JP6694250B2 - Pump system and control device - Google Patents
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Description
本発明は、ポンプシステム及び制御装置に関する。 The present invention relates to a pump system and a control device.
従来、深井戸型水中ポンプなどのポンプシステムでは、制御装置が水中ポンプとは別の場所（例えば、地上）に配置されている。このようなポンプシステムでは、ポンプ、電動機（モータともいう）、及びインバータと電動機とを接続するケーブルの組み合わせ毎に、別置きされた制御装置の初期設定が行われている。ケーブルの長さが異なるとケーブルに含まれる配線の抵抗による電圧降下のため、電動機に所望の電圧を供給することができない。このため、同じように初期設定された制御装置を、ケーブルの長さが異なるポンプシステムで利用すること（共用化という）ができなかった。 Conventionally, in a pump system such as a deep well type submersible pump, the control device is arranged at a place different from the submersible pump (for example, on the ground). In such a pump system, initialization of a separately installed control device is performed for each combination of a pump, an electric motor (also referred to as a motor), and a cable connecting the inverter and the electric motor. If the cables have different lengths, the voltage cannot be supplied to the motor because of the voltage drop due to the resistance of the wiring included in the cables. For this reason, it is not possible to use (also referred to as sharing) the same initialized control device in a pump system having different cable lengths.
制御装置を共用化するために、ポンプの現地据え付け作業時に、制御装置内の電子回路基板に対する設定作業を行って配線の長さすなわち配線抵抗に応じて、インバータが電動機に供給する駆動電圧を変更する方法もある。しかし、据え付け作業時に設定を間違えた場合、ポンプを適切に運転させることができない問題がある。
更に、モータ内部にインバータ装置などモータ制御装置を内蔵し、ポンプ、モータ、制御装置を一体構造とすることで、ケーブルの長さに応じてポンプの現地据え付け作業時に設定作業を行わないで済む方法も提案されている（特許文献１参照）。しかし、インバータ装置など高度な電子部品をモータ一体構造とするために、シール構造など通常とは異なる構造となるため、高コストになってしまうという問題がある。
In order to share the control device, during the on-site installation work of the pump, the setting work for the electronic circuit board in the control device is performed and the drive voltage supplied to the electric motor by the inverter is changed according to the wiring length, that is, the wiring resistance. There is also a way to do it. However, if the setting is wrong during the installation work, there is a problem that the pump cannot be operated properly.
Furthermore, by incorporating a motor control device such as an inverter device inside the motor and integrating the pump, motor, and control device into one structure, it is possible to avoid setting work during on-site installation work of the pump according to the length of the cable. Has also been proposed (see Patent Document 1). However, since a highly integrated electronic component such as an inverter device has a motor-integrated structure, a structure such as a seal structure that is different from a normal structure is provided, resulting in a problem of high cost.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、コストを抑えるとともに、インバータから電動機へ電圧を供給する配線の長さが変更されてもポンプを適切に運転させることを可能とするポンプシステム及び制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a pump system that suppresses costs and enables a pump to operate properly even if the length of a wiring that supplies a voltage from an inverter to an electric motor is changed. And a control device.
本発明の一態様に係るポンプシステムは、回転シャフトを有し前記回転シャフトを回転させる電動機と、前記電動機の前記回転シャフトに接続され且つ水を汲み上げるポンプと、前記電動機と配線を介して接続され、前記電動機を駆動する駆動電圧を供給するインバータと、前記インバータに交流電圧を出力させたときの前記配線に流れる電流量を表す値に応じて電動機の特性を特定し、前記インバータに直流電圧を出力させたときの前記配線に流れる電流量を表す値と、前記電動機の特性に応じた特性を有する駆動電圧を前記インバータから前記電動機に供給させる制御部と、を備える。 A pump system according to one aspect of the present invention includes an electric motor having a rotating shaft for rotating the rotating shaft, a pump connected to the rotating shaft of the electric motor and pumping water, and connected to the electric motor via wiring. The characteristics of the electric motor are specified according to an inverter that supplies a drive voltage for driving the electric motor and a value that represents the amount of current flowing through the wiring when the alternating voltage is output to the inverter, and the direct current voltage is applied to the inverter. A control unit that supplies a value representing the amount of current flowing through the wiring when the output is output and a drive voltage having a characteristic according to the characteristic of the electric motor from the inverter to the electric motor.
電動機の特性を特定することによって電動機に含まれるコイルの抵抗値が分かる。インバータに直流電圧を出力させたときの配線に流れる電流量を表す値から、電動機と配線を含む全体抵抗が分かり、その全体抵抗から電動機に含まれるコイルの抵抗値を減算すると、配線抵抗が得られる。このため、配線の抵抗に応じて、電動機を駆動する駆動電力の特性を設定することができる。これにより、インバータから電動機へ電圧を供給する配線の長さが変更されてもポンプを適切に運転させることができる。また、ポンプと電動機については従来の通常の構造と同じになるのでコストを抑えることができる。 By specifying the characteristics of the electric motor, the resistance value of the coil included in the electric motor can be known. The total resistance including the motor and wiring can be found from the value that represents the amount of current flowing in the wiring when the inverter outputs a DC voltage, and the wiring resistance can be obtained by subtracting the resistance value of the coil included in the motor from the total resistance. Be done. Therefore, it is possible to set the characteristics of the driving power for driving the electric motor according to the resistance of the wiring. As a result, the pump can be operated properly even if the length of the wiring that supplies the voltage from the inverter to the electric motor is changed. Further, since the pump and the electric motor have the same structure as the conventional ordinary structure, the cost can be suppressed.
本発明の一態様に係るポンプシステムにおいて、前記汲み上げられた水を通す吸込管内の圧力を計測する圧力計を更に備え、前記制御部は、前記駆動電圧の供給を開始した時から前記吸込管内の圧力が目標圧力に到達する時までの時間に応じて、アクセス可能な記憶部に記憶された前記駆動電圧の特性を更新し、前記ポンプを次回動かすときに、前記記憶部に記憶された前記特性を有する駆動電圧を前記インバータから前記電動機に供給させる。 In the pump system according to one aspect of the present invention, further comprising a pressure gauge for measuring the pressure in the suction pipe through which the pumped water is passed, and the control unit controls the inside of the suction pipe from the time when the supply of the drive voltage is started. The characteristic of the drive voltage stored in the accessible storage unit is updated according to the time until the pressure reaches the target pressure, and the characteristic stored in the storage unit is updated when the pump is moved next time. A drive voltage having the following is supplied from the inverter to the electric motor.
これにより、ポンプを次回動かすときに、ポンプの起動時の時刻から目標圧力までの到達時間を、所定範囲内に収まるようにすることができる。 As a result, when the pump is moved next time, the arrival time from the start time of the pump to the target pressure can be set within the predetermined range.
本発明の一態様に係るポンプシステムにおいて、前記制御部は、前記駆動電圧の供給を開始した時から前記吸込管内の圧力が目標圧力に到達する時までの時間が所定範囲を超える場合、前記記憶部に記憶された、前記駆動電圧の単位時間あたりの周波数の上昇量を上げる更新を行うか、または前記記憶部に記憶された前記駆動電圧を上げる更新を行う。 In the pump system according to an aspect of the present invention, the control unit stores the memory when the time from when the supply of the drive voltage is started to when the pressure in the suction pipe reaches a target pressure exceeds a predetermined range. The amount of increase in the frequency of the drive voltage per unit time stored in the unit is updated or the drive voltage stored in the storage unit is increased.
これにより、次回ポンプ起動時に、上昇後の周波数加速レートまたは上昇後の駆動電圧で、電動機を駆動することができるので、ポンプの起動時の時刻から目標圧力までの到達時間を短縮することができる。 As a result, when the pump is started next time, the electric motor can be driven with the frequency acceleration rate after the increase or the drive voltage after the increase, so that the time required to reach the target pressure from the time when the pump is started can be shortened. ..
本発明の一態様に係るポンプシステムにおいて、前記制御部は、前記駆動電圧の供給を開始した時から前記吸込管内の圧力が目標圧力に到達する時までの時間が所定範囲を下回る場合、前記記憶部に記憶された、前記駆動電圧の単位時間あたりの周波数の上昇量を下げるか、または前記記憶部に記憶された前記駆動電圧を下げる更新を行う。 In the pump system according to one aspect of the present invention, the control unit stores the memory when the time from when the supply of the drive voltage is started to when the pressure in the suction pipe reaches a target pressure is below a predetermined range. The amount of increase in the frequency of the drive voltage stored in the unit per unit time is reduced, or the drive voltage stored in the storage unit is updated.
これにより、次回ポンプ起動時に、下降後の周波数加速レートまたは下降後の駆動電圧で、電動機を駆動することができるので、ポンプの起動時の時刻から目標圧力までの到達時間を延ばすことができる。 As a result, when the pump is started next time, the electric motor can be driven with the frequency acceleration rate after the decrease or the drive voltage after the decrease, so that the arrival time from the time when the pump is started to the target pressure can be extended.
本発明の一態様に係るポンプシステムにおいて、前記配線に流れる電流量を表す値と電動機の特性とが関連付けられて記憶されており、前記配線に流れる電流量を表す値と前記電動機の特性との組毎に前記駆動電圧の特性が関連づけられて記憶されている不揮発性の記憶媒体である記憶部を更に備え、前記制御部は、当該制御部の電源投入時に、前記インバータに交流電圧を出力させたときの前記配線に流れる電流量を表す値に対応する電動機の特性を前記記憶部から読み出し、前記インバータに直流電圧を出力させたときの前記配線に流れる電流量を表す値と前記読み出した電動機の特性の組に対応する駆動電圧の特性を前記記憶部から読み出し、前記読み出した特性を有する駆動電圧を前記インバータから前記電動機に供給させる。 In the pump system according to one aspect of the present invention, a value indicating the amount of current flowing through the wiring and the characteristic of the electric motor are stored in association with each other, and a value indicating the amount of current flowing through the wiring and the characteristic of the electric motor are stored. A storage unit, which is a non-volatile storage medium in which the characteristics of the drive voltage are associated and stored for each set, is further provided, and the control unit causes the inverter to output an AC voltage when the control unit is powered on. The characteristic of the electric motor corresponding to the value representing the amount of current flowing through the wiring when the electric current is read from the storage unit, the value representing the amount of current flowing through the wiring when the inverter outputs a DC voltage, and the read motor. The characteristic of the drive voltage corresponding to the set of characteristics is read from the storage unit, and the drive voltage having the read characteristic is supplied from the inverter to the electric motor.
これにより、制御部は、インバータに直流電圧を出力させたときの配線に流れる電流量を表す値と電動機の特性の組に対応して配線の抵抗が決まり、この配線の抵抗に応じた駆動電圧の特性が配線に流れる電流量を表す値と電動機の特性の組に関連付けられて記憶部に記憶されているので、配線の抵抗に応じた駆動電圧をインバータから電動機に供給させることができる。 As a result, the control unit determines the resistance of the wiring corresponding to the combination of the value representing the amount of current flowing in the wiring when the inverter outputs the DC voltage and the characteristic of the motor, and the drive voltage corresponding to the resistance of the wiring is determined. Is stored in the storage unit in association with a set of a value representing the amount of current flowing in the wiring and the characteristics of the electric motor, so that the drive voltage corresponding to the resistance of the wiring can be supplied from the inverter to the electric motor.
本発明の一態様に係るポンプシステムにおいて、前記汲み上げられた水を通す吸込管内の圧力を計測する圧力計を更に備え、前記制御部は、前記駆動電圧の供給を開始してから所定の時間が経過しても、前記圧力が所定の圧力まで上昇しない場合、前記駆動電圧を増大させるか、または前記駆動電圧の単位時間あたりの周波数の上昇量を増加させる。 In the pump system according to one aspect of the present invention, further comprising a pressure gauge for measuring the pressure in the suction pipe through which the pumped water is passed, and the control unit has a predetermined time from the start of the supply of the drive voltage. If the pressure does not increase to a predetermined pressure even after the elapse, the drive voltage is increased or the frequency increase amount of the drive voltage per unit time is increased.
これにより、駆動電圧を増大させた場合、電動機の回転シャフトにかかるトルクが大きくなって、ポンプによって汲み上げられる水量が増加するので、吸込管内の圧力が上昇する。また、駆動電圧の単位時間あたりの周波数の上昇量が増加させた場合、電動機の回転シャフトの回転量の単位時間あたりの増加量が大きくなり、その分、ポンプによって汲み上げられる水量の単位時間あたりの増加量が大きくなるので、吸込管内の圧力の上昇速度が大きくなる。 As a result, when the drive voltage is increased, the torque applied to the rotating shaft of the electric motor is increased and the amount of water pumped by the pump is increased, so that the pressure in the suction pipe is increased. In addition, when the amount of increase in the frequency of the drive voltage per unit time is increased, the amount of increase in the amount of rotation of the rotating shaft of the motor increases per unit time, and the amount of water pumped by the pump per unit time increases accordingly. Since the amount of increase is large, the rate of increase of the pressure in the suction pipe is large.
本発明の一態様に係る制御装置は、回転シャフトが水を汲み上げるポンプに接続された電動機に、前記電動機を駆動する駆動電圧を供給するインバータに交流電圧を出力させたときの前記インバータと前記電動機とを接続する配線に流れる電流量を表す値に応じて電動機の特性を特定し、前記インバータに直流電圧を出力させたときの前記配線に流れる電流量を表す値と、前記電動機の特性に応じた特性を有する駆動電圧を前記インバータから前記電動機に供給させる制御部を備える。 A control device according to an aspect of the present invention is the inverter and the electric motor when an AC voltage is output to an inverter that supplies a drive voltage for driving the electric motor to an electric motor connected to a pump whose rotary shaft pumps water. According to the characteristic of the electric motor, the characteristic of the electric motor is specified according to the value representing the amount of electric current flowing in the wiring connecting the and, and the value representing the amount of electric current flowing in the electric wiring when the DC voltage is output to the inverter A control unit for supplying a drive voltage having the above characteristics from the inverter to the electric motor is provided.
電動機を特定することによって電動機に応じて決められている配線の断面積及び抵抗率が分かり、インバータに直流電圧を出力させたときの配線に流れる電流量を表す値によって配線の抵抗が分かる。このため、上記配線に流れる電流量を表す値と電動機の特性に応じて、駆動電圧の特性を設定することにより、配線の抵抗に応じて電動機を駆動する駆動電力の特性を設定することができる。これにより、配線の長さが変更されてもポンプを適切に運転させることができる。また、ポンプと電動機については従来の通常の構造と同じになるのでコストを抑えることができる。 By specifying the electric motor, the cross-sectional area and resistivity of the wiring determined according to the electric motor can be known, and the resistance of the wiring can be known by the value representing the amount of current flowing through the wiring when the inverter outputs a DC voltage. Therefore, by setting the characteristic of the drive voltage according to the value representing the amount of current flowing in the wiring and the characteristic of the electric motor, the characteristic of the drive power for driving the electric motor can be set according to the resistance of the wiring. .. As a result, the pump can be properly operated even if the length of the wiring is changed. Further, since the pump and the electric motor have the same structure as the conventional ordinary structure, the cost can be suppressed.
本発明によれば、電動機の特性を特定することによって電動機に含まれるコイルの抵抗値が分かる。インバータに直流電圧を出力させたときの配線に流れる電流量を表す値から、電動機と配線を含む全体抵抗が分かり、その全体抵抗から電動機に含まれるコイルの抵抗値を減算すると、配線抵抗が得られる。このため、配線の長さに応じて電動機を駆動する駆動電力の特性を変更することができる。これにより、配線の長さが変更されてもポンプを適切に運転させることができる。また、ポンプと電動機については従来の通常の構造と同じになるのでコストを抑えることができる。 According to the present invention, the resistance value of the coil included in the electric motor can be known by specifying the characteristic of the electric motor. The total resistance including the motor and wiring can be found from the value that represents the amount of current flowing in the wiring when the inverter outputs a DC voltage, and the wiring resistance can be obtained by subtracting the resistance value of the coil included in the motor from the total resistance. Be done. Therefore, it is possible to change the characteristic of the driving power for driving the electric motor according to the length of the wiring. As a result, the pump can be properly operated even if the length of the wiring is changed. Further, since the pump and the electric motor have the same structure as the conventional ordinary structure, the cost can be suppressed.
以下、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係るポンプシステム１００の概略構成図である。図１に示すように、ポンプシステム１００は、制御装置１と、制御装置１とケーブル２を介して接続された電動機３と、電動機の後述する回転シャフト３１に接続され且つ水を汲み上げるポンプ４とを備える。ここで、電動機３とポンプ４とは、一例として、井戸ケーシング７の水の中に配置されている。また、ケーブル２は三つの配線が束になって被覆されている。
Hereinafter, each embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a pump system 100 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, a pump system 100 includes a controller 1, an electric motor 3 connected to the controller 1 via a cable 2, a pump 4 connected to a rotary shaft 31 of the electric motor, which will be described later, and pumping water. Equipped with. Here, the electric motor 3 and the pump 4 are arranged in the water of the well casing 7 as an example. Further, the cable 2 is covered with three wires bundled together.
図２は、本実施形態に係るポンプ４の概略構成図である。図２に示すように、電動機３は、回転シャフト３１を有し回転シャフト３１を回転させる。これにより、ポンプ４が有する羽根４１、４２、４３、４４が回転することにより、井戸ケーシング７の水を汲み上げることができる。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the pump 4 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the electric motor 3 has a rotating shaft 31 and rotates the rotating shaft 31. As a result, the blades 41, 42, 43, 44 of the pump 4 rotate, whereby the water in the well casing 7 can be pumped up.
図１に戻って、制御装置１は、ポンプ４と吸込管５を介して接続された吸込フランジ１１と、吐出管６に接続された吐出フランジ１２とを備える。ポンプ４により汲み上げられた水が吸込管５を通って制御装置１の吸込フランジ１１に流入し、吐出フランジ１２から水が吐き出され、水が吐出管６を通って吐出バルブ８から吐き出される。 Returning to FIG. 1, the control device 1 includes a suction flange 11 connected to the pump 4 via the suction pipe 5, and a discharge flange 12 connected to the discharge pipe 6. The water drawn by the pump 4 flows into the suction flange 11 of the control device 1 through the suction pipe 5, the water is discharged from the discharge flange 12, and the water is discharged from the discharge valve 8 through the discharge pipe 6.
図３は、本実施形態に係る制御装置１の概略平面図である。図３に示すように、更に、制御装置１は、吐出側予備フランジ１３と、圧力タンク１４と、圧力計１５と、圧力計１５と接続され電源ＢＴと配線１０１を介して接続され且つ電動機３とケーブル２を介して接続された制御ユニット１６とを備える。圧力計１５は、ポンプ４により汲み上げられた水を通す吸込管５内の圧力を計測する。電源ＢＴは、例えば５０Ｈｚの商用電源である。 FIG. 3 is a schematic plan view of the control device 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the control device 1 is further connected to the discharge side preliminary flange 13, the pressure tank 14, the pressure gauge 15, the pressure gauge 15 and the power source BT via the wiring 101 and the electric motor 3. And a control unit 16 connected via the cable 2. The pressure gauge 15 measures the pressure in the suction pipe 5 through which the water pumped up by the pump 4 passes. The power source BT is, for example, a 50 Hz commercial power source.
図４は、本実施形態に係る制御ユニット１６の概略構成図である。図４に示すように、制御ユニット１６は、電源ＢＴに二つの配線を介して接続されたインバータＩＶと、インバータＩＶに制御線を介して接続された制御部ＣＯＮと、制御部ＣＯＮにバスを介して接続された記憶部ＭＥＭとを備える。インバータＩＶは、電動機３と三つの配線を介して接続され、電動機３を駆動する駆動電圧を供給する。制御部ＣＯＮは、インバータＩＶを制御する。記憶部ＭＥＭは、不揮発性の記憶媒体である。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the control unit 16 according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the control unit 16 connects an inverter IV connected to the power source BT via two wirings, a control unit CON connected to the inverter IV via a control line, and a bus to the control unit CON. And a storage unit MEM connected via the storage unit. The inverter IV is connected to the electric motor 3 via three wires and supplies a drive voltage for driving the electric motor 3. The control unit CON controls the inverter IV. The storage unit MEM is a non-volatile storage medium.
図４に示すように、インバータＩＶは、電源ＢＴに二つの配線を介して接続された電圧変換回路１６１と、一端が電圧変換回路１６１に接続され他端が配線を介して電動機３に接続された検出抵抗１６２とを備える。電圧変換回路１６１は三つの出力端子（不図示）のうち二つの出力端子がケーブル２に含まれる第１の配線Ｌ１、第３の配線Ｌ３を介して電動機３に接続され、一つの出力端子が検出抵抗１６２を介してケーブル２が有する第２の配線Ｌ２を介して電動機３に接続されている。 As shown in FIG. 4, the inverter IV has a voltage conversion circuit 161 connected to the power source BT via two wirings, one end connected to the voltage conversion circuit 161, and the other end connected to the electric motor 3 via wiring. And a detection resistor 162. In the voltage conversion circuit 161, two output terminals out of three output terminals (not shown) are connected to the electric motor 3 via the first wiring L1 and the third wiring L3 included in the cable 2, and one output terminal is It is connected to the electric motor 3 via the second wiring L2 of the cable 2 via the detection resistor 162.
電圧変換回路１６１は、制御部ＣＯＮによる制御に従って、電源ＢＴから二つの配線で供給された交流電圧を所望の周波数の交流電圧に変換して出力する。また、電圧変換回路１６１は、制御部ＣＯＮによる制御に従って、電源ＢＴから二つの配線で供給された交流電圧を直流電圧に変換して出力する。 Under the control of the control unit CON, the voltage conversion circuit 161 converts the AC voltage supplied from the power source BT through the two wirings into an AC voltage having a desired frequency and outputs the AC voltage. Further, the voltage conversion circuit 161 converts the AC voltage supplied from the power source BT through the two wirings into a DC voltage and outputs the DC voltage under the control of the control unit CON.
制御部ＣＯＮは、電源ＢＴとインバータＩＶとの間の二つの配線ぞれぞれと結線されることにより電源ＢＴの二つの出力と接続された電圧変換部１６３と、検出回路１６４と、電圧変換部１６３に接続されかつ検出回路１６４に接続され電圧変換回路１６１に接続されたＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１６５とを備える。
電圧変換部１６３は、電源から供給された交流電圧（例えば、ＡＣ２００Ｖ）を所望の直流電圧（例えば、ＤＶ５Ｖ、１５Ｖ、または２４Ｖ）などに変換する。そして、電圧変換部１６３は、変換後の直流電圧を、検出回路１６４、ＣＰＵ１６５、記憶部ＭＥＭ及び不図示のメモリなどの各種弱電圧電子回路に電圧を供給する。これにより、各種弱電圧電子回路を機能させることができる。
The control unit CON includes a voltage conversion unit 163 connected to two outputs of the power supply BT by being connected to each of two wirings between the power supply BT and the inverter IV, a detection circuit 164, and a voltage conversion unit. And a CPU (Central Processing Unit) 165 connected to the unit 163, connected to the detection circuit 164, and connected to the voltage conversion circuit 161.
The voltage conversion unit 163 converts an AC voltage (for example, AC200V) supplied from a power source into a desired DC voltage (for example, DV5V, 15V, or 24V) or the like. Then, the voltage conversion unit 163 supplies the converted DC voltage to various weak voltage electronic circuits such as the detection circuit 164, the CPU 165, the storage unit MEM, and a memory (not shown). This allows various weak voltage electronic circuits to function.
検出回路１６４は、電圧変換回路１６１の第１の出力と第２の出力に接続され、電圧変換回路１６１の第２の出力に接続された検出抵抗１６２の両端に接続されている。
図５に示すように、インバータＩＶと電動機３の等価回路図と検出回路１６４の概略構成図である。ここで、ＲＬ１は第１の配線Ｌ１の配線抵抗の抵抗値、ＲＬ２は第２の配線Ｌ２の配線抵抗の抵抗値、Ｌｍは電動機３のコイルのインダクタンス、Ｒｍは電動機３のコイルの抵抗値、Ｒｓは検出抵抗１６２の抵抗値である。
The detection circuit 164 is connected to the first output and the second output of the voltage conversion circuit 161, and is connected to both ends of the detection resistor 162 connected to the second output of the voltage conversion circuit 161.
As shown in FIG. 5, it is an equivalent circuit diagram of the inverter IV and the electric motor 3, and a schematic configuration diagram of a detection circuit 164. Here, RL1 is the resistance value of the wiring resistance of the first wiring L1, RL2 is the resistance value of the wiring resistance of the second wiring L2, Lm is the inductance of the coil of the electric motor 3, and Rm is the resistance value of the coil of the electric motor 3. Rs is the resistance value of the detection resistor 162.
アンプ２１は、電圧変換回路１６１が出力した電圧波形を検出するために設けられている。アンプ２１は、電圧変換回路１６１の第１の出力と第２の出力に接続され、電圧変換回路１６１の第１の出力と第２の出力の間の電圧を予め決められた倍率（本実施形態では一例として１倍）で増幅する。アンプ２１は、増幅後の電圧をＡＤ変換部２３へ出力する。 The amplifier 21 is provided to detect the voltage waveform output by the voltage conversion circuit 161. The amplifier 21 is connected to the first output and the second output of the voltage conversion circuit 161, and determines a voltage between the first output and the second output of the voltage conversion circuit 161 by a predetermined scaling factor (this embodiment). Then, as an example, amplification is performed by 1 time. The amplifier 21 outputs the amplified voltage to the AD conversion unit 23.
アンプ２２は、第２の配線Ｌ２を流れる電流、すなわち電圧変換回路１６１から電動機３に流れる電流を計測するために設けられている。アンプ２２は、検出抵抗１６２の両端に接続され、検出抵抗１６２の両端に係る電圧（以下、分圧電圧という）を予め決められた倍率（本実施形態では一例として１倍）で増幅する。アンプ２２は、増幅後の電圧をＡＤ変換部２３へ出力する。
ＡＤ変換部２３は、アンプ２１から入力された電圧をデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号をＣＰＵ１６５へ出力する。また、ＡＤ変換部２３は、アンプ２２から入力された電圧をデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号をＣＰＵ１６５へ出力する。
The amplifier 22 is provided to measure the current flowing through the second wiring L2, that is, the current flowing from the voltage conversion circuit 161 to the electric motor 3. The amplifier 22 is connected to both ends of the detection resistor 162, and amplifies a voltage (hereinafter, referred to as a divided voltage) applied to both ends of the detection resistor 162 by a predetermined multiplication factor (in the present embodiment, one time as an example). The amplifier 22 outputs the amplified voltage to the AD conversion unit 23.
The AD conversion unit 23 converts the voltage input from the amplifier 21 into a digital signal and outputs the converted digital signal to the CPU 165. Further, the AD conversion unit 23 converts the voltage input from the amplifier 22 into a digital signal and outputs the converted digital signal to the CPU 165.
図４に戻って、記憶部ＭＥＭには、ＣＰＵ１６５が読み出して実行するためのプログラム、図６に示すようなテーブルＴ１、図７に示すようなテーブルＴ２が保存されている。
図６は、記憶部ＭＥＭに記憶されているテーブルＴ１の一例である。テーブルＴ１において、インバータＩＶが交流電圧を出力する時の分圧電圧Ｖａと、電動機の定格出力（以下、電動機出力という）とが関連付けられている。
Returning to FIG. 4, the storage unit MEM stores a program to be read and executed by the CPU 165, a table T1 as shown in FIG. 6, and a table T2 as shown in FIG.
FIG. 6 is an example of the table T1 stored in the storage unit MEM. In the table T1, the divided voltage Va when the inverter IV outputs the AC voltage and the rated output of the electric motor (hereinafter referred to as electric motor output) are associated with each other.
図７は、記憶部ＭＥＭに記憶されているテーブルＴ２の一例である。テーブルＴ２において、インバータＩＶが直流電圧を出力する時の分圧電圧Ｖｂと、電動機出力と、始動電圧の振幅とが関連づけられている。分圧電圧Ｖｂは、第１の配線Ｌ１及び第２の配線Ｌ２の全ての抵抗である配線抵抗とコイルの抵抗の和である全体抵抗を反映している。テーブルＴ２に示すように、分圧電圧Ｖｂが同じであっても電動機出力が異なると電動機３が有するコイルの抵抗が異なるので、配線抵抗が異なる。このため配線抵抗による電圧降下を考慮して、配線抵抗に応じて電動機３の始動電圧の振幅を設定する必要があるため、テーブルＴ２に示すように、分圧電圧Ｖｂと電動機出力の組毎に、始動電圧の振幅が決められている。 FIG. 7 is an example of the table T2 stored in the storage unit MEM. In the table T2, the divided voltage Vb when the inverter IV outputs the DC voltage, the motor output, and the amplitude of the starting voltage are associated with each other. The divided voltage Vb reflects the total resistance which is the sum of the resistance of the coil and the resistance of all the wirings of the first wiring L1 and the second wiring L2. As shown in Table T2, even if the divided voltage Vb is the same, if the electric motor output is different, the resistance of the coil of the electric motor 3 is different, so the wiring resistance is different. Therefore, it is necessary to set the amplitude of the starting voltage of the electric motor 3 in accordance with the wiring resistance in consideration of the voltage drop due to the wiring resistance. Therefore, as shown in Table T2, for each set of the divided voltage Vb and the electric motor output. , The amplitude of the starting voltage is determined.
ＣＰＵ１６５は、インバータＩＶの電圧変換回路１６１を制御する。制御装置１が初回に電源を投入された場合、ＣＰＵ１６５は、インバータＩＶに交流電圧を出力させたときの第２の配線Ｌ２に流れる電流量を表す値（例えば、分圧電圧Ｖａ）に応じて電動機３の特性（例えば、電動機出力、または電動機３のインダクタンス）を特定する。
具体的には、制御装置１が初回に電源を投入された場合、例えば、ＣＰＵ１６５は、インバータＩＶの電圧変換回路１６１に交流電圧を出力させる。ＣＰＵ１６５は、そのときの分圧電圧Ｖａを検出回路１６４から取得する。そして、ＣＰＵ１６５は、例えば、テーブルＴ１を参照して、この分圧電圧Ｖａに対応する電動機出力を決定する。例えば、分圧電圧Ｖａが０．５Ｖの場合に、この０．５ＶがテーブルＴ１における交流電圧出力時の分圧電圧の範囲０．４５〜０．５５に入るので、この０．４５〜０．５５に対応付けられた１．５ｋＷを電送機出力として決定する。
The CPU 165 controls the voltage conversion circuit 161 of the inverter IV. When the control device 1 is turned on for the first time, the CPU 165 responds to a value (for example, the divided voltage Va) representing the amount of current flowing through the second wiring L2 when the inverter IV outputs an AC voltage. The characteristic of the electric motor 3 (for example, the electric motor output or the inductance of the electric motor 3) is specified.
Specifically, when the control device 1 is powered on for the first time, for example, the CPU 165 causes the voltage conversion circuit 161 of the inverter IV to output an AC voltage. The CPU 165 acquires the divided voltage Va at that time from the detection circuit 164. Then, the CPU 165 refers to the table T1, for example, and determines the electric motor output corresponding to this divided voltage Va. For example, when the divided voltage Va is 0.5V, this 0.5V falls within the range 0.45 to 0.55 of the divided voltage at the time of outputting the AC voltage in the table T1. The 1.5 kW associated with 55 is determined as the transmitter output.
続いて、ＣＰＵ１６５は、インバータＩＶに直流電圧を出力させたときの第２の配線Ｌ２に流れる電流量を表す値（例えば、分圧電圧Ｖｂ）と、電動機３の特性（例えば、電動機出力、または電動機３のインダクタンス）に応じた特性を有する駆動電圧をインバータＩＶから電動機３に供給させる。ここで、駆動電圧の特性とは、例えば、始動電圧の振幅、始動電圧の周波数または駆動電圧の単位時間あたりの周波数の上昇量（周波数加速レートともいう）である。 Subsequently, the CPU 165 has a value (for example, the divided voltage Vb) representing the amount of current flowing through the second wiring L2 when the inverter IV outputs a DC voltage, and characteristics of the electric motor 3 (for example, electric motor output, or A drive voltage having a characteristic according to the inductance of the electric motor 3 is supplied from the inverter IV to the electric motor 3. Here, the characteristic of the driving voltage is, for example, the amplitude of the starting voltage, the frequency of the starting voltage, or the amount of increase in the frequency of the driving voltage per unit time (also referred to as frequency acceleration rate).
本実施形態では、上述の処理の一例としてＣＰＵ１６５は、例えば、以下の一連の処理を実行する。例えば、ＣＰＵ１６５は、インバータＩＶの電圧変換回路１６１に直流電圧を出力させる。ＣＰＵ１６５は、そのときの分圧電圧Ｖｂを検出回路１６４から取得する。そして、ＣＰＵ１６５は、例えば、テーブルＴ２を参照して、この分圧電圧Ｖｂと先に決定された電動機出力との組に対応する始動電圧の振幅を読み出し、この読み出した振幅の始動電圧をインバータから前記電動機に供給させる。これにより、制御部は、インバータに直流電圧を出力させたときの配線に流れる電流量を表す値と電動機の特性の組に対応して配線の抵抗が決まり、この配線の抵抗に応じた駆動電圧の特性が配線に流れる電流量を表す値と電動機の特性の組に関連付けられて記憶部に記憶されているので、配線の抵抗に応じた駆動電圧に設定することができる。 In the present embodiment, as an example of the above-described processing, the CPU 165 executes the following series of processing, for example. For example, the CPU 165 causes the voltage conversion circuit 161 of the inverter IV to output a DC voltage. The CPU 165 acquires the divided voltage Vb at that time from the detection circuit 164. Then, the CPU 165, for example, with reference to the table T2, reads the amplitude of the starting voltage corresponding to the set of the divided voltage Vb and the motor output previously determined, and the starting voltage of the read amplitude is read from the inverter. The electric motor is supplied. As a result, the control unit determines the resistance of the wiring corresponding to the combination of the value representing the amount of current flowing in the wiring when the inverter outputs the DC voltage and the characteristic of the motor, and the drive voltage corresponding to the resistance of the wiring is determined. Is stored in the storage unit in association with a set of a value representing the amount of current flowing in the wiring and the characteristics of the motor, so that the driving voltage can be set according to the resistance of the wiring.
なお、ＣＰＵ１６５は、始動電圧の振幅ではなく、始動周波数及び／または駆動電圧の単位時間あたりの周波数の上昇量（以下、周波数加速レートという）を変更してもよい。その場合、テーブルＴ２において、始動電圧の振幅に代えて、始動周波数及び／または周波数加速レートが関連付けられていてもよい。
また、ＣＰＵ１６５は、始動電圧の振幅に加えて、始動周波数及び／または周波数加速レートを変更してもよい。その場合、テーブルＴ２において、始動電圧の振幅に加えて、始動周波数及び／または周波数加速レートが関連付けられていてもよい。
例えば、始動周波数を従前の始動周波数より高くすることにより、目標電圧に到達する時間を短縮することができる。例えば、周波数加速レートを従前の周波数加速レートより上昇させることにより、目標電圧に到達する時間を短縮することができる。
The CPU 165 may change not the amplitude of the starting voltage but the amount of increase in the starting frequency and / or the frequency of the driving voltage per unit time (hereinafter, referred to as frequency acceleration rate). In that case, in table T2, instead of the amplitude of the starting voltage, the starting frequency and / or the frequency acceleration rate may be associated.
Further, the CPU 165 may change the starting frequency and / or the frequency acceleration rate in addition to the amplitude of the starting voltage. In that case, in the table T2, in addition to the amplitude of the starting voltage, the starting frequency and / or the frequency acceleration rate may be associated.
For example, by setting the starting frequency higher than the conventional starting frequency, the time required to reach the target voltage can be shortened. For example, the time required to reach the target voltage can be shortened by increasing the frequency acceleration rate above the conventional frequency acceleration rate.
続いて、本実施形態による電動機の特性（例えば、電動機出力、または電動機のインダクタンス）の特定方法の原理について説明する。図８は、電動機の特性の一例を示す表である。図８の表では、電動機の出力毎に、コイルインダクタンス、コイルの直流抵抗が規定されている。図９は、各電動機に電力を供給するためのケーブル２のケーブル仕様とケーブル直流抵抗との組を示す図である。
図８、図９の条件のもとで、交流電圧による電動機の特性（例えば、電動機出力、または電動機のインダクタンス）の特定方法の原理について図１０を用いて説明する。図１０は、電圧変換回路１６１から交流電圧が出力される場合におけるインバータＩＶと電動機３の等価回路図である。図１０に示す等価回路において、電圧変換回路１６１の出力電圧の振幅Ｖａｃは、次の式（１）で表される。
Next, the principle of the method of specifying the characteristics of the electric motor (for example, electric motor output or electric motor inductance) according to the present embodiment will be described. FIG. 8 is a table showing an example of the characteristics of the electric motor. In the table of FIG. 8, the coil inductance and the DC resistance of the coil are specified for each output of the electric motor. FIG. 9 is a diagram showing a set of cable specifications and cable DC resistance of the cable 2 for supplying electric power to each electric motor.
Under the conditions of FIGS. 8 and 9, the principle of the method of identifying the characteristics of the motor (for example, the motor output or the inductance of the motor) by the AC voltage will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the inverter IV and the electric motor 3 when the AC voltage is output from the voltage conversion circuit 161. In the equivalent circuit shown in FIG. 10, the amplitude Vac of the output voltage of the voltage conversion circuit 161 is expressed by the following equation (1).
Ｖａｃ＝Ｖａ／Ｒｓ×（ＲＬ１＋ＲＬ２＋√｛（２πｆＬｍ）２＋Ｒｍ２｝）＋Ｖａ …（１） Vac = Va / Rs × (RL1 + RL2 + √ {(2πfLm) 2 + Rm 2 }) + Va (1)
ここで、Ｖａは検出抵抗１６２の両端にかかる分圧電圧で、ｆは電圧変換回路１６１の出力電圧の周波数である。
電動機のインピーダンスは｜Ｚ｜は、√｛（２πｆＬｍ）２＋Ｒｍ２｝であるため、電圧変換回路１６１の出力電圧の周波数に比例して上昇する。
例えば、電圧変換回路１６１の出力電圧の振幅Ｖａｃを１０Ｖ、電圧変換回路１６１の出力電圧の周波数ｆを１ｋＨｚ（すなわち１０００Ｈｚ）とし、検出抵抗１６２の抵抗値Ｒｓを例えば５Ωにした場合を想定する。この５Ωという抵抗値は、ケーブル２に含まれる第２の配線Ｌ２の抵抗値と比べて充分に大きい値である。
この想定の下でコイルインダクタンスが１５ｍＨ（すなわち電動機出力が１．５ｋＷ）の時、電動機のインピーダンスは｜Ｚ｜は、コイルの直流抵抗Ｒｍ（＝２．４４Ω）を無視して９４．２（＝｜Ｚ｜＝√（２×１０００（Ｈｚ）×０．０１５（Ｈ）×３．１４））（Ω）となる。
Here, Va is the divided voltage applied across the detection resistor 162, and f is the frequency of the output voltage of the voltage conversion circuit 161.
Since the impedance of the electric motor | Z | is {{2πfLm) 2 + Rm 2 }, it increases in proportion to the frequency of the output voltage of the voltage conversion circuit 161.
For example, assume that the amplitude Vac of the output voltage of the voltage conversion circuit 161 is 10 V, the frequency f of the output voltage of the voltage conversion circuit 161 is 1 kHz (that is, 1000 Hz), and the resistance value Rs of the detection resistor 162 is 5Ω, for example. The resistance value of 5Ω is sufficiently larger than the resistance value of the second wiring L2 included in the cable 2.
Under this assumption, when the coil inductance is 15 mH (that is, the motor output is 1.5 kW), the motor impedance | Z | is 94.2 (=, ignoring the coil DC resistance Rm (= 2.44 Ω)). | Z | = √ (2 × 1000 (Hz) × 0.015 (H) × 3.14)) (Ω).
このとき、式（１）は、Ｖａｃ＝Ｖａ／Ｒｓ×｜Ｚ｜＋Ｖａ …（２）となる。 At this time, the equation (1) becomes Vac = Va / Rs × | Z | + Va (2).
この式（２）にＶａｃ＝１０（Ｖ）、｜Ｚ｜＝９４．２（Ω）、Ｒｓ＝５（Ω）を代入すると、分圧電圧Ｖａとして０．５０４Ｖが得られる。 By substituting Vac = 10 (V), | Z | = 94.2 (Ω), and Rs = 5 (Ω) into this equation (2), 0.504 V is obtained as the divided voltage Va.
一方、コイルインダクタンスが３３ｍＨ（すなわち電動機出力が０．７５ｋＷ）の時、電動機のインピーダンスは｜Ｚ｜は、コイルの直流抵抗Ｒｍ（＝６．２Ω）を無視して２０７．２４（＝｜Ｚ｜＝√（２×１０００（Ｈｚ）×０．０３３（Ｈ）×３．１４））（Ω）となる。式（２）にＶａｃ＝１０（Ｖ）、｜Ｚ｜＝２０７．２４（Ω）、Ｒｓ＝５（Ω）を代入すると、分圧電圧Ｖａとして０．２３６Ｖが得られる。 On the other hand, when the coil inductance is 33 mH (that is, the motor output is 0.75 kW), the impedance of the motor | Z | is 207.24 (= | Z |), ignoring the DC resistance Rm (= 6.2Ω) of the coil. = √ (2 × 1000 (Hz) × 0.033 (H) × 3.14)) (Ω). Substituting Vac = 10 (V), | Z | = 207.24 (Ω), and Rs = 5 (Ω) into the equation (2), 0.236 V is obtained as the divided voltage Va.
このように、電動機出力に応じて、コイルインダクタンスが異なるので、分圧電圧も異なる値が得られる。よって、ＣＰＵ１６５は、分圧電圧Ｖａを監視することにより、電動機出力またはコイルインダクタンスを特定することができる。 In this way, since the coil inductance differs depending on the motor output, the divided voltage also has different values. Therefore, the CPU 165 can specify the motor output or the coil inductance by monitoring the divided voltage Va.
続いて、直流電圧による電動機３に供給する駆動電圧の特性の変更方法の原理について図１１を用いて説明する。図１１は、電圧変換回路１６１から直流電圧が出力される場合におけるインバータＩＶと電動機３の等価回路図である。
上述した処理によって電動機出力またはコイルインダクタンスが特定された後に、ＣＰＵ１６５はケーブル２の長さを決定する。
Next, the principle of the method of changing the characteristic of the drive voltage supplied to the electric motor 3 by the DC voltage will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of the inverter IV and the electric motor 3 when the DC voltage is output from the voltage conversion circuit 161.
After the electric motor output or the coil inductance is specified by the above-described processing, the CPU 165 determines the length of the cable 2.
仮に上述した処理によって電動機出力が１．５ｋＷと特定された場合、電圧変換回路１６１の出力直流電圧をＶｄｃとすると、Ｖｄｃ＝Ｖｂ＋Ｖｂ／Ｒｓ×（ＲＬ１＋ＲＬ２＋Ｒｍ＋Ｒｓ） …（３）となる。 If the motor output is specified to be 1.5 kW by the above-mentioned processing, and the output DC voltage of the voltage conversion circuit 161 is Vdc, then Vdc = Vb + Vb / Rs * (RL1 + RL2 + Rm + Rs) (3).
電動機出力が１．５ｋＷであるから図８の表を参照するとコイルの直流抵抗Ｒｍは２．４４Ωである。ＲＬ１＝ＲＬ２であるから、式（３）は次の式（４）のように表される。 Since the motor output is 1.5 kW, referring to the table of FIG. 8, the DC resistance Rm of the coil is 2.44Ω. Since RL1 = RL2, the equation (3) is expressed by the following equation (4).
Ｖｄｃ＝Ｖｂ＋Ｖｂ／Ｒｓ×（２ＲＬ１＋Ｒｍ＋Ｒｓ） …（４） Vdc = Vb + Vb / Rs × (2RL1 + Rm + Rs) (4)
出力直流電圧Ｖｄｃは１０Ｖで、検出抵抗１６２の抵抗値Ｒｓは５Ωであり、仮に分圧電圧Ｖｂが５．９Ｖの場合、式（４）から第１の配線Ｌ１の配線抵抗の抵抗値ＲＬ１は０．５１７（Ω）となる。電動機出力が１．５ｋＷの場合、図９の表からケーブル２の長さが１０ｍで０．０５５４ｍであるから、ケーブル２の長さ（すなわち第１の配線Ｌ１の長さ）は約９０ｍである。この第１の配線Ｌ１の長さが長いほどこの第１の配線Ｌ１における電圧降下が大きくなる。このため、インバータＩＶから出力される駆動電圧の大きさが同じであっても、第１の配線Ｌ１の長さが長いほど、電動機３に入力される電圧が小さくなる。よって、電動機３に入力される電圧を所望の電圧にするために、この第１の配線Ｌ１の長さに応じて、電動機３に供給する駆動電圧の特性を設定することができる。駆動電圧の特性とは、例えば、始動電圧の振幅、始動周波数、及び／または駆動電圧の単位時間あたりの周波数の上昇量（周波数加速レートという）である。 The output DC voltage Vdc is 10V, the resistance value Rs of the detection resistor 162 is 5Ω, and if the divided voltage Vb is 5.9V, the resistance value RL1 of the wiring resistance of the first wiring L1 is calculated from the equation (4). It becomes 0.517 (Ω). When the electric motor output is 1.5 kW, the length of the cable 2 is 10 m and 0.0554 m from the table of FIG. 9, so the length of the cable 2 (that is, the length of the first wiring L1) is about 90 m. .. The longer the length of the first wiring L1, the larger the voltage drop in the first wiring L1. Therefore, even if the drive voltage output from the inverter IV is the same, the longer the first wiring L1 is, the smaller the voltage input to the electric motor 3 is. Therefore, in order to set the voltage input to the electric motor 3 to a desired voltage, the characteristic of the drive voltage supplied to the electric motor 3 can be set according to the length of the first wiring L1. The characteristics of the driving voltage are, for example, the amplitude of the starting voltage, the starting frequency, and / or the amount of increase in the frequency of the driving voltage per unit time (referred to as frequency acceleration rate).
このように、電動機３の特性である電動機出力または電動機３のコイルインダクタンスを特定すれば、電動機出力または電動機３のコイルインダクタンスに、電動機３のコイルの直流抵抗Ｒｍが一対一に対応しているので、電動機３のコイルの直流抵抗Ｒｍが分かる。インバータＩＶが直流電圧を出力しているときに第２の配線Ｌ２に流れる電流量を表す値（例えば、分圧電圧Ｖｂ）が分かれば、直流電圧が既知であるのでコイルの直流抵抗Ｒｍと配線抵抗（第１の配線Ｌ１の抵抗及び第２の配線Ｌ２の抵抗の和）を加算した全体抵抗が分かる。この全体抵抗からコイルの直流抵抗Ｒｍを減算した値が配線抵抗である。この配線抵抗に駆動電圧の特性（例えば、始動電圧の振幅、始動周波数、及び／または周波数加速レート）が一対一に対応しているので、駆動電圧の特性（例えば、始動電圧の振幅、始動周波数、及び／または周波数加速レート）が分かる。 In this way, if the motor output or the coil inductance of the motor 3 which is the characteristic of the motor 3 is specified, the DC resistance Rm of the coil of the motor 3 corresponds to the motor output or the coil inductance of the motor 3 in a one-to-one relationship. , The DC resistance Rm of the coil of the electric motor 3 is known. If the value (for example, the divided voltage Vb) representing the amount of current flowing through the second wiring L2 while the inverter IV is outputting the DC voltage is known, the DC voltage is known and the DC resistance Rm of the coil and the wiring are known. The total resistance obtained by adding the resistances (the sum of the resistances of the first wiring L1 and the second wiring L2) is known. The value obtained by subtracting the DC resistance Rm of the coil from this total resistance is the wiring resistance. Since there is a one-to-one correspondence between the wiring resistance and the drive voltage characteristic (for example, starting voltage amplitude, starting frequency, and / or frequency acceleration rate), the drive voltage characteristic (for example, starting voltage amplitude, starting frequency). , And / or frequency acceleration rate).
このことから、電動機３の特性（例えば、電動機出力または電動機３のコイルインダクタンス）と、インバータＩＶが直流電圧を出力しているときに第２の配線Ｌ２に流れる電流量を表す値が分かれば、駆動電圧の特性（例えば、始動電圧の振幅、始動周波数、及び／または周波数加速レート）が分かる。 From this, if the characteristics of the electric motor 3 (for example, the electric motor output or the coil inductance of the electric motor 3) and the value representing the amount of current flowing through the second wiring L2 when the inverter IV is outputting a DC voltage, The characteristics of the drive voltage (eg, starting voltage amplitude, starting frequency, and / or frequency acceleration rate) are known.
続いて、制御装置の初回電源を投入したときのＣＰＵ１６５の処理について図１２を用いて説明する。図１２は、制御装置の初回電源を投入したときのＣＰＵ１６５の処理の一例を示すフローチャートである。 Next, the processing of the CPU 165 when the control device is turned on for the first time will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart showing an example of the processing of the CPU 165 when the control device is turned on for the first time.
（ステップＳ１０１）制御部ＣＯＮが通電され、ＣＰＵ１６５が始動する。ＣＰＵ１６５は、電圧変換回路１６１から、予め決められた周波数及び振幅の交流電圧の出力を開始させる。 (Step S101) The control unit CON is energized and the CPU 165 is started. The CPU 165 causes the voltage conversion circuit 161 to start output of an AC voltage having a predetermined frequency and amplitude.
（ステップＳ１０２）次に、ＣＰＵ１６５は、上述した処理により、モータ出力を特定する。 (Step S102) Next, the CPU 165 identifies the motor output by the processing described above.
（ステップＳ１０３）次に、ＣＰＵ１６５は、電圧変換回路１６１から、予め決められた大きさで直流電圧の出力を開始させる。 (Step S103) Next, the CPU 165 causes the voltage conversion circuit 161 to start outputting a DC voltage of a predetermined magnitude.
（ステップＳ１０４）次に、ＣＰＵ１６５は、上述した処理により、始動電圧の振幅、始動周波数及び／または周波数加速レートを決定する。 (Step S104) Next, the CPU 165 determines the amplitude of the starting voltage, the starting frequency, and / or the frequency acceleration rate by the above-described processing.
（ステップＳ１０５）次に、ＣＰＵ１６５は、決定した始動電圧の振幅、始動周波数及び／または周波数加速レートを設定データとして記憶部ＭＥＭに保存する。 (Step S105) Next, the CPU 165 stores the determined amplitude of the starting voltage, the starting frequency and / or the frequency acceleration rate in the storage unit MEM as setting data.
（ステップＳ１０６）次に、ＣＰＵ１６５は、決定した始動電圧の振幅、始動周波数及び／または周波数加速レートで、電圧変換回路１６１から電動機３に駆動電圧を出力させる。これにより、電動機３の回転シャフト３１が回転しポンプが始動する。 (Step S106) Next, the CPU 165 causes the voltage conversion circuit 161 to output the drive voltage to the electric motor 3 at the determined amplitude of the starting voltage, the starting frequency and / or the frequency acceleration rate. As a result, the rotary shaft 31 of the electric motor 3 rotates and the pump starts.
（ステップＳ１０７）次に、ＣＰＵ１６５は、所定の圧力に吸込管５内の圧力が到達したか否か判定する。所定の圧力に吸込管５内の圧力が到達した場合、本フローチャートの処理が終了する。 (Step S107) Next, the CPU 165 determines whether or not the pressure in the suction pipe 5 has reached a predetermined pressure. When the pressure in the suction pipe 5 reaches the predetermined pressure, the process of this flowchart ends.
（ステップＳ１０８）ステップＳ１０７において、所定の圧力に吸込管５内の圧力が到達しない場合、ＣＰＵ１６５は、始動電圧の振幅、始動周波数及び／または周波数加速レートをリセットし、ステップＳ１０１の処理に戻る。 (Step S108) When the pressure in the suction pipe 5 does not reach the predetermined pressure in step S107, the CPU 165 resets the amplitude of the starting voltage, the starting frequency and / or the frequency acceleration rate, and returns to the process of step S101.
続いて、２回目以降に制御装置に電源を投入したときのＣＰＵ１６５の処理について図１３を用いて説明する。図１３は、２回目以降に制御装置に電源を投入したときのＣＰＵ１６５の処理の一例を示すフローチャートである。 Next, the processing of the CPU 165 when the control device is powered on for the second time and thereafter will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart showing an example of the processing of the CPU 165 when the control device is powered on for the second time and thereafter.
（ステップＳ２０１）制御部ＣＯＮが通電され、ＣＰＵ１６５が始動する。
（ステップＳ２０２）ＣＰＵ１６５は、記憶部ＭＥＭから設定データを読み込む。これにより、前回設定された設定データが読み込まれる。この設定データには、始動電圧の振幅、始動周波数及び／または周波数加速レートが含まれている。
（ステップＳ２０３）次に、ＣＰＵ１６５は、読み出した始動電圧の振幅、始動周波数及び／または周波数加速レートで、電圧変換回路１６１から電動機３に駆動電圧を出力させる。これにより、電動機３の回転シャフト３１が回転しポンプが始動する。
(Step S201) The control unit CON is energized and the CPU 165 is started.
(Step S202) The CPU 165 reads setting data from the storage unit MEM. As a result, the setting data set last time is read. The setting data includes the amplitude of the starting voltage, the starting frequency and / or the frequency acceleration rate.
(Step S203) Next, the CPU 165 causes the voltage conversion circuit 161 to output the drive voltage to the electric motor 3 at the read amplitude of the starting voltage, the starting frequency and / or the frequency acceleration rate. As a result, the rotary shaft 31 of the electric motor 3 rotates and the pump starts.
続いて、ポンプ４が通常のポンプ動作をおこなっているときのＣＰＵ１６５の処理について説明する。通常、ポンプ動作を行っている間、ＣＰＵ１６５は、吸込管５内の圧力の変動及び電動機３の動作タイミングを監視している。 Next, the processing of the CPU 165 when the pump 4 is performing a normal pump operation will be described. Normally, during the pump operation, the CPU 165 monitors the fluctuation of the pressure in the suction pipe 5 and the operation timing of the electric motor 3.
図１４は、吸込管５内の圧力と時間の関係を示すグラフの第１の例である。曲線Ｗ１は、通常の吸込管５内の圧力と時間の関係を示している。一方、曲線Ｗ２は、吸込管５内の圧力の回復が遅れる場合の吸込管５内の圧力と時間の関係を示している。
吸込管５内の圧力は、時刻０から時刻ｔ１まで目標圧力のまま一定であり、時刻ｔ１で吐出バルブ８が開放すると吸込管５内の圧力が低下する。時刻ｔ２で吸込管５内の圧力がポンプ起動圧力以下になると、ＣＰＵ１６５は、電動機３への駆動電圧の供給を開始しポンプ４が起動する。通常の場合、曲線Ｗ１に示すように、ポンプ４の起動時の時刻ｔ２から、通常復旧時間Ｔ１が経過した時ｔ３に目標圧力に到達する。一方、吸込管５内の圧力の回復が遅れる場合、例えば、曲線Ｗ２に示すように、ポンプ４の起動時の時刻ｔ２から、通常復旧時間Ｔ１に加算して更に復旧遅れ時間Ｔ２が経過した時ｔ４に目標圧力に到達する。
FIG. 14 is a first example of a graph showing the relationship between the pressure in the suction pipe 5 and time. The curve W1 shows the relationship between the pressure in the normal suction pipe 5 and time. On the other hand, the curve W2 shows the relationship between the pressure in the suction pipe 5 and the time when the recovery of the pressure in the suction pipe 5 is delayed.
The pressure in the suction pipe 5 is constant at the target pressure from time 0 to time t1, and when the discharge valve 8 opens at the time t1, the pressure in the suction pipe 5 decreases. When the pressure in the suction pipe 5 becomes equal to or lower than the pump starting pressure at time t2, the CPU 165 starts supplying the drive voltage to the electric motor 3 and the pump 4 starts. In the normal case, as shown by the curve W1, the target pressure is reached from the time t2 when the pump 4 is started to the time t3 when the normal recovery time T1 has elapsed. On the other hand, when the recovery of the pressure in the suction pipe 5 is delayed, for example, when the recovery delay time T2 is further added to the normal recovery time T1 from the time t2 when the pump 4 is started, as shown by the curve W2, The target pressure is reached at t4.
図１５は、吸込管５内の圧力と時間の関係を示すグラフの第２の例である。曲線Ｗ３は、通常の吸込管５内の圧力と時間の関係を示している。一方、曲線Ｗ４は、吸込管５内の圧力の回復が早まる場合の吸込管５内の圧力と時間の関係を示している。
吸込管５内の圧力は、時刻０から時刻ｔ５まで目標圧力のまま一定であり、時刻ｔ５で吐出バルブ８が開放すると吸込管５内の圧力が低下する。時刻ｔ６で吸込管５内の圧力がポンプ起動圧力以下になると、ＣＰＵ１６５は、電動機３への駆動電圧の供給を開始しポンプ４が起動する。通常の場合、曲線Ｗ３に示すように、ポンプ４の起動時の時刻ｔ６から、通常復旧時間Ｔ１が経過した時ｔ７に目標圧力に到達する。一方、吸込管５内の圧力の回復が早まる場合、例えば、曲線Ｗ４に示すように、ポンプ４の起動時の時刻ｔ２から、通常復旧時間Ｔ１より過加速時間Ｔ３だけ短い時間が経過した時ｔ８に目標圧力に到達する。
FIG. 15 is a second example of a graph showing the relationship between the pressure in the suction pipe 5 and time. The curve W3 shows the relationship between the pressure in the normal suction pipe 5 and time. On the other hand, the curve W4 shows the relationship between the pressure in the suction pipe 5 and the time when the pressure in the suction pipe 5 recovers quickly.
The pressure in the suction pipe 5 remains constant at the target pressure from time 0 to time t5, and when the discharge valve 8 opens at time t5, the pressure in the suction pipe 5 decreases. When the pressure in the suction pipe 5 becomes equal to or lower than the pump starting pressure at time t6, the CPU 165 starts supplying the driving voltage to the electric motor 3 and the pump 4 starts. In the normal case, as shown by the curve W3, the target pressure is reached at time t7 when the normal recovery time T1 elapses from the time t6 when the pump 4 is started. On the other hand, when the pressure in the suction pipe 5 recovers quickly, for example, as shown by the curve W4, when the time shorter than the normal recovery time T1 by the over-acceleration time T3 elapses from the time t2 when the pump 4 starts up t8. Reach the target pressure.
ポンプ４の起動時の時刻ｔ２から目標圧力までの到達時間が、通常復旧時間Ｔ１を基準とする所定範囲内に収まるようにする必要がある。そこで本実施形態では、ＣＰＵ１６５は、駆動電圧の供給を開始した時（すなわちポンプ４の起動時）から吸込管５内の圧力が目標圧力に到達する時までの時間（以下、目標圧力到達時間という）に応じて、記憶部ＭＥＭに記憶された駆動電圧の特性を更新し、ポンプ３を次回動かすときに、記憶部ＭＥＭに記憶された特性を有する駆動電圧をインバータＩＶから電動機３に供給させる。これにより、ポンプを次回動かすときに、ポンプ４の起動時の時刻ｔ２から目標圧力までの到達時間を、所定範囲内に収まるようにすることができる。 It is necessary to set the time required for the target pressure to be reached from the time t2 at the time of starting the pump 4 within a predetermined range based on the normal recovery time T1. Therefore, in the present embodiment, the CPU 165 measures the time from when the supply of the drive voltage is started (that is, when the pump 4 is started) to when the pressure in the suction pipe 5 reaches the target pressure (hereinafter referred to as the target pressure arrival time). ), The characteristics of the drive voltage stored in the storage unit MEM are updated, and the drive voltage having the characteristics stored in the storage unit MEM is supplied from the inverter IV to the electric motor 3 when the pump 3 is moved next time. As a result, when the pump is moved next time, the arrival time from the time t2 when the pump 4 is started to the target pressure can be set within the predetermined range.
また、記憶部ＭＥＭは不揮発性の記憶媒体であるので、制御ユニット１６の電源が切られることにより記憶部ＭＥＭの電源が一度切られ、その後、制御ユニット１６の電源が再度投入されることにより記憶部ＭＥＭの電源が再度投入された場合にも、記憶部ＭＥＭには駆動電圧の特性が記憶されている。これにより、記憶部ＭＥＭの電源が一度オフしてからオンした場合にも、ＣＰＵ１６５は駆動電圧の特性を読み出すことができ、この特性を有する駆動電圧をインバータＩＶから電動機３に供給させることができる。 Since the storage unit MEM is a non-volatile storage medium, the storage unit MEM is powered off once when the control unit 16 is powered off, and then the control unit 16 is powered on again. The characteristics of the drive voltage are stored in the storage unit MEM even when the power of the unit MEM is turned on again. As a result, even when the power supply of the storage unit MEM is turned off and then turned on, the CPU 165 can read the characteristic of the drive voltage and can supply the drive voltage having this characteristic to the electric motor 3 from the inverter IV. ..
具体的には、ＣＰＵ１６５は、図１４の曲線Ｗ２のように、駆動電圧の供給を開始した時から吸込管５内の圧力が目標圧力に到達する時までの時間が所定範囲を超える場合、記憶部ＭＥＭに記憶された周波数加速レートを上げる更新を行うか、または記憶部ＭＥＭに記憶された駆動電圧を上げる更新を行う。これにより、次回ポンプ起動時に、上昇後の周波数加速レートまたは上昇後の駆動電圧で、電動機３を駆動することができるので、ポンプ４の起動時の時刻ｔ２から目標圧力までの到達時間を短縮することができる。 Specifically, as shown by a curve W2 in FIG. 14, the CPU 165 stores, when the time from the start of the supply of the driving voltage to the time when the pressure in the suction pipe 5 reaches the target pressure exceeds a predetermined range. The frequency acceleration rate stored in the unit MEM is updated or the drive voltage stored in the storage unit MEM is increased. As a result, when the pump is started next time, the electric motor 3 can be driven with the increased frequency acceleration rate or the increased drive voltage, so that the time required to reach the target pressure from the time t2 when the pump 4 is started is shortened. be able to.
一方、ＣＰＵ１６５は、図１５の曲線Ｗ４のように、駆動電圧の供給を開始した時から吸込管５内の圧力が目標圧力に到達する時までの時間が所定範囲を下回る場合、記憶部ＭＥＭに記憶された、駆動電圧の単位時間あたりの周波数の上昇量を下げるか、または記憶部ＭＥＭに記憶された駆動電圧を下げる更新を行う。これにより、次回ポンプ起動時に、下降後の周波数加速レートまたは下降後の駆動電圧で、電動機３を駆動することができるので、ポンプ４の起動時の時刻ｔ２から目標圧力までの到達時間を延ばすことができる。 On the other hand, when the time from the start of the supply of the drive voltage to the time when the pressure in the suction pipe 5 reaches the target pressure is below the predetermined range, the CPU 165 stores the data in the storage unit MEM, as indicated by the curve W4 in FIG. The stored amount of increase in the frequency of the driving voltage per unit time is reduced, or the driving voltage stored in the storage unit MEM is updated. As a result, when the pump is started next time, the electric motor 3 can be driven by the frequency acceleration rate after the descent or the drive voltage after the descent, so that the time required to reach the target pressure from the time t2 at the time of starting the pump 4 is extended. You can
続いて、上述した処理の一例について図１６を用いて説明する。図１６は、吐出バルブ８が開放されたときのＣＰＵ１６５の処理の一例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１６５は、圧力計１５から吸込管５内の圧力である圧力検出値を取得し、圧力検出値を常時監視している。 Next, an example of the above-mentioned processing will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a flowchart showing an example of processing of the CPU 165 when the discharge valve 8 is opened. The CPU 165 acquires the pressure detection value, which is the pressure in the suction pipe 5, from the pressure gauge 15, and constantly monitors the pressure detection value.
（ステップＳ３０１）まず、ＣＰＵ１６５は、圧力検出値がポンプ起動圧力以下に低下したか否か判定する。 (Step S301) First, the CPU 165 determines whether or not the pressure detection value has dropped below the pump starting pressure.
（ステップＳ３０２）ステップＳ３０１において圧力検出値がポンプ起動圧力以下に低下したと判定された場合、ＣＰＵ１６５は、記憶部ＭＥＭから設定データを読み込む。これにより、前回設定された設定データが読み込まれる。この設定データには、始動電圧の振幅、始動周波数及び／または周波数加速レートが含まれている。 (Step S302) When it is determined in step S301 that the detected pressure value has dropped to the pump starting pressure or lower, the CPU 165 reads the setting data from the storage unit MEM. As a result, the setting data set last time is read. The setting data includes the amplitude of the starting voltage, the starting frequency and / or the frequency acceleration rate.
（ステップＳ３０３）次に、ＣＰＵ１６５は、読み出した始動電圧の振幅、始動周波数及び／または周波数加速レートで、電圧変換回路１６１から電動機３に駆動電圧を出力させる。これにより、電動機３の回転シャフト３１が回転しポンプが始動する。 (Step S303) Next, the CPU 165 causes the voltage conversion circuit 161 to output the drive voltage to the electric motor 3 at the read amplitude of the starting voltage, the starting frequency and / or the frequency acceleration rate. As a result, the rotary shaft 31 of the electric motor 3 rotates and the pump starts.
（ステップＳ３０４）そして、ＣＰＵ１６５は、吸込管５内の圧力が目標圧力に到達したか否か判定する。 (Step S304) Then, the CPU 165 determines whether or not the pressure in the suction pipe 5 has reached the target pressure.
（ステップＳ３０５）ステップＳ３０４において吸込管５内の圧力が目標圧力に到達したと判定された場合、ＣＰＵ１６５は、目標圧力を維持するようインバータＩＶを制御する。 (Step S305) When it is determined in step S304 that the pressure in the suction pipe 5 has reached the target pressure, the CPU 165 controls the inverter IV so as to maintain the target pressure.
（ステップＳ３０６）また、ステップＳ３０４において吸込管５内の圧力が目標圧力に到達したと判定された場合、ＣＰＵ１６５は、目標圧力到達時間が所定範囲内か否か判定する。 (Step S306) When it is determined in step S304 that the pressure in the suction pipe 5 has reached the target pressure, the CPU 165 determines whether the target pressure arrival time is within the predetermined range.
（ステップＳ３０７）ステップＳ３０６において目標圧力到達時間が所定範囲内であると判定された場合、ＣＰＵ１６５は、記憶部ＭＥＭの設定データを変更せず、処理がステップＳ３１２に進む。 (Step S307) When it is determined in step S306 that the target pressure arrival time is within the predetermined range, the CPU 165 does not change the setting data of the storage unit MEM and the process proceeds to step S312.
（ステップＳ３０８）一方、ステップＳ３０６において目標圧力到達時間が所定範囲内でないと判定された場合、ＣＰＵ１６５は、目標圧力到達時間が所定範囲を超えるか否か判定する。 (Step S308) On the other hand, when it is determined in step S306 that the target pressure arrival time is not within the predetermined range, the CPU 165 determines whether the target pressure arrival time exceeds the predetermined range.
（ステップＳ３０９）ステップＳ３０９において目標圧力到達時間が所定範囲を超える場合、例えば、ＣＰＵ１６５は、現設定より高い周波数加速レートに決定する。 (Step S309) When the target pressure arrival time exceeds the predetermined range in step S309, for example, the CPU 165 determines a frequency acceleration rate higher than the current setting.
（ステップＳ３１０）ステップＳ３１０において目標圧力到達時間が所定範囲を超える場合、例えば、ＣＰＵ１６５は、現設定より低い周波数加速レートに決定する。 (Step S310) When the target pressure arrival time exceeds the predetermined range in step S310, for example, the CPU 165 determines a frequency acceleration rate lower than the current setting.
（ステップＳ３１１）ＣＰＵ１６５は、設定データに含まれる周波数加速レートを、ステップＳ３０９またはステップＳ３１０で決定された周波数加速レートに更新し、処理がステップＳ３１２に進む。 (Step S311) The CPU 165 updates the frequency acceleration rate included in the setting data to the frequency acceleration rate determined in step S309 or step S310, and the process proceeds to step S312.
（ステップＳ３１２）例えば、吐出バルブ８が閉止された場合、吸込管５内の圧力が徐々に上昇する。ＣＰＵ１６５は、圧力検出値が閾値以上に上昇したか否か判定する。 (Step S312) For example, when the discharge valve 8 is closed, the pressure in the suction pipe 5 gradually rises. The CPU 165 determines whether the pressure detection value has risen above the threshold value.
（ステップＳ３１３）ステップＳ３１２において圧力検出値が閾値以上に上昇したと判定された場合、電圧変換回路１６１から電動機３への駆動電圧の供給を停止させ、ポンプ４を停止させる。 (Step S313) If it is determined in step S312 that the detected pressure value has risen above the threshold value, the supply of the drive voltage from the voltage conversion circuit 161 to the electric motor 3 is stopped, and the pump 4 is stopped.
以上、本実施形態に係るポンプシステム１００は、回転シャフト３１を有し回転シャフト３１を回転させる電動機３を備える。更に、ポンプシステム１００は、電動機３の回転シャフト３１に接続され且つ水を汲み上げるポンプ４を備える。更に、ポンプシステム１００は、電動機３と配線を介して接続され、電動機３を駆動する駆動電圧を供給するインバータＩＶを備える。更に、ポンプシステム１００は、インバータＩＶに交流電圧を出力させ、上記配線（例えば、第２の配線Ｌ２）に流れる電流量を表す値に応じて電動機３の特性を特定し、インバータＩＶに直流電圧を出力させ、上記配線（例えば、第２の配線Ｌ２）に流れる電流量を表す値と電動機３の特性に応じた特性を有する駆動電圧をインバータＩＶから電動機３に供給させる制御部ＣＯＮを備える。 As described above, the pump system 100 according to the present embodiment includes the electric motor 3 that has the rotating shaft 31 and rotates the rotating shaft 31. Further, the pump system 100 includes a pump 4 that is connected to the rotary shaft 31 of the electric motor 3 and pumps water. Furthermore, the pump system 100 includes an inverter IV that is connected to the electric motor 3 via wiring and supplies a drive voltage for driving the electric motor 3. Further, the pump system 100 causes the inverter IV to output an AC voltage, specifies the characteristic of the electric motor 3 according to the value representing the amount of current flowing through the wiring (for example, the second wiring L2), and causes the inverter IV to generate the DC voltage. And a drive voltage having a characteristic corresponding to the characteristic of the electric motor 3 and the value representing the amount of current flowing through the wiring (for example, the second wiring L2) are supplied from the inverter IV to the electric motor 3.
電動機の特性を特定することによって電動機に含まれるコイルの抵抗値が分かる。インバータに直流電圧を出力させたときの配線に流れる電流量を表す値から、電動機と配線を含む全体抵抗が分かり、その全体抵抗から電動機に含まれるコイルの抵抗値を減算すると、配線抵抗が得られる。このため、配線の長さに応じて電動機を駆動する駆動電力の特性を設定することができる。これにより、配線の長さが変更されてもポンプを適切に運転させることができる。また、ポンプ４と電動機３については従来の通常の構造と同じになるのでコストを抑えることができる。 By specifying the characteristics of the electric motor, the resistance value of the coil included in the electric motor can be known. The total resistance including the motor and wiring can be found from the value that represents the amount of current flowing in the wiring when the inverter outputs a DC voltage, and the wiring resistance can be obtained by subtracting the resistance value of the coil included in the motor from the total resistance. Be done. Therefore, it is possible to set the characteristics of the driving power for driving the electric motor according to the length of the wiring. As a result, the pump can be properly operated even if the length of the wiring is changed. Further, since the pump 4 and the electric motor 3 have the same structure as the conventional ordinary structure, the cost can be suppressed.
なお、制御部ＣＯＮは、駆動電圧の供給を開始してから所定の時間が経過しても、吸込管５内の圧力が所定の圧力まで上昇しない場合、駆動電圧を増大させるか、または駆動電圧の単位時間あたりの周波数の上昇量を増加させてもよい。これにより、駆動電圧を増大させた場合、電動機３の回転シャフト３１にかかるトルクが大きくなって、ポンプ４によって汲み上げられる水量が増加するので、吸込管５内の圧力が上昇する。また、駆動電圧の単位時間あたりの周波数の上昇量が増加させた場合、電動機３の回転シャフト３１の回転量の単位時間あたりの増加量が大きくなり、その分、ポンプ４によって汲み上げられる水量の単位時間あたりの増加量が大きくなるので、吸込管５内の圧力の上昇速度が大きくなる。 Note that the control unit CON increases the drive voltage or drives the drive voltage when the pressure in the suction pipe 5 does not rise to the predetermined pressure even after a predetermined time has elapsed since the supply of the drive voltage was started. The amount of frequency increase per unit time may be increased. As a result, when the drive voltage is increased, the torque applied to the rotary shaft 31 of the electric motor 3 increases and the amount of water pumped by the pump 4 increases, so that the pressure in the suction pipe 5 increases. Moreover, when the amount of increase in the frequency of the drive voltage per unit time is increased, the amount of increase in the amount of rotation of the rotating shaft 31 of the electric motor 3 per unit time is increased, and the unit of the amount of water pumped by the pump 4 is correspondingly increased. Since the amount of increase per unit time increases, the rate of increase of the pressure in the suction pipe 5 increases.
なお、本実施形態では、制御ユニット１６が記憶部ＭＥＭを備える構成としたが、これに限らず、記憶部ＭＥＭは制御装置１内で且つ制御ユニット１６外であってもよいし、制御装置１に対して記憶部ＭＥＭが外付けで接続されてもよいし、制御装置１と記憶部ＭＥＭがネットワークを介して接続されていてもよい。
また、本実施形態では、制御ユニット１６がインバータＩＶと制御部ＣＯＮとを備える構成としたが、これに限らず、インバータＩＶは制御装置１内で且つ制御ユニット１６外であってもよいし、制御装置１に対してインバータＩＶが外付けで接続されてもよい。
In the present embodiment, the control unit 16 is configured to include the storage unit MEM, but the present invention is not limited to this, and the storage unit MEM may be inside the control device 1 and outside the control unit 16, or may be the control device 1. In contrast, the storage unit MEM may be externally connected, or the control device 1 and the storage unit MEM may be connected via a network.
Further, in the present embodiment, the control unit 16 is configured to include the inverter IV and the control unit CON, but the present invention is not limited to this, and the inverter IV may be inside the control device 1 and outside the control unit 16, The inverter IV may be externally connected to the control device 1.
以上、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and constituent elements can be modified and embodied at the stage of implementation without departing from the scope of the invention. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, the constituent elements of different embodiments may be combined appropriately.
１：制御装置、２：ケーブル、３：電動機、４：ポンプ、５：吸込管、６：吐出管、７：井戸ケーシング、８：吐出バルブ、１１：吸込フランジ、１２：吐出フランジ、１３：吐出予備フランジ、１４：圧力タンク、１５：圧力計、１６：制御ユニット、２１：アンプ、２２：アンプ、２３：ＡＤ変換部、３１：回転シャフト、４１、４２、４３、４４：羽根、１００：ポンプシステム、１０１：配線、１６１：電圧変換回路、１６２：検出抵抗、１６３：電圧変換部、１６４：検出回路、１６５：ＣＰＵ、ＣＯＮ：制御部、ＩＶ：インバータ、ＭＥＭ：記憶部。
1: controller, 2: cable, 3: electric motor, 4: pump, 5: suction pipe, 6: discharge pipe, 7: well casing, 8: discharge valve, 11: suction flange, 12: discharge flange, 13: discharge Spare flange, 14: pressure tank, 15: pressure gauge, 16: control unit, 21: amplifier, 22: amplifier, 23: AD converter, 31: rotating shaft, 41, 42, 43, 44: blade, 100: pump System, 101: Wiring, 161: Voltage conversion circuit, 162: Detection resistor, 163: Voltage conversion unit, 164: Detection circuit, 165: CPU, CON: Control unit, IV: Inverter, MEM: Storage unit.
Claims (6)
前記電動機の前記回転シャフトに接続され且つ水を汲み上げるポンプと、
前記電動機と配線を介して接続され、前記電動機を駆動する駆動電圧を供給するインバータと、
前記インバータに交流電圧を出力させたときの前記配線に流れる電流量を表す値に応じて電動機の特性を特定し、前記インバータに直流電圧を出力させたときの前記配線に流れる電流量を表す値と、前記電動機の特性に応じた特性を有する駆動電圧を前記インバータから前記電動機に供給させる制御部と、
前記汲み上げられた水を通す吸込管内の圧力を計測する圧力計と、
を備え、
前記制御部は、前記駆動電圧の供給を開始した時から前記吸込管内の圧力が目標圧力に到達する時までの時間に応じて、アクセス可能な記憶部に記憶された前記駆動電圧の特性を更新し、前記ポンプを次回動かすときに、前記記憶部に記憶された前記特性を有する駆動電圧を前記インバータから前記電動機に供給させる
ポンプシステム。 An electric motor having a rotating shaft for rotating the rotating shaft;
A pump connected to the rotary shaft of the electric motor and pumping water;
An inverter that is connected to the electric motor via wiring and supplies a drive voltage for driving the electric motor;
A value representing the amount of current flowing through the wiring when the characteristics of the electric motor are specified according to the value representing the amount of current flowing through the wiring when the inverter outputs an AC voltage, and the value when the DC voltage is output by the inverter. And a control unit for supplying a drive voltage having a characteristic according to the characteristic of the electric motor from the inverter to the electric motor,
A pressure gauge for measuring the pressure in the suction pipe through which the pumped water is passed,
Equipped with
The control unit updates the characteristic of the drive voltage stored in the accessible storage unit according to the time from when the supply of the drive voltage is started to when the pressure in the suction pipe reaches the target pressure. Then, the pump system for supplying the drive voltage having the characteristic stored in the storage unit from the inverter to the electric motor when the pump is operated next time .
請求項１に記載のポンプシステム。 If the time from when the supply of the drive voltage is started to when the pressure in the suction pipe reaches the target pressure exceeds a predetermined range, the control unit stores the unit of the drive voltage stored in the storage unit. The pump system according to claim 1 , wherein updating is performed to increase the amount of increase in frequency per time, or updating to increase the drive voltage stored in the storage unit.
請求項１または２に記載のポンプシステム。 When the time from when the supply of the drive voltage is started to when the pressure in the suction pipe reaches a target pressure is below a predetermined range, the control unit stores the unit of the drive voltage stored in the storage unit. The pump system according to claim 1 or 2 , wherein the amount of increase in frequency per time is reduced or update is performed to reduce the drive voltage stored in the storage unit.
前記電動機の前記回転シャフトに接続され且つ水を汲み上げるポンプと、
前記電動機と配線を介して接続され、前記電動機を駆動する駆動電圧を供給するインバータと、
前記インバータに交流電圧を出力させたときの前記配線に流れる電流量を表す値に応じて電動機の特性を特定し、前記インバータに直流電圧を出力させたときの前記配線に流れる電流量を表す値と、前記電動機の特性に応じた特性を有する駆動電圧を前記インバータから前記電動機に供給させる制御部と、
を備え、
前記配線に流れる電流量を表す値と電動機の特性とが関連付けられて記憶されており、
前記配線に流れる電流量を表す値と前記電動機の特性との組毎に前記駆動電圧の特性が関連づけられて記憶されている不揮発性の記憶媒体である記憶部を更に備え、
前記制御部は、当該制御部の電源投入時に、前記インバータに交流電圧を出力させたときの前記配線に流れる電流量を表す値に対応する電動機の特性を前記記憶部から読み出し、前記インバータに直流電圧を出力させたときの前記配線に流れる電流量を表す値と前記読み出した電動機の特性の組に対応する駆動電圧の特性を前記記憶部から読み出し、前記読み出した特性を有する駆動電圧を前記インバータから前記電動機に供給させる
ポンプシステム。 An electric motor having a rotating shaft for rotating the rotating shaft;
A pump connected to the rotary shaft of the electric motor and pumping water;
An inverter that is connected to the electric motor via wiring and supplies a drive voltage for driving the electric motor;
A value representing the amount of current flowing through the wiring when the characteristics of the electric motor are specified according to the value representing the amount of current flowing through the wiring when the inverter outputs an AC voltage, and the value when the DC voltage is output by the inverter. And a control unit for supplying a drive voltage having a characteristic according to the characteristic of the electric motor from the inverter to the electric motor,
Equipped with
The value representing the amount of current flowing through the wiring and the characteristics of the electric motor are stored in association with each other,
A storage unit which is a non-volatile storage medium in which the characteristic of the drive voltage is associated and stored for each set of the value representing the amount of current flowing in the wiring and the characteristic of the electric motor;
The controller reads the characteristics of the electric motor corresponding to the value representing the amount of current flowing through the wiring when the inverter outputs an AC voltage from the storage when the controller is powered on, and directs the inverter to direct current. A characteristic of a driving voltage corresponding to a set of a value representing the amount of current flowing in the wiring when a voltage is output and the characteristic of the read motor is read from the storage unit, and the drive voltage having the read characteristic is read by the inverter. Supply to the electric motor from
Pump system.
前記電動機の前記回転シャフトに接続され且つ水を汲み上げるポンプと、
前記電動機と配線を介して接続され、前記電動機を駆動する駆動電圧を供給するインバータと、
前記インバータに交流電圧を出力させたときの前記配線に流れる電流量を表す値に応じて電動機の特性を特定し、前記インバータに直流電圧を出力させたときの前記配線に流れる電流量を表す値と、前記電動機の特性に応じた特性を有する駆動電圧を前記インバータから前記電動機に供給させる制御部と、
を備え、
前記汲み上げられた水を通す吸込管内の圧力を計測する圧力計を更に備え、
前記制御部は、前記駆動電圧の供給を開始してから所定の時間が経過しても、前記圧力が所定の圧力まで上昇しない場合、前記駆動電圧を増大させるか、または前記駆動電圧の単位時間あたりの周波数の上昇量を増加させる
ポンプシステム。 An electric motor having a rotating shaft for rotating the rotating shaft;
A pump connected to the rotary shaft of the electric motor and pumping water;
An inverter that is connected to the electric motor via wiring and supplies a drive voltage for driving the electric motor;
A value representing the amount of current flowing through the wiring when the characteristics of the electric motor are specified according to the value representing the amount of current flowing through the wiring when the inverter outputs an AC voltage, and the value when the DC voltage is output by the inverter. And a control unit for supplying a drive voltage having a characteristic according to the characteristic of the electric motor from the inverter to the electric motor,
Equipped with
Further comprising a pressure gauge for measuring the pressure in the suction pipe through which the pumped water is passed,
If the pressure does not rise to a predetermined pressure even if a predetermined time has elapsed after starting the supply of the drive voltage, the control unit increases the drive voltage or a unit time of the drive voltage. Increase the amount of frequency increase per
Pump system.
前記制御部は、前記駆動電圧の供給を開始した時から吸込管内の圧力が目標圧力に到達する時までの時間に応じて、アクセス可能な記憶部に記憶された前記駆動電圧の特性を更新し、前記ポンプを次回動かすときに、前記記憶部に記憶された前記特性を有する駆動電圧を前記インバータから前記電動機に供給させる
制御装置。 Represents the amount of current flowing through the wiring that connects the inverter and the electric motor when an AC voltage is output to an inverter that supplies a drive voltage that drives the electric motor to a motor whose rotating shaft is connected to a pump that pumps water. The characteristic of the electric motor is specified according to the value, a value representing the amount of current flowing through the wiring when a DC voltage is output to the inverter, and a drive voltage having a characteristic according to the characteristic of the electric motor from the inverter. Equipped with a control unit to supply to the electric motor ,
The control unit updates the characteristic of the drive voltage stored in the accessible storage unit according to the time from when the supply of the drive voltage is started to when the pressure in the suction pipe reaches the target pressure. A control device for supplying a drive voltage having the characteristic stored in the storage unit from the inverter to the electric motor when the pump is operated next time .
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