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JP2007327368A - Automatic water supply pump drought protection device - Google Patents

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JP2007327368A
JP2007327368A JP2006157624A JP2006157624A JP2007327368A JP 2007327368 A JP2007327368 A JP 2007327368A JP 2006157624 A JP2006157624 A JP 2006157624A JP 2006157624 A JP2006157624 A JP 2006157624A JP 2007327368 A JP2007327368 A JP 2007327368A
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motor current
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耕司 豊田
Mitsuru Tamagawa
充 玉川
Koji Kato
康志 加藤
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Kawamoto Pump Mfg Co Ltd
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Kawamoto Pump Mfg Co Ltd
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Abstract

【課題】本発明は、渇水状態の継続時、ポンプ部や電動モータが過度に温度上昇するのを防げる自動給水装置のポンプ渇水保護装置を提供する。
【解決手段】本発明のポンプ渇水保護装置は、渇水状態のポンプ運転時における電動モータ2baモータ温度を検出し、渇水状態時のモータ温度が所定値以上のとき、インターバル時間を延長させて、渇水状態が解消されるまでの間、過度にポンプ部2aや電動モータ2bの温度が上昇しないようにした。
【選択図】 図1
The present invention provides a pump drought protection device for an automatic water supply device that prevents the temperature of a pump unit and an electric motor from excessively rising when a drought condition continues.
The pump drought protection device of the present invention detects the motor temperature of an electric motor 2ba during a drought pump operation, and extends the interval time when the motor temperature in a drought condition is equal to or higher than a predetermined value, thereby drought. Until the state is resolved, the temperature of the pump unit 2a and the electric motor 2b is not excessively increased.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、例えば井戸水位が一時的に低下することによる渇水状態からポンプを保護する自動給水装置のポンプ渇水保護装置に関する。   The present invention relates to a pump drought protection device for an automatic water supply apparatus that protects a pump from a drought due to, for example, a well water level temporarily falling.

井戸水を給水する自動給水装置の多くは、井戸に、電動モータ駆動式の水中ポンプや陸上ポンプで構成される給水ポンプを据え付け、同ポンプの能力を制御部で需要側に応じて制御(インバータなどによる)することにより、所望の給水量、給水圧を確保している。   Many automatic water supply systems that supply well water are installed in the wells with water pumps composed of electric motor-driven submersible pumps or land pumps, and the capacity of the pumps is controlled by the control unit according to demand (inverters, etc.) The desired water supply amount and water supply pressure are ensured.

ところで、井戸の水位は、地下の水脈の状態や地下水の汲み上げ具合などで変動する。このため、給水運転の際、井戸の水位が渇水水位まで低下することがある。   By the way, the water level of a well fluctuates depending on the state of underground water veins and the level of groundwater pumping. For this reason, during the water supply operation, the water level of the well may fall to the drought level.

ところが、給水運転中、井戸が渇水水位まで水位がすると、給水ポンプのポンプ部は、ポンプケーシング内の残水を撹拌するだけの運転となるため、過度(異常)な温度上昇が発生し、ポンプ部を悪化させてしまう。特に水中ポンプは、電動モータが大気中に露出すると、井戸水による冷却作用がなくなるために、電動モータが過度(異常)に温度上昇し、電動モータ自身が悪化したり、井戸の周壁を形成する樹脂製ケーシングを変形させたりするおそれがある。   However, when the water level reaches the drought level during the water supply operation, the pump part of the water supply pump is only operated to agitate the remaining water in the pump casing, and an excessive (abnormal) temperature rise occurs. It will make the part worse. Especially for submersible pumps, when the electric motor is exposed to the atmosphere, the cooling action of the well water is lost, so the temperature of the electric motor rises excessively (abnormally) and the electric motor itself deteriorates or forms a peripheral wall of the well. There is a risk of deforming the casing.

この対策として、特許文献1に示されるような給水ポンプを渇水状態から保護する技術が提案されている。同技術は、給水運転中、井戸の水位が渇水水位へ低下すると、給水ポンプの運転を停止させ、予め設定した一定のインターバル時間が経過すると、給水ポンプを再始動させ、井戸の水位が回復するまで、ポンプ停止・ポンプ再始動を繰り返すという、制御を行なうとするものである。
特開平10−213074号公報
As a countermeasure, a technique for protecting a water supply pump as disclosed in Patent Document 1 from a drought state has been proposed. When the well level drops to the drought level during the water supply operation, the technology stops the operation of the water supply pump and restarts the water supply pump after a predetermined interval time has elapsed, so that the well level is restored. Until then, the pump is repeatedly stopped and restarted.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-213074

ところで、電動モータは、再始動の段階では、前回の無負荷運転の影響による温度上昇が残る。   By the way, in the electric motor, the temperature rise due to the influence of the previous no-load operation remains at the restart stage.

このため、給水ポンプが再始動となり、渇水状態から、再び無負荷運転が行なわれると、電動モータは、前回の温度上昇に加え、さらに温度上昇する要因が加わるために、過度(異常)に温度上昇するおそれがある。特に再始動の繰り返しは、前回の無負荷運転の影響により電動モータ自身が徐々に温度上昇するために、過度の温度上昇を招くことがある。   For this reason, when the water supply pump is restarted and the no-load operation is performed again from the drought state, the electric motor has an excessive (abnormal) temperature due to the additional temperature increase in addition to the previous temperature increase. May rise. In particular, repeated restarting may cause an excessive temperature increase because the electric motor itself gradually increases in temperature due to the influence of the previous no-load operation.

このような過度の温度上昇をきたすと、電動モータ自身を悪化させたり、井戸のケーシングを変形させたりするおそれがある。   If the temperature rises excessively, the electric motor itself may be deteriorated or the well casing may be deformed.

そこで、本発明の目的は、渇水状態の継続時、ポンプ部や電動モータが過度に温度上昇するのを防げる自動給水装置のポンプ渇水保護装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a pump drought protection device for an automatic water supply apparatus that can prevent the temperature of a pump unit and an electric motor from excessively rising when a drought state continues.

請求項1の発明は、上記目的を達成するために、渇水状態のポンプ運転時における電動モータのモータ温度を検出する温度検出手段と、渇水状態時のモータ温度が所定値以上のとき、インターバル時間を延長させるインターバル時間変更手段とを設ける構成を採用した。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a temperature detecting means for detecting a motor temperature of an electric motor during a drought pump operation, and an interval time when the motor temperature in a drought condition is a predetermined value or more. The system is provided with an interval time changing means for extending the interval.

請求項2の発明は、温度検出手段として、渇水状態のポンプ運転時における電動モータのモータ電流を検出するモータ電流値検出手段を用い、インターバル時間変更手段には、1回目の渇水状態時のモータ電流値を記憶する基準電流値記憶手段と、渇水状態が継続する2回目以降のモータ電流値を検出する変動電流値検出手段と、渇水状態が継続するたび、1回目で検出したモータ電流値と検出した2回目以降のモータ電流値とを比較するモータ電流変動検出手段と、比較したモータ電流値の差が所定値以上のとき、インターバル時間を延長させるインターバル設定手段を有する構成を採用した。   The invention according to claim 2 uses, as the temperature detecting means, a motor current value detecting means for detecting the motor current of the electric motor during the drought pump operation, and the interval time changing means includes a motor in the first drought state. A reference current value storage means for storing a current value; a variable current value detection means for detecting a motor current value after the second time when the drought condition continues; and a motor current value detected at the first time when the drought condition continues. A configuration having motor current fluctuation detecting means for comparing the detected motor current values for the second and subsequent times and interval setting means for extending the interval time when the difference between the compared motor current values is a predetermined value or more is adopted.

請求項3の発明は、温度検出手段として、渇水状態のポンプ運転時における電動モータのモータ電流を検出するモータ電流値検出手段を用い、インターバル時間変更手段には、1回目の渇水状態時のモータ電流値を記憶する基準電流値記憶手段と、渇水状態が継続する2回目以降のモータ電流値を検出する変動電流値検出手段と、渇水状態が継続するたび、1回目のモータ電流値と検出した2回目以降のモータ電流値との変化率を求める変動率算出手段と、求めた変動率が所定値以上のとき、インターバル時間を変動率に応じて延長させるインターバル設定手段とを有する構成を採用した。   The invention according to claim 3 uses, as the temperature detecting means, motor current value detecting means for detecting the motor current of the electric motor during the drought pump operation, and the interval time changing means includes the motor in the first drought state. Reference current value storage means for storing the current value, fluctuation current value detection means for detecting the motor current value for the second and subsequent times when the drought condition continues, and detection of the first motor current value each time the drought condition continues A configuration having a fluctuation rate calculating means for obtaining a change rate with the motor current value for the second and subsequent times and an interval setting means for extending the interval time according to the fluctuation rate when the obtained fluctuation rate is a predetermined value or more is adopted. .

請求項4の発明は、渇水状態のポンプ運転が停止する直前のモータ電流値を検出するものとした。   The invention of claim 4 detects the motor current value immediately before the pump operation in the drought state stops.

本発明によれば、たとえ渇水状態が継続していても、電動モータ駆動式ポンプは、インターバル時間を延長する制御により、渇水状態が解消されるまでの間、過度にポンプ部や電動モータの温度が上昇せずにすむ。   According to the present invention, even if the drought condition continues, the electric motor-driven pump is excessively heated until the drought condition is eliminated by the control that extends the interval time. Does not rise.

それ故、高い信頼性下で、電動モータ駆動式ポンプの渇水保護を続けることができる。   Therefore, drought protection of the electric motor driven pump can be continued with high reliability.

しかも、モータ温度の同等の挙動を示すモータ電流値を用いて、インターバル時間を延長する構造を用いると、別途、温度センサなど専用部品を用いずに、インターバル時間の延長ができる。そのうえインターバル時間の延長は、予め設定してある延長インターバル時間を用いたり、モータ電流値の変化率に応じて延長させたりしてあると、容易にインターバル時間の変更ができたり、モータ温度の具合に応じて細やかにインターバル時間の変更ができる。特にモータ電流値をモータ温度のパラメータとして用いる場合、最も新しい情報であるポンプ運転(渇水状態)が停止する直前のモータ電流値を用いると、適切にポンプの渇水保護を行なうことができる。   In addition, when a structure that extends the interval time using a motor current value that exhibits the same behavior of the motor temperature is used, the interval time can be extended without using a dedicated component such as a temperature sensor. In addition, the interval time can be extended easily by using the preset extended interval time or by extending according to the rate of change of the motor current value. The interval time can be changed finely according to the situation. In particular, when the motor current value is used as a parameter for the motor temperature, the drought protection of the pump can be appropriately performed by using the motor current value immediately before the pump operation (the drought state), which is the newest information, is stopped.

[第1の実施形態]
以下、本発明を図1および図2に示す第1の実施形態にもとづいて説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, the present invention will be described based on the first embodiment shown in FIG. 1 and FIG.

図1は、ポンプ渇水保護装置Aが組み込まれた自動給水装置Bを概略的に示している。同図1中1は井戸(取水源)、2は同井戸1内に据え付けられた電動モータ駆動式給水ポンプ、例えば水中ポンプ(給水ポンプ)である。なお、図中2aは水中ポンプ2のポンプ部を示し、2bは該ポンプ部2aを駆動する電動モータを示している。   FIG. 1 schematically shows an automatic water supply apparatus B in which a pump drought protection apparatus A is incorporated. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a well (intake source), and 2 denotes an electric motor-driven water supply pump installed in the well 1, for example, a submersible pump (water supply pump). In the figure, 2a represents a pump portion of the submersible pump 2, and 2b represents an electric motor for driving the pump portion 2a.

一方、自動給水装置Bには、例えばケーシング5内に、通水モジュール6およびポンプ制御部15を収めた構造が用いてある。通水モジュール6は、一端部を入口部7とし、他端部を出口部8とした通水配管9に、同通水配管9内を流れる流体の圧力を検出する圧力センサ10、同じく流体の流量を検出する流量センサ11を組み付けて構成される。そして、入口部7が、継手部7aを介して、水中ポンプ2の吐出部から延びる中継配管12に接続されている。また出口部8は、継手部7bを介して、蛇口など需要側につながる需要側の中継配管13に接続され、水中ポンプ2から吐出した井戸水が、通水配管9を通じて、中継配管13へ送られるようにしてある。   On the other hand, in the automatic water feeder B, for example, a structure in which the water flow module 6 and the pump control unit 15 are housed in the casing 5 is used. The water flow module 6 includes a pressure sensor 10 that detects the pressure of a fluid flowing in the water flow pipe 9 and a water flow pipe 9 having one end portion as an inlet portion 7 and the other end portion as an outlet portion 8. The flow rate sensor 11 for detecting the flow rate is assembled. And the inlet part 7 is connected to the relay piping 12 extended from the discharge part of the submersible pump 2 via the joint part 7a. The outlet 8 is connected to a demand-side relay pipe 13 connected to the demand side, such as a faucet, through a joint portion 7b, and the well water discharged from the submersible pump 2 is sent to the relay pipe 13 through the water flow pipe 9. It is like that.

ポンプ制御部15は、図示はしないマイクロコンピュータを有して構成してある。この制御部15には、水中ポンプ2の電動モータ2bや圧力センサ10や流量センサ11などが接続される。ポンプ制御部15には、圧力センサ10や流量センサ11で検出される需要状態にしたがい水中ポンプ2の運転を制御する給水用の制御プログラムが設定されている。さらにポンプ制御部15には、水中ポンプ2を渇水から保護する渇水用の保護プログラムが設定されている。   The pump controller 15 includes a microcomputer (not shown). The controller 15 is connected to the electric motor 2b of the submersible pump 2, the pressure sensor 10, the flow sensor 11, and the like. The pump control unit 15 is set with a control program for water supply that controls the operation of the submersible pump 2 in accordance with the demand state detected by the pressure sensor 10 and the flow sensor 11. Furthermore, a protection program for drought that protects the submersible pump 2 from drought is set in the pump control unit 15.

渇水用の保護プログラムは、
・例えば圧力センサ10、流量センサ11の検出情報から、水中ポンプ2が渇水状態で運転するときを検出する検出機能(ポンプ渇水状態検出手段に相当)、
・渇水状態での運転が検出されると、当該ポンプの運転を停止させ、所定のインターバル時間tの経過後、該ポンプを再始動させる休止運転機能(ポンプ渇水保護制御手段に相当)、
・渇水状態の水中ポンプ2のモータ温度(電動モータ2b)を検出する温度検出機能(温度検出手段に相当)、
・渇水状態時のモータ温度が高いとき(所定値以上のとき)、インターバル時間tを延長させるインターバル時間変更機能(インターバル時間変更手段に相当)
を組み合わせて構成されている。
The drought protection program is
-For example, a detection function for detecting when the submersible pump 2 operates in a drought state from the detection information of the pressure sensor 10 and the flow sensor 11 (equivalent to a pump drought state detection means)
When the operation in the drought state is detected, the operation of the pump is stopped and the pump is restarted after a predetermined interval time t has elapsed (corresponding to the pump drought protection control means),
A temperature detection function (corresponding to temperature detection means) for detecting the motor temperature (electric motor 2b) of the submersible pump 2 in a drought state;
-When the motor temperature in a drought condition is high (above a predetermined value), the interval time changing function that extends the interval time t (corresponding to the interval time changing means)
It is configured by combining.

このうち検出機能は、ポンプ渇水状態を検出するべく、吐出水量が一定水量以下で、吐出圧力が、予め設定されている下限の圧力以下となるときを検出するプログラムで形成されている。   Among these, the detection function is formed by a program for detecting when the discharge water amount is equal to or less than a predetermined water amount and the discharge pressure is equal to or less than a preset lower limit pressure in order to detect a pump drought state.

休止運転機能は、ポンプ渇水状態が検出されると、予め設定された一定時間(インターバル時間t)の間、水中ポンプ2の運転を停止させ、一定時間(インターバル時間t)の経過後、水中ポンプ2の運転を再開させるプログラムで形成されている。   The pause operation function stops the operation of the submersible pump 2 for a predetermined time (interval time t) when a pump drought condition is detected, and after the elapse of the predetermined time (interval time t), the submersible pump It is formed by a program that resumes the operation of No. 2.

温度検出機能は、電動モータ2bのモータ巻線が発熱すると、同巻線抵抗が上昇し、それに反比例して電動モータ2bの渇水時電流(無負荷電流)が減少するという、モータ温度と同等に変化するモータ電流(巻線電流)を用いた機能で形成されている。具体的には、渇水状態時、電動モータ2bのモータ電流値を検出する機能、それも最も新しい情報である水中ポンプ2が停止する直前のモータ電流値を検出する機能で形成してある。   The temperature detection function is equivalent to the motor temperature in which when the motor winding of the electric motor 2b generates heat, the winding resistance increases, and the drought current (no-load current) of the electric motor 2b decreases in inverse proportion to it. It is formed by a function using a changing motor current (winding current). Specifically, it is formed by a function of detecting a motor current value of the electric motor 2b in a drought state, and a function of detecting a motor current value immediately before the submersible pump 2 is stopped, which is the newest information.

インターバル時間変更機能は、1回目(始めて)の渇水状態時のモータ電流値を記憶する機能(基準電流値記憶手段に相当)と、渇水状態が継続する2回目以降のモータ電値流を検出する機能(変動電流値検出手段に相当)と、渇水状態が継続するたび、1回目で検出したモータ電流値と検出した2回目以降のモータ電流値とを比較する機能(モータ電流変動検出手段に相当)と、比較したモータ電流値の差が所定値以上のとき、インターバル時間tを延長させる機能(インターバル設定手段に相当)とを組み合わせて形成してある。延長には、インターバル時間tから、延長インターバル時間t+α(インターバル時間より長い予め設定されたインターバル時間)へ変更する機能が用いてある。αは延長分の時間を示す。   The interval time changing function detects a motor current value in the first (first time) drought state (corresponding to the reference current value storage means) and detects the motor current value flow after the second time when the drought state continues. A function (corresponding to the fluctuation current value detection means) and a function (corresponding to the motor current fluctuation detection means) for comparing the motor current value detected at the first time with the detected motor current value at the second and subsequent times whenever the drought state continues. ) And a function of extending the interval time t when the difference between the compared motor current values is equal to or greater than a predetermined value (corresponding to interval setting means). For the extension, a function of changing from the interval time t to the extension interval time t + α (a preset interval time longer than the interval time) is used. α indicates the extended time.

このような保護機能が設定されたポンプ制御部15から、ポンプ渇水保護装置Aを構成している。   The pump drought protection device A is configured from the pump control unit 15 in which such a protection function is set.

このポンプ渇水保護装置Aの作用が図2のフローチャートに示されている。同フローチャートを参照してポンプ渇水保護装置Aの作用について説明する。   The operation of this pump drought protection device A is shown in the flowchart of FIG. The operation of the pump drought protection device A will be described with reference to the flowchart.

今、図1に示されるように井戸1の水位が運転水位にあるとする。この状態では、稼動する水中ポンプ2により、所望に井戸水が揚水され、蛇口などへ給水される。   Assume that the water level of the well 1 is at the operating water level as shown in FIG. In this state, the well water is pumped up as desired by the operating submersible pump 2 and supplied to a faucet or the like.

こうした給水運転中、井戸1の水位が図1中の渇水水位まで低下したとする。すると、水中ポンプ2は、大気中に露出する状況となり、ポンプケーシング内の残水を撹拌するだけの無負荷運転が行なわれる。これにより、ポンプ部2aやモータ巻線の温度が上昇する。つまり、渇水状態になると、水中ポンプ2の各部の温度が上昇する。   Assume that during such water supply operation, the water level in well 1 has dropped to the drought level in FIG. Then, the submersible pump 2 is exposed to the atmosphere, and a no-load operation is performed in which the remaining water in the pump casing is only stirred. Thereby, the temperature of the pump part 2a and the motor winding rises. That is, when a drought occurs, the temperature of each part of the submersible pump 2 increases.

ここで、この渇水時の運転は、ポンプ水量は一定値以下、吐出圧力が給水下限の設定圧力値以下となる。そのため、ポンプ制御部15は、ステップS1に示されるように圧力センサ10および流量センサ11からの検出信号から、水中ポンプ2が渇水状態で運転していることが検出される。つまり、ポンプ渇水状態の検出が行なわれる。   Here, in the operation at the time of drought, the amount of pump water is not more than a certain value, and the discharge pressure is not more than the set pressure value of the lower limit of water supply. For this reason, the pump control unit 15 detects from the detection signals from the pressure sensor 10 and the flow rate sensor 11 that the submersible pump 2 is operating in a drought state, as shown in step S1. That is, the detection of the pump drought condition is performed.

このとき、ポンプ渇水状態の発生が最初、すなわち始めて発生する1回目のポンプ渇水状態であれば、ステップS2のポンプ渇水状態が最初か否かの判定から、ステップS4、5へと進み、水中ポンプ2の電動モータ2bを停止させ、同停止を一定な設定インターバル時間tの間、続ける制御が行なわれる。この休止中により、ポンプ部2aや電動モータ2bは温度上昇から保護される(ポンプ部2aや電動モータ2bが大気で冷却されることにもよる)。ポンプ制御部15は、この水中ポンプ2の停止直前、ステップS3に示されるように電動機モータ2b(水中ポンプ2)の巻線を流れるモータ電流値I1を検出し、同電流値I1を記憶する(基準値に利用するため)。そして、インターバル時間tが経過すると、電動モータ2bには通電がなされ、ステップS5に示されるように水中ポンプ2の再始動が行なわれる。   At this time, if the occurrence of the pump drought condition is the first, that is, the first pump drought condition that occurs for the first time, the process proceeds to step S4, 5 from the determination of whether the pump drought condition is the first in step S2, and the submersible pump The second electric motor 2b is stopped, and the control is continued for the predetermined set interval time t. During the pause, the pump unit 2a and the electric motor 2b are protected from temperature rise (also depending on the pump unit 2a and the electric motor 2b being cooled in the atmosphere). The pump control unit 15 detects the motor current value I1 flowing through the winding of the electric motor 2b (submersible pump 2) as shown in step S3 immediately before the submersible pump 2 is stopped, and stores the current value I1 ( For use as a reference value). When the interval time t elapses, the electric motor 2b is energized, and the submersible pump 2 is restarted as shown in step S5.

このとき、井戸2の水位が回復していれば、再び水中ポンプ2による給水が再開される。   At this time, if the water level in the well 2 is restored, water supply by the submersible pump 2 is resumed.

この際、井戸2の水位が回復していないと、再び水中ポンプ2は、ポンプ水量が一定値以下で、かつ吐出圧力が給水下限の設定圧力値以下で運転される。つまり、無負荷運転が行なわれる。すると、ポンプ制御部15は、このときの流量センサ11や圧力センサ10の検出信号により、前回に続いてポンプ渇水状態を検出する(ステップS1)。今回のポンプ渇水状態は、前回の渇水状態を継続した2回目の検出となるため、ステップS2からステップS3を経てステップS7へ進み、ステップS7以降のルーチンへ向かう。   At this time, if the water level in the well 2 has not recovered, the submersible pump 2 is operated again with the pump water amount being not more than a certain value and the discharge pressure being not more than the set pressure value of the lower limit of water supply. That is, no-load operation is performed. Then, the pump control part 15 detects a pump drought state following the last time by the detection signal of the flow sensor 11 or the pressure sensor 10 at this time (step S1). Since the current pump drought state is the second detection in which the previous drought state is continued, the process proceeds from step S2 to step S3 through step S7, and then proceeds to the routine after step S7.

ステップS7以降は、水中ポンプ2が停止するまでを利用して、インターバル時間の延長の設定を行い、ポンプ停止、再始動へと進むものである。このルーチンについて説明する。   After Step S7, the interval time is set to be extended using the time until the submersible pump 2 is stopped, and the process proceeds to the pump stop and restart. This routine will be described.

ステップS7は、水中ポンプ2が停止する直前のモータ巻線のモータ電流値Inを検出するものである。   Step S7 detects the motor current value In of the motor winding immediately before the submersible pump 2 stops.

ここで、電動モータ2bのモータ巻線の抵抗値は、モータ巻線の発熱によって上昇すると、それに反比例して、電動モータ2の渇水時電流(無負荷電流)が減少するという特性がある。つまり、モータ電流値(モータ巻線を流れる電流)は、水中モータ2の温度変化と同等の挙動を示す。そのため、モータ温度の情報として、モータ電流値を用いている。   Here, when the resistance value of the motor winding of the electric motor 2b rises due to heat generation of the motor winding, there is a characteristic that the current during drought (no-load current) of the electric motor 2 decreases in inverse proportion to it. That is, the motor current value (current flowing through the motor windings) exhibits the same behavior as the temperature change of the submersible motor 2. Therefore, the motor current value is used as the motor temperature information.

続くステップS8は、1回目に検出した基準となるモータ電流値I1と、前回の無負荷運転の影響でモータ温度が上昇する要因と今回の再始動の無負荷運転の影響でモータ温度が上昇する要因とが加わったモータ電流値Inとの差を比較するものである。このとき、差が、予め設定された所定温度値Δi(電動モータ2の温度状態を区別する値)以上であれば、電動モータ2bは、過度の温度上昇(異常な温度上昇)をまねきやすい温度に上昇していると判定して、ステップS9へ進み、インターバル時間tを、それより長く設定した延長インターバル時間t+αに変更する。αは延長分の時間を示す。そして、同延長インターバル時間t+αを用いて、水中ポンプ2を停止し続ける(ステップS10)。インターバル時間tが経過すると、電動モータ2bは通電がなされ、ステップS11に示されるように水中ポンプ2の再始動が行なわれる。なお、差が所定温度値Δiを下回るときは、ステップS5へ進み、インターバル時間tの変更は行なわない(過度な温度上昇が発生しないから)。   In the subsequent step S8, the motor temperature rises due to the motor current value I1 as the reference detected first time, the factor that the motor temperature rises due to the influence of the previous no-load operation, and the influence of the no-load operation of the current restart. The difference between the motor current value In and the factor is compared. At this time, if the difference is equal to or greater than a predetermined temperature value Δi (a value that distinguishes the temperature state of the electric motor 2) set in advance, the electric motor 2b is likely to cause an excessive temperature rise (abnormal temperature rise). It is determined that the interval time t has increased to step S9, and the interval time t is changed to the extended interval time t + α set longer than that. α indicates the extended time. Then, the submersible pump 2 is continuously stopped using the extension interval time t + α (step S10). When the interval time t elapses, the electric motor 2b is energized, and the submersible pump 2 is restarted as shown in step S11. When the difference falls below the predetermined temperature value Δi, the process proceeds to step S5, and the interval time t is not changed (because an excessive temperature rise does not occur).

かくして、ポンプ渇水保護のために、水中ポンプ2の再始動、さらには再始動が繰り返し行なわれても、モータ温度が過度の温度上昇を生じやすい所定温度以上にあるときは、渇水状態が解消されるまでの間、モータ停止時間が長く設定されるので、ポンプ部2aや電動モータ2bが異常温度上昇するのを防ぐことができる。   Thus, in order to protect the pump from drought, even if the submersible pump 2 is restarted and further restarted, if the motor temperature is above a predetermined temperature at which excessive temperature rise is likely to occur, the drought condition is resolved. Since the motor stop time is set long until the pump 2a and the electric motor 2b rise, abnormal temperature rise can be prevented.

それ故、高い信頼性のもとで、給水ポンプ(電動モータ駆動式ポンプ)の渇水保護を続けることができる。   Therefore, drought protection of the water supply pump (electric motor drive pump) can be continued with high reliability.

しかも、モータ電流値I1,Inを用いて、インターバル時間を延長する構造は、別途、専用の温度センサなど専用部品を用いずにすむ。そのうえ、インターバル時間の延長は、予め設定してある延長インターバル時間t+αを用いるので、容易にインターバル時間の変更ができる。特に最も新しい情報であるポンプ運転(渇水状態)の停止直前のモータ電流値を検出すると、適切なポンプ渇水保護ができる。   Moreover, the structure in which the motor current values I1 and In are used to extend the interval time does not require a dedicated component such as a dedicated temperature sensor. In addition, the interval time can be easily changed because the preset extended interval time t + α is used. In particular, when the motor current value immediately before the stop of the pump operation (the drought state), which is the newest information, is detected, appropriate pump drought protection can be performed.

[第2の実施形態]
図3は、本発明の第2の実施形態の要部を示す。
[Second Embodiment]
FIG. 3 shows a main part of the second embodiment of the present invention.

第2の実施形態は、第1の実施形態のような単一の延長インターバル時間でなく、モータ温度の上昇具合に応じてインバータ時間の延長が行なえるようにしたものです。   In the second embodiment, the inverter time can be extended according to the increase in the motor temperature, not the single extended interval time as in the first embodiment.

これは、図2のインターバル時間変更機能を形成するルーチンのうち、ステップS7からステップS11までの間を、図3のフローチャートに示されるようにステップS20〜ステップS23へと変更したものです。具体的には、ステップS20には、渇水状態が継続するたび、1回目のモータ電流値I1と検出したN回目のモータ電流値Inの変化率Ik(I1/In)を算出する処理を行う機能(変動率算出手段に相当)を用いる。ステップS21には、求めた変化率Ikが、予め設定された所定変化率Δk(電動モータ2の温度状態を区別する値)以上であるか否かを比較して、過度な温度上昇(異常な温度上昇)が発生するおそれがあるか否かを判定する機能を用いる。ステップS22には、このときの変化率Ikが所定変化率Δk以上であるとき(過度な温度上昇が発生するおそれがあるとき)、変化率Ikに応じてインターバル時間tを延長する設定を行なう機能が用いられている。具体的には、変化率Ikにインターバル時間tを乗じた時間に変更する機能が用いられている[(t)x(Ik)]。つまり、これらステップS21,22からインターバル設定手段を構成して、変動率Ikが所定値以上のとき、インターバル時間tを変動率Ikに応じて延長させるようにしたものです。   In this routine, the interval time changing function shown in FIG. 2 is changed from step S7 to step S11 to step S20 to step S23 as shown in the flowchart of FIG. Specifically, in step S20, a function of performing a process of calculating the first motor current value I1 and the change rate Ik (I1 / In) of the detected Nth motor current value In every time the drought condition continues. (Corresponding to fluctuation rate calculation means) is used. In step S21, it is compared whether or not the obtained change rate Ik is equal to or higher than a predetermined change rate Δk (a value that distinguishes the temperature state of the electric motor 2). A function is used to determine whether or not there is a risk of temperature rise. In step S22, when the rate of change Ik at this time is equal to or greater than the predetermined rate of change Δk (when there is a risk of excessive temperature rise), a function is set to extend the interval time t according to the rate of change Ik. Is used. Specifically, a function of changing to a time obtained by multiplying the change rate Ik by an interval time t is used [(t) x (Ik)]. In other words, the interval setting means is configured from these steps S21 and S22, and when the fluctuation rate Ik is a predetermined value or more, the interval time t is extended according to the fluctuation rate Ik.

なお、ステップS1〜S3、ステップS4〜S7、ステップS11は、第1の実施形態と同じなので、図2のフローチャートと同じ符号を付して、その説明を省略しました。   Since steps S1 to S3, steps S4 to S7, and step S11 are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals as those in the flowchart of FIG.

このようなポンプ停止時間の延長時間αを設定する構造は、モータ温度の具合に応じて、細やかにインターバル時間tの延長ができる。しかも、モータ電流値I1,Inの変動率を用い、同変動率に応じてインターバル時間を延長するようにしたので、別途、専用の温度センサなど専用部品を用いずに、容易に延長したインターバル時間tの設定ができる。   Such a structure for setting the extension time α of the pump stop time can extend the interval time t finely according to the condition of the motor temperature. Moreover, since the interval time is extended in accordance with the fluctuation rate of the motor current values I1 and In, the interval time can be easily extended without using a dedicated component such as a dedicated temperature sensor. t can be set.

なお、第1の実施形態でも、第2の実施形態のように延長時間を変えるようにしてもよい(例えば1回目のモータ電流値I1と2回目以降のInとの差に応じて、インターバル時間tの延長分αの時間を変えることが考えられる)。   In the first embodiment, the extension time may be changed as in the second embodiment (for example, the interval time according to the difference between the first motor current value I1 and the second and subsequent In). It is conceivable to change the time α of the extension of t).

[第3の実施形態]
図4は、本発明の第3の実施形態の要部を示す。
[Third Embodiment]
FIG. 4 shows a main part of the third embodiment of the present invention.

第3の実施形態は、第1の実施形態や第2の実施形態のような水中ポンプ15で給水する自動給水装置でなく、陸上に設置した陸上ポンプ25(ポンプ部25a,電動モータ25bで構成される:給水ポンプ)を用いて、井戸水を揚水するようにした自動給水装置に本発明を適用したものである。但し、図4において、図1と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。   The third embodiment is not an automatic water supply device that supplies water with the submersible pump 15 as in the first embodiment or the second embodiment, but a land pump 25 (pump unit 25a, electric motor 25b) installed on land. The present invention is applied to an automatic water supply device that pumps well water using a water supply pump). However, in FIG. 4, the same parts as those in FIG.

このような給水装置でも第1、第2の実施形態と同様の効果を奏する。   Such a water supply apparatus also has the same effect as the first and second embodiments.

なお、本発明は上述したいずれの実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述した実施形態では、井戸水を揚水する給水装置に本発明を用いたが、これに限らず、他の取水源の水を給水する給水装置に用いてもよい。   In addition, this invention is not limited to any embodiment mentioned above, You may implement in various changes within the range which does not deviate from the main point of this invention. For example, in the above-described embodiment, the present invention is used for a water supply device that pumps well water. However, the present invention is not limited thereto, and may be used for a water supply device that supplies water from other intake sources.

本発明の第1の実施形態に係る自動給水装置の概略的な構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the automatic water supply apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 同自動給水装置に組み込まれた渇水保護装置の作用を説明するフローチャート。The flowchart explaining the effect | action of the drought protection apparatus integrated in the automatic water supply apparatus. 本発明の第2の実施形態の要部となる渇水保護装置の作用を説明するフローチャート。The flowchart explaining the effect | action of the drought protection apparatus used as the principal part of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る自動給水装置の要部の概略的な構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the principal part of the automatic water supply apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2…水中ポンプ、2a…ポンプ部、2b…電動モータ、10,11…圧力センサ,流量センサ(ポンプ渇水状態検出手段)、15…ポンプ制御部(ポンプ渇水保護制御手段、温度検出手段、インターバル時間変更手段)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Submersible pump, 2a ... Pump part, 2b ... Electric motor, 10, 11 ... Pressure sensor, Flow rate sensor (Pump drought state detection means), 15 ... Pump control part (Pump drought protection control means, Temperature detection means, Interval time) Change means).

Claims (4)

電動モータ駆動式ポンプが渇水状態で運転するときを検出するポンプ渇水状態検出手段と、
前記電動モータ駆動式ポンプの渇水状態での運転が検出されると、当該ポンプの運転を停止させ、所定のインターバル時間の経過後、該ポンプを再始動させるポンプ渇水保護制御手段と
を有した自動給水装置のポンプ渇水保護装置において、
前記渇水状態のポンプ運転時における電動モータのモータ温度を検出する温度検出手段と、
前記渇水状態時のモータ温度が所定値以上のとき、前記インターバル時間を延長させるインターバル時間変更手段と
を具備したことを特徴とする自動給水装置のポンプ渇水保護装置。
A pump drought state detecting means for detecting when the electric motor-driven pump operates in a drought state;
When the operation of the electric motor-driven pump in the drought state is detected, the pump is stopped automatically, and after the elapse of a predetermined interval time, the pump has a drought protection control means for restarting the pump. In the pump drought protection device of water supply equipment,
Temperature detecting means for detecting the motor temperature of the electric motor during the drought pump operation;
A pump drought protection device for an automatic water supply apparatus, comprising: interval time changing means for extending the interval time when the motor temperature in the drought state is equal to or higher than a predetermined value.
前記温度検出手段は、渇水状態のポンプ運転時における電動モータのモータ電流を検出するモータ電流値検出手段で構成され、
前記インターバル時間変更手段は、
1回目の渇水状態時のモータ電流値を記憶する基準電流値記憶手段と、
渇水状態が継続する2回目以降のモータ電流値を検出する変動電流値検出手段と、
渇水状態が継続するたび、前記1回目のモータ電流値と検出した2回目以降のモータ電流値とを比較するモータ電流変動検出手段と、
前記比較したモータ電流値の差が所定値以上のとき、前記インターバル時間を延長させるインターバル設定手段と
を有して構成されることを特徴とする請求項1に記載の自動給水装置のポンプ渇水保護装置。
The temperature detecting means is constituted by a motor current value detecting means for detecting a motor current of the electric motor during a drought pump operation.
The interval time changing means is
Reference current value storage means for storing the motor current value in the first drought state;
Fluctuating current value detecting means for detecting the motor current value for the second and subsequent times when the drought condition continues;
Motor current fluctuation detecting means for comparing the first motor current value with the detected second and subsequent motor current values each time the drought condition continues;
2. The pump drought protection for an automatic water supply apparatus according to claim 1, further comprising interval setting means for extending the interval time when the difference between the compared motor current values is a predetermined value or more. apparatus.
前記温度検出手段は、渇水状態のポンプ運転時における電動モータのモータ電流を検出するモータ電流値検出手段で構成され、
前記インターバル時間変更手段は、
1回目の渇水状態時のモータ電流値を記憶する基準電流値記憶手段と、
渇水状態が継続する2回目以降のモータ電流値を検出する変動電流値検出手段と、
渇水状態が継続するたび、前記1回目のモータ電流値と検出した2回目以降のモータ電流値との変化率を求める変動率算出手段と、
前記求めた変動率が所定値以上のとき、前記インターバル時間を変動率に応じて延長させるインターバル設定手段と
を有して構成されることを特徴とする請求項1に記載の自動給水装置のポンプ渇水保護装置。
The temperature detecting means is constituted by a motor current value detecting means for detecting a motor current of the electric motor during a drought pump operation.
The interval time changing means is
Reference current value storage means for storing the motor current value in the first drought state;
Fluctuating current value detecting means for detecting the motor current value for the second and subsequent times when the drought condition continues;
A variation rate calculating means for obtaining a rate of change between the first motor current value and the detected second or subsequent motor current value each time the drought condition continues;
The automatic water supply pump according to claim 1, further comprising interval setting means for extending the interval time according to the fluctuation rate when the obtained fluctuation rate is a predetermined value or more. Drought protection device.
前記温度検出手段は、渇水状態のポンプ運転が停止する直前のモータ電流値を検出するものであることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の自動給水装置のポンプ渇水保護装置。   The said temperature detection means detects the motor electric current value just before the pump driving | running | working of a drought state stops, The pump drought protection apparatus of the automatic water supply apparatus of Claim 2 or Claim 3 characterized by the above-mentioned.
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