EP2831345B1 - Method of driving a pump device - Google Patents

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Publication number
EP2831345B1
EP2831345B1 EP13719012.0A EP13719012A EP2831345B1 EP 2831345 B1 EP2831345 B1 EP 2831345B1 EP 13719012 A EP13719012 A EP 13719012A EP 2831345 B1 EP2831345 B1 EP 2831345B1
Authority
EP
European Patent Office
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value
speed
volume flow
rotational speed
soll
Prior art date
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Active
Application number
EP13719012.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2831345A1 (en
Inventor
Ulrich Diekmann
Olaf Klare
Frank Kleine-Benne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wilo SE
Original Assignee
Wilo SE
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Filing date
Publication date
Application filed by Wilo SE filed Critical Wilo SE
Publication of EP2831345A1 publication Critical patent/EP2831345A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP2831345B1 publication Critical patent/EP2831345B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/22—Adaptations of pumping plants for lifting sewage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/02—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
    • F04D15/0209—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid
    • F04D15/0218—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid the condition being a liquid level or a lack of liquid supply
    • F04D15/0236—Lack of liquid level being detected by analysing the parameters of the electric drive, e.g. current or power consumption

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a pump unit, in particular for a lifting system, for conveying a liquid via a pressure line into a collecting line, in which the pump unit generates a target volume flow predetermined from a plurality of predetermined target volume flows on the basis of a physical quantity of the pump set automatically, the size being the current drawn by the pump set and / or a size dependent thereon.
  • the invention relates to a pump unit for a lifting system, which is set up to carry out the method, and a lifting system, the lifting system comprising a collecting container for collecting liquids and a pump unit, by means of which the liquid located in the collecting container via a pressure line into the collecting line is lifted, and at least the highest point of the pressure line is geodetically higher than the collecting container.
  • the invention relates to a wastewater lifting plant for buildings or building sites close to the building for lifting domestic wastewater or rainwater from the collecting tank, the collecting line being a wastewater collecting line.
  • Such sewage lifting plants are known, for example from the DE 10 2005 027 091 A1 and the EP 1 731 684 A1 . They are used to first collect waste water that arises below the so-called backflow level or that cannot be discharged into the sewage system at a downward gradient and then to raise it into the sewage collection line via the so-called backflow loop and to discharge it into the sewage system. The wastewater is then discharged backflow-proof.
  • Such lifting systems are also used in rainwater that accumulates below the backflow level and does not seep away.
  • a sewage lifting plant is installed at the lowest point in the basement of a building or in a pit in the area of the building near the building. It can also be accommodated in a shaft. The waste water and / or rainwater is collected in a collecting tank and pumped out of it into the public sewerage system by means of a conveying device, the geodetic height difference to the backflow loop being overcome.
  • the lifting system works automatically depending on the filling level of the collecting container, whereby a level detection, for example with a float, can activate the system and possibly also deactivate it. This means that the pump unit of the lifting system is only occasionally switched on and operated for a comparatively short period of time, namely until the collection container is emptied to a residual volume that is structurally dependent.
  • Unregulated asynchronous motors are used for the pump units of such lifting systems, which for structural reasons only have a single speed and thus have a certain fixed characteristic curve, which is correspondingly given by the power of the motor and the driven hydraulics.
  • the pump head must be selected according to its output and installed in the system, which delivery head the pump unit must have. A subsequent adjustment of the delivery head of the pump unit to the actual application is not carried out or can not be done due to the lack of adaptability of the unit.
  • the lifting system is therefore operated in practice for safety with high hydraulic power at constant speed to ensure that the wastewater is always pumped into the collecting line. For this reason, they are in today's Wastewater lifting plants often use incorrectly dimensioned pump units. This often leads to cavitating operation of the impeller, valve flaps, disturbing flow noises, unnecessarily high operating costs and / or damage to the system or pressure line and thus to premature failure of the lifting system.
  • pump assemblies are known whose differential pressure is regulated, a desired differential pressure corresponding to a specific delivery head of the pump, which can be specified on the electronic control of the pump.
  • the delivery head is set in these pump units on the basis of the differential pressure, which is determined by means of a differential pressure sensor or a plurality of pressure sensors or arithmetically from other sizes of the pump unit.
  • Pumps of this type are used in closed hydraulic systems, such as in heating or cooling circuits. These pumps cannot be used in wastewater lifting plants because the wastewater collection line, into which the wastewater is to be pumped, is part of an open system and is therefore depressurized.
  • the US patent application US 20070/0183902 A1 describes a pump system consisting of a pump, a pump motor, a controller and a user interface for a swimming pool application, the system for detecting a blockage comparing current operating values with operating values previously stored for normal operation and determining a deviation or exceeding of limit values.
  • the US plant does not disclose the use of this method for a wastewater lifting plant.
  • the European patent application EP 0150068 A2 describes a method and a device for regulating, inter alia, the flow rate Q in centrifugal pumps.
  • the flow rate Q is then set in the context of a conventional PI control, the speed being set as a manipulated variable such that the calculated actual flow rate corresponds to a predetermined desired flow rate.
  • a method for operating a pump unit, in particular for a lifting system, for conveying a liquid via a pressure line into a collecting line in which the pump unit automatically sets a target volume flow given to it from a plurality of predeterminable target volume flows on the basis of a physical quantity of the pump assembly, the size being the electrical current absorbed by the pump assembly and / or a size dependent thereon, and storing a table in the pump assembly is in which a value of the size is assigned to a predefined volume flow for a plurality of discrete speeds, which corresponds to an operating point of the pump unit determined by the corresponding speed and the corresponding target volume flow, the volume flow of the pump unit being set on the basis of this table is set by adjusting the speed so that the size essentially corresponds to a certain value assigned to the predetermined target volume flow.
  • the volume flow is set in the method according to the invention. According to the invention, this is done in a purely controlled manner on the basis of the current consumed by the pump unit and / or a quantity dependent thereon.
  • a variable dependent on the electrical current consumed is, for example, the electrical or mechanical power of the pump unit, the winding temperature or the gradient of the winding temperature.
  • the volume flow in the pump unit is set according to the invention.
  • the operating value of the pump unit can be inferred from the current value of the variable.
  • the electrical current and / or the electrical power consumed is preferred because these variables provide information about the current operating state of the pump unit directly and clearly, without delay and with high precision.
  • the pump unit according to the invention is set up to carry out the method according to the invention.
  • a pump unit comprises a pump unit, a drive unit and a control unit, which can form a unit or can functionally interact.
  • the invention speaks of the fact that the pump unit is set up in a certain way and / or one executes a certain method step, this is related in the corresponding context to one of the three components mentioned, in particular to the control unit.
  • the pump unit is preferably intended for use in a lifting system, but can also be used in any other application in which regulation based on the differential pressure is not possible or at least not expedient.
  • the pump unit sets a predetermined target volume flow irrespective of the total delivery head required at its installation location. If the pump unit is part of a lifting system in which it is to convey liquid from a collecting container via the pressure line into the collecting line, it automatically adjusts its volume flow regardless of the height difference between the collecting container and the highest point of the pressure line.
  • the controlled maintenance of a preset volume flow prevents the pump set from entering impermissible operating areas, in particular from reaching impermissibly high volume flows that could be achieved in uncontrolled or uncontrolled operation, but in particular with a differential pressure-controlled pump. This ensures optimal, safe operation of the pump set and, if necessary, the lifting system.
  • a decisive advantage is that the pump unit adapts itself, ie sets the appropriate speed characteristic for the existing system conditions, so that it is no longer necessary to design the pump unit in a specific application-specific performance range, in particular in the performance range of the lifting system.
  • This also allows a reduction in the variety of variants to be achieved, since a lifting system with a special pump unit no longer has to be offered for each height difference to be overcome.
  • the specialist entrusted with the installation of the wastewater lifting plant accordingly no longer needs to design the plant, in particular the lifting plant, but merely - without knowing the delivery head - to manually set a desired standard volume flow, for example 12 m 3 / h, on the pump unit. which results in an optimal flow rate according to the diameter of the pressure line.
  • the diameter is the specialist at Installation known.
  • the pump unit then keeps the specified volume flow constant during operation. Problems caused by incorrect operating points, such as cavitating operation, valve blows, flow noises and / or premature failure of the system, are thus effectively avoided.
  • the further advantage is that any sensors for measuring the volume flow or the pressure can be dispensed with . Consequently, in the pump unit according to the invention, neither a pressure is measured nor a differential pressure determined for the adjustment of the volume flow. Rather, the volume flow is controlled solely on the basis of the electrical current which is taken up by the pump unit or a quantity dependent thereon, such as the electrical or mechanical power or the temperature in the windings of the electric motor driving the pumps or the temperature gradient. A combination of these variables can also be used to adjust the volume flow.
  • volume flow sensors nor pressure or differential pressure sensors have to be installed in the pump unit.
  • the pump unit according to the invention therefore also has no such sensors or, if they can be present, uses them at most only for information purposes without using their measurement data as part of the volume flow control.
  • the pump unit preferably has means for determining the current value of the size which are connected to the control and which supply the value of the current size.
  • This or these means is preferably formed by at least one sensor, for example a current sensor, a power measuring device, a temperature sensor and / or a device for detecting the mechanical power, in particular the torque, which either measures the value of the corresponding variable directly or calculated.
  • the current consumption can be determined arithmetically from the measured voltage and the absorbed power, and the electrical power in turn from the measured current and the measured voltage.
  • the mechanical performance can be determined, for example, from the measurement of the torque output by the electric motor and the set speed, which the electronic control of the pump unit knows because it sets the speed.
  • the torque can also be calculated from the measured current and / or the measured voltage.
  • the person skilled in the art can preferably specify the volume flow setpoint via an input means on the pump unit, for example via a rotary potentiometer, a pulse generator and / or one or more control buttons.
  • the pump unit can preferably have a control system, to which the target volume flow can then be predefined and which sets the target volume flow accordingly.
  • the input means can then be present on this controller accordingly.
  • the controller can structurally form a unit with the pump unit, in particular with the electronics that control and energize the electric motor of the pump unit. Alternatively, it can be arranged far from the pump unit and connected to it via a control line. In this variant, the control and pump unit functionally belong together.
  • the volume flow rate to be set is predefined in discrete stages for the pump unit or the controller, the stages being able to be so fine that a quasi-continuous target volume flow rate specification is possible.
  • the control of the volume flow based on the current consumption of the pump unit or a variable dependent on the current consumption is based on the knowledge that when a pump is operated at a specific speed, a specific volume flow of a specific current consumption, a specific output and / or a specific temperature or a corresponds to certain temperature gradients in the motor windings.
  • the speed and the value of the variable at this speed define a specific operating point of the unit.
  • the pump unit can automatically set its speed such that the said size of the pump unit essentially corresponds to a certain value of this quantity assigned to the desired volume flow, in particular a current consumption value, a power value or a temperature or Temperature gradient value corresponds.
  • These speed-related values can be stored in the pump unit, in particular in the control.
  • the speed is correspondingly the manipulated variable in the context of the control of the pump unit according to the invention.
  • a table is stored in the pump unit, in particular in the control system, in which a value of the size is assigned to each predeterminable target volume flow for a plurality of discrete rotational speeds, which is an operating point determined by the corresponding speed and the corresponding target volume flow of the pump set.
  • the current volume flow of the pump set can then be set using this table.
  • a value of the size is assigned to each target volume flow at a plurality of discrete speeds, so that a more precise setting of the target volume flow is achieved.
  • the table shows the assignment to a large number of volume flows, preferably including a zero volume flow.
  • each of these volume flows does not have to be an adjustable target volume flow. It is sufficient if a few or every second volume flow in the table is an adjustable target volume flow.
  • a volume flow setpoint can be predefined for the pump unit, this volume flow setpoint is consequently one of a plurality of selectable volume flow setpoints. For this reason, it makes sense to assign a value to the size of each predeterminable volume flow setpoint to a plurality, in particular a plurality of speeds.
  • the table according to the invention can then conceptually include the different, predeterminable volume flows in one dimension, for example in the direction of the rows, and the different speeds in the other dimension, for example in the direction of the columns, with a table element having at each intersection of a row and a column at least one value of size.
  • two physical quantities of the pump unit are used to adjust the volume flow, for example the current consumption and the electrical power
  • two values are assigned to each speed-volume flow pair, namely a current value and a power value.
  • a value of the total delivery head present at this operating point can also be assigned to each speed-volume flow pair in the table.
  • the geodetic delivery head H geo corresponds to the height difference between the pump unit and the highest point of the pressure line. It thus forms the static part of the funding amount.
  • the total delivery head is formed not only of the static part, but also of a dynamic part, which arises from the delivery of the liquid. No fluid flows, the geodetic head equal to the total head.
  • Each value of the said size of the pump assembly, together with the respective speed value, defines a specific operating point of the pump assembly in the HQ diagram.
  • the table according to the invention is stored at the factory in the pump unit, in particular in the control, i.e. saved. For this purpose, the recorded current and / or the value of the quantity dependent on the current is measured for each speed characteristic for each volume flow and is stored in the table. On the basis of this table, the current value of the size and the knowledge of the current pump speed can be used to determine the current volume flow, i.e. the actual volume flow can be closed. It is then possible to set a specific volume flow, in particular the predetermined nominal volume flow, by adjusting the speed of the pump unit such that the size essentially corresponds to a specific value assigned to the predetermined nominal volume flow.
  • the pump unit in particular the control, consequently compares the determined, in particular measured, value of the variable with the value expected at the set speed and increases the speed of the pump unit if this value is lower than the expected, i.e. assigned value.
  • the operation of the pump unit can therefore be divided into at least two operating phases.
  • the first phase corresponds to a run-up phase in which the speed is increased successively until the speed is found at which the value of the variable, in particular the current consumption, corresponds to the value assigned to the desired volume flow. From this speed onwards, the holding phase begins, in which the liquid is conveyed out of the collecting container with the specified volume flow.
  • the run-up phase therefore changes to the holding phase when the correct speed has been found via the value of the variable.
  • steps a, b and c means that in each next loop step the first speed after the speed increase corresponds in terms of program to the value of the second speed and at this speed the current value of the quantity is determined again and with a set volume flow at this second , higher speed value associated value of the size is compared. If the assigned value essentially corresponds to the current value, the desired set volume flow has been reached. Otherwise the value, for example the current consumption, will continue to be too low, so that the speed must be increased again to a third speed or a third speed value. When steps a, b, c are repeated, this third speed value is then regarded as the "first speed value".
  • the current value of the variable is again determined and compared with a value of the variable assigned to the target volume flow at this second, higher speed value.
  • the repetition continues until the value of the quantity, that is to say, for example, the current consumption, is substantially equal to an assigned value, that is to say, for example, is equal to the said current value.
  • an operating point is reached at which the pumped volume flow of the pump unit corresponds to the predetermined target volume flow.
  • the pump set can maintain the set volume flow for each operation, i.e. Each time the device is switched on, use the value comparison described. This means that it searches for the operating point each time at which the desired volume flow is present. This can be done every time over the entire speed range, i.e. the pump set starts at a first speed, which is an absolute minimum speed of the pump set.
  • the absolute minimum speed can be, for example, in the range between 5-200 rpm.
  • This process variant represents a "plug-and-play" solution that is universally suitable for every operating case.
  • the pump unit has a certain intelligence and is particularly self-learning.
  • Various design variants are possible here, which can be used alternatively or cumulatively.
  • a first embodiment variant is based on the knowledge that, regardless of a specific installation situation of the pump unit, in particular in a lifting system, the predetermined target volume flow cannot be achieved at every speed in the lower speed range.
  • a certain minimum speed is required even with a minimum delivery head of 0.1 m, for example. This means that below this minimum speed, no speed can be assigned a value, in particular no current value, because there is no such operating point in the HQ diagram.
  • step a plausible value of the variable is assigned to the set volume flow in the table for the first time.
  • This speed then represents the minimum speed and can be used as the first speed in the method. This has the advantage that speeds are not first reached at which the set volume flow cannot be due to physical reasons.
  • the set volume flow is achieved faster.
  • This query can preferably take place before step a, but at least before step b or step c.
  • a "plausible value” is to be understood as a value that is numerically present in the table, that is to say is not a nan value, and that is neither zero, negative, nor impossible in terms of amount.
  • the speed is immediately increased to the next higher speed, ie the speed index by which this query occurs again. This continues until the condition is no longer met, ie a plausible value is present.
  • the then existing speed can be used in the current operation as the starting speed, ie the first speed, which is set accordingly in the pump unit and at which a first determination of the current value of the size, for example a first current measurement, is made. In principle, this procedure can be carried out each time the pump unit is operated, ie each time it is switched on again.
  • the minimum speed is stored as the start reference value and that this start reference value is used directly as the first speed during one or each subsequent operation of the pump unit.
  • the determined minimum speed can be stored as a start reference value by storing the numerical value of this minimum speed or an index value assigned to it.
  • the pump assembly is self-learning, with knowledge from previous operations optimizing the current operation of the pump assembly.
  • the speed of the pump unit can be stored as the target reference value if the current value of the variable is substantially equal to the variable value assigned to the target volume flow.
  • the pump unit consequently remembers the speed found at which the desired volume flow or the size value assigned to it is present. The next time the pump set is operated, this target reference value can then be approached directly.
  • this variant has the advantage that the set target operating point is the same for each operation, regardless of the media consistency or density of the liquid to be pumped, which can vary considerably, particularly with domestic waste water in a lifting system.
  • the pump unit is therefore also capable of learning in this respect and automatically optimizes its mode of operation.
  • the target reference value when used as the speed to be approached, the operating point that then arises is adjusted. This prevents the operating point from unintentionally and unconsciously deviating significantly from the desired target volume flow, for example as a result of creeping signs of wear or very different media consistency.
  • An adaptation can take place, for example, by using the target reference value as the first rotational speed in the steps a, b and c described above.
  • step c, i in the next operation of the pump unit can be designed such that the speed of the pump unit is reduced to a second speed if the current value of the size is greater than the assigned value and the speed of the pump unit is set to one second speed is increased if the current value of the size is smaller than the said assigned value.
  • Steps a, b and c can then be repeated with the proviso that the value of the first speed corresponds to the value of the second speed, which is then the increased or the reduced speed.
  • the set speed of the pump unit can be maintained , because the desired target volume flow has been reached.
  • the value of the total delivery head H tot (n_i, Q target ) of the pump unit is additionally assigned to each value of the size in the table. It is thus possible to determine the current total delivery head of the pump unit from the current value of the size determined. This can be done by checking at the currently approached speed to which target volume flow the determined current value is assigned to the variable or can best be assigned. Because with the currently set speed, the currently available value of the size, for example the current consumption, and the volume flow that then results, that is The operating point of the pump set and thus the total delivery head are clearly defined.
  • the corresponding associated current value of the size of the pump unit can be stored for the speeds approached, in particular for each speed approached. This means that support points of a curve are recorded depending on the speed. This is characteristic of the course or the change of the operating point depending on the speed. Saving the values has the advantage that they can also be analyzed later, for example by the pump unit itself, if an installer or maintenance technician carries out analyzes on the pump unit or wants to be displayed on the pump unit.
  • the stored values can also be transmitted to an external device, for example a computer, a control and monitoring device or a mobile handheld device, for example via cable or wirelessly using one of the known near-field radio technologies such as infrared, Bluetooth, WLAN or the like. The analyzes and / or evaluations can then be carried out there.
  • the table can be used to determine the geodetic height of the highest point of the pressure line from the current value of the size or from the speed-related stored size values and the speed. This determination can consequently take place instantaneously on the basis of the current value of the size and / or subsequently on the basis of the recorded values. Since the geodetic height of the highest point of the pressure line corresponds to the head according to the HQ diagram, from which a flow begins to flow, i.e. If the volume flow is not equal to zero, the determination can be made, for example, by determining the speed, hereinafter referred to as the corner speed, at which the current value of the variable no longer essentially corresponds to a value for the volume flow 0 stored in the table.
  • the corner speed can thus be determined when the pump unit is started up, so that for each set speed it is checked whether the value corresponds to the value that corresponds to the value at the set speed Volume flow is assigned to zero, ie that should be present at a volume flow of zero. This is the case below the corner speed. If the first speed is set at which the value of the variable no longer corresponds to the value that should be present at zero volume flow, there is no zero volume flow. Rather, the volume flow is greater than or equal to zero. According to the invention, this set speed can now be understood as the basic speed because the system loss curve is very flat in the very low volume flows in the HQ diagram and therefore there is no serious falsification of the geodetic delivery head to be determined.
  • the total delivery head can now be used as the geodetic height of the highest point of the pressure line, which is also stored in the table field, which was determined by comparing the size values, and for which the assigned volume flow is no longer 0 for the first time at the speed reached (corner speed) .
  • Switching off the pump unit in conventional lifting systems is generally level-controlled, ie depending on the level of the liquid in the collecting container. If the level falls below a certain limit, ie a certain level, the pump unit is switched off hard. This can be detected using a float, capacitive sensors or other known level detection methods. According to the invention, it can be provided that the pump unit according to the present invention is switched off at least in a level-controlled manner during a first operation, an operating time T B , T SB of the pump unit being stored. This can then be used in a next operation, as explained below.
  • the pump unit can, after a predetermined period of time, run smoothly, during which the speed is gradually reduced.
  • This has the advantage that pressure surges in the pressure line, which occur when the pump assembly is suddenly switched off as a result of the water column in the pressure line, are avoided, which on the closed backflow preventer located behind the conveying device falls back.
  • the operation of the pump assembly consequently comprises the start-up, holding and said gentle stopping phase.
  • the start of the phase-out phase can be fixed, i.e. after a predefined time from activation of the pump set.
  • the lifting system can thus be switched off at a level if the water level in the collecting container reaches or falls below a certain level, an operating period of the pump unit being stored.
  • This operating time can be, for example, the total operating time from switching on to switching off the pump set, i.e. the duration of the run-up and hold phase. Alternatively, it can be the duration for which the unit runs when the target volume flow is reached, i.e. the duration of the hold phase.
  • the operating time depends on the volume of the collection container, but is usually less than one minute.
  • the pump unit can carry out the smooth running in a subsequent operation after a period of 50-85%, preferably 60% -75% of the stored operating time, during which the speed is gradually reduced.
  • the reduction can be continuous or gradual, and even, e.g. linear, or irregular, e.g. exponential or logarithmic.
  • a gradual, even reduction may be such that the rate of change is less than 200 rpm per second.
  • the run-out would then be at least 12 seconds. Accordingly, the runout should take place 12s before the end of the stored operating time.
  • the pump unit can determine the run-out time based on the speed found at the desired volume flow and accordingly determine the start of the run-out from the previously stored operating time by subtracting the run-out time. Either the gradient of the speed change or the runout time can be specified. According to an advantageous development, the speed of the pump unit does not necessarily have to be reduced to zero before it is switched off.
  • the pump unit can already be switched off when a minimum volume flow Q Aus is reached or undershot.
  • This development is based on the knowledge that below a certain speed there is only such a low volume flow that the backflow preventer behind the pump or the non-return valve is almost closed.
  • Switching off the pump set in this state means that the non-return flap only covers a small closing distance and the water column in the pressure line sags only slightly when closing. The pressure surge and the associated noise emission as well as the mechanical load on the parts when the pump set is switched off are then low.
  • the minimum volume flow can be defined, for example, by the value of the size, that is, for example, by the current consumed, the power and / or the temperature, and additionally or alternatively also by the speed. If, according to a first variant, the minimum volume flow is specified numerically, the current volume flow can be determined from the table from the current value of the size and the set speed, for example, and compared with this minimum volume flow. For the switch-off criterion, it is then only necessary to compare the actual volume flow determined in this way with a predetermined minimum volume flow. When this minimum volume flow is reached or fallen below, the pump unit is then switched off.
  • the switch-off point can only be determined via the size or only via the speed. If the size or the speed reaches a predetermined numerical value, the device is switched off. As already stated, the volume flow in the pump unit is zero below the corner speed. This means that there is a speed slightly above this basic speed at which the minimum volume flow is present. If the corner speed is determined according to the above explanation, then for example the minimum volume flow can be assigned a switch-off speed which is in the range 10% -60% of the corner speed. According to this variant, no fixed numerical value is therefore specified, rather the pump unit itself determines a sensible switch-off speed due to the corner speed. Alternatively, the previously described minimum speed can be selected, ie the speed at which a plausible current value is assigned to the set volume flow for the first time. In relation to the discrete speed levels used, the next or the next speed below this minimum speed can also be used.
  • the current volume flow can thus be determined from the table from the current value of the size and the set speed.
  • the determined volume flow can preferably be integrated over time. This makes it possible to determine the value of the pumped volume flow of the pump unit and, if necessary, to process it further, in particular to evaluate, display and / or forward it. So far, the pumped volume could not be measured using the pump alone. This required the usual measuring technology such as volume flow meter, heat meter or alternative measuring methods. Due to the precise knowledge of the relationships between pump speed, volume flow and the physical quantity, in particular the electrical current, which are stored and stored in a table in the pump control, it is possible to run through and from the on the basis of the operating points approached by the pump unit integrated measurement of the size, in particular the integrated current measurement, and on the basis of the time that the pump unit is working in these operating points, to determine the delivered volume. This eliminates the need for costly volume measurement technology. It is also possible to determine the delivery volume of media that, due to their specificity (e.g. consistency), are difficult to measure using conventional volume measurement technology.
  • a program in the control unit which integrates the curve function of the volume flow, which is determined from the stored table on the basis of the known speed and the known electrical current, via the pump running time and thus determines the volume delivered.
  • a heat quantity count can preferably also be carried out, for example for heating or solar technology.
  • the determined current volume flow, the determined geodetic height of the highest point of the pressure line and / or the determined total delivery head can be shown on a display, in particular of the pump unit.
  • a display in particular of the pump unit.
  • the representation on the display can take the form of a numerical numerical value and / or a graphic.
  • the display can be part of the control, in particular part of the housing of the control electronics of the pump assembly or part of an external control and display device.
  • the operating points of the pump unit that have been run through are determined from the table and a system curve is determined therefrom, which is shown on a display.
  • the display can also be the aforementioned display. This idea is based on the knowledge that the system loss curve is determined by a quadratic mathematical relationship between total head and volume flow. Already two points are sufficient to clearly define this curve, but several operating points can also be appropriate size values are used to determine the system loss curve,
  • a pump unit for conveying a liquid via a pressure line into a collecting line is also proposed, which is set up to carry out the method according to the invention.
  • a set volume flow to be conveyed by it can be predetermined for the pump unit. It is set up in such a way that it automatically adjusts its volume flow according to the specification on the basis of a physical quantity of the pump assembly, the size being the current drawn by the pump assembly or a quantity dependent thereon.
  • a variable dependent on the absorbed electrical current is, for example, the electrical or mechanical output of the pump assembly, the winding temperature or the gradient of the winding temperature.
  • a lifting system with a pump unit of the type described above comprises a collecting container for collecting liquid and the pump unit, by means of which the liquid in the collecting container can be raised via the pressure line into the collecting line, at least the highest point of the pressure line being geodetically higher than the collecting container.
  • the lifting system can be a wastewater lifting system for buildings or building sites close to the building for lifting domestic wastewater or rainwater, in which case the collecting line is a wastewater collecting line.
  • the wastewater lifting plant according to the invention is particularly suitable for buildings and building sites close to the building according to DIN EN 12050 (-1).
  • the pump unit can have a control system, to which the set volume flow can be predetermined and which sets the set volume flow.
  • a table is preferably stored in the controller, in which a value of the size is assigned to the predefinable target volume flow or the predeterminable target volume flows for a plurality of discrete speeds, which corresponds to an operating point of the operating point determined by the corresponding speed and the corresponding target volume flow Pump unit corresponds.
  • the pump unit can furthermore have a frequency converter, for which a certain frequency can be predetermined by the control for setting a certain speed.
  • the pump unit can have a pump and an electronically commutated synchronous motor or an asynchronous motor that drives the pump.
  • the electric motor and pumps form a unit.
  • the electronically commutated synchronous motor has a permanent magnetic rotor. It can also be powered by a frequency converter.
  • the speed of the electric motor and thus the Volume flow of the pump set is set by the frequency of the frequency converter.
  • the controller can specify a specific frequency for the frequency converter in order to set a specific volume flow.
  • the controller can be set up in such a way that it increases the frequency when the current currently consumed is less than the current assigned to the predetermined volume flow according to the control characteristic or according to the table. Furthermore, the controller can be set up in such a way that it reduces the frequency when the current currently consumed is greater than the current value assigned to the predetermined volume flow according to the table.
  • the stored in the controller control characteristic or the deposited table is the balancing of that power consumption, or that of power consumption, which is necessary to obtain the predetermined volume flow, or with presence of said predetermined volume flow setpoint Q SOLL corresponding actual volume flow Q is is present.
  • the frequency of the frequency converter is accordingly the manipulated variable in the context of the control according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a sewage lifting plant 1 in a building for transporting domestic sewage 3 into a sewage collecting line 6.
  • the lifting plant 1 comprises a collecting container 2 for collecting domestic Wastewater 3 and a pump unit 4, 7 by means of which the wastewater liquid in the collecting tank 2 can be raised into the collecting line 6 via a substantially vertical pressure line 5.
  • the collecting line 6 is connected to the collecting container 2 via the pressure line 5.
  • the pressure line 5 merges at its upper end into a backflow loop, to which the collecting line 6 connects.
  • the highest point of the pressure line 5 is therefore geodetically higher than the collecting container 2.
  • the pressure line 5 is connected to the pressure port of the pump unit 4, 7. Waste water 3 enters a waste water pipe 11, which opens into the collecting container 2.
  • the pump unit 4, 7 comprises an electric motor 7 and a pump 4 driven by the latter.
  • the electric motor 7 is designed as an electronically commutated synchronous motor with a permanent-magnet rotor.
  • the electric motor 7 is fed by a frequency converter 9, which is part of the motor electronics.
  • the pump unit 4, 7 has an integrated control 8, which can be part of the engine electronics.
  • an external control unit 10 is provided, which is connected to the pump unit 4, 7 via a line and via which the control 8 can be programmed, ie certain target values can be specified and settings can be made.
  • the control unit 10 is also connected to a sensor in the collecting container which measures the fill level.
  • the connection between controller 8 and external control unit 10 can be bidirectional, so that pump unit 4, 7 can also transmit data to external control unit 10.
  • the external control unit has a display on which the current volume flow Q actual , the geodetic height of the backflow loop, the total head and / or the system loss curve can be shown.
  • the pump unit 4, 7, in particular the controller 8, is manually given a desired volume flow Q SOLL to be conveyed by it. If the water level exceeds a certain height, the pump unit 4, 7 is activated and conveys the wastewater 3 through the pressure line 5 into the wastewater collecting line 6, which opens into the public sewage system. According to the invention, it automatically sets the target volume flow Q SOLL based on the electrical current I_activated by it.
  • the pump unit 4, 7 adjusts its speed n such that the current consumption I_actual of the pump unit 4, 7 in Essentially corresponds to a specific current value I (n, Q Soll ) assigned to the nominal volume flow Q SOLL .
  • the current I_act is measured by a current sensor 12 which can be integrated in the motor electronics or can be integrated in a power supply line outside the pump unit, see Figure 2 .
  • a variable dependent on it can also be used, for example the electrical or mechanical power or the winding temperature or the gradient of the winding temperature.
  • the method according to the invention is illustrated purely by way of example with the use of the current consumption of the pump unit as a physical variable.
  • FIG. 2 shows a block diagram of the pump control according to the invention. Shown is the controller 8 integrated in the pump unit 7, 4, which the frequency converter 9, the electric motor 7 and the pump 4 follow in terms of control technology. On the one hand, the control 8 is supplied with the predeterminable or predefined volume flow setpoint Q SOLL . Furthermore, the value of the current I_actual which is currently being picked up by the electric motor 7 and which is measured by the current sensor 12 is fed to it.
  • the controller 8 controls the frequency converter 9. It outputs a pulse width modulated (PWM) signal of a certain frequency f, which controls the electronic switches, for example transistors or thyristors, of the frequency converter. Depending on the frequency f of the pulse width modulated signal, the frequency converter 9 outputs a three-phase alternating voltage u with which the electric motor 7 is fed. The application of this voltage u to the coils of the electric motor leads to a corresponding current flow in these coils and the build-up of an electromagnetic field, as a result of which the electric motor 7 begins to rotate.
  • the output variable and thus the control variable for the pump 4 is consequently the speed of the electric motor 7, depending on which the pump 4 sets a specific volume flow Q.
  • a table is stored in the controller 8 as shown in Figure 3 is shown.
  • the table also stores speed and thus current values for a zero volume flow.
  • the volume flow Q IST of the pump unit 4, 7 is set using this table.
  • the set volume flow Q set at Q 6 is set in the table.
  • a total delivery head H ges of the pump unit 4, 7 is stored for each volume flow speed value, and consequently also for each current value I j, i .
  • FIG. 4 shows a characteristic field in the HQ diagram of the lifting system 1 according to the invention.
  • 21 exemplary speed characteristics are shown, on which the speed n 1 to n 21 is constant in each case.
  • FIG 4 the operating points H, Q individually approached by the pump unit 4, 7.
  • the arrow shows the path of the operating points.
  • the pump assembly 4, 7 is operated at a first speed n_1 starting from point 0, 0.
  • n_1 is identical to that in Figure 4 index notation used n 1 .
  • This speed n_1 represents an absolute minimum speed of the pump unit 4, 7. At this speed n_1 there is a delivery head of approximately 1 m, but there is still no volume flow Q_actual.
  • the first speed n_1 is held for a short time, so that the electric current I_act currently picked up by the pump unit 4, 7 is determined can, in particular can be measured. Then this actual current I_actual is compared with the current value stored in the table at the speed n_1 for Q target . With regard to the table in Figure 3 this would be the current value I 6.1 . Depending on this comparison, the speed n_1 of the pump unit 4, 7 is then increased to a second speed n_2 if the current consumption I_act is not substantially equal to the current value I (n_1, Q Soll ). Otherwise the speed n_1 is maintained.
  • the speed n_2 is now the first speed.
  • a speed must only be maintained for as long as the control electronics require for current measurement and comparison. If this is very fast, the speed can be increased almost continuously without noticeable speed levels.
  • the table roughly forms a kind of triangular matrix that only has current values above the diagonal.
  • the current values in the table are determined at the factory for each speed characteristic between the minimum and maximum characteristics, ie for each operating point defined by the volume flow Q and the speed n, and are stored in the table.
  • the current values can be averaged, in particular effective current values. At this point it should be noted that current values between two discrete speeds can also be interpolated.
  • the stored current values form support points. The interpolation values help to set the target volume flow Q target more precisely. It is then advisable not only to query whether the current consumption corresponds to a certain stored value, but to determine whether the current consumption is greater or less than this value.
  • Speed assigned current value can be reduced according to the invention to an intermediate speed between the set and the last speed and the current consumption then present can be compared with a current value interpolated from the current values of the set and the last speed. The current consumption should then essentially correspond to this current value.
  • the pump 4 of the pump unit 4, 7 has in the embodiment variant according to Figures 5a , 5b a radial impeller or diagonal impeller. These have the effect that the current increases both with increasing speed and with increasing volume flow.
  • the above-mentioned current comparison can therefore be used to check whether the current consumption at the corresponding speed is less than or equal to the current value which is assigned to the volume flow at this speed. If it is smaller, the speed is increased. If the pump of the pump unit has an axial or semi-axial impeller, the current also increases with increasing speed, but the current falls with increasing volume flow.
  • the current consumption here is approximately 1.45 A. This value is compared with the current value I (n_2, Q soll ) at Q soll . Since this also does not exist or there is no match, the speed is increased further. This is constantly being repeated.
  • n_7 960 rpm
  • a plausible current value I (n_7, Q target ) is available for the first time.
  • the absorbed current is approximately 1.88 A and corresponds to a volume flow Q of approximately 3 m 3 / h according to the table. This agrees with the intersection of the speed curve for n_7 and the system loss curve in Fig. 4 match. From the table according to Fig. 5a and 5b the current volume flow rate Q ist can be determined. Since n_7 the actual power consumption with 1,88A less to than the expected current value at Q in the amount of 2.42 A, the current comparison results in a match also here and the speed is further increased.
  • a counting variable i which corresponds to the later speed index, is set to zero, block 21.
  • this counting variable is increased by one and the first speed n_1 is set in the pump unit 4, 7.
  • the electrical current consumption I_actual of the pump unit is then measured, step 23, and compared with the current value I (n_1, Q_setpoint), which corresponds to the set target volume flow Q target at the first speed n_1 according to the table, step 24.
  • the desired volume flow Q Soll is obviously promoted with the set speed, shown in block 25.
  • negative current values can, for example, contain -1.
  • a simple If query can be used to determine whether a current value at Q target is present at the set speed n_i. If not, the counter variable i is increased by one.
  • the speed with index 7 there is only a plausible current value at the speed with index 7. This is also taking into account the Figure 4 , from which it becomes clear that at least this speed would have to be set in order to achieve a volume flow of 12 m 3 / h at a delivery head of 0 m.
  • This minimum speed n_7 is then used as the first speed and set in the pump unit 4, 7, see step 28.
  • the minimum speed n_7 is stored in the form of its index value as the start reference value i_m1, see step 29.
  • this start reference value can be used directly as the first speed, as shown in FIG Figure 6c is shown, step 30.
  • the start reference value n_m1 is only shown in FIG Fig. 6c reduced by one, then increased again in the next step 22.
  • the start reference value i_m1 is saved and used when the pump set is started gently.
  • the current comparison comprises a step 34, according to which the set first speed n_i of the pump unit 4, 7 is reduced to a second speed n_i-1 if the current consumption I_act is greater than the current value I (n_i, Q Soll ), see step 33 , and a second step 22, according to which the speed n_i of the pump unit 4, 7 is increased to a second speed n_i + 1 if the current consumption I_act is less than said current value I (n_i, Q Soll ).
  • This follows from the failure to meet the two conditions in steps 24 and 33 of FIG Figure 6d . Checking in both directions has the advantage that the repeatable accessibility of the desired operating point is guaranteed against creeping displacement.
  • the measured actual current value I is connected via this current setpoint value, this is an indication that the current delivered volume flow Q is higher than the volume flow setpoint Q SOLL.
  • the speed n of the electric motor 7 is therefore reduced, so that the volume flow decreases accordingly. This is done by reducing the frequency f. Due to the reduced frequency, less current is consumed by the electric motor 7 and the speed n is reduced. As a result, the volume flow Q also drops.
  • the measured actual current value I is available under the current target value, this is an indication that the current delivered volume flow Q is smaller than the volume flow setpoint Q SOLL.
  • the speed n of the electric motor 7 is therefore increased, so that the volume flow Q increases accordingly. This is done by increasing the frequency f. Due to the increased frequency, more current is absorbed by the electric motor 7 and the speed n increases. Consequently, the volume flow Q.
  • the current I_act is measured again and compared. If it then agrees with the stored current value at Q target at the set speed, the desired target volume flow Q target is found, block 25. This speed is then maintained and the process is terminated in terms of control technology, block 26.
  • the associated actual current consumption value I_ist of the pump unit 4, 7 is stored for the speeds n_i, in particular for each speed n_i, so that the course of the operating points can be determined subsequently, as can be seen in FIGS Figures 5a , 5b is indicated by the arrow.
  • the current consumption at speed n1 is 1.41 A, which essentially corresponds to the table value 1.4 A.
  • speed n2 for example, there is a current of 1.445 A, which essentially corresponds to the value 1.45 A.
  • the assignment for the other values takes place in a corresponding manner.
  • the geodetic height of the highest point of the pressure line 5 is then determined as follows from these speed-related actual current consumption values I_actual.
  • the measured current consumption for the first five speed values corresponds to a volume flow of 0 m 3 / h. Only from the speed n_6 is there a current value which is no longer assigned to a current value at zero volume flow, ie which is assigned to a volume flow Q greater than zero.
  • the point at which the volume flow is greater than zero for the first time is between n5 and n6 (corner speed).
  • the head at this point corresponds to the geodetic head.
  • the speed n6 can be assumed as the corner speed because the system loss curve at low volume flows is flat. At this operating point, the total delivery head corresponds almost exactly to the geodetic delivery head due to the still low volume flow and thus a low flow loss.
  • the total head for each pair of values of speed / volume flow can be stored in Tables 5a and 5b.
  • the geodetic delivery head can be determined from the table. This corresponds to the total delivery head assigned to the corner speed at zero volume flow. The corner speed can be determined more precisely, the smaller the distance between the speed levels.
  • the table for a specific current consumption value I_actual and a specific speed, the currently conveyed volume flow Q_actual, the geodetic height of the highest point of the pressure line 5 and the current total delivery head on a display of the controller 8 and / or external control unit 10 is displayed.
  • the operating points run through consisting of volume flow Q and total delivery head H, can also be determined and stored. According to the invention, these operating points that have been run through can be shown on the display and graphically connected, as a result of which the system loss curve of the downstream pressure line is determined and can be displayed.
  • the Figures 7a to 7d show curves of the speed n of the pump unit 4, 7 over time t.
  • the operating time of the pump unit consists of two phases, a run-up phase of the duration T HL and a holding phase of the duration T SB .
  • the method according to the invention is carried out during the startup phase. One speed after the other is therefore set and a check is made as to whether the current consumption corresponds to a stored current value. This is with regard to Figures 4 and 5b the case with n_15.
  • the run-up phase goes into the holding phase.
  • the pump unit 4, 7 is switched off as soon as the water level in the reservoir 2 falls below a certain level.
  • the speed n then drops rapidly to zero.
  • the pump unit 4, 7 executes a gentle coasting, in which the speed n_i is gradually reduced.
  • the run-out takes place for the duration T AL of a run-down phase that directly follows the holding phase.
  • the duration T AL can either be predefined directly or predefined or result from a preset or presettable speed gradient.
  • the speed gradient should be between a predeterminable maximum value and a minimum value. A maximum value should be provided because the physically limited possibility of deceleration of the water column, ie its inertia, which depends on the pipe installation, cannot be exceeded.
  • the run-up takes place starting from the absolute minimum speed of the pump assembly 4, 7, but can also take place from the minimum speed, or can be omitted entirely, so that the target speed is approached immediately.
  • the lifting system 1 is in a first operation, as in the Figures 7a or 7b is shown, switched off at level control when the water level in the collecting container (2) reaches or falls below a certain level.
  • the pump unit 4, 7 then executes the smooth stopping in a subsequent operation after a period of 3/4 of the stored operating time T B , T SB ), during which the speed n_i is gradually reduced.
  • the dashed line shows the speed curve when the pump unit 4, 7 is switched off hard, starting from the target speed n_15.
  • the minimum volume flow Q Off or the switch-off speed n_7 can be specified manually or determined on the basis of the known corner speed mentioned above, for example as 1.1 to 1.5 times this corner speed.
  • the run-down phase is illustrated by an arrow which begins at the intersection of the speed characteristic of the speed n 15 with the system loss curve, ie at the operating point of the holding phase, and ends at the intersection of the speed characteristic of the speed n 7 with the system loss curve.
  • the pump set can run at or after the corner speed has been reached be switched off since there is no longer any volume flow anyway and the closing element of the non-return valve, ie the non-return valve, is closed.
  • the pump unit 4, 7 can set a predetermined volume flow Q SOLL regardless of the height difference between the collecting container 2 and the waste water collecting line 6. It is self-learning and can use knowledge from a company in a subsequent company and thus optimize it.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Pumpenaggregats, insbesondere für eine Hebeanlage, zur Förderung einer Flüssigkeit über eine Druckleitung in eine Sammelleitung, bei dem das Pumpenaggregat einen ihm aus einer Mehrzahl vorgebbarer Soll-Volumenströme vorgegebenen Soll-Volumenstrom auf der Grundlage einer physikalischen Größe des Pumpenaggregat selbsttätig einstellt, wobei die Größe der von dem Pumpenaggregat aufgenommene Strom und/ oder eine von diesem abhängige Größe ist. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Pumpenaggregat für eine Hebeanlage, das zur Ausführung des Verfahrens eingerichtet ist, sowie eine Hebeanlage, wobei die Hebeanlage einen Sammelbehälter zum Sammeln von Flüssigkeiten und ein Pumpenaggregat umfasst, mittels welchem das in dem Sammelbehälter befindliche Flüssigkeit über eine Druckleitung in die Sammelleitung gehoben wird, und wobei zumindest der höchste Punkt der Druckleitung geodätisch höher liegt als der Sammelbehälter. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Abwasserhebeanlage für Gebäude oder gebäudenahe Grundstücke zum Heben von häuslichem Ab- oder Niederschlagswasser aus dem Sammelbehälter, wobei die Sammelleitung eine Abwassersammelleitung ist.The present invention relates to a method for operating a pump unit, in particular for a lifting system, for conveying a liquid via a pressure line into a collecting line, in which the pump unit generates a target volume flow predetermined from a plurality of predetermined target volume flows on the basis of a physical quantity of the pump set automatically, the size being the current drawn by the pump set and / or a size dependent thereon. In particular, the invention relates to a pump unit for a lifting system, which is set up to carry out the method, and a lifting system, the lifting system comprising a collecting container for collecting liquids and a pump unit, by means of which the liquid located in the collecting container via a pressure line into the collecting line is lifted, and at least the highest point of the pressure line is geodetically higher than the collecting container. In particular, the invention relates to a wastewater lifting plant for buildings or building sites close to the building for lifting domestic wastewater or rainwater from the collecting tank, the collecting line being a wastewater collecting line.

Derartige Abwasserhebeanlagen sind bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2005 027 091 A1 und der EP 1 731 684 A1 . Sie werden dazu verwendet, Abwasser, das unterhalb der sogenannten Rückstauebene entsteht oder nicht mit Gefälle in die Kanalisation geleitet werden kann, zunächst zu sammeln und sodann in die Abwassersammelleitung über die sogenannte Rückstauschleife anzuheben und in die Kanalisation abzuführen. Das Abwasser wird dann rückstausicher abgeleitet. Auch bei Regenwasser, das unterhalb der Rückstauebene anfällt und nicht versickert, werden derartige Hebeanlagen eingesetzt. In der Regel wird eine Abwasserhebeanlage am tiefsten Punkt im Keller eines Gebäudes oder in einer Grube im gebäudenahen Grundstücksbereich aufgebaut. Auch kann sie in einem Schacht untergebracht werden. Das Ab- und/ oder Niederschlagswasser wird in einem Sammelbehälter gesammelt und mittels einer Fördereinrichtung aus diesem in die öffentliche Kanalisation gepumpt, wobei die geodätische Höhendifferenz zur Rückstauschleife überwunden wird.Such sewage lifting plants are known, for example from the DE 10 2005 027 091 A1 and the EP 1 731 684 A1 . They are used to first collect waste water that arises below the so-called backflow level or that cannot be discharged into the sewage system at a downward gradient and then to raise it into the sewage collection line via the so-called backflow loop and to discharge it into the sewage system. The wastewater is then discharged backflow-proof. Such lifting systems are also used in rainwater that accumulates below the backflow level and does not seep away. As a rule, a sewage lifting plant is installed at the lowest point in the basement of a building or in a pit in the area of the building near the building. It can also be accommodated in a shaft. The waste water and / or rainwater is collected in a collecting tank and pumped out of it into the public sewerage system by means of a conveying device, the geodetic height difference to the backflow loop being overcome.

Die Hebeanlage arbeitet automatisch je nach Befüllungsgrad des Sammelbehälters, wobei dann eine Niveauerfassung, beispielsweise mit Schwimmer, die Anlage aktivieren und gegebenenfalls auch deaktivieren kann. Dies bedeutet, dass das Pumpenaggregat der Hebeanlage lediglich ab und zu angeschaltet und für eine vergleichsweise kurze Zeit betrieben wird, nämlich solange, bis der Sammelbehälter auf ein baulich bedingtes, verbleibendes Restvolumen geleert ist.The lifting system works automatically depending on the filling level of the collecting container, whereby a level detection, for example with a float, can activate the system and possibly also deactivate it. This means that the pump unit of the lifting system is only occasionally switched on and operated for a comparatively short period of time, namely until the collection container is emptied to a residual volume that is structurally dependent.

Für die Pumpenaggregate derartiger Hebeanlagen werden ungeregelte Asynchronmotoren verwendet, die baulich bedingt lediglich eine einzige Drehzahl und damit eine bestimmte festgelegte Kennlinie aufweisen, die entsprechend durch die Leistung des Motors und die angetriebene Hydraulik gegeben ist. Je nachdem, welche Gesamtförderhöhe bei der Hebung der Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter in die Sammelleitung zu überwinden ist, d.h. welche Förderhöhe das Pumpenaggregat mindestens besitzen muss, wird das Pumpenaggregat seiner Leistung nach ausgewählt und in der Anlage eingebaut. Eine nachträgliche Anpassung der Förderhöhe des Pumpenaggregats an den tatsächlichen Anwendungsfall erfolgt nicht bzw. kann aufgrund der fehlenden Anpassbarkeit des Aggregats nicht erfolgen.Unregulated asynchronous motors are used for the pump units of such lifting systems, which for structural reasons only have a single speed and thus have a certain fixed characteristic curve, which is correspondingly given by the power of the motor and the driven hydraulics. Depending on the total head to be overcome when lifting the liquid from the collecting container into the collecting line, i.e. The pump head must be selected according to its output and installed in the system, which delivery head the pump unit must have. A subsequent adjustment of the delivery head of the pump unit to the actual application is not carried out or can not be done due to the lack of adaptability of the unit.

Des Weiteren sind die geodätische Förderhöhe und die Leitungslänge der Druckleitung bis zur Rückstauschleife oftmals nicht bekannt. Die Hebeanlage wird deshalb in der Praxis zur Sicherheit mit großer, hydraulischer Leistung bei konstanter Drehzahl betrieben, um sicherzustellen, dass das Abwasser auf jeden Fall in die Sammelleitung gefördert wird. Aus diesem Grunde sind die in den heutigen Abwasserhebeanlagen verwendeten Pumpenaggregate oftmals falsch dimensioniert. Dadurch kommt es nicht selten zu kavitierendem Betrieb des Laufrads, zu Klappenschlägen, störenden Fließgeräuschen, zu unnötig hohen Betriebskosten und/ oder Schäden an der Anlage oder Druckleitung und damit zu einem vorzeitigen Ausfall der Hebeanlage.Furthermore, the geodetic head and the length of the pressure line up to the backflow loop are often not known. The lifting system is therefore operated in practice for safety with high hydraulic power at constant speed to ensure that the wastewater is always pumped into the collecting line. For this reason, they are in today's Wastewater lifting plants often use incorrectly dimensioned pump units. This often leads to cavitating operation of the impeller, valve flaps, disturbing flow noises, unnecessarily high operating costs and / or damage to the system or pressure line and thus to premature failure of the lifting system.

Es sind demgegenüber Pumpenaggregate bekannt, deren Differenzdruck geregelt ist, wobei ein gewünschter Differenzdruck einer bestimmten Förderhöhe der Pumpe entspricht, die an der elektronischen Regelung der Pumpe vorgegeben werden kann. Die Förderhöhe wird bei diesen Pumpenaggregaten aufgrund des Differenzdrucks eingestellt, der mittels eines Differenzdrucksensors oder mehrerer Drucksensoren oder rechnerisch aus anderen Größen des Pumpenaggregats ermittelt wird. Derartige Pumpen werden in geschlossenen hydraulischen Systemen eingesetzt, wie beispielsweise in Heiz- oder Kühlkreisläufen. Diese Pumpen können in Abwasserhebeanlagen nicht zum Einsatz kommen, weil die Abwassersammelleitung, in die das Abwasser zu fördern ist, Teil eines offenen Systems und damit drucklos ist.In contrast, pump assemblies are known whose differential pressure is regulated, a desired differential pressure corresponding to a specific delivery head of the pump, which can be specified on the electronic control of the pump. The delivery head is set in these pump units on the basis of the differential pressure, which is determined by means of a differential pressure sensor or a plurality of pressure sensors or arithmetically from other sizes of the pump unit. Pumps of this type are used in closed hydraulic systems, such as in heating or cooling circuits. These pumps cannot be used in wastewater lifting plants because the wastewater collection line, into which the wastewater is to be pumped, is part of an open system and is therefore depressurized.

Die US Patentanmeldung US 20070/0183902 A1 beschreibt ein Pumpensystem bestehend aus einer Pumpe, einem Pumpenmotor, einer Steuerung und einer Benutzerschnittstelle für eine Schwimmbadanwendung, wobei das System zur Erkennung einer Blockade aktuelle Betriebswerte mit zuvor für den Normalbetrieb abgespeicherten Betriebswerten vergleicht und eine Abweichung oder Überschreiten von Grenzwerten feststellt. Einen Einsatz dieses Verfahrens für eine Abwasserhebeanlage offenbart die US-Anlage nicht.The US patent application US 20070/0183902 A1 describes a pump system consisting of a pump, a pump motor, a controller and a user interface for a swimming pool application, the system for detecting a blockage comparing current operating values with operating values previously stored for normal operation and determining a deviation or exceeding of limit values. The US plant does not disclose the use of this method for a wastewater lifting plant.

Die europäische Patentanmeldung EP 0150068 A2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung u. a. des Förderstroms Q bei Kreiselpumpen. Hierzu sind in einem Speicherelement, z.B. ein EPROM der Pumpe die Flächengleichung H=f(Q) und P=f(Q) jeweils für verschiedene diskrete Drehzahlen in expliziter Form gespeichert, so dass aus der gemessenen Leistung P und der gemessenen Drehzahl n der Förderstrom Q und die Förderhöhe H berechnet werden kann. Die Einstellung des Förderstroms Q erfolgt dann im Rahmen einer konventionellen PI-Regelung, wobei die Drehzahl als Stellgröße so eingestellt wird, dass der berechnete Ist-Förderstrom einem vorgegebenen Soll-Förderstrom entspricht.The European patent application EP 0150068 A2 describes a method and a device for regulating, inter alia, the flow rate Q in centrifugal pumps. For this purpose, the area equation H = f (Q) and P = f (Q) are stored explicitly for different discrete speeds in a memory element, for example an EPROM of the pump, so that the flow rate is obtained from the measured power P and the measured speed n Q and the delivery head H can be calculated. The flow rate Q is then set in the context of a conventional PI control, the speed being set as a manipulated variable such that the calculated actual flow rate corresponds to a predetermined desired flow rate.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verfahren zum Betreiben eines Pumpenaggregats, bereitzustellen, durch das sich das Pumpenaggregat hinsichtlich seiner Leistung optimal an die konkreten baulichen Gegebenheiten selbsttätig anpasst und bedarfsgerecht betrieben wird. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Pumpenaggregat bereitzustellen, das sich hinsichtlich seiner Leistung optimal an die konkreten baulichen Gegebenheiten selbsttätig anpasst und bedarfsgerecht betreibbar ist. Insbesondere soll sich das Pumpenaggregat für die Verwendung in einer Hebeanlage eignen bzw. dafür eingerichtet sein.It is an object of the present invention to provide a method for operating a pump unit, by means of which the pump unit automatically adjusts itself optimally with regard to its performance to the specific structural conditions and is operated as required. It is also an object of the invention to provide a pump unit which, in terms of its performance, optimally adapts itself to the specific structural conditions and can be operated as required. In particular, the pump unit should be suitable for use in a lifting system or should be set up for this purpose.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, ein Pumpenaggregat nach Anspruch 19 und eine Hebeanlage nach Anspruch 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben und werden nachfolgend erläutert.This object is achieved by a method according to claim 1, a pump unit according to claim 19 and a lifting system according to claim 20. Advantageous further developments are given in the subclaims and are explained below.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben eines Pumpenaggregats, insbesondere für eine Hebeanlage, zur Förderung einer Flüssigkeit über eine Druckleitung in eine Sammelleitung vorgeschlagen, bei dem das Pumpenaggregat einen ihm aus einer Mehrzahl vorgebbarer Soll-Volumenströme vorgegebenen Soll-Volumenstrom auf der Grundlage einer physikalischen Größe des Pumpenaggregats selbsttätig einstellt, wobei die Größe der von dem Pumpenaggregat aufgenommene elektrische Strom und/ oder eine davon abhängigen Größe ist, und in dem Pumpenaggregat eine Tabelle hinterlegt ist, in der für jeden vorgebbaren Soll-Volumenstrom zu einer Mehrzahl diskreter Drehzahlen jeweils ein Wert der Größe zugeordnet ist, der einem durch die entsprechende Drehzahl und den entsprechenden Soll-Volumenstrom bestimmten Betriebspunkt des Pumpenaggregats entspricht, wobei der Volumenstrom des Pumpenaggregats anhand dieser Tabelle eingestellt wird, indem die Drehzahl so eingestellt wird, dass die Größe im Wesentlichen einem bestimmten, dem vorgegebenen Soll-Volumenstrom zugeordneten Wert entspricht.According to the invention, a method for operating a pump unit, in particular for a lifting system, for conveying a liquid via a pressure line into a collecting line is proposed, in which the pump unit automatically sets a target volume flow given to it from a plurality of predeterminable target volume flows on the basis of a physical quantity of the pump assembly, the size being the electrical current absorbed by the pump assembly and / or a size dependent thereon, and storing a table in the pump assembly is in which a value of the size is assigned to a predefined volume flow for a plurality of discrete speeds, which corresponds to an operating point of the pump unit determined by the corresponding speed and the corresponding target volume flow, the volume flow of the pump unit being set on the basis of this table is set by adjusting the speed so that the size essentially corresponds to a certain value assigned to the predetermined target volume flow.

Entgegen der nach dem Stand der Technik bei Heizungspumpen bekannten differenzdruckabhängigen Regelung der Förderhöhe, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Volumenstrom eingestellt. Dies erfolgt erfindungsgemäß rein gesteuert auf der Grundlage des von dem Pumpenaggregat aufgenommenen Stroms und/ oder einer davon abhängigen Größe. Eine von dem aufgenommenen elektrischen Strom abhängige Größe ist beispielsweise die elektrische oder mechanische Leistung des Pumpenaggregats, die Wicklungstemperatur oder der Gradient der Wicklungstemperatur. Aufgrund einer der vorgenannten Größen oder einer Kombination dieser Größen, wird erfindungsgemäß der Volumenstrom bei dem Pumpenaggregat eingestellt. Aus dem aktuellen Wert der Größe kann auf den Betriebspunkt des Pumpenaggregats geschlossen werden. Bevorzugt ist jedoch der aufgenommene elektrische Strom und/ oder die elektrische Leistung, weil diese Größen unmittelbar und eindeutig, verzögerungsfrei und mit hoher Präzision Auskunft über den aktuellen Betriebszustand des Pumpenaggregats liefern.Contrary to the differential pressure-dependent control of the delivery head, which is known from the prior art for heating pumps, the volume flow is set in the method according to the invention. According to the invention, this is done in a purely controlled manner on the basis of the current consumed by the pump unit and / or a quantity dependent thereon. A variable dependent on the electrical current consumed is, for example, the electrical or mechanical power of the pump unit, the winding temperature or the gradient of the winding temperature. On the basis of one of the aforementioned variables or a combination of these variables, the volume flow in the pump unit is set according to the invention. The operating value of the pump unit can be inferred from the current value of the variable. However, the electrical current and / or the electrical power consumed is preferred because these variables provide information about the current operating state of the pump unit directly and clearly, without delay and with high precision.

Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat ist zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Ein Pumpenaggregat umfasst eine Pumpeneinheit, eine Antriebseinheit und eine Steuerungseinheit, die baulich eine Einheit bilden können oder funktional zusammenwirken können. Soweit bei der Erfindung davon die Rede ist, dass das Pumpenaggregat in bestimmter Weise eingerichtet und/ oder einen bestimmten Verfahrensschritt ausführt, so ist dies in dem entsprechenden Zusammenhang auf eine der drei genannten Komponenten, insbesondere auf die Steuerungseinheit bezogen. Das Pumpenaggregat ist bevorzugt für die Verwendung in einer Hebeanlage vorgesehen, kann jedoch auch in beliebigen anderen Anwendungen eingesetzt werden, in denen eine Regelung anhand des Differenzdrucks nicht möglich oder zumindest nicht zielführend ist.The pump unit according to the invention is set up to carry out the method according to the invention. A pump unit comprises a pump unit, a drive unit and a control unit, which can form a unit or can functionally interact. To the extent that the invention speaks of the fact that the pump unit is set up in a certain way and / or one executes a certain method step, this is related in the corresponding context to one of the three components mentioned, in particular to the control unit. The pump unit is preferably intended for use in a lifting system, but can also be used in any other application in which regulation based on the differential pressure is not possible or at least not expedient.

Erfindungsgemäß stellt das Pumpenaggregat einen vorgegebenen Soll-Volumenstrom unabhängig von der an seinem Einbauort benötigten Gesamtförderhöhe ein. Ist das Pumpenaggregat Teil einer Hebeanlage, in der es Flüssigkeit aus einem Sammelbehälter über die Druckleitung in die Sammelleitung fördern soll, stellt es seinen Volumenstrom unabhängig von dem Höhenunterschied zwischen dem Sammelbehälter und dem höchsten Punkt der Druckleitung selbsttätig ein. Die gesteuerte Aufrechterhaltung eines voreingestellten Volumenstroms verhindert, dass das Pumpenaggregat in unzulässige Betriebsbereiche gelangt, insbesondere unzulässig hohe Volumenströme erreicht, die im ungesteuerten oder ungeregelten Betrieb, insbesondere aber bei einer differenzdruckgeregelten Pumpe erreicht werden könnten. Es wird dadurch ein optimaler, sicherer Betrieb des Pumpenaggregats und damit gegebenenfalls auch der Hebeanlage erreicht.According to the invention, the pump unit sets a predetermined target volume flow irrespective of the total delivery head required at its installation location. If the pump unit is part of a lifting system in which it is to convey liquid from a collecting container via the pressure line into the collecting line, it automatically adjusts its volume flow regardless of the height difference between the collecting container and the highest point of the pressure line. The controlled maintenance of a preset volume flow prevents the pump set from entering impermissible operating areas, in particular from reaching impermissibly high volume flows that could be achieved in uncontrolled or uncontrolled operation, but in particular with a differential pressure-controlled pump. This ensures optimal, safe operation of the pump set and, if necessary, the lifting system.

Ein entscheidender Vorteil besteht darin, dass sich das Pumpenaggregat selbstadaptiert, d.h. die passende Drehzahlkennlinie für die vorliegenden Anlagenverhältnisse selbst einstellt, sodass eine Auslegung des Pumpenaggregats in einem bestimmten anwendungsspezifischen Leistungsbereich, insbesondere im Leistungsbereich der Hebeanlage nicht mehr erforderlich ist. Damit kann ferner eine Reduzierung der Variantenvielfalt erreicht werden, da nicht mehr für jeden zu überwindenden Höhenunterschied eine Hebeanlage mit einem speziellen Pumpenaggregat angeboten werden muss. Der mit der Installation der Abwasserhebeanlage betraute Fachmann braucht demgemäß keine Auslegung der Anlage, insbesondere der Hebeanlage mehr vorzunehmen, sondern lediglich -ohne dass ihm die Förderhöhe bekannt ist- manuell an dem Pumpenaggregat einen gewünschten standardmäßigen Volumenstrom, beispielsweise 12 m3/h, einzustellen, der dem Durchmesser der Druckleitung entsprechend eine optimale Strömungsgeschwindigkeit ergibt. Der Durchmesser ist dem Fachmann bei der Installation bekannt. Im Betrieb hält das Pumpenaggregat dann den vorgegebenen Volumenstrom konstant. Durch falsche Betriebspunkte hervorgerufene Probleme, wie kavitierender Betrieb, Klappenschläge, Fließgeräusche und/ oder ein vorzeitiger Ausfall der Anlage, werden dadurch effektiv vermieden.A decisive advantage is that the pump unit adapts itself, ie sets the appropriate speed characteristic for the existing system conditions, so that it is no longer necessary to design the pump unit in a specific application-specific performance range, in particular in the performance range of the lifting system. This also allows a reduction in the variety of variants to be achieved, since a lifting system with a special pump unit no longer has to be offered for each height difference to be overcome. The specialist entrusted with the installation of the wastewater lifting plant accordingly no longer needs to design the plant, in particular the lifting plant, but merely - without knowing the delivery head - to manually set a desired standard volume flow, for example 12 m 3 / h, on the pump unit. which results in an optimal flow rate according to the diameter of the pressure line. The diameter is the specialist at Installation known. The pump unit then keeps the specified volume flow constant during operation. Problems caused by incorrect operating points, such as cavitating operation, valve blows, flow noises and / or premature failure of the system, are thus effectively avoided.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Idee, den dem Pumpenaggregat vorgegebenen Soll-Volumenstrom rein gesteuert auf der Grundlage des von dem Pumpenaggregat aufgenommenen Stroms oder einer davon abhängigen Größe einzustellen, hat des Weiteren den Vorteil, dass auf jegliche Sensoren zur Messung des Volumenstroms oder des Drucks verzichtet werden kann. Es wird folglich bei dem erfindungsgemäßen Pumpenaggregat für die Einstellung des Volumenstroms weder ein Druck gemessen, noch ein Differenzdruck bestimmt. Vielmehr erfolgt die Steuerung des Volumenstroms allein aufgrund des elektrischen Stroms, der von dem Pumpenaggregat aufgenommen wird, oder einer davon abhängigen Größe, wie die elektrische oder mechanische Leistung oder die Temperatur in den Wicklungen des die Pumpen antreibenden Elektromotors oder der Temperaturgradient. Auch eine Kombination dieser Größen kann zur Einstellung des Volumenstroms herangezogen werden. Es müssen daher weder Volumenstromsensoren, noch Druck- oder Differenzdrucksensoren in dem Pumpenaggregat eingebaut werden. Das erfindungsgemäße Pumpenaggregat weist daher auch keine derartigen Sensoren auf oder, soweit sie vorhanden sein können, verwendet es diese allenfalls nur zu Informationszwecken ohne ihre Messdaten im Rahmen der Volumenstromsteuerung zu verwenden.On the basis of the idea according to the invention of setting the desired volume flow given to the pump unit in a purely controlled manner on the basis of the current absorbed by the pump unit or a size dependent thereon, the further advantage is that any sensors for measuring the volume flow or the pressure can be dispensed with . Consequently, in the pump unit according to the invention, neither a pressure is measured nor a differential pressure determined for the adjustment of the volume flow. Rather, the volume flow is controlled solely on the basis of the electrical current which is taken up by the pump unit or a quantity dependent thereon, such as the electrical or mechanical power or the temperature in the windings of the electric motor driving the pumps or the temperature gradient. A combination of these variables can also be used to adjust the volume flow. Therefore, neither volume flow sensors nor pressure or differential pressure sensors have to be installed in the pump unit. The pump unit according to the invention therefore also has no such sensors or, if they can be present, uses them at most only for information purposes without using their measurement data as part of the volume flow control.

Das Pumpenaggregat weist aber vorzugsweise zur Bestimmung des aktuellen Werts der Größe Mittel auf, die mit der Steuerung verbunden sind und dieser den Wert der aktuellen Größe liefern. Vorzugsweise ist dieses oder sind diese Mittel durch zumindest einen Sensor, z.B. einen Stromsensor, eine Leistungsmesseinrichtung, einen Temperatursensor und/ oder eine Einrichtung zur Erfassung der mechanischen Leistung, insbesondere des Drehmoments, gebildet, der oder die den Wert der entsprechenden Größe entweder direkt misst oder rechnerisch ermittelt. So kann die Stromaufnahme beispielsweise rechnerisch aus der gemessenen Spannung und der aufgenommenen Leistung ermittelt werden, die elektrische Leistung wiederrum aus dem gemessenen Strom und der gemessenen Spannung. Die mechanische Leistung kann beispielsweise aus der Messung des von dem Elektromotor abgegebenen Drehmoments und der eingestellten Drehzahl ermittelt werden, die die elektronische Steuerung des Pumpenaggregats kennt, weil sie die Drehzahl einstellt. Alternativ kann das Drehmoment auch aus dem gemessenen Strom und/ oder der gemessenen Spannung berechnet werden.However, the pump unit preferably has means for determining the current value of the size which are connected to the control and which supply the value of the current size. This or these means is preferably formed by at least one sensor, for example a current sensor, a power measuring device, a temperature sensor and / or a device for detecting the mechanical power, in particular the torque, which either measures the value of the corresponding variable directly or calculated. For example, the current consumption can be determined arithmetically from the measured voltage and the absorbed power, and the electrical power in turn from the measured current and the measured voltage. The mechanical performance can be determined, for example, from the measurement of the torque output by the electric motor and the set speed, which the electronic control of the pump unit knows because it sets the speed. Alternatively, the torque can also be calculated from the measured current and / or the measured voltage.

Die Vorgabe des Volumenstromsollwerts kann der Fachmann vorzugsweise über ein Eingabemittel am Pumpenaggregat vornehmen, beispielsweise über ein Drehpotentiometer, einen Impulsgeber und/ oder über einen oder mehrere Bedienknöpfe. Vorzugsweise kann das Pumpenaggregat eine Steuerung aufweisen, der der Soll-Volumenstrom dann vorgebbar bzw. vorgegeben ist, und die den Soll-Volumenstrom entsprechend einstellt. Die Eingabemittel können dann entsprechend an dieser Steuerung vorhanden sein. Die Steuerung kann baulich eine Einheit mit dem Pumpenaggregat bilden, insbesondere mit der den Elektromotor des Pumpenaggregats steuernden und bestromenden Elektronik. Alternativ kann sie fernab von dem Pumpenaggregat angeordnet und über eine Steuerleitung mit diesem verbunden sein. In dieser Ausführungsvariante gehören Steuerung und Pumpenaggregat funktional zusammen. Dem Pumpenaggregat oder der Steuerung wird der einzustellende Volumenstrom in diskreten Stufen vorgegeben, wobei die Stufen derart fein sein können, dass eine quasi-kontinuierliche Soll-Volumenstromvorgabe möglich ist.The person skilled in the art can preferably specify the volume flow setpoint via an input means on the pump unit, for example via a rotary potentiometer, a pulse generator and / or one or more control buttons. The pump unit can preferably have a control system, to which the target volume flow can then be predefined and which sets the target volume flow accordingly. The input means can then be present on this controller accordingly. The controller can structurally form a unit with the pump unit, in particular with the electronics that control and energize the electric motor of the pump unit. Alternatively, it can be arranged far from the pump unit and connected to it via a control line. In this variant, the control and pump unit functionally belong together. The volume flow rate to be set is predefined in discrete stages for the pump unit or the controller, the stages being able to be so fine that a quasi-continuous target volume flow rate specification is possible.

Die Steuerung des Volumenstroms aufgrund der Stromaufnahme des Pumpenaggregats oder einer von der Stromaufnahme abhängigen Größe basiert auf der Erkenntnis, dass im Betrieb einer Pumpe bei einer bestimmten Drehzahl, ein bestimmter Volumenstrom einer bestimmten Stromaufnahme, einer bestimmten Leistung und/ oder einer bestimmten Temperatur bzw. einem bestimmten Temperaturgradienten in den Motorwicklungen entspricht. Die Drehzahl und der Wert der bei dieser Drehzahl vorliegenden Größe definieren einen bestimmten Betriebspunkt des Aggregats. Unter entsprechender Anwendung dieser Erkenntnis kann das Pumpenaggregat selbsttätig seine Drehzahl derart einstellen, dass die besagte Größe des Pumpenaggregats im Wesentlichen einem bestimmten, dem Soll-Volumenstrom zugeordneten Wert dieser Größe , insbesondere einem Stromaufnahmewert, einem Leistungswert oder einem Temperatur- oder Temperaturgradientenwert entspricht. Diese drehzahlbezogenen Werte können in dem Pumpenaggregat, insbesondere in der Steuerung hinterlegt sein. Die Drehzahl ist in dieser Ausführungsvariante entsprechend die Stellgröße im Rahmen der erfindungsgemäßen Steuerung des Pumpenaggregats.The control of the volume flow based on the current consumption of the pump unit or a variable dependent on the current consumption is based on the knowledge that when a pump is operated at a specific speed, a specific volume flow of a specific current consumption, a specific output and / or a specific temperature or a corresponds to certain temperature gradients in the motor windings. The speed and the value of the variable at this speed define a specific operating point of the unit. With appropriate use of this knowledge, the pump unit can automatically set its speed such that the said size of the pump unit essentially corresponds to a certain value of this quantity assigned to the desired volume flow, in particular a current consumption value, a power value or a temperature or Temperature gradient value corresponds. These speed-related values can be stored in the pump unit, in particular in the control. In this embodiment variant, the speed is correspondingly the manipulated variable in the context of the control of the pump unit according to the invention.

Erfindungsgemäß ist in dem Pumpenaggregat, insbesondere in der Steuerung, eine Tabelle hinterlegt, in der für jeden vorgebbaren Soll-Volumenstrom zu einer Mehrzahl diskreter Drehzahlen jeweils ein Wert der Größe zugeordnet ist, der einem durch die entsprechende Drehzahl und den entsprechenden Soll-Volumenstrom bestimmten Betriebspunkt des Pumpenaggregats entspricht. Der aktuelle Volumenstrom des Pumpenaggregats kann dann anhand dieser Tabelle eingestellt werden. Dabei ist jedem Soll-Volumenstrom zu einer Vielzahl diskreter Drehzahlen jeweils ein Wert der Größe zugeordnet, damit eine genauere Einstellung des Soll-Volumenstroms erreicht wird. Damit liegt die Zuordnung in der Tabelle zu einer Vielzahl von Volumenströmen vor, vorzugsweise einschließlich zu einem Volumenstrom null. Dabei muss allerdings nicht jeder dieser Volumenströme auch ein einstellbarer Soll-Volumenstrom sein. Es genügt, wenn einige wenige oder jeder zweite Volumenstrom in der Tabelle ein einstellbarer Soll-Volumenstrom ist.According to the invention, a table is stored in the pump unit, in particular in the control system, in which a value of the size is assigned to each predeterminable target volume flow for a plurality of discrete rotational speeds, which is an operating point determined by the corresponding speed and the corresponding target volume flow of the pump set. The current volume flow of the pump set can then be set using this table. A value of the size is assigned to each target volume flow at a plurality of discrete speeds, so that a more precise setting of the target volume flow is achieved. This means that the table shows the assignment to a large number of volume flows, preferably including a zero volume flow. However, each of these volume flows does not have to be an adjustable target volume flow. It is sufficient if a few or every second volume flow in the table is an adjustable target volume flow.

Da dem Pumpenaggregat erfindungsgemäß ein Volumenstromsollwert vorgegeben werden kann, ist dieser Volumenstromsollwert folglich einer von mehreren auswählbaren Volumenstromsollwerten. Aus diesem Grunde ist es sinnvoll, bei jedem vorgebbaren Volumenstromsollwert jeweils zu einer Mehrzahl insbesondere einer Vielzahl von Drehzahlen jeweils einen Wert der Größe zuzuordnen. Die erfindungsgemäße Tabelle kann dann gedanklich in einer Dimension, beispielsweise in Richtung der Zeilen, die verschiedenen, vorgebbaren Volumenströme, in der anderen Dimension, beispielsweise in Richtung der Spalten, die verschiedenen Drehzahlen umfassen, wobei an jedem Schnittpunkt einer Zeile und einer Spalte ein Tabellenelement mit zumindest einem Wert der Größe steht.Since, according to the invention, a volume flow setpoint can be predefined for the pump unit, this volume flow setpoint is consequently one of a plurality of selectable volume flow setpoints. For this reason, it makes sense to assign a value to the size of each predeterminable volume flow setpoint to a plurality, in particular a plurality of speeds. The table according to the invention can then conceptually include the different, predeterminable volume flows in one dimension, for example in the direction of the rows, and the different speeds in the other dimension, for example in the direction of the columns, with a table element having at each intersection of a row and a column at least one value of size.

Werden zwei physikalische Größen des Pumpenaggregats zur Volumenstromeinstellung verwendet, beispielsweise die Stromaufnahme und die elektrische Leistung, sind jedem Drehzahl-Volumenstrom-Paar zwei Werte zugeordnet, nämlich ein Stromwert und ein Leistungswert. Alternativ oder zusätzlich kann jedem Drehzahl-Volumenstrom-Paar auch ein Wert der in diesem Betriebspunkt vorliegenden Gesamtförderhöhe in der Tabelle zugeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass die aktuelle Gesamtförderhöhe und die geodätische Förderhöhe aus dem aktuellen Zustand anhand der Tabelle bestimmt und angezeigt werden können, beispielsweise auf einem Display des Pumpenaggregats und/ oder einer fernab liegenden Anzeigeeinrichtung. Die geodätische Förderhöhe Hgeo entspricht dem Höhenunterschied zwischen dem Pumpenaggregat und dem höchsten Punkt der Druckleitung. Sie bildet damit den statischen Anteil an der Förderhöhe. Demgegenüber wird die Gesamtförderhöhe neben dem statischen Anteil auch aus einem dynamischen Anteil gebildet, der durch die Förderung der Flüssigkeit entsteht. Fließt kein Fördermedium, die die geodätische Förderhöhe gleich der Gesamtförderhöhe.If two physical quantities of the pump unit are used to adjust the volume flow, for example the current consumption and the electrical power, two values are assigned to each speed-volume flow pair, namely a current value and a power value. Alternatively or additionally A value of the total delivery head present at this operating point can also be assigned to each speed-volume flow pair in the table. This has the advantage that the current total delivery head and the geodetic delivery head can be determined and displayed from the current state using the table, for example on a display of the pump unit and / or a remote display device. The geodetic delivery head H geo corresponds to the height difference between the pump unit and the highest point of the pressure line. It thus forms the static part of the funding amount. In contrast to this, the total delivery head is formed not only of the static part, but also of a dynamic part, which arises from the delivery of the liquid. No fluid flows, the geodetic head equal to the total head.

Jeder Wert der besagten Größe des Pumpenaggregats definiert zusammen mit dem jeweiligen Drehzahlwert einen bestimmten Betriebspunkt des Pumpenaggregats im HQ-Diagramm. Die erfindungsgemäße Tabelle wird werkseitig in dem Pumpenaggregat, insbesondere in der Steuerung hinterlegt, d.h. gespeichert. Hierzu wird der aufgenommene Strom und/ oder der Wert der von dem Strom abhängigen Größe für jede Drehzahlkennlinie bei jedem Volumenstrom gemessen und in der Tabelle hinterlegt. Aufgrund dieser Tabelle kann folglich aus der Bestimmung des aktuellen Werts der Größe und der Kenntnis der vorliegenden Pumpendrehzahl auf den aktuell geförderten Volumenstrom, d.h. dem Ist-Volumenstrom geschlossen werden. So ist es dann möglich, einen bestimmten Volumenstrom, insbesondere den vorgegebenen Soll-Volumenstrom einzustellen indem die Drehzahl des Pumpenaggregats so eingestellt wird, dass die Größe im Wesentlichen einem bestimmten, dem vorgegebenen Soll-Volumenstrom zugeordneten Wert entspricht.Each value of the said size of the pump assembly, together with the respective speed value, defines a specific operating point of the pump assembly in the HQ diagram. The table according to the invention is stored at the factory in the pump unit, in particular in the control, i.e. saved. For this purpose, the recorded current and / or the value of the quantity dependent on the current is measured for each speed characteristic for each volume flow and is stored in the table. On the basis of this table, the current value of the size and the knowledge of the current pump speed can be used to determine the current volume flow, i.e. the actual volume flow can be closed. It is then possible to set a specific volume flow, in particular the predetermined nominal volume flow, by adjusting the speed of the pump unit such that the size essentially corresponds to a specific value assigned to the predetermined nominal volume flow.

Es bietet sich dann das folgende Vorgehen zur Einstellung des vorgegebenen Soll-Volumenstroms an:

  1. a Das Pumpenaggregats wird bei einer ersten Drehzahl betrieben,
  2. b Anschließend wird der aktuelle Wert der Größe des Pumpenaggregats bestimmt und
  3. c mit einem dem Soll-Volumenstrom bei der ersten Drehzahl zugeordneten Wert der Größe verglichen. Dies kann anhand der zuvor erläuterten Tabelle erfolgen. In Abhängigkeit dieses Vergleich kann dann
    1. i die Drehzahl des Pumpenaggregats auf eine zweite Drehzahl erhöht werden, wenn der aktuelle Wert der Größe nicht im Wesentlichen gleich dem zugeordneten Wert ist, wobei die Schritte a, b und c anschließend mit der Maßgabe wiederholt werden, dass der Wert der ersten Drehzahl dem Wert der zweiten Drehzahl entspricht, oder
    2. ii die eingestellte Drehzahl des Pumpenaggregats beibehalten wird, wenn der Wert der Größe im Wesentlichen gleich dem besagten zugeordneten Wert der Größe ist.
The following procedure is then available for setting the specified target volume flow:
  1. a The pump set is operated at a first speed,
  2. b Then the current value of the size of the pump set is determined and
  3. c compared with a value of the variable assigned to the target volume flow at the first speed. This can be done using the table previously explained. Depending on this comparison can then
    1. i the speed of the pump unit is increased to a second speed if the current value of the variable is not substantially equal to the assigned value, steps a, b and c then being repeated with the proviso that the value of the first speed corresponds to the value corresponds to the second speed, or
    2. ii the set speed of the pump unit is maintained when the value of the size is substantially equal to said assigned value of the size.

Wird als Größe des Pumpenaggregats im Sinne der Erfindung seine Stromaufnahme verwendet, gestaltet sich das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt:

  1. a Das Pumpenaggregats wird bei einer ersten Drehzahl betrieben,
  2. b Anschließend wird der aktuell von dem Pumpenaggregat aufgenommene elektrischen Stroms bestimmt und
  3. c mit einem dem Soll-Volumenstrom bei der ersten Drehzahl zugeordneten Stromwert verglichen. Dies kann anhand der zuvor erläuterten Tabelle erfolgen. In Abhängigkeit dieses Vergleich kann dann
    1. i die Drehzahl des Pumpenaggregats auf eine zweite Drehzahl erhöht werden, wenn die Stromaufnahme nicht im Wesentlichen gleich dem besagten Stromwert ist, wobei die Schritte a, b und c anschließend mit der Maßgabe wiederholt werden, dass der Wert der ersten Drehzahl dem Wert der zweiten Drehzahl entspricht, oder
    2. ii die eingestellte Drehzahl des Pumpenaggregats beibehalten wird, wenn die Stromaufnahme im Wesentlichen gleich dem besagten Stromwert ist.
If its current consumption is used as the size of the pump unit in the sense of the invention, the method according to the invention is as follows:
  1. a The pump set is operated at a first speed,
  2. b The electrical current currently consumed by the pump set is then determined and
  3. c compared with a current value assigned to the target volume flow at the first speed. This can be done using the table previously explained. Depending on this comparison can then
    1. i the speed of the pump unit is increased to a second speed if the current consumption is not substantially equal to said current value, steps a, b and c then being repeated with the proviso that the value of the first speed is the value of the second speed corresponds, or
    2. ii the set speed of the pump unit is maintained when the current consumption is substantially equal to said current value.

Wird anstelle der Stromaufnahme beispielsweise die elektrische oder mechanische Leistung, die Wicklungstemperatur oder ihr Gradient verwendet, ist in den vorgenannten Schritten entsprechend diese Größe zu verwenden.If, for example, the electrical or mechanical power, the winding temperature or its gradient is used instead of the current consumption, this variable must be used in the aforementioned steps.

Das Pumpenaggregat, insbesondere die Steuerung vergleicht folglich den ermittelten, insbesondere gemessenen Wert der Größe mit dem bei der eingestellten Drehzahl erwarteten Wert und erhöht die Drehzahl des Pumpenaggregats, wenn dieser Wert geringer ist als der erwartete, d.h. zugeordnete Wert. Der Betrieb des Pumpenaggregats kann folglich in zumindest zwei Betriebsphasen unterteilt werden. Die erste Phase entspricht einer Hochlaufphase, in der die Drehzahl sukzessiv erhöht wird, bis diejenige Drehzahl gefunden ist, bei der der Wert der Größe, insbesondere die Stromaufnahme, dem dem Soll-Volumenstrom zugeordneten Wert entspricht. Ab dieser Drehzahl beginnt die Haltephase, in der die Flüssigkeit aus dem Sammelbehälter mit dem vorgegebenen Volumenstrom heraus befördert wird. Die Hochlaufphase geht folglich in die Haltephase über, wenn über den Wert der Größe die richtige Drehzahl gefunden ist.The pump unit, in particular the control, consequently compares the determined, in particular measured, value of the variable with the value expected at the set speed and increases the speed of the pump unit if this value is lower than the expected, i.e. assigned value. The operation of the pump unit can therefore be divided into at least two operating phases. The first phase corresponds to a run-up phase in which the speed is increased successively until the speed is found at which the value of the variable, in particular the current consumption, corresponds to the value assigned to the desired volume flow. From this speed onwards, the holding phase begins, in which the liquid is conveyed out of the collecting container with the specified volume flow. The run-up phase therefore changes to the holding phase when the correct speed has been found via the value of the variable.

Die Wiederholung der Schritte a, b und c bedeutet, dass in jedem nächsten Schleifenschritt die erste Drehzahl nach der Drehzahlerhöhung programmtechnisch dem Wert der zweiten Drehzahl entspricht und bei dieser Drehzahl erneut der aktuelle Wert der Größe ermittelt und mit einem dem Soll-Volumenstrom bei diesem zweiten, höheren Drehzahlwert zugeordneten Wert der Größe verglichen wird. Entspricht der zugeordnete Wert im Wesentlichen dem aktuellen Wert, ist der gewünschte Soll-Volumenstrom erreicht. Anderenfalls wird der Wert, beispielsweise die Stromaufnahme, weiterhin zu gering sein, so dass erneut eine Erhöhung der Drehzahl auf eine dritte Drehzahl, bzw. einen dritten Drehzahlwert notwendig ist. Bei der Wiederholung der Schritte a, b, c wird dann dieser dritte Drehzahlwert als "erster Drehzahlwert" betrachtet. Bei dieser Drehzahl wird erneut der aktuelle Wert der Größe ermittelt und mit einem dem Soll-Volumenstrom bei diesem zweiten, höheren Drehzahlwert zugeordneten Wert der Größe verglichen. Die Wiederholung erfolgt solange und so oft, bis der Wert der Größe, also beispielsweise die Stromaufnahme, im Wesentlichen gleich einem zugeordneten Wert ist, also beispielsweise gleich dem besagten Stromwert ist. Dann ist ein Betriebspunkt erreicht, bei dem der geförderte Volumenstrom des Pumpenaggregats dem vorgegeben Soll-Volumenstrom entspricht.The repetition of steps a, b and c means that in each next loop step the first speed after the speed increase corresponds in terms of program to the value of the second speed and at this speed the current value of the quantity is determined again and with a set volume flow at this second , higher speed value associated value of the size is compared. If the assigned value essentially corresponds to the current value, the desired set volume flow has been reached. Otherwise the value, for example the current consumption, will continue to be too low, so that the speed must be increased again to a third speed or a third speed value. When steps a, b, c are repeated, this third speed value is then regarded as the "first speed value". At this speed, the current value of the variable is again determined and compared with a value of the variable assigned to the target volume flow at this second, higher speed value. The repetition continues until the value of the quantity, that is to say, for example, the current consumption, is substantially equal to an assigned value, that is to say, for example, is equal to the said current value. Then an operating point is reached at which the pumped volume flow of the pump unit corresponds to the predetermined target volume flow.

Gemäß den vorstehenden Ausführungen bedeutet "im Wesentlichen", dass der Strom nicht exakt dem hinterlegten Wert entsprechen muss. Vielmehr genügt für die Feststellung einer Übereinstimmung, dass der Stromistwert im Bereich von beispielsweise maximal ±2%, vorzugsweise ±1 % des jeweiligen hinterlegten Stromsollwerts ist.According to the above, "essentially" means that the current does not have to correspond exactly to the stored value. Rather, it is enough for them Determining a match that the actual current value is in the range of, for example, a maximum of ± 2%, preferably ± 1% of the respective stored current setpoint.

Grundsätzlich kann das Pumpenaggregat den eingestellten Soll-Volumenstrom bei jedem Betrieb, d.h. bei jedem Einschalten, anhand des beschriebenen Wertevergleichs einstellen. Dies bedeutet, dass es sich den Betriebspunkt jedes Mal erneut sucht, bei dem der gewünschte Volumenstrom vorliegt. Dies kann jedes Mal über den gesamten Drehzahlbereich erfolgen, d.h., dass das Pumpenaggregat bei einer ersten Drehzahl beginnt, die eine absolute Minimaldrehzahl des Pumpenaggregats ist. Die absolute Minimaldrehzahl kann beispielsweise im Bereich zwischen 5-200 U/min liegen. Diese Verfahrensvariante stellt eine "Plug-and-Play" Lösung dar, die universell für jeden Betriebsfall geeignet ist.In principle, the pump set can maintain the set volume flow for each operation, i.e. Each time the device is switched on, use the value comparison described. This means that it searches for the operating point each time at which the desired volume flow is present. This can be done every time over the entire speed range, i.e. the pump set starts at a first speed, which is an absolute minimum speed of the pump set. The absolute minimum speed can be, for example, in the range between 5-200 rpm. This process variant represents a "plug-and-play" solution that is universally suitable for every operating case.

Es ist jedoch von Vorteil, wenn das Pumpenaggregat eine gewisse Intelligenz besitzt und insbesondere selbstlernend ist. Hierbei sind verschiedene Ausführungsvarianten möglich, die alternativ oder kumulativ verwendet werden können.However, it is advantageous if the pump unit has a certain intelligence and is particularly self-learning. Various design variants are possible here, which can be used alternatively or cumulatively.

Eine erste Ausführungsvariante setzt auf der Erkenntnis auf, dass der vorgegebene Soll-Volumenstrom, unabhängig von einer konkreten Einbausituation des Pumpenaggregats, insbesondere in einer Hebeanlage, nicht mit jeder Drehzahl im unteren Drehzahlbereich erreicht werden kann. Um einen bestimmten Volumenstrom zu erreichen ist selbst bei einer minimalen Förderhöhe von beispielsweise 0,1 m eine bestimmte Mindestdrehzahl erforderlich. Dies bedeutet, dass unterhalb dieser Mindestdrehzahl keiner Drehzahl ein Wert der Größe, insbesondere kein Stromwert zugeordnet sein kann, weil es keinen solchen Betriebspunkt im HQ-Diagramm gibt.A first embodiment variant is based on the knowledge that, regardless of a specific installation situation of the pump unit, in particular in a lifting system, the predetermined target volume flow cannot be achieved at every speed in the lower speed range. In order to achieve a certain volume flow, a certain minimum speed is required even with a minimum delivery head of 0.1 m, for example. This means that below this minimum speed, no speed can be assigned a value, in particular no current value, because there is no such operating point in the HQ diagram.

Grundsätzlich kann daher an diesen Stellen fehlender bzw. unmöglicher Größenwerte in der Tabelle nichts stehen, 0 oder "nan" (not a number) eingetragen sein. Damit das erfindungsgemäße Verfahren wie oben beschrieben auf einfache Weise softwareimplementiert ablaufen kann, ist es von Vorteil, den Drehzahlwerten für jeden vorgebbaren Volumenstrom unterhalb der jeweiligen Mindestdrehzahl einen Wert zuzuweisen, der nie erreicht wird, beispielsweise null oder einen betraglich besonders hohen Wert oder gar einen negativen Wert. Da bei dem Wertevergleich lediglich die Übereinstimmung des aktuellen Werts der Größe mit einem erwarteten Wert durchgeführt wird, wird dieser Vergleich bei den vorgenannten Referenzwerten (0, besonders hoch oder nan) stets dazu führen, dass keine Übereinstimmung vorliegt so dass die Drehzahl erhöht wird.In principle, therefore, there can be no missing or impossible size values in the table, 0 or "nan" (not a number) can be entered. So that the method according to the invention can be implemented in a software-implemented manner in a simple manner, it is advantageous to assign a value to the speed values for each predeterminable volume flow below the respective minimum speed that is never reached, for example zero or a particularly high amount or even a negative value Value. Because when comparing values If only the current value of the quantity is matched with an expected value, this comparison with the aforementioned reference values (0, particularly high or nan) will always result in no match, so that the speed is increased.

Vorzugsweise kann vorgesehen werden, dass zunächst geprüft wird, bei welcher Drehzahl dem Soll-Volumenstrom in der Tabelle erstmals ein plausibler Wert der Größe zugeordnet ist. Diese Drehzahl stellt dann die Mindestdrehzahl dar und kann als erste Drehzahl bei dem Verfahren verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass nicht erst Drehzahlen angefahren werden, bei denen physikalisch bedingt der Soll-Volumenstrom nicht liegen kann. Der Soll-Volumenstrom wird dadurch schneller erreicht. Vorzugsweise kann diese Abfrage vor Schritt a, zumindest aber jedenfalls vor Schritt b oder Schritt c erfolgen.It can preferably be provided that it is first checked at which speed a plausible value of the variable is assigned to the set volume flow in the table for the first time. This speed then represents the minimum speed and can be used as the first speed in the method. This has the advantage that speeds are not first reached at which the set volume flow cannot be due to physical reasons. The set volume flow is achieved faster. This query can preferably take place before step a, but at least before step b or step c.

Unter einem "plausiblen Wert" ist in diesem Sinne ein solcher Wert zu verstehen, der numerisch in der Tabelle vorhanden ist, also kein nan-Wert ist, und der weder null noch negativ, noch betraglich unmöglich groß ist. Die Ermittlung der Mindestdrehzahl kann auf einfache Weise durch eine Abfrage derart erfolgen, dass zunächst die erste anzufahrende Drehzahl, insbesondere die absolute Minimaldrehzahl des Pumpenaggregats, in der Steuerung verwendet wird, ohne dass diese bei dem Pumpenaggregat tatsächlich eingestellt wird, wobei dann geprüft wird, ob dem Soll-Volumenstrom bei dieser Drehzahl ein plausibler Wert der Größe zugeordnet ist, beispielsweise durch eine If-Abfrage der Gestalt {if I(n1, Qsoll) == nan} oder {if I(n1, Qsoll) < 0}. Ist dies nicht der Fall, wird die Drehzahl sofort auf die nächste höhere Drehzahl, d.h. der Drehzahlindex um eins erhöht, bei dem diese Abfrage erneut erfolgt. Dies erfolgt solange und so oft, bis die Bedingung nicht mehr erfüllt ist, d.h. ein plausibler Wert vorliegt. Die dann vorliegende Drehzahl kann bei dem aktuellen Betrieb als Startdrehzahl, d.h. erste Drehzahl, verwendet werden, die bei dem Pumpenaggregat entsprechend eingestellt wird und bei der eine erste Ermittlung des aktuellen Werts der Größe, beispielsweise eine erste Strommessung gemacht wird. Dieses Vorgehen kann grundsätzlich bei jedem Betrieb, d.h. bei jedem erneuten Einschalten des Pumpenaggregats erfolgen.In this sense, a "plausible value" is to be understood as a value that is numerically present in the table, that is to say is not a nan value, and that is neither zero, negative, nor impossible in terms of amount. The minimum speed can be determined in a simple manner by means of a query in such a way that the first speed to be started, in particular the absolute minimum speed of the pump unit, is used in the control system without actually being set in the pump unit, it then being checked whether the target flow rate is at this speed, a plausible value of the quantity associated with, for example, by an if statement of the form {if I (n1, Q soll) == nan} or {if I (n1, Q soll) <0}. If this is not the case, the speed is immediately increased to the next higher speed, ie the speed index by which this query occurs again. This continues until the condition is no longer met, ie a plausible value is present. The then existing speed can be used in the current operation as the starting speed, ie the first speed, which is set accordingly in the pump unit and at which a first determination of the current value of the size, for example a first current measurement, is made. In principle, this procedure can be carried out each time the pump unit is operated, ie each time it is switched on again.

Zusätzlich kann aber vorgesehen sein, dass die Mindestdrehzahl als Startreferenzwert gespeichert wird und dass bei einem oder auch jedem nächstfolgenden Betrieb des Pumpenaggregats direkt dieser Startreferenzwert als erste Drehzahl verwendet wird. Die Speicherung der ermittelten Mindestdrehzahl als Startreferenzwert kann dadurch erfolgen, dass der numerische Wert dieser Mindestdrehzahl oder ein ihr zugeordneter Indexwert abgespeichert wird. Gemäß dieser Ausführungsvariante ist das Pumpenaggregat selbstlernend, wobei Erkenntnisse aus vorherigen Betrieben den aktuellen Betrieb des Pumpenaggregats optimieren.In addition, however, it can be provided that the minimum speed is stored as the start reference value and that this start reference value is used directly as the first speed during one or each subsequent operation of the pump unit. The determined minimum speed can be stored as a start reference value by storing the numerical value of this minimum speed or an index value assigned to it. According to this embodiment variant, the pump assembly is self-learning, with knowledge from previous operations optimizing the current operation of the pump assembly.

Zusätzlich oder alternativ kann die Drehzahl des Pumpenaggregats als Zielreferenzwert gespeichert werden, wenn der aktuelle Wert der Größe im Wesentlichen gleich dem dem Soll-Volumenstrom zugeordneten Größenwert ist. Das Pumpenaggregat merkt sich folglich die gefundene Drehzahl, bei der der gewünschte Volumenstrom respektive der diesem zugeordnete Größenwert vorliegt. Bei einem nächstfolgenden Betrieb des Pumpenaggregats kann dann direkt dieser Zielreferenzwert angefahren werden. Dies hat den Vorteil, dass der Soll-Volumenstrom direkt eingestellt werden kann. Ein zeit- und rechenaufwändiger Wertevergleich kann dann grundsätzlich vollständig entfallen. Des Weiteren hat diese Variante den Vorteil, dass der eingestellte Ziel-Betriebspunkt bei jedem Betrieb derselbe ist, unabhängig von der Medienkonsistenz bzw. Dichte der zu pumpenden Flüssigkeit, die insbesondere bei häuslichen Abwässern in einer Hebeanlage erheblich variieren kann. Das Pumpenaggregat ist damit auch in dieser Hinsicht lernfähig und optimiert seine Betriebsweise selbsttätig.Additionally or alternatively, the speed of the pump unit can be stored as the target reference value if the current value of the variable is substantially equal to the variable value assigned to the target volume flow. The pump unit consequently remembers the speed found at which the desired volume flow or the size value assigned to it is present. The next time the pump set is operated, this target reference value can then be approached directly. This has the advantage that the target volume flow can be set directly. A time-consuming and computational comparison of values can then generally be completely omitted. Furthermore, this variant has the advantage that the set target operating point is the same for each operation, regardless of the media consistency or density of the liquid to be pumped, which can vary considerably, particularly with domestic waste water in a lifting system. The pump unit is therefore also capable of learning in this respect and automatically optimizes its mode of operation.

Vorzugsweise kann zusätzlich vorgesehen werden, dass bei der Verwendung des Zielreferenzwerts als anzufahrende Drehzahl eine Anpassung des sich dann einstellenenden Betriebspunktes erfolgt. Hierdurch wird vermieden, dass der Betriebspunkt ungewollt und unbewusst deutlich von dem gewünschten Soll-Volumenstrom abweicht, beispielsweise in Folge von schleichenden Verschleißerscheinungen oder stark unterschiedlicher Medienkonsistenz. Eine Anpassung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Zielreferenzwert als erste Drehzahl bei den vorbeschriebenen Schritten a, b und c verwendet wird.In addition, it can preferably be provided that when the target reference value is used as the speed to be approached, the operating point that then arises is adjusted. This prevents the operating point from unintentionally and unconsciously deviating significantly from the desired target volume flow, for example as a result of creeping signs of wear or very different media consistency. An adaptation can take place, for example, by using the target reference value as the first rotational speed in the steps a, b and c described above.

Da sich jedoch die Änderung des Betriebspunktes in Bezug zu dem Volumenstrom und/ oder der Drehzahl sowohl nach oben als auch nach unten verändern kann, ist es von Vorteil, auch den Stromvergleich derart auszugestalten, dass die Drehzahl in Abhängigkeit des Stromvergleichs nach oben und nach unten korrigiert werden kann. Beispielsweise kann Schritt c, i in dem nächstfolgenden Betrieb des Pumpenaggregats derart ausgebildet sein, dass die Drehzahl des Pumpenaggregats auf eine zweite Drehzahl reduziert wird, wenn der aktuelle Wert der Größe größer als der besagte zugeordnete Wert ist, und dass die Drehzahl des Pumpenaggregats auf eine zweite Drehzahl erhöht wird, wenn der aktuelle Wert der Größe kleiner als der besagte zugeordnete Wert ist. Anschließend können die Schritte a, b und c mit der Maßgabe wiederholt werden, dass der Wert der ersten Drehzahl dem Wert der zweiten Drehzahl entspricht, welche dann die erhöhte oder die reduzierte Drehzahl ist. Im Falle der Stromaufnahme als Größe bedeutet dies, dass die Drehzahl des Pumpenaggregats auf eine zweite Drehzahl reduziert wird, wenn die Stromaufnahme größer als der besagte Stromwert ist, und dass die Drehzahl des Pumpenaggregats auf eine zweite Drehzahl erhöht wird, wenn die Stromaufnahme kleiner als der besagte Stromwert ist.However, since the change in the operating point in relation to the volume flow and / or the speed can change both upwards and downwards, it is advantageous to also design the current comparison in such a way that the speed depends on the current comparison upwards and downwards can be corrected. For example, step c, i in the next operation of the pump unit can be designed such that the speed of the pump unit is reduced to a second speed if the current value of the size is greater than the assigned value and the speed of the pump unit is set to one second speed is increased if the current value of the size is smaller than the said assigned value. Steps a, b and c can then be repeated with the proviso that the value of the first speed corresponds to the value of the second speed, which is then the increased or the reduced speed. In the case of current consumption as a quantity, this means that the speed of the pump unit is reduced to a second speed if the current consumption is greater than said current value, and that the speed of the pump unit is increased to a second speed if the current consumption is less than that said current value is.

Wird dann bei der Wiederholung der Schritte a, b c festgestellt, dass der aktuelle Wert der Größe, insbesondere die Stromaufnahme, im Wesentlichen gleich dem dem Soll-Volumenstrom bei der eingestellten Drehzahl zugeordneten Größenwert, insbesondere Stromwert ist, kann die eingestellte Drehzahl des Pumpenaggregats beibehalten werden, weil der gewünschte Soll-Volumenstrom erreicht ist.If, when repeating steps a, bc, it is found that the current value of the variable, in particular the current consumption, is substantially equal to the variable value, in particular current value, associated with the desired volume flow at the set speed, the set speed of the pump unit can be maintained , because the desired target volume flow has been reached.

Es ist des Weiteren vorteilhaft, wenn zu jedem Wert der Größe in der Tabelle zusätzlich der Wert der Gesamtförderhöhe Hges(n_i, QSoll) des Pumpenaggregats zugeordnet hinterlegt ist. Damit ist es möglich, aus dem ermittelten aktuellen Wert der Größe die aktuelle Gesamtförderhöhe des Pumpenaggregats festzustellen. Dies kann dadurch erfolgen, indem bei der aktuell angefahrenen Drehzahl geprüft wird, welchem Soll-Volumenstrom der ermittelte aktuelle Wert der Größe zugeordnet ist oder am ehesten zugeordnet werden kann. Denn mit der aktuell eingestellten Drehzahl, dem aktuell vorliegenden Wert der Größe, beispielsweise der Stromaufnahme, und dem sich dann ergebenden Volumenstrom, ist der Betriebspunkt des Pumpenaggregats und damit auch die Gesamtförderhöhe eindeutig festgelegt.It is furthermore advantageous if the value of the total delivery head H tot (n_i, Q target ) of the pump unit is additionally assigned to each value of the size in the table. It is thus possible to determine the current total delivery head of the pump unit from the current value of the size determined. This can be done by checking at the currently approached speed to which target volume flow the determined current value is assigned to the variable or can best be assigned. Because with the currently set speed, the currently available value of the size, for example the current consumption, and the volume flow that then results, that is The operating point of the pump set and thus the total delivery head are clearly defined.

In einer vorteilhaften Weiterbildung einer der zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten kann zu den angefahrenen Drehzahlen, insbesondere zu jeder angefahrenen Drehzahl der entsprechend zugehörige aktuelle Wert der Größe des Pumpenaggregats abgespeichert werden. Dies bedeutet, dass Stützstellen einer Kurve in Abhängigkeit der Drehzahl aufgezeichnet werden. Diese ist charakteristisch für den Verlauf bzw. die Veränderung des Betriebspunktes in Abhängigkeit der Drehzahl. Das Abspeichern der Werte hat den Vorteil, dass diese auch noch später analysiert werden können, beispielsweise von dem Pumpenaggregat selbst, wenn ein Installateur oder Wartungstechniker Analysen am Pumpenaggregat vornimmt, oder sich am Pumpenaggregat anzeigen lassen möchte. Alternativ können die abgespeicherten Werte auch an eine externe Einrichtung, beispielsweise einen Computer, eine Steuer- und Kontrolleinrichtung oder ein mobiles Handheld-Gerät übertragen werden, beispielsweise über Kabel oder kabellos über eine der bekannten Nahfeldfunktechnologien wie Infrarot, Bluetooth, WLAN oder dergleichen. Dort können dann die Analysen und/ oder Auswertungen vorgenommen werden.In an advantageous development of one of the embodiment variants described above, the corresponding associated current value of the size of the pump unit can be stored for the speeds approached, in particular for each speed approached. This means that support points of a curve are recorded depending on the speed. This is characteristic of the course or the change of the operating point depending on the speed. Saving the values has the advantage that they can also be analyzed later, for example by the pump unit itself, if an installer or maintenance technician carries out analyzes on the pump unit or wants to be displayed on the pump unit. Alternatively, the stored values can also be transmitted to an external device, for example a computer, a control and monitoring device or a mobile handheld device, for example via cable or wirelessly using one of the known near-field radio technologies such as infrared, Bluetooth, WLAN or the like. The analyzes and / or evaluations can then be carried out there.

Erfindungsgemäß kann anhand der Tabelle aus dem aktuellen Wert der Größe oder aus den drehzahlbezogen abgespeicherten Größenwerten und der Drehzahl die geodätische Höhe des höchsten Punktes der Druckleitung ermittelt werden. Diese Ermittlung kann folglich augenblicklich erfolgen anhand des aktuellen Werts der Größe und/ oder nachträglich anhand der aufgezeichneten Werte. Da die geodätische Höhe des höchsten Punktes der Druckleitung derjenigen Förderhöhe gemäß HQ-Diagramm entspricht, ab der ein Förderstrom zu fließen beginnt, d.h. der Volumenstrom ungleich null ist, kann die Ermittlung beispielsweise dadurch erfolgen, dass diejenige Drehzahl, nachfolgend Eckdrehzahl genannt, bestimmt wird, bei der der aktuelle Wert der Größe nicht mehr im Wesentlichen einem in der Tabelle abgespeicherten Wert bei dem Volumenstrom 0 entspricht.According to the invention, the table can be used to determine the geodetic height of the highest point of the pressure line from the current value of the size or from the speed-related stored size values and the speed. This determination can consequently take place instantaneously on the basis of the current value of the size and / or subsequently on the basis of the recorded values. Since the geodetic height of the highest point of the pressure line corresponds to the head according to the HQ diagram, from which a flow begins to flow, i.e. If the volume flow is not equal to zero, the determination can be made, for example, by determining the speed, hereinafter referred to as the corner speed, at which the current value of the variable no longer essentially corresponds to a value for the volume flow 0 stored in the table.

Die Eckdrehzahl kann also bei einem Hochfahren des Pumpenaggregats derart ermittelt werden, dass bei jeder eingestellten Drehzahl geprüft wird, ob der Wert der Größe demjenigen Wert entspricht, der bei der eingestellten Drehzahl dem Volumenstrom null zugeordnet ist, d.h. der bei einem Volumenstrom von null vorliegen sollte. Dies ist unterhalb der Eckdrehzahl der Fall. Wird nun die erste Drehzahl eingestellt, bei der der Wert der Größe nicht mehr dem Wert entspricht, der bei Volumenstrom null vorliegen müsste, liegt auch kein Volumenstrom von null vor. Vielmehr ist der Volumenstrom größer gleich null. Erfindungsgemäß kann nun diese eingestellte Drehzahl als Eckdrehzahl verstanden werden, weil die Anlagenverlustkurve bei den sehr niedrigen Volumenströmen im HQ-Diagramm sehr flach verläuft und daher keine gravierende Verfälschung der zu bestimmenden geodätischen Förderhöhe vorliegt. Demgegenüber könnte die Verwendung der zuletzt eingestellten Drehzahl zu einer deutlichen Verfälschung führen. Als geodätische Höhe des höchsten Punktes der Druckleitung kann nun die Gesamtförderhöhe verwendet werden, die ebenfalls in dem Tabellenfeld hinterlegt ist, das durch den Vergleich der Größenwerte ermittelt wurde, und bei dem der zugeordnete Volumenstrom bei der angefahrenen Drehzahl (Eckdrehzahl) erstmalig nicht mehr 0 ist.The corner speed can thus be determined when the pump unit is started up, so that for each set speed it is checked whether the value corresponds to the value that corresponds to the value at the set speed Volume flow is assigned to zero, ie that should be present at a volume flow of zero. This is the case below the corner speed. If the first speed is set at which the value of the variable no longer corresponds to the value that should be present at zero volume flow, there is no zero volume flow. Rather, the volume flow is greater than or equal to zero. According to the invention, this set speed can now be understood as the basic speed because the system loss curve is very flat in the very low volume flows in the HQ diagram and therefore there is no serious falsification of the geodetic delivery head to be determined. In contrast, the use of the last set speed could lead to a clear falsification. The total delivery head can now be used as the geodetic height of the highest point of the pressure line, which is also stored in the table field, which was determined by comparing the size values, and for which the assigned volume flow is no longer 0 for the first time at the speed reached (corner speed) .

Ein Ausschalten des Pumpenaggregats bei herkömmlichen Hebeanlagen erfolgt in der Regel niveaugesteuert, d.h. in Abhängigkeit des Pegels der in dem Sammelbehälter befindlichen Flüssigkeit. Fällt der Pegel unter einen bestimmten Grenzwert, d.h. ein bestimmtes Niveau, wird das Pumpenaggregat hart ausgeschaltet. Dies kann mittels Schwimmer, über kapazitive Sensoren oder andere bekannte Niveauerfassungsverfahren erfasst werden. Erfindungsgemäß kann vorgesehen werden, dass auch das Pumpenaggregat gemäß vorliegender Erfindung zumindest bei einem ersten Betrieb niveaugesteuert abgeschaltet wird, wobei eine Betriebsdauer TB, TSB des Pumpenaggregats abgespeichert wird. Diese kann dann in einem nächsten Betrieb verwendet werden, wie nachfolgend erläutert wird.Switching off the pump unit in conventional lifting systems is generally level-controlled, ie depending on the level of the liquid in the collecting container. If the level falls below a certain limit, ie a certain level, the pump unit is switched off hard. This can be detected using a float, capacitive sensors or other known level detection methods. According to the invention, it can be provided that the pump unit according to the present invention is switched off at least in a level-controlled manner during a first operation, an operating time T B , T SB of the pump unit being stored. This can then be used in a next operation, as explained below.

Gemäß einer anderen oder weiteren vorteilhaften Weiterbildung einer der vorbeschriebenen Ausführungsvarianten kann das Pumpenaggregat nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne einen Sanftauslauf ausführen, bei dem die Drehzahl allmählich reduziert wird. Dies hat den Vorteil, dass Druckstöße in der Druckleitung vermieden werden, die bei einem abrupten Ausschalten des Pumpenaggregats in Folge der sich in der Druckleitung befindlichen Wassersäule entstehen, die auf den sich hinter der Fördereinrichtung befindlichen geschlossenen Rückflussverhinderer zurück fällt. In dieser Ausführungsvariante umfasst der Betrieb des Pumpenaggregats folglich die Anlauf-, Halte- und die besagte Sanftauslaufphase.According to another or a further advantageous development of one of the above-described design variants, the pump unit can, after a predetermined period of time, run smoothly, during which the speed is gradually reduced. This has the advantage that pressure surges in the pressure line, which occur when the pump assembly is suddenly switched off as a result of the water column in the pressure line, are avoided, which on the closed backflow preventer located behind the conveying device falls back. In this embodiment variant, the operation of the pump assembly consequently comprises the start-up, holding and said gentle stopping phase.

Grundsätzlich kann der Beginn der Auslaufphase fest vorgegeben sein, d.h. nach einer vordefinierten Zeit ab Aktivierung des Pumpenaggregats. Es ist jedoch von Vorteil, den Zeitpunkt für den Beginn der Auslaufphase abhängig von dem konkreten Verwendungsfall zu machen, d.h. automatisch aus dem konventionellen Betrieb des Pumpenaggregats zu bestimmen. So kann die Hebeanlage in einem ersten Betrieb niveaugesteuert abgeschaltet werden, wenn der Wasserstand in dem Sammelbehälter ein bestimmtes Niveau erreicht oder unterschreitet, wobei eine Betriebsdauer des Pumpenaggregats abgespeichert wird. Diese Betriebsdauer kann beispielsweise die Gesamtbetriebsdauer vom Einschalten bis zum Ausschalten des Pumpenaggregats sein, d.h. die Dauer der Hochlauf- und Haltephase. Alternativ kann es die Dauer sein, für die das Aggregat bei erreichtem Soll-Volumenstrom läuft, d.h. die Dauer der Haltephase. Die Betriebsdauer ist abhängig von dem Volumen des Sammelbehälters, beträgt jedoch in der Regel weniger als eine Minute.In principle, the start of the phase-out phase can be fixed, i.e. after a predefined time from activation of the pump set. However, it is advantageous to make the time for the start of the phase-out phase dependent on the specific use case, i.e. to be determined automatically from the conventional operation of the pump set. In a first operation, the lifting system can thus be switched off at a level if the water level in the collecting container reaches or falls below a certain level, an operating period of the pump unit being stored. This operating time can be, for example, the total operating time from switching on to switching off the pump set, i.e. the duration of the run-up and hold phase. Alternatively, it can be the duration for which the unit runs when the target volume flow is reached, i.e. the duration of the hold phase. The operating time depends on the volume of the collection container, but is usually less than one minute.

Danach kann das Pumpenaggregat in einem nachfolgenden Betrieb nach Ablauf einer Zeitspanne von 50-85%, vorzugsweise von 60%-75% der abgespeicherten Betriebsdauer den Sanftauslauf ausführen, bei dem die Drehzahl allmählich reduziert wird. Die Reduzierung kann kontinuierlich oder stufenweise, und gleichmäßig, z.B. linear, oder ungleichmäßig, z.B. exponentiell oder logarithmisch, sein.Thereafter, the pump unit can carry out the smooth running in a subsequent operation after a period of 50-85%, preferably 60% -75% of the stored operating time, during which the speed is gradually reduced. The reduction can be continuous or gradual, and even, e.g. linear, or irregular, e.g. exponential or logarithmic.

Eine allmähliche, gleichmäßige Reduzierung kann beispielsweise derart sein, dass die Änderungsgeschwindigkeit weniger als 200 U/min pro Sekunde beträgt. Bei einer Drehzahl von 2400 U/min bei der eingestellten Soll-Förderhöhe würde dann der Auslauf wenigstens 12 Sekunden betragen. Entsprechend sollte der Auslauf 12s vor dem Ende der abgespeicherten Betriebsdauer erfolgen. Aus einer vorgegebenen Änderungsgeschwindigkeit (Gradient) kann das Pumpenaggregat nach der herausgefundenen Drehzahl bei Soll-Volumenstrom die Auslaufdauer bestimmen und entsprechend den Beginn des Auslaufs aus der zuvor abgespeicherten Betriebsdauer durch Subtraktion der Auslaufdauer ermitteln. Es kann also entweder der Gradient der Drehzahländerung oder die Auslaufdauer vorgegeben werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung muss die Drehzahl des Pumpenaggregats nicht zwingend bis auf null reduziert werden, bevor es ausgeschaltet wird. Vielmehr kann das Pumpenaggregat bereits dann ausgeschaltet werden, wenn ein minimaler Volumenstrom QAus erreicht oder unterschritten wird. Dieser Weiterbildung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass unterhalb einer gewissen Drehzahl nur noch ein so geringer Volumenstrom existiert, dass der hinter der Pumpe liegende Rückflussverhinderer bzw. die Rückschlagklappe schon fast geschlossen ist. Ein Abschalten des Pumpenaggregats in diesem Zustand führt dazu, dass die Rückschlagklappe nur einen kleinen Schließweg zurücklegt und die Wassersäule in der Druckleitung beim Schließen nur wenig absackt. Der Druckstoß und die damit verbundene Geräuschemission sowie die mechanische Belastung der Teile beim Abschalten des Pumpenaggregats sind dann gering.For example, a gradual, even reduction may be such that the rate of change is less than 200 rpm per second. At a speed of 2400 rpm at the set delivery head, the run-out would then be at least 12 seconds. Accordingly, the runout should take place 12s before the end of the stored operating time. From a predetermined rate of change (gradient), the pump unit can determine the run-out time based on the speed found at the desired volume flow and accordingly determine the start of the run-out from the previously stored operating time by subtracting the run-out time. Either the gradient of the speed change or the runout time can be specified. According to an advantageous development, the speed of the pump unit does not necessarily have to be reduced to zero before it is switched off. Rather, the pump unit can already be switched off when a minimum volume flow Q Aus is reached or undershot. This development is based on the knowledge that below a certain speed there is only such a low volume flow that the backflow preventer behind the pump or the non-return valve is almost closed. Switching off the pump set in this state means that the non-return flap only covers a small closing distance and the water column in the pressure line sags only slightly when closing. The pressure surge and the associated noise emission as well as the mechanical load on the parts when the pump set is switched off are then low.

Der minimale Volumenstrom kann beispielsweise über den Wert der Größe, also beispielsweise über den aufgenommenen Strom, die Leistung und/ oder die Temperatur, und zusätzlich oder alternativ auch über die Drehzahl definiert werden. Wird gemäß einer ersten Variante der minimale Volumenstrom numerisch festgelegt, so kann beispielsweise anhand der Tabelle aus dem aktuellen Wert der Größe und der eingestellten Drehzahl der aktuelle Volumenstrom ermittelt und mit diesem minimalen Volumenstrom verglichen werden. Für das Abschaltkriterium ist dann lediglich der so ermittelte Ist-Volumenstrom mit einem vorgegebenen Minimalvolumenstrom zu vergleichen. Bei Erreichen oder unterschreiten dieses Minimalvolumenstroms wird das Pumpenaggregat dann abgeschaltet.The minimum volume flow can be defined, for example, by the value of the size, that is, for example, by the current consumed, the power and / or the temperature, and additionally or alternatively also by the speed. If, according to a first variant, the minimum volume flow is specified numerically, the current volume flow can be determined from the table from the current value of the size and the set speed, for example, and compared with this minimum volume flow. For the switch-off criterion, it is then only necessary to compare the actual volume flow determined in this way with a predetermined minimum volume flow. When this minimum volume flow is reached or fallen below, the pump unit is then switched off.

Alternativ kann der Ausschaltpunkt auch nur über die Größe oder nur über die Drehzahl bestimmt werden. Erreicht die Größe oder die Drehzahl einen zuvor festgelegten numerischen Wert, wird abgeschaltet. Wie bereits ausgeführt, ist der Volumenstrom bei dem Pumpenaggregat unterhalb der Eckdrehzahl null. Dies bedeutet, dass etwas oberhalb dieser Eckdrehzahl eine Drehzahl vorliegt, bei der der Minimalvolumenstrom vorliegt. Wird gemäß obiger Erläuterung die Eckdrehzahl ermittelt, kann dann beispielsweise dem Minimalvolumenstrom eine Ausschaltdrehzahl zugeordnet werden, die im Bereich 10%-60% der Eckdrehzahl liegt. Gemäß dieser Variante wird also kein fester numerischer Wert vorgegeben, vielmehr bestimmt das Pumpenaggregat selbst eine sinnvolle Ausschaltdrehzahl aufgrund der Eckdrehzahl. Alternativ kann die zuvor beschriebene Mindestdrehzahl gewählt werden, d.h. diejenige Drehzahl, bei der dem Soll-Volumenstrom erstmals ein plausibler Stromwert zugeordnet ist. Auch kann, bezogen auf die verwendeten diskreten Drehzahlstufen, die nächste oder übernächste unter dieser Mindestdrehzahl liegende Drehzahl verwendet werden.Alternatively, the switch-off point can only be determined via the size or only via the speed. If the size or the speed reaches a predetermined numerical value, the device is switched off. As already stated, the volume flow in the pump unit is zero below the corner speed. This means that there is a speed slightly above this basic speed at which the minimum volume flow is present. If the corner speed is determined according to the above explanation, then for example the minimum volume flow can be assigned a switch-off speed which is in the range 10% -60% of the corner speed. According to this variant, no fixed numerical value is therefore specified, rather the pump unit itself determines a sensible switch-off speed due to the corner speed. Alternatively, the previously described minimum speed can be selected, ie the speed at which a plausible current value is assigned to the set volume flow for the first time. In relation to the discrete speed levels used, the next or the next speed below this minimum speed can also be used.

Aufgrund der in der Tabelle hinterlegten Werte der Größe ist es möglich, durch Vergleich dieser Werte mit dem zu einer eingestellten Drehzahl aktuellen Wert der Größe den aktuellen Volumenstrom zu ermitteln. Somit kann anhand der Tabelle aus dem aktuellen Wert der Größe und der eingestellten Drehzahl der aktuelle Volumenstrom ermittelt werden.Based on the size values stored in the table, it is possible to determine the current volume flow by comparing these values with the current value of the size for a set speed. The current volume flow can thus be determined from the table from the current value of the size and the set speed.

Vorzugsweise kann der ermittelte Volumenstrom über die Zeit integriert werden. Hierdurch ist es möglich, den Wert des geförderten Volumenstroms des Pumpenaggregats zu bestimmten und gegebenenfalls weiter zu verarbeiten, insbesondere auszuwerten, anzuzeigen und/ oder weiterzuleiten. Bisher konnte das das geförderte Volumen allein mittels Pumpe nicht erfasst werden. Dafür waren die übliche Messtechnik wie Volumenstrom-Messgerät, Wärmemengenzähler oder alternative Messverfahren erforderlich. Aufgrund der genauen Kenntnis der Zusammenhänge von Pumpendrehzahl, Volumenstrom und der physikalischen Größe, insbesondere dem elektrischen Strom, die in einer Tabelle in der Pumpensteuerung hinterlegt und abgespeichert sind, ist es möglich, anhand der Betriebspunkte, die durch das Pumpenaggregat angefahren, durchlaufen und von der integrierten Messung der Größe, insbesondere der integrierten Strommessung erfasst werden, sowie anhand der Zeit, die das Pumpenaggregat in diesen Betriebspunkten arbeitet, das geförderte Volumen zu ermitteln. Auf kostenintensive Volumen-Messtechnik kann dadurch verzichtet werden. Weiterhin ist es möglich, Fördervolumen von Medien zu ermitteln, die auf Grund ihrer Spezifik (z.B. Konsistenz) schwer mit herkömmlicher Volumenmesstechnik erfassbar sind.The determined volume flow can preferably be integrated over time. This makes it possible to determine the value of the pumped volume flow of the pump unit and, if necessary, to process it further, in particular to evaluate, display and / or forward it. So far, the pumped volume could not be measured using the pump alone. This required the usual measuring technology such as volume flow meter, heat meter or alternative measuring methods. Due to the precise knowledge of the relationships between pump speed, volume flow and the physical quantity, in particular the electrical current, which are stored and stored in a table in the pump control, it is possible to run through and from the on the basis of the operating points approached by the pump unit integrated measurement of the size, in particular the integrated current measurement, and on the basis of the time that the pump unit is working in these operating points, to determine the delivered volume. This eliminates the need for costly volume measurement technology. It is also possible to determine the delivery volume of media that, due to their specificity (e.g. consistency), are difficult to measure using conventional volume measurement technology.

Das erfolgt vorzugsweise durch ein Programm in der Steuerungseinheit, welches die Verlaufsfunktion des Volumenstroms, der aus der hinterlegten Tabelle anhand der bekannten Drehzahl und des bekannten elektrischen Stromes ermittelt wird, über die Pumpenlaufzeit integriert und so das geförderte Volumen ermittelt. Durch Einbeziehung einer Temperaturmessung des Fördervolumens kann vorzugsweise auch eine Wärmemengen-Zählung erfolgen, beispielsweise für die Heizungs- oder Solartechnik.This is preferably done by a program in the control unit, which integrates the curve function of the volume flow, which is determined from the stored table on the basis of the known speed and the known electrical current, via the pump running time and thus determines the volume delivered. By Including a temperature measurement of the delivery volume, a heat quantity count can preferably also be carried out, for example for heating or solar technology.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung einer der vorbeschriebenen Ausführungsvarianten kann der ermittelte aktuelle Volumenstrom, die ermittelte geodätische Höhe des höchsten Punktes der Druckleitung und/ oder die ermittelte Gesamtförderhöhe auf einem Display, insbesondere des Pumpenaggregats, angezeigt werden. Hierdurch werden einem Benutzer unmittelbar der Betriebszustand des Pumpenaggregats, und insbesondere deren Einbausituation in der Hebeanlage-angezeigt. Die Darstellung auf dem Display kann als numerischer Zahlenwert und/ oder als Grafik erfolgen. Das Display kann Teil der Steuerung, insbesondere Teil des Gehäuses der Steuerungselektronik des Pumpenaggregats oder Teil einer externen Steuer- und Anzeigeeinrichtung sein.In a further advantageous development of one of the above-described design variants, the determined current volume flow, the determined geodetic height of the highest point of the pressure line and / or the determined total delivery head can be shown on a display, in particular of the pump unit. As a result, the operating state of the pump unit, and in particular its installation situation in the lifting system, are displayed to a user directly. The representation on the display can take the form of a numerical numerical value and / or a graphic. The display can be part of the control, in particular part of the housing of the control electronics of the pump assembly or part of an external control and display device.

Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn aus zumindest zwei der ermittelten, insbesondere abgespeicherten Werte der Größe und den zugehörigen angefahrenen Drehzahlen anhand der Tabelle die entsprechend durchlaufenen Betriebspunkte des Pumpenaggregats ermittelt und daraus eine Anlagenkurve bestimmt wird, die auf einem Display angezeigt wird. Das Display kann auch das zuvor genannte Display sein. Dieser Idee liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass die Anlagenverlustkurve durch einen quadratischen mathematischen Zusammenhang von Gesamtförderhöhe und Volumenstrom bestimmt ist. Bereits zwei Punkte genügen, um diese Kurve eindeutig festzulegen, jedoch können auch mehrere Betriebspunkte d.h. entsprechende Größenwerte für die Bestimmung der Anlagenverlustkurve verwendet werden,In addition, it is advantageous if, from at least two of the ascertained, in particular stored, values of the size and the associated speeds approached, the operating points of the pump unit that have been run through are determined from the table and a system curve is determined therefrom, which is shown on a display. The display can also be the aforementioned display. This idea is based on the knowledge that the system loss curve is determined by a quadratic mathematical relationship between total head and volume flow. Already two points are sufficient to clearly define this curve, but several operating points can also be appropriate size values are used to determine the system loss curve,

Erfindungsgemäß wird des Weiteren ein Pumpenaggregat zur Förderung einer Flüssigkeit über einer Druckleitung in eine Sammelleitung vorgeschlagen, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist. Dabei kann dem Pumpenaggregat ein von ihm zu fördernder Soll-Volumenstrom vorgegeben werden. Es ist derart eingerichtet, dass es seinen Volumenstrom entsprechend der Vorgabe auf der Grundlage einer physikalischen Größe des Pumpenaggregats selbsttätig einstellt, wobei die Größe der von dem Pumpenaggregat aufgenommene Strom oder eine von diesem abhängige Größe ist.According to the invention, a pump unit for conveying a liquid via a pressure line into a collecting line is also proposed, which is set up to carry out the method according to the invention. A set volume flow to be conveyed by it can be predetermined for the pump unit. It is set up in such a way that it automatically adjusts its volume flow according to the specification on the basis of a physical quantity of the pump assembly, the size being the current drawn by the pump assembly or a quantity dependent thereon.

Auch hier ist eine von dem aufgenommenen elektrischen Strom abhängige Größe wie zuvor erläutert beispielsweise die elektrische oder mechanische Leistung des Pumpenaggregats, die Wicklungstemperatur oder der Gradient der Wicklungstemperatur.Here too, a variable dependent on the absorbed electrical current is, for example, the electrical or mechanical output of the pump assembly, the winding temperature or the gradient of the winding temperature.

Ferner wird erfindungsgemäß auch eine Hebeanlage mit einem Pumpenaggregat der vorbeschriebenen Art vorgeschlagen. Die Hebeanlage umfasst einen Sammelbehälter zum Sammeln von Flüssigkeit und das Pumpenaggregat, mittels welchem die in dem Sammelbehälter befindliche Flüssigkeit über die Druckleitung in die Sammelleitung hebbar ist, wobei zumindest der höchste Punkt der Druckleitung geodätisch höher liegt als der Sammelbehälter.Furthermore, according to the invention, a lifting system with a pump unit of the type described above is also proposed. The lifting system comprises a collecting container for collecting liquid and the pump unit, by means of which the liquid in the collecting container can be raised via the pressure line into the collecting line, at least the highest point of the pressure line being geodetically higher than the collecting container.

Die Hebeanlage kann eine Abwasserhebeanlage für Gebäude oder gebäudenahe Grundstücke zum Heben von häuslichem Ab- oder Niederschlagswasser sein, wobei dann die Sammelleitung eine Abwassersammelleitung ist. Die Erfindungsgemäße Abwasserhebeanlage eignet sich insbesondere für Gebäude und gebäudenahe Grundstücke nach DIN EN 12050 (-1).The lifting system can be a wastewater lifting system for buildings or building sites close to the building for lifting domestic wastewater or rainwater, in which case the collecting line is a wastewater collecting line. The wastewater lifting plant according to the invention is particularly suitable for buildings and building sites close to the building according to DIN EN 12050 (-1).

Das Pumpenaggregat kann eine Steuerung aufweisen, der der Soll-Volumenstrom vorgebbar ist und die den Soll-Volumenstrom einstellt. Vorzugsweise ist in der Steuerung eine Tabelle hinterlegt, in der für den vorgebbaren Soll-Volumenstrom oder den vorgebbaren Soll-Volumenströmen zu eine Mehrzahl diskreter Drehzahlen jeweils ein Wert der Größe zugeordnet, der einem durch die entsprechende Drehzahl und den entsprechenden Soll-Volumenstrom bestimmten Betriebspunkt des Pumpenaggregats entspricht.The pump unit can have a control system, to which the set volume flow can be predetermined and which sets the set volume flow. A table is preferably stored in the controller, in which a value of the size is assigned to the predefinable target volume flow or the predeterminable target volume flows for a plurality of discrete speeds, which corresponds to an operating point of the operating point determined by the corresponding speed and the corresponding target volume flow Pump unit corresponds.

Das Pumpenaggregat kann ferner einen Frequenzumrichter aufweisen, dem von der Steuerung zur Einstellung einer bestimmten Drehzahl eine bestimmte Frequenz vorgebbar ist. Des Weiteren kann das Pumpenaggregat eine Pumpe und einen elektronisch kommutierten Synchronmotor oder einen Asynchronmotor aufweisen, der die Pumpe antreibt. Elektromotor und Pumpen bilden baulich eine Einheit. Der elektronisch kommutierte Synchronmotor weist einen permanentmagnetischen Rotor auf. Ferner kann er von einem Frequenzumrichter gespeist werden. In dieser Ausführungsvariante werden die Drehzahl des Elektromotors und damit der Volumenstrom des Pumpenaggregats durch die Frequenz des Frequenzumrichters eingestellt. Demgemäß kann die Steuerung dem Frequenzumrichter zur Einstellung eines bestimmten Volumenstroms eine bestimmte Frequenz vorgeben.The pump unit can furthermore have a frequency converter, for which a certain frequency can be predetermined by the control for setting a certain speed. Furthermore, the pump unit can have a pump and an electronically commutated synchronous motor or an asynchronous motor that drives the pump. The electric motor and pumps form a unit. The electronically commutated synchronous motor has a permanent magnetic rotor. It can also be powered by a frequency converter. In this embodiment, the speed of the electric motor and thus the Volume flow of the pump set is set by the frequency of the frequency converter. Accordingly, the controller can specify a specific frequency for the frequency converter in order to set a specific volume flow.

Dabei kann die Steuerung derart eingerichtet sein, dass sie die Frequenz erhöht, wenn der aktuell aufgenommene Strom geringer ist als der dem vorgegebenen Volumenstrom gemäß der Steuerkennlinie oder gemäß der Tabelle zugeordnete Strom. Ferner kann die Steuerung derart eingerichtet sein, dass sie die Frequenz reduziert, wenn der aktuell aufgenommene Strom größer ist als der dem vorgegebenen Volumenstrom gemäß der Tabelle zugeordnete Stromwert.The controller can be set up in such a way that it increases the frequency when the current currently consumed is less than the current assigned to the predetermined volume flow according to the control characteristic or according to the table. Furthermore, the controller can be set up in such a way that it reduces the frequency when the current currently consumed is greater than the current value assigned to the predetermined volume flow according to the table.

In dieser vorgenannten Variante dient die in der Steuerung hinterlegte Steuerkennlinie oder die hinterlegte Tabelle der Einregulierung desjenigen Stromverbrauchs, der, bzw. derjenigen Stromaufnahme, die zum Erhalt des vorgegebenen Volumenstroms notwendig ist, bzw. bei Vorliegen eines dem vorgegebenen Volumenstromsollwerts QSOLL entsprechenden Volumenstromistwert QIST vorliegt. Die Frequenz des Frequenzumrichters ist in dieser Ausführungsvariante entsprechend die Stellgröße im Rahmen der erfindungsgemäßen Steuerung.In this above-mentioned variant, the stored in the controller control characteristic or the deposited table is the balancing of that power consumption, or that of power consumption, which is necessary to obtain the predetermined volume flow, or with presence of said predetermined volume flow setpoint Q SOLL corresponding actual volume flow Q is is present. In this embodiment variant, the frequency of the frequency converter is accordingly the manipulated variable in the context of the control according to the invention.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1:
Darstellung einer Abwasserhebeanlage
Figur 2:
Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Pumpensteuerung
Figur 3:
allgemeine Kennfeldtabelle
Figur 4:
Kennlinienfeld als HQ-Diagramm einer Hebeanlage
Figur 5a, 5b:
Mit Werten ausgefüllte Kennfeldtabelle
Figur 6a-6d:
Ablaufdiagramme gemäß Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens
Figur 7a-7e:
schematische Darstellungen von Betriebsverläufen
Further advantages and features of the invention are explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment and the attached figures. Show it:
Figure 1:
Representation of a sewage lifting plant
Figure 2:
Block diagram of the pump control according to the invention
Figure 3:
general map table
Figure 4:
Characteristic field as a HQ diagram of a lifting system
Figure 5a, 5b:
Map table filled with values
Figure 6a-6d:
Flow diagrams according to variants of the method according to the invention
Figure 7a-7e:
schematic representations of business processes

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Abwasserhebeanlage 1 in einem Gebäude zur Beförderung häuslicher Abwässer 3 in eine Abwassersammelleitung 6. Die Hebeanlage 1 umfasst einen Sammelbehälter 2 zum Sammeln häuslicher Abwässer 3 und ein Pumpenaggregat 4, 7 mittels welchem die in dem Sammelbehälter 2 befindliches Abwasser Flüssigkeit über eine im wesentlichen senkrecht stehende Druckleitung 5 in die Sammelleitung 6 hebbar ist. Über die Druckleitung 5 ist die Sammelleitung 6 mit dem Sammelbehälter 2 verbunden. Die Druckleitung 5 geht an ihrem oberen Ende in eine Rückstauschleife über, an die sich die Sammelleitung 6 anschließt. Der höchste Punkt der Druckleitung 5 liegt folglich geodätisch höher als der Sammelbehälter 2. Die Druckleitung 5 ist an den Druckstutzen des Pumpenaggregats 4, 7 angeschlossen. Abwasser 3 gelangt über eine Abwasserleitung 11, die in den Sammelbehälter 2 mündet, in diesen hinein. Figure 1 shows a schematic representation of a sewage lifting plant 1 in a building for transporting domestic sewage 3 into a sewage collecting line 6. The lifting plant 1 comprises a collecting container 2 for collecting domestic Wastewater 3 and a pump unit 4, 7 by means of which the wastewater liquid in the collecting tank 2 can be raised into the collecting line 6 via a substantially vertical pressure line 5. The collecting line 6 is connected to the collecting container 2 via the pressure line 5. The pressure line 5 merges at its upper end into a backflow loop, to which the collecting line 6 connects. The highest point of the pressure line 5 is therefore geodetically higher than the collecting container 2. The pressure line 5 is connected to the pressure port of the pump unit 4, 7. Waste water 3 enters a waste water pipe 11, which opens into the collecting container 2.

Das Pumpenaggregat 4, 7 umfasst einen Elektromotor 7 und eine von diesem angetriebene Pumpe 4. Der Elektromotor 7 ist als elektronisch kommutierter Synchronmotor mit permanentmagnetischem Rotor ausgebildet. Der Elektromotor 7 wird von einem Frequenzumrichter 9 gespeist, der Teil der Motorelektronik ist. Das Pumpenaggregat 4, 7 besitzt eine integrierte Steuerung 8, die Teil der Motorelektronik sein kann. Zusätzlich ist eine externe Steuereinheit 10 vorgesehen, die über eine Leitung mit dem Pumpenaggregat 4, 7 verbunden ist und über die die Steuerung 8 programmiert werden kann, d.h. bestimmte Sollwerte vorgegeben und Einstellungen vorgenommen werden können. Die Steuereinheit 10 ist ferner mit einem Sensor in dem Sammelbehälter verbunden, der den Füllstand misst. Die Verbindung zwischen Steuerung 8 und externer Steuereinheit 10 kann bidirektional sein, so dass auch das Pumpenaggregat 4, 7 Daten an die externer Steuereinheit 10 übertragen kann. Die externer Steuereinheit besitzt ein Display, auf dem der aktuelle Volumenstrom QIst, die geodätische Höhe der Rückstauschleife, die Gesamtförderhöhe und/ oder die Anlagenverlustkurve angezeigt werden kann.The pump unit 4, 7 comprises an electric motor 7 and a pump 4 driven by the latter. The electric motor 7 is designed as an electronically commutated synchronous motor with a permanent-magnet rotor. The electric motor 7 is fed by a frequency converter 9, which is part of the motor electronics. The pump unit 4, 7 has an integrated control 8, which can be part of the engine electronics. In addition, an external control unit 10 is provided, which is connected to the pump unit 4, 7 via a line and via which the control 8 can be programmed, ie certain target values can be specified and settings can be made. The control unit 10 is also connected to a sensor in the collecting container which measures the fill level. The connection between controller 8 and external control unit 10 can be bidirectional, so that pump unit 4, 7 can also transmit data to external control unit 10. The external control unit has a display on which the current volume flow Q actual , the geodetic height of the backflow loop, the total head and / or the system loss curve can be shown.

Dem Pumpenaggregat 4, 7, insbesondere der Steuerung 8 wird manuell ein von ihm zu fördernder Soll-Volumenstrom QSOLL vorgegeben. Überschreitet der Wasserspiegel eine bestimmte Höhe, wird das Pumpenaggregat 4, 7 aktiviert und fördert das Abwasser 3 durch die Druckleitung 5 in die Abwassersammelleitung 6, die in die öffentliche Kanalisation mündet. Erfindungsgemäß stellt es dabei auf der Grundlage des von ihm aufgenommenen elektrischen Stroms I_ist selbsttätig den Soll-Volumenstrom QSOLL ein. Dabei stellt das Pumpenaggregat 4, 7 seine Drehzahl n derart ein, dass die Stromaufnahme I_ist des Pumpenaggregats 4, 7 im Wesentlichen einem bestimmten, dem Soll-Volumenstrom QSOLL zugeordneten Stromwert I(n, QSoll) entspricht. Der Strom I_ist wird von einem Stromsensor 12 gemessen, der in der Motorelektronik integriert oder außerhalb des Pumpenaggregats in einer Stromzuleitung integriert sein kann, siehe Figur 2. Anstelle der Stromaufnahme kann auch eine davon abhängige Größe verwendet werden, beispielsweise die elektrische oder mechanische Leistung oder die Wicklungstemperatur oder der Gradient der Wicklungstemperatur. Nachfolgend wird rein beispielhaft das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Verwendung der Stromaufnahme des Pumpenaggregats als physikalische Größe veranschaulicht.The pump unit 4, 7, in particular the controller 8, is manually given a desired volume flow Q SOLL to be conveyed by it. If the water level exceeds a certain height, the pump unit 4, 7 is activated and conveys the wastewater 3 through the pressure line 5 into the wastewater collecting line 6, which opens into the public sewage system. According to the invention, it automatically sets the target volume flow Q SOLL based on the electrical current I_activated by it. The pump unit 4, 7 adjusts its speed n such that the current consumption I_actual of the pump unit 4, 7 in Essentially corresponds to a specific current value I (n, Q Soll ) assigned to the nominal volume flow Q SOLL . The current I_act is measured by a current sensor 12 which can be integrated in the motor electronics or can be integrated in a power supply line outside the pump unit, see Figure 2 . Instead of the current consumption, a variable dependent on it can also be used, for example the electrical or mechanical power or the winding temperature or the gradient of the winding temperature. In the following, the method according to the invention is illustrated purely by way of example with the use of the current consumption of the pump unit as a physical variable.

Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Pumpensteuerung. Dargestellt ist die in dem Pumpenaggregat 7, 4 integrierte Steuerung 8, welcher steuerungstechnisch der Frequenzumrichter 9, der Elektromotor 7 und die Pumpe 4 folgen. Der Steuerung 8 ist als Eingangsgröße zum einen der vorgebbare bzw. vorgegebene Volumenstromsollwert QSOLL zugeführt. Des Weiteren ist ihr der Wert des aktuell von dem Elektromotor 7 aufgenommenen Stroms I_ist zugeführt, der von dem Stromsensor 12 gemessen wird. Figure 2 shows a block diagram of the pump control according to the invention. Shown is the controller 8 integrated in the pump unit 7, 4, which the frequency converter 9, the electric motor 7 and the pump 4 follow in terms of control technology. On the one hand, the control 8 is supplied with the predeterminable or predefined volume flow setpoint Q SOLL . Furthermore, the value of the current I_actual which is currently being picked up by the electric motor 7 and which is measured by the current sensor 12 is fed to it.

Die Steuerung 8 steuert den Frequenzumrichter 9 an. Dabei gibt sie ein Pulsweitenmoduliertes (PWM) Signal einer bestimmten Frequenz f aus, das die elektronischen Schalter, beispielsweise Transistoren oder Thyristoren, des Frequenzumrichters ansteuert. In Abhängigkeit der Frequenz f des pulsweitenmodulierten Signals gibt der Frequenzumrichter 9 eine dreiphasige Wechselspannung u aus, mit der der Elektromotor 7 gespeist wird. Die Beaufschlagung der Spulen des Elektromotors mit dieser Spannung u führt zu einem entsprechenden Stromfluss in diesen Spulen und dem Aufbau eines elektromagnetischen Feldes, infolgedessen der Elektromotor 7 zu drehen beginnt. Die Ausgangsgröße und damit Stellgröße für die Pumpe 4 ist folgemäßig die Drehzahl des Elektromotors 7, in deren Abhängigkeit die Pumpe 4 einen bestimmten Volumenstrom Q einstellt.The controller 8 controls the frequency converter 9. It outputs a pulse width modulated (PWM) signal of a certain frequency f, which controls the electronic switches, for example transistors or thyristors, of the frequency converter. Depending on the frequency f of the pulse width modulated signal, the frequency converter 9 outputs a three-phase alternating voltage u with which the electric motor 7 is fed. The application of this voltage u to the coils of the electric motor leads to a corresponding current flow in these coils and the build-up of an electromagnetic field, as a result of which the electric motor 7 begins to rotate. The output variable and thus the control variable for the pump 4 is consequently the speed of the electric motor 7, depending on which the pump 4 sets a specific volume flow Q.

In der Steuerung 8 ist eine Tabelle hinterlegt, wie sie in Figur 3 gezeigt ist. In dieser Tabelle ist für mehrere Volumenströme QJ, mit j = 1 ... n, zumindest aber für jeden vorgebbaren Soll-Volumenstrom QSoll zu einer Mehrzahl diskreter Drehzahlen n_i, mit i = 1...m, jeweils ein Stromwert Ij,i = I(n_i, Q_j)) zugeordnet, der der Stromaufnahme I_ist des Pumpenaggregats 4, 7 in dem durch die entsprechende Drehzahl n_i und den entsprechenden Volumenstrom QSoll bestimmten Betriebspunkt des Pumpenaggregats 4, 7 entspricht. Insbesondere sind in der Tabelle auch Drehzahl- und damit Stromwerte für einen Volumenstrom null hinterlegt. Der Volumenstrom QIST des Pumpenaggregats 4, 7 wird anhand dieser Tabelle eingestellt. Rein beispielhaft ist in der Tabelle der Soll-Volumenstrom QSoll bei Q6 eingestellt. Zusätzlich ist zu jedem Volumenstrom-Drehzahlwert, folglich auch zu jedem Stromwert Ij,i, eine Gesamtförderhöhe Hges des Pumpenaggregats 4, 7 hinterlegt.A table is stored in the controller 8 as shown in Figure 3 is shown. In this table, for several volume flows QJ, with j = 1 ... n, but at least for each predeterminable target volume flow Q Soll for a plurality of discrete rotational speeds n_i, with i = 1 ... m, each assigned a current value I j, i = I (n_i, Q_j)) that corresponds to the current consumption I_ of the pump unit 4, 7 at the operating point of the setpoint determined by the corresponding speed n_i and the corresponding volume flow Q Pump unit 4, 7 corresponds. In particular, the table also stores speed and thus current values for a zero volume flow. The volume flow Q IST of the pump unit 4, 7 is set using this table. As an example, the set volume flow Q set at Q 6 is set in the table. In addition, a total delivery head H ges of the pump unit 4, 7 is stored for each volume flow speed value, and consequently also for each current value I j, i .

Figur 4 zeigt ein Kennlinienfeld im HQ-Diagramm der erfindungsgemäßen Hebeanlage 1. Dargestellt sind 21 beispielhafte Drehzahlkennlinien, auf denen die Drehzahl n1 bis n21 jeweils konstant ist. Die Drehzahlabstände Δn = n_i+1 - n_i sind äquidistant. Darüber hinaus ist beispielhaft eine Anlagenverlustkurve der Hebeanlage 1 eingezeichnet. Wie erkennbar ist, beginnt die Anlagenverlustkurve bei Q = 0 bei einer Förderhöhe von ca. 5m. Dies entspricht der geodätischen Förderhöhe des höchsten Punktes der Druckleitung 5. Erst oberhalb dieser Förderhöhe kann ein Volumenstrom Q > 0 fließen. Dies bedeutet, dass erst ab der Drehzahl n_5 die Wassersäule in der Druckleitung 5 auf die Höhe der Freispiegelentwässerung gebracht wird, so dass überhaupt etwas Fließen kann. Der Soll-Volumenstrom QSoll ist bei Q = 12m3/h vorgegeben. Figure 4 shows a characteristic field in the HQ diagram of the lifting system 1 according to the invention. 21 exemplary speed characteristics are shown, on which the speed n 1 to n 21 is constant in each case. The speed intervals Δn = n_i + 1 - n_i are equidistant. In addition, a system loss curve of the lifting system 1 is shown as an example. As can be seen, the system loss curve begins at Q = 0 with a delivery head of approx. 5m. This corresponds to the geodetic delivery head of the highest point of the pressure line 5. A volume flow Q> 0 can only flow above this delivery head. This means that the water column in the pressure line 5 is brought to the level of the free-level drainage only from the speed n_5, so that something can flow at all. The target volume flow Q target is specified at Q = 12m 3 / h.

Des Weiteren sind in Figur 4 die von dem Pumpenaggregat 4, 7 einzeln angefahrenen Betriebspunkte H, Q eingezeichnet. Die Bepfeilung veranschaulicht den Pfad der Betriebspunkte. Nach dem Einschalten des Pumpenaggregats 4, 7, das beispielsweise niveaugesteuert mittels Schwimmer erfolgt, wird ausgehend von dem Punkt 0, 0 das Pumpenaggregat 4, 7 bei einer ersten Drehzahl n_1 betrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass n_1 identisch zu der in Figur 4 verwendeten Indexschreibweise n1 ist. Diese Drehzahl n_1 stellt eine absolute Minimaldrehzahl des Pumpenaggregats 4, 7 dar. Bei dieser Drehzahl n_1 liegt eine Förderhöhe von ca. 1m, jedoch noch kein Volumenstrom Q_ist vor.Furthermore, in Figure 4 the operating points H, Q individually approached by the pump unit 4, 7. The arrow shows the path of the operating points. After switching on the pump assembly 4, 7, which is carried out, for example, level-controlled by means of a float, the pump assembly 4, 7 is operated at a first speed n_1 starting from point 0, 0. It should be noted that n_1 is identical to that in Figure 4 index notation used n 1 . This speed n_1 represents an absolute minimum speed of the pump unit 4, 7. At this speed n_1 there is a delivery head of approximately 1 m, but there is still no volume flow Q_actual.

Die erste Drehzahl n_1 wird kurzeitig gehalten, so dass der aktuell von dem Pumpenaggregat 4, 7 aufgenommenen elektrischen Stroms I_ist bestimmt werden kann, insbesondere gemessen werden kann. Anschließend wird dieser Ist-Strom I_ist mit dem in der Tabelle bei der Drehzahl n_1 für QSoll hinterlegten Stromwert verglichen. Im Hinblick auf die Tabelle in Figur 3 wäre dies der Stromwert I6,1. In Abhängigkeit dieses Vergleichs wird dann die Drehzahl n_1 des Pumpenaggregats 4, 7 auf eine zweite Drehzahl n_2 erhöht, wenn die Stromaufnahme I_ist nicht im Wesentlichen gleich dem besagten Stromwert I(n_1, QSoll) ist. Anderenfalls wird die Drehzahl n_1 beibehalten. Bereits aus dem HQ-Diagramm in Figur 4 geht hervor, dass der eingestellte Betriebspunkt bei n_1 keinesfalls den gewünschten Soll-Volumenstrom bringt. Die Stromaufnahme entspricht nicht im Wesentlichen dem dem Soll-Volumenstrom zugeordneten Stromwert. Folglich wird die Drehzahl auf n_2 erhöht und die vorbeschriebene Verfahrensweise wird wiederholt. Steuerungstechnisch gilt nun diese Drehzahl n_2 als erste Drehzahl.The first speed n_1 is held for a short time, so that the electric current I_act currently picked up by the pump unit 4, 7 is determined can, in particular can be measured. Then this actual current I_actual is compared with the current value stored in the table at the speed n_1 for Q target . With regard to the table in Figure 3 this would be the current value I 6.1 . Depending on this comparison, the speed n_1 of the pump unit 4, 7 is then increased to a second speed n_2 if the current consumption I_act is not substantially equal to the current value I (n_1, Q Soll ). Otherwise the speed n_1 is maintained. Already from the HQ diagram in Figure 4 shows that the set operating point at n_1 does not bring the desired target volume flow. The current consumption does not essentially correspond to the current value assigned to the target volume flow. Consequently, the speed is increased to n_2 and the procedure described above is repeated. In terms of control technology, this speed n_2 is now the first speed.

Das Halten einer Drehzahl muss nur solange erfolgen, wie die Steuerungselektronik für die Strommessung und den Stromvergleich benötigt. Ist diese sehr schnell, kann die Drehzahl quasi kontinuierlich erhöht werden, ohne dass merkliche Drehzahlstufen vorhanden sind.A speed must only be maintained for as long as the control electronics require for current measurement and comparison. If this is very fast, the speed can be increased almost continuously without noticeable speed levels.

Bei der Drehzahl n_2 liegt eine Förderhöhe H von ca. 2m vor. Es fließt jedoch noch immer kein Volumenstrom Q. Die Stromaufnahme I_ist entspricht weiterhin nicht dem dem Soll-Volumenstrom QSoll bei der Drehzahl n_2 zugeordneten Stromwert I6,2. Die Drehzahl n wird deshalb weiter erhöht auf n_3. Dies wird nunmehr solange und so oft wiederholt, bis das Pumpenaggregat 4, 7 eine Stromaufnahme I_ist misst, die im Wesentlichen einem dem Soll-Volumenstrom QSoll gemäß Tabelle zugeordneten Stromwert entspricht. Dies ist erst bei der Drehzahl n_15 der Fall.At speed n_2 there is a delivery head H of approx. 2m. However, there is still no volume flow Q. The current consumption I_act further does not correspond to the current value I 6.2 assigned to the target volume flow Q Soll at the speed n_2. The speed n is therefore increased further to n_3. This is now repeated and until the pump unit 4, 7 measures a current consumption I_act which essentially corresponds to a current value assigned to the desired volume flow Q Soll according to the table. This is only the case at speed n_15.

In den Figuren 5a und 5b, die nebeneinander zu betrachten sind, ist die allgemeine Tabelle nach Figur 3 mit konkreten Werten für den Volumenstrom Q, die Drehzahl n und die Stromaufnahme I gefüllt, wobei die Stromwerte fiktiv sind und lediglich der Veranschaulichung dienen. Diese Tabelle bildet das Kennlinienfeld nach Figur 4 ab. Ferner ist der Verlauf der Betriebspunkte auch in der Tabelle veranschaulicht.In the Figures 5a and 5b which are to be considered side by side is the general table below Figure 3 filled with specific values for the volume flow Q, the speed n and the current consumption I, the current values being fictitious and only used for illustration. This table reproduces the characteristic field Figure 4 from. The course of the operating points is also illustrated in the table.

Besonders zu beachten ist dabei, dass die Tabelle in etwa eine Art Dreiecksmatrix bildet, die lediglich oberhalb der Diagonalen Stromwerte besitzt. Im Hinblick auf dasIt is particularly important to note that the table roughly forms a kind of triangular matrix that only has current values above the diagonal. With regard to that

HQ-Diagramm in Fig. 4 ist dies dadurch zu erklären, dass mit einer bestimmten Drehzahl stets nur ein bestimmter Maximalvolumenstrom gefördert werden kann. So sind bei der Drehzahl n_1 lediglich Volumenströme Q zwischen 0 und 2 m3/h möglich, bei der Drehzahl n_2 Volumenströme Q zwischen 0 und 4 m3/h, usw. Bei dem vorgegebenen Soll-Volumenstrom QSoll = 12 m3/h wird - unabhängig von der konkreten Einbausituation, d.h. der Anlagenverlustkurve - mindestens die Drehzahl n_7 benötigt. Da mit einer darunter liegenden Drehzahl n dieser Volumenstrom nicht erreicht werden kann, gibt es entsprechend keine Betriebspunkte mit einer Stromaufnahme. Aus diesem Grunde sind in der Tabelle unterhalb der Diagonalen keine Stromwerte Ij,i existent.HQ diagram in Fig. 4 this can be explained by the fact that only a certain maximum volume flow can be delivered at a certain speed. For the speed n_1, only volume flows Q between 0 and 2 m 3 / h are possible, for the speed n_2 volume flows Q between 0 and 4 m 3 / h, etc. With the specified target volume flow Q Soll = 12 m 3 / h - regardless of the specific installation situation, ie the system loss curve - at least the speed n_7 is required. Since this volume flow cannot be achieved with a speed n below it, there are accordingly no operating points with a current consumption. For this reason, no current values I j, i exist in the table below the diagonals.

In der Tabelle gemäß Figuren 5a, 5b sind beispielhaft 26 Volumenströme Q in Schritten von 1 m3/h vorhanden, wobei entsprechend Figur 4 der Soll-Volumenstrom QSoll bei 12 m3/h liegt. Bezüglich der Drehzahlen ist davon ausgegangen, dass das Pumpenaggregat eine maximale Bemessungsdrehzahl von 3360 U/min besitzt. Entsprechend der 21 Drehzahlkennlinien in Figur 4 sind beispielhaft diskrete Drehzahlstufen im Abstand von 160 U/min gewählt. Es braucht jedoch nicht weiter erwähnt zu werden, dass auch eine beliebige andere Wahl an Drehzahlstufen und Volumenströmen möglich ist, insbesondere auch eine nicht äquidistante Wahl. So können beispielsweise ein Volumenstromabstand von 0,2 m3/h und/oder ein Drehzahlabstand von 10 U/min realisiert werden.In the table according to Figures 5a , 5b there are for example 26 volume flows Q in steps of 1 m 3 / h, with corresponding Figure 4 the nominal volume flow Q Soll is 12 m 3 / h. Regarding the speeds, it is assumed that the pump set has a maximum rated speed of 3360 rpm. According to the 21 speed characteristics in Figure 4 discrete speed levels are selected at intervals of 160 rpm. However, there is no need to mention that any other choice of speed levels and volume flows is possible, in particular a non-equidistant choice. For example, a volume flow spacing of 0.2 m 3 / h and / or a speed spacing of 10 rpm can be realized.

Die Stromwerte in der Tabelle werden für jede Drehzahlkennlinie zwischen der Minimal- und der Maximalkennlinie, d.h. für jeden durch den Volumenstrom Q und die Drehzahl n definierten Betriebspunkt werksseitig ermittelt und in der Tabelle hinterlegt. Dabei können die Stromwerte gemittelte, insbesondere Effektivstromwerte sein. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass auch Stromwerte zwischen zwei diskreten Drehzahlen interpoliert werden können. Die hinterlegten Stromwerte bilden dabei Stützstellen. Die Interpolationswerte helfen, den Soll-Volumenstrom QSoll genauer einzustellen. Es ist dann empfehlenswert, nicht nur eine Abfrage vorzunehmen, ob die Stromaufnahme einem bestimmten hinterlegten Werte entspricht, sondern festzustellen, ob die Stromaufnahme größer oder kleiner diesem Wert ist. Wird die Drehzahl infolge einer zu geringen Stromaufnahme stetig erhöht, bis sie plötzlich den dem eingestellten Soll-Volumenstrom bei der entsprechenden Drehzahl zugeordneten Stromwert überschreitet, kann erfindungsgemäß auf eine Zwischendrehzahl zwischen der eingestellten und der letzten Drehzahl zurückgegangen werden und die dann vorliegende Stromaufnahme mit einem aus den Stromwerten der eingestellten und der letzten Drehzahl interpolierten Stromwert verglichen werden. Die Stromaufnahme sollte dann im Wesentlichen diesem Stromwert entsprechen.The current values in the table are determined at the factory for each speed characteristic between the minimum and maximum characteristics, ie for each operating point defined by the volume flow Q and the speed n, and are stored in the table. The current values can be averaged, in particular effective current values. At this point it should be noted that current values between two discrete speeds can also be interpolated. The stored current values form support points. The interpolation values help to set the target volume flow Q target more precisely. It is then advisable not only to query whether the current consumption corresponds to a certain stored value, but to determine whether the current consumption is greater or less than this value. If the speed increases steadily due to insufficient current consumption, until it suddenly reaches the set volume flow at the corresponding one Speed assigned current value can be reduced according to the invention to an intermediate speed between the set and the last speed and the current consumption then present can be compared with a current value interpolated from the current values of the set and the last speed. The current consumption should then essentially correspond to this current value.

Die Pumpe 4 des Pumpenaggregats 4, 7 besitzt in der Ausführungsvariante gemäß Figuren 5a, 5b ein Radiallaufrad oder Diagonallaufrad. Diese haben den Effekt, dass der Strom sowohl mit steigender Drehzahl als auch mit steigendem Volumenstrom ansteigt. Bei dem o.g. Stromvergleich kann daher geprüft werden, ob die Stromaufnahme bei der entsprechenden Drehzahl kleiner oder gleich dem Stromwert ist, der dem Volumenstrom bei dieser Drehzahl zugeordnet ist. Ist er kleiner, wird die Drehzahl erhöht. Besitzt die Pumpe des Pumpenaggregats ein Axial- oder Halbaxiallaufrad, steigt der Strom ebenfalls mit steigender Drehzahl, jedoch fällt der Strom mit steigendem Volumenstrom.The pump 4 of the pump unit 4, 7 has in the embodiment variant according to Figures 5a , 5b a radial impeller or diagonal impeller. These have the effect that the current increases both with increasing speed and with increasing volume flow. The above-mentioned current comparison can therefore be used to check whether the current consumption at the corresponding speed is less than or equal to the current value which is assigned to the volume flow at this speed. If it is smaller, the speed is increased. If the pump of the pump unit has an axial or semi-axial impeller, the current also increases with increasing speed, but the current falls with increasing volume flow.

Des Weiteren ist in der Tabelle gemäß den Figuren 5a, 5b mit Pfeilen der Verlauf der Betriebspunkte angegeben. Bei der ersten Drehzahl n_1 = 160 U/min wird die aktuelle Stromaufnahme, die etwa bei 1,40 A liegt, mit dem Stromwert I(n_1, Qsoll) bei Qsoll verglichen. Da dieser nicht existiert, also keine Übereinstimmung vorliegt, wird auf die nächste Drehzahl n_2 = 320 U/min erhöht. Hier beträgt die Stromaufnahme etwa 1,45 A. Dieser Wert wird mit dem Stromwert I(n_2, Qsoll) bei Qsoll verglichen. Da auch dieser nicht existiert, bzw. keine Übereinstimmung vorliegt, wird die Drehzahl weiter erhöht. Dies wird stetig widerholt.Furthermore, in the table according to Figures 5a , 5b arrows indicate the course of the operating points. In the first speed n_1 = 160 U / min is the current power consumption, which is about 1.40 A, (to n_1, Q) with the current value I wherein Q soll. Since this does not exist, so there is no match, the next speed is increased to n_2 = 320 rpm. The current consumption here is approximately 1.45 A. This value is compared with the current value I (n_2, Q soll ) at Q soll . Since this also does not exist or there is no match, the speed is increased further. This is constantly being repeated.

Bei der Drehzahl n_7 = 960 U/min ist erstmals ein plausibler Stromwert I(n_7, QSoll) vorhanden. Der aufgenommene Strom beträgt in etwa 1,88 A und entspricht gemäß Tabelle einem Volumenstrom Q von ca. 3 m3/h. Dies stimmt mit dem Schnittpunkt der Drehzahlkurve für n_7 und der Anlagenverlustkurve in Fig. 4 überein. Aus der Tabelle gemäß Fig. 5a und 5b kann folglich der aktuelle geförderte Volumenstrom Qist bestimmt werden. Da bei n_7 die Ist-Stromaufnahme mit 1,88A geringer ist als der erwartete Stromwert bei Qsoll in Höhe von 2,42 A ergibt der Stromvergleich auch hier keine Übereinstimmung und die Drehzahl wird weiter erhöht.At the speed n_7 = 960 rpm, a plausible current value I (n_7, Q target ) is available for the first time. The absorbed current is approximately 1.88 A and corresponds to a volume flow Q of approximately 3 m 3 / h according to the table. This agrees with the intersection of the speed curve for n_7 and the system loss curve in Fig. 4 match. From the table according to Fig. 5a and 5b the current volume flow rate Q ist can be determined. Since n_7 the actual power consumption with 1,88A less to than the expected current value at Q in the amount of 2.42 A, the current comparison results in a match also here and the speed is further increased.

Erste bei einer Drehzahl n_15 = 2400 U/min liegt eine Stromaufnahme von ca. 2,82A vor, die auch dem bei dieser Drehzahl n_15 dem Soll-Volumenstrom QSoll zugeordneten Stromwert l(n_15, QSoll) entspricht. Es liegt somit eine Übereinstimmung vor und die eingestellte Drehzahl n_15 wird gehalten. Das Pumpenaggregat 4, 7 hat somit den Betriebspunkt zur Förderung des eingestellten Soll-Volumenstroms QSoll gefunden.First at a speed n_15 = 2400 rpm there is a current consumption of approx. 2.82 A, which also corresponds to the current value l (n_15, Q target ) assigned to the target volume flow Q target at this speed n_15. There is therefore a match and the set speed n_15 is maintained. The pump unit 4, 7 has thus found the operating point for conveying the set target volume flow Q target .

Es wird nun auf die Figur 6a hingewiesen, in der der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens grafisch dargestellt ist. Das Verfahren mit Block 20. es wird zunächst eine Zählvariable i, die dem späteren Drehzahlindex entspricht, auf null gesetzt, Block 21. Anschließend wird diese Zählvariable um eins erhöht und die erste Drehzahl n_1 bei dem Pumpenaggregat 4, 7 eingestellt. Danach wird die elektrische Stromaufnahme I_ist des Pumpenaggregats gemessen, Schritt 23, und mit dem Stromwert I(n_1, Q_soll) verglichen, der dem eingestellten Soll-Volumenstrom QSoll bei der ersten Drehzahl n_1 gemäß Tabelle entspricht, Schritt 24. Entspricht die Stromaufnahme I_ist dem Stromwert I(n_1, Q_soll), wird mit der eingestellten Drehzahl offensichtlich der gewünschte Volumenstrom QSoll gefördert, dargestellt in Block 25. Das Verfahren ist damit beendet, Block 26, die eingestellte Drehzahl n_1 wird zunächst gehalten. Entspricht die Stromaufnahme I_ist nicht dem Stromwert I(n_1, Q_soll), wird die Drehzahl um eins erhöht, Block 22, und die Schritte 23, 24 werden widerholt. Dies erfolgt dann solange und so oft, bis eine Drehzahl n_i gefunden ist, bei der die Stromaufnahme I_ist dem Stromwert I(n_i, Q_soll) entspricht.It is now on the Figure 6a pointed out, in which the sequence of the method according to the invention is shown graphically. The method with block 20. First, a counting variable i, which corresponds to the later speed index, is set to zero, block 21. Then this counting variable is increased by one and the first speed n_1 is set in the pump unit 4, 7. The electrical current consumption I_actual of the pump unit is then measured, step 23, and compared with the current value I (n_1, Q_setpoint), which corresponds to the set target volume flow Q target at the first speed n_1 according to the table, step 24. Corresponds to the current consumption I_actual Current value I (n_1, Q_soll), the desired volume flow Q Soll is obviously promoted with the set speed, shown in block 25. The method is thus ended, block 26, the set speed n_1 is initially maintained. If the current consumption I_act does not correspond to the current value I (n_1, Q_soll), the speed is increased by one, block 22, and steps 23, 24 are repeated. This then continues until a speed n_i is found at which the current consumption I_act corresponds to the current value I (n_i, Q_setpoint).

Aus der charakteristischen Eigenschaft der Tabelle in den Figuren 5a und 5b unterhalb der Diagonalen keine Stromwerte zu enthalten, ergibt sich die Möglichkeit, zunächst zu ermitteln, bei welcher Drehzahl n_i dem Soll-Volumenstrom QSoll in der Tabelle erstmals ein plausibler Stromwert I(n_i, QSoll) zugeordnet ist. Dies ist in dem Verfahrensablauf gemäß Fig. 6b dargestellt. Bevor die erste Drehzahl, wie in Schritt 22 von Fig. 6a gezeigt, gesetzt wird, wird in Fig. 6b geprüft, ob ein plausibler Stromwert bei dem Soll-Volumenstrom und der ersten Drehzahl n_1 existiert, siehe Schritt 27. Werksseitig können die nicht möglichen Betriebspunkte des Pumpenaggregats 4, 7 in der Tabelle unterschiedlich angegeben sein. Sofern kein Stromwert angegeben ist, kann dies als "nan" (not a number) gewertet werden. Alternativ können negative Stromwerte, beispielsweise -1 enthalten. Auf diese Weise kann durch eine einfache If-Abfrage festgestellt werden, ob ein Stromwert bei QSoll bei der eingestellten Drehzahl n_i vorhanden ist. Falls nicht, wird die Zählvariable i um eins erhöht. Für den Fall gemäß der Tabelle in der Figur 5a ist erst bei der Drehzahl mit dem Index 7 ein plausibler Stromwert vorhanden. Dies versteht sich auch unter Berücksichtigung der Figur 4, aus der deutlich wird, dass mindestens diese Drehzahl eingestellt werden müsste, um bei einer Förderhöhe von 0m einen Volumenstrom von 12 m3/h zu erreichen. Sodann wird diese Mindestdrehzahl n_7 als erste Drehzahl verwendet und bei dem Pumpenaggregat 4, 7 eingestellt, siehe Schritt 28.From the characteristic property of the table in the Figures 5a and 5b below the diagonal contain no current values, there is the possibility to first determine at which speed the set volume flow Q target n_i in the table the first time a plausible current value I (n i, Q target) is assigned. This is according to the procedure Fig. 6b shown. Before the first speed, as in step 22 of Fig. 6a shown, set is shown in Fig. 6b Checked whether there is a plausible current value at the set volume flow and the first speed n_1, see step 27. The non-possible operating points of the pump unit 4, 7 can be specified differently in the table in the factory. If no current value is specified, this can be rated as "nan" (not a number). Alternatively, negative current values can, for example, contain -1. In this way, a simple If query can be used to determine whether a current value at Q target is present at the set speed n_i. If not, the counter variable i is increased by one. In the case according to the table in the Figure 5a there is only a plausible current value at the speed with index 7. This is also taking into account the Figure 4 , from which it becomes clear that at least this speed would have to be set in order to achieve a volume flow of 12 m 3 / h at a delivery head of 0 m. This minimum speed n_7 is then used as the first speed and set in the pump unit 4, 7, see step 28.

Im Gegensatz zu Fig. 6a, bei der die absolute Minimaldrehzahl n_1 des Pumpenaggregats als erste Drehzahl verwendet wird, wird bei der Fig. 6b folglich direkt die für den eingestellten Soll-Volumenstrom geltende Mindestdrehzahl angefahren.In contrast to Fig. 6a , at which the absolute minimum speed n_1 of the pump unit is used as the first speed, at Fig. 6b consequently the minimum speed applicable for the set target volume flow is approached directly.

Zusätzlich wird die Mindestdrehzahl n_7 in Gestalt ihres Indexwerts als Startreferenzwert i_m1 gespeichert, siehe Schritt 29. Dies hat den Vorteil, dass bei einem nächstfolgenden Betrieb des Pumpenaggregats 4, 7 direkt dieser Startreferenzwert als erste Drehzahl verwendet werden kann, wie dies in Figur 6c dargestellt ist, Schritt 30. Nur zur Darstellung der logischen Schrittfolge wird hier der Startreferenzwert n_m1 zunächst in Fig. 6c um eins reduziert, im nächstfolgenden Schritt 22 dann wieder erhöht. Die Abspeicherung und Verwendung des Startreferenzwerts i_m1 erfolgt bei einem Sanftanlauf des Pumpenaggregats.In addition, the minimum speed n_7 is stored in the form of its index value as the start reference value i_m1, see step 29. This has the advantage that the next time the pump unit 4, 7 is operated, this start reference value can be used directly as the first speed, as shown in FIG Figure 6c is shown, step 30. Here, the start reference value n_m1 is only shown in FIG Fig. 6c reduced by one, then increased again in the next step 22. The start reference value i_m1 is saved and used when the pump set is started gently.

Der Ablauf gemäß Figur 6c unterscheidet sich von dem Ablauf in Figur 6b darin, dass die Überprüfung, ab welcher Drehzahl ein plausibler Stromwert vorhanden ist, nicht erneut durchgeführt wird, da dies bereits in dem früheren Betrieb nach Fig. 6b ermittelt und abgespeichert worden ist, Schritte 27, 29, und sodann zur Verfügung steht. Das Pumpenaggregat 4, 7 der Hebeanlage 1 ist somit selbstlernend.The process according to Figure 6c differs from the process in Figure 6b in that the check, starting from which speed a plausible current value is available, is not carried out again, since this already occurs in the previous operation Fig. 6b has been determined and stored, steps 27, 29, and is then available. The pump unit 4, 7 of the lifting system 1 is thus self-learning.

Bei der Ausführungsvariante gemäß Figur 6c ist zudem eine weitere Intelligenz in das Pumpenaggregat 4, 7, respektive in die Steuerung 8 integriert. Gegenüber den Varianten in den Figuren 6a und 6b wird nach der Auffindung derjenigen Drehzahl, bei der die Stromaufnahme I_ist im Wesentlichen gleich dem dem Soll-Volumenstrom QSoll zugeordneten Stromwert I(n_i, QSoll) ist, d.h. bei der die Stromaufnahme dem in der Tabelle hinterlegten Stromwert für den Soll-Volumenstrom QSoll entspricht, diese in Gestalt ihres Indexwerts als Zielreferenzwert i_m2 gespeichert, siehe Schritt 35. Dies steht sodann bei nachfolgenden Betrieben zur Verfügung und kann bei einem nächstfolgenden Betrieb des Pumpenaggregats direkt angefahren werden. Die Abspeicherung in Schritt 30 kann auch bei der Variante gemäß Fig. 6a und/ oder 6b erfolgen.In the variant according to Figure 6c Another intelligence is also integrated in the pump unit 4, 7 or in the controller 8. Compared to the variants in the Figures 6a and 6b after finding the speed, where the current consumption I_act is substantially equal to the current value I (n_i, Q Soll ) assigned to the target volume flow Q Soll , ie where the current consumption corresponds to the current value for the target volume flow Q Soll stored in the table, in the form of its Index value stored as target reference value i_m2, see step 35. This is then available in subsequent operations and can be started up the next time the pump unit is operated. The storage in step 30 can also be done in the variant according to Fig. 6a and / or 6b.

In der Ausführungsvariante gemäß Fig. 6d ist der Zielreferenzwert i_m2 als Startwert verwendet, wobei dieser in Schritt 31 zunächst um eins reduziert wird und sodann in Schritt 22 wieder um eins erhöht wird. Da bei dieser Variante eine bestimmte Drehzahl n_15 angefahren wird, ist der Stromvergleich I_ist == I(n_i, QSoll) in Schritt 24 um die Prüfung in Schritt 33 ergänzt, ob die Stromaufnahme bei der eingestellten Drehzahl n_15 größer als der hinterlegte Tabellenwert ist. Der Stromvergleich umfasst dabei einen Schritt 34, wonach die eingestellte erste Drehzahl n_i des Pumpenaggregats 4, 7 auf eine zweite Drehzahl n_i-1 reduziert wird, wenn die Stromaufnahme I_ist größer als der besagte Stromwert I(n_i, QSoll) ist, siehe Schritt 33, und einen zweiten Schritt 22, wonach die Drehzahl n_i des Pumpenaggregats 4, 7 auf eine zweite Drehzahl n_i+1 erhöht wird, wenn die Stromaufnahme I_ist kleiner als der besagte Stromwert I(n_i, QSoll) ist. Dies folgt aus der Nichterfüllung der beiden Bedingungen in den Schritten 24 und 33 der Figur 6d. Das Überprüfen in beide Richtungen hat den Vorteil, dass die wiederholbare Erreichbarkeit des gewünschten Betriebspunktes gegen schleichende Verschiebung gewährleistet ist.In the variant according to Fig. 6d the target reference value i_m2 is used as the starting value, which is first reduced by one in step 31 and then increased again by one in step 22. Since a certain speed n_15 is approached in this variant, the current comparison I_act == I (n_i, Q target ) in step 24 is supplemented by the check in step 33 as to whether the current consumption at the set speed n_15 is greater than the stored table value. The current comparison comprises a step 34, according to which the set first speed n_i of the pump unit 4, 7 is reduced to a second speed n_i-1 if the current consumption I_act is greater than the current value I (n_i, Q Soll ), see step 33 , and a second step 22, according to which the speed n_i of the pump unit 4, 7 is increased to a second speed n_i + 1 if the current consumption I_act is less than said current value I (n_i, Q Soll ). This follows from the failure to meet the two conditions in steps 24 and 33 of FIG Figure 6d . Checking in both directions has the advantage that the repeatable accessibility of the desired operating point is guaranteed against creeping displacement.

Liegt der gemessene Stromistwert IIST über diesem Stromsollwert, ist dies ein Indiz dafür, dass der aktuell geförderte Volumenstrom QIST höher als der Volumenstromsollwert QSOLL ist. Die Drehzahl n des Elektromotors 7 wird deshalb reduziert, so dass entsprechend der Volumenstrom sinkt. Dies erfolgt durch Reduzierung der Frequenz f. Aufgrund der verringerten Frequenz wird weniger Strom vom Elektromotor 7 aufgenommen und die Drehzahl n reduziert sich. Folgemäßig sinkt auch der Volumenstrom Q.If the measured actual current value I is connected via this current setpoint value, this is an indication that the current delivered volume flow Q is higher than the volume flow setpoint Q SOLL. The speed n of the electric motor 7 is therefore reduced, so that the volume flow decreases accordingly. This is done by reducing the frequency f. Due to the reduced frequency, less current is consumed by the electric motor 7 and the speed n is reduced. As a result, the volume flow Q also drops.

Liegt der gemessene Stromistwert IIST unter dem Stromsollwert, ist dies ein Indiz dafür, dass der aktuell geförderte Volumenstrom QIST geringer als der Volumenstromsollwert QSOLL ist. Die Drehzahl n des Elektromotors 7 wird deshalb erhöht, so dass entsprechend der Volumenstrom Q steigt. Dies erfolgt durch Erhöhung der Frequenz f. Aufgrund der erhöhten Frequenz wird mehr Strom vom Elektromotor 7 aufgenommen und die Drehzahl n steigt. Folgemäßig auch der Volumenstrom Q.If the measured actual current value I is available under the current target value, this is an indication that the current delivered volume flow Q is smaller than the volume flow setpoint Q SOLL. The speed n of the electric motor 7 is therefore increased, so that the volume flow Q increases accordingly. This is done by increasing the frequency f. Due to the increased frequency, more current is absorbed by the electric motor 7 and the speed n increases. Consequently, the volume flow Q.

Nach der Erhöhung oder Reduzierung der Drehzahl wird der Strom I_ist erneut gemessen und verglichen. Stimmt er dann mit dem hinterlegten Stromwert bei QSoll bei der eingestellten Drehzahl überein, ist der gewünschte Soll-Volumenstrom QSoll gefunden, Block 25. Diese Drehzahl wird dann gehalten und das Verfahren ist steuerungstechnisch beendet, Block 26.After increasing or reducing the speed, the current I_act is measured again and compared. If it then agrees with the stored current value at Q target at the set speed, the desired target volume flow Q target is found, block 25. This speed is then maintained and the process is terminated in terms of control technology, block 26.

Erfindungsgemäß wird zu den angefahrenen Drehzahlen n_i, insbesondere zu jeder angefahrenen Drehzahl n_i der zugehörige Ist-Stromaufnahmewert I_ist des Pumpenaggregats 4, 7 abgespeichert, so dass der Verlauf der Betriebspunkte nachträglich feststellbar ist, wie dies in den Figuren 5a, 5b anhand der Bepfeilung angedeutet ist. So ist die Stromaufnahme bei der Drehzahl n1 beispielsweise 1,41 A, was im Wesentlichen dem Tabellenwert 1,4 A entspricht. Bei der Drehzahl n2 liegt beispielsweise ein Strom von 1, 445 A vor, was im Wesentlichen dem Wert 1,45A entspricht. In entsprechender Weise erfolgt die Zuordnung bei den übrigen Werten. Aus diesen drehzahlbezogen abgespeicherten Ist-Stromaufnahmewerten I_ist wird dann die geodätische Höhe des höchsten Punktes der Druckleitung 5 wie folgt ermittelt.In accordance with the invention, the associated actual current consumption value I_ist of the pump unit 4, 7 is stored for the speeds n_i, in particular for each speed n_i, so that the course of the operating points can be determined subsequently, as can be seen in FIGS Figures 5a , 5b is indicated by the arrow. For example, the current consumption at speed n1 is 1.41 A, which essentially corresponds to the table value 1.4 A. At speed n2, for example, there is a current of 1.445 A, which essentially corresponds to the value 1.45 A. The assignment for the other values takes place in a corresponding manner. The geodetic height of the highest point of the pressure line 5 is then determined as follows from these speed-related actual current consumption values I_actual.

Wie aus den Pfeilen in der Tabelle in Figur 5a hervorgeht, entspricht die gemessene Stromaufnahme für die ersten fünf Drehzahlenwerte einem Volumenstrom 0 m3/h. Erst ab der Drehzahl n_6 liegt ein Stromwert vor, der nicht mehr einem Stromwert bei Volumenstrom null zugeordnet ist, d.h. der einem Volumenstrom Q größer null zugeordnet ist. Der Punkt, an dem der Volumenstrom erstmals größer als null ist, liegt also zwischen n5 und n6 (Eckdrehzahl). Die Förderhöhe an diesem Punkt entspricht der geodätischen Förderhöhe. Mit hinreichender Genauigkeit kann die Drehzahl n6 als Eckdrehzahl angenommen werden, weil die Anlagenverlustkurve bei geringen Volumenströmen flach ist. Bei diesem Betriebspunkt entspricht die Gesamtförderhöhe aufgrund des noch geringen Volumenstromes und damit eines geringen Strömungsverlustes nahezu genau der geodätischen Förderhöhe. Erfindungsgemäß kann in der Tabelle 5a und 5b neben den Stromaufnahmewerten auch die Gesamtförderhöhe zu jedem Wertepaar Drehzahl / Volumenstrom abgespeichert sein. Mit der Identifikation der Drehzahl n6 als erste Drehzahl, bei der ein Volumenstrom größer null existiert kann aus der Tabelle die geodätische Förderhöhe ermittelt werden. Diese entspricht der der Eckdrehzahl bei Volumenstrom null zugeordneten Gesamtförderhöhe. Die Eckdrehzahl kann umso genauer bestimmt werden, je geringer der Abstand zwischen den Drehzahlstufen ist.As from the arrows in the table in Figure 5a the measured current consumption for the first five speed values corresponds to a volume flow of 0 m 3 / h. Only from the speed n_6 is there a current value which is no longer assigned to a current value at zero volume flow, ie which is assigned to a volume flow Q greater than zero. The point at which the volume flow is greater than zero for the first time is between n5 and n6 (corner speed). The head at this point corresponds to the geodetic head. With sufficient accuracy, the speed n6 can be assumed as the corner speed because the system loss curve at low volume flows is flat. At this operating point, the total delivery head corresponds almost exactly to the geodetic delivery head due to the still low volume flow and thus a low flow loss. According to the invention, in addition to the current consumption values, the total head for each pair of values of speed / volume flow can be stored in Tables 5a and 5b. By identifying the speed n6 as the first speed at which a volume flow greater than zero exists, the geodetic delivery head can be determined from the table. This corresponds to the total delivery head assigned to the corner speed at zero volume flow. The corner speed can be determined more precisely, the smaller the distance between the speed levels.

Des Weiteren wird bei der erfindungsgemäßen Hebeanlage 1 aus der Tabelle zu einem bestimmten Stromaufnahmewert I_ist und einer bestimmten Drehzahl, der aktuell geförderte Volumenstrom Q_ist, die geodätische Höhe des höchsten Punktes der Druckleitung 5 sowie die aktuelle Gesamtförderhöhe auf einem Display der Steuerung 8 und/ oder der externen Steuereinheit 10 angezeigt. Durch die drehzahlbezogene Abspeicherung der Stromaufnahmewerte und die Zuordnung zu den dazu passenden Werten in der hinterlegten Tabelle können weiterhin die durchlaufenen Betriebspunkte, bestehend aus Volumenstrom Q und Gesamtförderhöhe H, ermittelt und abgespeichert werden. Erfindungsgemäß können diese durchlaufenen Betriebspunkte auf dem Display angezeigt und grafisch verbunden werden, wodurch die Anlagenverlustkurve der nachgeschalteten Druckleitung bestimmt ist und angezeigt werden kann.Furthermore, in the lifting system 1 according to the invention, the table for a specific current consumption value I_actual and a specific speed, the currently conveyed volume flow Q_actual, the geodetic height of the highest point of the pressure line 5 and the current total delivery head on a display of the controller 8 and / or external control unit 10 is displayed. Through the speed-related storage of the current consumption values and the assignment to the appropriate values in the stored table, the operating points run through, consisting of volume flow Q and total delivery head H, can also be determined and stored. According to the invention, these operating points that have been run through can be shown on the display and graphically connected, as a result of which the system loss curve of the downstream pressure line is determined and can be displayed.

Die Figuren 7a bis 7d zeigen Verläufe der Drehzahl n des Pumpenaggregats 4, 7 über der Zeit t. In den Figuren 7a und 7b besteht die Betriebszeit des Pumpenaggregats aus zwei Phasen, einer Hochlaufphase der Dauer THL und einer Haltephase der Dauer TSB. Während der Hochlaufphase wird das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt. Es wird folglich eine Drehzahl nach der anderen eingestellt und geprüft, ob die Stromaufnahme einem hinterlegten Stromwert entspricht. Dies ist im Hinblick auf Figuren 4 und 5b bei n_15 der Fall. Die Hochlaufphase geht in die Haltephase über. Am Ende der Haltephase wird das Pumpenaggregat 4, 7 abgeschaltet, sobald der Wasserstand im Sammelbehälter 2 unter ein bestimmtes Niveau fällt. Die Drehzahl n fällt dann rapide auf null.The Figures 7a to 7d show curves of the speed n of the pump unit 4, 7 over time t. In the Figures 7a and 7b the operating time of the pump unit consists of two phases, a run-up phase of the duration T HL and a holding phase of the duration T SB . The method according to the invention is carried out during the startup phase. One speed after the other is therefore set and a check is made as to whether the current consumption corresponds to a stored current value. This is with regard to Figures 4 and 5b the case with n_15. The run-up phase goes into the holding phase. At the end of the holding phase, the pump unit 4, 7 is switched off as soon as the water level in the reservoir 2 falls below a certain level. The speed n then drops rapidly to zero.

Im Falle der Figur 7b ist dieses Verfahren gleich, wobei der Hochlauf des Pumpenaggregats 4, 7 schneller erfolgt, so dass die Hochlaufzeit THL geringer ist. Die Dauer THL des Hochlauf ist bestimmt durch die Geschwindigkeit der Elektronik, die den Strom messen und mit dem hinterlegten Stromwert vergleichen muss. Erfolgt dies schnell, können schnell nacheinander die nächsten Drehzahlstufen eingestellt werden. Die kürzere Hochlaufzeit in Figur 7b ist dadurch begründet, dass die Mindestdrehzahl n_5 Startdrehzahl des Verfahrens ist.In case of Figure 7b this method is the same, the startup of the pump assembly 4, 7 taking place more rapidly, so that the startup time T HL is shorter. The duration T HL of the startup is determined by the speed of the electronics, which must measure the current and compare it with the stored current value. If this is done quickly, the next speed levels can be set in quick succession. The shorter ramp up time in Figure 7b is justified by the fact that the minimum speed n_5 is the start speed of the process.

In den Figuren 7c und 7d führt das Pumpenaggregat 4, 7 nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne einen Sanftauslauf aus, bei dem die Drehzahl n_i allmählich reduziert wird. Der Auslauf erfolgt für die Dauer TAL einer Auslaufphase, die sich direkt an die Haltephase anschließt. Die Dauer TAL kann entweder direkt vorgegeben werden oder vorgegeben sein oder sich aus einem voreingestellten oder voreinstellbaren Drehzahlgradienten ergeben. Der Drehzahlgradient sollte dabei zwischen einem vorgebbaren Maximalwert und einem Minimalwert liegen. Ein Maximalwert ist deshalb vorzusehen, weil die von der Rohrleitungsinstallation abhängige, physikalisch begrenzte Verzögerungsmöglichkeit der Wassersäule, d.h. ihrer Trägheit, nicht überschritten werden kann. Der Hochlauf erfolgt ausgehend von der absoluten Minimaldrehzahl des Pumpenaggregats 4, 7, kann jedoch auch von der Mindestdrehzahl erfolgen, oder aber ganz entfallen, so dass sofort die Zieldrehzahl angefahren wird.In the Figures 7c and 7d After a predetermined period of time, the pump unit 4, 7 executes a gentle coasting, in which the speed n_i is gradually reduced. The run-out takes place for the duration T AL of a run-down phase that directly follows the holding phase. The duration T AL can either be predefined directly or predefined or result from a preset or presettable speed gradient. The speed gradient should be between a predeterminable maximum value and a minimum value. A maximum value should be provided because the physically limited possibility of deceleration of the water column, ie its inertia, which depends on the pipe installation, cannot be exceeded. The run-up takes place starting from the absolute minimum speed of the pump assembly 4, 7, but can also take place from the minimum speed, or can be omitted entirely, so that the target speed is approached immediately.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante wird die Hebeanlage 1 in einem ersten Betrieb, wie er in den Figuren 7a oder 7b dargestellt ist, niveaugesteuert abgeschaltet, wenn der Wasserstand in dem Sammelbehälter (2) ein bestimmtes Niveau erreicht oder unterschreitet. Es wird dann eine Betriebsdauer abgespeichert, die der Dauer der Haltephase TSB oder der Gesamtdauer TB = THL + TSB von Hochlaufphase und Haltephase entsprechen kann. Ist diese Betriebsdauer bekannt, kann in Abhängigkeit von ihr der Beginn der Auslaufphase bestimmt werden.In an advantageous embodiment, the lifting system 1 is in a first operation, as in the Figures 7a or 7b is shown, switched off at level control when the water level in the collecting container (2) reaches or falls below a certain level. An operating time is then stored, which can correspond to the duration of the holding phase T SB or the total duration T B = T HL + T SB of the run-up phase and the holding phase. If this operating time is known, the start of the phase-out phase can be determined depending on it.

Erfindungsgemäß führt das Pumpenaggregat 4, 7 dann in einem nachfolgenden Betrieb nach Ablauf einer Zeitspanne von 3/4 der abgespeicherten Betriebsdauer TB, TSB), den Sanftauslauf aus, bei dem die Drehzahl n_i allmählich reduziert wird. In Figur 7c zeigt die gestrichelte Linie den Drehzahlverlauf bei einem harten Ausschalten des Pumpenaggregats 4, 7 ausgehend von der Zieldrehzahl n_15 an.According to the invention, the pump unit 4, 7 then executes the smooth stopping in a subsequent operation after a period of 3/4 of the stored operating time T B , T SB ), during which the speed n_i is gradually reduced. In Figure 7c the dashed line shows the speed curve when the pump unit 4, 7 is switched off hard, starting from the target speed n_15.

In Figur 7d ist eine weitere Weiterbildung dergestalt realisiert, dass das Pumpenaggregat 4, 7 ausgeschaltet wird, wenn ein minimaler Volumenstrom QAus erreicht oder unterschritten wird. Dieser minimale Volumenstrom ist in Figur 4 beispielhaft bei etwa 3,5m3/h angegeben, der bei einer Drehzahl n_7 vorliegt. Bei dieser Drehzahl respektive diesem Volumenstrom ist die Rückschlagklappe hinter dem Pumpenaggregat 4, 7 nur noch wenig geöffnet, so dass nur ein geringer Schließweg von beispielsweise wenigen Zentimetern beim Abschalten des Pumpenaggregats zurückgelegt wird. Damit wird erreicht, dass im Moment des Ausschaltens des Pumpenaggregats der Volumenstrom so gering ist, dass sich das Schließorgan des integrierten oder nachgeschalteten Rückflussverhinderers schon fast in Schließstellung befindet, und das Schließorgan nur noch einen geringen Weg in kurzer Zeit bis zur Schließstellung zurücklegt. Ein starker Klappenschlag und starker Druckstoß infolge der herunterfallenden und gegen das Schließorgan schlagenden Wassersäule in der Druckleitung werden damit vermieden. Dadurch wird die mechanische Belastung der Hebeanlage und Druckleitung reduziert und die Geräuschentwicklung minimiert.In Figure 7d A further development is implemented in such a way that the pump unit 4, 7 is switched off when a minimum volume flow Q Aus is reached or fallen below. This minimum volume flow is in Figure 4 given as an example at about 3.5m3 / h, which is present at a speed n_7. At this speed or this volume flow, the non-return flap behind the pump unit 4, 7 is only slightly opened, so that only a small closing distance of, for example, a few centimeters is covered when the pump unit is switched off. This ensures that the volume flow is so low at the moment the pump unit is switched off that the closing element of the integrated or downstream non-return valve is almost in the closing position, and the closing element only moves a short distance to the closing position. A strong flap and pressure surge as a result of the water column in the pressure line falling and hitting the closing element are avoided. This reduces the mechanical load on the lifting system and pressure line and minimizes noise.

In Figur 7e ist eine weitere Weiterbildung zum Drehzahlverlauf 7d dergestalt realisiert, dass aufgrund der Kenntnis der Zieldrehzahl auf das sanfte Hochfahren verzichtet wird, so dass mehr Zeit für einen sanften Auslauf zur Verfügung steht. Das hat insbesondere dann Bedeutung, wenn die zu fördernden Volumina und damit die resultierende Pumpenlaufzeit gering sind.In Figure 7e A further development on the speed curve 7d has been implemented in such a way that, based on the knowledge of the target speed, the gentle start-up is dispensed with, so that more time is available for a smooth runout. This is particularly important if the volumes to be pumped and thus the resulting pump runtime are short.

Der minimale Volumenstrom QAus oder die Ausschaltdrehzahl n_7 kann manuell vorgeben werden oder anhand der bekannten o.g. Eckdrehzahl festgelegt werden, beispielsweise als das 1,1 bis 1,5-fache dieser Eckdrehzahl. In Figur 4 ist die Auslaufphase durch einen Pfeil veranschaulicht, der in dem Schnittpunkt der Drehzahlkennlinie der Drehzahl n15 mit der Anlagenverlustkurve d.h. im Betriebspunkt der Haltephase beginnt, und bei dem Schnittpunkt der Drehzahlkennlinie der Drehzahl n7 mit der Anlagenverlustkurve endet. Spätestens aber kann das Pumpenaggregat bei oder nach Erreichen der Eckdrehzahl ausgeschaltet werden, da dann ohnehin kein Volumenstrom mehr vorliegt und das Schließorgan des Rückflussverhinderers, d.h. die Rückschlagklappe geschlossen ist.The minimum volume flow Q Off or the switch-off speed n_7 can be specified manually or determined on the basis of the known corner speed mentioned above, for example as 1.1 to 1.5 times this corner speed. In Figure 4 the run-down phase is illustrated by an arrow which begins at the intersection of the speed characteristic of the speed n 15 with the system loss curve, ie at the operating point of the holding phase, and ends at the intersection of the speed characteristic of the speed n 7 with the system loss curve. At the latest, however, the pump set can run at or after the corner speed has been reached be switched off since there is no longer any volume flow anyway and the closing element of the non-return valve, ie the non-return valve, is closed.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Pumpenaggregat 4, 7 einen vorgegebenen Volumenstrom QSOLL unabhängig von dem Höhenunterschied zwischen dem Sammelbehälter 2 und der Abwassersammelleitung 6 einstellen. Dabei ist es selbstlernend und kann Erkenntnisse aus einem Betrieb in einem Folgebetrieb verwenden und diesem damit optimieren.With the method according to the invention, the pump unit 4, 7 can set a predetermined volume flow Q SOLL regardless of the height difference between the collecting container 2 and the waste water collecting line 6. It is self-learning and can use knowledge from a company in a subsequent company and thus optimize it.

Claims (20)

  1. Procedure for operating a pump assembly, notably for a lifting system (1) for delivering a liquid by means of a pressure line (5) to a collecting line (6), where the pump assembly (4, 7) automatically sets a setpoint volume flow (QSOLL) specified for it from a plurality of specifiable setpoint volume flows on the basis of a physical variable (I_ist) of the pump assembly (4, 7), in which the variable (I_ist) is the current (I_ist) consumed by the pump assembly (4, 7) and/or a variable dependent thereon, and in which a table is stored in the pump assembly (4, 7) that assigns a value (I(n_i, Q)) of the variable to a plurality of discrete rotational speeds (n_i) for each specifiable setpoint volume flow (QSoll), said variable corresponding to a certain operating point (HIST, QIST) of the pump assembly (4, 7) determined by the corresponding rotational speed (n_i) and the corresponding setpoint volume flow (QSoll, with the volume flow (QIST of the pump assembly (4, 7) being adjusted on the basis of this table by adjusting the rotational speed so that the variable (I_ist) substantially corresponds to a specific value (I(n_i, QSoll)) assigned to the specified setpoint volume flow (QSOLL), characterised by the procedure encompassing the following steps:
    a Operation of the pump assembly (4, 7) at a first rotational speed (n_i)
    b Determination of the current value of the variable (I_ist)
    c Comparison of the value (I_ist) with a value (I(n_i, QSoll)) of the variable assigned to the setpoint volume flow (QSoll) at the first rotational speed (n_i) in which, depending on this comparison,
    i the rotational speed (n_i) of the pump assembly (4, 7) is increased to a second rotational speed (n_i+1) when the current value of the variable (I_ist) does not substantially correspond to the value of the aforesaid assigned value of the variable (I(n_i, QSoll)), and the steps a, b and c are repeated subject to the requirement that the value of the first rotational speed (n_i) corresponds to the value of the second rotational speed (n_i+1), or
    ii the set rotational speed (n_i) of the pump assembly (4, 7) is maintained when the current value of the variable (I_ist) substantially corresponds to the assigned value of the variable (I(n_i, QSoll)).
  2. Procedure according to claim 1, characterised by the first rotational speed (n_i) being an absolute minimum rotational speed (n1) of the pump assembly (4, 7).
  3. Procedure according to one of the claims 1 or 2, characterised by first determining at what rotational speed (n_i) a plausible value of the variable (I(n7, QSoll)) is first assigned to the setpoint volume flow (QSoll) in the table, in which this determined minimum rotational speed (n7) is used as the first rotational speed (n_i).
  4. Procedure according to claim 3, characterised by the minimum rotational speed (n7) being stored as the initial reference value (i_m1) and this initial reference value being used as the first rotational speed (n_i) directly the next time the pump assembly (4, 7) is operated.
  5. Procedure according to one of the preceding claims, characterised by the rotational speed (n_i) of the pump assembly (4, 7) being stored as a target reference value (i_m2) when the current value of the variable (I_ist) substantially corresponds to the value of the variable (I(n_i, QSoll)) assigned to the setpoint volume flow (QSoll), and by using this target reference value directly the next time the pump assembly (4, 7) is operated.
  6. Procedure according to one of the claims 2 through 5, characterised by step c, i being designed so that the rotational speed (n_i) of the pump assembly (4, 7) the next time it is operated is reduced to a second rotational speed (n_i-1) if the current value of the variable (I_ist) is greater than the aforesaid assigned value of the variable (I(n_i, QSoll)) and the rotational speed (n_i) of the pump assembly (4, 7) being increased to a second rotational speed (n_i+1) if the current value of the variable (I_ist) is less than the aforesaid assigned value (I(n_i, QSoll)), in which steps a, b and c are subsequently repeated subject to the requirement that the value of the first rotational speed (n_i) corresponds to the value of the second rotational speed (n_i-1, n_i+1).
  7. Procedure according to one of the preceding claims, characterised by the value of an overall head (Hges(n_i, QSoll)) of the pump assembly (4, 7) being assigned to each value of the variable (I(n_i, QSoll)) and stored in the table in addition.
  8. Procedure according to claim 7, characterised by the overall head (Hges(n_i, QSoll)) being determined from the current value of the variable (I(n_i, QSoll)) and the current rotational speed (n_i).
  9. Procedure according to one of the preceding claims, characterised by the corresponding value of the variable (I(n_i, QSoll)) of the pump assembly (4, 7) being stored for the rotational speeds (n_i) that are used, notably each rotational speed (n_i) that is used.
  10. Procedure according to one of the claims 7 through 9, characterised by the geodetic elevation of the highest point of the pressure line (5) being determined using the table, from the current value of the variable (I(n_i, QSoll)) or from the speed-specific stored variable values (I_ist) and the rotational speed (n_i).
  11. Procedure according to one of the preceding claims, characterised by the pump assembly (4, 7) executing a soft stop after the end of a predetermined time period in which the rotational speed (n_i) is gradually reduced.
  12. Procedure according to one of the preceding claims, characterised by the pump assembly (4, 7) at least during initial operation being shut off by means of level control, in which an operating time (TB, TSB) of the pump assembly (4, 7) is stored.
  13. Procedure according to claims 11 and 12, characterised by the pump assembly (4, 7) in subsequent operation after the end of a time period of 50-85%, preferably of 60%-75% of the stored operating time (TB, TSB), executing the soft stop during which the rotational speed (n_i) is gradually reduced.
  14. Procedure according to one of the claims 11 or 13, characterised by the pump assembly (4, 7) being switched off upon reaching or falling below a minimum volume flow (QAus).
  15. Procedure according to one of the preceding claims, characterised by the current volume flow (Q_ist) being determined from the current value of the variable (I_ist) and the set rotational speed (n_i) using the table.
  16. Procedure according to claim 15, characterised by the determined volume flow (Q_ist) being integrated over time.
  17. Procedure according to one of the claims 8, 10, 15 or 16, characterised by the determined current volume flow (Q_ist), the determined geodetic elevation (Hgeo(n_i, QSoll)) of the highest point of the pressure line (5) and/or the determined overall head (Hges(n_i, QSoll)) being shown on a display.
  18. Procedure according to one of the preceding claims, characterised by the corresponding past operating points (Q, Hges) of the pump assembly being determined from at least two of the determined, notably stored values of the variable (I(n_i, QSoll)) and the corresponding rotational speed (n_i), and a system loss curve being determined from this, which is shown on the display.
  19. Pump assembly for a lifting system (1) for delivering a liquid through a pressure line (5) to a collecting line (6), characterised by the ability to specify a setpoint volume flow (QSOLL) to be delivered by the pump assembly (4, 7), consisting of a plurality of specifiable setpoint volume flows, in which the pump assembly is configured to execute the procedure according to one of the claims 1 through 18.
  20. Lifting system (1) for delivering a liquid to a collecting line (6), comprising a collecting tank (2) for the collection of liquid (3) and a pump assembly (4, 7) according to claim 19, by means of which the liquid (3) in the collecting tank (2) can be lifted though a pressure line (5) into the collecting line (6), in which at least the highest point of the pressure line (5) is at a higher geodetic elevation than the collecting tank (2).
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