泵系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及使用控制同步電動機的逆變器的栗系統。
【背景技術】
[0002]以往，主要使用感應電動機作為栗的驅動源，然而現在出于節能、高效率的觀點，采用利用永磁體的同步電動機。同步電動機中，不具有磁極位置傳感器的電動機具有無需擔心磁極位置傳感器的故障、并且能夠將價格抑制為較低的優點。
[0003]另一方面，不具有磁極位置傳感器的同步電動機的情況下，發生控制電動機的逆變器識別出的轉速與實際的電動機的轉速不一致的被稱為失步的現象，可能成為負載不旋轉、而不工作的狀態。栗的情況下，存在不能夠進行要求的供水，發生飲用水斷水或設備停止的可能性。
[0004]例如，根據以下的專利文獻1，能夠根據電動機的軸誤差的推算，檢測電動機的旋轉狀態的異常。
[0005]專利文獻1:日本特開2012-60781號公報
【發明內容】
[0006]然而，即使在失步狀態下電動機中也流過與感應電壓相應的電流，其電流值與正常旋轉狀態下的電流值大致相同。因此，在專利文獻1中記載的、根據電壓指令值和電流檢測值推測軸誤差的方法中，因為電流值的變化是微小的，所以難以檢測出失步。
[0007]本發明鑒于上述問題而完成，其目的在于提供下述技術，在栗系統中，可容易地檢測失步，根據需要使電動機重新起動，從而穩定地驅動負載，繼續供水。
[0008]為了解決上述課題，在本發明中，作為一例，栗系統包括具有設置在栗殼體內的葉輪的栗部、驅動上述葉輪旋轉的同步電動機、和控制上述同步電動機的逆變器，上述逆變器具有輸入來自在上述栗部的排出側設置的檢測水壓的壓力檢測單元的信號的信號輸入單元、決定上述同步電動機的轉速的運算處理單元、存儲用上述運算處理單元進行的運算所需要的控制參數的存儲單元、和對上述同步電動機供給驅動電流的電力轉換單元，上述運算處理單元在根據來自上述壓力檢測單元的信號，檢測出規定值以上的壓力變化時，進行使上述同步電動機停止、重新起動的處理，在第一次重新起動中上述同步電動機未正常起動的情況下，用與上述第一次重新起動時的上述同步電動機的轉速的增加率不同的增加率進行第二次重新起動。
[0009]根據本發明，即使在發生失步，成為負載不旋轉而不工作的狀態的情況下，也能夠迅速使電動機重新起動，驅動負載，繼續工作。由此能夠進行穩定的供水。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的實施方式中的栗系統的整體結構。
[0011]圖2是本發明的實施方式中的逆變器內部的結構。
[0012]圖3是本發明的實施方式中的存儲單元的數據內容。
[0013 ]圖4是本發明的第一實施方式中的栗的恒定速度運轉下的控制流程。
[0014]圖5是本發明的第一?第三實施方式中的異常時處理的控制流程。
[0015]圖6是本發明的第一實施方式中的自動供水裝置的供水壓力恒定自動運轉下的控制流程。
[0016]圖7是本發明的第二實施方式中的栗的恒定速度運轉下的控制流程。
[0017]圖8是本發明的第二實施方式中的自動供水裝置的供水壓力恒定自動運轉下的控制流程。
[0018]圖9是本發明的第三實施方式中的自動供水裝置的供水壓力恒定自動運轉的控制流程。
[0019]圖10是本發明的第三實施方式中的栗特性計算處理的控制流程(例1)。
[0020]圖11是本發明的第三實施方式中的栗特性計算處理的控制流程(例2)。
[0021]圖12是本發明的第一實施方式中的失步引起的壓力變化的說明圖。
[0022]圖13是本發明的第二實施方式中的失步引起的壓力變化和負載電流值變化的說明圖。
[0023]圖14是本發明的第二實施方式中的栗特性的說明圖。
[0024]圖15是本發明的第三實施方式中的栗特性的說明圖1。
[0025]圖16是本發明的第三實施方式中的栗特性的說明圖2。
【具體實施方式】
[0026]本發明的第一實施方式是在栗驅動中的同步電動機中，根據栗二次側壓力的變化檢測異常(失步)。
[0027]確認栗二次側壓力，在其變化量超過規定值的情況下先使栗停止，重新起動之后，再次確認栗二次側壓力，在二次側壓力達到規定值的情況下判斷發生了失步。
[0028]首先，圖1中示出了本發明的栗系統的整體結構。圖1中，在栗殼體內設置了葉輪的栗10被電動機20驅動。電動機20是不具有磁極位置傳感器的同步電動機。進而，電動機20與逆變器30連接，逆變器30改變輸出電流的頻率，從而改變電動機20的轉速地進行驅動。在栗10的二次側配管上設置壓力檢測單元11，檢測栗排出側壓力。
[0029]圖2中示出了逆變器30的內部結構。接受對逆變器30供給的電源的受電部與交流-直流轉換部31連接，接受的交流電源被轉換為直流電壓。用直流-交流轉換部32將該直流電壓再次轉換成由運算處理單元34指示的頻率的交流電源。變更負載的轉速的情況下對信號輸入單元33輸入信號。根據輸入的信號，決定由運算處理單元34輸出的頻率，對直流-交流轉換部32發出指示使得生成該頻率的交流電源。在存儲單元35中預先存儲用運算處理單元34進行的運算所需要的控制參數，運算處理單元34根據需要進行存儲單元35的存儲內容的讀取、寫入。
[0030]圖3中示出了由易失性存儲器和非易失性存儲器構成的存儲單元35中存儲的內容。此外，也可以取而代之地，在逆變器30的內部不設置存儲單元，在逆變器外部安裝存儲
目.ο
[0031]在易失性存儲器的地址1000中記錄開始異常判斷時的轉速(對電動機發送的指令頻率)HzN。在地址1001中記錄開始異常判斷時的栗二次側的壓力(排出側壓力)HN。地址1002的控制參數在第一實施方式中不使用。在地址1003中存儲設定進行異常判斷處理的周期的計時器的剩余時間TN1，在地址1004中存儲用于確認異常的發生頻度的計時器的剩余時間TN2。在地址1005中存儲進行了異常判斷的結果、即實施重新起動的次數CN。從地址1006至地址1009的控制參數在本發明的第一實施方式中不使用。在地址1010中，存儲最初的栗二次側的壓力(排出側壓力)Hm。在地址1011中，存儲栗的重新起動時(第一次)的頻率的增加率D1，在地址1012中存儲栗的重新起動時(第二次之后)的頻率的增加率D2。
[0032]在非易失性存儲器的地址2001中預先存儲異常判斷處理中在判斷中使用的栗二次側的壓力基準值HDG。地址2002的控制參數在本發明的第一實施方式中不使用。在地址2008中預先存儲進行異常判斷處理的周期TM1。在地址2009中預先存儲用于確認異常的發生頻度的計時器的設定時間TM2。
[0033]在地址2010中預先存儲選擇是否執行異常判斷功能的參數SLD。用戶將SLD設定為0的情況下不進行異常判斷處理，用戶將SLD設定為1的情況下在條件成立的時刻執行異常判斷處理。從地址3100至地址3215的控制參數在第一實施方式中不使用。
[0034]在地址7001中，預先存儲當重新起動實施次數達到了預先在地址7002中存儲的次數ALE的情況下選擇是否輸出故障信號的參數SLA。在地址8001中，預先存儲在異常判斷處理中判斷為異常的情況下選擇是否允許電動機重新起動的參數SLR。在地址8002中預先存儲自動重新起動的允許上限次數RSE，在重新起動實施次數CN超過RSE的情況下不允許電動機重新起動，使電動機保持停止。
[0035]本實施方式的情況下，將地址7001的SLA設定為1、地址7002的ALE設定為2、地址8001的SLR設定為1、地址8002的RSE設定為1較好。在因偶發的失步引起的葉輪的旋轉停止導致壓力降低時，壓力降低僅發生1次。此時不發出故障信號地使栗重新起動，能夠繼續供水。因失步以外的原因、例如排出側配管的破損等而導致排出側壓力降低的情況、或者栗正在排水的情況下，發生多次壓力降低。此時通過輸出故障信號，通知異常，不使栗重新起動而是使其停止，能夠進行栗和相關設備的保護。
[0036]然而，例如異物引起的失步等情況下，失步也可能反復發生。這樣的情況下，也與上述失步以外的原因的情況下同樣，為了進行栗和相關設備的保護，不使栗超過需要地重新起動，而是使其停止。
[0037]在地址9001中，在用自動供水裝置以供水壓力恒定的方式自動運轉的情況下，預先存儲作為目標的供水壓力值HS，以使栗10的二次側配管上設置的壓力檢測單元11的檢測值與HS—致的方式對轉速進行自動控制。
[0038]圖4中示出了使栗以恒定速度(恒定轉速、恒定頻率)運轉的情況下的本發明的第一實施方式的控制流程。
[0039]在步驟101中開始運轉后，在步驟102中達到指定的速度，在易失性存儲器地址1010中存儲該時刻的排出側壓力值Hm(步驟103)。在步驟104中進行失步判斷功能的選擇確認處理。選擇了失步判斷功能的情況下執行以下的步驟