ES2291330T3 - Procedimiento para determinar la posicion de rotacion del eje de arrastre de un motor de corriente continua. - Google Patents

Procedimiento para determinar la posicion de rotacion del eje de arrastre de un motor de corriente continua. Download PDF

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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:
1
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:
2
con
3
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:
4
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.
ES01951541T 2000-06-06 2001-06-01 Procedimiento para determinar la posicion de rotacion del eje de arrastre de un motor de corriente continua. Expired - Lifetime ES2291330T3 (es)

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