BRPI0707391A2 - processo de proteção de um motor elétrico reversìvel, motor elétrico reversìvel, e, dispositivo de enxugamento notadamente para veìculo automóvel - Google Patents
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Abstract
PROCESSO DE PROTEçãO DE UM MOTOR ELéTRICO REVERSìVEL, MOTOR ELéTRICO REVERSìVEL, E, DISPOSITIVO DE ENXUGAMENTO NOTADAMENTE PARA VEìCULO AUTOMóVEL. A presente invenção se refere a um processo de proteção de um motor elétrico reversível que compreende um induzido capaz de girar axialmente sobre si mesmo entre duas posições angulares extremas, a rotação axial do induzido sofrendo uma fase de desaceleração com a aproximação de cada posição angular extrema. A invenção é notável pelo fato de que o processo de proteção consiste em: - determinar uma grandeza característica da fase de desaceleração, - comparar essa grandeza característica com um valor limite predeterminado, - aplicar um modo de funcionamento degradado no caso em que a grandeza característica estaria afastada do valor limite.
Description
Processo de proteção de um motor elétricoreversível, motor elétrico reversível, ε, dispositivo deenxugamento notadamente para veículo automóvel"
A presente invenção se refere a um processo destinado aproteger a integridade de um motor elétrico reversível em caso deaquecimento.
A invenção encontra uma aplicação especialmente vantajosa,mas não exclusiva, no domínio dos dispositivos de enxugamento paraveículos automóveis.
E conhecido que o funcionamento de um motor elétricoreversível gera calor. E sabido também que qualquer aquecimento excessivotem naturalmente tendência a acarretar uma degradação dos desempenhosdesse tipo de motor, e mesmo a causar disfunções que podem levar no final apanes irreversíveis.
Ora, na indústria, e por razões evidentes de rentabilidade, ummotor elétrico reversível é geralmente dimensionado o mais exatamentepossível em termo de potência em relação à aplicação considerada. Issosignifica que é especialmente importante cuidar para que o motor não sejanunca solicitado exageradamente, a fim de evitar que ele se aqueça acima deuma temperatura crítica a partir da qual sua integridade não seria maisgarantida.
Uma solução hoje em dia muito difundida para controlar atemperatura de funcionamento de um motor elétrico reversível, consiste empermanência em detectar as conseqüências de um eventual aquecimento, e sefor o caso em aplicar ao dito motor um modo de funcionamento degradadoque necessita de menos potência elétrica.
No domínio especial dos sistemas de limpadores de pára-brisas, é habitualmente o tempo de varredura do ou dos braços associados aomotor elétrico reversível, que constitui o parâmetro a vigiar. É sabido de fatoque esse gênero de duração tende a aumentar quando a temperatura do motorexcede um valor limite dado que é função da estrutura eletromecânicaintrínseca do dito motor. Medindo-se uma variação do tempo de varredura, éportanto possível identificar indiretamente um aquecimento excessivo domotor elétrico reversível.
Esse tipo de técnica de detecção apresenta no entanto oinconveniente de ser impreciso demais para poder colocar em evidência todosos fenômenos de sobreaquecimento, e notadamente os mais pontuais. De fato,um tempo de varredura constante não implica obrigatoriamente que omovimento correspondente seja efetuado de maneira contínua. Isso significaque pode muito bem haver aí pontualmente flutuações de velocidade nodecorrer dessa faixa de tempo relativamente grande, e portanto picos de calorcapazes de colocar em risco a integridade do motor elétrico reversível.
Igualmente o problema técnico a resolver, pelo objeto dapresente invenção, é propor um processo de proteção de um motor elétricoreversível que compreende um induzido capaz de girar axialmente sobre simesmo entre duas posições angulares extremas, a rotação axial do induzidosofrendo uma fase de desaceleração com a aproximação de cada posiçãoangular extrema, processo de proteção que permitiria evitar os problemas doestado da técnica oferecendo para isso notadamente uma eficácia e umasimplicidade de execução substancialmente melhoradas.
A solução para o problema técnico posto consiste, de acordocom a presente invenção, no fato de que o processo de proteção consiste em:
- determinar uma grandeza característica da fase dedesaceleração,
- comparar essa grandeza característica com um valor limitepredeterminado,
- aplicar um modo de funcionamento degradado no caso emque a grandeza característica estaria afastada do valor limite.Nesse estágio, é possível precisar que a grandeza característicamedida pode ser indiferentemente a velocidade de rotação média do induzidono decorrer da fase de desaceleração, a posição angular do induzido no finalda fase de desaceleração, ou a velocidade de rotação instantânea do induzidono final da fase de desaceleração.
Seja como for, fica entendido que o processo de proteçãoobjeto da invenção é perfeitamente capaz de gerir simultaneamente váriosmotores elétricos reversíveis, que esses últimos estejam por outro ladoacoplados eletricamente entre si ou não.
A invenção tal como assim definida apresenta a vantagem deconcernir uma parte limitada mas bastante distintiva do ciclo de rotaçãoalternada do induzido, a saber a fase de desaceleração. Qualquer variação deuma grandeza característica dessa fase se revela de fato indubitavelmentesintomática de uma elevação excessiva da temperatura de funcionamento domotor.
Uma outra vantagem significativa do processo de proteçãoobjeto da invenção é de ser especialmente fácil de implementar sob a formade software no programa de comando de um motor elétrico reversível, aomesmo tempo em que permanece também relativamente fácil de executar commeios puramente eletrônicos.
A presente invenção se refere também às características que sedestacarão no decorrer da descrição que vai se seguir, e que deverão serconsideradas isoladamente ou de acordo com todas as suas combinaçõestécnicas possíveis.
Essa descrição, dada a título de exemplo não limitativo, édestinada a fazer compreender melhor no que consiste a invenção e como elapode ser realizada. Ela é por outro lado dada em referência aos desenhosanexos nos quais:
- A figura 1 é um diagrama que representa uma lei decomando de um motor elétrico reversível de acordo com a invenção.
- A figura 2 constitui um diagrama que ilustra no que lheconcerne esquematicamente diferentes estratégias aplicáveis ao modo defuncionamento degradado.
O exemplo de realização escolhido para ilustrar a invenção serefere a um dispositivo de enxugamento que é destinado a ser montado aonível de um pára-brisa de veículo automóvel. Esse dispositivo deenxugamento é classicamente equipado com um motor elétrico reversível queé encarregado de acionar em deslocamento, de acordo com um movimento devarredura rotativo alternado, um braço de acionamento na extremidade doqual é acoplada uma palheta de enxugamento.
Um motor elétrico reversível é geralmente comandado com oauxílio de uma lei de comando que define a velocidade de rotação doinduzido em função da posição angular desse último. No caso do exemplo derealização, isso significa definir a velocidade de varredura do dispositivo deenxugamento em função da posição do braço palheta sobre o pára-brisa, comoaparece justamente no diagrama da figura 1. Com relação a isso, é possívelprecisar que na prática, a posição do braço palheta em relação ao pára-brisa éhabitualmente determinada utilizando-se meios eletrônicos tais como sensoresde posição.
Assim como pode ser visto nessa representação esquemática, alei de comando 1 compreende uma fase de aceleração 2, uma fase de plenavelocidade 3, assim como uma fase de desaceleração 4, ficando entendido queé considerado um deslocamento entre uma posição "estacionamento"assinalada pela referência PP, e uma posição "oposta parada fixa" designadapela abreviação OAF. A referência 5 corresponde no que lhe diz respeito aotraçado da velocidade de rotação efetiva do induzido em função de suaposição angular, ou de maneira equivalente ao traçado da velocidade devarredura efetiva do braço palheta em função de sua posição angular ao longodo pára-brisa.
Concretamente, o motor elétrico reversível é provido de uminduzido que é capaz de girar axialmente sobre si mesmo entre duas posiçõesangulares extremas, que correspondem no presente caso respectivamente àposição estacionamento PP e à posição oposta parada fixa OAF. O conjunto édisposto de maneira a que a rotação axial do induzido sofra uma fase dedesaceleração 4 na aproximação de cada posição angular extrema. Avelocidade de rotação do induzido é no que lhe concerne regulada empermanência a fim de atingir um valor que seja o mais próximo possível dovalor exigido, visto que o atrito da palheta de enxugamento contra o pára-brisa tem naturalmente tendência a fazer a dita velocidade variar de acordocom as condições de utilização reais do dispositivo de enxugamento.
De acordo com o objeto da presente invenção, é previstoexecutar um processo de proteção capaz de preservar a integridade do motorelétrico reversível. Isso subentende naturalmente que o motor elétricoreversível dispõe de meios de execução específicos do processo de proteçãoem questão.
De qualquer forma, o processo de proteção consiste em:
- determinar uma grandeza característica da fase dedesaceleração,
- comparar essa grandeza característica com um valor limitepredeterminado,
- aplicar um modo de funcionamento degradado no caso emque a grandeza característica estaria afastada do valor limite.
Várias soluções podem ser consideradas.
Assim portanto, de acordo com um primeiro modo derealização da invenção, o processo de proteção pode primeiro consistir em:
- determinar a velocidade de rotação média do induzidodurante a fase de desaceleração,- comparar essa velocidade de rotação média com um valorlimite predeterminado,
- aplicar um modo de funcionamento degradado no caso emque a velocidade de rotação média seria inferior ao valor limite.
Isso significa em outros termos que a grandeza característicada fase de desaceleração, que é levada em consideração para detectarindiretamente um eventual aquecimento do motor, é constituída nesseprimeiro modo de realização pela velocidade de rotação média do induzidodurante unicamente a dita fase de desaceleração. Mas isso também quer dizerque o modo de funcionamento degradado será aplicado em caso de detecçãode uma velocidade de rotação média insuficiente.
De acordo com um segundo modo de realização da invenção, oprocesso de proteção pode também consistir em:
- determinar a posição angular do induzido no final da fase dedesaceleração,
- comparar essa posição angular com um valor limitepredeterminado,
- aplicar um modo de funcionamento degradado em caso deafastamento angular superior ao valor limite.
Isso significa, dito de outro modo, que a grandezacaracterística da fase de desaceleração, que é levada em consideração paradetectar indiretamente um eventual aquecimento do motor, é constituída nessesegundo modo de realização pela posição angular do induzido quando umaposição extrema é atingida. Mas isso também quer dizer que o modo defuncionamento degradado será aplicado em caso de detecção de umafastamento angular exagerado.
De acordo com um terceiro modo de realização da invenção, oprocesso de proteção pode finalmente consistir em:
- determinar a velocidade de rotação instantânea do induzidono final da fase de desaceleração,
- comparar essa velocidade de rotação instantânea com umvalor limite predeterminado,
- aplicar um modo de funcionamento degradado no caso emque a velocidade de rotação instantânea seria superior ao valor limite.
Isso significa em outros termos que a grandeza característicada fase de desaceleração, que é vigiada para detectar indiretamente umeventual aquecimento do motor, é constituída nesse terceiro modo derealização pela velocidade de rotação instantânea do induzido no final da fasede desaceleração. Mas isso também quer dizer que o modo de funcionamentodegradado será aplicado em caso de detecção de uma velocidade de rotaçãoinstantânea excessiva.
Deve ser notado que é perfeitamente possível combinarindiferentemente os três modos de realização precedentemente descritos, paradetectar um eventual aquecimento do motor elétrico reversível.
Isso tendo sido dito, uma vez que a variação de pelo menosuma grandeza característica da fase de desaceleração foi revelada, éconveniente impedir que o aquecimento correspondente venha a alterar aintegridade do motor. Para isso, procede-se à aplicação de um modo defuncionamento degradado que necessita vantajosamente substancialmente demenos potência elétrica. Mas aí também, várias soluções podem serconsideradas.
De acordo com uma primeira variante de realização, o modode funcionamento degradado pode primeiramente consistir em diminuir avelocidade de rotação axial do induzido.
No caso de um dispositivo de enxugamento como no exemploque ilustra a invenção, tratar-se-á vantajosamente de passar de uma grandevelocidade de varredura GV para uma pequena velocidade de varredura PV(figura 2).De acordo com uma segunda variante de realização, o modo defuncionamento degradado pode também consistir em gerar uma temporizaçãoao nível de pelo menos uma das posições extremas.
Concretamente, isso significa cortar a alimentação do induzidodurante um tempo dado no qual esse último se encontra em uma posiçãoangular extrema, e depois em recolocar em funcionamento desde a expiraçãodo prazo de temporização. Deve ser notado que no caso do dispositivo deenxugamento da invenção, a temporização pode ser aplicada indiferentementeà grande GV ou à pequena velocidade de varredura PV (figura 2).
De acordo com uma terceira variante de realização, o induzidosendo em tempo normal animado por um movimento de rotação intermitente,o modo de funcionamento degradado pode consistir em um alongamento dotempo de intermitência.
Com o dispositivo de enxugamento do exemplo de realização,tratar-se-á vantajosamente de passar de um intermitente curto para umintermitente longo.
A figura 2 mostra por outro lado o papel clássico mas essencialdos limites ascendentes SMl, SM2 e dos limites descendentes SD1, SD2 nagestão da freqüência de varredura do braço palheta por ocasião da aplicaçãodos diferentes modos de funcionamento degradados; os ditos limites SMl,SM2, SD1, SD2, sendo bem evidentemente adaptados à grandezacaracterística realmente escolhida.
Considerando-se o exemplo da figura 2, será admitido que afreqüência de varredura do braço palheta seja calçada na grande velocidadeGV. Se a velocidade de rotação média do braço no decorrer da fase dedesaceleração diminui a ponto de atingir o limite descendente SD1, então oprocesso de proteção comanda a passagem para pequena velocidade PV. Se avelocidade média do braço prossegue ainda sua descida até o limitedescendente SD2, é para a velocidade intermitente INT que se passará.Ao contrário, se a velocidade média do braço estimula entãouma retificação e que ela atinge o limite ascendente SM2, o processo deproteção vai comandar a passagem da velocidade intermitente INT para apequena velocidade PV. Se a ascensão prossegue até o limite ascendenteSMl, é para a grande velocidade GV que se passará.
De maneira especialmente vantajosa, o processo de proteçãopode ser vantajosamente executado por intermédio de meios de software.
Naturalmente, a invenção também se refere a qualquer motorelétrico reversível dotado de um induzido capaz de girar axialmente sobre simesmo entre duas posições angulares extremas, e que compreende por outrolado meios de execução do processo de proteção tal como descritoprecedentemente.
Mais geralmente ainda, a invenção também é relativa aqualquer dispositivo de enxugamento notadamente para veículo automóvel, eprovido de pelo menos um motor elétrico reversível de acordo com areivindicação precedente.
Claims (10)
1. Processo de proteção de um motor elétrico reversível quecompreende um induzido capaz de girar axialmente sobre si mesmo entreduas posições angulares extremas, a rotação axial do induzido sofrendo umafase de desaceleração com a aproximação de cada posição angular extrema,caracterizado pelo fato de que o processo de proteção consiste em:- determinar uma grandeza característica da fase dedesaceleração,- comparar essa grandeza característica com um valor limitepredeterminado,- aplicar um modo de funcionamento degradado no caso emque a grandeza característica estaria afastada do valor limite.
2. Processo de proteção de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que ele consiste em:- determinar a velocidade de rotação média do induzido nodecorrer da fase de desaceleração,- comparar essa velocidade de rotação média com um valorlimite predeterminado,- aplicar um modo de funcionamento degradado no caso emque a velocidade de rotação média seria inferior ao valor limite.
3. Processo de proteção de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que ele consiste em:- determinar a posição angular do induzido no final da fase dedesaceleração,- comparar essa posição angular com um valor limitepredeterminado,- aplicar um modo de funcionamento degradado em caso deafastamento angular superior ao valor limite.
4. Processo de proteção de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que ele consiste em:- determinar a velocidade de rotação instantânea do induzidono final da fase de desaceleração,- comparar essa velocidade de rotação instantânea com umvalor limite predeterminado,- aplicar um modo de funcionamento degradado no caso emque a velocidade de rotação instantânea seria superior ao valor limite.
5. Processo de proteção de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o modo de funcionamentodegradado consiste em diminuir a velocidade de rotação axial do induzido.
6. Processo de proteção de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o modo de funcionamentodegradado consiste em gerar uma temporização ao nível de pelo menos umadas posições extremas.
7. Processo de proteção de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o induzido sendo animadopor um movimento de rotação intermitente, o modo de funcionamentodegradado consiste em alongar o tempo de intermitência.
8. Processo de proteção de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que ele é próprio para serexecutado por intermédio de meios de software.
9. Motor elétrico reversível dotado de um induzido capaz degirar axialmente sobre si mesmo entre duas posições angulares extremas,caracterizado pelo fato de que ele compreende por outro lado meios deexecução do processo de proteção de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes.
10. Dispositivo de enxugamento notadamente para veículoautomóvel, caracterizado pelo fato de que ele compreende pelo menos ummotor elétrico reversível de acordo com a reivindicação precedente.
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