JP6580972B2

JP6580972B2 - Uniaxial eccentric screw pump and operation control method thereof

Info

Publication number: JP6580972B2
Application number: JP2015244202A
Authority: JP
Inventors: 林元　和智; 和智林元
Original assignee: Furukawa Industrial Machinery Systems Co Ltd
Current assignee: Furukawa Industrial Machinery Systems Co Ltd
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2019-09-25
Anticipated expiration: 2035-12-15
Also published as: JP2017110524A

Description

本発明は、食料原料や、化学原料、下水汚泥などの圧送液を定量圧送する一軸偏心ねじポンプに関する。 The present invention relates to a uniaxial eccentric screw pump for quantitatively feeding a pumping liquid such as a food raw material, a chemical raw material, or sewage sludge.

この種のねじポンプとしては、例えば特許文献１及び２に開示されたものがある。
特許文献１に記載の一軸偏心ねじポンプは、雌ねじ状の内面を有する固定された筒状のステータに雄ねじ状の螺旋部を有するロータを内装し、そのロータを、ユニバーサルジョイントを介して駆動軸に連結したものである。このステータ固定型の一軸偏心ねじポンプは、駆動軸を回転させることにより、ユニバーサルジョイントを介してロータが回転しつつステータの軸心に対して偏心運動を行うことによって、圧送液を吸入側から吐出側へ定量圧送することができる。 Examples of this type of screw pump include those disclosed in Patent Documents 1 and 2.
The uniaxial eccentric screw pump described in Patent Document 1 includes a fixed cylindrical stator having a female screw-like inner surface and a rotor having a male screw-like spiral portion, and the rotor is used as a drive shaft via a universal joint. Concatenated. This stator-fixed uniaxial eccentric screw pump discharges pumping liquid from the suction side by rotating the drive shaft and performing an eccentric motion with respect to the stator axis while rotating the rotor via the universal joint. It can be pumped by a fixed amount to the side.

また、特許文献２に記載の一軸偏心ねじポンプは、回転可能に支持された筒状のステータに雄ねじ状のロータを内装し、ステータがロータの回転に追従回転するようになっている。このステータ従属回転型の一軸偏心ねじポンプは、ロータの回転にステータが追従回転する構造となるため自在継手が不要となる。また、ロータを片持ち支持構造としているので洗浄性に優れている。さらに、自在継手が不要なので、自在継手のあるステータ固定型の一軸偏心ねじポンプよりも圧送中の液の撹拌も少なくなる。 In addition, the single-shaft eccentric screw pump described in Patent Document 2 includes a male-stitched rotor built in a cylindrical stator that is rotatably supported, and the stator rotates following the rotation of the rotor. Since the stator-dependent rotation type single-shaft eccentric screw pump has a structure in which the stator rotates following the rotation of the rotor, a universal joint is not required. Moreover, since the rotor has a cantilever support structure, it is excellent in cleaning performance. Furthermore, since a universal joint is not required, liquid agitation during pumping is less than that of a stator-fixed uniaxial eccentric screw pump having a universal joint.

特開２０１１−２５６９１０号公報JP 2011-256910 A 特開２０１４−１７１４号公報JP 2014-1714 A

しかしながら、上記特許文献１及び２の従来技術は、いずれもロータとステータとの間に一定の締め代を設ける必要があり、ポンプを長時間停止した後や、高温液を圧送した後のポンプ停止時にロータとステータとの接触面がドライで吸着した状態となり、ポンプ起動時に過大な起動トルクが発生するといった問題があった。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、ポンプ起動時の過大な起動トルクの発生を回避することが可能な一軸偏心ねじポンプ及びその運転制御方法を提供することを目的としている。 However, both of the prior arts in Patent Documents 1 and 2 require that a certain allowance is provided between the rotor and the stator, and the pump is stopped after the pump is stopped for a long time or after high-temperature liquid is pumped. Sometimes the contact surface between the rotor and the stator is in a dry and adsorbed state, and there is a problem that an excessive starting torque is generated when the pump is started.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such an unsolved problem of the prior art, and is a uniaxial eccentric screw pump capable of avoiding generation of excessive starting torque at the time of starting the pump. And an operation control method thereof.

本発明の第１の態様に係る一軸偏心ねじポンプは、雌ねじ状の内面を有する回転可能に支持された筒形状のステータと、前記ステータに内挿された雄ねじ状の螺旋部を有するロータとを備え、前記ロータはその回転軸線が前記ステータの回転軸線に対して偏心するように配置され、前記ロータの回転力で前記ステータを前記ロータの二分の一の回転数で追従回転させる一軸偏心ねじポンプであって、前記ロータに回転力を付与する電動モータと、前記電動モータを駆動制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記一軸偏心ねじポンプの起動時に、正転時と逆転時とで逆転時の方が大きい角度変位となるように前記ロータを正転方向及び逆転方向に交互に繰り返し回転運動させる振動運転を行ってから、正転方向への定速運転である定常運転に移行するように前記電動モータを駆動制御する。 A uniaxial eccentric screw pump according to a first aspect of the present invention includes a cylindrical stator rotatably supported having a female screw-like inner surface, and a rotor having a male screw-like helical portion inserted in the stator. And the rotor is arranged such that its rotation axis is eccentric with respect to the rotation axis of the stator, and the stator rotates following the rotor at a half rotation speed of the rotor by the rotational force of the rotor. An electric motor that applies a rotational force to the rotor, and a control unit that drives and controls the electric motor, the control unit at the time of normal rotation and reverse rotation when the uniaxial eccentric screw pump is started. Then, the rotor is rotated repeatedly in the forward and reverse directions so that the angular displacement is larger at the time of reverse rotation, and then the steady operation is a constant speed operation in the forward direction. The drives and controls the electric motor so as to shift to.

また、本発明の第２の態様に係る一軸偏心ねじポンプは、雌ねじ状の内面を有する回転不可能に支持された筒形状のステータと、前記ステータに内挿された雄ねじ状の螺旋部を有するロータとを備え、前記ロータはその回転軸線が前記ステータの中心軸線に対して偏心するように配置された一軸偏心ねじポンプであって、前記ロータに回転力を付与する電動モータと、前記電動モータを駆動制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記一軸偏心ねじポンプの起動時に、正転時と逆転時とで逆転時の方が大きい角度変位となるように前記ロータを正転方向及び逆転方向に交互に繰り返し回転運動させる振動運転を行ってから、正転方向への定速運転である定常運転へと移行するように前記電動モータを駆動制御する。 Further, the uniaxial eccentric screw pump according to the second aspect of the present invention has a cylindrically-shaped stator having a female screw-like inner surface that is supported in a non-rotatable manner, and a male screw-like spiral portion inserted in the stator. An electric motor for applying a rotational force to the rotor, and an electric motor for applying a rotational force to the rotor; And a controller that controls the rotation of the rotor so that when the uniaxial eccentric screw pump is started, the rotor rotates forward so that a larger angular displacement occurs during forward rotation and during reverse rotation. The electric motor is driven and controlled so as to shift to a steady operation, which is a constant speed operation in the forward rotation direction, after performing a vibration operation that alternately and repeatedly rotates in the direction and the reverse direction.

本発明によれば、一軸偏心ねじポンプの起動時に、正転時と逆転時とで逆転時の方が大きい角度変位となるようにロータを正転方向及び逆転方向に交互に繰り返し回転運動させる振動運転を行ってから、正転方向への定速運転である定常運転に移行するようにした。これにより、例えば、一軸偏心ねじポンプの長時間停止後や、高温液を圧送した後の一軸偏心ねじポンプ停止時のロータとステータの吸着状態を、逆転方向に吸着部を剥がす範囲を徐々に拡大する振動運転によって正転方向へのトルク上昇を抑えつつ解放することが可能となる。その結果、ロータとステータの吸着に起因する一軸偏心ねじポンプを起動時の過大な起動トルクの発生を回避することが可能となる。 According to the present invention, when the uniaxial eccentric screw pump is started, the rotor is repeatedly rotated in the forward direction and the reverse direction so that the angular displacement is larger in the forward direction and the reverse direction. After the operation, the operation is shifted to the steady operation which is a constant speed operation in the forward rotation direction. As a result, for example, after the uniaxial eccentric screw pump is stopped for a long time or the uniaxial eccentric screw pump is stopped after high-temperature liquid is pumped, the adsorption state of the rotor and stator is gradually expanded in the reverse direction. It is possible to release while suppressing the torque increase in the forward direction by the vibration operation. As a result, it is possible to avoid generation of excessive starting torque when starting the single-shaft eccentric screw pump due to adsorption of the rotor and the stator.

第１実施形態に係る一軸偏心ねじポンプを説明する図であり、同図では、軸線に沿った断面図を示している。It is a figure explaining the uniaxial eccentric screw pump concerning a 1st embodiment, and the sectional view along an axis is shown in the same figure. 本発明に係るコントローラ５の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the controller 5 which concerns on this invention. 第１実施形態の運転制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of the operation control process of 1st Embodiment. 第１実施形態の起動運転制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of the starting driving | operation control process of 1st Embodiment. 本発明に係る起動運転制御処理を行わなかった場合の実施例を示す図である。It is a figure which shows the Example at the time of not performing the starting driving | operation control process which concerns on this invention. 本発明に係る起動運転制御処理を行った場合の実施例を示す図である。It is a figure which shows the Example at the time of performing the starting driving | operation control process which concerns on this invention. 第２実施形態に係る一軸偏心ねじポンプを説明する図であり、同図では、軸線に沿った断面図を示している。It is a figure explaining the uniaxial eccentric screw pump concerning a 2nd embodiment, and the sectional view along an axis is shown in the same figure. 第３実施形態に係る一軸偏心ねじポンプを説明する図であり、同図では、軸線に沿った断面図を示している。It is a figure explaining the uniaxial eccentric screw pump concerning a 3rd embodiment, and the sectional view along an axis is shown in the same figure.

次に、図面に基づき、本発明の第１〜第３実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、寸法の関係や比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。
また、以下に示す第１〜第３実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Next, based on the drawings, first to third embodiments of the present invention will be described. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and dimensional relationships and ratios are different from actual ones.
In addition, the first to third embodiments shown below exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material of a component, The shape, structure, arrangement, etc. are not specified below. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.

（第１実施形態）
第１実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ１は、図１に示すように、円筒状のねじポンプ部４０を有する。そして、このねじポンプ部４０の吸込み側１４にケーシング３０が設けられている。ケーシング３０は、自身側面（この例では回転軸線Ｌ２よりも上部）に吸込口１２を有する。ねじポンプ部４０のハウジング４６とケーシング３０の吸込み側１４（ねじポンプ部４０の吸込み側でもある）とは、ヘルールクランプ４３によって着脱可能に連結されている。また、ハウジング４６の吐出側４６ｔには吐出部５０が締めねじ５０ａによって装着されている。 (First embodiment)
The uniaxial eccentric screw pump 1 which concerns on 1st Embodiment has the cylindrical screw pump part 40, as shown in FIG. A casing 30 is provided on the suction side 14 of the screw pump unit 40. The casing 30 has the suction port 12 on its side surface (in this example, above the rotation axis L2). The housing 46 of the screw pump unit 40 and the suction side 14 of the casing 30 (also the suction side of the screw pump unit 40) are detachably connected by a ferrule clamp 43. Further, the discharge portion 50 is mounted on the discharge side 46t of the housing 46 by a fastening screw 50a.

そして、上記ケーシング３０に対し、ねじポンプ部４０とは反対の側から、軸受部２０を内蔵するブラケット部１０が不図示の締めねじによって連結されている。さらに、ブラケット部１０の基端側（同図の右側）には、駆動用の電動モータ２が不図示のボルトによって固定されている。
この電動モータ２は、例えば、誘導電動機や同期電動機等のＡＣモータや、ブラシレスＤＣモータやステッピングモータ等のＤＣモータから構成される。第１実施形態において、電動モータ２は、ブラシレスＤＣモータから構成されていることとする。 And the bracket part 10 which incorporates the bearing part 20 is connected with respect to the said casing 30 from the opposite side to the screw pump part 40 with the unillustrated fastening screw. Furthermore, the drive electric motor 2 is fixed to the base end side (right side in the figure) of the bracket portion 10 with a bolt (not shown).
The electric motor 2 includes, for example, an AC motor such as an induction motor or a synchronous motor, and a DC motor such as a brushless DC motor or a stepping motor. In 1st Embodiment, the electric motor 2 shall be comprised from the brushless DC motor.

上記ねじポンプ部４０は、円筒状のハウジング４６内に、雄ねじ状のロータ４２と、雌ねじ状の内面をもつステータ４１とを備えている。ロータ４２は、先端側の螺旋部４２ａと、直線状の基端部４２ｂとから構成されている。基端部４２ｂは、ユニバーサルジョイントを用いることなく、水平に配置された駆動軸８の先端に直接連結している。螺旋部４２ａは、自身の回転軸線Ｌ２に対して偏心した長円形断面を有しており、この螺旋部４２ａが、雌ねじ状の内面を形成したステータ４１に内挿されている。なお、上記軸受部２０は、上記駆動軸８の途中部分を軸方向に離間した二つの転がり軸受２２，２３によって回転自在に支持している。また、駆動軸８の先端側であって、ケーシング３０側の端面は水中軸受２５によって軸封されている。 The screw pump portion 40 includes a male screw-shaped rotor 42 and a stator 41 having a female screw-shaped inner surface in a cylindrical housing 46. The rotor 42 is composed of a spiral portion 42a on the distal end side and a linear base end portion 42b. The base end part 42b is directly connected to the front end of the drive shaft 8 that is disposed horizontally without using a universal joint. The spiral portion 42a has an oval cross section that is eccentric with respect to its own rotation axis L2, and the spiral portion 42a is inserted into the stator 41 that has a female screw-shaped inner surface. The bearing portion 20 rotatably supports a middle portion of the drive shaft 8 by two rolling bearings 22 and 23 spaced apart in the axial direction. Further, the end surface of the drive shaft 8 on the front end side on the casing 30 side is sealed with the underwater bearing 25.

そして、このステータ４１の回転軸線Ｌ１に対して、上記ロータ４２の回転軸線Ｌ２は、所定の偏心量Ｅだけ偏心して配置されている。ステータ４１は、その雌ねじ状のピッチがロータ４２の螺旋部４２ａの２倍である。ステータ４１は、その両端が、すべり軸受としての、円環状の自己潤滑軸受４７、４８を介して上記ハウジング４６内に回転自在に支持されている。
この例では、ステータ４１は、ステータ内筒４１ａと、このステータ内筒４１ａを軸方向の両側から挟み込むように形成された段付き形状の二つのステータ外筒４１ｂ，４１ｃとを有して構成されている。ステータ内筒４１ａは、内側に焼き嵌めされたエラストマー製の内周部を有し、上記雌ねじ状の内面がこの内周部によって形成されている。ステータ外筒４１ｂ，４１ｃとステータ内筒４１ａとは、押しねじ４１ｄ，４１ｄによって固定されることで全体として一体で回転するようになっている。 The rotation axis L2 of the rotor 42 is arranged eccentrically by a predetermined eccentric amount E with respect to the rotation axis L1 of the stator 41. The stator 41 has a female thread pitch twice that of the spiral portion 42 a of the rotor 42. Both ends of the stator 41 are rotatably supported in the housing 46 via annular self-lubricating bearings 47 and 48 as slide bearings.
In this example, the stator 41 includes a stator inner cylinder 41a and two stepped stator outer cylinders 41b and 41c formed so as to sandwich the stator inner cylinder 41a from both sides in the axial direction. ing. The stator inner cylinder 41a has an inner periphery made of elastomer that is shrink-fitted inside, and the inner surface of the female screw is formed by the inner periphery. The stator outer cylinders 41b and 41c and the stator inner cylinder 41a are fixed together by set screws 41d and 41d so as to rotate integrally as a whole.

そして、ケーシング３０とハウジング４６とには、相互が対向する側の内面に、凹の段部３０ｄ、４６ｄがそれぞれ形成されている。さらに、ステータ４１の外周面には、各ステータ外筒４１ｂ，４１ｃによって凸の段部４１ｔが形成されており、各ステータ外筒４１ｂ，４１ｃに対して、その凸の段部４１ｔの両端部に自己潤滑軸受４７、４８が当接されつつ外嵌され、ケーシング３０とハウジング４６とをヘルールクランプ４３によって組み付けることでケーシング３０とハウジング４６相互の内面に形成された凹の段部３０ｄ、４６ｄの内側面が自己潤滑軸受４７、４８の軸方向への移動を拘束しつつ、ステータ４１を回転自在に支持するように構成されている。 The casing 30 and the housing 46 are respectively provided with recessed step portions 30d and 46d on the inner surfaces facing each other. Further, a convex step portion 41t is formed by the stator outer cylinders 41b and 41c on the outer peripheral surface of the stator 41, and the stator outer cylinders 41b and 41c are provided at both ends of the convex step portion 41t. The self-lubricating bearings 47 and 48 are fitted outside while being in contact with each other, and the casing 30 and the housing 46 are assembled by the ferrule clamp 43 so that the insides of the recessed step portions 30d and 46d formed on the inner surfaces of the casing 30 and the housing 46 can be obtained. The side surface is configured to rotatably support the stator 41 while restricting the movement of the self-lubricating bearings 47 and 48 in the axial direction.

このような構成の一軸偏心ねじポンプ１は、オペレータにより操作パネル６からの起動操作がなされると、後述するコントローラ５（制御部に対応）の制御下で電動モータ２が駆動され、電動モータ２の回転力によって駆動軸８が一体で回転し、この駆動軸８に直接接続されたロータ４２が回転する。そして、ねじポンプ部４０は、ロータ４２がその回転軸線Ｌ２を中心として回転し、ロータ４２の螺旋部４２ａの動きに伴ってステータ４１もその回転軸線Ｌ１を中心としてロータ４２の回転と同期してロータ４２の二分の一の回転数で従動回転することにより、圧送流体を吸込口１２から吸込み側１４を介して吐出口１６に向けて圧送するようになっている。 In the uniaxial eccentric screw pump 1 having such a configuration, when the operator performs a starting operation from the operation panel 6, the electric motor 2 is driven under the control of a controller 5 (corresponding to a control unit) to be described later. The drive shaft 8 rotates integrally with the rotational force of the rotor, and the rotor 42 directly connected to the drive shaft 8 rotates. In the screw pump unit 40, the rotor 42 rotates about the rotation axis L 2, and the stator 41 also synchronizes with the rotation of the rotor 42 about the rotation axis L 1 as the spiral portion 42 a of the rotor 42 moves. The rotor 42 is driven to rotate at half the rotational speed, so that the pumping fluid is pumped from the suction port 12 toward the discharge port 16 via the suction side 14.

ここで、この一軸偏心ねじポンプ１は、電動モータ２の回転角度であるモータ回転角度θを測定可能な、例えば、レゾルバやロータリエンコーダ等から構成されるモータ回転角度センサ３が電動モータ２に付設されている。モータ回転角度センサ３によって検出したモータ回転角度θは、コントローラ５に入力される。
コントローラ５は、コンピュータを含む制御装置であり、操作パネル６を介したオペレータによる起動操作および停止操作に応じて、本発明に係る運転制御処理を実行し、操作内容に対応する運転動作が実施されるように電動モータ２を駆動制御するようになっている。 Here, the uniaxial eccentric screw pump 1 is provided with a motor rotation angle sensor 3 that can measure a motor rotation angle θ, which is a rotation angle of the electric motor 2, for example, a resolver, a rotary encoder, or the like. Has been. The motor rotation angle θ detected by the motor rotation angle sensor 3 is input to the controller 5.
The controller 5 is a control device including a computer, and executes the operation control processing according to the present invention in accordance with the start operation and stop operation by the operator via the operation panel 6, and the operation operation corresponding to the operation content is performed. Thus, the electric motor 2 is driven and controlled.

このコントローラ５は、図２に示すように、制御演算装置５１と、モータ駆動回路５２とを備えている。
制御演算装置５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、Ｉ／Ｆ回路、バス等を備えるコンピュータシステムを備えている。制御演算装置５１は、運転制御処理を実行すると、入力されたモータ回転角度θから、モータ回転角速度ω、モータ回転角加速度αを演算し、これら演算結果と入力されたモータ回転角度θとに基づき、電動モータ２を駆動制御するための指令値を演算する。制御演算装置５１は、演算した指令値をモータ駆動回路５２に出力する。 As shown in FIG. 2, the controller 5 includes a control arithmetic device 51 and a motor drive circuit 52.
The control arithmetic unit 51 includes a computer system including a central processing unit (CPU), a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), an I / F circuit, a bus, and the like. When the operation control process is executed, the control calculation device 51 calculates the motor rotation angular velocity ω and the motor rotation angular acceleration α from the input motor rotation angle θ, and based on these calculation results and the input motor rotation angle θ. Then, a command value for driving and controlling the electric motor 2 is calculated. The control arithmetic device 51 outputs the calculated command value to the motor drive circuit 52.

モータ駆動回路５２は、図示しないゲート駆動回路及びインバータ回路を含んで構成されている。モータ駆動回路５２は、制御演算装置５１から入力される指令値（例えば、電圧指令値）に基づきゲート駆動回路を駆動して、例えば、ＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号によってインバータ回路を駆動して電動モータ２に駆動電圧を印加する。
ここで、第１実施形態のコントローラ５は、運転制御処理として、電動モータ２を起動運転すると共に定常運転する起動運転制御処理、及び電動モータ２の運転を停止する停止運転制御処理を実行するように構成されている。 The motor drive circuit 52 includes a gate drive circuit and an inverter circuit (not shown). The motor drive circuit 52 drives the gate drive circuit based on the command value (for example, voltage command value) input from the control arithmetic unit 51, generates, for example, a PWM signal, and drives the inverter circuit by this PWM signal. Then, a drive voltage is applied to the electric motor 2.
Here, the controller 5 according to the first embodiment performs, as the operation control processing, a start operation control processing for starting the electric motor 2 and a steady operation, and a stop operation control processing for stopping the operation of the electric motor 2. It is configured.

起動運転制御処理は、一軸偏心ねじポンプ１を起動時の過大な起動トルクの原因となるロータ４２とステータ４１の接触面の吸着を解放するための運転動作である振動運転を行うための電動モータ２の駆動制御処理（以下「振動運転制御処理」と記載する場合がある）となる。加えて、起動運転制御処理は、振動運転の後に続けて一軸偏心ねじポンプ１の定常運転を行うための電動モータ２の駆動制御処理（以下、「定常運転制御処理」と記載する場合がある）となる。
具体的に、第１実施形態の振動運転制御処理は、一軸偏心ねじポンプ１の定常運転の起動前に、逆転方向に回転時のモータ回転角度変位が正転方向に回転時のモータ回転角度変位よりも微小量大きな所定角度変位となるように、ロータ４２の正回転及び逆回転を交互に短時間で繰り返すように電動モータ２を駆動制御する処理となる。 The starting operation control process is an electric motor for performing an oscillating operation that is an operating operation for releasing the adsorption of the contact surface between the rotor 42 and the stator 41 that causes an excessive starting torque when the uniaxial eccentric screw pump 1 is started. 2 drive control processing (hereinafter sometimes referred to as “vibration operation control processing”). In addition, the start-up operation control process is a drive control process of the electric motor 2 for performing the steady operation of the uniaxial eccentric screw pump 1 following the vibration operation (hereinafter, sometimes referred to as “steady operation control process”). It becomes.
Specifically, the vibration operation control process of the first embodiment is performed before the start of steady operation of the uniaxial eccentric screw pump 1, the motor rotation angle displacement when rotating in the reverse direction is the motor rotation angle displacement when rotating in the normal direction. In this process, the electric motor 2 is driven and controlled so that the forward rotation and the reverse rotation of the rotor 42 are alternately repeated in a short time so as to be a predetermined angular displacement larger than the predetermined amount.

なお、第１実施形態おいて、振動運転制御処理は、例えば、正回転→逆回転の１往復を１回として、この往復運動を予め設定した設定回数Ｘだけ繰り返す処理となる。これにより、振動運転を、必ず逆回転で終了するようにしている。
また、第１実施形態では、振動運転時においてモータの出力トルクである運転トルクに制限を設けており、コントローラ５は、運転トルクが予め設定したトルク制限値（例えば、設計許容値である定格トルク値）を超えないように、電動モータ２を駆動制御するように構成されている。 In the first embodiment, the vibration operation control process is, for example, a process in which one reciprocation of normal rotation → reverse rotation is set as one and this reciprocation is repeated for a preset number of times X. As a result, the vibration operation is always ended by reverse rotation.
Further, in the first embodiment, a limit is set for the operation torque that is the output torque of the motor during vibration operation, and the controller 5 sets a torque limit value (for example, a rated torque that is a design allowable value) that the operation torque is set in advance. The electric motor 2 is drive-controlled so as not to exceed (value).

具体的に、第１実施形態の制御演算装置５１は、演算した指令値がトルク制限値を超える運転トルクを発生させるような値のときに、その指令値を事前に補正して、電動モータ２に対して、トルク制限値を超える運転トルクが発生するような過大な電流を流さないようにしている。
これにより、振動運転時において、運転トルクは逆転方向に上昇するが、ロータ４２とステータ４１との接触面の吸着が解けるまで運転トルクがトルク制限値を超えないようになっている。 Specifically, the control arithmetic unit 51 of the first embodiment corrects the command value in advance when the calculated command value is a value that generates an operating torque exceeding the torque limit value, and the electric motor 2 On the other hand, an excessive current that generates an operating torque exceeding the torque limit value is prevented from flowing.
As a result, during the vibration operation, the operation torque increases in the reverse direction, but the operation torque does not exceed the torque limit value until the contact surface between the rotor 42 and the stator 41 is released.

また、第１実施形態の定常運転制御処理は、振動運転終了時のロータ４２を逆転方向に回転後のタイミングで、ロータ４２を予め設定された第１回転角速度ωｓｒで正転方向に定速回転するように電動モータ２を駆動制御する処理となる。このとき、第１回転角速度ωｓｒまでは予め設定された第１回転角加速度αｓｒで加速するように制御する。
一方、停止運転制御処理は、電動モータ２の停止前の回転方向とは逆転方向に、定常運転時よりも低角加速度且つ低角速度で所定角度だけロータ４２を回転させて運転を停止するように電動モータ２を駆動制御する処理となる。 In the steady operation control process of the first embodiment, the rotor 42 is rotated at a constant speed in the forward rotation direction at the preset first rotation angular velocity ωsr at the timing after the rotor 42 is rotated in the reverse rotation direction at the end of the vibration operation. Thus, the electric motor 2 is driven and controlled. At this time, control is performed so as to accelerate up to the first rotational angular velocity ωsr at the preset first rotational angular acceleration αsr.
On the other hand, in the stop operation control process, the operation is stopped by rotating the rotor 42 by a predetermined angle at a lower angular acceleration and a lower angular speed in the direction opposite to the rotation direction before stopping the electric motor 2 than in the steady operation. This is a process for controlling the driving of the electric motor 2.

（運転制御処理）
次に、図３に基づき、コントローラ５で実行される運転制御処理の処理手順について説明する。ここで、運転制御処理は、予め設定した周期で繰り返し実行される処理である。
コントローラ５で運転制御処理が実行されると、図３に示すように、まず、ステップＳ１００に移行する。
ステップＳ１００では、一軸偏心ねじポンプ１が起動段階か否かを判定し、起動段階であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０２に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１０４に移行する。
この判定処理は、操作パネル６を介したオペレータの起動操作による起動指示が入力されたか否かを監視し、起動指示が入力されていれば起動段階であると判定し、起動指示が入力されていなければ起動段階ではないと判定する処理である。 (Operation control processing)
Next, based on FIG. 3, the process procedure of the operation control process performed by the controller 5 is demonstrated. Here, the operation control process is a process repeatedly executed at a preset cycle.
When the operation control process is executed by the controller 5, first, the process proceeds to step S100 as shown in FIG.
In step S100, it is determined whether or not the uniaxial eccentric screw pump 1 is in the starting stage. If it is determined that the uniaxial eccentric screw pump 1 is in the starting stage (Yes), the process proceeds to step S102. The process proceeds to S104.
In this determination process, it is monitored whether or not an activation instruction by an operator's activation operation via the operation panel 6 is input, and if the activation instruction is input, it is determined that it is in the activation stage, and the activation instruction is input. Otherwise, it is a process of determining that it is not in the startup stage.

ステップＳ１０２に移行した場合は、起動運転制御処理を実行し、一軸偏心ねじポンプ１を振動運転してから定常運転して、一連の処理を終了する。なお、起動運転制御処理の処理手順の詳細については後述する。
ここで、制御演算装置５１は、起動運転制御処理における振動運転制御処理の開始時に、定常運転中であることを示す定常運転フラグを設定するようになっている。この定常運転フラグは、例えば「１」に設定されているときに定常運転中であることを示し、例えば「０」に設定されているときに定常運転中ではないことを示すフラグである。なお、振動運転制御処理の開始時ではなく、定常運転制御処理の開始時に定常運転フラグを設定する構成としてもよい。 When it transfers to step S102, a starting driving | operation control process is performed, the uniaxial eccentric screw pump 1 is oscillated, then it is steadily operated, and a series of processing is terminated. Details of the startup operation control process will be described later.
Here, the control arithmetic unit 51 sets a steady operation flag indicating that the steady operation is in progress at the start of the vibration operation control process in the startup operation control process. The steady operation flag is a flag indicating that the steady operation is being performed, for example, when set to “1”, and indicating that the steady operation is not being performed, for example, when being set to “0”. Note that the steady operation flag may be set not at the start of the vibration operation control process but at the start of the steady operation control process.

一方、ステップＳ１００において、起動段階ではないと判定してステップＳ１０４に移行した場合は、一軸偏心ねじポンプ１が停止段階か否かを判定する。そして、停止段階であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０６に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１０８に移行する。
この判定処理は、操作パネル６を介したオペレータの停止操作による停止指示が入力されたか否かを監視し、停止指示が入力されていれば停止段階であると判定し、停止指示が入力されていなければ停止段階ではないと判定する処理である。なお、オペレータが運転時間を設定して、運転時間の運転が終了した時に自動で停止する構成としてもよい。この場合は、停止指示がプログラムによって自動で入力される。 On the other hand, if it is determined in step S100 that it is not the start stage and the process proceeds to step S104, it is determined whether or not the uniaxial eccentric screw pump 1 is in the stop stage. And when it determines with it being a stop stage (Yes), it transfers to step S106, and when it determines with it not being (No), it transfers to step S108.
This determination process monitors whether or not a stop instruction by an operator's stop operation via the operation panel 6 has been input. If a stop instruction has been input, it is determined that it is in the stop stage, and the stop instruction has been input. Otherwise, it is a process for determining that it is not a stop stage. In addition, it is good also as a structure which stops automatically, when an operator sets operation time and the driving | running of operation time is complete | finished. In this case, a stop instruction is automatically input by the program.

ステップＳ１０６に移行した場合は、停止運転制御処理を実行し、一軸偏心ねじポンプ１の運転を停止して、一連の処理を終了する。
この停止運転制御処理は、例えば、運転停止前の回転方向とは逆転方向に、定常運転時よりも低角加速度且つ低角速度で所定角度だけロータ４２を回転させて運転を停止する処理である。なお、停止運転制御処理時の所定角度としては、５〜２０°程度が好ましい。例えば、逆転方向への回転制御は、角加速度が、５０〜２００π［ｒａｄ／ｓ^２］、最大トルクが定格トルクの４５〜６５％、角速度が、ロータ回転数で１００［ｍｉｎ^−１］以下となるように制御する。 When it transfers to step S106, a stop driving | operation control process is performed, the driving | operation of the uniaxial eccentric screw pump 1 is stopped, and a series of processes are complete | finished.
This stop operation control process is, for example, a process of stopping the operation by rotating the rotor 42 by a predetermined angle at a lower angular acceleration and a lower angular velocity in the direction opposite to the rotation direction before the operation stop than in the steady operation. In addition, as a predetermined angle at the time of a stop driving | operation control process, about 5-20 degrees is preferable. For example, in the rotation control in the reverse rotation direction, the angular acceleration is 50 to 200π [rad / s ² ], the maximum torque is 45 to 65% of the rated torque, and the angular velocity is 100 [min ⁻¹ ] or less in terms of the rotor rotational speed. Control to be.

なお、制御演算装置５１は、停止運転制御処理の開始時に、定常運転フラグを、定常運転中ではないことを示す値（例えば０）に変更する。
また、ステップＳ１０４において停止段階ではないと判定してステップＳ１０８に移行した場合は、一軸偏心ねじポンプ１が定常運転中か否かを判定し、定常運転中であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１１０に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、一連の処理を終了する。
この判定処理は、定常運転フラグの値に基づき行い、定常運転フラグが定常運転中を示す値であった場合は定常運転中であると判定し、定常運転中ではないことを示す値であった場合は定常運転中ではない（運転停止中である）と判定する処理となる。
ステップＳ１１０では、定常運転制御処理を継続して、一連の処理を終了する。 The control arithmetic device 51 changes the steady operation flag to a value (for example, 0) indicating that the steady operation is not being performed at the start of the stop operation control process.
If it is determined in step S104 that it is not in the stop stage and the process proceeds to step S108, it is determined whether or not the uniaxial eccentric screw pump 1 is in steady operation, and if it is determined that it is in steady operation (Yes). If the process proceeds to step S110 and it is determined that this is not the case (No), the series of processing ends.
This determination processing is performed based on the value of the steady operation flag. When the steady operation flag is a value indicating that the steady operation is being performed, it is determined that the steady operation is being performed, and the value indicating that the steady operation is not being performed. In this case, it is determined that the vehicle is not in steady operation (operation is stopped).
In step S110, the steady operation control process is continued and the series of processes is terminated.

（起動運転制御処理）
次に、図４に基づき、ステップＳ１０２で実行される起動運転制御処理の処理手順について説明する。
ステップＳ１０２において、起動運転制御処理が実行されると、図４に示すように、まず、ステップＳ２００に移行する。
ステップＳ２００では、正転と逆転の往復回数を計数するための変数ｉに０を代入して、ステップＳ２０２に移行する。 (Startup operation control processing)
Next, based on FIG. 4, the process procedure of the starting operation control process performed at step S102 is demonstrated.
When the start-up operation control process is executed in step S102, first, the process proceeds to step S200 as shown in FIG.
In step S200, 0 is substituted into a variable i for counting the number of forward and reverse reciprocations, and the process proceeds to step S202.

ステップＳ２０２では、正転方向への回転制御処理を実施して、ロータ４２を正転方向に所定角度だけ回転駆動して、ステップＳ２０４に移行する。
この正転方向への回転制御処理は、予め設定された正転時の角度変位Δθｐ、第２回転角加速度αｓ及び第２回転角速度ωｓと、モータ回転角度センサ３から得られるモータ回転角度θと、このモータ回転角度θから演算したモータ回転角速度ω及びモータ回転角加速度αとに基づき実行される処理となる。
具体的に、制御演算装置５１は、現在のモータ回転角度θの位置から正転方向に角度変位Δθｐだけ変位した位置（θ＋Δθｐ）を目標位置θｓｐとして、この目標位置θｓｐまで、第２回転角速度ωｓで電動モータ２を回転駆動させるための指令値の演算を行う。このとき、現在のモータ回転角速度ωから第２回転角速度ωｓまで第２回転角加速度αｓで加速するように指令値を演算する。そして、演算した指令値（指令信号）をモータ駆動回路５２に入力する。 In step S202, a rotation control process in the forward rotation direction is performed, and the rotor 42 is rotationally driven in the forward rotation direction by a predetermined angle, and the process proceeds to step S204.
The rotation control processing in the forward direction includes the preset angular displacement Δθp, the second rotational angular acceleration αs, the second rotational angular velocity ωs, and the motor rotational angle θ obtained from the motor rotational angle sensor 3. The processing is executed based on the motor rotational angular velocity ω and the motor rotational angular acceleration α calculated from the motor rotational angle θ.
Specifically, the control arithmetic unit 51 sets the position (θ + Δθp) displaced by the angular displacement Δθp in the forward rotation direction from the current position of the motor rotation angle θ as the target position θsp, and reaches the second rotation angular velocity ωs up to the target position θsp. The command value for rotationally driving the electric motor 2 is calculated. At this time, the command value is calculated so as to accelerate at the second rotational angular acceleration αs from the current motor rotational angular velocity ω to the second rotational angular velocity ωs. Then, the calculated command value (command signal) is input to the motor drive circuit 52.

これにより、モータ駆動回路５２によって、電動モータ２に駆動電圧が印加され、電動モータ２が回転駆動し、駆動軸８に直接接続されたロータ４２が目標位置まで第２回転角速度ωｓで正転方向に回転する。
ステップＳ２０４では、逆転方向への回転制御処理を実施して、ロータ４２を逆転方向に回転駆動して、ステップＳ２０６に移行する。
この逆転方向への回転制御処理は、予め設定された逆転時の角度変位Δθｎ（Δθｎ＞Δθｐ）、第２回転角加速度αｓ及び第２回転角速度ωｓと、モータ回転角度センサ３から得られるモータ回転角度θと、このモータ回転角度θから演算したモータ回転角速度ω及びモータ回転角加速度αとに基づき実行される処理となる。 As a result, a drive voltage is applied to the electric motor 2 by the motor drive circuit 52, the electric motor 2 is rotationally driven, and the rotor 42 directly connected to the drive shaft 8 reaches the target position in the normal rotation direction at the second rotational angular velocity ωs. Rotate to.
In step S204, a rotation control process in the reverse direction is performed, the rotor 42 is rotationally driven in the reverse direction, and the process proceeds to step S206.
The rotation control process in the reverse rotation direction includes the preset angular displacement Δθn (Δθn> Δθp), the second rotation angular acceleration αs, the second rotation angular velocity ωs, and the motor rotation obtained from the motor rotation angle sensor 3. The process is executed based on the angle θ, the motor rotation angular velocity ω and the motor rotation angular acceleration α calculated from the motor rotation angle θ.

具体的に、制御演算装置５１は、上記正転時と同様に、現在のモータ回転角度θの位置から逆転方向に角度変位Δθｎだけ変位した位置（θ−Δθｎ）を目標位置θｓｐとして、この目標位置θｓｎまで、第２回転角速度ωｓで電動モータ２を回転駆動させるための指令値の演算を行う。このとき、現在のモータ回転角速度ωから第２回転角速度ωｓまで第２回転角加速度αｓで加速するように指令値を演算する。そして、演算した指令値をモータ駆動回路５２に入力する。
これにより、モータ駆動回路５２によって、電動モータ２に駆動電圧が印加され、電動モータ２が回転駆動し、駆動軸８に直接接続されたロータ４２が目標位置まで第２回転角速度ωｓで逆転方向に回転する。このとき、「Δθｎ＞Δθｐ」であるため、ロータ４２は、逆転運転の開始時の位置よりも逆転方向に「Δθ＝｜Δθｎ−Δθｐ｜」だけ回転した状態となる。そして、ステータ４１がエラストマー製の内周部を有することから、ロータ４２がステータ４１の内周部に対して逆転方向に押しつけられることによって、内周部を構成するエラストマーが弾性変形し正転方向への反発力が発生する。 Specifically, as in the case of forward rotation, the control arithmetic unit 51 sets the position (θ−Δθn) displaced by the angular displacement Δθn in the reverse direction from the current motor rotation angle θ as the target position θsp. The command value for rotating the electric motor 2 at the second rotational angular velocity ωs is calculated up to the position θsn. At this time, the command value is calculated so as to accelerate at the second rotational angular acceleration αs from the current motor rotational angular velocity ω to the second rotational angular velocity ωs. Then, the calculated command value is input to the motor drive circuit 52.
Thus, a drive voltage is applied to the electric motor 2 by the motor drive circuit 52, the electric motor 2 is rotationally driven, and the rotor 42 directly connected to the drive shaft 8 is rotated in the reverse direction at the second rotational angular velocity ωs to the target position. Rotate. At this time, since “Δθn> Δθp”, the rotor 42 is rotated by “Δθ = | Δθn−Δθp |” in the reverse rotation direction from the position at the start of the reverse rotation operation. Since the stator 41 has an inner peripheral portion made of elastomer, when the rotor 42 is pressed against the inner peripheral portion of the stator 41 in the reverse rotation direction, the elastomer constituting the inner peripheral portion is elastically deformed and the normal rotation direction. A repulsive force is generated.

ステップＳ２０６では、現在の変数ｉの値に１を加算した値を変数ｉに代入して、ステップＳ２０８に移行する。
ステップＳ２０８では、変数ｉの値が設定回数Ｘと一致したか否かを判定し、一致したと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２１０に移行し、そうでないと判定した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２０２に移行する。
即ち、角度変位Δθｐの正転→角度変位Δθｎの逆転の往復運動の回数が、予め設定した設定回数Ｘとなるまで、ステップＳ２０２〜Ｓ２０８の処理を繰り返し行う。これによって、電動モータ２を振動運転して、ロータ４２とステータ４１との接触面の吸着を解放する。
ステップＳ２１０に移行した場合は、定常運転制御処理を実行して、一軸偏心ねじポンプ１を定常運転して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
この定常運転制御処理は、振動運転の最後の逆転方向への回転後に引き続いて行われる処理であり、電動モータ２を、予め設定された第１回転角加速度αｓｒで予め設定された第１回転角速度ωｓｒまで正転方向に加速し、以降は第１回転角速度ωｓｒを維持したまま定速回転させる処理となる。 In step S206, a value obtained by adding 1 to the current value of variable i is substituted into variable i, and the process proceeds to step S208.
In step S208, it is determined whether or not the value of the variable i matches the set number of times X. If it is determined that the value matches (Yes), the process proceeds to step S210, and if not (No), The process proceeds to step S202.
That is, the processes in steps S202 to S208 are repeated until the number of reciprocating motions of forward rotation of the angular displacement Δθp and reverse rotation of the angular displacement Δθn reaches a preset number of times X. Thereby, the electric motor 2 is vibrated and the adsorption of the contact surface between the rotor 42 and the stator 41 is released.
When the process proceeds to step S210, the steady operation control process is executed, the uniaxial eccentric screw pump 1 is normally operated, the series of processes is terminated, and the original process is restored.
The steady operation control process is a process that is performed after the last rotation in the reverse rotation direction of the vibration operation, and the electric motor 2 is set to a first rotation angular velocity that is set in advance at a preset first rotation angular acceleration αsr. Acceleration in the forward direction is performed up to ωsr, and thereafter, processing is performed to rotate at a constant speed while maintaining the first rotational angular velocity ωsr.

（動作）
以下、第１実施形態の一軸偏心ねじポンプ１の動作を説明する。
いま、ロータ４２とステータ４１との接触面が吸着している状態で一軸偏心ねじポンプ１が運転を停止しているとする。この状態で、オペレータが操作パネル６を介して起動操作を行いコントローラ５に起動指示が入力されると、コントローラ５において、起動運転制御処理が実行される。
即ち、制御演算装置５１は、定常運転フラグを「１」に設定し、正転時の角度変位Δθｐ、逆転時の角度変位Δθｎ、第２回転角加速度αｓ、第２回転角速度ωｓ及びモータ回転角度センサ３から得られるモータ回転角度θに基づき振動運転制御処理を実行する。 (Operation)
Hereinafter, the operation of the uniaxial eccentric screw pump 1 of the first embodiment will be described.
Now, it is assumed that the operation of the uniaxial eccentric screw pump 1 is stopped while the contact surface between the rotor 42 and the stator 41 is adsorbed. In this state, when the operator performs a start operation via the operation panel 6 and a start instruction is input to the controller 5, the start operation control process is executed in the controller 5.
That is, the control arithmetic unit 51 sets the steady operation flag to “1”, the angular displacement Δθp during forward rotation, the angular displacement Δθn during reverse rotation, the second rotational angular acceleration αs, the second rotational angular velocity ωs, and the motor rotational angle. Based on the motor rotation angle θ obtained from the sensor 3, the vibration operation control process is executed.

制御演算装置５１は、まず、正転方向の回転制御処理を実施して、ロータ４２を、現在の停止状態から第２回転角速度ωｓまで第２回転角加速度αｓで正転方向に加速すると共に、加速後は第２回転角速度ωｓを維持して正転方向に回転し、その後、逆転方向に第２回転角加速度αｓで減速して目標位置θｓｐ（θ＋Δθｐ）で停止させるための指令値を予め設定した制御周期で順次演算する。そして、演算した指令値を順次モータ駆動回路５２に出力する。
これにより、モータ駆動回路５２によって電動モータ２が駆動制御され、ロータ４２が、第２回転角加速度αｓで第２回転角速度ωｓまで加速しながら正転方向への回転を開始し、加速後は第２回転角速度ωｓを維持した状態で目標位置θｓｐに向けて正転方向に回転する。その後、目標位置θｓｐの手前で逆転方向に第２回転角加速度αｓで減速して目標位置θｓｐで停止する。 First, the control calculation device 51 performs rotation control processing in the forward rotation direction to accelerate the rotor 42 in the forward rotation direction at the second rotation angular acceleration αs from the current stop state to the second rotation angular velocity ωs. After acceleration, a command value is set in advance to maintain the second rotational angular velocity ωs and rotate in the forward direction, then decelerate in the reverse direction with the second rotational angular acceleration αs and stop at the target position θsp (θ + Δθp). The calculation is performed sequentially in the control cycle. Then, the calculated command values are sequentially output to the motor drive circuit 52.
Thus, the electric motor 2 is driven and controlled by the motor drive circuit 52, and the rotor 42 starts to rotate in the forward rotation direction while accelerating to the second rotation angular velocity ωs with the second rotation angular acceleration αs. While maintaining the two rotational angular velocities ωs, it rotates in the forward direction toward the target position θsp. Thereafter, the vehicle decelerates at the second rotational angular acceleration αs in the reverse direction before the target position θsp and stops at the target position θsp.

引き続き、制御演算装置５１は、逆転方向の回転制御処理を実施して、ロータ４２を、停止状態から第２回転角速度ωｓまで第２回転角加速度αｓで逆転方向に加速すると共に、加速後は第２回転角速度ωｓを維持して逆転方向に回転し、その後、正転方向に第２回転角加速度αｓで減速して目標位置θｓｎ（θｓｐ−Δθｎ）で停止させるための指令値を予め設定した制御周期で順次演算する。そして、演算した指令値を順次モータ駆動回路５２に出力する。
これにより、モータ駆動回路５２によって電動モータ２が駆動制御され、ロータ４２が、第２回転角加速度αｓで第２回転角速度ωｓまで加速しながら逆転方向への回転を開始し、加速後は第２回転角速度ωｓを維持した状態で目標位置θｓｎに向けて逆転方向に回転する。その後、目標位置θｓｎの手前で正転方向に第２回転角加速度αｓで減速して目標位置θｓｎで停止する。 Subsequently, the control arithmetic unit 51 performs the rotation control process in the reverse rotation direction to accelerate the rotor 42 in the reverse rotation direction with the second rotation angular acceleration αs from the stopped state to the second rotation angular velocity ωs, and after the acceleration, Control in which a command value is set in advance to rotate in the reverse direction while maintaining the two rotational angular velocities ωs, and then decelerate in the forward direction with the second rotational angular acceleration αs and stop at the target position θsn (θsp−Δθn). Sequentially calculate in cycles. Then, the calculated command values are sequentially output to the motor drive circuit 52.
As a result, the electric motor 2 is driven and controlled by the motor drive circuit 52, and the rotor 42 starts rotating in the reverse direction while accelerating to the second rotational angular velocity ωs at the second rotational angular acceleration αs. While maintaining the rotational angular velocity ωs, the motor rotates in the reverse direction toward the target position θsn. Thereafter, the vehicle decelerates at the second rotational angular acceleration αs in the forward rotation direction before the target position θsn and stops at the target position θsn.

上記した正転と逆転の回転制御処理を設定回数Ｘ回繰り返し行うことで一軸偏心ねじポンプ１を振動運転する。なお、振動運転時は、運転トルクがトルク制限値以下に制限されるため、トルク制限値の範囲内で振動運転が行われる。
また、「Δθｎ＞Δθｐ」の関係から、振動運転の終了時にロータ４２は、振動運転の開始位置から「Ｘ×（Δθｎ−Δθｐ）」だけ逆転方向に回転した状態となる。
この振動運転によって、ロータ４２とステータ４１との接触面の吸着を逆転方向に正逆運転が進む方向で剥がしつつ、吸着が剥がれたロータ４２とステータ４１との接触面に吸込み側１４の液が徐々に浸透することで吸着が解放される。 The uniaxial eccentric screw pump 1 is oscillated by repeating the above-described forward and reverse rotation control processes X times the set number of times. Note that, during the vibration operation, the operation torque is limited to a torque limit value or less, so the vibration operation is performed within the range of the torque limit value.
Further, from the relationship of “Δθn> Δθp”, at the end of the vibration operation, the rotor 42 is rotated in the reverse direction by “X × (Δθn−Δθp)” from the start position of the vibration operation.
By this vibration operation, the suction of the contact surface between the rotor 42 and the stator 41 is peeled off in the reverse direction in the forward / reverse operation direction, and the liquid on the suction side 14 is applied to the contact surface between the rotor 42 and the stator 41 where the suction is peeled off. Adsorption is released by gradually penetrating.

引き続き、制御演算装置５１は、振動運転の最後の逆転方向への回転運動後のタイミングで定常運転制御処理を実施して、ロータ４２を、現在の停止状態から第１回転角速度ωｓｒまで第１回転角加速度αｓｒで加速し、加速後は第１回転角速度ωｓｒで定速回転する定常運転を行うための指令値を予め設定した制御周期で順次演算する。そして、演算した指令値を順次モータ駆動回路５２に出力する。
これにより、モータ駆動回路５２によって電動モータ２が駆動制御され、ロータ４２が、第１回転角加速度αｓｒで第１回転角速度ωｓｒまで加速しながら正転方向への回転を開始し、加速後は第１回転角速度ωｓｒを維持した状態で正転方向に定速回転する。
このとき、定常運転起動時の加速段階において、ステータ４１の内周部の正転方向への反発力を利用することができるため定常運転を起動時の正転方向の運転トルクを小さくすることが可能となる。
この定常運転によって、ロータ４２が定速で回転し、ステータ４１がロータ４２の回転と同期してロータ４２の二分の一の回転数で従動回転することにより、圧送流体を吸込口１２から吐出口１６に向けて定量圧送する。 Subsequently, the control arithmetic unit 51 performs the steady operation control process at the timing after the rotational motion in the last reverse rotation direction of the vibration operation, and rotates the rotor 42 in the first rotation from the current stop state to the first rotation angular velocity ωsr. A command value for performing steady operation that accelerates at an angular acceleration αsr and rotates at a constant speed at a first rotational angular velocity ωsr after acceleration is sequentially calculated in a preset control cycle. Then, the calculated command values are sequentially output to the motor drive circuit 52.
Thus, the electric motor 2 is driven and controlled by the motor drive circuit 52, and the rotor 42 starts rotating in the forward rotation direction while accelerating to the first rotation angular velocity ωsr at the first rotation angular acceleration αsr. The motor rotates at a constant speed in the forward rotation direction while maintaining one rotation angular velocity ωsr.
At this time, since the repulsive force in the normal rotation direction of the inner peripheral portion of the stator 41 can be used in the acceleration stage at the time of starting the normal operation, the operation torque in the normal rotation direction at the time of starting the normal operation can be reduced. It becomes possible.
By this steady operation, the rotor 42 rotates at a constant speed, and the stator 41 is driven to rotate at a half rotation speed of the rotor 42 in synchronization with the rotation of the rotor 42, whereby the pumped fluid is discharged from the suction port 12 to the discharge port. Quantitatively pump toward 16.

（第１実施形態の効果）
（１）第１実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ１は、雌ねじ状の内面を有する回転可能に支持された筒形状のステータ４１と、ステータ４１に内挿された雄ねじ状の螺旋部を有するロータ４２とを備え、ロータ４２はその回転軸線がステータ４１の回転軸線に対して偏心するように配置され、ロータ４２の回転力でステータ４１をロータ４２の二分の一の回転数で追従回転させる一軸偏心ねじポンプであって、ロータ４２に回転力を付与する電動モータ２と、電動モータ２を駆動制御するコントローラ５と、を備える。 (Effect of 1st Embodiment)
(1) A uniaxial eccentric screw pump 1 according to the first embodiment is a rotor having a cylindrically shaped stator 41 having a female screw-like inner surface and rotatably supported, and a male screw-like spiral portion inserted in the stator 41. 42, and the rotor 42 is arranged such that its rotational axis is eccentric with respect to the rotational axis of the stator 41, and the stator 41 is rotated by the rotational force of the rotor 42 so that the stator 41 follows and rotates at half the rotational speed of the rotor 42. The eccentric screw pump includes an electric motor 2 that applies a rotational force to the rotor 42 and a controller 5 that drives and controls the electric motor 2.

コントローラ５は、一軸偏心ねじポンプ１の起動時に、正転時と逆転時とで逆転時の方が大きい角度変位となるようにロータ４２を正転方向及び逆転方向に交互に繰り返し回転運動させる振動運転を行ってから、正転方向への定速運転である定常運転に移行するように電動モータ２を駆動制御する。
この構成であれば、ロータ４２を正逆回転させながら逆転方向に徐々に回転させてロータ４２とステータ４１の接触面の吸着を剥がしてから、定常運転（正回転）へと移行することが可能となる。
これにより、逆転方向に吸着部を剥がす範囲を徐々に拡大する振動運転によって正転方向への運転トルクの上昇を抑えつつ吸着状態を解放することが可能となり、定常運転を起動時の過大な運転トルクの発生を回避することが可能となる。 When the uniaxial eccentric screw pump 1 is activated, the controller 5 vibrates the rotor 42 repeatedly and alternately in the forward direction and the reverse direction so that the angular displacement is larger in the forward direction and the reverse direction. After the operation, the electric motor 2 is drive-controlled so as to shift to a steady operation that is a constant speed operation in the forward rotation direction.
With this configuration, it is possible to shift to the steady operation (forward rotation) after gradually rotating the rotor 42 in the reverse rotation direction while rotating the rotor 42 in the forward and reverse directions to remove the suction of the contact surface between the rotor 42 and the stator 41. It becomes.
This makes it possible to release the suction state while suppressing an increase in the operating torque in the forward rotation direction by vibration operation that gradually expands the range where the suction part is peeled in the reverse rotation direction, and excessive operation at the start of steady operation It is possible to avoid the generation of torque.

（２）上記コントローラ５は、振動運転の最後の逆転方向への回転運動後のタイミングで定常運転に移行するように電動モータ２を駆動制御する。
この構成であれば、逆転時にロータ４２がステータ４１に押し当てられることによって生じる正転方向への反発力によって、定速運転を起動時の正転方向のトルクを小さくすることが可能となる。 (2) The controller 5 controls the drive of the electric motor 2 so as to shift to the steady operation at the timing after the last rotational movement in the reverse rotation direction of the vibration operation.
With this configuration, it is possible to reduce the torque in the forward rotation direction at the time of starting the constant speed operation by the repulsive force in the forward rotation direction caused by the rotor 42 being pressed against the stator 41 during the reverse rotation.

（３）上記コントローラ５は、電動モータ２の出力トルクである運転トルクが定格トルク値以下に制限されるように電動モータ２を駆動制御する。
この構成であれば、運転トルクが最も大きくなる振動運転において、運転トルクを定格トルク値以下に制限することが可能となるので、起動時の過大な運転トルクの発生をより確実に回避することが可能となる。 (3) The controller 5 controls the drive of the electric motor 2 so that the operation torque, which is the output torque of the electric motor 2, is limited to the rated torque value or less.
With this configuration, it is possible to limit the operating torque to the rated torque value or less in the vibration operation where the operating torque is the largest, so it is possible to more reliably avoid the generation of excessive operating torque at the time of startup. It becomes possible.

（４）上記ステータ４１は、内側にエラストマー製の内周部を有するステータ内筒４１ａと、ステータ内筒４１ａの外側に嵌め込まれる金属製のステータ外筒４１ｂとから構成されている。
この構成であれば、正転時と逆転時とで逆転時の方が大きい角度変位となるように前記ロータを正転方向及び逆転方向に交互に繰り返し回転運動させたときに、逆回転時にロータがエラストマー製の内筒に押し当てられることで内筒が弾性変形し、正回転方向の反発力を生じさせることが可能となる。
これによって、正転時の運転トルクの上昇をより抑えることが可能となり、特に振動運転の最後の逆転方向への回転運動後のタイミングで定常運転へと移行するときの運転トルクの上昇をより抑えることが可能となる。 (4) The stator 41 includes a stator inner cylinder 41a having an inner circumference made of elastomer and a metal stator outer cylinder 41b fitted to the outside of the stator inner cylinder 41a.
With this configuration, when the rotor is rotated repeatedly alternately in the forward rotation direction and the reverse rotation direction so that the angular displacement is larger at the time of reverse rotation at the time of forward rotation and reverse rotation, the rotor at the time of reverse rotation Is pressed against the inner cylinder made of elastomer, the inner cylinder is elastically deformed, and a repulsive force in the positive rotation direction can be generated.
This makes it possible to further suppress the increase in operating torque during forward rotation, and in particular suppress the increase in operating torque when shifting to steady operation at the timing after the rotational movement in the last reverse direction of vibration operation. It becomes possible.

（第１実施形態の実施例１）
以下、上記第１実施形態の一軸偏心ねじポンプ１を用いて、上記第１実施形態の起動運転制御処理を行った場合と行わなかった場合の起動時の運転トルクを比較した実施例１を説明する。
実施例１では、９０℃の温水運転を停止後に吐出側の液を排出した状態で１２時間経過した後に一軸偏心ねじポンプ１を再起動した。
上記起動運転制御処理を行わなかった場合の実施例では、一軸偏心ねじポンプ１を、角加速度２０π［ｒａｄ／ｓ^２］で、回転速度４００［ｍｉｎ^−１］≒角速度１３．３π［ｒａｄ／ｓ］まで正転方向に加速起動し、その後、角速度１３．３π［ｒａｄ／ｓ］の定速での定常運転に移行した。このときの運転トルクと回転速度の時間変化は、図５に示すようになった。 (Example 1 of the first embodiment)
Hereinafter, Example 1 in which the operating torque at the time of start-up when the start-up operation control process of the first embodiment is performed and when the start-up operation control process is not performed is compared using the uniaxial eccentric screw pump 1 of the first embodiment will be described. To do.
In Example 1, the uniaxial eccentric screw pump 1 was restarted after 12 hours had elapsed with the discharge-side liquid discharged after the hot water operation at 90 ° C. was stopped.
In the embodiment in which the start-up operation control process is not performed, the uniaxial eccentric screw pump 1 is rotated at an angular acceleration of 20π [rad / s ² ] and a rotational speed of 400 [min ⁻¹ ] ≈an angular speed of 13.3π [rad / s. ] And started to accelerate in the forward rotation direction, and then shifted to steady operation at a constant speed of angular velocity 13.3π [rad / s]. The changes over time in the operating torque and the rotational speed at this time are as shown in FIG.

図５において、縦軸が運転トルク（％）及び回転数（ｍｉｎ^−１）であり、横軸が時間（ｍｓ）であり、特性線ＳＬ１が運転トルク、特性線ＳＬ２が回転速度を示す。また、一軸偏心ねじポンプ１の許容トルクは１２［Ｎ・ｍ］であり、これを１００％とした（図５中の一点鎖線）。また、図５において、縦軸の符号は、マイナスが正回転方向、プラスが逆回転方向に対応する。
上記起動運転制御処理を行わなかった場合、図５の特性線ＳＬ１に示すように、吸着状態に逆らってロータ４２を一方向に回転させるため、運転トルクが最大で２３［Ｎ・ｍ］にもなり、許容トルクの１９４％にもなった。 In FIG. 5, the vertical axis represents the operating torque (%) and the rotational speed (min ⁻¹ ), the horizontal axis represents the time (ms), the characteristic line SL1 represents the operating torque, and the characteristic line SL2 represents the rotational speed. In addition, the allowable torque of the uniaxial eccentric screw pump 1 is 12 [N · m], which is 100% (the chain line in FIG. 5). In FIG. 5, the sign of the vertical axis corresponds to the forward rotation direction and minus to the reverse rotation direction.
When the start-up operation control process is not performed, as shown by the characteristic line SL1 in FIG. 5, the rotor 42 is rotated in one direction against the attracted state, so the operating torque is as high as 23 [N · m]. It became 194% of allowable torque.

このように、運転後に吐出側の液を抜いた状態から再起動する場合には、ロータ４２とステータ４１との接触面の乾燥により吸着が特に強く、一軸偏心ねじポンプ１の起動時に過大な起動トルクが発生し、場合によってはロータ４２の破断等に繋がる恐れがある。
一方、上記起動運転制御処理を行った場合の実施例では、一軸偏心ねじポンプ１を、角加速度４００π［ｒａｄ／ｓ^２］で、回転速度６００［ｍｉｎ^−１］＝角速度２０π［ｒａｄ／ｓ］まで加速することに加えて、正転方向の角度変位０．２π［ｒａｄ］に対して逆転方向の角度変位０．２４π［ｒａｄ］となるように、正転及び逆転を交互に繰り返す振動運転を行った（約０．７［ｓ］）。そして、振動運転の最後の逆転方向への回転運動後のタイミングで、角加速度４π［ｒａｄ／ｓ^２］で、回転速度６００［ｍｉｎ^−１］＝角速度２０π［ｒａｄ／ｓ］まで加速し、その後、角速度２０π［ｒａｄ／ｓ］の定速での定常運転に移行した。このときの運転トルクと回転速度の時間変化は、図６に示すようになった。 Thus, when restarting from the state where the liquid on the discharge side has been drained after operation, the adsorption is particularly strong due to the drying of the contact surface between the rotor 42 and the stator 41, and excessive startup when the uniaxial eccentric screw pump 1 is started. Torque is generated, and in some cases, the rotor 42 may be broken.
On the other hand, in the embodiment in the case where the start-up operation control process is performed, the uniaxial eccentric screw pump 1 has an angular acceleration of 400π [rad / s ² ] and a rotational speed of 600 [min ⁻¹ ] = angular speed of 20π [rad / s]. In addition to accelerating to a forward rotation, an oscillation operation in which the forward rotation and the reverse rotation are alternately repeated so that the angular displacement in the reverse rotation direction is 0.24π [rad] with respect to the angular displacement 0.2π [rad] in the normal rotation direction. Carried out (about 0.7 [s]). Then, at the timing after the rotational motion in the last reverse direction of the vibration operation, with an angular acceleration of 4π [rad / s ² ], the rotational speed is accelerated to 600 [min ⁻¹ ] = angular speed of 20π [rad / s], and then The operation shifted to a steady operation at a constant speed of angular velocity 20π [rad / s]. The time variation of the operating torque and the rotational speed at this time is as shown in FIG.

図６において、縦軸が電流（Ａｒｍｓ）及び回転速度（ｒｐｍ）であり、横軸が時間（ｍｓ）であり、特性線ＳＬ３が運転トルク（電流値）、特性線ＳＬ４が回転速度である。また、図６において、縦軸の符号は、マイナスが正回転方向、プラスが逆回転方向に対応する。
上記起動運転制御処理を行った場合、図６の特性線ＳＬ３に示すように、逆回転時の最大トルクが６．６［Ｎ・ｍ］（２．０［Ａｒｍｓ］）、正回転時の最大トルクが９．５［Ｎ・ｍ］（２．９［Ａｒｍｓ］）と、いずれも許容トルクである１２［Ｎ・ｍ］以下で吸着状態を解放し、定常運転へと移行することができた。なお、図６の実施例では、トルク制限がかかることなく許容トルク以下での起動となった。即ち、振動運転の時間（振動回数）を管理することで、許容トルク以下での起動は十分可能であり、トルク制限はあくまで保険的な機能となる。 In FIG. 6, the vertical axis represents current (Arms) and the rotational speed (rpm), the horizontal axis represents time (ms), the characteristic line SL3 is the operating torque (current value), and the characteristic line SL4 is the rotational speed. In FIG. 6, the sign of the vertical axis corresponds to the forward rotation direction and minus to the reverse rotation direction.
When the start-up operation control process is performed, the maximum torque during reverse rotation is 6.6 [N · m] (2.0 [Arms]) as indicated by the characteristic line SL3 in FIG. When the torque is 9.5 [N · m] (2.9 [Arms]), the adsorbed state is released when the allowable torque is 12 [N · m] or less. . In the embodiment of FIG. 6, the start-up was performed at an allowable torque or less without any torque limitation. In other words, by managing the time of vibration operation (number of vibrations), it is possible to start sufficiently below the allowable torque, and the torque limit is an insurance function.

（第２実施形態）
第２実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ１００は、図７に示すように、雌ねじ状の内面をもつ固定されたステータ１１２に雄ねじ状のロータ１０３が内装されている。ロータ１０３は、自在継手（ユニバーサルジョイント）１０６を介して駆動軸１０２に連結され、駆動軸１０２は、カップリング１０４を介して電動モータ１０１のシャフト１０１ａに連結されている。ステータ１１２は、内側にエラストマー製の内周部を有するステータ内筒１１２ａと、このステータ内筒１１２ａの外側に嵌め込まれる金属製のステータ外筒１１２ｂとから構成されている。そして、上記雌ねじ状の内面がこの内周部によって形成されている。 (Second Embodiment)
As shown in FIG. 7, the uniaxial eccentric screw pump 100 according to the second embodiment has a male screw-like rotor 103 built in a fixed stator 112 having a female screw-like inner surface. The rotor 103 is connected to the drive shaft 102 via a universal joint (universal joint) 106, and the drive shaft 102 is connected to the shaft 101 a of the electric motor 101 via a coupling 104. The stator 112 includes a stator inner cylinder 112a having an inner periphery made of elastomer and a metal stator outer cylinder 112b fitted to the outside of the stator inner cylinder 112a. The inner surface of the female thread is formed by the inner peripheral portion.

このような構成の一軸偏心ねじポンプ１００は、オペレータにより操作パネル６からの起動操作がなされると、上記第１実施形態の一軸偏心ねじポンプ１と同様に、コントローラ５の制御下で電動モータ１０１が駆動され、電動モータ１０１の回転力によって駆動軸１０２が回転する。この回転により、駆動軸１０２に接続された自在継手１０６が回転することでロータ１０３がステータ１１２の回転軸線を中心として偏心運動（公転運動）することにより、圧送流体を吸込口１１３から吸込み側１１５を介して吐出口１１４に向けて圧送するようになっている。 The uniaxial eccentric screw pump 100 having such a configuration, when activated by the operator from the operation panel 6, is similar to the uniaxial eccentric screw pump 1 of the first embodiment described above, under the control of the controller 5, the electric motor 101. Is driven, and the drive shaft 102 is rotated by the rotational force of the electric motor 101. Due to this rotation, the universal joint 106 connected to the drive shaft 102 rotates, so that the rotor 103 performs an eccentric motion (revolution motion) about the rotation axis of the stator 112, whereby the pumped fluid is sucked from the suction port 113 to the suction side 115. The pressure is fed toward the discharge port 114 via the.

即ち、第２実施形態の一軸偏心ねじポンプ１００は、上記第１実施形態の一軸偏心ねじポンプ１に対して、ステータ１１２が固定されている点と、ロータ１０３が自在継手１０６を介して駆動軸１０２に接続されている点とで異なる。これら以外の構成については、基本的に上記第１実施形態の一軸偏心ねじポンプ１と同様の構成となる。
具体的に、コントローラ５で振動運転制御処理が実行されると、一軸偏心ねじポンプ１００の定常運転の起動前に、逆転方向に回転時のモータ回転角度変位が正転方向に回転時のモータ回転角度変位よりも微小量大きな所定角度変位となるように、ロータ１０３の正回転及び逆回転を交互に短時間で繰り返すように電動モータ１０１が駆動制御される。このとき、上記第１実施形態と同様に、設定回数Ｘ回の往復動を繰り返すと共に運転トルクがトルク制限値以下となるように電動モータ１０１が駆動制御される。 That is, the uniaxial eccentric screw pump 100 of the second embodiment is different from the uniaxial eccentric screw pump 1 of the first embodiment in that the stator 112 is fixed and the rotor 103 is connected to the drive shaft via the universal joint 106. It is different in that it is connected to 102. About the structure of those other than these, it becomes the structure similar to the uniaxial eccentric screw pump 1 of the said 1st Embodiment fundamentally.
Specifically, when the vibration operation control process is executed by the controller 5, the motor rotation angle displacement when rotating in the reverse direction is rotated in the forward direction before starting the steady operation of the uniaxial eccentric screw pump 100. The electric motor 101 is driven and controlled so that the forward rotation and the reverse rotation of the rotor 103 are alternately repeated in a short time so that the predetermined angular displacement is a minute amount larger than the angular displacement. At this time, similarly to the first embodiment, the electric motor 101 is driven and controlled such that the reciprocating motion is repeated X times for the set number of times and the operating torque is equal to or less than the torque limit value.

これにより、ロータ１０３とステータ１１２との接触面の吸着を逆転方向に正逆運転が進む方向で剥がしつつ、吸着が剥がれたロータ１０３とステータ１１２との接触面に吸込み側１１５の液が徐々に浸透することで吸着が解放される。
引き続き、振動運転のロータ１０３を最後に逆転方向に回転後のタイミングで、コントローラ５で定常運転制御処理が実行されると、ロータ１０３を第１回転角速度ωｓｒで正転方向に定速回転するように電動モータ１０１が駆動制御される。このとき、第１回転角速度ωｓｒまでは第１回転角加速度αｓｒで加速するように制御される。
これにより、定常運転起動時の加速段階において、ステータ１１２の内周部の正転方向への反発力を利用することができるため定常運転を起動時の正転方向の運転トルクを小さくすることが可能となる。 As a result, the suction surface 115 is gradually sucked onto the contact surface between the rotor 103 and the stator 112 where the suction is peeled off while the suction on the contact surface between the rotor 103 and the stator 112 is peeled in the direction of forward / reverse operation in the reverse direction. Adsorption is released by permeation.
Subsequently, when the controller 5 executes the steady operation control process at the timing after the last rotation of the rotor 103 in the vibration operation in the reverse rotation direction, the rotor 103 is rotated at a constant speed in the normal rotation direction at the first rotation angular velocity ωsr. The electric motor 101 is driven and controlled. At this time, the first rotational angular velocity ωsr is controlled to be accelerated at the first rotational angular acceleration αsr.
Accordingly, since the repulsive force in the normal rotation direction of the inner peripheral portion of the stator 112 can be used in the acceleration stage at the start of steady operation, the operation torque in the normal rotation direction at the start of steady operation can be reduced. It becomes possible.

（第２実施形態の効果）
第２実施形態は、上記第１実施形態の効果に加えて以下の効果を奏する。
（１）第２実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ１００は、雌ねじ状の内面を有する固定された筒形状のステータ１１２と、ステータ１１２に内挿された雄ねじ状の螺旋部を有するロータ１０３とを備え、ロータ１０３はその回転軸線がステータ１１２の中心軸線に対して偏心するように配置された一軸偏心ねじポンプであって、ロータ１０３に回転力を付与する電動モータ１０１と、電動モータ１０１を駆動制御するコントローラ５と、を備える。 (Effect of 2nd Embodiment)
The second embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment.
(1) A uniaxial eccentric screw pump 100 according to the second embodiment includes a fixed cylindrical stator 112 having a female screw-like inner surface, and a rotor 103 having a male screw-like spiral portion inserted in the stator 112. The rotor 103 is a uniaxial eccentric screw pump arranged so that its rotational axis is eccentric with respect to the central axis of the stator 112, and an electric motor 101 for applying a rotational force to the rotor 103, and driving the electric motor 101 And a controller 5 to be controlled.

コントローラ５は、一軸偏心ねじポンプ１００の起動時に、正転時と逆転時とで逆転時の方が大きい角度変位となるようにロータ１０３を正転方向及び逆転方向に交互に繰り返し回転運動させる振動運転を行ってから、正転方向への定速運転である定常運転へと移行するように電動モータ１０１を駆動制御する。
この構成であれば、ロータ１０３を正逆回転させながら逆転方向に徐々に回転させてロータ１０３とステータ１１２の接触面の吸着を剥がしてから、定常運転（正回転）へと移行することが可能となる。
これにより、逆転方向に吸着部を剥がす範囲を徐々に拡大する振動運転によって正転方向への運転トルクの上昇を抑えつつ吸着状態を解放して定常運転へと移行することが可能となるので、起動時の過大な運転トルクの発生を回避することが可能となる。特に、ステータ１１２が固定されているため、上記第１実施形態の一軸偏心ねじポンプ１と比較して、ロータ１０３が逆回転時のステータ１１２の弾性変形が大きくなり、より大きな正転方向への反発力を発生することが可能となる。 When the uniaxial eccentric screw pump 100 is started, the controller 5 causes the rotor 103 to repeatedly rotate in the forward direction and the reverse direction so that the angular displacement is larger in the forward direction and the reverse direction. After the operation, the electric motor 101 is drive-controlled so as to shift to a steady operation that is a constant speed operation in the forward rotation direction.
With this configuration, it is possible to shift to the steady operation (forward rotation) after gradually rotating the rotor 103 in the reverse direction while rotating the rotor 103 in the forward and reverse directions to peel off the contact surface between the rotor 103 and the stator 112. It becomes.
As a result, it becomes possible to shift to the steady operation by releasing the adsorption state while suppressing the increase of the operation torque in the normal rotation direction by the vibration operation that gradually expands the range where the adsorption part is peeled in the reverse rotation direction. It is possible to avoid the generation of excessive operating torque at the time of startup. In particular, since the stator 112 is fixed, the elastic deformation of the stator 112 when the rotor 103 rotates in the reverse direction is larger than that of the uniaxial eccentric screw pump 1 of the first embodiment, so that It becomes possible to generate a repulsive force.

（第３実施形態）
第３実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ２００は、図８に示すように、上記第１実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ１に対して、ステータ内筒４１ａに代えて、ステータ内筒４１ｅを備える点で異なりそれ以外の点で同様の構成となる。
以下、上記第１実施形態と同様の構成部については同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる部分のみを詳細に説明する。
この一軸偏心ねじポンプ２００のステータ４１は、ステータ内筒４１ｅと、このステータ内筒４１ｅを軸方向の両側から挟み込むように形成された段付き形状の二つのステータ外筒４１ｂ，４１ｃとを有して構成されている。
ステータ内筒４１ｅは、雌ねじ状の内面が一定の肉厚にモールド形成されたエラストマー部４１ｇと、このエラストマー部４１ｇの外周面を覆って一体に形成された支持部４１ｈとを有し、上記雌ねじ状の内面がこのエラストマー部４１ｇの内周部によって構成されている。また、支持部４１ｈは、その両端に、径方向外側に向けて円環状に張り出したフランジ４１ｆを有し、エラストマー部４１ｇは、二つのステータ外筒４１ｂ，４１ｃの段付き形状に対向して前記フランジ４１ｆの軸方向両端面まで延設されている。 (Third embodiment)
As shown in FIG. 8, the uniaxial eccentric screw pump 200 according to the third embodiment includes a stator inner cylinder 41e in place of the stator inner cylinder 41a with respect to the uniaxial eccentric screw pump 1 according to the first embodiment. In other respects, the configuration is the same in other respects.
Hereinafter, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted as appropriate, and only different portions will be described in detail.
The stator 41 of the uniaxial eccentric screw pump 200 includes a stator inner cylinder 41e and two stepped stator outer cylinders 41b and 41c formed so as to sandwich the stator inner cylinder 41e from both sides in the axial direction. Configured.
The stator inner cylinder 41e has an elastomer part 41g in which a female screw-shaped inner surface is molded to a constant thickness, and a support part 41h integrally formed so as to cover the outer peripheral surface of the elastomer part 41g. The inner surface is formed by the inner peripheral portion of the elastomer portion 41g. Further, the support portion 41h has flanges 41f projecting annularly outward in the radial direction at both ends, and the elastomer portion 41g is opposed to the stepped shape of the two stator outer cylinders 41b and 41c. The flange 41f extends to both axial end surfaces.

（第３実施形態の効果）
第３実施形態は、上記第１実施形態の効果に加えて以下の効果を奏する。
（１）第３実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ２００は、ステータ内筒４１ｅのエラストマー製の内周部であるエラストマー部４１ｇを、一定の肉厚に形成した。
この構成であれば、一軸偏心ねじポンプ２００を起動時のロータ４２からステータ４１への回転力を、エラストマー部４１ｇを介してその支持部によって確実に受け止めることが可能となる。これによって、起動時の振動運転においてロータ４２を逆回転時に、エラストマー部４１ｇからの正転方向への反発力をより確実に発生することが可能となる。
加えて、振動運転での駆動時に、弾性変形量にムラが生じにくく位相のずれが安定するため、ウエットな摺動箇所の拡大を容易に制御することが可能となる。これによって、振動運転によるウエットな摺動箇所の拡大効果を安定して発揮させることが可能となる。
なお、図示省略するが、上記第２実施形態に係る一軸偏心ねじポンプ１００に対して、ステータ内筒１１２ａに代えて、ステータ内筒４１ｅを採用した場合も、ロータ１０３の逆回転時に、エラストマー部４１ｇからの正転方向への反発力をより確実に発生して起動時の正転方向への運転トルクの上昇をより抑えることが可能となる。加えて、振動運転によるウエットな摺動箇所の拡大効果を安定して発揮させることが可能となる。 (Effect of the third embodiment)
The third embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment.
(1) In the uniaxial eccentric screw pump 200 according to the third embodiment, the elastomer portion 41g, which is an elastomer inner peripheral portion of the stator inner cylinder 41e, is formed with a constant thickness.
With this configuration, the rotational force from the rotor 42 to the stator 41 when starting the uniaxial eccentric screw pump 200 can be reliably received by the support portion via the elastomer portion 41g. This makes it possible to more reliably generate a repulsive force in the forward direction from the elastomer portion 41g when the rotor 42 is rotated in reverse during the vibration operation at the time of startup.
In addition, since the amount of elastic deformation is less likely to be uneven when driven by vibration operation, the phase shift is stable, so that it is possible to easily control the expansion of the wet sliding portion. As a result, it is possible to stably exhibit the effect of expanding the wet sliding portion by the vibration operation.
Although not shown, when the stator inner cylinder 41e is adopted instead of the stator inner cylinder 112a in the uniaxial eccentric screw pump 100 according to the second embodiment, the elastomer portion is also rotated during the reverse rotation of the rotor 103. It is possible to more reliably generate a repulsive force in the forward direction from 41g and further suppress an increase in the operating torque in the forward direction during startup. In addition, it is possible to stably exhibit the effect of expanding the wet sliding portion by the vibration operation.

（変形例）
（１）上記各実施形態では、モータ回転角度θからモータ回転角速度ω、モータ回転角加速度αを演算する構成としたが、この構成に限らず、別途角速度センサ、角加速度センサを設けてこれらセンサによって検出する構成としてもよい。
（２）上記各実施形態では、指令値の補正によってトルク制限を行う構成としたが、この構成に限らず、例えば、クランプ回路等によってモータ印加電圧を直接クランプすることによってトルクを制限する構成とするなど他の構成としてもよい。
（３）上記各実施形態では、振動運転において、逆転方向への角度変位Δθｎを一定とする構成としたが、この構成に限らず、例えば、振動の往復回数ｎ回（ｎは１以上の自然数）毎にΔθｎを徐々に大きくする構成としてもよい。 (Modification)
(1) In each of the above embodiments, the motor rotational angular velocity ω and the motor rotational angular acceleration α are calculated from the motor rotational angle θ. However, the present invention is not limited to this configuration, and an angular velocity sensor and an angular acceleration sensor are provided separately. It is good also as a structure detected by.
(2) In each of the above embodiments, the torque is limited by correcting the command value. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the configuration is such that the torque is limited by directly clamping the motor applied voltage by a clamp circuit or the like. Other configurations may be used.
(3) In each of the above embodiments, in the vibration operation, the angular displacement Δθn in the reverse rotation direction is constant. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the number of vibrations is n times (n is a natural number of 1 or more). ) May be configured to gradually increase Δθn.

１，１００一軸偏心ねじポンプ
２，１０１電動モータ
３モータ回転角度センサ
５コントローラ
８，１０２駆動軸
１２，１１３吸込口
１４，１１５吸込み側
１６，１１４吐出口
４１，１１２ステータ
４１ａ，１１２ａ，４１ｅステータ内筒
４１ｂ，１１２ｂステータ外筒
４１ｇエラストマー部
４２，１０３ロータ
５１制御演算装置
５２モータ駆動回路
１０６自在継手 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 Single-shaft eccentric screw pump 2,101 Electric motor 3 Motor rotation angle sensor 5 Controller 8,102 Drive shaft 12,113 Suction port 14,115 Suction side 16,114 Discharge port 41,112 Stator 41a, 112a, 41e In stator Cylinder 41b, 112b Stator outer cylinder 41g Elastomer part 42, 103 Rotor 51 Control arithmetic unit 52 Motor drive circuit 106 Universal joint

Claims

A cylindrically-shaped stator having a female screw-like inner surface that is rotatably supported, and a rotor having a male screw-like helical part inserted in the stator, the rotor having a rotation axis thereof as a rotation axis of the stator A single-shaft eccentric screw pump that is arranged to be eccentric with respect to the rotor and that rotates the stator at a rotational speed that is a half of the rotor by the rotational force of the rotor,
An electric motor for applying a rotational force to the rotor;
A control unit that drives and controls the electric motor,
The controller repeatedly rotates the rotor in the forward direction and the reverse direction alternately so that the angular displacement is larger at the time of reverse rotation at the time of forward rotation and reverse rotation at the time of starting the uniaxial eccentric screw pump. A single-shaft eccentric screw pump, wherein the electric motor is driven and controlled so as to shift to a steady operation that is a constant speed operation in a forward direction after performing a vibration operation.

A cylindrical stator having a female screw-like inner surface supported in a non-rotatable manner, and a rotor having a male screw-like helical part inserted in the stator, the rotation axis of which is the central axis of the stator A single-shaft eccentric screw pump arranged to be eccentric with respect to
An electric motor for applying a rotational force to the rotor;
A control unit that drives and controls the electric motor,
The controller repeatedly rotates the rotor in the forward direction and the reverse direction alternately so that the angular displacement is larger at the time of reverse rotation at the time of forward rotation and reverse rotation at the time of starting the uniaxial eccentric screw pump. A single-shaft eccentric screw pump, wherein the electric motor is driven and controlled so as to shift to a steady operation that is a constant speed operation in a forward rotation direction after performing a vibration operation.

The said control part drive-controls the said electric motor so that it may transfer to the steady operation which is the constant speed driving | operation to a normal rotation direction at the timing after the rotational movement to the reverse rotation direction of the last of the said vibration driving | operation. The single-shaft eccentric screw pump described in 1.

The uniaxial eccentric screw pump according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit drives and controls the electric motor so that an output torque of the electric motor is limited to a rated torque value or less.

The said stator is comprised from the stator inner cylinder which has an inner peripheral part made from an elastomer inside, and the metal stator outer cylinder fitted by the outer side of this stator inner cylinder. The single-shaft eccentric screw pump described in 1.

The uniaxial eccentric screw pump according to claim 5, wherein the elastomer inner peripheral portion is formed to have a constant thickness.

A cylindrically supported stator having a female screw-like inner surface, a rotor having a male screw-like spiral portion inserted in the stator, an electric motor for applying a rotational force to the rotor, and the electric motor The rotor is configured such that its rotational axis is eccentric with respect to the rotational axis of the stator, and the rotational speed of the rotor is half the rotational speed of the rotor. Is an operation control method for a single-shaft eccentric screw pump that rotates following rotation with
When the uniaxial eccentric screw pump is started, the control unit causes the rotor to rotate alternately in the forward direction and the reverse direction so that the angular displacement is larger in the reverse direction and in the reverse direction. An operation control method for a single-shaft eccentric screw pump, comprising the step of driving and controlling the electric motor so as to shift to a steady operation that is a constant speed operation in a forward direction after performing a vibration operation.

A cylindrical stator having a female screw-like inner surface supported in a non-rotatable manner, a rotor having a male screw-like helical portion inserted in the stator, an electric motor for applying a rotational force to the rotor, and the electric motor A control unit for driving and controlling a motor, wherein the rotor is an operation control method of a single-shaft eccentric screw pump arranged so that a rotation axis thereof is eccentric with respect to a center axis of the stator,
When the uniaxial eccentric screw pump is started, the control unit causes the rotor to rotate alternately in the forward direction and the reverse direction so that the angular displacement is larger in the reverse direction and in the reverse direction. An operation control method for a single-shaft eccentric screw pump, comprising the step of drive-controlling the electric motor so as to shift to a steady operation that is a constant speed operation in a forward rotation direction after performing a vibration operation.