JPH0914150A - インバータ駆動ポンプの制御システム - Google Patents
インバータ駆動ポンプの制御システムInfo
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- JPH0914150A JPH0914150A JP7183417A JP18341795A JPH0914150A JP H0914150 A JPH0914150 A JP H0914150A JP 7183417 A JP7183417 A JP 7183417A JP 18341795 A JP18341795 A JP 18341795A JP H0914150 A JPH0914150 A JP H0914150A
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Abstract
種制御信号を電力線を用いて安定に搬送することができ
るインバータ駆動ポンプの制御システムを提供する。 【構成】 商用交流電源1に電力線2を介して接続され
たインバータによって駆動されるインバータ駆動ポンプ
3と、インバータ駆動ポンプ3の運転状態に基づいた搬
送信号を生成して電力線2に重畳する搬送信号結合手段
4と、電力線2に結合して搬送信号を受信する結合手段
5とを備え、搬送信号Pは、インバータのクロックパル
スC又はPWM信号に基づいて生成されたパルス信号で
ある。
Description
商用電源)に電力線を介して接続されたインバータによ
って駆動されるポンプの制御システムに係り、特に電力
線搬送によって運転状態を遠隔監視制御することができ
るインバータ駆動ポンプの制御システムに関するもので
ある。
望の周波数及び電圧に変換できるインバータは、誘導モ
ータなどを円滑に回転数制御可能なことから、ポンプ、
ファン、又はコンプレッサなどの回転機械の省エネルギ
ー機器等として広く利用されている。係るインバータ駆
動のポンプ等においても、ポンプの設置場所とこの監視
制御場所が離隔している場合が多い。このような場合に
監視及び運転制御のための信号を別途の専用配線を設け
るのでなく、電力線を利用して信号の伝送を行うことが
試みられている。
電力線に重畳して搬送する場合、外部から電力線にノイ
ズが混入すると、搬送波信号とノイズの弁別が困難にな
り、搬送波信号を正確に授受することが困難になる。
報によれば、電力線に搬送する搬送波とノイズを容易に
判別するために、電力線上の商用周波電圧の位相に同期
してデータを搬送すべき周期を設定し、部分搬送周期ご
とに分離した搬送波を利用することが検討されている。
来技術によれば、商用周波数の電圧位相と同期させて高
周波の搬送波を電力線に重畳搬送させるので、商用電源
に外乱ノイズが混入した場合やノイズを発生しがちなイ
ンバータ駆動ポンプを電力線の負荷に用いる場合には、
同期タイミングの設定が困難となり、電力線搬送による
通信が不能に陥りやすいという問題点があった。
で、簡単な構成によりインバータ駆動ポンプの各種制御
信号を電力線を用いて安定に搬送することができるイン
バータ駆動ポンプの制御システムを提供することを目的
とする。
ために、本発明のインバータ駆動ポンプの制御システム
は、商用交流電源に電力線を介して接続されたインバー
タによって駆動されるインバータ駆動ポンプと、該イン
バータ駆動ポンプの運転状態に基づいた搬送信号を生成
して電力線に重畳する搬送信号結合手段と、前記電力線
に結合して前記搬送信号を受信する結合手段とを備え、
前記搬送信号は、前記インバータのクロックパルスに基
づいて生成されたパルス信号であることを特徴とするも
のである。
御システムは、前記パルス信号は、前記クロックパルス
及び該クロックパルスが分周されて形成されたパルスに
基づいて生成されたものであることを特徴とするもので
ある。
御システムは、商用交流電源に電力線を介して接続され
たインバータによって駆動されるインバータ駆動ポンプ
と、該インバータ駆動ポンプの運転状態に基づいた搬送
信号を生成して電力線に重畳する搬送信号結合手段と、
前記電力線に結合して前記搬送信号を受信する結合手段
とを備え、前記搬送信号は、前記インバータのPWM信
号に基づいて生成されたパルス信号であることを特徴と
するものである。
号結合手段から生成される搬送信号は、インバータのク
ロックパルスに基づいて生成されるパルス信号であるこ
とから、受信側においてインバータ駆動ポンプでクロッ
クパルスが出ているか否かを検知することができる。ま
た、搬送信号がクロックパルスであることから、電力線
に存在している高調波ノイズの影響を受け難く、安定に
電力線搬送を行うことができる。
スが分周されて形成されたパルスが、制御信号によって
変調されて形成されたものであるから、各種の制御信号
を簡単に多重伝送することができる。この搬送パルス信
号は、インバータのクロックパルスの整数倍の分周信号
であることから、同様に高調波ノイズの影響を受け難
く、安定に電力線搬送することができる。
基づいて生成されたパルス信号であることから、受信側
においてインバータの動作周波数、動作電圧等の動作状
態を直接検出することができる。この搬送信号もインバ
ータの出力信号そのものであるので、信号の形成が極め
て容易であり、且つ電力線に存在している高調波ノイズ
の影響を受け難い。
参照して説明する。なお、以下の実施例の説明では、同
一要素には同一符号を付し、その重複した説明を省略す
る。
実施例の構成を示すブロック図である。本実施例のイン
バータ駆動ポンプの制御システムは、商用交流電源1に
接続された電力線2と、電力線2に負荷として接続され
たインバータ駆動ポンプ3とを備え、インバータ駆動ポ
ンプ3には、商用電源電圧及び周波数を任意の電圧及び
周波数に変換するインバータ31と、インバータ31に
より駆動される誘導電動機等のモータを備えたポンプ3
2が含まれている。そして、インバータ駆動ポンプ3に
は、電力線2に結合する搬送信号結合手段4が接続され
ている。
線2に結合する搬送信号を分離して取出す結合手段5が
設けられている。搬送信号結合手段5で受信された搬送
信号は、運転監視制御手段6に入力され、復調されてイ
ンバータ駆動ポンプ3の各種の運転状態を示す信号が取
出される。また、監視制御手段6側から結合手段5を介
してインバータ駆動ポンプ3の運転を制御する搬送信号
を送信して、結合手段4によりこれを受信してポンプ3
2の起動・停止又は運転速度等の制御をすることもでき
る。また、インバータ駆動ポンプ3の制御部、搬送信号
結合手段4、受信手段5は、商用電源1に電気的に接続
されており、それぞれ電源が供給されている。
ンプ3は、電力線2経由で商用交流電源1から商用電力
の供給を受け、インバータ31は、インバータ31の内
部でクロックパルスを発生し、クロックパルスに基づい
たPWM(パルス幅変調)信号を生成する。PWM信号
により所望の周波数と電圧値の交流電力をポンプ32に
内蔵された誘導モータ等のモータに供給し、ポンプ32
の回転数やトルクなどの運転状態を制御する。
力の供給をインバータ31が受けて発生し、インバータ
31やポンプ32の運転状態が異常な場合にもクロック
パルスは停止しない。そして、商用電力の供給が遮断し
た場合にはクロックパルスも停止する。また、インバー
タ駆動ポンプの運転状態に異常が検出された場合には、
クロックパルスを停止することなく、異常信号によりP
WM制御による交流電力の出力のみが停止する。
用交流電源1の商用電力は電力線2経由でインバータ駆
動ポンプ3に供給され、インバータ31は内部でクロッ
クパルスを発生し、ポンプ32をPWM(パルス幅変
調)制御する。インバータ31のクロックパルスCは、
搬送信号結合手段4に入力されて搬送信号Pとして電力
線2に重畳される。更にクロックパルスCは、搬送信号
結合手段4で所望周波数に分周され、ポンプの運転状態
S1,S2,…Snの信号で変調された搬送信号Pとして
電力線2に結合重畳される。搬送信号Pは電力線2上を
伝播して結合手段5により電力線2から分離検出されて
監視制御手段6に入力される。
ルスCの有無はインバータ31への商用電力の供給の有
無に対応するので、インバータ31のクロックパルスに
基づいた搬送信号は、インバータ駆動ポンプ3自体の商
用電力の供給の有無に関する情報に相当する。また、結
合手段5経由で監視制御手段6によりクロックパルスが
分周された各種の周波数のパルスが重畳した搬送信号P
を受信することにより、インバータ駆動ポンプ3の運転
状態S1,S2,…Snを監視制御手段6で検出して復調
することができる。
に、インバータ駆動ポンプ3から、クロックパルスCと
ともに、インバータ駆動ポンプ3の運転状態に関する信
号S1,S2,…Snが結合手段4に入力される。信号S
1,S2,…Snとしては、モータの電圧、電流、ポンプ
の回転速度等の基本的な情報の他に水位の過不足、軸受
の損耗、巻線の温度上昇、浸水の有無、欠相、逆相、漏
電などの異常状態信号も含まれる。
構成の一具体例を示す回路図であり、クロックパルスC
が供給される分周回路41と、分周されたクロックパル
スf1,f2,…fnと上記運転状態信号S1,S2,…Sn
が入力部に接続されるゲート421,422,…42
nと、これらのゲート出力に接続する結合回路43とに
より構成されている。インバータ駆動ポンプ3の運転状
態を示す信号S1,S2,…SnとクロックパルスCの分
周信号に基づいて生成された一連の変調信号群である搬
送信号Pが結合手段4から電力線に多重重畳される。
に示す回路とは逆の手順により受信クロックパルスか
ら、各種分周周波数のクロックパルスを形成し、ゲート
回路により復調して、状態信号S1,S2,…Snを取出
し、監視制御手段6に入力する。
動ポンプ3に商用電力が供給されているか否かは、クロ
ックパルスCの有無により結合手段5経由で監視制御手
段6により検出することができる。さらに、インバータ
駆動ポンプ3に電力が供給されているときには、インバ
ータ駆動ポンプの運転状態に関する変数の種類に応じて
クロックパルスCを多重に分周することにより、運転状
態信号S1,S2,…Snに基づいて、夫々の分周周波数
での搬送信号Pを受信して復調することにより、周波数
f1,f2,…fnに対応した運転状態S1,S2,…Snを
特定してインバータ駆動ポンプ3の運転状態を検出する
ことができる。
駆動ポンプ3のインバータ31からのクロックパルスC
に基づいて、状態信号S1,S2,…Snで変調された搬
送信号Pが搬送信号結合手段4から供給されるとした
が、これに限られるものではない。例えば、インバータ
31からPWM信号を搬送信号結合手段4に供給するよ
うにすることもできる。
回転速度及び供給電圧の他にインバータ31の負荷状態
やモーターの回転数に応じた多様な運転状態に関する情
報が含まれる。従って、PWM信号に基づいて搬送信号
結合手段4が生成する搬送信号にも、これらの運転状態
情報が含まれ、結果として、インバータ駆動ポンプ3の
運転状態に対応した情報を監視制御手段6に電力線搬送
することができる。
インバータ駆動ポンプが電源から遠く離れて配置されて
いるので、電源から離隔したインバータ駆動ポンプを電
力線搬送により運転監視あるいは制御する場合には、高
調波ノイズによる誤動作が思わぬ事故につながる。本発
明では上述したように搬送信号としてインバータのクロ
ックパルス、及びその分周周波数、又はPWM信号に基
づいたパルス信号を用いているので、電力線上に存在す
る高調波ノイズの影響を受け難い。従って、インバータ
等のパワーエレクトロニクス機器が接続された電力線を
用いて安定に離隔した監視制御所にインバータ駆動ポン
プの運転状態を伝達でき、従って本発明は、安全対策上
からも極めて有用である。
ンプの例について説明したが、ポンプのみならずファ
ン、コンプレッサ、又は送風機等の各種インバータ駆動
の流体機械に広く本発明の趣旨が適用できるのは勿論の
ことである。
ータ駆動ポンプの制御システムによれば、インバータの
クロック周波数、又はその分周周波数、又はPWM信号
に基づいたインバータ駆動ポンプの運転状態信号を、電
力線搬送により離隔した監視制御手段に送るようにした
ものである。従って、簡素な構成によりインバータ駆動
ポンプの運転状態をインバータ駆動ポンプから離隔した
監視制御装置に送ることができる。このようにインバー
タのクロックパルス等に基づいた搬送信号結合手段を設
けたので、インバータ駆動ポンプを電力線に負荷として
接続する場合にも、商用交流電源のノイズやインバータ
のクロックパルス周波数の変化にかかわらず、インバー
タ駆動ポンプの運転状態を確実に電力線搬送により送受
信して監視制御できるという優れた効果を奏する。
成を示すブロック図である。
回路図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 商用交流電源に電力線を介して接続され
たインバータによって駆動されるインバータ駆動ポンプ
と、 該インバータ駆動ポンプの運転状態に基づいた搬送信号
を生成して電力線に重畳する搬送信号結合手段と、 前記電力線に結合して前記搬送信号を受信する結合手段
とを備え、 前記搬送信号は、前記インバータのクロックパルスに基
づいて生成されたパルス信号であることを特徴とするイ
ンバータ駆動ポンプの制御システム。 - 【請求項2】 前記パルス信号は、前記クロックパルス
及び該クロックパルスが分周されて形成されたパルスに
基づいて生成されたものであることを特徴とする請求項
1記載のインバータ駆動ポンプの制御システム。 - 【請求項3】 商用交流電源に電力線を介して接続され
たインバータによって駆動されるインバータ駆動ポンプ
と、 該インバータ駆動ポンプの運転状態に基づいた搬送信号
を生成して電力線に重畳する搬送信号結合手段と、 前記電力線に結合して前記搬送信号を受信する結合手段
とを備え、 前記搬送信号は、前記インバータのPWM信号に基づい
て生成されたパルス信号であることを特徴とするインバ
ータ駆動ポンプの制御システム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18341795A JP3637982B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | インバータ駆動ポンプの制御システム |
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JP18341795A Expired - Fee Related JP3637982B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | インバータ駆動ポンプの制御システム |
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