ES1142809U - Device for feeding a plurality of motors (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
SECTOR DE LA TÉCNICA SECTOR OF THE TECHNIQUE
La presente invención se relaciona con dispositivos de alimentación de una pluralidad de motores, en particular motores de dispositivos de bombeo. The present invention relates to feeding devices of a plurality of motors, in particular motors of pumping devices.
ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA PREVIOUS STATE OF THE TECHNIQUE
Son conocidos aparatos electrodomésticos que comprenden al menos un dispositivo de bombeo para bombear líquido internamente, o hacia el exterior y/o el interior de dicho aparato electrodoméstico. El dispositivo de bombeo comprende al menos una bomba, y cada bomba comprende un motor de accionamiento de dicha bomba. Dichos aparatos electrodomésticos comprenden un dispositivo de alimentación que controla el accionamiento de los motores del dispositivo de bombeo. Household appliances are known which comprise at least one pumping device for pumping liquid internally, or towards the outside and / or the interior of said household appliance. The pumping device comprises at least one pump, and each pump comprises a drive motor of said pump. Said household appliances comprise a power device that controls the drive of the motors of the pumping device.
La solicitud de patente US2010186787 A1 describe un lavavajillas que comprende un dispositivo de alimentación de dos motores correspondientes a un dispositivo de bombeo que comprende dos bombas, comprendiendo dicho dispositivo de alimentación un inversor que alimenta las bobinas de dichos motores. Patent application US2010186787 A1 describes a dishwasher comprising a two-engine feeding device corresponding to a pumping device comprising two pumps, said feeding device comprising an inverter that feeds the coils of said motors.
EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN EXHIBITION OF THE INVENTION
El objeto de la invención es el de proporcionar un dispositivo de alimentación de una pluralidad de motores según se define en las reivindicaciones. The object of the invention is to provide a feeding device of a plurality of motors as defined in the claims.
El dispositivo de alimentación de una pluralidad de motores con un número determinado de líneas de alimentación, que comprende un inversor que comprende el mismo número de líneas de alimentación de salida y que alimenta las bobinas de dichos motores a través de dichas líneas de alimentación de salida. Dicho dispositivo de alimentación comprende un bloque de conmutación dispuesto en serie con el inversor, que permite la conexión de las líneas de alimentación de salida con las líneas de alimentación de cada motor de forma que dichos motores se accionan de forma alternada, y elementos de protección que detectan y limitan la corriente y/o el calentamiento en las líneas de alimentación que alimentan las bobinas de cada uno de dichos motores, estando dispuesto un elemento de protección conectado en serie en cada una de al menos todas las líneas de alimentación de salida menos una. The feeding device of a plurality of motors with a determined number of power lines, comprising an inverter comprising the same number of output power lines and feeding the coils of said motors through said output power lines . Said power device comprises a switching block arranged in series with the inverter, which allows the connection of the output power lines with the power lines of each motor so that said motors are operated alternately, and protection elements which detect and limit the current and / or the heating in the power lines that feed the coils of each of said motors, a protection element connected in series being arranged in each of at least all the output power lines less a.
Con los elementos de protección de los motores integrados en el dispositivo de alimentación junto con el inversor, y estando compartidos dichos elementos de protección por los diferentes motores conectados al dispositivo de alimentación, se ahorran costes al limitar el número de circuitos de protección, limitando la protección de los motores en las líneas de alimentación de salida. With the motor protection elements integrated in the power device together with the inverter, and said protection elements being shared by the different motors connected to the power device, costs are saved by limiting the number of protection circuits, limiting the motor protection in the power supply lines.
Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención. These and other advantages and features of the invention will become apparent in view of the figures and the detailed description of the invention.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La figura 1 muestra un diagrama de bloques de una primera realización del dispositivo de alimentación de la invención, con un inversor, elementos de protección y un bloque de conmutación, conectado con tres motores trifásicos. Figure 1 shows a block diagram of a first embodiment of the power device of the invention, with an inverter, protection elements and a switching block, connected with three three-phase motors.
La figura 2 muestra un diagrama de bloques de una segunda realización del dispositivo de alimentación de la invención conectado con tres motores monofásicos. Figure 2 shows a block diagram of a second embodiment of the power device of the invention connected with three single phase motors.
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN DETAILED EXHIBITION OF THE INVENTION
La figura 1 muestra un diagrama de bloques de una primera realización del dispositivo de alimentación 100 de la invención, con una inversor 10, elementos de protección 20j y un bloque de conmutación 30, conectado con tres motores trifásicos M1, M2 y M3. Figure 1 shows a block diagram of a first embodiment of the power supply device 100 of the invention, with an inverter 10, protection elements 20j and a switching block 30, connected with three three-phase motors M1, M2 and M3.
El dispositivo de alimentación 100 de los tres motores M1, M2 y M3 trifásicos con tres líneas de alimentación cada motor, comprende un inversor 10 con tres líneas de alimentación f1, f2 y f3 que se corresponden con las fases de alimentación de salida, estando el dispositivo de alimentación 100 alimentado con tensión de red (no mostrado en la figura 1). El inversor 10 es en esta realización un inversor trifásico alimentado con un voltaje de corriente continua CC constante mediante un rectificador (no mostrado en las figuras), y modulado mediante señales de tipo PWM que permiten controlar la magnitud y frecuencia del voltaje de salida del inversor 10. Dicho inversor 10 permite accionar y suministrar potencia a dichos motores M1, M2 y M3, controlando la velocidad, el par y el sentido de giro de dichos motores M1, M2 y M3. Los motores controlados son en esta realización motores trifásicos conmutados electrónicamente de tipo PMSM (“Permanent Magnet Synchronous Motor”), preferentemente de tipo BLDC. El inversor 10 trifásico incorpora seis transistores de tipo MOSFET o de tipo IGBT controlados mediante las señales PWM. El inversor 10 está compartido por los tres motores M1, M2 y M3, tal como se describe más adelante. The power supply device 100 of the three three-phase motors M1, M2 and M3 with three power lines each motor, comprises an inverter 10 with three power lines f1, f2 and f3 corresponding to the output power phases, the power supply being the power device 100 powered by mains voltage (not shown in figure 1). The inverter 10 is in this embodiment a three-phase inverter fed with a constant DC direct current voltage by means of a rectifier (not shown in the figures), and modulated by means of PWM type signals that allow controlling the magnitude and frequency of the output voltage of the inverter. 10. Said inverter 10 allows to drive and supply power to said motors M1, M2 and M3, controlling the speed, torque and direction of rotation of said motors M1, M2 and M3. The controlled motors are in this embodiment three-phase electronically switched motors of the PMSM type ("Permanent Magnet Synchronous Motor"), preferably of the BLDC type. The three-phase inverter 10 incorporates six MOSFET or IGBT type transistors controlled by the PWM signals. The inverter 10 is shared by the three motors M1, M2 and M3, as described below.
Este dispositivo de alimentación 100 se dispone en un aparato electrodoméstico como por ejemplo un horno, un lavavajillas o una lavadora (no mostradas en las figuras), que comprende un dispositivo de bombeo por ejemplo con tres bombas (no mostradas en las figuras) centrífugas de diferentes capacidades de bombeo de líquido o aire. Cada una de las bombas comprende un motor, en esta realización motores de tipo BLDC, de diferentes potencias correspondientes a las capacidades de las bombas. El inversor 10 del dispositivo de alimentación 100 controla y acciona los tres motores de forma compartida, esto es, acciona los motores M1, M2 y M3 de forma alternada, funcionando un motor cada vez . Para ello el dispositivo de alimentación 100 comprende un bloque de conmutación 30 dispuesto en serie con el inversor 10, que permite la conexión de las fases f1, f2 y f3 de alimentación de salida del inversor 10, con las líneas de alimentación de los motores f11, f12, f13, o f21, f22, f23, This feeding device 100 is arranged in an household appliance such as an oven, a dishwasher or a washing machine (not shown in the figures), which comprises a pumping device for example with three centrifugal pumps (not shown in the figures). Different capacities of pumping liquid or air. Each of the pumps comprises a motor, in this embodiment BLDC type motors, of different powers corresponding to the capacities of the pumps. The inverter 10 of the power device 100 controls and drives the three motors in a shared manner, that is, drives the motors M1, M2 and M3 alternately, running one motor at a time. For this, the supply device 100 comprises a switching block 30 arranged in series with the inverter 10, which allows the connection of the phases f1, f2 and f3 of the inverter output power 10, with the motor supply lines f11 , f12, f13, or f21, f22, f23,
o f31, f32, f33 que se corresponden con las fases de alimentación de cada motor M1, M2 y M3 respectivamente, tal como se describe más adelante. or f31, f32, f33 corresponding to the power phases of each motor M1, M2 and M3 respectively, as described below.
El dispositivo de alimentación 100 comprende integrados también elementos de protección 201, 202, 203 que están conectados en serie con las tres fases de alimentación de salida f1, f2 y f3, y también están conectados con los motores M1, M2 y M3. En esta primera realización del dispositivo de alimentación 100, los elementos de protección 201, 202, 203 permiten detectar una corriente en exceso y/o un sobrecalentamiento en las tres fases f11, f12, f13, o f21, f22, f23, o f31, f32, f33, que alimentan las bobinas (no mostradas en las figuras) respectivamente de cada uno de dichos motores M1, M2 y M3. The power supply device 100 also includes integrated protection elements 201, 202, 203 that are connected in series with the three output power phases f1, f2 and f3, and are also connected with the motors M1, M2 and M3. In this first embodiment of the feeding device 100, the protection elements 201, 202, 203 allow to detect an excess current and / or an overheating in the three phases f11, f12, f13, or f21, f22, f23, or f31, f32, f33, which feed the coils (not shown in the figures) respectively of each of said motors M1, M2 and M3.
Se dispone un elemento de protección 201, 202, 203 por cada fase f1, f2 y f3 de alimentación de salida respectiva del inversor 10, estando dispuestos dichos elementos de protección 201, 202, 203 en el dispositivo de alimentación 100, entre el inversor 10 y el bloque de conmutación 30. Esta disposición de un elemento de protección 201, 202, 203 por cada fase f1, f2 y f3 de alimentación de salida asegura completamente la detección de una corriente en exceso y/o un sobrecalentamiento en cualquiera de las tres fases f11, f12, f13, o f21, f22, f23, o f31, f32, f33, que alimentan las bobinas respectivamente de cada uno de dichos motores M1, M2 y M3, ya que aunque el reparto de potencia desde el inversor 10 en dichos motores esté desequilibrado, los elementos de protección 201, 202, o 203 en cualquiera de las fases f1, f2 y f3 detectarían y limitarían el exceso de corriente o sobrecalentamiento en el bobinado de alguno de los motores M1, M2 y M3. Sin embargo, en un funcionamiento normal del inversor 10 con un reparto de la potencia equilibrado entre los tres motores M1, M2 y M3, sería suficiente disponer dos de los elementos de protección 201, 202, o 203 respectivamente en dos de las tres fases f1, f2 o f3 de alimentación de salida del inversor 10, ya que siempre circularía corriente por las tres fases f1, f2 y f3. A protection element 201, 202, 203 is provided for each phase f1, f2 and f3 of the respective output power of the inverter 10, said protection elements 201, 202, 203 being arranged in the feeding device 100, between the inverter 10 and the switching block 30. This arrangement of a protection element 201, 202, 203 for each phase f1, f2 and f3 of the output power completely ensures the detection of an excess current and / or an overheating in any of the three phases f11, f12, f13, or f21, f22, f23, or f31, f32, f33, which feed the coils respectively of each of said motors M1, M2 and M3, since although the distribution of power from the inverter 10 in said motors are unbalanced, the protection elements 201, 202, or 203 in any of the phases f1, f2 and f3 would detect and limit the excess current or overheating in the winding of any of the motors M1, M2 and M3. However, in normal operation of the inverter 10 with a balanced power distribution between the three motors M1, M2 and M3, it would be sufficient to arrange two of the protection elements 201, 202, or 203 respectively in two of the three phases f1 , f2 or f3 of the output power of the inverter 10, since current would always flow through the three phases f1, f2 and f3.
Los elementos de protección 201, 202, y 203 son dispositivos de protección térmica como por ejemplo fusibles, protectores térmicos bimetales, o circuitos de protección electrónica pero en esta realización del dispositivo de alimentación 100 los elementos de protección 201, 202, y 203 son termistores con coeficiente de temperatura positivo PTC, o también denominados posistores. The protection elements 201, 202, and 203 are thermal protection devices such as fuses, bimetal thermal protectors, or electronic protection circuits but in this embodiment of the power supply device 100 the protection elements 201, 202, and 203 are thermistors with positive temperature coefficient PTC, or also called posistors.
Los fusibles permiten cortar la corriente detectada como excesiva, pero tienen la desventaja de que son de un solo uso, y por lo tanto hay que proceder a su cambio después de la detección. The fuses allow to cut the detected current as excessive, but they have the disadvantage that they are of a single use, and therefore it is necessary to proceed to its change after the detection.
Los protectores térmicos habituales como son los bimetales, son utilizados colocándolos cerca de la fuente de calor o incluso integradas dentro del elemento a proteger, que en este caso serían los motores M1, M2 y M3, normalmente tocando las tres bobinas de los motores. Dichas bobinas pueden estar conectadas en estrella o en triángulo entre sí, y conectadas a su vez a las tres fases f11, f12, f13, o f21, f22, f23, o f31, f32, f33, que alimentan dichas bobinas respectivamente de cada uno de dichos motores M1, M2 y M3. Este tipo de protectores térmicos presentan el inconveniente del coste porque en motores trifásicos son necesarios tres protectores por cada uno de los tres motores M1, M2 y M3. The usual thermal protectors such as bimetals, are used by placing them near the heat source or even integrated within the element to be protected, which in this case would be the M1, M2 and M3 engines, normally touching the three motor coils. Said coils can be connected in star or triangle to each other, and in turn connected to the three phases f11, f12, f13, or f21, f22, f23, or f31, f32, f33, which feed said coils respectively of each of said motors M1, M2 and M3. This type of thermal protectors has the inconvenience of cost because three-phase motors require three protectors for each of the three motors M1, M2 and M3.
Los circuitos de protección electrónica, aunque en principio son sencillos de implementar, necesitan de elementos que midan la corriente que pasa por las fases f1, f2 y f3 de alimentación de salida del inversor 10, y de elementos de actuación que permitan la conmutación de potencia abriendo dichas fases. Pero por su versatilidad tienen el inconveniente de que el proceso de homologación de este sistema de protección es largo, debido a los requerimientos asociados a la electrónica, así como por ejemplo la necesidad de certificación del software de seguridad. The electronic protection circuits, although in principle are simple to implement, require elements that measure the current passing through the phases f1, f2 and f3 of the inverter output power 10, and of actuating elements that allow the switching of power opening these phases. But because of their versatility, they have the disadvantage that the approval process for this protection system is long, due to the requirements associated with electronics, as well as the need for certification of security software.
Los posistores o termistores con coeficiente de temperatura positivo PTC actúan aumentando su resistencia interna limitando y reduciendo la corriente que está circulando por las fases f1, f2 y f3 de alimentación de salida del inversor 10, cuando la temperatura aumenta debido a un exceso de corriente demandada en alguno de los tres motores M1, M2 y M3 cuando se produce alguna anomalía. The posistors or thermistors with PTC positive temperature coefficient act by increasing their internal resistance by limiting and reducing the current that is circulating through the phases f1, f2 and f3 of the inverter output power 10, when the temperature increases due to an excess of demanded current in any of the three motors M1, M2 and M3 when an anomaly occurs.
Las diferentes bombas del dispositivo de bombeo del aparato electrodoméstico pueden tener diferentes cargas asociadas para cada rango de velocidades y pares de funcionamiento, y ello conlleva a que se necesita para cada motor que acciona dichas bombas una potencia mecánica diferente. A su vez este requisito de potencia mecánica diferente conlleva una necesidad de potencia eléctrica activa en cada motor diferente. Dadas las características del inversor 10 compartido por los tres motores M1, M2 y M3,, se define una corriente nominal límite que permita proteger a los diferentes motores, lo que conlleva a definir los elementos de protección 201, 202, y 203. Con dicho valor de corriente se definen y construyen dichos motores M1, M2 y M3 para que el nivel de corriente nominal que circula por las fases de alimentación en los motores M1, M2 y M3 sea igual o similar. De esta forma, funcionando alternadamente dichos motores M1, M2 y M3, la corriente nominal que circule por las fases f1, f2 y f3 de alimentación de salida del inversor 10 será siempre igual o similar. The different pumps of the pumping device of the home appliance may have different associated loads for each range of speeds and operating torques, and this implies that a different mechanical power is required for each motor that drives said pumps. In turn, this requirement of different mechanical power entails a need for active electrical power in each different motor. Given the characteristics of the inverter 10 shared by the three motors M1, M2 and M3, a nominal limit current is defined that allows the different motors to be protected, which leads to defining the protection elements 201, 202, and 203. With said Current values are defined and constructed said motors M1, M2 and M3 so that the nominal current level that circulates through the power phases in the motors M1, M2 and M3 is the same or similar. Thus, said motors M1, M2 and M3 running alternately, the nominal current flowing through the phases f1, f2 and f3 of the output power of the inverter 10 will always be the same or similar.
Así, cuando cada motor esté funcionando correctamente no se sobrepasa la corriente límite definida por los elementos de protección 201, 202, y 203, y cuando debido a algún problema se produzca un exceso de corriente y/o un sobrecalentamiento en alguno de los motores M1, M2 y M3, dichos elementos de protección 201, 202, y 203 limitarán dicha corriente. De esta forma los motores se definen con una combinación de estator, rotor y carga hidráulica asociada para cada rango de velocidades y pares de funcionamiento. Por ejemplo los bobinados de los motores se construyen con un número de vueltas y un diámetro de hilo conductor en base a la corriente límite definida, pudiendo así definirse un mismo elemento de protección 201, 202, y 203 por cada fase f1, f2 y f3 de alimentación de salida del inversor 10. Como el inversor 10 permite controlar la magnitud y frecuencia del voltaje de salida, el dispositivo de alimentación 100 variará la tensión en cada motor para obtener la potencia eléctrica activa requerida. Thus, when each motor is functioning correctly, the limit current defined by the protection elements 201, 202, and 203 is not exceeded, and when due to a problem there is an excess of current and / or an overheating in any of the M1 motors , M2 and M3, said protection elements 201, 202, and 203 will limit said current. In this way the motors are defined with a combination of stator, rotor and associated hydraulic load for each range of speeds and operating torques. For example, motor windings are constructed with a number of turns and a diameter of conductive wire based on the defined limit current, thus being able to define the same protection element 201, 202, and 203 for each phase f1, f2 and f3 output power of the inverter 10. Since the inverter 10 allows controlling the magnitude and frequency of the output voltage, the power supply device 100 will vary the voltage in each motor to obtain the required active electrical power.
El bloque de conmutación 30 permite compartir el mismo inversor 10 para el control de los tres motores M1, M2 y M3, compartiendo una fase f11, o f12, o f13; f21, o f22, o f23; f31, o f32, o f33, respectivamente de cada motor M1, M2 y M3 con una fase f1, o f2 o f3 de alimentación de salida del inversor 10. Para ello, el bloque de conmutación 30 comprende en esta realización del dispositivo de alimentación 100, en la que las fases f13, f23, y f33 respectivas de los motores M1, M2 y M3 comparten la fase f3 de la alimentación de salida del inversor 10, elementos de conmutación 3011, 3012, y 3021, 3022 que permiten respectivamente la conexión de las dos fases f1, y f2 no compartidas, con las fases f11, f12, y f21, f22, y f31, f32, respectivamente de dichos motores M1, M2 y M3. Switching block 30 allows sharing the same inverter 10 for the control of the three motors M1, M2 and M3, sharing a phase f11, or f12, or f13; f21, or f22, or f23; f31, or f32, or f33, respectively of each motor M1, M2 and M3 with a phase f1, or f2 or f3 of inverter output power 10. For this, the switching block 30 comprises in this embodiment of the power supply device 100, in which the respective phases f13, f23, and f33 of the motors M1, M2 and M3 share phase f3 of the output power of the inverter 10, switching elements 3011, 3012, and 3021, 3022 that respectively allow the connection of the two phases f1, and f2 not shared, with the phases f11, f12, and f21, f22, and f31, f32, respectively of said motors M1, M2 and M3.
En un sistema trifásico como el representado para el dispositivo de alimentación 100 de la figura 1, en donde el número j de líneas de alimentación de salida es tres y equivale al número de fases, y el número n de motores Mn controlados es de tres, el número de elementos de conmutación 30jn por cada fase fj no compartida del inversor 10 es igual a n-1, esto es, en el caso representado es igual a dos. Si el número de motores controlados es cuatro (no mostrado en las figuras), el número de elementos de conmutación 30jn es igual a tres, y así sucesivamente. In a three-phase system such as that shown for the power supply device 100 of Figure 1, where the number j of output power lines is three and equals the number of phases, and the number n of controlled Mn motors is three, the number of switching elements 30jn for each phase fj not shared of the inverter 10 is equal to n-1, that is, in the case represented it is equal to two. If the number of controlled motors is four (not shown in the figures), the number of switching elements 30jn is equal to three, and so on.
En la primera realización del dispositivo de alimentación 100 mostrado en la figura 1, los elementos de conmutación 3011, 3012, 3021, 3022 son cuatro relés de un conmutador de una vía, o son dos relés con dos conmutadores de dos vías del tipo 2PDT, que integran los elementos de conmutación 3011, 3012, y 3021, 3022 respectivamente. In the first embodiment of the power supply device 100 shown in Figure 1, the switching elements 3011, 3012, 3021, 3022 are four relays of a one-way switch, or are two relays with two two-way switches of type 2PDT, which integrate switching elements 3011, 3012, and 3021, 3022 respectively.
U201530849 U201530849
21-07-2015 07-21-2015
En el dispositivo de alimentación 100 de la invención, el inversor 10 y el bloque de conmutación 30 están configurados de forma que los motores M1, M2 y M3 se accionan de forma alternada, permitiendo dicho dispositivo de alimentación 100 que solo uno de dichos motores M1, M2 y M3 funcione cada vez. In the power supply device 100 of the invention, the inverter 10 and the switching block 30 are configured so that the motors M1, M2 and M3 are operated alternately, said power supply device 100 allowing only one of said motors M1 , M2 and M3 work every time.
En esta primera realización del dispositivo de alimentación 100 que controla tres motores M1, M2 y M3 trifásicos, el dispositivo de protección 20 está dispuesto entre la inversor 10 y el bloque de conmutación 30, conectándose en serie cada una de las tres líneas de alimentación f1, f2 y f3 de alimentación de salida del inversor 10, respectivamente con los tres elementos de protección 201, 202, y 203 , y los elementos de conmutación 201, y 202 están conectados respectivamente con los elementos de conmutación 3011, 3012, y 3021, 3022. In this first embodiment of the power supply device 100 which controls three three-phase motors M1, M2 and M3, the protection device 20 is arranged between the inverter 10 and the switching block 30, each of the three power supply lines f1 being connected in series. , f2 and f3 of the output power of the inverter 10, respectively with the three protection elements 201, 202, and 203, and the switching elements 201, and 202 are connected respectively with the switching elements 3011, 3012, and 3021, 3022
La figura 2 muestra un diagrama de bloques de una segunda realización del dispositivo de alimentación 100 de la invención, con un inversor 10, un elemento de protección 201 y un bloque de conmutación 30, conectado con tres motores monofásicos M1, M2 y M3 con dos líneas de alimentación, esto es, una fase y un neutro. Figure 2 shows a block diagram of a second embodiment of the power supply device 100 of the invention, with an inverter 10, a protection element 201 and a switching block 30, connected with three single-phase motors M1, M2 and M3 with two power lines, that is, a phase and a neutral.
El dispositivo de alimentación 100 de los tres motores M1, M2 y M3 monofásicos con dos líneas de alimentación, f11, N; f21, N; f31, N, comprende un inversor 10 con el mismo número de líneas de alimentación de salida, esto es, f1, N, que está compartido por los tres motores M1, M2 y M3, tal como se describe más adelante. El inversor 10 del dispositivo de alimentación 100 controla y acciona los tres motores M1, M2 y M3 de forma compartida. Para ello el dispositivo de alimentación 100 comprende un bloque de conmutación 30 dispuesto en serie con el inversor 10, que permite la conexión del neutro N del inversor 10, con el neutro N de cada motor M1, M2 y M3, tal como se describe más adelante. The power supply device 100 of the three single-phase M1, M2 and M3 motors with two power lines, f11, N; f21, N; f31, N, comprises an inverter 10 with the same number of output power lines, that is, f1, N, which is shared by the three motors M1, M2 and M3, as described below. The inverter 10 of the power device 100 controls and drives the three motors M1, M2 and M3 in a shared manner. For this, the supply device 100 comprises a switching block 30 arranged in series with the inverter 10, which allows the connection of the neutral N of the inverter 10, with the neutral N of each motor M1, M2 and M3, as described further ahead.
El dispositivo de alimentación 100 comprende también integrado un elemento de protección 201 que está conectado en serie con la fase f1 de alimentación de salida del inversor 10, y también está conectado con los motores M1, M2 y M3. El elemento de protección 201 permite detectar una corriente en exceso y/o un sobrecalentamiento en las dos líneas de alimentación f11, N, o f21, N, o f31, N, que alimentan las bobinas (no mostradas en las figuras) respectivamente de cada uno de dichos motores M1, M2 y M3. Esta disposición del elemento de protección 201 en la fase f1 de alimentación de salida del inversor 10 asegura The supply device 100 also includes an integrated protection element 201 which is connected in series with the phase f1 of the inverter output power 10, and is also connected with the motors M1, M2 and M3. The protection element 201 allows to detect an excess current and / or an overheating in the two supply lines f11, N, or f21, N, or f31, N, which feed the coils (not shown in the figures) respectively of each one of said motors M1, M2 and M3. This arrangement of the protection element 201 in the phase f1 of the inverter output power 10 ensures
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completamente la detección de una corriente en exceso y/o un sobrecalentamiento en cualquiera de las dos líneas de alimentación f11, N, o f21, N, o f31, N que alimentan la bobina respectivamente de cada uno de dichos motores M1, M2 y M3, ya que la corriente de ida del inversor 10 hacia los motores M1, M2 y M3, vuelve al inversor 10 por el neutro N. completely detecting an excess current and / or an overheating in any of the two supply lines f11, N, or f21, N, or f31, N that feed the coil respectively of each of said motors M1, M2 and M3 , since the flow current of the inverter 10 towards the motors M1, M2 and M3, returns to the inverter 10 by the neutral N.
El elemento de protección 201, tal como se ha descrito en la primera realización del dispositivo de alimentación 100, es un dispositivo de protección térmica como por ejemplo un fusible, un protector térmico bimetal, o un circuito electrónico de protección, pero en esta realización del dispositivo de alimentación 100 el elemento de protección 201 es un termistor con coeficiente de temperatura positivo PTC, o también denominado posistor. The protection element 201, as described in the first embodiment of the feeding device 100, is a thermal protection device such as a fuse, a bimetal thermal protector, or an electronic protection circuit, but in this embodiment of the supply device 100 the protection element 201 is a thermistor with a positive temperature coefficient PTC, or also called a posistor.
También en esta segunda realización del dispositivo de alimentación 100 se define la corriente límite que detecta y limita el elemento de protección 201, y los motores M1, M2 y M3 se definen y construyen de forma que el nivel de corriente nominal que circula por las fases de alimentación en los motores M1, M2 y M3 sea igual o similar, tal como se ha descrito para el dispositivo de alimentación 100 para motores trifásicos. Also in this second embodiment of the supply device 100, the limit current that detects and limits the protection element 201 is defined, and the motors M1, M2 and M3 are defined and constructed so that the nominal current level that circulates through the phases of supply in the motors M1, M2 and M3 be the same or similar, as described for the supply device 100 for three-phase motors.
El bloque de conmutación 30 permite compartir el mismo inversor 10 para el control de los tres motores M1, M2 y M3, compartiendo la fase f11; f21; f31, respectivamente de cada motor M1, M2 y M3 con la fase f1 de alimentación de salida del inversor 10. Para ello, el bloque de conmutación 30 comprende en esta segunda realización del dispositivo de alimentación 100, en la que las fases f11, f21, y f31 respectivas de los motores M1, M2 y M3 comparten la fase f1 de la alimentación de salida del inversor 10, elementos de conmutación 3011, 3012, y 3013 que permiten respectivamente la conexión del neutro N del inversor 10 no compartido, con el neutro N respectivamente de dichos motores M1, M2 y M3. Switching block 30 allows sharing the same inverter 10 for the control of the three motors M1, M2 and M3, sharing phase f11; f21; f31, respectively of each motor M1, M2 and M3 with the phase f1 of the output power of the inverter 10. For this, the switching block 30 comprises in this second embodiment of the feeding device 100, in which the phases f11, f21 , and f31 respectively of the motors M1, M2 and M3 share phase f1 of the output power of the inverter 10, switching elements 3011, 3012, and 3013 that respectively allow the connection of the neutral N of the inverter 10 not shared, with the neutral N respectively of said motors M1, M2 and M3.
En un sistema monofásico como el representado para el dispositivo de alimentación 100 de la figura 2, en donde el número j de líneas de alimentación de alimentación de salida es dos, y el número n de motores Mn controlados es de tres, el número de elementos de conmutación 30jn por cada fase neutro N no compartido del dispositivo de alimentación 100 es igual a n, esto es, en el caso representado es igual a tres. Si el número de motores controlados es cuatro (no mostrado en las figuras), el número de elementos de conmutación 30jn es igual a cuatro, y así sucesivamente. In a single-phase system such as that shown for the power supply device 100 of Figure 2, where the number j of output power supply lines is two, and the number n of controlled Mn motors is three, the number of elements Switching 30jn for each neutral phase N not shared of the power supply device 100 is equal to, that is, in the case represented it is equal to three. If the number of controlled motors is four (not shown in the figures), the number of switching elements 30jn is equal to four, and so on.
Los elementos de conmutación 3011, 3012, y 3013 son tres relés del tipo SPST con un solo interruptor normal de una vía. Switching elements 3011, 3012, and 3013 are three relays of the SPST type with a single normal one-way switch.
En el dispositivo de alimentación 100 de la invención, el inversor 10 y el bloque de In the feeding device 100 of the invention, the inverter 10 and the block of
5 conmutación 30 están configurados de forma que los motores M1, M2 y M3 se accionan de forma alternada, permitiendo dicho dispositivo de alimentación 100 que solo uno de dichos motores M1, M2 y M3 funcione cada vez. 5 switching 30 are configured so that the motors M1, M2 and M3 are operated alternately, said power supply device 100 allowing only one of said motors M1, M2 and M3 to run at a time.
En esta segunda realización del dispositivo de alimentación 100 que controla tres motores In this second embodiment of the power device 100 that controls three motors
10 M1, M2 y M3 monofásicos, el dispositivo de protección 20 está dispuesto en serie con el bloque de conmutación 30, conectándose en serie la fase f1 de alimentación de salida del inversor 10 con el elemento de protección 201, y dicho elemento de conmutación 201 está conectado respectivamente con los elementos de conmutación 3011, 3012, y 3013. 10 M1, M2 and M3 single phase, the protection device 20 is arranged in series with the switching block 30, the phase f1 of the inverter output power 10 being connected in series with the protection element 201, and said switching element 201 it is connected respectively with switching elements 3011, 3012, and 3013.
15 fifteen
Claims (12)
- 1. one.
- Dispositivo de alimentación de una pluralidad (n) de motores (Mn) con un número determinado (j) de líneas de alimentación (fnj), que comprende un inversor (10) que comprende el mismo número (j) de líneas de alimentación (fj) de salida y que alimenta las bobinas de dichos motores (Mn) a través de dichas líneas de alimentación (fj) de salida, caracterizado porque comprende un bloque de conmutación (30) dispuesto en serie con el inversor (10) que permite la conexión de las líneas de alimentación (fj) de salida con las líneas de alimentación (fnj) de cada motor (Mn) de forma que dichos motores se accionan de forma alternada, y elementos de protección (20j) que detectan y limitan la corriente y/o el calentamiento en las líneas de alimentación (fnj) de cada uno de dichos motores (Mn), estando dispuesto un elemento de protección (20j) conectado en serie en cada una de al menos todas las líneas de alimentación (fj) de salida menos una. Feeding device of a plurality (n) of motors (Mn) with a determined number (j) of power lines (fnj), comprising an inverter (10) comprising the same number (j) of power lines (fj ) of output and that feeds the coils of said motors (Mn) through said output supply lines (fj), characterized in that it comprises a switching block (30) arranged in series with the inverter (10) that allows the connection of the power supply lines (fj) of output with the power lines (fnj) of each motor (Mn) so that said motors are operated alternately, and protection elements (20j) that detect and limit the current and / or the heating in the supply lines (fnj) of each of said motors (Mn), a protection element (20j) being arranged connected in series in each of at least all of the output lines (fj) less a.
- 2. 2.
- Dispositivo de alimentación según la reivindicación 1, en donde el número (j) de líneas de alimentación es tres y los motores (Mn) son trifásicos. Feeding device according to claim 1, wherein the number (j) of power lines is three and the motors (Mn) are three phase.
- 3. 3.
- Dispositivo de alimentación según la reivindicación 1, en donde el número (j) de líneas de alimentación es dos y los motores (Mn) son bifásicos. Feeding device according to claim 1, wherein the number (j) of power lines is two and the motors (Mn) are biphasic.
- 4. Four.
- Dispositivo de alimentación según la reivindicación 1, en donde el número (j) de líneas de alimentación es dos y los motores (Mn) son monofásicos. Feeding device according to claim 1, wherein the number (j) of power lines is two and the motors (Mn) are single phase.
- 5. 5.
- Dispositivo de alimentación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los elementos de protección (20j) son elementos de protección térmica. Feeding device according to any of the preceding claims, wherein the protection elements (20j) are thermal protection elements.
- 6. 6.
- Dispositivo de alimentación según la reivindicación 5, en donde los elementos de protección (20j) son termistores con coeficiente de temperatura positivo (PTC). Supply device according to claim 5, wherein the protection elements (20j) are thermistors with positive temperature coefficient (PTC).
- 7. 7.
- Dispositivo de alimentación según la reivindicación 5, en donde los elementos de protección (20j) son fusibles, protectores térmicos bimetales o circuitos de protección electrónica. Power supply device according to claim 5, wherein the protection elements (20j) are fuses, bimetal thermal protectors or electronic protection circuits.
- 8. 8.
- Dispositivo de alimentación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en Feeding device according to any of the preceding claims, in
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