BR0302419B1

BR0302419B1 - método de controle de movimento de um motor elétrico, sistema de controle de movimentação de um motor elétrico e compressor.

Info

Publication number: BR0302419B1
Application number: BRPI0302419-9A
Authority: BR
Inventors: Paulo Sergio Dainez
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2011-09-06
Also published as: EP1645026B1; JP2007534282A; KR101126810B1; KR20060041234A; US7211981B2; CN1853338A; BR0302419A; CN100566130C; EP1645026A1; US20070001630A1; ES2495040T3; WO2005006537A1; JP4614953B2

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DE CONTROLE DE MOVIMENTO DE UM MOTOR ELÉTRICO, SISTEMA DE CONTROLE DE MOVIMENTAÇÃO DE UM MOTOR ELÉTRICO E COM- PRESSOR".

A presente invenção refere-se a um método de controle de mo- vimento de um motor elétrico, um sistema de controle de movimentação de um motor elétrico bem como a um compressor provido com um sistema ob- jeto da presente invenção.

Descrição do Estado da Técnica

Já são conhecidos do estado da técnica sistemas de controle de movimentação de motores elétricos.

O controle de movimentação de motores elétricos é particular- mente importante no controle de motores aplicados a compressores lineares, já que nestes, o curso do respectivo pistão não é previamente estabelecido. Por conta dessa característica construtiva, pode, em certas circunstâncias, ocorrer o choque do pistão com o respectivo fim de curso, o que não é de- sejável já que a conseqüência disso pode ser desde ruído, prejuízo ao bom funcionamento do compressor e até a quebra do compressor.

Os controles de movimentação de motores elétricos usualmente monitoram as variáveis internas do próprio equipamento, por exemplo a po- sição do pistão dentro de um cilindro, a capacidade necessária para atingir determinada meta de demanda do motor. Sistemas dessa natureza podem compreender, por exemplo, compressores aliados a sistemas de refrigera- ção, onde se faz necessário monitorar a capacidade de refrigeração do compressor ainda evitàr que o respectivo pistão se choque com o final de curso caso a capacidade de refrigeração mude subitamente.

Exemplos desse tipo de técnica podem ser encontrados nos do- cumentos US 5.342.176, US 5.496.153, US 5.450.521 e US 5.592.073. De acordo com os ensinamentos dessas técnicas, usa-se um controle do curso do pistão, que se constitui de um controlador da tensão imposta ao motor linear, realimentado pela informação de posição do pistão, estimada basica- mente a partir das informações de corrente fornecida ao motor e tensão in- duzida nos terminais do motor.

Nestas soluções, o curso do pistão é controlado, tomando como referência a posição estimada do pistão, calculada a partir da corrente e ten- são nos terminais do motor, mas que incorre em erros devido a variações construtivas do motor, variações de temperatura, e variações de carga, im- pedindo um controle mais preciso, o que limita a eficiência e a operação em condições extremas de capacidade de refrigeração. Outra deficiência deste tipo de solução é que o cálculo do ponto médio de movimentação do pistão é impreciso causado basicamente pela diferença média entre a pressão de sucção e de descarga, e a constante elástica da mola do sistema ressonan- te.

Em aplicações, de refrigeração, por exemplo, durante o funcio- namento, o motor elétrico juntamente com o compressor estará submetido a vários tipos de transientes, como, abertura da porta do sistema de refrigera- ção, mudança da carga térmica, variação da temperatura ambiente, abertura ou fechamento de válvulas no sistema, todos este transientes termomecâni- cos possuem constantes de tempos lentas em comparação com o tempo de resposta do controle, não causando perturbação no deslocamento do com- pressor, pois o controle consegue atuar antes que qualquer efeito seja per- cebido.

Os fenômenos mais abruptos aos quais o sistema estará sub- metido são perturbações na tensão da rede, estas perturbações podem afe- tar o funcionamento do compressor, e dependendo da condição de funcio- namento do compressor e da amplitude da perturbação, pode ocorrer um impacto mecânico do pistão com o topo do cilindro.

Nenhuma das soluções propostas, analisa as variações da ten- são da rede e, portanto, não podem garantir com segurança que o sistema irá corrigir a tempo as perturbações da rede, evitando o impacto mecânico e oscilações no deslocamento máximo que comprometam a eficiência do sis- tema.

Objetivos e Breve Descrição da Invenção

A solução proposta tem como objetivos: • Controlar o nível de tensão aplicado a motores elétricos em

geral.

• Controlar o movimento de um pistão de um motor linear.

• Monitorar o nível de tensão da rede elétrica diretamente e con- cluir se o nível da tensão aplicado ao motor deve ser alterado ou não.

• Controlar o curso do pistão de um compressor linear, permitin- do que o pistão avance até o final de seu curso mecânico mesmo em condi- ções extremas de carga, sem permitir que haja colisão do pistão ao topo do cilindro, mesmo na presença de perturbações externas vindas da rede de alimentação de energia.

• Controlar o curso do pistão de um compressor linear, evitando oscilações no deslocamento máximo do pistão que comprometam a eficiên- cia do compressor, para qualquer capacidade de operação do compressor, mesmo na presença de perturbações externas vindas da rede de alimenta- ção de energia.

• Implementar uma solução simples, para produção em escala industrial.

Tais objetivos são alcançados através de um método de controle de movimento de um motor elétrico, o motor elétrico sendo alimentado por uma tensão total proporcional a uma tensão de rede, o método compreen- dendo etapas de: proceder com uma primeira medida de nível da tensão de rede em um primeiro momento de medição; proceder com uma segunda medida de nível da tensão de rede em um segundo momento de medição; calcular o valor da derivada dos valores de tensão medidos em função dos primeiro e segundo momentos de medição, para obter um valor de uma ten- são de rede proporcional; e alterar o valor da tensão total alimentada ao motor, de maneira proporcional ao valor da tensão de rede proporcional.

O método ainda compreende etapas de alterar o valor da tensão total em função da diferença entre o valor da tensão de rede proporcional calculado em um ciclo atual da tensão de rede e o valor da tensão de rede proporcional calculado no ciclo anterior da tensão de rede; ou alterar o valor da tensão total é em função da diferença entre o valor da tensão de rede proporcional calculado em um semiciclo atual da tensão de rede e o valor da tensão de rede proporcional calculado no semiciclo anterior da tensão de rede.

Ainda um outro objetivo da presente invenção é alcançado atra- vés de um método de controle de movimento de um motor elétrico, o motor elétrico sendo alimentado por uma tensão total proporcional a uma tensão de rede, o método compreendendo etapas de: medir a tensão de rede em um primeiro momento de medição; medir tensão de rede em um segundo momento de medição, o segundo momento de medição sendo distinto do primeiro momento de medição e a segunda medida da tensão de rede sendo realizada em um nível de tensão distinto do nível da primeira medida da ten- são de rede, medir um tempo de defasagem entre a ocorrência da medida do primeiro momento de medição e a ocorrência da medida do segundo momento de medição, comparar o tempo de defasagem com um tempo pre- estabelecido, alterar o valor da tensão total de maneira proporcional ao va- lor da tensão de rede proporcional.

Ainda, um outro objetivo da presente invenção é alcançado atra- vés de um sistema de controle de movimentação de um motor elétrico con- trolado por uma central de controle eletrônico, o motor elétrico sendo ali- mentado por uma tensão total controlada pela central de controle eletrônico, a tensão total sendo proporcional a uma tensão de rede, a central de con- trole eletrônico compreende um circuito de detecção de tensão, o circuito de detecção de tensão detectando a tensão de rede, a central de controle ele- trônico medindo uma primeira medida de nível tensão de rede em um primei- ro momento de medição, e medindo segunda medida de nível da tensão de rede em um segundo momento de medição; a central de controle eletrônico calculando o valor da derivada dos valores de tensão de rede medidos em função dos tempos de medição medidos e obtendo um valor de uma tensão de rede proporcional; a central de controle eletrônico alterando o valor da tensão total para um valor de tensão total corrigida, de maneira proporcional ao valor da tensão de rede proporcional. Descrição Resumida dos Desenhos

A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente des- crita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:

Figura 1 - é um diagrama de blocos do sistema objeto da pre- sente invenção, ilustrando a respectiva interligação quando da aplicação a um compressor e um sistema de refrigeração;

Figura 2 - é um diagrama de blocos do sistema de controle de movimentação de um pistão de acordo com a presente invenção quando da aplicação a um compressor linear;

Figura 3 - é um diagrama de blocos do algoritmo de controle do sistema de controle de movimentação de pistão objeto da presente inven- ção;

Figura 4 - ilustra a malha de controle do sistema do de controle de movimentação de pistão objeto da presente invenção;

Figura 5 - é um diagrama elétrico de um circuito de detecção de tensão usando no sistema objeto da presente invenção;

Figura 6 - ilustra um gráfico de um sinal de entrada e de saída do gerador pelo circuito de detecção de tensão, para vários níveis de tensão de entrada (Tensão nominal, tensão nominal + 10%, tensão nominal - 10%);

Figura 7 - ilustra um gráfico do tempo de atraso do sinal de saí- da do circuito de detecção de tensão em função da variação da tensão da rede;

Figura 8 - ilustra os pontos onde se mede a tensão de rede de acordo com os ensinamentos da presente invenção;

Figura 9 - ilustra duas situação de tensão de rede distintas, e os pontos de medição feitos; e

Figura 10 - ilustra uma situação particular de emprego dos ensi- namentos da presente invenção.

Descrição Detalhada das Figuras

A presente invenção prevê um sistema, bem como um método apropriados para o controle de um motor elétrico, sendo particularmente aplicável no controle de movimentação de um pistão em um compressor li- near.

Como pode ser visto a partir das figuras 1 e 2, o sistema de controle de movimentação de um pistão objeto da presente invenção, com- preende um controle eletrônico 12 que monitora uma tensão de rede Vac e controla uma tensão total Vt aplicada a um motor elétrico, que impulsiona um compressor 14 que pode, ser aplicável em um sistema de refrigeração 15.

O controle eletrônico 12, por sua vez, compreende uma central de controle eletrônico 10 que, através de um circuito de gate 21 controla o tempo de condução de um conjunto de chaves 11 (preferencialmente TRI- ACs), para controlar o nível de tensão total Vt .

A partir da figura 2, pode-se observar que o sistema de controle objeto da presente invenção compreende, associado à central de controle eletrônico 10, um circuito de detecção de tensão 50, que é eletricamente conectado à tensão de rede Vac. para que o respectivo valor seja medido antes que o seu nível seja controlado pelo conjunto de chaves 11.

Com essa configuração, a central de controle eletrônico 10 pode controlar o nível da tensão total Vt aplicada ao motor de maneira proporcio- nal ao nível da tensão de rede Vac e assim, evitar que na ocorrência de uma sobre ou subtensão na rede de alimentação, o compressor 14 venha a se comportar de maneira inesperada.

Para implementar o uso do sistema e monitorar a tensão de rede Vac e assim decidir pela interferência ou não no nível da tensão total Vt, deve-se implementar o algoritmo de controle ilustrado na figura 3, conforme a malha de controle ilustrada na figura 4.

Conforme pode ser visto da figura 3, o valor da tensão total VT, compreende a soma ou subtração de um valor de uma tensão de pistão Vp e uma tensão de correção Vv a partir da equação

Vt =Vp ±Vv.

O valor da tensão de pistão Vp é obtido a partir dos valores de fornecidos por um dispositivo externo, por exemplo, um sinal de referência REF que pode indicar até que ponto o pistão do compressor deve ser movi- mentado, especialmente nos casos onde se aplica os ensinamentos da pre- sente invenção em compressores lineares, já que nestes a capacidade de refrigeração irá depender da amplitude de excursão do respectivo pistão. O valor do sinal de referência pode ser um nível DC transmitido ao dispositivo de controle eletrônico 10. Com isso, pode se estabelecer deslocamento e posição de referência DPref do pistão.

Uma outra variável necessária para estabelecer o valor da ten- são de pistão Vp1 é obtida calculando-se o ponto máximo de excursão dese- jável que o pistão deve alcançar sem o risco de ocorrer algum impacto deste com o respectivo final de curso. Preferencialmente, se obtém o valor da ten- são de pistão Vp armazenando-se o valor da tensão de pistão Vp do ciclo anterior. O valor de deslocamento máximo DPmax, deve, portanto, ser previ- amente estabelecido em função das características do compressor 14.

Obtidos os valores de deslocamento de referência DPref e des- locamento máximo DPmax, pode-se obter o valor da tensão de pistão Vp, já que esta é função da diferença entre os valores obtidos, isto é, entre o erro E0P calculado.

O outro componente da tensão total Vt, o valor da tensão de correção Vv, será obtido segundo os ensinamentos da presente invenção, comparando o valor da tensão de rede Vac com um valor previamente esta- belecido para concluir pela necessidade correção no respectivo valor, isto é, o valor da tensão de correção Vv, será a própria diferença entre a tensão que se espera ler com a tensão de rede VAc- Assim, nos casos onde o valor da tensão de rede VAc está dentro do esperado, o valor da tensão de corre- ção Vv será nulo, já que não é necessário alterar o valor da tensão de rede VAC.

Conforme pode ser visto das figuras 8 e 9, este princípio de me- dição é realizado adotando-se um valor de tensão V0 (ou nível de tensão estabelecido V0) fixo e contando-se o tempo necessário para que a tensão de rede Vac demore para alcançar esse nível, isto em realidade é o mesmo que medir a derivada da tensão da rede VAc próximo ao zero, para estimar o valor da tensão da rede.

Equacionado-se isso, pode se chegar às seguintes conclusões:

<formula>formula see original document page 9</formula>

Para V0 constante:

<formula>formula see original document page 9</formula>

Vac é inversamente proporcional a dt0

<formula>formula see original document page 9</formula>

Para dVo constante:

<formula>formula see original document page 9</formula>

Desta maneira, pode-se concluir que o valor da tensão de rede Vac demonstrado acima, pode ser calculado com base no nível de tensão estabelecido V0 e tomando-se como referência o valor VAci e VAC2 ilustrado na figura 9. Assim, adotando-se, por exemplo, o valor de VAci como referên- cia, pode-se concluir que o valor Vac2 estaria abaixo do nível de tensão de rede VAc desejado para determinada aplicação, devendo-se corrigir o valor da tensão total VT. O valor VAc tomado como referência, será o valor de ten- são do ciclo anterior ou a média dos ciclos anteriores, o que resulta que o valor da tensão tomada como referência não será constante, pois o objetivo é corrigir uma oscilação de um ciclo da rede para o próximo ciclo.

Conforme demonstrado acima, tendo em vista que para um nível de tensão constante, adotando-se o nível de tensão estabelecido V0 igual para as duas medidas tendo-se, portanto, dVo constante, basta que se meça apenas o tempo transcorrido entre dois pontos medidos pelo circuito de de- tecção de tensão 50, e detectar qual o nível real de tensão a partir de uma equação ou tabela de valores.

Para se chegar ao valor da tensão necessária para corrigir a tensão total V"T, deverá ser obtido o valor da tensão de correção V"v, que, na prática será uma tensão de rede proporcional V"ac', já o respectivo valor está diretamente relacionado ao valor da tensão de entrada V"ac. Da mesma ma- neira como explanado acima, o valor da tensão de rede V"Ac deve ser obtido a partir de medições das tensões de rede V"ac anteriores, ou a partir da mé- dia das medições das tensões de rede anteriores V"ac.

Matematicamente, se chega ao valor da tensão de rede propor- cional Vac' a partir do seguinte equação:

<formula>formula see original document page 10</formula>

Conforme pode ser visto da equação, o valor da tensão de rede proporcional VAc' é obtido através da derivada de valores de tensão medidos em função do tempo transcorrido entre as medidas.

Para implementar tal equação na prática, basta que se realize duas medidas de tensão e duas medidas de tempo como exemplificado na figura 10, para que se possa proceder com a respectiva derivada, ou seja, deve-se preferencialmente medir a tensão de rede Vac em um primeiro mo- mento de medição tio para definir uma primeira medida de nível Vt10 e, em seguida medir a tensão de rede VAc em um segundo momento de medição t20 definindo uma segunda medida de nível Vt20.

Obtidos esses valores, procede-se com a equação abaixo:

<formula>formula see original document page 10</formula>

ou seja, subtraindo-se das primeira e segunda medidas de nível Vt10,Vt20 e dividindo-se o resultado pela subtração dos valores dos primeiro e segundo momentos de medição t10,t20, e o valor de dt é obtido através da subtração dos valores dos primeiro e segundo momentos de medição t1 o, t2o-

A partir desse algoritmo de controle, deve-se de armazenar as leituras da tensão de entrada a cada semiciclo da tensão de rede VAc e comparar a leitura atual com a anterior (ou com as anteriores), e alterar o valor da saída para compensar a variação da tensão de rede Vac, desta for- ma evitando que ocorra uma variação do deslocamento máximo do pistão, já que esta variação poderia levar a um impacto mecânico do pistão com o topo do cilindro ou a uma perda de eficiência do sistema.

Pode-se optar, por exemplo, por realizar uma série de medidas em ciclos de tensão de rede Vac diferentes, e armazenar os valores obtidos na central de controle eletrônico 10, e realizando a derivada dos valores ob- tidos subseqüentemente para chegar a um valor da tensão de rede proporci- onal Vac'.

De modo a implementar o uso dos conceitos da presente inven- ção, é previsto um método através do qual pode-se monitorar a tensão de rede VAc e concluir pela necessidade de se realizar algum ajuste no nível da tensão total Vt .

O método inclui as etapas de medir a tensão de rede VAc em um primeiro momento de medição tio, podendo se designar tal medida como primeira medida de nível Vtio.

Em seguida deve-se medir a tensão de rede VAc em um segun- do momento de medição t20. Da mesma maneira, o valor dessas medidas pode ser designado como uma segunda medida de nível NW

Obtidos esse valores conforme descrito acima, calcula-se o valor da derivada dos valores de tensão medidos em função dos tempos de medi- ção t1 o, t2o medidos para se obter o valor de uma tensão de rede proporcio- nal Vac' e finalmente alterar o valor da tensão total Vt alimentada ao motor de maneira proporcional ao valor da tensão de rede proporcional VAc'·

Uma das formas de proceder na prática com a etapa de obten- ção do valor da tensão de rede proporcional VAc\ pode ser realizada seguin- do-se com as seguintes etapas:

Mede-se um tempo de defasagem to entre a ocorrência da me- dida do primeiro momento de medição t10 e a ocorrência da medida do se- gundo momento de medição t20. Com isso, pode-se saber qual o nível má- ximo da tensão de rede Vac para concluir pela necessidade de correção do valor da tensão total Vt .

Para isso, basta que se compare o tempo de defasagem tD com um tempo preestabelecido tp, este último determinado pela central de con- trole eletrônico 10, e se procede com elevação da tensão total Vt se o tempo de defasagem to for maior que o tempo preestabelecido Tp ou com a diminui- ção da tensão total Vt se o tempo de defasagem tD for menor que o tempo preestabelecido tp.

Na prática, é recomendável considerar o valor do tempo prees- tabelecido tp como a medida do tempo de defasagem to do ciclo anterior ou a média dos ciclos anteriores.

Pode-se optar pela simples comparação dos tempos de defasa- gem tD com o tempo preestabelecido tp quando as condições forem mais apropriadas para tanto, mas podendo-se realizar as etapas acima, quando os circuitos utilizados na concretização demandarem a necessidade de se proceder com a derivada descrita anteriormente.

No que se refere ao sistema para implementar o método objeto da presente invenção, este deve compreender a central de controle eletrôni- co 10 para controlar o motor elétrico e o circuito de detecção de tensão 50 para medir o valor da tensão da rede VAc-

Tal como descrito no método, a central de controle eletrônico 10 irá medir a primeira medida de nível Vt10 da tensão de rede VAC em um pri- meiro momento de medição t1o, e medindo a segunda medida de nível Vt2o da tensão de rede VAc no segundo momento de medição t20, podendo reali- zar tais medidas ao longo do tempo e a medida que os ciclos da tensão de rede VAc forem ocorrendo.

A derivada dos valores de tensão de rede VAc medidos em fun- ção dos tempos de medição t10, t20 medidos e a obtenção do valor da ten- são de rede proporcional Vac' serão realizadas pela central de controle ele- trônico 10 que, em função do valor da tensão de rede VAc irá alterar o valor da tensão total Vt para um valor de tensão total corrigida Vt' para evitar que o pistão se desloque além do ponto previsto e ocorram impactos.

O circuito de detecção de tensão 50 deverá compreender o pri- meiro circuito de detecção de tensão 51 para detectar o primeiro nível da tensão de rede Vm 1 e o segundo circuito de detecção de tensão 52 para de- tectar o segundo nível da tensão de rede Vm2·

Preferencialmente opta-se por ajustar o primeiro circuito de de- tecção de tensão 51 para medir o primeiro nível de tensão de rede Vmi quando da respectiva passagem por um nível zero (ou zero da tensão ZT) e o segundo circuito de detecção de tensão 52 para medir o segundo nível de tensão de rede Vm2 entre o nível zero da tensão de rede Vac e um nível má- ximo da tensão de rede VAcm- Com isso obtêm-se duas médias em níveis deferentes, viabilizando proceder com a derivada dos valores medidos.

O tempo de defasagem tD é contabilizado entre a ocorrência da medida do primeiro nível da tensão de rede VMi e a ocorrência da medida do segundo nível da tensão de rede Vm2, Estas medidas serão realizadas pelo circuito de detecção de tensão 50 que irá transmitir as respectivas ocorrên- cias para a central de controle eletrônico 10. Um dispositivo de contagem de tempo compreendido no controle eletrônico 12 compara o tempo de defasa- gem tD com o tempo preestabelecido tp, e altera a tensão total Vt de maneira proporcional ao tempo de defasagem íd- O valor da tensão total Vj será ele- vado para um valor de tensão total corrigida Vt' se o tempo de defasagem \D for maior que o tempo preestabelecido tp e diminuído para um valor de ten- são total corrigida Vt' se o tempo de defasagem to for menor que o tempo preestabelecido tp. Quando o valor do tempo de defasagem tD for igual ao valor preestabelecido, não será necessário realizar uma alteração na tensão total Vt já que, nesse caso a tensão de rede Vac estará em condições ideais. Em outras palavras, nessas condições, quando o tempo de defasagem íd for nulo, o valor da tensão total Vt será o valor da tensão de pistão VP.

Dentro dos ensinamentos da presente invenção, pode-se ver nas figuras 2 e 5, que os primeiro e segundo circuitos de detecção de tensão 51,52, são diretamente conectados à tensão de rede VAc, sendo as respecti- vas saídas ZT e TR alimentadas ao dispositivo eletrônico de controle 10.

O primeiro circuito de detecção de tensão deve, preferencial- mente, ser configurado tal como ilustrado na figura 5, isto é, uma configura- ção onde se detecta o nível zero da tensão ZT da tensão de rede VAc- Neste caso, a saída ZT deste circuito irá oscilar entre OVe Vcc que, no exemplo da figura 6, é de 5V, existindo uma diferença entre o valor de 5V e o sinal lido (vide curva 55) por conta da queda de tensão no diodo Di (Escalas: 0,5 V/div - 0,5 ms/div). Desta forma, o sinal ZT pode ser diretamente interpre- tado pelo circuito eletrônico de controle 10.

O segundo circuito de detecção de tensão 52, compreende um divisor de tensão R2/R3, que abaixa o nível da tensão de rede VAc para um nível adequado para ser trabalhado pela central de controle eletrônico 10. Isto pode ser visto das curvas ilustradas na figura 6, que correspondem res- pectivamente às medidas feitas com níveis de tensão de 242V (vide curva 62), 220V (vide curva 63) e 198V (vide curva 64), estas ilustram respectiva- mente uma situação de Vac em sobretensão, tensão esperada e subtensão, devendo atuar-se no valor da tensão Vt sempre que ocorrer uma oscilação de um ciclo para o outro.

Um comparador 56 do segundo circuito de detecção de tensão 52, irá detectar a passagem do nível da tensão de rede VAc por um ponto predeterminado e controlado pela tensão de referência Vref, para sinalizar na saída TR que o nível da tensão de referência foi alcançado. O resultado disso é a geração de ondas quadradas 62', 63'e 64' que corresponde res- pectivamente aos valores da tensão de rede VAc medidos. O comparador 56 pode ser concretizado, por exemplo, usando-se um amplificador operacional ou outro tipo de dispositivo equivalente.

O comparador de tensão 53 irá gerar uma onda quadrada tendo um momento de transição, o tempo de defasagem td sendo medido entre a ocorrência do primeiro nível da tensão de rede Vm1 e o momento de transição.

Isso pode ser observado na figura 6, onde são ilustrados os tempos de defasagem td1, td2, tD3, que correspondem aos exemplos de ten- são a um nível de 242V (curva 62), 220V (curva 63) e 198V (curva 64) res- pectivamente.

Os valores da tensão medidos pelos primeiro e segundo circui- tos de detecção de tensão 51,52, correspondem ao primeiro nível da tensão de rede Vmi e ao segundo nível de tensão de rede Vm2 descritos acima, e serão interpretados da forma prevista no método objeto da presente inven- ção. Pode-se observar que, neste exemplo, o valor do primeiro nível da ten- são de rede Vmi é igual a zero (vide indicação com referência 65 na figura 6).

Com relação aos primeiro e segundo momentos de medição t1 o, t20, estes serão contabilizados a partir do momento da detecção do nível zero da tensão ZT e a detecção da tensão de referência TR, devendo-se proceder com a contagem de tempo entre as respectivas ocorrências para que se possa comparar o tempo de defasagem to com um tempo preesta- belecido tp e alterar a tensão total Vr de maneira proporcional ao tempo de defasagem tD. Conforme pode ser visto da figura 6 (vide indicação 65), neste exemplo, o valor do primeiro momento de mediação tio é igual a zero, e o tempo preestabelecido tp será a média do tempo definido to do ciclo anterior ou a média dos ciclos anteriores.

Uma outra forma de concretização do circuito de detecção de tensão 50, pode compreender, por exemplo, em lugar do primeiro circuito de detecção de tensão 51 operando em conjunto com o segundo circuito de detecção de tensão 52, para detectar o nível zero da tensão ZT e o nível de referência TR1 um par de circuitos similares ao segundo circuito de detecção de tensão 52. Nessa opção, basta que o valor de referência do comparador 56 seja ajustado em dois níveis distintos, para que se possa medir os citados primeiro e segundo níveis da tensão VMi, VM2 nos primeiro e segundo mo- mentos de medição t10, t20 e proceder com a derivada das medidas e en- contrar a tensão de rede proporcional VAc'·

Ainda uma outra forma de se concretizar o circuito de detecção de tensão 50 para obter os valores dos primeiro e segundo níveis da tensão Vmi, Vm2 nos primeiro e segundo momentos de medição t10, t20, pode ser previsto o uso de um conversor D/A. Nessa solução deve-se proceder com as mesmas medidas, previstas nas concretizações descritas acima, deven- do-se apenas adequar a interpretação das médias feitas pela central de controle eletrônico 10, que irá receber um número digital correspondente à medida feita pelo conversor D/A.

Uma das formas de se detectar qual o valor da tensão de rede Vac a partir da medida dos primeiro e segundo níveis de tensão Vmi, Vm2, pode-se optar por armazenar uma tabela de valores previstos na central de controle eletrônico 10 e, a partir do valor do tempo de defasagem to medido, pode-se concluir qual o valor da tensão de rede Vac-

Assim, segundo a tabela abaixo pode-se acompanhar o exemplo

da figura 7.

<table>table see original document page 16</column></row><table>

Pode-se notar nesse exemplo que o valor do tempo preestabe- lecido tP é de 3,00 ms e o tempo de defasagem tü variando ente 2,36 (ca- racterizando sobre tensão) e 5,00 (caracterizando subtensão).

O controle do nível da tensão total Vt pode ser feito juntamente com o controle do nível de tensão de pistão VP, fornecido por um controle de posição de pistão. Dessa maneira, pode-se atuar ao mesmo tempo com um controle interno, por exemplo, de um sistema envolvendo um compressor com um controle do nível da tensão de rede VAc, complementando os siste- mas e resultando em um controle muito mais eficiente e seguro.

Assim, com os ensinamentos da presente invenção evita-se que oscilações da tensão da rede VAc, interfiram na atuação do motor elétrico, e por exemplo, provoquem choque mecânico do pistão com o topo do cilindro do compressor linear, melhorando assim a confiabilidade e a vida útil do compressor, além de melhorar a estabilidade de funcionamento do compres- sor, evitando perda de eficiência causada pela variação do deslocamento máximo do pistão.

Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras pos- síveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims

1. Método de controle de movimento de um motor elétrico, o motor elétrico sendo alimentado por uma tensão total (Vt) proporcional a uma tensão de rede (VAc), o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - proceder com uma primeira medida nível (Vno) da tensão de rede (VAc) em um primeiro momento de medição (tio); - proceder com uma segunda medida nível (Vt2o) da tensão de rede (Vac) em um segundo momento de medição (t20); - calcular o valor da derivada dos valores de tensão medidos em função dos primeiro e segundo momentos de medição (tio, t20), para obter um valor de uma tensão de rede proporcional (Vac'); e - alterar o valor da tensão total (Vt) alimentada ao motor, de ma- neira proporcional ao valor da tensão de rede proporcional (VAc')·

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o valor da tensão total (Vt) é alterado em função da diferença entre o valor da tensão de rede proporcional (VAc') calculado em um ciclo atual da tensão de rede (VAc) e o valor da tensão de rede proporcional (VAc') calculado no ciclo anterior da tensão de rede (VAc).

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o valor da tensão total (Vt) é alterado em função da diferença entre o valor da tensão de rede proporcional (VAc) calculado em um semici- clo atual da tensão de rede (Vac) e o valor da tensão de rede proporcional (Vac') calculado no semiciclo anterior da tensão de rede (VAc)·

4. Método de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o valor da tensão de rede proporcional (VAc') é obtido a par- tir da equação <formula>formula see original document page 18</formula> onde dV0 é obtido através da subtração das primeira e segunda medidas de nível (Vtio,Vt2o), e o valor de dt é obtido através da subtração dos valores dos primeiro e segundo momentos de medição (t10, t20).

5. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que após a etapa de obtenção do valor de tensão de rede proporcio- nal (VAc') é prevista uma etapa de: medir um tempo de defasagem (íd) entre a ocorrência da medida do primeiro momento de medição (t10) e a ocorrência da medida do segundo momento de medição (t20), comparar o tempo de defasagem (to) com um tempo preestabe- lecido (tP), o método compreendendo ainda na etapa de alteração do valor da tensão total (Vt) de maneira proporcional ao valor da tensão de rede pro- porcional (Vac'). sendo o valor de tensão de rede proporcional (Vac) propor- cional ao tempo de defasagem (to), quando o tempo de defasagem (Xo) é diferente de um tempo preestabelecido (tp).

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o tempo preestabelecido (tp) corresponde ao tempo de defasa- gem (to) do ciclo anterior da tensão de rede (VAc).

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que na etapa de alteração de tensão total (Vt) é prevista a elevação da tensão total (Vt) se o tempo de defasagem (to) for maior que o tempo preestabelecido (tP).

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que na etapa de alteração da tensão total (Vt) é prevista a diminui- ção da tensão total (Vt) se o tempo de defasagem (tD) for menor que o tem- po preestabelecido (tp).

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o valor da tensão total (Vt) corresponde a uma diferença entre o valor de uma tensão de pistão (Vp) com o valor da tensão de rede proporcio- nal (Vac), o valor da tensão de pistão (Vp) sendo previamente estabelecido.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tensão total (Vt) alimenta um motor elétrico de um compressor, o compressor compreendendo um pistão.

11. Método de controle de movimento de um motor elétrico, o motor elétrico sendo alimentado por uma tensão total (Vt) proporcional a uma tensão de rede (V"AC), o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende etapas de: - medir a tensão de rede (V"AC) em um primeiro momento de me- dição (t10); - medir tensão de rede (Vac) em um segundo momento de medi- ção (t2o), o segundo momento de medição (t20) sendo distinto do primeiro momento de medição (t10) e a segunda medida da tensão de rede (V"AC) sendo realizada em um nível de tensão distinto do nível da primeira medida da tensão de rede (Vac), - medir um tempo de defasagem (to) entre a ocorrência da medi- da do primeiro momento de medição (tio) e a ocorrência da medida do se- gundo momento de medição (t20), - comparar o tempo de defasagem (t"D) com um tempo preesta- belecido (t"P), - alterar o valor da tensão total (V"T) de maneira proporcional ao valor da tensão de rede proporcional (V"AC').

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o tempo preestabelecido (tp) corresponde ao tempo de de- fasagem (to) do ciclo anterior da tensão de rede (VAc)·

13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o tempo preestabelecido (tp) corresponde a uma média de tempos de defasagem (to) dos ciclos anteriores da tensão de rede (VAc)·

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o valor da tensão de rede proporcional (V"AC') é proporcional ao tempo de defasagem (tD).

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que na etapa de alteração da tensão total (V"D) é prevista a ele- vação da tensão total (V"T) se o tempo de defasagem (t"D) for maior que o tempo preestabelecido (t"P).

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que na etapa de alteração da tensão total (Vr) é prevista a dimi- nuição da tensão total (Vt) se o tempo de defasagem (tD) for menor que o tempo preestabelecido (tp).

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o valor da tensão total (Vj) corresponde a uma diferença entre o valor de uma tensão de pistão (Vp) com o valor da tensão de rede proporcional (VAc), o valor da tensão de pistão (Vp) sendo previamente es- tabelecido.

18. Sistema de controle de movimentação de um motor elétrico controlado por uma central de controle eletrônico (10), o sistema sendo ca- racterizado pelo fato de que o motor elétrico é alimentado por uma tensão total (Vt) controla- da pela central de controle eletrônico (10), a tensão total (Vt) sendo propor- cional a uma tensão de rede (VAc), a central de controle eletrônico (10) compreende um circuito de detecção de tensão (50), o circuito de detecção de tensão (50) detectando a tensão de rede (VAc), a central de controle eletrônico (10) medindo uma primeira me- dida de nível (Vtio) da tensão de rede (Vac) em um primeiro momento de medição (t1 o), e medindo segunda medida de nível (Vt2o) da tensão de rede (Vac) em um segundo momento de medição (t20); a central de controle eletrônico (10) calculando o valor da deri- vada dos valores da tensão de rede (VAc) medidos em função dos tempos de medição (t10, t20) medidos e obtendo um valor de uma tensão de rede proporcional (VAc'); a central de controle eletrônico (10) alterando o valor da tensão total (Vt) para um valor de tensão total corrigida (Vr)1 de maneira proporcio- nal ao valor da tensão de rede proporcional (VAc).

19. Sistema de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a central de controle eletrônico (10) compreende um circuito de detecção de tensão (50) que mede a tensão de rede (VAc) no nível de tensão estabelecido (V0) nos primeiro e segundo momentos de medição (t10,t20).

20. Sistema de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que as primeira e segunda medidas de nível (Vt10,Vt20) são reali- zadas, respectivamente, em um primeiro nível da tensão de rede (Vm1) e em um segundo nível da tensão de rede (VM2).

21. Sistema de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o circuito de detecção de tensão (50) compreende um pri- meiro circuito de detecção de tensão (51) que detecta o primeiro nível da tensão de rede (VM1).

22. Sistema de acordo com as reivindicações 21, caracterizado pelo fato de que o circuito de detecção de tensão (50) compreende um se- gundo circuito de detecção de tensão (52) que detecta o segundo nível da tensão de rede (VM2).

23. Sistema de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o primeiro circuito de detecção de tensão (51) é ajustado para medir o primeiro nível da tensão de rede (VMi) quando da respectiva passagem por um nível zero.

24. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o segundo circuito de detecção de tensão (52) é ajustado para medir o segundo nível da tensão de rede (VM2), o segundo nível da ten- são de rede (VM2) estando situado entre o nível zero da tensão de rede (Vac) e um nível máximo da tensão de rede (Vacm).

25. Sistema de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a central de controle eletrônico (10) mede um tempo de defasagem (tD) entre a ocorrência da medida do primeiro nível da tensão de rede (Vmi) e a ocorrência da medida do segundo nível da tensão de rede (VM2), as medidas dos primeiro e segundo níveis da tensão de rede (Vm1,Vm2) sendo realizadas pelo circuito de detecção de tensão (50), a cen- tral de controle eletrônico (10) compreendendo um dispositivo de contagem de tempo que compara o tempo de defasagem (td) com um tempo preesta- belecido (tp), e altera a tensão total (Vt) de maneira proporcional ao tempo de defasagem (to)

26. Sistema de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a central de controle eletrônico (10) gera um valor de uma tensão de rede proporcional (VAc'), o valor de tensão (VAc') sendo proporcio- nal ao valor do tempo de defasagem (tD), e o circuito de controle eletrônico (10) alterando o valor da tensão total (Vr) para um valor de tensão total cor- rigida (Vt) de maneira proporcional ao valor da tensão de rede proporcional (Vac') quando o tempo de defasagem (to) for diferente do tempo preestabe- lecido (tp).

27. Sistema de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a central de controle eletrônico (10) eleva o valor da tensão total (Vt) para um valor de tensão total corrigida (Vt') se o tempo de defasa- gem (tD) for maior que o tempo preestabelecido (tp).

28. Sistema de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a central de controle eletrônico (10) diminui o valor da ten- são total (Vt) para um valor de tensão total corrigida (Vt') se o tempo de de- fasagem (to) for menor que o tempo preestabelecido (tp).

29. Sistema de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o segundo circuito de detecção de tensão (51) sinaliza a passagem do nível da tensão de rede (VAc) no segundo nível de tensão (VM2) através de um comparador de tensão (53), o comparador de tensão (53) gerando uma onda quadrada tendo um momento de transição, o tempo de defasagem (íd) sendo medido entre a ocorrência do primeiro nível da ten- são de rede (VMi) e o momento de transição.

30. Sistema de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a tensão total (Vt) alimenta um motor elétrico de um com- pressor, o compressor compreendendo um pistão, a central de controle eletrônico (10) compreendendo um valor de uma tensão definida (Vp), a tensão definida (Vp) sendo proporcional a um erro (Edp) entre uma posição de deslocamento de referência (DPREf) e um deslocamento máximo (DPMAx) do pistão, a posição de deslocamento de referência (DPref) sendo propor- cional à posição do pistão no compressor, e o deslocamento máximo (DPmax) sendo proporcional a um des- locamento desejável do pistão no compressor.

31. Sistema de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o circuito de geração de sinais (50) compreende um con- versor D/A.

32. Compressor tendo um sistema caracterizado pelo fato de que compreende um sistema tal como definido nas reivindicações 18 a 30.