ES2261286T3 - Procedimiento de funcionamiento de un actuador electromagnetico. - Google Patents
Procedimiento de funcionamiento de un actuador electromagnetico.Info
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Abstract
Procedimiento de funcionamiento de un actuador electromagnético que comprende una armadura (4d) que se mueve oscilando entre dos bobinas de electroimán (4a, 4b) en contra de la fuerza de al menos un respectivo muelle de reposición (2a, 2b) mediante una alimentación alternante de corriente a las bobinas de electroimán (4a, 4b) y en donde, al aproximarse la armadura (4d) a la bobina (4a, 4b) primeramente alimentada con corriente durante el llamado proceso de captura, se reduce la tensión aplicada a la bobina (4a, 4b) que captura la armadura, caracterizado porque se elige un control de tensión con una evolución de tensión en la que se mantiene lo más pequeña posible una corriente parásita en la armadura (4d) calculada con un modelo matemático.
Description
Procedimiento de funcionamiento de un actuador
electromagnético.
La invención concierne a un procedimiento de
funcionamiento de un actuador electromagnético según el preámbulo de
la reivindicación 1.
Un caso de aplicación preferido para una
actuador electromagnético con las características de la
reivindicación 1 es el mecanismo impulsor de válvulas
electromagnéticamente accionado de motores de combustión interna, es
decir que las válvulas alternativas de cambio de gas de un motor de
combustión interna de pistones alternativos son accionadas de la
manera deseada por tales actuadores, o sea que son abiertas y
cerradas en forma oscilante. En un mecanismo impulsor de válvulas
electromagnético de esta clase las válvulas alternativas son movidas
individualmente o bien en grupo por medio de miembros de ajuste
electromagnéticos, los llamados actuadores, pudiendo elegirse con
libertad sustancialmente completa el instante para la apertura y el
cierre de cada válvula alternativa. De este modo, los tiempos de
control de las válvulas del motor de combustión interna pueden
adaptarse óptimamente al estado de funcionamiento actual (éste está
definido por el número de revoluciones y la carga), así como a los
respectivos requisitos referentes al consumo, el par de giro, las
emisiones, el confort y el comportamiento de reacción de un
vehículo accionado por el motor de combustión interna.
Los componentes esenciales de un actuador
conocido para accionar las válvulas alternativas de un motor de
combustión interna son una armadura y dos electroimanes para
mantener la armadura en la posición "válvula alternativa
abierta" o "válvula alternativa cerrada" con las
correspondientes bobinas de electroimán y también muelles de
reposición para el movimiento de la armadura entre las posiciones
"válvula alternativa abierta" y "válvula alternativa
cerrada". A este respecto, se hace referencia también a la figura
1 adjunta que muestra un actuador de esta clase con válvula
alternativa asociada en las dos posiciones extremas posibles de la
válvula alternativa y la armadura del actuador. Entre los dos
estados o posiciones mostrados de la unidad
actuador-válvula alternativa está representada la
evolución de la carrera z de la armadura o del recorrido de la
armadura entre las dos bobinas de electroimán y también la
evolución del flujo de corriente I en las dos bobinas de
electroimán, en cada caso en función del tiempo t y de conformidad
con un estado de la técnica conocido (más sencillo en comparación
con el documento DE 195 30 121 A1 citado al principio).
En la figura 1 se representa el proceso de
cierre de una válvula alternativa de motor de combustión interna
que se ha designado con el número de referencia 1. Como es usual, en
esta válvula alternativa 1 ataca un muelle de cierre de válvula 2a.
Asimismo, sobre el vástago de la válvula alternativa 1 - aquí con
intercalación de un elemento hidráulico 3 de compensación de
holgura de válvula (no absolutamente necesario) - opera el actuador
designado en su totalidad con 4. Aparte de dos válvulas de
electroimán 4a, 4b, este actuador está constituido por una barra
empujadora 4c que actúa sobre el vástago de la válvula alternativa 1
y que lleva una armadura 4d que va guiada con desplazamiento
longitudinal oscilante entre las bobinas de electroimán 4a, 4b. En
el extremo de la barra empujadora 4c que queda alejado del vástago
de la válvula alternativa 1 ataca también un muelle de apertura de
válvula 2b.
Por tanto, se trata en este caso de un sistema
vibrante para el cual el muelle de cierre de válvula 2a y el muelle
de apertura de válvula 2b forman un primero y un segundo muelles de
reposición, para los cuales se emplean también, en consecuencia,
los números de referencia 2a, 2b.
En el lado de la izquierda está representada en
la figura 1 la primera posición extrema de este sistema vibrante,
en la que la válvula alternativa 1 está completamente abierta y la
armadura 4d se aplica a la bobina de electroimán inferior 4b. Esta
bobina se denomina seguidamente también válvula abridora 4b, puesto
que esta bobina 4b mantiene la válvula alternativa 1 en su posición
abierta.
En el lado de la derecha está representada en la
figura 1 la segunda posición extrema del sistema vibrante, en la
cual la válvula alternativa 1 está completamente cerrada y la
armadura 4d se aplica a la bobina de electroimán superior 4a. En lo
que sigue, esta bobina se denomina también bobina cerradora 4a,
puesto que esta bobina 4a mantiene la válvula alternativa 1 en su
posición cerrada.
En lo que sigue, se describe brevemente el
proceso de cierre de la válvula alternativa 1, es decir, en la
figura 1 la transición del estado del lado izquierdo al estado
representado en el lado derecho; entre medias se han representado
las evoluciones correspondientes de las corrientes eléctricas I que
circulan en las bobinas 4a, 4b, así como la evolución de la carrera
o la coordenada de recorrido z de la armadura 4d, en cada caso en
función del tiempo t.
Partiendo de la posición del lado izquierdo
"válvula alternativa abierta" se alimenta primero corriente a
la bobina abridora 4b para presionar la armadura 4d en esta posición
contra el muelle de cierre de válvula tensado 2a (= primer muelle
de reposición inferior 2a), estando representada la corriente I en
esta bobina 4b con línea de trazos en el diagrama
I-t. Si se desconecta ahora la corriente I de la
válvula abridora 4b para una transición deseada a "válvula
alternativa cerrada", la armadura 4d se desprende entonces de la
bobina 4b y la válvula alternativa 1 es acelerada por el muelle de
cierre de válvula tensado 2a hasta aproximadamente su posición
media (hacia arriba), pero, debido a su inercia de masa, continúa
moviéndose y tensa entonces el muelle de apertura de válvula 2b, de
modo que se frena así la válvula alternativa 1 (y la armadura 4d).
Seguidamente, se alimenta corriente a la bobina cerradora 4a en un
instante adecuado (la corriente I para la bobina 4a está
representada con línea continua en el diagrama I-t),
con lo que esta bobina 4a captura la armadura 4d - se trata aquí
del llamado proceso de captura - y, finalmente, la mantiene cerrada
en la posición "válvula alternativa cerrada" representada en
el lado de la derecha. Una vez que la armadura 4d ha sido capturada
con seguridad por la bobina 4a, se conmuta, además, en ésta a un
bajo nivel
de corriente de retención (véase el diagrama I-t).
de corriente de retención (véase el diagrama I-t).
La transición contraria de "válvula
alternativa cerrada" a "válvula alternativa abierta" se
desarrolla análogamente partiendo de la posición representada en el
lado de la derecha en la figura 1 por desconexión de la corriente I
en la bobina cerradora 4a y conexión temporalmente decalada de la
corriente para la bobina abridora 4b. En general, para la
alimentación de corriente a las bobinas 4a, 4b se aplica a éstas una
tensión eléctrica suficiente, mientras que la desconexión de la
corriente eléctrica I se inicia reduciendo la tensión eléctrica al
valor "cero". La energía eléctrica necesaria para el
funcionamiento de cada actuador 4 es tomada de la red de a bordo
del vehículo accionado por el motor de combustión interna
correspondiente o bien es proporcionada por un suministro de
energía separado adaptado al mecanismo impulsor de válvulas del
motor de combustión interna. La tensión eléctrica se mantiene
constante en este caso por medio del suministro de energía y la
corriente I de las bobinas de los actuadores 4 asociados a las
válvulas alternativas 1 del motor de combustión interna es
controlada por un aparato de control de tal manera que resulten las
fuerzas necesarias para la apertura, el cierre y el mantenimiento
de la válvula o las válvulas alternativas 1 en la respectiva
posición deseada.
En el estado de la técnica que se acaba de
explicar se tiene que durante el llamado proceso de captura, en el
que una de las bobinas 4a, 4b trata de capturar la armadura 4d, la
corriente I de las bobinas es regulada mediante manipulación
cíclica por el aparato de control citado o por una unidad de control
a un valor que es lo suficientemente grande como para capturar con
seguridad la armadura 4d en todas las condiciones. La fuerza de la
bobina de electroimán capturadora 4a ó 4b sobre la armadura 4d es
ahora aproximadamente proporcional a la corriente I e inversamente
proporcional a la distancia entre la bobina y la armadura. Si se
ajusta ahora - como en el estado de la técnica conocido - una
corriente constante I, la fuerza magnética que actúa sobre la
armadura 4d aumenta entonces con su aproximación a la respectiva
bobina 4a ó 4b que la captura en forma inversamente proporcional al
entrehierro remanente, con lo que se incrementan la aceleración y la
velocidad de la armadura. Resulta de esto una alta velocidad de
impacto de la armadura 4d sobre la respectiva bobina de electroimán
4a ó 4b, lo que tiene como consecuencia, por un lado, un alto
desgaste del actuador 4 y, por otro lado, una elevada producción de
ruido. Otro inconveniente, son las pérdidas de conmutación de los
transistores que se presentan con la regulación de corriente
temporizada brevemente descrita y que tienen como consecuencia una
elevada absorción de potencia y una elevada carga de temperatura del
aparato de control empleado, así como una irradiación
electromagnética incrementada en las líneas de alimentación de los
actuadores.
El estado de la técnica conocido por el
documento DE 195 30 121 A1 citado al principio aporta mejoras en lo
que respecta especialmente a la producción de ruido y al desgaste
del actuador. En este documento se propone un procedimiento para
reducir la velocidad de impacto de una armadura en un actuador
electromagnético, en donde, al aproximarse la armadura a la
superficie polar de la bobina que captura la armadura, se limita la
tensión aplicada a esta bobina a un valor máximo prefijable (es
decir que se reduce sensiblemente dicha tensión), con lo que
disminuye la corriente que circula por la bobina durante una parte
del tiempo de la limitación de tensión. Asimismo, se ha indicado
que puede estar establecido en un campo característico la medida de
la limitación de tensión o de la reducción de tensión. Los valores
correspondientes y especialmente también el instante respectivo en
el que deberá iniciarse esta reducción de tensión pueden
determinarse por vías experimentales.
En el documento DE 198 32 198 A1 se describe un
procedimiento para reducir la velocidad de impacto de una armadura
de un actuador electromagnético, en el que se aplica una tensión
eléctrica temporizada en una fase de frenado que sigue a una fase
de captura, determinándose los respectivos instantes de conexión y
la relación de cadencia de tensión de un regulador sobre la base de
una trayectoria nominal que describe el movimiento nominal de la
armadura.
Las evoluciones reales de la tensión para la
materialización de estos procedimientos se calculan en general por
medio de los llamados procedimientos de diseño de regulador. Se
trata en este caso de procedimientos empíricos o numéricos, es
decir, analíticos, que, fijando determinadas condiciones marginales,
calculan una evolución de tensión con la que puede representarse el
resultado deseado.
No obstante, en los procedimientos de hasta
ahora no se ha tenido en cuenta que en la armadura se producen en
parte altas corrientes parásitas que traen consigo pérdidas de
energía y faltas de precisión durante los distintos tiempos de
control de las válvulas. Hasta ahora, se ha intentado resolver estos
inconvenientes evitando en lo posible corrientes parásitas mediante
el empleo de una armadura de chapas o de una armadura con baja
conductividad eléctrica. Sin embargo, esto conduce en general a
altos costes.
El cometido de la presente invención consiste en
indicar un procedimiento en el que puedan evitarse en lo posible
altas corrientes parásitas en la armadura durante el funcionamiento
de un actuador eléctrico magnético descrito al principio.
Este problema se resuelve con las
características citadas en la reivindicación 1.
Una idea esencial de la presente invención es la
toma en consideración de las corrientes parásitas que se presentan
en la armadura al establecer la evolución de tensión para la
regulación/control del actuador electromagnético. Dentro de una
cantidad de posibles evoluciones de tensión que permiten cada una de
ellas un funcionamiento de una actuador electromagnético en la
forma necesaria, se puede seleccionar entonces una evolución de
tensión en el sentido de evitar corrientes parásitas.
Para entender la invención es útil diseñar un
esquema equivalente para los flujos magnéticos que indique las
fuentes magnéticas y las resistencias magnéticas. En este esquema
equivalente la corriente parásita que aparece en la armadura
representa una fuente de flujo magnético que genera un flujo
magnético que está dirigido en sentido contrario al flujo magnético
restante. Teniendo correspondientemente en cuenta esta fuente de
flujo magnético en un modelo matemático con el que pueden
calcularse las corrientes parásitas en la armadura, se puede
seleccionar entonces un control de la tensión que conduzca a una
corriente parásita mínima.
Preferiblemente, se emplea un modelo matemático
o numérico para calcular la evolución de la tensión. Una posibilidad
para calcular la evolución de la tensión consiste en el empleo de
un llamado procedimiento de proyecto de regulador con estructura
variable, como los que son en general conocidos.
La evolución de la tensión puede materializarse
entonces de maneras diferentes, por ejemplo por medio de una
modulación de anchura de impulsos.
Se explica seguidamente la presente invención
con más detalle ayudándose de un ejemplo de realización y haciendo
referencia a los dibujos adjuntos. Los dibujos muestran en:
La figura 1, una representación esquemática de
un actuador electromagnético con válvula alternativa asociada en
las dos posiciones extremas posibles de la válvula alternativa,
estando representadas entre los dos estados mostrados la evolución
de la carrera z de la armadura y la evolución del flujo de corriente
I en las dos bobinas de electroimán,
La figura 2, un diagrama de bloques en el que se
representa un concepto de regulación según una forma de realización
de la presente invención,
Las figuras 3a a 3d, diagramas que representan
fases individuales de una regulación durante el proceso de
captura,
La figura 4, una representación esquemática de
una parte de actuador con un flujo magnético esbozado y
La figura 5, un diagrama equivalente del flujo
magnético ilustrado en la figura 4.
Respecto de la descripción de la figura 1, se
hace referencia a la explicación de la introducción de este
documento.
En la figura 2 se ha representado a manera de
diagrama de bloques una forma de realización de un concepto de
regulación. Un regulador 10 realiza una regulación con ayuda de las
señales de una trayectoria nominal 20 que describe el movimiento
nominal de la armadura, procesándose señales de un observador 11
situado al lado. La magnitud de salida del concepto de regulación o
del regulador 10 es una tensión eléctrica U aplicada o que se
aplica a la respectiva bobina 4a ó 4b que captura la armadura 4d
(figura 1). Esta tensión U tiene, por ejemplo, un valor de cuantía
fija y es aplicada por el regulador 10 a la respectiva bobina 4a ó
4b con cierta cadencia temporal (modulación de anchura de
impulsos), determinándose de manera adecuada el signo de la tensión
eléctrica.
La posición correspondiente a la evolución de la
carrera de la válvula alternativa 1 o de la armadura 4d entre las
bobinas 4a, 4b por medio de la coordenada de recorrido z, que se
mide de manera adecuada, es una magnitud de entrada del concepto de
regulación que aquí se describe. La coordenada de recorrido z es
procesada adicionalmente por el observador 11. En aras de una mayor
sencillez, la posición de la armadura se designa directamente con
"z" en lo que sigue, sin emplear el concepto aclarativo
"coordenada de recorrido".
A partir de la coordenada de recorrido z se
pueden estimar o calcular, mediante una derivación única o doble en
función del tiempo, la velocidad de movimiento \dot{z} de la
armadura y la aceleración \ddot{z} de la armadura. El valor z y
las magnitudes \dot{z}, \ddot{z} derivadas del mismo son
calculados por el observador 11 y comunicados al regulador 10 como
un llamado valor estimativo 21.
Otra magnitud de entrada del concepto de
regulación que aquí se describe, la cual es procesada por el
observador 11 al calcular los valores estimativos 21, es el flujo
de corriente I calculado en las respectivas bobinas 4a, 4b. El
flujo I es una consecuencia de la tensión aplicada U.
Las fases mostradas en la secuencia de figuras
3a a 3b representan la regulación durante el proceso de captura por
una de las dos bobinas 4a, 4b en un sistema según la figura 1.
Siempre en función del tiempo t se ha registrado
en el diagrama superior (figuras 3a) la tensión eléctrica U
aplicada a la bobina de electroimán que captura la armadura,
mientras que en el segundo diagrama (figura 3b) se ha representado
la coordenada de recorrido correspondiente z de la armadura 4d. En
la figura 3a se han identificado las fases individuales, es decir,
la fase de captura FP la fase de frenado BP y la fase de retención
HP que sigue después del impacto de la armadura sobre la bobina.
Por lo que concierne ahora al comienzo de la
fase de captura FP en el instante t_{1}, en el cual la bobina que
captura la armadura es solicitada con tensión eléctrica U, este
instante de conexión t_{1} puede en principio elegirse libremente
dentro de ciertos límites; tiene que quedar asegurado únicamente que
la armadura pueda en general ser aún capturada. Se explica
posteriormente con más detalle el cálculo de la tensión U o de la
evolución de la tensión.
Como se representa en la figura 3a, el regulador
10 subdivide todo el proceso de captura de la armadura 4d en dos
fases, a saber, una fase de captura FP y una fase de frenado
subsiguiente BP.
La última fase citada sigue como tercera fase
(fase de retención HP) después del impacto de la armadura 4d sobre
la respectiva bobina 4a ó 4b. En esta fase se retiene la armadura 4d
con seguridad sobre la respectiva bobina del electroimán. Se puede
conmutar para ello la regulación de la corriente de retención, lo
que, como se ha representado, se efectúa por medio de una
solicitación cadencial de la respectiva bobina 4a, 4b con la tensión
eléctrica U.
En la fase de frenado BP se interrumpe primero
en el instante t_{2} el suministro de tensión a la respectiva
bobina 4a ó 4b que captura la armadura 4d, con lo que se inicia esta
fase de frenado BP. Los respectivos instantes para la desconexión y
la conexión de la tensión U de cuantía constante o de cuantía
variable, así como el signo correspondiente son determinados por el
regulador 10 según una evolución de la tensión prefijada y
previamente establecida.
El funcionamiento del regulador 10 puede
describirse de la manera siguiente: Para lograr una velocidad
reducida de impacto sobre la respectiva bobina 4a ó 4b, la armadura
4d tiene que ser frenada ya de forma regulada en su fase de vuelo,
es decir, durante el impacto propiamente dicho. No obstante, esta
fase de frenado BP no deberá prolongar más de lo necesario el
tiempo de apertura y de cierre de la válvula alternativa 1 del motor
de combustión interna accionada por el actuador 4.
Para el proyecto de un regulador 10 que
satisfaga estos requisitos han de elegirse primero magnitudes de
estado adecuadas para el movimiento de la armadura. Se prefiere
aquí que, aparte de la posición z de la armadura y la velocidad
\dot{z} de la armadura, que se puede calcular en principio
mediante una diferenciación en el tiempo de la posición z de la
armadura, se elija la aceleración, \ddot{z} de la armadura como
tercera magnitud de estado, ya que ésta, como derivada directa de
la velocidad \dot{z} de la armadura, representa también una
magnitud fácilmente interpretable.
Aparte de estas tres magnitudes, es decir, la
posición z de la armadura, la velocidad \dot{z} de la armadura
y la aceleración \ddot{z} de la armadura, se citan aún en lo que
sigue otras condiciones marginales.
Como se muestra en la figura 4 (que representa
un detalle de un actuador eléctrico según la figura 1), tiene lugar
un flujo magnético originado por la alimentación de corriente a las
bobinas 4a ó 4b. Como resulta claro por el esquema equivalente
según la figura 5, resulta entonces, por un lado, un flujo magnético
\Phi_{c} en la culata. Asimismo, tiene ligar un flujo magnético
\Phi_{a} en la armadura 4d. Además, existe un flujo magnético
disperso \Phi_{w} entre los extremos abiertos de la culata 5,
concretamente tanto con armadura sobrepuesta como con armadura no
sobrepuesta.
El número de referencia 60 de la figura 5
designa la fuente de flujo magnético generada por las bobinas 4a ó
4b, la cual se puede caracterizar por el número de espiras de bobina
N y por la corriente I de la bobina. El flujo magnético disperso
\Phi_{w} que tiene lugar a través de los dos extremos abiertos
de la culata 5 se describe como resistencia magnética R_{w}. La
resistencia magnética R_{c} (número de referencia 64) representa
la resistencia magnética en la culata 5. La resistencia magnética
R_{az} (número de referencia 66) representa la resistencia
magnética en la armadura, por un lado, y en los extrehierros entre
la armadura 4d y la culata 5 para el caso de que la armadura 4d no
descanse completamente sobre la culata 5.
Con el número de referencia 68 se identifica
otra fuente de flujo magnético que resulta de la corriente parásita
I_{I} inducida en la armadura 4d. La corriente parásita I_{I}
inducida en la armadura 4d puede determinarse por medio de un
modelo matemático. Durante las diferentes fases (fase de captura,
fase de frenado) el regulador 10 puede recurrir ahora, para
realizar su función, a la trayectoria nominal 20 anteriormente
descrita. Aparte de los valores correlacionados uno con otro para
la posición z, la velocidad \dot{z} y la aceleración \ddot{z}
de la armadura 4d, esta trayectoria nominal contiene también en
función del tiempo t, la corriente I que ha de tenerse en cuenta al
mismo tiempo para la tensión inducida en la armadura 4d.
Por tanto, la trayectoria nominal 20 no consiste
en nada más que en una tabla de valores nominales que están
archivados en una memoria.
En caso de que, durante el funcionamiento del
actuador electromagnético 4, los valores reales efectivos para la
posición z, la velocidad \dot{z} y la aceleración \ddot{z} de la
armadura 4d se desvíen demasiado fuertemente de los valores
nominales, el regulador 10 corrige esta situación mediante una
conexión o desconexión adecuada de la tensión U. El diseño
detallado del regulador puede efectuarse por medio de diferentes
procedimientos de la teoría de regulación lineal y no lineal y no
será tratado aquí con más detalle.
Por lo que concierne al cálculo de esta tabla de
valores o trayectoria nominal 20, se propone en una forma de
realización preferida calcular ésta, entre otras formas, a partir de
la condición marginal de que la aceleración \ddot{z} de la
armadura 4d deberá tener el valor 0 en el instante del impacto sobre
la respectiva bobina de electroimán 4a ó 4b. Asimismo, la corriente
I en la tabla de valores deberá estar diseñada de tal manera que la
corriente parásita resultante de ella en la armadura 4d pueda
mantenerse mínima. Observando estas condiciones, la armadura 4d
puede asentarse sobre la bobina 4a ó 4b en forma exenta de tirones,
sin que se produzcan excesivas pérdidas por corrientes parásitas en
la armadura durante la fase de captura.
En las figuras 3b, 3c y 3d se han registrado la
posición z, la velocidad \dot{z} de la armadura y la aceleración
\ddot{z} de la armadura, en cada caso en función del tiempo y en
la fase final del movimiento de la armadura, es decir, antes del
impacto de la armadura 4d sobre la bobina 4a ó 4b que la captura. A
partir del instante t_{2} se inicia el proceso de regulación
propiamente dicho, concretamente hasta el instante de asentamiento
t_{4}, lo que pone fina a la fase de frenado BP.
Como se desprende de la descripción realizada
hasta ahora, el regulador 10 necesita en el presente procedimiento
al menos cuatro magnitudes de estado para realizar la función del
mismo, es decir, preferiblemente la posición z de la armadura, la
velocidad de movimiento \dot{z} de la armadura 4d, la aceleración
\ddot{z} de la armadura y la corriente I de las bobinas. Es
conveniente utilizar los llamados observadores 11 para calcular
magnitudes de estado, tal como ya se ha comentado en relación con
la figura 2. En este observador 11 está conectado en paralelo con
el actuador 4 un modelo de actuador que es alimentado con una
magnitud esencial para el actuador 4, a saber, con la magnitud del
flujo de corriente I establecido en la respectiva bobina 4a, 4b. En
este observador 11 se puede comparar la posición de la armadura
estimada sobre esta base con la posición z de la armadura realmente
medida y transmitida adicionalmente al observador 11 como magnitud
de entrada. La diferencia de esto puede reacoplarse entonces, a
través de una función de corrección, con la magnitud o las llamadas
magnitudes de estado del modelo de actuador. En caso de una
estimación errónea de los estados iniciales, el observador 11,
sobre la base de la función de corrección contenida en el mismo,
iguala los valores estimados para la posición z de la armadura, la
velocidad de movimiento \dot{z} de la armadura 4d, la aceleración
\ddot{z} de la armadura y la corriente I con los valores reales
para ellas. El diseño de la función de corrección que se acaba de
citar puede efectuarse por medio de diferentes procedimientos de la
teoría de regulación lineal y no lineal. Teniendo en cuenta la
corriente parásita inducida en la armadura, ésta puede ser evitada
por un procedimiento de regulación de tensión adecuado, de modo que
no se producen excesivas pérdidas de energía. Además, se puede
conseguir así una mayor precisión de los tiempos de control. No se
necesitan tampoco medidas de construcción para evitar las
corrientes parásitas. Por el contrario, las corrientes parásitas
pueden ser atenuadas en la medida necesaria y deseada por medio de
una conexión y desconexión adecuadas de la tensión de las
bobinas.
Claims (4)
1. Procedimiento de funcionamiento de un
actuador electromagnético que comprende una armadura (4d) que se
mueve oscilando entre dos bobinas de electroimán (4a, 4b) en contra
de la fuerza de al menos un respectivo muelle de reposición (2a,
2b) mediante una alimentación alternante de corriente a las bobinas
de electroimán (4a, 4b) y en donde, al aproximarse la armadura (4d)
a la bobina (4a, 4b) primeramente alimentada con corriente durante
el llamado proceso de captura, se reduce la tensión aplicada a la
bobina (4a, 4b) que captura la armadura, caracterizado
porque se elige un control de tensión con una evolución de tensión
en la que se mantiene lo más pequeña posible una corriente parásita
en la armadura (4d) calculada con un modelo matemático.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se determina la evolución de la tensión
por vía empírica o numérica, especialmente con ayuda de una
simulación.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se
determina la evolución de la tensión por medio de un procedimiento
de diseño de regulador con estructura variable.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
evolución de la tensión se materializa por medio de modulaciones de
anchura de impulsos.
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