを判断させる命◆と
共に記憶されている。

負荷設備は給水圧力３Ｔ１４／ｅｘ２一定、流量２ｊｔ
Ｏ１／ｒｎマンションａ階建３０戸となっており、この
自給水圧力ｊ　Ｋｐ／ｃｍ”と共に後に入力される給水
圧力が３勢物２以下になっているかどうかの判断命命が
記憶される。このような判定用データはポンプ装置の計
画値としてきまるものである。

インバータトリップが生ずるとその発生年月日が記憶装
置に記憶される。インバータ）ＩＪツブの生じた状態に
おいて給水圧力／Ｋｆ／ｃｒｎ２、電流計１３の指示し
ている電動機３の入力電流／７Ａ。

運転周波数５ｆ４０Ｈ２であったとする。

制御装置グでは圧力センサｌ／からの圧力信号ＳＷと周
波数指命信号８ｆを併せて末端給水圧力／　Ｋｙ７’ｃ
ｒｎ２が演算されており、電流計１３の指示している電
動機３の入力電流Ｉは制御装置ｔに入力されている。制
御装置ダでは中央演算処理装置により、次表の判定を行
う。

入力データ　判定データ　判定 電流　工　　／’７ｋ　　　／ｌＪＡ赴が　はい周波数
Ｓｆ　　　Ａ　ＯＨｚ　　　ＭＡＸ　４０Ｈ２か　ハイ
給水圧力　　／　Ｋｇ／ｃｒｒｔ”　　　バＶ毎狐下刃
）　はい運転状態　インバータ　インバータか　はい電
流工は定格電流／ＩＩＪＡを越えており、判定はそれが
危険かどうかに対して「はい」、周波数ａｔは最大周波
数ＡＯＨｚかどうかに対しては「はい」、給′水圧力が
定格給水圧力３（−よりも低下しているのかどうかに対
してはそのとおりで「はい」インバータ駆動中かどうか
に対しては「はい」と判定されている。

何れもが判定データに対して肯定しているのでこのイン
バータトリップは危険状態であると判別して外部へ故障
表示し、また危険状態でないと判定された場合は可変速
給水装置へ再起動可能と指示しインバータコヘリセット
信号Ｓｒを送り、自動的にリセットさせ再度給水するよ
うにしたものである。

一方、このようなインバータトリップ時における入力デ
ータはその発生日時と共にプリントアウトされ、たとえ
ばそのデータを後に確認することにより日曜日早朝の洗
たく、洗車・庭への散水等オーバースペックによる過電
流が原因であると推測される。

実施例はポンプの駆動手段としてインバータ駆動の可変
速電動機１台の場合を説明したが、可変速電動機複数台
の場合或は可変速電動機複数台と固定速電動機を夫々備
える場合も同様である。

〔発明の効果〕

本発明はインバータにより速度制御される電動機により
駆動されるポンプを備え、インバータ設備を保護するた
めの異常検出回路を備えた可変速給水装置において、予
めポンプ装置の定格から定まるポンプ装置としての安全
運転条件を記憶させておき、インバータ設備を保護する
ための異常検出回路が動作したときにポンプ装置として
の運転条件を予め記憶してあるポンプ装置としての安全
運転条件と比較して再就運転可能な状態かどうかを判断
する制御装置を備えた可変速給水装置としたから、イン
バータ）　ＩＪツブが生起してポンプ装置が停止した場
合に再始動してよいかどうかが自動的に判別され、イン
バータ）ＩＪツブの原因を調べるために時間と労力を費
すということがなく、再始動可能と判別されると自動的
に始動するようにできるから、理由不明で断水させてお
くということが避けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のフローシートである。 ｌ・・電源　λ・Ｃスイッチ　３ＩＩ・インバータ　グ
・・制御装置　！・＠電動機　６・・ポンプ　り・・受
水槽　ｌ・・吸込管　タ・・吐出配管　／／−・圧力セ
ンサ　／、ｉ・・スイッチ　／３・・電流計。 特許出願人　　株式会社荏原製作所 株式会社荏原戒産

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、インバータにより速度制御される電動機により駆動
   されるポンプを備え、インバータ設備を保護するための
   異常検出回路を備えた可変速給水装置において、予めポ
   ンプ装置の定格から定まるポンプ装置としての安全運転
   条件を記憶させておき、インバータ設備を保護するため
   の異常検出回路が動作したときにポンプ装置としての運
   転条件を予め記憶してあるポンプ装置としての安全運転
   条件と比較して再度運転可能な状態かどうかを判断する
   制御装置を備えた可変速給水装置。 ２、比較される安全運転条件が定格運転条件であり、電
   動機の運転電流、運転周波数、給水圧力及びどのポンプ
   の駆動電動機が自動運転中であるかの区分、である特許
   請求の範囲第１項記載の可変速給水装置。 ３、比較される運転条件が今回生じたインバータ用の異
   常検出回路の動作よりも前の同動作における運転条件で
   ある特許請求の範囲第１項記載の可変速給水装置。