ポンプにおける吐出口バルブの開閉時の電流値

Question

下記の写真を見てください。

(1)は、ルンドフォス CRN2　(2)工進のギアーポンプ　「GC-20」です。

どちらも、三菱のインバーター（単相100V入力、三相200V出力）を使って、動作させています。

さて、両方共、ポンプの吐出側のバルブを絞っていくと、電流値が上がります。そして、バルブを完全に締めると、電流値は下がります。

バルブを完全に締めて、電流値は下がるのはわかります（閉塞運転）。しかし、吐出側のバルブを絞っていく段階で電流値が上がるのはわかりません。

ネットで調べてみても、ポンプの吐出側のバルブを絞っていくと電流値は下がるという記述が多いです。

https://oshiete.goo.ne.jp/qa/854358.html　等。

すみませんが、私の質問にご回答宜しくおねがいします。

Answer

No. 2 teppou です。
　＞イマイチ、内容がピンと来ません。
　疑問に回答します。

普通よく使われている回転式ポンプは、内部の羽（インペラといいます。）による遠心力やインペラにつけられた角度で、液体を吸入・吐出しています。
　このようなポンプでは、吸入・吐出の圧力は流量によらず、おおよそ一定です。
　ですので、バルブの開度を変化させると、流量は流路の断面積に、おおよそ比例します。
　消費電力は、時間当たり流量に、おおよそ比例しますので、流量と電流値は、これもおおよそ比例します。
　モーター回転数は、わずかに変化します。
　現実にはこれほど単純ではありませんが、傾向としては、このようになります。

これに対してギアポンプは、吸入・吐出の原理が全く違い、ギア（歯車）の歯の間の液体を、歯車がかみ合うことで、押し出しています。
　ですので、ポンプ回転数と流量は、原理的に比例します。
　普通の回転ポンプよりも、ピストンポンプに近い動作をします。
　ピストンポンプは断続的に動作しますが、ギアポンプは連続動作になるのが、大きな違いです。
　定格回転しているギアポンプのバルブを閉めていくと、抵抗が大きくなり、定格流量を保てなくなると回転数が下がらざるを得ません。
　モーターは、一般的に回転数と電流値が反比例的な特性を持っていますので、回転数が下がると電流値が上がります。
　特に交流誘導モーターは、定格回転数付近では、わずかの回転数低下でも電流値の増加が大きい特性があります。
　この特性のために負荷変動が大きくても、回転数の変化が少ないのですが、電流値の変化は大きいのです。
　水鉄砲の吹き出し口を指で押さえると、大きな力が必要になることと、よく似ています。

Answer

＞ルンドフォス CRN2
どーでもえーけど
https://jp.grundfos.com/products/find-product/cr.html
グルンドフォスだよね
何はともあれ取説を熟読しましょうね

＞ポンプの吐出側のバルブを絞っていくと、電流値が上がります
その理由は簡単
両方共、高圧ポンプだから
http://www.nissin-hyd.com/?page_id=13

普通の渦巻式ポンプはある程度の圧力以上には上がりません
https://www.hitachi-ies.co.jp/products/pump/rikujo/index.htm
なので、ポンプの吐出側のバルブを絞っていくと流量が下がります
ポンプ動力は流量に比例するので結果的に電流は下がる

水道の蛇口とかが良い例です
蛇口を締めると流量が減る　＜　ベルヌーイの定理に合わない
http://d-engineer.com/fluid/bernoulli.html
ベルヌーイの定理通りなら蛇口を締めても流量は下がることなく
流速が無限大まで上がらねばならない

本当は、それでベルヌーイの定理通りなのだが
普通のベルヌーイの定理では流量が減るような事態を想定してないだけ
太い管路に細い管路を接続して
太い管の半分の面積になったら、流速は２倍になる
では、太い管の１／１００の面積にしたら
流速は１００倍になるのか？

圧損がそれを上回るからそんなに上がらない
http://d-engineer.com/fluid/asson.html

長い前置きでしたが
ギアポンプや多段式高圧ポンプも同様な理屈と言うかぁ
圧損で減るよりもポンプの出力圧力の方が上回るだけの話

Answer

ギアポンプは、一般論としては回転数と吐出量が比例しますので、吐出バルブを少し絞っても流速が上がって流量は変わりませんが、ある程度以上バルブを絞るとモーター負荷が大きくなり回転数が下がります。
　そのために電流値が上がります。
　ギアポンプは原則的には流量の変更や締め切り運転をしてはいけないのですが、そういうことが可能なタイプもあります。
　流量調整が可能なギアポンプは内部にバイパス構造などがあり、上記の話とは少し違ってきます。
　ご質問のポンプがどういうタイプかわかりませんが、原理的な話としては、上記のようなことです。

Answer

一般的なポンプですと羽根車を使用したタイプの遠心力を応用した
ポンプに分類されます。
このタイプの場合はバルブを絞って流量を下げますと軸動力が下がり
ますので、電流値も下がると紹介されています。

ギアーポンプの場合は一般的なポンプとは別の分類となりますので、
バルブを絞ると電流値が下がるかどうか不明です。
多分、ギヤー部分の効率の特性に関わる問題だろうと思いますが、
正確には不明です。
詳しくは、ルンドフォス社と工進社に電話して確認されることをお勧め
します。

ポンプの吐出口バルブの開閉時の電流値とは？