[发明专利]泵控制装置及泵装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对具有直流无刷电动机作为驱动源的泵装置的直流无刷电动机进行控制的泵控制装置。另外，本发明还涉及一种包括上述泵控制装置的泵装置。

背景技术

目前，已知有一种包括叶轮和使叶轮旋转的直流无刷电动机(电动机)的泵装置(例如参照专利文献1)。在专利文献1所记载的泵装置中，根据电动机的旋转速度的增减来使泵装置的流量增减。另外，在该泵装置中，在对泵装置的流量进行控制的控制电路与电动机之间配置有电源电压改变电路、脉宽调制电路及驱动电路。电源电压改变电路是基于根据泵装置的目标流量从控制电路输出的输出信号来使电动机驱动用电源的输出电压增减的电路。脉宽调制电路是根据来自控制电路的输出信号产生使负载比变化的脉宽调制信号的电路，驱动电路是根据脉宽调制信号来接通或切断电源电压改变电路的输出电压的开关电路。

另外，目前，作为直流无刷电动机的控制方法，已知有反馈电动机的实际旋转速度的测定结果并控制电动机的闭环控制和不反馈电动机的实际旋转速度的测定结果而控制电动机的开环控制。闭环控制能高精度地控制电动机的旋转速度，但在专利文献1所记载的泵装置中，为了简化泵装置的控制，通过开环控制来对电动机进行控制。

专利文献1：日本专利特开2007-120367号公报

然而，在如专利文献1所记载的泵装置那样以开环控制来对电动机进行控制的情况下，因构成用于驱动电动机的电路的电路元件的偏差的影响而使电动机的旋转速度产生偏差，其结果是，使泵装置的流量变动。另外，在以开环控制来对电动机进行控制的情况下，因与泵装置连接在一起的配管的条件引起的压力损失的变动、电动机驱动用电源的电压的变动及电动机负载的变动等的影响而使电动机的旋转速度产生偏差，其结果是，使泵装置的流量变动。

尤其在处于泵装置的流量较少的低流量时，降低了脉宽调制负载比，因此，使电动机的旋转速度变低并使电动机转矩变小。因此，在低流量时，容易受到负载变动等的影响，其结果是，实际的流量相对于泵装置的目标流量的变动率变大。

发明内容

因此，本发明的技术问题在于提供一种泵控制装置，其能简化泵装置的控制，并能降低低流量时的实际的流量相对于泵装置的目标流量的变动率。另外，本发明还在于提供一种包括上述泵控制装置的泵装置。

为解决上述技术问题，本发明的泵控制装置，对泵装置的直流无刷电动机进行控制，该泵装置具有上述直流无刷电动机作为驱动源，并根据所述直流无刷电动机的旋转速度的增减使流量增减，其特征是，当所述直流无刷电动机的所述旋转速度比设定的速度高时，以开环控制来对所述直流无刷电动机进行控制，当所述旋转速度比所述设定的速度低时，根据所述直流无刷电动机的实际的旋转速度即实际旋转速度的测定结果进行闭环控制，以此来对所述直流无刷电动机进行控制。

例如，在本发明中，能采用以下结构：当直流无刷电动机的旋转速度比设定的速度高时，作为直流无刷电动机的速度控制信号的水平，输入比设定的基准值高的值，在这种情况下，当速度控制信号的水平比基准值高时，以开环控制对直流无刷电动机进行控制，当速度控制信号的水平比基准值低时，以闭环控制对直流无刷电动机进行控制。另外，还能采用以下结构：当直流无刷电动机的旋转速度比设定的速度高时，作为直流无刷电动机的速度控制信号的水平，输入比设定的基准值低的值，在这种情况下，当速度控制信号的水平比基准值高时，以开环控制对直流无刷电动机进行控制，当速度控制信号的水平比基准值高时，以闭环控制对直流无刷电动机进行控制。

在本发明中，泵控制装置例如包括：电动机驱动元件，该电动机驱动元件对直流无刷电动机进行驱动；比较元件，该比较元件对速度控制信号的水平和基准值进行比较；反馈控制信号输出元件，该反馈控制信号输出元件输出反馈控制信号，该反馈控制信号用于使根据速度控制信号而算出的直流无刷电动机的目标旋转速度与实际旋转速度一致；以及切换元件，该切换元件根据比较元件的比较结果将速度控制信号或反馈控制信号输出至电动机驱动元件。

另外，在本发明中，速度控制信号例如是对应于直流无刷电动机的速度控制电压的模拟信号。

在本发明的泵控制装置中，当直流无刷电动机的旋转速度比设定的速度高时，以开环控制对直流无刷电动机进行控制，当所述旋转速度比所述设定的速度低时，以闭环控制对直流无刷电动机进行控制。因此，在本发明中，例如，在随着直流无刷电动机的速度控制电压变高而使速度控制信号的水平变高的情况下，当速度控制电压比基准电压高时，能以开环控制对直流无刷电动机进行控制，当速度控制电压比基准电压低时，能以闭环控制对直流无刷电动机进行控制。