ES2308995T3 - Motor conmutable electronicamente. - Google Patents
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Abstract
Motor conmutable electrónicamente, cuyos arrollamientos de excitación se pueden activar a través de fases finales de semiconductores (EST) desde una unidad de control electrónica (STE) por medio de señales de control PWM, en el que se puede predeterminar un valor teórico (Nsoll) para la unidad de control (STE) y la unidad de control (STE) emite señales de control PWM correspondientes a las fases finales de semiconductores (EST) y en el que está prevista una instalación de supervisión (ÜE) para el número de revoluciones (N) del motor (M), con la que se puede detectar un movimiento erróneo o una parada del motor (M) y se puede desconectar (ab) el motor (M), caracterizado porque con la puesta en funcionamiento del motor a través de la previsión de un valor teórico (Nsoll) y/o de la conexión (Te) de la unidad de control (STE) y/o de las fases finales de semiconductores (EST) de la instalación de supervisión (ÜE) se puede predeterminar un tiempo de arranque (Tx), que depende de la magnitud del valor teórico (N soll) predeterminado y que se incrementa de una manera preferida a medida que aumenta la magnitud del mismo, y porque después de la expiración del tiempo de arranque (Tx) predeterminado, la instalación de supervisión (ÜE) compara el número de revoluciones (N) alcanzado del motor con un número de revoluciones mínimo (Nmin) y, en el caso de que no se alcance el mismo, se desconecta (ab) la unidad de control (STE) y/o las fases finales de semiconductores.
Description
Motor conmutable electrónicamente.
La presente invención se refiere a un motor
conmutable electrónicamente, cuyos arrollamientos de excitación se
pueden activar a través de fases finales de semiconductores desde
una unidad de control electrónica por medio de señales de control
PWM, en el que se puede predeterminar un valor teórico para la
unidad de control y la unidad de control emite señales de control
PWM correspondientes a las fases finales de semiconductores y en el
que está prevista una instalación de supervisión para el número de
revoluciones del motor, con la que se puede detectar un movimiento
erróneo o una parada del motor y se puede desconectar el motor.
Se conoce a partir del documento
US-A 4-349.276 un motor conmutable
electrónicamente de este tipo. En este motor conocido, se
predetermina y se supervisa la velocidad (= número de revoluciones)
en un marco determinado de número de revoluciones mínimo a máximo.
Si se abandona este marco, entonces se desconecta el motor. De esta
manera no es posible una detección inmediata y rápida de la
circulación correcta y, en concreto, en función de un valor teórico
predeterminado del número de revoluciones. Si surgen dificultades
durante el arranque -marcha pesada o bloqueo del motor- entonces se
puede sobrecargar y dañar el motor, antes de que alcance la zona
supervisada de número de revoluciones.
Tales motores son emplean para diferentes casos
de aplicación. Según el tipo de construcción, estos motores
presentan varias posiciones de retención, que implican con
frecuencia dificultades para el arranque del motor y pueden
conducir a que el motor propiamente dicho no arranque cuando está
previsto un valor teórico. Además, pueden estar presentes fallos
mecánicos, que conducen a un bloqueo del motor parado, lo que puede
conducir a sobrecargas cuando se aplica un valor teórico en la
unidad de control.
El documento US 5.682.334 se refiere a una
supervisión del arranque del motor, que no trabaja, sin embargo,
con valores fijos predeterminados, sino que tiene memorizada una
curva característica de aceleración predeterminada, que está
definida por puntos de la velocidad y puntos de tiempo. La
supervisión se realiza de tal manera que se compara una velocidad =
número de revoluciones del motor alcanzada y el tiempo transcurrido
desde el comienzo del arranque con el tiempo asociado en la curva
característica memorizada para esta velocidad. En este caso se
presuponen siempre las mismas condiciones de arranque y una curva
características de arranque predeterminada definida, pero en muchos
casos sucede que el motor se pone en funcionamiento con diferentes
condiciones de arranque para diferentes estados de funcionamiento.
Esto no es posible de una manera sencilla con la supervisión del
arranque conocida.
El cometido de la invención es crear un motor
conmutable electrónicamente del tipo mencionado al principio, en el
que ya al comienzo del arranque se realiza una supervisión, para
evitar una sobrecarga y daño a través de sobrecarga.
Este cometido se soluciona en un motor del tipo
indicado al principio de acuerdo con la invención porque con la
puesta en funcionamiento del motor a través de la previsión de un
valor teórico y/o de la conexión de la unidad de control y/o de las
fases finales de semiconductores de la instalación de supervisión se
puede predeterminar un tiempo de arranque, que depende de la
magnitud del valor teórico predeterminado y que se incrementa de
una manera preferida a medida que aumenta la magnitud del mismo, y
porque después de la expiración del tiempo de arranque
predeterminado, la instalación de supervisión compara el número de
revoluciones alcanzado del motor con un número de revoluciones
mínimo y, en el caso de que no se alcance el mismo, se desconecta
la unidad de control y/o las fases finales de semiconductores.
Es decisivo un tiempo de arranque Tx, que
depende del valor teórico (N_{soll}) predeterminado para el
arranque y que tiene en cuenta, por lo tanto, las diferentes curvas
características de arranque. Después de este tiempo solamente hay
que determinar si el número de revoluciones N del motor alcanzado
entonces ha alcanzado un número de revoluciones mínimo N_{min}
predeterminado. A través de la selección correspondiente de los
tiempos de arranque Tx predeterminados se puede comparar siempre con
el mismo número de revoluciones mínimo N_{min}. El gasto
necesario para la supervisión es mínimo.
La conexión y la desconexión de la unidad de
control y/o de las fases finales de semiconductor se pueden
realizar, de acuerdo con una forma de realización, de una manera
sencilla a través de la conexión y desconexión de la tensión de
alimentación.
La desconexión de la unidad de control y/o de
las fases finales de semiconductores y, por lo tanto, del motor se
pueden realizar, además, con retardo de tiempo.
La ausencia de arranque y/o el arranque erróneo
se pueden representan des acuerdo con otra configuración óptica y/o
acústicamente.
Si está previsto que la unidad de supervisión
y/o la instalación de representación estén integradas en la unidad
de control, entonces no se modifica la estructura constructiva del
motor, puesto que la unidad electrónica de control asume al mismo
tiempo también las funciones de la instalación de supervisión.
\newpage
La invención se explica en detalle con la ayuda
de un ejemplo de realización representado de forma esquemática como
diagrama de bloques.
La unidad de motor comprende las unidades
funcionales formadas por la unidad de control STE, las fases
finales de semiconductores EST y el motor M propiamente dicho con
los arrollamientos de excitación del estator y el rotor de imán
permanente, que puede estar configurado como rotor exterior o
interior.
Si debe ponerse el motor M en funcionamiento,
entonces se predetermina en la unidad de control STE un valor
teórico (N_{soll}), que debe conducir a un número de revoluciones
N del motor M. La previsión se puede predeterminar, por ejemplo,
manualmente a través de un potenciómetro. En la unidad de control
STE está predeterminada una función, que contiene la dependencia de
las señales de control PWM PWM_{end} para las fases finales de
semiconductores EST de la valor teórico N_{soll} del número de
revoluciones.
Con la conexión de la unidad de control STE y/o
de las fases finales de semiconductores EST se emite una señal de
arranque T1 a una instalación de supervisión ÜE, que registra el
número de revoluciones N del motor de una manera conocida en
sí.
Después de un tiempo de arranque Tx
predeterminado, la instalación de verificación ÜE verifica, en
combinación con la unidad de control STE, si se ha alcanzado un
número de revoluciones mínimo N_{min} predeterminado. Si éste es
el caso, entonces se prosigue el arranque del motor m y se continúa
hasta el funcionamiento constante con el número de revoluciones
teórico predeterminado.
Sin embargo, si la instalación de supervisión ÜE
y/o la unidad de control STE establecen que el motor M no ha
arrancado en absoluto o no ha alcanzado el número de revoluciones
mínimo N_{min} predeterminado en el tiempo de arranque Tx
predeterminado, entonces se desconectan, para la protección contra
sobrecargas, la unidad de control STE y/o las fases finales de
semiconductores EST, como muestran los contactos ab para la
desconexión de la tensión de alimentación U_{batt}.
La unidad de control STE puede modificar, en
función del valor teórico N_{soll} la amplitud del impulso y/o la
frecuencia de conmutación de las señales de control PWM
PWM_{end}.
El tiempo de arranque Tx se puede incrementar de
la misma manera a medida que se incrementa el valor teórico
N_{soll}. No obstante, en cualquier caso es suficientemente corto
para impedir una sobrecarga del motor y de sus componentes
electrónicos. Esto se aplica evidentemente también todavía cuando se
realizan la desconexión de la unidad de control STE y/o de las
fases finales de semiconductores con retardo de tiempo.
La ausencia de arranque y/o el arranque erróneo
del motor se puede representar óptica y/o acústicamente o a través
de la transmisión del valor teórico.
La instalación de supervisión ÜE y/o la
instalación de representación son integradas con sus funciones de
una manera preferida en la unidad de control STE.
Claims (6)
1. Motor conmutable electrónicamente, cuyos
arrollamientos de excitación se pueden activar a través de fases
finales de semiconductores (EST) desde una unidad de control
electrónica (STE) por medio de señales de control PWM, en el que se
puede predeterminar un valor teórico (N_{soll}) para la unidad de
control (STE) y la unidad de control (STE) emite señales de control
PWM correspondientes a las fases finales de semiconductores (EST) y
en el que está prevista una instalación de supervisión (ÜE) para el
número de revoluciones (N) del motor (M), con la que se puede
detectar un movimiento erróneo o una parada del motor (M) y se puede
desconectar (ab) el motor (M), caracterizado porque con la
puesta en funcionamiento del motor a través de la previsión de un
valor teórico (N_{soll}) y/o de la conexión (Te) de la unidad de
control (STE) y/o de las fases finales de semiconductores (EST) de
la instalación de supervisión (ÜE) se puede predeterminar un tiempo
de arranque (Tx), que depende de la magnitud del valor teórico
(N_{soll}) predeterminado y que se incrementa de una manera
preferida a medida que aumenta la magnitud del mismo, y porque
después de la expiración del tiempo de arranque (Tx)
predeterminado, la instalación de supervisión (ÜE) compara el número
de revoluciones (N) alcanzado del motor con un número de
revoluciones mínimo (N_{min}) y, en el caso de que no se alcance
el mismo, se desconecta (ab) la unidad de control (STE) y/o las
fases finales de semiconductores.
2. Motor con mutable electrónicamente de acuerdo
con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de
control (STE) emite una señal de control PWM (PWM_{soll}),
adaptada de una manera correspondiente en la amplitud del impulso o
la frecuencia de conmutación al valor teórico predeterminado, a las
fases finales de semiconductores (EST).
3. Motor con mutable electrónicamente de acuerdo
con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la conexión
(TE) y la desconexión (ab) del motor (M) se realizan a través de la
conexión y desconexión de la tensión de alimentación
(U_{batt}).
4. Motor con mutable electrónicamente de acuerdo
con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque
la desconexión (ab) de la unidad de control (STE) y/o de las fases
finales de semiconductores (EST) se realiza con retardo de
tiempo.
5. Motor con mutable electrónicamente de acuerdo
con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
la ausencia de arranque o el arranque erróneo del motor se puede
representar óptica y/o acústicamente.
6. Motor con mutable electrónicamente de acuerdo
con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque
la unidad de supervisión (ÜE) y/o la instalación de representación
están integradas en la unidad de control (STE).
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