ES2291330T3 - Procedimiento para determinar la posicion de rotacion del eje de arrastre de un motor de corriente continua. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la determinación de la posición de giro del árbol de accionamiento de un motor de corriente continua mediante la evaluación del rizo de corriente contenido en la señal de la corriente del inducido, caracterizado porque en caso de una interrupción de la unión eléctrica entre el motor de corriente continua y la electrónica de evaluación se realiza una determinación aproximada del valor del ángulo de giro recorrido durante la marcha en inercia del inducido del motor de corriente continua por medio de una determinación del número de los rizos de corriente esperados previsiblemente durante la marcha en inercia, haciendo uso para ello de parámetros registrados antes de la interrupción de un rizo de corriente de referencia y/o de la corriente del inducido.
Description
Procedimiento para determinar la posición de
rotación del eje de arrastre de un motor de corriente continua.
La invención se refiere a un procedimiento para
la determinación de la posición de giro del árbol de accionamiento
de un motor de corriente continua mediante la evaluación del rizo de
la corriente contenida en la señal de la corriente del
inducido.
La señal de la corriente del inducido de un
motor de corriente continua comprende una denominada componente
continua así como una componente alterna que se solapa a la
componente continua. La componente alterna se origina en el
funcionamiento de un motor de corriente continua como consecuencia
de la acción combinada del imán (campo), devanado del inducido,
conmutador del motor de corriente continua. Esto se expresa en una
variación breve de la tensión inducida, a partir de lo cual resulta
la ondulación de la señal de la corriente del inducido. Los picos
de corriente contenidos en la señal de la corriente del inducido
-denominados rizos de corriente en lo sucesivo- se producen al
producirse un giro del inducido con una frecuencia correspondiente
al número de las láminas del colector. Por ejemplo, si el inducido
presenta 10 láminas del colector, entonces en la señal de la
corriente del inducido se pueden reconocer, de modo correspondiente,
10 rizos de corriente. Una cuenta de los rizos de corriente, con
ello, puede dar indicaciones sobre la posición de giro actual del
inducido del motor de corriente continua, y con ello, también
referidas a un elemento accionado por éste dentro de un recorrido
de movimiento predeterminado. Para esta finalidad, la señal de la
corriente del inducido analógica se digitaliza, para poder llevar a
cabo una cuenta correspondiente.
Este tipo de procedimientos se emplean, por
ejemplo, en el campo de los automóviles para el control de un
accionamiento de ajuste, tal y como están previstos, por ejemplo,
para elevalunas y/o techos corredizos. Un elemento fundamental en
el registro de la posición, por ejemplo, de la luna, es el mismo en
el cierre de la misma, en el que se ha de desconectar la protección
de apriete. Una desconexión de este tipo es necesaria para que la
luna pueda entrar completamente en su bloque superior y en las
obturaciones previstas allí sin que como consecuencia de la elevada
carga se produzca una desconexión del motor. En caso de una cuenta
incorrecta de los rizos de corriente para la determinación de la
posición de la luna puede suceder que la protección de apriete se
desconecte demasiado pronto o demasiado tarde.
En algunos dispositivos elevalunas eléctricos
con un registro de posición de este tipo están dispuestos
interruptores bimetálicos en la unión eléctrica entre el motor de
corriente continua y la electrónica de evaluación o la fuente de
tensión. Esto ha de evitar un sobrecalentamiento del motor de
corriente continua, por ejemplo en caso de un control defectuoso, y
reducir los peligros derivados de un calentamiento de este tipo.
Para el caso de que el interruptor bimetálico se dispare, entonces
se interrumpe toda unión eléctrica entre el motor de corriente
continua y la electrónica de evaluación. Un accionamiento del
interruptor bimetálico tiene como consecuencia que inmediatamente
de interrumpe la alimentación con corriente del motor de corriente
continua. Sin embargo, el motor de corriente continua seguirá
marchando en inercia todavía un tiempo determinado, y no se pondrá
en reposo inmediatamente. Esto significa que el inducido del motor
de corriente continua, y de modo correspondiente, la luna movida
por el motor de corriente continua, realmente, se mueve aún una
cierta cantidad. Un registro de la posición para la detección de
rizos de corriente para tener en cuenta esta marcha en inercia en
la determinación de la posición, sin embargo, no es posible como
consecuencia de la unión eléctrica interrumpida entre el motor de
corriente continua y la electrónica de evaluación.
La patente US 4,870,333 da a conocer un
procedimiento para la determinación de la posición de giro del árbol
de accionamiento de un motor de corriente continua mediante la
evaluación de los rizos de corriente contenidos en la señal de
corriente del inducido según el preámbulo de la reivindicación
principal.
En la patente 5,877,955 se describe además un
procedimiento basado en un modelo de software para la determinación
del número de revoluciones de un motor de corriente continua. La
magnitud de entrada más importante de este modelo de software es la
tensión continua puesta en las conexiones de alimentación del motor,
que se mide por medio de una electrónica de evaluación, y que se
suministra a la entrada de un microcontrolador.
Partiendo de este estado de la técnica
discutido, la invención se basa por tanto en el objetivo de mejorar
un procedimiento genérico mencionado al comienzo de tal manera que
incluso en caso de una interrupción súbita de la conexión eléctrica
entre el motor de corriente continua y la electrónica de evaluación
sea posible una determinación de la posición suficientemente
precisa referida a la posición del inducido del motor eléctrico.
Este objetivo se consigue, según la invención,
gracias al hecho de que en el caso de una interrupción de la unión
eléctrica entre el motor de corriente continua y la electrónica de
evaluación se realice una determinación aproximada del valor del
ángulo de giro recorrido durante la marcha en inercia del inducido
del motor de corriente continua por medio de una determinación del
número de los rizos de corriente que se han de esperar
previsiblemente durante esta marcha en inercia, haciendo uso para
ello de los parámetros registrados antes de la interrupción de un
rizo de corriente de referencia y/o de la corriente del
inducido.
El procedimiento conforme a la invención se
caracteriza porque en caso de una interrupción de la unión eléctrica
entre el motor de corriente continua y la electrónica de evaluación
se realiza una determinación aproximada -una estimación- en vista
del número del los rizos de corriente que se esperan en una marcha
en inercia del motor de este tipo. En este caso, se introducen en
esta determinación parámetros de un rizo de corriente de referencia
y/o de la corriente del inducido, que han caracterizado el
funcionamiento del motor de corriente continua antes de la
interrupción. Para la reducción del coste de cálculo pueden estar
previstas determinadas simplificaciones, por ejemplo, que se parta
del hecho de que la reducción del número de revoluciones del
inducido del motor de corriente continua se realiza linealmente
hasta su parada.
La distancia que recorre el inducido del motor
de corriente continua hasta su desconexión, y en particular también
en un accionamiento de un interruptor bimetálico de este tipo, se
puede calcular por medio de la ecuación reproducida a continuación,
siendo el momento de accionamiento del motor 0:
donde J es el momento de inercia
del motor de corriente continua, n el número de revoluciones del
motor de corriente continua, t el tiempo y M la
carga.
Suponiendo una caída lineal del número de
revoluciones y suponiendo que el momento de carga es igual al último
momento del motor pendiente, que a su vez es proporcional a la
corriente del inducido, se puede realizar una estimación referida
al valor recorrido por el inducido en la fase de marcha en inercia
del motor por medio de la siguiente ecuación, tomando como
referencia los últimos datos registrados de la corriente del
inducido:
con
donde T es el periodo de un rizo de
la corriente de referencia, e y es el valor del ángulo de giro
recorrido del inducido, o tomando como referencia el periodo del
último rizo de corriente
detectado:
Por medio del procedimiento conforme a la
invención se puede realizar con una precisión suficiente, incluso
en el caso de una interrupción súbita de la unión eléctrica entre el
motor de corriente continua y la electrónica de evaluación, una
determinación suficientemente precisa de la posición referida a la
posición del inducido, y de modo correspondiente a la posición de
un elemento accionado por el motor de corriente continua
considerando el valor del ángulo de giro recorrido por el inducido
durante la fase de marcha en inercia. En el estado de la técnica
conocido previamente, en caso de una interrupción súbita de este
tipo se tenía que llevar a cabo una nueva calibración de todo el
sistema, de manera que la marcha arriba automática de la luna se
desconectara hasta que hubiera tenido lugar una nueva calibración
de este tipo. En el objeto de la invención esto, fundamentalmente,
ya no es necesario.
Claims (2)
1. Procedimiento para la determinación de la
posición de giro del árbol de accionamiento de un motor de corriente
continua mediante la evaluación del rizo de corriente contenido en
la señal de la corriente del inducido, caracterizado porque
en caso de una interrupción de la unión eléctrica entre el motor de
corriente continua y la electrónica de evaluación se realiza una
determinación aproximada del valor del ángulo de giro recorrido
durante la marcha en inercia del inducido del motor de corriente
continua por medio de una determinación del número de los rizos de
corriente esperados previsiblemente durante la marcha en inercia,
haciendo uso para ello de parámetros registrados antes de la
interrupción de un rizo de corriente de referencia y/o de la
corriente del inducido.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en la determinación aproximada se parte
de una caída lineal del número de revoluciones durante la marcha en
inercia del inducido.
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