[发明专利]泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及使用控制同步电动机的逆变器的泵系统。

背景技术

以往，主要使用感应电动机作为泵的驱动源，然而现在出于节能、高效率的观点，采用利用永磁体的同步电动机。同步电动机中，不具有磁极位置传感器的电动机具有无需担心磁极位置传感器的故障、并且能够将价格抑制为较低的优点。

另一方面，不具有磁极位置传感器的同步电动机的情况下，发生控制电动机的逆变器识别出的转速与实际的电动机的转速不一致的被称为失步的现象，可能成为负载不旋转、而不工作的状态。泵的情况下，存在不能够进行要求的供水，发生饮用水断水或设备停止的可能性。

例如，根据以下的专利文献1，能够根据电动机的轴误差的推算，检测电动机的旋转状态的异常。

专利文献1：日本特开2012-60781号公报

发明内容

然而，即使在失步状态下电动机中也流过与感应电压相应的电流，其电流值与正常旋转状态下的电流值大致相同。因此，在专利文献1中记载的、根据电压指令值和电流检测值推测轴误差的方法中，因为电流值的变化是微小的，所以难以检测出失步。

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供下述技术，在泵系统中，可容易地检测失步，根据需要使电动机重新起动，从而稳定地驱动负载，继续供水。

为了解决上述课题，在本发明中，作为一例，泵系统包括具有设置在泵壳体内的叶轮的泵部、驱动上述叶轮旋转的同步电动机、和控制上述同步电动机的逆变器，上述逆变器具有输入来自在上述泵部的排出侧设置的检测水压的压力检测单元的信号的信号输入单元、决定上述同步电动机的转速的运算处理单元、存储用上述运算处理单元进行的运算所需要的控制参数的存储单元、和对上述同步电动机供给驱动电流的电力转换单元，上述运算处理单元在根据来自上述压力检测单元的信号，检测出规定值以上的压力变化时，进行使上述同步电动机停止、重新起动的处理，在第一次重新起动中上述同步电动机未正常起动的情况下，用与上述第一次重新起动时的上述同步电动机的转速的增加率不同的增加率进行第二次重新起动。

根据本发明，即使在发生失步，成为负载不旋转而不工作的状态的情况下，也能够迅速使电动机重新起动，驱动负载，继续工作。由此能够进行稳定的供水。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的泵系统的整体结构。

图2是本发明的实施方式中的逆变器内部的结构。

图3是本发明的实施方式中的存储单元的数据内容。

图4是本发明的第一实施方式中的泵的恒定速度运转下的控制流程。

图5是本发明的第一～第三实施方式中的异常时处理的控制流程。

图6是本发明的第一实施方式中的自动供水装置的供水压力恒定自动运转下的控制流程。

图7是本发明的第二实施方式中的泵的恒定速度运转下的控制流程。

图8是本发明的第二实施方式中的自动供水装置的供水压力恒定自动运转下的控制流程。

图9是本发明的第三实施方式中的自动供水装置的供水压力恒定自动运转的控制流程。

图10是本发明的第三实施方式中的泵特性计算处理的控制流程(例1)。

图11是本发明的第三实施方式中的泵特性计算处理的控制流程(例2)。

图12是本发明的第一实施方式中的失步引起的压力变化的说明图。

图13是本发明的第二实施方式中的失步引起的压力变化和负载电流值变化的说明图。

图14是本发明的第二实施方式中的泵特性的说明图。

图15是本发明的第三实施方式中的泵特性的说明图1。

图16是本发明的第三实施方式中的泵特性的说明图2。

具体实施方式

本发明的第一实施方式是在泵驱动中的同步电动机中，根据泵二次侧压力的变化检测异常(失步)。

确认泵二次侧压力，在其变化量超过规定值的情况下先使泵停止，重新起动之后，再次确认泵二次侧压力，在二次侧压力达到规定值的情况下判断发生了失步。

首先，图1中示出了本发明的泵系统的整体结构。图1中，在泵壳体内设置了叶轮的泵10被电动机20驱动。电动机20是不具有磁极位置传感器的同步电动机。进而，电动机20与逆变器30连接，逆变器30改变输出电流的频率，从而改变电动机20的转速地进行驱动。在泵10的二次侧配管上设置压力检测单元11，检测泵排出侧压力。