ES2331610T3 - Aparato de accionamiento de motor. - Google Patents
Aparato de accionamiento de motor. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2331610T3 ES2331610T3 ES04008800T ES04008800T ES2331610T3 ES 2331610 T3 ES2331610 T3 ES 2331610T3 ES 04008800 T ES04008800 T ES 04008800T ES 04008800 T ES04008800 T ES 04008800T ES 2331610 T3 ES2331610 T3 ES 2331610T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- voltage
- motor
- inverter
- power supply
- motor drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 77
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 63
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 56
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 48
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 35
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 33
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 17
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 13
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 81
- 239000003570 air Substances 0.000 description 60
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 36
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 35
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 32
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 24
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 21
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 7
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005279 excitation period Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J31/00—Apparatus for making beverages
- A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
- A47J31/50—Urns with devices for keeping beverages hot or cool
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
- H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
- H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
- H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
- H02M1/425—Arrangements for improving power factor of AC input using a single converter stage both for correction of AC input power factor and generation of a high frequency AC output voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/048—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using AC supply for only the rotor circuit or only the stator circuit
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J31/00—Apparatus for making beverages
- A47J31/06—Filters or strainers for coffee or tea makers ; Holders therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J31/00—Apparatus for making beverages
- A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
- A47J31/4403—Constructional details
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J31/00—Apparatus for making beverages
- A47J31/44—Parts or details or accessories of beverage-making apparatus
- A47J31/54—Water boiling vessels in beverage making machines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Seal Device For Vehicle (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
Aparato de accionamiento de motor para accionar un motor (2), que comprende: un circuito rectificador (3) que presenta una entrada conectada a una fuente de alimentación CA monofásica (1); un circuito inversor (4) que está conectado al circuito rectificador, y suministra una corriente y una tensión al motor; y una unidad de control de inversor (5a-f) para controlar el circuito inversor para accionar el motor, caracterizado porque dicha unidad de control de inversor (5a-f) incluye una unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación (6a, e, f) para estimar una tensión de la fuente de alimentación CA monofásica, y cambiar el valor de la corriente o tensión suministrada desde el circuito inversor, según la tensión de fuente de alimentación estimada por la unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación; y dicha unidad de control de inversor (5a-f) realiza por lo menos uno de entre un primer control y un segundo control, dicho primer control es para disminuir el valor de la corriente de salida o tensión de salida del circuito inversor (4) cuando la tensión de fuente de alimentación estimada por la unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación (6a, e, f) está cambiando de una tensión cero a una tensión de pico, y dicho segundo control es para aumentar el valor de la corriente de salida o tensión de salida del circuito inversor (4) cuando la tensión de fuente de alimentación estimada por la unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación (6) está cambiando de la tensión de pico a la tensión cero.
Description
Aparato de accionamiento de motor.
La presente invención se refiere a un aparato de
accionamiento de motor y, más particularmente, a un aparato de
accionamiento de motor para accionar un motor mediante un sistema
que comprende un circuito rectificador monofásico y un
inversor.
Un aparato de accionamiento de motor
convencional acciona un motor utilizando un sistema común que
comprende un circuito rectificador monofásico y un inversor. El
circuito rectificador monofásico presenta un reactor para mejorar
un factor de potencia (no mostrado), y un capacitor de aplanamiento
para aplanar una tensión de salida del circuito.
En el aparato de accionamiento de motor
convencional así construido, el capacitor de aplanamiento y el
reactor de mejora del factor de potencia presentan grandes
capacidades, dando como resultado problemas en el coste, vida útil,
eficacia, peso, tamaño, y similar del aparato de accionamiento de
motor. El capacitor de aplanamiento de gran capacidad y el reactor
de gran capacidad se emplean para evitar la degradación en el factor
de potencia debida a la distorsión en la forma de onda de la
corriente que fluye desde la fuente de alimentación hasta el
aparato de accionamiento de motor. En otras palabras, en el aparato
de accionamiento de motor, cuando los valores del capacitor de
aplanamiento y el reactor se vuelven pequeños, el factor de potencia
se degrada debido a la distorsión en la forma de onda de la
corriente que fluye desde la fuente de alimentación hasta el aparato
de accionamiento de motor, llevando a un aumento en los componentes
armónicos. Como resultado, el aparato de accionamiento de motor no
puede satisfacer las normas de armónicos de la CEI (Comisión
Electrotécnica Internacional).
Por tanto se ha propuesto un procedimiento para
disminuir drásticamente las capacidades del capacitor de
aplanamiento y el reactor de mejora del factor de potencia, y
además, mejorar el factor de potencia de entrada del aparato de
accionamiento de motor (por ejemplo, la solicitud de patente
publicada japonesa nº 2002-51589).
A continuación en la presente memoria, se
proporcionará una descripción de un aparato de accionamiento de
motor que utiliza el procedimiento dado a conocer en la solicitud de
patente publicada japonesa nº 2002-51589 (primera
técnica anterior).
La figura 11 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según la primera
técnica anterior.
Haciendo referencia a la figura 11, un aparato
de accionamiento de motor 100 incluye un circuito rectificador
monofásico 3 que presenta una entrada conectada a una fuente de
tensión CA monofásica 1, y un circuito inversor 4 que está
conectado al circuito rectificador monofásico 3 y suministra una
corriente y una tensión a un motor 2.
El circuito rectificador monofásico 3 incluye
diodos primero 31 y segundo 32 conectados en serie, y diodos
tercero 33 y cuarto 34 conectados en serie. Los cátodos de los
diodos primero 31 y tercero 33 están conectados entre sí, y el nodo
de conexión es un nodo de salida 3a del circuito rectificador
monofásico 3. Los ánodos de los diodos segundo 32 y cuarto 34 están
conectados entre sí, y el nodo de conexión es el otro nodo de salida
3b del circuito rectificador monofásico 3. Un capacitor de
aplanamiento 12a está conectado entre los nodos de salida 3a y 3b
del circuito rectificador monofásico 3. Además, un terminal de
salida de la fuente de tensión CA monofásica 1 está conectado al
nodo de conexión 3c de los diodos primero 31 y segundo 32, mientras
que el otro terminal de salida de la fuente de tensión CA
monofásica 1 está conectado al nodo de conexión 3d de los diodos
tercero 33 y cuarto 34.
Además, el circuito inversor 4 comprende unos
elementos de conmutación primero 41 y segundo 42 conectados en
serie, elementos de conmutación tercero 43 y cuarto 44 conectados en
serie, y elementos de conmutación quinto 45 y sexto 46 conectados
en serie. Unos extremos (terminales en el lado de mayor tensión) de
los elementos de conmutación primero 41, tercero 43 y quinto 45
están conectados entre sí, y el nodo de conexión (un nodo de
entrada) está conectado al nodo de salida 3a del circuito
rectificador monofásico 3. Unos extremos (terminales en el lado de
menor tensión) de los elementos de conmutación segundo 42, cuarto 44
y sexto 46 están conectados entre sí, y el nodo de conexión (el
otro nodo de entrada) está conectado al otro nodo de salida 3b del
circuito rectificador monofásico 3. Además, los diodos primero 51 a
sexto 56 están conectados en antiparalelo a los elementos de
conmutación primero 41 a sexto 46, respectivamente. El nodo de
conexión 4a de los elementos de conmutación primero 41 y segundo 42
es un primer nodo de salida del circuito inversor 4, el nodo de
conexión 4b de los elementos de conmutación tercero 43 y cuarto 44
es un segundo nodo de salida del circuito inversor 4 y el nodo de
conexión 4c de los elementos de conmutación quinto 45 y sexto 46 es
un tercer nodo de salida del circuito inversor 4. Los nodos de
salida primero 4a a tercero 4c del circuito inversor 4 son los nodos
de entrada de las respectivas fases de la entrada trifásica del
motor 2.
El aparato de accionamiento de motor 100 incluye
además una unidad de cálculo de orden de corriente 14 para
suministrar un valor de orden de corriente io basándose en un valor
absoluto |v| de una tensión suministrada desde la fuente de
tensión CA monofásica 1, un par motor de orden To proporcionado
desde el exterior y una corriente (corriente de enlace CC) idc que
fluye entre el circuito rectificador monofásico 3 y el inversor 4;
y una unidad de control de corriente 15 para suministrar una señal
de accionamiento (señal de compuerta) Sg a las compuertas de los
respectivos elementos de conmutación 41 a 46 del circuito inversor 4
basándose en el valor de orden de corriente io, y una corriente i
que realmente fluye en el motor 2.
La unidad de cálculo de orden de corriente 14
modula el par motor de orden To desde el exterior mediante el valor
absoluto |v| de la tensión de salida v de la fuente de tensión
CA monofásica 1 para generar una forma de onda de par motor
modulado y calcula un valor de orden de corriente io de modo que la
forma de onda de la corriente de enlace CC idc se vuelve igual a la
forma de onda del par motor modulado. La unidad de control de
corriente 15 compara el valor de orden de corriente io calculado por
la unidad de cálculo de orden de corriente 14 con la corriente i
que realmente fluye en el motor, y controla el circuito inversor 4
con la señal de compuerta Sg para eliminar una desviación entre el
valor de orden de corriente io y la corriente i. Realmente, el
circuito de control de corriente 15 realiza un control tal como una
conversión de trifásica a bifásica de la corriente i que va a
controlarse.
En el aparato de accionamiento de motor 100
(primera técnica anterior), la forma de onda de la corriente de
enlace CC idc que fluye entre el circuito rectificador monofásico 3
y el circuito inversor 4 se vuelve igual a la forma de onda del
valor absoluto |v| de la tensión v suministrada desde la fuente
de alimentación CA monofásica 1, por lo que se mejora la forma de
onda de corriente de la fuente de alimentación CA monofásica 1,
dando como resultado un aumento en el factor de potencia. Por lo
tanto, pueden reducirse las capacidades del capacitor de
aplanamiento y el reactor de mejora del factor de potencia.
Sin embargo, cuando se reduce la capacidad del
capacitor de aplanamiento, la tensión de entrada del circuito
inversor 4 es pulsada. Como resultado, se baja el nivel de la
tensión de entrada del circuito inversor 4, y no puede obtenerse
una tensión deseada que vaya a aplicarse a, por ejemplo, un motor CC
sin escobillas.
Con el fin de solucionar este problema, se ha
propuesto un aparato de accionamiento de motor (segunda técnica
anterior) para hacer avanzar la fase de la tensión de salida cuando
se satura la tensión de salida del circuito inversor (por ejemplo,
la solicitud de patente publicada japonesa nº Hei.
10-150795).
En este aparato de accionamiento de motor
(segunda técnica anterior), cuando se satura la tensión de salida
del circuito inversor que suministra la tensión de accionamiento de
motor, es decir, cuando el nivel de la tensión de salida del
inversor se vuelve igual a o mayor que el nivel de la tensión de
entrada, se hace avanzar la fase de la tensión de accionamiento de
motor (tensión de salida de inversor) para poner al motor sin
escobillas en un denominado estado de campo de poca intensidad,
reduciendo de este modo el nivel de la tensión de accionamiento
requerida para el motor sin escobillas. Por lo tanto, incluso cuando
la tensión de entrada del circuito inversor 4 es pequeña, se evita
que la tensión de salida del circuito inversor 4 se sature, por lo
que el motor puede seguir accionando.
En el aparato de accionamiento de motor 100
según la primera técnica anterior, sin embargo, no se considera una
corriente de carga al capacitor de aplanamiento 12a. Por lo tanto,
no pueden obtenerse efectos satisfactorios de mejora del factor de
potencia únicamente modulando la corriente de accionamiento de motor
de modo que la forma de onda de la misma se vuelve igual a la forma
de onda de la tensión de fuente de alimentación de entrada
utilizando el valor absoluto de la tensión de fuente de alimentación
introducida.
Además, en la primera técnica anterior, puesto
que la modulación de la corriente de accionamiento de motor se
realiza haciendo corresponder la forma de onda de la corriente de
enlace CC idc que fluye entre el circuito rectificador monofásico 3
y el circuito inversor 4 con la forma de onda modulada del par motor
de orden To, la detección de la corriente de enlace CC idc es
indispensable. Además, el control de la corriente de accionamiento
de motor es muy complicado, es decir, comprende las etapas de
calcular el valor de orden de corriente io basándose en la
corriente de enlace CC idc y la forma de onda modulada del par motor
de orden To, y ajustar la señal de compuerta Sg que va a aplicarse
al circuito inversor 4 para eliminar una desviación entre el valor
de orden de corriente io calculado y la corriente de accionamiento
real i.
Además, puesto que la corriente de accionamiento
de motor se modula enérgicamente utilizando la forma de onda de
salida de la fuente de alimentación CA, el par motor de salida del
motor también se modula mediante la forma de onda de salida de la
fuente de corriente CA, dando como resultado la posibilidad de que
se produzca un gran ruido y una gran vibración en una zona de mucha
carga. Además, puesto que se modula la corriente de accionamiento
de motor, puede reducirse el par motor umbral que puede
suministrarse desde el motor controlado por el aparato de
accionamiento de motor.
Además, puesto que el par motor de orden To se
modula mediante el valor absoluto |v| de la tensión de fuente
de alimentación v del par motor de orden To, debe detectarse el
valor instantáneo de la tensión de fuente de alimentación. Como
resultado, se requieren un convertidor AD para detectar un valor
analógico y un microordenador para detectar el valor instantáneo
basándose en la salida del convertidor AD, lo que lleva a un aumento
en el coste.
Por otro lado, en el aparato de accionamiento de
motor según la segunda técnica anterior, cuando se satura la
tensión de salida del circuito inversor y se aumenta la tensión
inducida del motor, se hace avanzar la fase de la tensión de salida
para mantener la alimentación de corriente al motor. Sin embargo,
esto lleva a una reducción en la eficacia del motor. Esto es,
incluso cuando la tensión de salida del circuito inversor se vuelve
menor que la tensión inducida del motor, la corriente de
accionamiento de motor continúa fluyendo y durante un rato sigue
produciéndose el par motor debido a que en el motor existe una
componente de reactancia. En este momento, hacer avanzar la tensión
de salida del circuito inversor lleva a un aumento en la diferencia
de fase entre la corriente de salida y la tensión de salida, dando
como resultado una reducción en la eficacia de accionamiento del
motor. Además, hacer avanzar la fase de la tensión de salida del
circuito inversor para evitar la saturación de la tensión de salida
es técnicamente muy difícil.
Además, la segunda técnica anterior presenta un
problema fundamental tal como sigue. Esto es, en el estado en el
que fluye la corriente regenerativa del motor, existe la posibilidad
de que la tensión de entrada del circuito inversor se aumente por
la carga y de este modo no se satura la tensión de salida del
circuito inversor. En este caso, la tensión de salida del circuito
inversor no se satura incluso en la sección en la que fluye la
corriente regenerativa y debe hacerse avanzar la fase de la tensión
que va a aplicarse al motor, y por lo tanto, el aparato de
accionamiento de motor detiene la operación de hacer avanzar la fase
de la tensión de salida del circuito inversor. Como resultado,
existe la posibilidad de que la corriente regenerativa no pueda
detenerse.
Además, en la segunda técnica anterior, incluso
cuando se hace avanzar la fase de la tensión de salida del circuito
inversor, se mantiene el estado en el que la tensión de salida del
inversor es menor que la tensión inducida del motor. Cuando ha
pasado un periodo de tiempo predeterminado en este estado, una
corriente hacia atrás fluye desde el motor hasta el circuito
inversor, y de este modo se regenera la potencia. Puesto que la
corriente que produce esta potencia regenerativa produce un freno en
el motor, se reduce la eficacia de accionamiento del motor. Además,
puesto que durante este periodo de regeneración no se proporciona
corriente desde la fuente de alimentación CA monofásica hasta el
circuito inversor, se distorsiona la forma de onda de corriente de
la fuente de alimentación CA monofásica, dando como resultado una
reducción en el factor de potencia de entrada del circuito
inversor.
También puede hacerse referencia al documento
JP-A-7337088 que pretende mejorar la
eficacia del inversor controlando la tensión de salida CA de modo
que se minimiza la tensión de entrada. En ese circuito, un sensor de
corriente detecta la corriente de entrada a un rectificador desde
una fuente de alimentación CA. Un detector de cruce por cero
detecta el cruce por cero de la tensión de entrada desde la fuente
de alimentación CA. Basándose en una señal de cruce por cero desde
el detector de cruce por cero, una sección de generación de ondas
sinusoidales genera una onda sinusoidal que presenta un periodo
idéntico al de la tensión CA desde la fuente de alimentación CA.
Basándose en una señal de corriente de entrada desde el sensor de
corriente y una señal sinusoidal desde la sección de generación de
ondas sinusoidales, una sección de operación de potencia opera un
valor aproximadamente proporcional a la potencia que está
alimentándose desde la fuente de alimentación CA al rectificador.
Entonces, una sección de control controla la tensión de salida CA
desde la sección de inversor de modo que se minimiza el valor
sustancialmente proporcional a la potencia operada en la sección de
operación de potencia.
La presente invención se define en las
reivindicaciones independientes 1 y 2 y se ha realizado para
solucionar los problemas descritos anteriormente y su objetivo es
proporcionar un aparato de accionamiento de motor que satisfaga las
normas de armónicos de la CEI, que pueda minimizar la reducción en
el factor de potencia debida a la distorsión de la forma de onda de
la corriente proporcionada desde la fuente de alimentación
controlando la corriente de accionamiento de motor o tensión de
accionamiento de motor, minimizando de este modo la reactancia
requerida para la construcción del circuito, especialmente, la
reactancia del capacitor, y además, que pueda llevar a cabo el
control de la tensión o corriente de accionamiento de motor mediante
una construcción relativamente simple para mantener una alta
eficacia de accionamiento del motor y minimizar de manera eficaz la
reducción en el factor de potencia.
Otros objetivos y ventajas de la invención se
harán evidentes a partir de la descripción detallada que sigue. La
descripción detallada y las realizaciones específicas descritas se
proporcionan sólo a modo de ilustración ya que para los expertos en
la materia serán evidentes a partir de la descripción detallada
varias adiciones y modificaciones dentro del alcance de la
invención.
Según la reivindicación 1, un aparato de
accionamiento de motor para accionar un motor comprende un circuito
rectificador que presenta una entrada conectada a una fuente de
alimentación CA monofásica; un circuito inversor que está conectado
al circuito rectificador, y suministra una corriente y una tensión
al motor; una unidad de control de inversor para controlar el
circuito inversor para accionar el motor; y está caracterizado
porque la unidad de control de inversor incluye una unidad de
estimación de tensión de fuente de alimentación para estimar una
tensión de la fuente de alimentación CA monofásica, y cambia el
valor de la corriente o tensión suministrada desde el circuito
inversor, según la tensión de fuente de alimentación estimada por la
unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación, y la
unidad de control de inversor realiza por lo menos uno de un primer
control y un segundo control, el primer control es para disminuir el
valor de la corriente de salida o tensión de salida del circuito
inversor cuando la tensión de fuente de alimentación estimada por
la unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación está
cambiando de una tensión cero a una tensión de pico, y el segundo
control es para aumentar el valor de la corriente de salida o
tensión de salida del circuito inversor cuando la tensión de fuente
de alimentación estimada por la unidad de estimación de tensión de
fuente de alimentación está cambiando de la tensión de pico a la
tensión cero. Por lo tanto, se minimiza la reducción en el factor
de potencia debida a la distorsión de la forma de onda en la
corriente proporcionada desde la fuente de alimentación controlando
la corriente de accionamiento de motor o tensión de accionamiento
de motor que es la salida del circuito inversor, reduciendo de este
modo la reactancia que se requiere para constituir un circuito,
especialmente la reactancia capacitiva.
Además, puesto que el valor de la corriente de
salida o tensión de salida del circuito inversor se controla según
la tensión de fuente de alimentación estimada por la unidad de
estimación de tensión de fuente de alimentación, puede realizarse
un control de la corriente de accionamiento de motor o tensión de
accionamiento de motor mediante una construcción relativamente
simple, en comparación con el procedimiento convencional de mejora
del factor de potencia (primera técnica anterior) que modula la
corriente de accionamiento de motor según la forma de onda de
salida de la fuente de alimentación CA.
Además, puesto que la corriente de salida o
tensión de salida del circuito inversor se controla según la tensión
de fuente de alimentación estimada, el control del circuito
inversor se lleva a cabo considerando una corriente regenerativa
desde el motor hasta el circuito inversor, a diferencia del
procedimiento convencional de mejora del factor de potencia
(segunda técnica anterior) que controla la fase de la tensión de
accionamiento de motor según la tensión inducida del motor,
evitando de este modo una reducción en la eficacia de accionamiento
del motor y una degradación en el factor de potencia de entrada,
que se producen por la corriente regenerativa.
Como resultado, es posible obtener un aparato de
accionamiento de motor que satisfaga las normas de armónicos de la
CEI y pueda suprimir de manera eficaz la reducción en el factor de
potencia mientras mantiene un grado elevado de eficacia de
accionamiento del motor, mediante una construcción de circuito
relativamente simple.
Por lo tanto, el control de la corriente de
salida o tensión de salida del circuito inversor se convierte en un
control de bucle abierto, que se lleva a cabo con estabilidad y alta
capacidad de respuesta.
Según la primera forma de realización de la
presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según
la reivindicación 1, la unidad de estimación de tensión de fuente de
alimentación presenta una unidad de detección de cruce por cero
para detectar un instante de cruce por cero de la fuente de
alimentación CA monofásica, y estima una tensión de la fuente de
alimentación CA monofásica a partir del instante de cruce por cero
detectado por la unidad de detección de cruce por cero. Por lo
tanto, es posible estimar de manera sencilla la forma de onda de
tensión de la fuente de alimentación CA monofásica sin utilizar
elementos caros tales como un convertidor AD para convertir una
señal de monitorización de la tensión de fuente de alimentación de
analógico a digital.
Según la reivindicación 2, un aparato de
accionamiento de motor para accionar un motor comprende un circuito
rectificador que presenta una entrada conectada a una fuente de
alimentación CA monofásica; un circuito inversor que está conectado
al circuito rectificador, y suministra una corriente y una tensión
al motor; una unidad de control de inversor para controlar el
circuito inversor para accionar el motor; y está caracterizado
porque la unidad de control de inversor incluye una unidad de
estimación de tensión de fuente de alimentación para estimar una
tensión de la fuente de alimentación CA monofásica, y cambiar el
valor de la corriente o tensión suministrada desde el circuito
inversor, según la tensión de fuente de alimentación estimada por la
unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación; y
la unidad de control de inversor presenta una
unidad de detección de tensión de entrada de inversor para detectar
la tensión introducida en el circuito inversor, compara el valor
absoluto de la tensión de fuente de alimentación estimada por la
unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación con la
tensión de entrada de inversor detectada por la unidad de detección
de tensión de entrada de inversor, y realiza por lo menos uno de un
primer control y un segundo control, el primer control es para
aumentar el valor de la corriente de salida o tensión de salida del
circuito inversor cuando la tensión de entrada de inversor es mayor
que el valor absoluto de la tensión de fuente de alimentación
estimada, y el segundo control es para disminuir el valor de la
corriente de salida o tensión de salida del circuito inversor
cuando la tensión de entrada de inversor es menor que el valor
absoluto de la tensión de fuente de alimentación estimada.
Por lo tanto, la tensión de entrada de inversor
se vuelve aproximadamente igual al valor absoluto de la tensión de
la fuente de alimentación CA monofásica mediante el control de
realimentación del circuito inversor, aumentando de este modo el
ancho de impulso de la corriente que fluye desde la fuente de
alimentación CA monofásica hasta el circuito inversor. Como
resultado, puede suprimirse de manera eficaz la reducción en el
factor de potencia de entrada mientras se mantiene un grado elevado
de eficacia de accionamiento del motor, incluso cuando la corriente
de accionamiento de motor varía debido a las alteraciones tales como
por un cambio de temperatura.
Según una primera forma de realización de la
presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según
la reivindicación 2, el motor es un motor CC sin escobillas, el
primer control es para hacer avanzar la fase de la corriente de
salida o tensión de salida del circuito inversor cuando la tensión
de entrada de inversor es mayor que el valor absoluto de la tensión
de fuente de alimentación estimada, y el segundo control es para
retardar la fase de la corriente de salida o tensión de salida del
circuito inversor cuando la tensión de entrada de inversor es menor
que el valor absoluto de la tensión de fuente de alimentación
estimada. Por lo tanto, se minimiza la reducción en el factor de
potencia debida a la distorsión de la forma de onda en la corriente
proporcionada desde la fuente de alimentación controlando la
corriente de accionamiento de motor o tensión de accionamiento de
motor como la salida del circuito inversor y, particularmente, se
reduce una corriente regenerativa desde el motor CC sin escobillas
para mejorar la eficacia de accionamiento del motor. Como
resultado, es posible obtener un aparato de accionamiento de motor
que es adecuado para un motor CC sin escobillas, satisface las
normas de armónicos de la CEI, y suprime de manera eficaz la
reducción en el factor de potencia mientras mantiene un grado
elevado de eficacia de accionamiento del motor, mediante una
construcción de circuito relativamente simple.
Según una segunda forma de realización de la
presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según
la reivindicación 2, el motor es un motor de inducción, el primer
control es para disminuir la velocidad angular de la corriente de
salida o tensión de salida del circuito inversor cuando la tensión
de entrada de inversor es mayor que el valor absoluto de la tensión
de fuente de alimentación estimada, y el segundo control es para
aumentar la velocidad angular de la corriente de salida o tensión de
salida del circuito inversor cuando la tensión de entrada de
inversor es menor que el valor absoluto de la tensión de fuente de
alimentación estimada. Por lo tanto, se minimiza la reducción en el
factor de potencia debida a la distorsión de la forma de onda en la
corriente proporcionada desde la fuente de alimentación controlando
la corriente de accionamiento de motor o tensión de accionamiento
de motor como la salida del circuito inversor y, particularmente, se
reduce una corriente regenerativa desde el motor de inducción para
mejorar la eficacia de accionamiento del motor. Como resultado, es
posible obtener un aparato de accionamiento de motor que es adecuado
para un motor de inducción, satisface las normas de armónicos de la
CEI, y suprime de manera eficaz la reducción en el factor de
potencia mientras mantiene un grado elevado de eficacia de
accionamiento del motor, mediante una construcción de circuito
relativamente simple.
Según una tercera forma de realización de la
presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según
la reivindicación 2, la unidad de estimación de tensión de fuente de
alimentación incluye una unidad de detección de instante para
detectar un instante en el que la tensión de entrada de inversor
alcanza un valor máximo, basándose en la tensión de entrada de
inversor detectada por la unidad de detección de tensión de entrada
de inversor, y estima una tensión de la fuente de alimentación CA
monofásica basándose en el instante detectado por la unidad de
detección de instante, y el valor de tensión de entrada de inversor
que es una salida desde la unidad de detección de tensión de
entrada de inversor en este instante. Por lo tanto, se prescinde de
un circuito para monitorizar la tensión de fuente de alimentación,
y se estima de manera sencilla la forma de onda de tensión de la
fuente de alimentación CA monofásica mediante la construcción de
circuito que incluye un menor número de componentes.
Según una segunda forma de realización de la
presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según
la reivindicación 1, el circuito rectificador presenta un capacitor
para cargar una corriente regenerativa desde el motor. Por lo
tanto, es posible suprimir un aumento en la tensión de entrada de
inversor, que se produciría de manera desfavorable cuando se
detiene el motor o se detiene la operación de conmutación del
circuito inversor, evitando de este modo la destrucción de
componentes o similar.
Según una tercera forma de realización de la
presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según
la reivindicación 1, el circuito rectificador presenta una bobina de
inducción para cortar el ruido que se produce en el circuito
inversor. Por lo tanto, es posible reducir el ruido de conmutación
que se produce en la fuente de alimentación CA monofásica, dando
como resultado un aparato de accionamiento de motor que presenta un
factor de potencia de entrada mejorado y una forma de onda de
corriente mejorada.
Según una cuarta forma de realización de la
presente invención, se proporciona un compresor que incluye un
motor para generar una potencia, y un aparato de accionamiento de
motor para accionar el motor, y el aparato de accionamiento de
motor es un aparato de accionamiento de motor según la
reivindicación 1. Por lo tanto, es posible reducir los valores de
capacitores y bobinas de inducción incluidos en el aparato de
accionamiento de motor mientras se minimiza la reducción en el
factor de potencia debida a la distorsión de la forma de onda en la
corriente proporcionada desde la fuente de alimentación. De este
modo, el aparato de accionamiento de motor incluido en el compresor
se reduce en tamaño y peso al tiempo que satisface las restricciones
respecto al factor de potencia de entrada y las normas de armónicos
de la CEI, dando lugar a un compresor económico que presenta un
grado elevado de libertad de diseño.
Según una quinta forma de realización de la
presente invención, se proporciona un climatizador que incluye un
compresor que presenta un motor para generar una potencia, y un
aparato de accionamiento de motor para accionar el motor del
compresor, y el aparato de accionamiento de motor es un aparato de
accionamiento de motor según la reivindicación 1. Por lo tanto, es
posible reducir los valores de capacitores y bobinas de inducción
incluidos en el aparato de accionamiento de motor mientras se
minimiza la reducción en el factor de potencia debida a la
distorsión de la forma de onda en la corriente proporcionada desde
la fuente de alimentación. De este modo, el aparato de
accionamiento de motor incluido en el climatizador se reduce en
tamaño y peso al tiempo que satisface las restricciones respecto al
factor de potencia de entrada y las normas de armónicos de la CEI,
dando lugar a un climatizador económico que presenta un grado
elevado de libertad de diseño.
Según una sexta forma de realización de la
presente invención, se proporciona un frigorífico que incluye un
compresor que presenta un motor para generar una potencia, y un
aparato de accionamiento de motor para accionar el motor del
compresor, y el aparato de accionamiento de motor es un aparato de
accionamiento de motor según la reivindicación 1. Por lo tanto, es
posible reducir los valores de capacitores y bobinas de inducción
incluidos en el aparato de accionamiento de motor mientras se
minimiza la reducción en el factor de potencia debida a la
distorsión de la forma de onda en la corriente proporcionada desde
la fuente de alimentación. De este modo, el aparato de
accionamiento de motor incluido en el frigorífico se reduce en
tamaño y peso al tiempo que satisface las restricciones respecto al
factor de potencia de entrada y las normas de armónicos de la CEI,
dando lugar a un frigorífico económico que presenta un grado elevado
de libertad de diseño.
Según una séptima forma de realización de la
presente invención, se proporciona una máquina lavadora eléctrica
que incluye un motor para generar una potencia, y un aparato de
accionamiento de motor para accionar el motor, y el aparato de
accionamiento de motor es un aparato de accionamiento de motor según
la reivindicación 1. Por lo tanto, es posible reducir los valores
de capacitores y bobinas de inducción incluidos en el aparato de
accionamiento de motor. De este modo, el aparato de accionamiento de
motor incluido en la lavadora se reduce en tamaño y peso al tiempo
que satisface las restricciones respecto al factor de potencia de
entrada y las normas de armónicos de la CEI, dando lugar a una
lavadora económica que presenta un grado elevado de libertad de
diseño.
Según una octava forma de realización de la
presente invención, se proporciona un ventilador de aire que incluye
un motor para generar una potencia, y un aparato de accionamiento
de motor para accionar el motor, y el aparato de accionamiento de
motor es un aparato de accionamiento de motor según la
reivindicación 1. Por lo tanto, es posible reducir los valores de
capacitores y bobinas de inducción incluidos en el aparato de
accionamiento de motor. De este modo, el aparato de accionamiento
de motor incluido en el ventilador de aire se reduce en tamaño y
peso al tiempo que satisface las restricciones respecto al factor de
potencia de entrada y las normas de armónicos de la CEI, dando
lugar a un ventilador de aire económico que presenta un grado
elevado de libertad de diseño.
Según una novena forma de realización de la
presente invención, se proporciona una aspiradora eléctrica que
incluye un motor para generar una potencia, y un aparato de
accionamiento de motor para accionar el motor, y el aparato de
accionamiento de motor es un aparato de accionamiento de motor según
la reivindicación 1. Por lo tanto, es posible reducir los valores
de capacitores y bobinas de inducción incluidos en el aparato de
accionamiento de motor. De este modo, el aparato de accionamiento de
motor incluido en la aspiradora se reduce en tamaño y peso al
tiempo que satisface las restricciones respecto al factor de
potencia de entrada y las normas de armónicos de la CEI, dando
lugar a una aspiradora económica que presenta un grado elevado de
libertad de diseño.
Según una décima forma de realización de la
presente invención, se proporciona una secadora eléctrica que
incluye un compresor que presenta un motor para generar una
potencia, y un aparato de accionamiento de motor para accionar el
motor del compresor, y el aparato de accionamiento de motor es un
aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1. Por lo
tanto, es posible reducir los valores de capacitores y bobinas de
inducción incluidos en el aparato de accionamiento de motor. De este
modo, el aparato de accionamiento de motor incluido en la secadora
se reduce en tamaño y peso al tiempo que satisface las restricciones
respecto al factor de potencia de entrada y las normas de armónicos
de la CEI, dando lugar a una secadora económica que presenta un
grado elevado de libertad de diseño.
Según una undécima forma de realización de la
presente invención, se proporciona una unidad de suministro de agua
caliente de tipo bomba de calor que incluye un compresor que
presenta un motor para generar una potencia, y un aparato de
accionamiento de motor para accionar el motor del compresor, y el
aparato de accionamiento de motor es un aparato de accionamiento de
motor según la reivindicación 1. Por lo tanto, es posible reducir
los valores de capacitores y bobinas de inducción incluidos en el
aparato de accionamiento de motor. De este modo, el aparato de
accionamiento de motor incluido en la unidad de suministro de agua
caliente se reduce en tamaño y peso al tiempo que satisface las
restricciones respecto al factor de potencia de entrada y las
normas de armónicos de la CEI, dando lugar a una unidad de
suministro de agua caliente económica que presenta un grado elevado
de libertad de diseño.
La figura 1 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una primera
forma de realización de la presente invención.
La figura 2(a) es un diagrama para
explicar el funcionamiento del aparato de accionamiento de motor
según la primera realización, que ilustra formas de onda de
corriente y formas de onda de tensión en un caso en el que la
corriente de accionamiento de motor no está controlada.
La figura 2(b) es un diagrama para
explicar el funcionamiento del aparato de accionamiento de motor
según la primera realización, que ilustra formas de onda de
corriente y formas de onda de tensión en un caso en el que la
corriente de accionamiento de motor está controlada.
La figura 3 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una segunda
forma de realización de la presente invención.
La figura 4 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una tercera
forma de realización de la presente invención.
La figura 5(a) es un diagrama para
explicar el funcionamiento del aparato de accionamiento de motor
según la tercera realización, que ilustra formas de onda de
corriente y formas de onda de tensión en un caso en el que la
corriente de accionamiento de motor no está controlada.
La figura 5(b) es un diagrama para
explicar el funcionamiento del aparato de accionamiento de motor
según la tercera realización, que ilustra formas de onda de
corriente y formas de onda de tensión en un caso en el que la
corriente de accionamiento de motor está controlada.
La figura 6 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una cuarta
forma de realización de la presente invención.
La figura 7 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una quinta
forma de realización de la presente invención.
La figura 8 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una sexta forma
de realización de la presente invención.
La figura 9 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una séptima
forma de realización de la presente invención.
La figura 10 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una octava
forma de realización de la presente invención.
La figura 11 es un diagrama de bloques para
explicar el aparato de accionamiento de motor convencional.
La figura 12 es un diagrama esquemático para
explicar un climatizador según una novena forma de realización de
la presente invención.
La figura 13 es un diagrama esquemático para
explicar un frigorífico según una décima realización de la presente
invención.
La figura 14 es un diagrama esquemático para
explicar una máquina lavadora eléctrica según una undécima forma de
realización de la presente invención.
La figura 15 es un diagrama esquemático para
explicar un ventilador de aire según una duodécima forma de
realización de la presente invención.
La figura 16 es un diagrama esquemático para
explicar una aspiradora eléctrica según una decimotercera forma de
realización de la presente invención.
La figura 17 es un diagrama esquemático para
explicar una secadora eléctrica según una decimocuarta forma de
realización de la presente invención.
La figura 18 es un diagrama esquemático para
explicar una unidad de suministro de agua caliente de tipo bomba de
calor según una decimoquinta forma de realización de la presente
invención.
Forma de realización
1
La figura 1 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una primera
forma de realización de la presente invención.
Un aparato de accionamiento de motor 100a según
la primera realización presenta una entrada conectada a una fuente
de alimentación CA monofásica 1, y acciona un motor 2 a una
frecuencia deseada utilizando una salida CC trifásica. En esta
primera realización, el motor 2 puede ser cualquiera de un motor de
inducción, un motor CC sin escobillas, un motor de reluctancia, y
similar. Además, se supone que el aparato de accionamiento de motor
100a acciona un motor de un compresor para hacer circular un
refrigerante, que está montado en un climatizador.
A continuación en la presente memoria, se
describirán con detalle un circuito rectificador monofásico 3, un
circuito inversor 4 y una unidad de control de inversor 5a que son
partes constituyentes del aparato de accionamiento de motor
100a.
El circuito rectificador monofásico 3 recibe una
salida de la fuente de alimentación CA monofásica 1, y proporciona
una tensión CC al circuito inversor 4. El circuito inversor 4
convierte la tensión CC suministrada desde el circuito rectificador
monofásico 3 en una tensión CA trifásica basándose en una señal de
accionamiento Sg suministrada desde la unidad de control de
inversor 5, y suministra la tensión CA trifásica y la corriente CA
trifásica al motor 2.
El circuito rectificador monofásico 3 y el
circuito inversor 4 son idénticos a los del aparato de accionamiento
de motor 100 convencional. El circuito rectificador monofásico 3
comprende diodos rectificadores 31 a 34, y el circuito inversor 4
comprende elementos de conmutación 41 a 46, y diodos 51 a 56 que
están conectados en antiparalelo a los respectivos elementos de
conmutación.
Aunque el circuito inversor 4 es un circuito de
estructura de puente completo trifásico, el circuito inversor 4
puede presentar cualquier estructura de circuito siempre que pueda
suministrar una CA trifásica. Por ejemplo, el circuito inversor 4
puede construirse utilizando un condensador para una parte
correspondiente a una fase de las salidas de CA trifásica. Además,
el circuito inversor 4 puede incluir circuitos de seguridad añadidos
a los respectivos elementos de conmutación.
La unidad de control de inversor 5a proporciona
al circuito inversor 4 una señal de accionamiento Sg para accionar
el motor 2 a unas revoluciones por minuto deseadas por un usuario, y
la unidad de control de inversor 5a comprende una unidad de
estimación de tensión de fuente de alimentación 6a y una unidad de
generación de señal de accionamiento 7a.
Una unidad de estimación de tensión de fuente de
alimentación 6a estima la forma de onda de la tensión de fuente de
alimentación v basándose en una señal de monitorización Svm1 de la
tensión de salida (a la que a continuación en la presente memoria
también se hace referencia como una tensión de fuente de
alimentación) de la fuente de alimentación CA monofásica 1, y
suministra una señal que indica la forma de onda. En esta primera
realización, la unidad de estimación de tensión de fuente de
alimentación 6a emplea una estructura de circuito para detectar
directamente la tensión CA (tensión de fuente de alimentación)
suministrada desde la fuente de alimentación CA monofásica 1
utilizando división de potencial de tipo resistencia o similar,
para obtener de este modo la forma de onda de la tensión de salida.
Más específicamente, un valor analógico obtenido detectando la
tensión de fuente de alimentación se convierte de analógico a
digital utilizando un microordenador o similar para suministrar una
señal que indica la tensión de fuente de alimentación. Además,
cuando es necesario aislar la fuente de alimentación CA monofásica 1
de la unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación 6a,
puede utilizarse un circuito de aislamiento tal como un
transformador como unidad de estimación de tensión de fuente de
alimentación 6a.
La unidad de generación de señal de
accionamiento 7a controla el circuito inversor 4 basándose en una
orden de rpm \omegao proporcionada desde el exterior del aparato
de accionamiento de motor 100a, y la forma de onda estimada de la
tensión de fuente de alimentación v. Específicamente, la unidad de
generación de señal de accionamiento 7a calcula un ancho de PWM
(modulación de ancho de impulso) de una señal de impulso para
activar los respectivos elementos de conmutación 41 a 46 del
circuito inversor 4, y suministra la señal de impulso que presenta
el ancho de PWM calculado al circuito inversor 4 como una señal de
accionamiento Sg de modo que se proporciona una corriente trifásica
al motor 2. Además, la unidad de generación de señal de
accionamiento 7a realiza un primer control para disminuir la
corriente (corriente de accionamiento de motor) proporcionada al
motor 2 en una sección de operación en la que la tensión de fuente
de alimentación v cambia de cero al valor de pico, y un segundo
control para aumentar la corriente (corriente de accionamiento de
motor) proporcionada al motor 2 en una sección de operación en la
que la tensión de fuente de alimentación v cambia del valor de pico
a cero. La unidad de generación de señal de accionamiento 7a puede
realizar cualquiera del primer control y el segundo control.
Además, en esta primera realización, la sección de operación en la
que la tensión de fuente de alimentación v cambia de cero al valor
de pico, que es un objetivo del primer control, incluye tanto una
sección de operación en la que la tensión de fuente de alimentación
v cambia de cero a un valor de pico positivo, como una sección de
operación en la que la tensión de fuente de alimentación v cambia de
cero a un valor de pico negativo. Además, la sección de operación
en la que la tensión de fuente de alimentación v cambia del valor
de pico a cero, que es un objetivo del segundo control, incluye
tanto una sección de operación en la que la tensión de fuente de
alimentación v cambia de un valor de pico positivo a cero, como una
sección de operación en la que la tensión de fuente de alimentación
v cambia de un valor de pico negativo a cero. Controlando la
corriente de accionamiento de motor de este modo, la forma de onda
de la corriente que fluye desde la fuente de alimentación CA
monofásica 1 hasta el aparato de accionamiento de motor 100a se
vuelve favorable, mejorando de este modo el factor de potencia de
entrada.
Como un procedimiento específico para aumentar
(o disminuir) la corriente de accionamiento de motor, la tensión
proporcionada al motor 2 puede aumentarse (o disminuirse) aumentando
(o disminuyendo) el ancho de PWM de la señal de impulso.
Alternativamente, se detecta la corriente que realmente fluye en el
motor 2, y se controla el ancho de PWM de la señal de impulso para
aumentar (o disminuir) el valor de la corriente detectada.
A continuación, se describirá el
funcionamiento.
La tensión CA suministrada desde la fuente de
alimentación CA monofásica 1 se rectifica mediante el circuito
rectificador monofásico 3, y una tensión CC se suministra desde el
circuito rectificador monofásico 3 hasta el circuito inversor 4. En
el circuito inversor 4, los respectivos elementos de conmutación 41
a 46 se activan/desactivan mediante la señal de accionamiento Sg
proporcionada desde la unidad de generación de señal de
accionamiento 7a, y la corriente de accionamiento de motor se
suministra desde el circuito inversor 4. El motor 2 se acciona
mediante la corriente de accionamiento de motor desde el circuito
inversor 4.
En este momento, en la unidad de estimación de
fuente de alimentación 6a, se estima la forma de onda de la tensión
de fuente de alimentación v basándose en la señal de monitorización
Svm1 de la tensión de fuente de alimentación, y una señal que
indica la forma de onda se suministra a la unidad de generación de
señal de accionamiento 7a.
En la unidad de generación de señal de
accionamiento 7a, se genera una señal de impulso que va a aplicarse
a las compuertas de los elementos de conmutación 41 a 46 como la
señal de accionamiento Sg basándose en la orden de rpm \omegao
desde el exterior, y la forma de onda de la tensión de fuente de
alimentación v.
A continuación en la presente memoria, se
describirá el funcionamiento fundamental de la unidad de generación
de señal de accionamiento 7a.
Cuando el motor 2 es un motor de inducción, la
unidad de generación de señal de accionamiento 7a calcula un nivel
de tensión requerido para el accionamiento de motor basándose en las
características del motor de bobina de inducción, y crea una forma
de onda sinusoidal de referencia que presenta un nivel de amplitud
que corresponde con el nivel de tensión calculado, y una frecuencia
que corresponde con las rpm de orden. A continuación, la unidad de
generación de señal de accionamiento 7a compara la forma de onda
sinusoidal de referencia con la onda triangular de la portadora de
conmutación que indica la frecuencia de operación de los elementos
de conmutación, para determinar de este modo el ancho de PWM de la
señal de impulso. Como características del motor de inducción, se
emplea una función VF que indica la relación entre las rpm del motor
y el nivel de tensión de accionamiento.
Cuando el motor 2 es un motor CC sin escobillas,
la unidad de generación de señal de accionamiento 7a realiza un
control secundario de corriente del circuito inversor 4 basándose en
la fase del motor, y la corriente de accionamiento trifásica
proporcionada al motor, para determinar de este modo el ancho de PWM
de la señal de impulso. Esto es, la unidad de generación de señal
de accionamiento 7a determina el ancho de PWM de la señal de
impulso de modo que la forma de onda de la corriente de
accionamiento trifásica se convierte en una forma de onda de
corriente basada en la fase detectada del motor, basándose en la
salida de una unidad de detección de fase (no mostrada) para
detectar la fase del motor, y la salida de una unidad de detección
de corriente de accionamiento (no mostrada) para detectar la
corriente de accionamiento de motor.
En general, el funcionamiento fundamental de la
unidad de generación de señal de accionamiento 7a varía dependiendo
del tipo de motor 2 que va a accionarse. En esta primera
realización, el funcionamiento fundamental de la unidad de
generación de señal de accionamiento 7a puede corresponder a
cualquier tipo de motor.
A continuación, la unidad de generación de señal
de accionamiento 7a realiza el primer control para ajustar el ancho
de PWM de la señal de impulso para disminuir la corriente (corriente
de accionamiento de motor) proporcionada al motor 2 en la sección
de operación en la que la tensión de fuente de alimentación v cambia
de cero al valor de pico, y el segundo control para ajustar el
ancho de PWM de la señal de impulso para aumentar la corriente
(corriente de accionamiento de motor) proporcionada al motor 2 en la
sección de operación en la que la tensión de fuente de alimentación
v cambia del valor de pico a cero.
La razón por la que el factor de potencia de
entrada del aparato de accionamiento de motor se mejora controlando
la corriente de accionamiento de motor es la siguiente.
La corriente que fluye desde la fuente de
alimentación CA monofásica 1 hasta el aparato de accionamiento de
motor 100a incluye, no sólo la corriente que va a consumirse por el
motor 2, sino también una corriente de carga/descarga a/desde un
capacitor parásito que existe en el circuito inversor 4, o un
capacitor que constituye un circuito de seguridad para reducir el
ruido de conmutación, o un capacitor que está conectado al extremo
de entrada del circuito inversor 4 para aplanar la tensión de
entrada. Esto es, cuando la tensión de fuente de alimentación
cambia de cero al valor de pico, una corriente de carga fluye desde
la fuente de alimentación CA monofásica 1 hasta el capacitor. A la
inversa, cuando la tensión de fuente de alimentación cambia del
valor de pico a cero, una corriente de descarga fluye desde el
capacitor. Cuando la corriente consumida por el motor 2 es igual a
o inferior a la corriente de carga/descarga, la corriente de
carga/descarga ocupa una gran parte de la corriente que fluye desde
la fuente de alimentación CA monofásica 1 hasta el aparato de
accionamiento de motor 100, que provoca una distorsión en la forma
de onda de la corriente de entrada al aparato de accionamiento de
motor.
Así, en esta primera realización, la corriente
proporcionada desde la fuente de alimentación CA monofásica 1 hasta
el aparato de accionamiento de motor 100a se varía, considerando la
corriente de carga/descarga, por lo que puede mejorarse la forma de
onda de la corriente que fluye desde la fuente de alimentación CA
monofásica 1 hasta el circuito inversor 4.
A continuación, se describirán los cambios en la
forma de onda de corriente suministrada desde la fuente de
alimentación CA monofásica 1 cuando se utiliza el aparato de
accionamiento de motor 100a según la primera realización, con
respecto al caso en el que el motor 2 es un motor CC sin
escobillas.
La figura 2(b) muestra formas de onda de
tensión y formas de onda de corriente en el caso en el que la
corriente de accionamiento de motor está controlada según la
primera realización, y la figura 2(a) muestra formas de onda
de tensión y formas de onda de corriente en el caso en el que la
corriente de accionamiento de motor no está controlada.
En las figuras 2(a) y 2(b),
|v| es el valor absoluto de la tensión de la fuente de
alimentación CA monofásica 1, Vpn es la tensión de entrada al
circuito inversor 4, Cps es la corriente de salida desde la fuente
de alimentación CA monofásica 1 y Amd es el valor de amplitud de la
corriente de entrada al motor 2.
Es evidente a partir de la figura 2(b)
que, en el aparato de accionamiento de motor 100a de la primera
realización, el valor de amplitud Amd de la corriente introducida
en el motor 2 disminuye en la sección de operación en la que la
corriente de carga fluye hacia el capacitor y la tensión de fuente
de alimentación v cambia de cero al valor de pico, y aumenta en la
sección de operación en la que la corriente de descarga fluye desde
el capacitor y la tensión de fuente de alimentación v cambia del
valor de pico a cero.
Como resultado, la forma de onda de la tensión
de entrada Vpn del circuito inversor 4 se aproxima a la forma de
onda del valor absoluto |v| de la tensión de salida de la fuente
de alimentación CA monofásica 1, por lo que se aumenta el ancho de
impulso de la corriente de salida Cps desde la fuente de
alimentación CA monofásica 1, dando como resultado la forma de onda
mejorada de la tensión de entrada Vpn.
En esta primera forma de realización, el factor
de potencia de entrada del aparato de accionamiento de motor 100a
se mejora desde 0,4 hasta 0,9.
Tal como se describió anteriormente, el aparato
de accionamiento de motor 100a según la primera realización se dota
del circuito rectificador monofásico 3 conectado a la fuente de
alimentación CA monofásica 1, el circuito inversor 4 que está
conectado al circuito rectificador monofásico 3 y suministra una
corriente y una tensión al motor 2, y la unidad de control de
inversor 5a para controlar el circuito inversor 4. La unidad de
control de inversor 5a disminuye la corriente (corriente de
accionamiento de motor) proporcionada al motor 2 en la sección de
operación en la que la tensión de fuente de alimentación v cambia de
cero al valor de pico, y aumenta la corriente (corriente de
accionamiento de motor) en la sección de operación en la que la
tensión de fuente de alimentación v cambia del valor de pico a
cero, por lo que se iguala la corriente suministrada desde la
fuente de alimentación CA monofásica 1.
Específicamente, en la sección en la que la
fuente de alimentación CA monofásica sube de cero al valor de pico,
no sólo la corriente que va a proporcionarse al motor sino también
la corriente de carga al capacitor parásito fluyen desde la fuente
de alimentación CA monofásica 1 hasta el circuito inversor 4. Sin
embargo, el aumento en la corriente que fluye desde la fuente de
alimentación CA monofásica 1 hasta el circuito inversor 4 puede
minimizarse disminuyendo la cantidad de corriente que va a
proporcionarse al motor en esta sección. A la inversa, en la
sección en la que la tensión de fuente de alimentación cae del valor
de pico a cero, la corriente que va a proporcionarse al motor
disminuye, y la corriente de descarga fluye desde el capacitor
parásito en el circuito inversor 4, por lo que disminuye la
corriente que fluye desde la fuente de alimentación CA monofásica
hasta el circuito inversor 4. Sin embargo, la disminución en la
corriente que fluye desde la fuente de alimentación CA monofásica
hasta el circuito inversor 4 puede minimizarse aumentando la
corriente que va a proporcionarse al motor en esta sección. Como
resultado, puede igualarse la corriente suministrada desde la
fuente de alimentación CA monofásica.
Además, puesto que el valor de la corriente de
salida del circuito inversor se varía según la tensión de fuente de
alimentación estimada por la unidad de estimación de tensión de
fuente de alimentación 6a, puede realizarse el control de la
corriente de accionamiento de motor o tensión de accionamiento de
motor mediante una construcción relativamente simple en comparación
con el procedimiento convencional de mejora del factor de potencia
(primera técnica anterior) que modula la corriente de accionamiento
de motor mediante la forma de onda de salida de la fuente de
alimentación CA.
Además, puesto que la corriente de salida del
circuito inversor se controla según la tensión de fuente de
alimentación estimada, se lleva a cabo el control del circuito
inversor considerando la corriente regenerativa desde el motor
hasta el circuito inversor, a diferencia del procedimiento
convencional de mejora del factor de potencia (segunda técnica
anterior) que controla la fase de la tensión de accionamiento de
motor según la tensión inducida del motor, evitando de este modo la
reducción en la eficacia de accionamiento del motor o degradación
en el factor de potencia de entrada debida a la corriente
regenerativa.
Como resultado, puede realizarse un aparato de
accionamiento de motor que satisface las normas de armónicos de la
CEI, que de manera eficaz puede inhibir la reducción en el factor de
potencia mientras mantiene una alta eficacia de accionamiento de
motor, con una construcción de circuito relativamente simple.
En esta primera forma de realización, como se
muestra en la figura 2(b), la forma de onda del valor de
amplitud Amd de la corriente introducida en el motor 2 es tal que
la forma de onda de una onda sinusoidal en una sección en la que la
fase es de 0 a \pi se desplaza a una sección en la que la fase es
de \pi a 2\pi. Sin embargo, la forma de onda del valor de
amplitud Amd de la corriente al motor no está limitada a la mostrada
en la figura 2(b), y puede ser una onda rectangular o una
onda triangular.
Además, aunque en esta primera realización la
unidad de control de inversor 5a controla directamente la corriente
proporcionada al motor, la unidad de control de inversor 5a puede
controlar la tensión proporcionada al motor.
Por ejemplo, la unidad de control de inversor 5a
puede realizar cualquiera de un primer control para disminuir la
tensión (tensión de accionamiento de motor) que va a proporcionarse
al motor 2 en la sección de operación en la que la tensión de
fuente de alimentación v cambia de cero al valor de pico, y un
segundo control para aumentar la tensión (tensión de accionamiento
de motor) en la sección de operación en la que la tensión de fuente
de alimentación v cambia del valor de pico a cero. También en este
caso, pueden conseguirse los mismos efectos como se mencionó
anteriormente.
Además, la sección de operación en la que la
tensión de fuente de alimentación v cambia de cero al valor de
pico, que es el objetivo del primer control, puede ser bien una
sección en la que la tensión de fuente de alimentación v cambia de
cero a un valor de pico positivo o una sección en la que la tensión
de fuente de alimentación v cambia de cero a un valor de pico
negativo, y la sección de operación que es el objetivo del segundo
control puede ser bien una sección en la que la tensión de fuente de
alimentación v cambia del valor de pico positivo a cero o una
sección en la que la tensión de fuente de alimentación v cambia del
valor de pico negativo a cero.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Forma de realización
2
La figura 3 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una segunda
realización de la presente invención.
Un aparato de accionamiento de motor 100b según
la segunda realización presenta una entrada conectada a una fuente
de alimentación CA monofásica 1, y acciona un motor 2 a una
frecuencia requerida utilizando una salida CA trifásica. El aparato
de accionamiento de motor 100b incluye un circuito rectificador
monofásico 3 conectado a la fuente de alimentación CA monofásica 1,
un circuito inversor 4 que está conectado al circuito rectificador
monofásico 3, y suministra una corriente de accionamiento y una
tensión de accionamiento al motor 2, y una unidad de control de
inversor 5b para controlar el circuito inversor 4.
El circuito rectificador monofásico 3 y el
circuito inversor 4 incluidos en el aparato de accionamiento de
motor 100b según la segunda realización son idénticos a los del
aparato de accionamiento de motor 100a según la primera
realización.
A continuación en la presente memoria, se
describirá con detalle la unidad de control de inversor 5b del
aparato de accionamiento de motor 100b.
La unidad de control de inversor 5b proporciona
al circuito inversor 4 una señal de accionamiento Sg para accionar
el motor 2 a unas revoluciones por minuto deseadas por el usuario, y
la unidad de control de inversor 5b comprende una unidad de
estimación de tensión de fuente de alimentación 6a, una unidad de
detección de tensión de entrada de inversor 8 y una unidad de
generación de señal de accionamiento 7b.
La unidad de estimación de tensión de fuente de
alimentación 6a es idéntica a la del aparato de accionamiento de
motor 100a según la primera realización.
La unidad de detección de tensión de entrada de
inversor 8 detecta directamente la tensión introducida en el
circuito inversor 4, como un valor analógico, mediante división de
potencial utilizando resistores, y convierte el valor analógico
detectado en un valor digital utilizando un microordenador o
similar. Sin embargo, el procedimiento de detección de la tensión
de entrada mediante la unidad de detección de tensión de entrada de
inversor 8 no está limitado a esto.
La unidad de generación de señal de
accionamiento 7b calcula, a partir de una orden de rpm \omegao,
el ancho de PWM de una señal de impulso para activar los
respectivos elementos de conmutación del circuito inversor 4, y
suministra la señal de impulso que presenta el ancho de PWM
calculado al circuito inversor 4 como una señal de accionamiento
Sg.
Además, la unidad de generación de señal de
accionamiento 7b compara el valor absoluto |v| de la tensión de
fuente de alimentación v estimada por la unidad de estimación de
tensión de fuente de alimentación 6a con la tensión de entrada de
inversor Vpn detectada por la unidad de detección de tensión de
entrada de inversor 8, y determina el ancho de PWM de modo que la
forma de onda de la tensión de entrada de inversor Vpn se vuelve
igual a la forma de onda del valor absoluto |v| de la tensión de
fuente de alimentación.
Específicamente, la unidad de generación de
señal de accionamiento 7b cambia el ancho de PWM en el sentido de
aumentar la corriente que va a aplicarse al motor 2 cuando el nivel
de la tensión de entrada de inversor Vpn adopta un valor superior
al valor absoluto |v| de la tensión de fuente de alimentación.
Por otro lado, la unidad de generación de señal de accionamiento 7b
cambia el ancho de PWM en el sentido de disminuir la corriente que
va a aplicarse al motor 2 cuando el nivel de la tensión de entrada
de inversor Vpn adopta un valor inferior al valor absoluto |v|
de la tensión de fuente de alimentación. Además, cuando la tensión
de entrada de inversor Vpn es igual al valor absoluto |v| de la
tensión de fuente de alimentación, la unidad de generación de señal
de accionamiento 7b mantiene el ancho de PWM que depende de la orden
de rpm. Cuando la tensión de entrada de inversor Vpn es igual al
valor absoluto |v|, el circuito de generación de señal de
accionamiento 7b puede disminuir la corriente que va a aplicarse al
motor 2 en una cantidad predeterminada. La razón es la siguiente.
Cuando la tensión de entrada de inversor Vpn adopta un valor
superior al valor absoluto |v| de la tensión de fuente de
alimentación, un aumento en la corriente que va a proporcionarse al
motor 2 da como resultado un aumento en el par motor que se produce
en el motor 2, y las rpm del motor se vuelven mayores que las rpm
de orden, y por consiguiente, debe disminuirse el valor de corriente
global para bajar las rpm.
La cantidad de aumento o disminución en la
corriente que va a aplicarse al motor 2 puede determinarse de manera
sencilla a partir de una diferencia entre la tensión de entrada de
inversor Vpn y el valor absoluto |v| de la tensión de fuente de
alimentación, y la corriente promedio que realmente fluye en el
motor 2. Sin embargo, puede determinarse realimentando la
diferencia entre la tensión de entrada de inversor Vpn y el valor
absoluto |v| de la tensión de fuente de alimentación a la
cantidad de aumento o disminución en la corriente aplicada al motor
de modo que la forma de onda de la tensión de entrada de inversor
Vpn se vuelve igual a la del valor absoluto |v| de la tensión
de fuente de alimentación.
A continuación, se describirá el
funcionamiento.
En el aparato de accionamiento de motor 100b
según la segunda realización, el circuito rectificador monofásico 3
y el circuito inversor 4 funcionan de maneras similares a las del
aparato de accionamiento de motor 100a según la primera
realización, y el motor 2 se acciona mediante la salida del circuito
inversor 4.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En este momento, en la unidad de estimación de
fuente de alimentación 6a, se estima la forma de onda de la tensión
de fuente de alimentación v basándose en la señal de monitorización
Svm1 de la tensión de fuente de alimentación, y una señal que
indica esta forma de onda se suministra a la unidad de generación de
señal de accionamiento 7b. Además, en la unidad de detección de
tensión de entrada de inversor 8, se detecta la tensión de entrada
de inversor Vpn basándose en la señal de monitorización Svm2 de la
tensión de entrada del circuito inversor 4, y una señal que indica
esta tensión de entrada de inversor se suministra a la unidad de
generación de señal de accionamiento 7b.
En la unidad de generación de señal de
accionamiento 7a, se genera una señal de impulso que va a aplicarse
a las compuertas de los respectivos elementos de conmutación 41 a 46
como la señal de accionamiento Sg basándose en la orden de rpm
\omegao desde el exterior, la forma de onda de la tensión de
fuente de alimentación v y la tensión de entrada de inversor
Vpn.
Cuando se calcula el ancho de PWM de la señal de
accionamiento Sg, la unidad de generación de señal de accionamiento
7b compara el valor absoluto |v| de la tensión de fuente de
alimentación v estimada por la unidad de estimación de tensión de
fuente de alimentación 6a con la tensión de entrada de inversor Vpn
detectada por la unidad de detección de tensión de entrada de
inversor 8, y determina el ancho de PWM de modo que la forma de onda
de la tensión de entrada de inversor Vpn se vuelve igual a la forma
de onda del valor absoluto |v| de la tensión de fuente de
alimentación.
Específicamente, cuando el nivel de la tensión
de entrada de inversor Vpn adopta un valor superior al valor
absoluto |v| de la tensión de fuente de alimentación, la unidad
de generación de señal de accionamiento 7b cambia el ancho de PWM
para aumentar la corriente aplicada al motor 2. Por otro lado,
cuando el nivel de la tensión de entrada de inversor Vpn adopta un
valor inferior al valor absoluto |v| de la tensión de fuente de
alimentación, la unidad de generación de señal de accionamiento 7b
cambia el ancho de PWM para disminuir la corriente aplicada al
motor 2. Además, cuando la tensión de entrada de inversor Vpn es
igual al valor absoluto |v| de la tensión de fuente de
alimentación, la unidad de generación de señal de accionamiento 7b
mantiene el ancho de PWM que depende de la orden de rpm.
A continuación, se proporcionará una descripción
de un mecanismo mediante el que se mejora la forma de onda de la
corriente que fluye desde la fuente de alimentación CA monofásica 1
hasta el aparato de accionamiento de motor 100b controlando la
corriente de accionamiento de motor y de este modo, se mejora el
factor de potencia.
Inicialmente, se proporcionará una descripción
de un caso en el que no se lleva a cabo el control de la corriente
de accionamiento de motor basándose en el resultado de comparación
entre la tensión de entrada de inversor Vpn y el valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación.
Puesto que el circuito rectificador monofásico 3
existe entre la fuente de alimentación CA monofásica 1 y el
circuito inversor 4, cuando la tensión de entrada del circuito
inversor 4 es mayor que el valor absoluto de la tensión de salida
de la fuente de alimentación CA monofásica 1, no fluye corriente a
la fuente de alimentación CA monofásica 1, dando como resultado una
sección no excitada en la que no fluye corriente desde la fuente de
alimentación CA monofásica 1 hasta el aparato de accionamiento de
motor 100b, es decir, la corriente de salida de la fuente de
alimentación es cero. Por otro lado, cuando la tensión de entrada
del circuito inversor 4 es menor que el valor absoluto de la
tensión de fuente de alimentación, no sólo la corriente de
accionamiento de motor sino también la corriente de carga de la
capacidad parásita en el lado de entrada del circuito inversor
fluyen desde la fuente de alimentación CA monofásica 1 hasta el
circuito inversor 4, por lo que una corriente superior a la
corriente requerida para el accionamiento de motor fluye en el
circuito rectificador 3. Como resultado, se distorsiona la forma de
onda de la corriente de salida desde la fuente de
alimen-
tación, llevando a una reducción en el factor de potencia de entrada del aparato de accionamiento de motor 100b.
tación, llevando a una reducción en el factor de potencia de entrada del aparato de accionamiento de motor 100b.
A continuación, se proporcionará una descripción
de un caso en el que se lleva a cabo el control de la corriente de
accionamiento de motor basándose en el resultado de comparación
entre la tensión de entrada de inversor Vpn y el valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación.
En esta segunda realización, durante el periodo
en el que la tensión de entrada Vpn del circuito inversor 4 es
mayor que el valor absoluto |v| de la tensión v de la fuente de
alimentación CA monofásica 1 y de este modo no fluye corriente
hacia el circuito rectificador 3, la unidad de generación de señal
de accionamiento 7b cambia el ancho de PWM de la señal de
accionamiento Sg que va a suministrarse al circuito inversor 4 en
el sentido de aumentar la corriente que va a proporcionarse al motor
2. Por lo tanto, se baja el nivel de la tensión de entrada de
inversor Vpn, y puede aumentarse el periodo excitado del circuito
rectificador 3.
Por otro lado, durante el periodo en el que la
tensión de entrada de inversor Vpn es menor que el valor absoluto
de la tensión de fuente de alimentación y de este modo una corriente
superior a la corriente requerida para el accionamiento de motor
fluye hacia el circuito rectificador 3, la unidad de generación de
señal de accionamiento 7b cambia el ancho de PWM de la señal de
accionamiento Sg en el sentido de disminuir la corriente de
accionamiento de motor. Por lo tanto, se aumenta el nivel de la
tensión de entrada de inversor Vpn, evitando de este modo que una
corriente superior a la corriente requerida para el accionamiento de
motor fluya hacia el circuito rectificador.
Como resultado, la forma de onda de la corriente
proporcionada desde la fuente de alimentación hasta el aparato de
accionamiento de motor se corrige de manera favorable, por lo que se
mejora el factor de potencia de entrada del aparato de
accionamiento de motor.
Como se describió anteriormente, el aparato de
accionamiento de motor 100b según la segunda realización se dota
del circuito rectificador monofásico 3 conectado a la fuente de
alimentación CA monofásica 1, el circuito inversor 4 que está
conectado al circuito rectificador monofásico 3 y suministra una
corriente y una tensión al motor 2, y la unidad de control de
inversor 5b para controlar el circuito inversor 4. La unidad de
control de inversor 5b compara el valor absoluto |v| de la
tensión de fuente de alimentación v estimada por la unidad de
estimación de tensión de fuente de alimentación 6a con la tensión de
entrada de inversor Vpn detectada por la unidad de detección de
tensión de entrada de inversor 8, y cambia el ancho de PWM de la
señal de accionamiento Sg en el sentido de aumentar o disminuir la
corriente del motor de modo que la forma de onda de la tensión de
entrada de inversor Vpn se vuelve igual a la forma de onda del valor
absoluto |v| de la tensión de fuente de alimentación. Por lo
tanto, puede mejorarse el factor de potencia de entrada sin modular
la forma de onda de la corriente de accionamiento de motor
utilizando la forma de onda de la tensión de salida de la fuente de
alimentación CA o realizando un control de avance de la tensión de
accionamiento de motor según la tensión inducida del motor, dando
como resultado un aparato de accionamiento de motor altamente eficaz
que cumple con las normas de armónicos de la CEI.
En esta segunda forma de realización, la unidad
de generación de señal de accionamiento 7b realiza el primer
control para cambiar el ancho de PWM en el sentido de aumentar la
corriente aplicada al motor 2 cuando el nivel de la tensión de
entrada de inversor Vpn adopta un valor superior al valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación, y realiza el
segundo control para cambiar el ancho de PWM en el sentido de
disminuir la corriente que va a aplicarse al motor 2 cuando el
nivel de la tensión de entrada de inversor Vpn adopta un valor
inferior al valor absoluto |v| de la tensión de fuente de
alimentación. Sin embargo, la unidad de generación de señal de
accionamiento 7b puede realizar cualquiera del primer control y el
segundo control.
Además, en esta segunda forma de realización, la
unidad de control de inversor controla directamente la corriente
proporcionada al motor, que es la corriente de salida del circuito
inversor. Sin embargo, la unidad de control de inversor puede
controlar la tensión proporcionada al motor, que es la tensión de
salida del circuito inversor.
Por ejemplo, el aparato de accionamiento de
motor 100b puede controlar la tensión proporcionada al motor 2 de
modo que la forma de onda de la tensión de entrada Vpn del circuito
inversor 4 se vuelve igual a la forma de onda del valor absoluto
|v| de la tensión de salida de la fuente de alimentación CA
monofásica 1. También en este caso, pueden conseguirse los mismos
efectos como se describió anteriormente.
Forma de realización
3
La figura 4 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una tercera
realización de la presente invención.
Un aparato de accionamiento de motor 100c según
la tercera realización presenta una entrada conectada a una fuente
de alimentación CA monofásica 1, y acciona un motor CC sin
escobillas 9 mediante una salida CA trifásica a una frecuencia
requerida.
A continuación en la presente memoria, se
describirán con detalle un circuito rectificador monofásico 3, un
circuito inversor 4 y un circuito de control de inversor 5c que
constituyen el aparato de accionamiento de motor 100c.
El circuito rectificador monofásico 3 y el
circuito inversor 4 son idénticos a los del aparato de accionamiento
de motor 100b según la segunda realización.
La unidad de control de inversor 5c proporciona
al circuito inversor 4 una señal de accionamiento Sg de modo que el
motor CC sin escobillas 9 se acciona a unas rpm requeridas por el
usuario, y la unidad de control de inversor 5c comprende una unidad
de estimación de tensión de fuente de alimentación 6a, una unidad de
detección de tensión de entrada de inversor 8 y una unidad de
generación de señal de accionamiento 7c.
La unidad de estimación de tensión de fuente de
alimentación 6a y la unidad de detección de tensión de entrada de
inversor 8 son idénticas a las del aparato de accionamiento de motor
100b según la segunda realización.
La unidad de generación de señal de
accionamiento 7c calcula un ancho de PWM de una señal de impulso
para activar/desactivar los respectivos elementos de conmutación
del circuito inversor 4 basándose en una orden de rpm \omegao
desde el exterior, y suministra la señal de impulso que presenta el
ancho de PWM calculado al circuito inversor 4 como una señal de
accionamiento Sg.
Además, la unidad de generación de señal de
accionamiento 7c compara el valor absoluto |v| de la tensión de
fuente de alimentación v estimada por la unidad de estimación de
tensión de fuente de alimentación 6a con la tensión de entrada de
inversor Vpn detectada por la unidad de detección de tensión de
entrada de inversor 8, y determina el ancho de PWM de modo que la
forma de onda de la tensión de entrada de inversor Vpn se vuelve
igual a la forma de onda del valor absoluto |v| de la tensión de
fuente de alimentación v.
Específicamente, cuando el nivel de la tensión
de entrada de inversor Vpn adopta un valor superior al valor
absoluto |v| de la tensión de fuente de alimentación, la unidad
de generación de señal de accionamiento 7c cambia el ancho de PWM
en el sentido de hacer avanzar la fase de la corriente proporcionada
al motor CC sin escobillas 9.
La razón es la siguiente. Cuando la tensión de
entrada de inversor Vpn adopta un valor superior al valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación, la tensión inducida
del motor CC sin escobillas 9 se vuelve mayor que la tensión
suministrada desde el circuito inversor 4, y fluye una corriente
regenerativa, y a la inversa, una capacidad parásita existente en
el lado de entrada del circuito inversor 4, y un condensador
existente en un circuito de seguridad o un capacitor conectado para
aplanar se cargan, dando como resultado la posibilidad de que se
retarde la fase de la corriente de accionamiento de motor.
Por otro lado, cuando el nivel de la tensión de
entrada de inversor Vpn adopta un valor inferior al valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación, la unidad de
generación de señal de accionamiento 7c cambia el ancho de PWM en
el sentido de retardar la fase de la corriente proporcionada al
motor CC sin escobillas 9.
La razón es la siguiente. Cuando la tensión de
entrada de inversor Vpn adopta un valor inferior al valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación, la tensión inducida
del motor CC sin escobillas 9 se vuelve menor que la tensión
suministrada desde el circuito inversor 4, dando como resultado la
posibilidad de que se haga avanzar la fase de la corriente de
accionamiento de motor.
Además, cuando la tensión de entrada de inversor
Vpn adopta un valor igual al valor absoluto |v| de la tensión
de fuente de alimentación, la unidad de generación de señal de
accionamiento 7c mantiene el ancho de PWM que depende de la orden
de rpm, de modo que no se cambia la fase de la corriente
proporcionada al motor CC sin escobillas.
La cantidad de control de fase para la corriente
proporcionada al motor CC sin escobillas 9, es decir, la cantidad
de avance de fase o retardo de fase, pueden determinarse de manera
sencilla a partir de una diferencia entre la tensión de entrada de
inversor Vpn y el valor absoluto |v| de la tensión de fuente de
alimentación, y la corriente promedio que realmente fluye en el
motor CC sin escobillas. Sin embargo, puede determinarse
realimentando la diferencia entre la tensión de entrada de inversor
Vpn y el valor absoluto |v| de la tensión de fuente de
alimentación a la cantidad de control de fase de modo que la forma
de onda de la tensión de entrada de inversor Vpn se vuelve igual a
la del valor absoluto |v| de la tensión de fuente de
alimentación.
A continuación, se describirá el
funcionamiento.
En el aparato de accionamiento de motor 100c
según la tercera realización, las operaciones del circuito
rectificador monofásico 3 y el circuito inversor 4 son idénticas a
las del aparato de accionamiento de motor 100a según la primera
realización, y el motor 2 se acciona mediante la salida del circuito
inversor 4.
En este momento, en la unidad de control de
inversor 5c, la forma de onda de la tensión de fuente de
alimentación v se estima por la unidad de estimación de tensión de
fuente de alimentación 6a, y la tensión de entrada de inversor Vpn
se detecta por la unidad de detección de tensión de entrada de
inversor 8. A continuación, en la unidad de generación de
accionamiento 7c, una señal de impulso que va a aplicarse a las
compuertas de los elementos de conmutación 41 a 46 se genera como
la señal de accionamiento Sg basándose en la orden de rpm \omegao
desde el exterior, la forma de onda de la tensión de fuente de
alimentación v y la tensión de entrada de inversor Vpn.
Esto es, cuando el nivel de la tensión de
entrada de inversor Vpn adopta un valor superior al valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación, la unidad de
generación de señal de accionamiento 7c cambia el ancho de PWM en
el sentido de hacer avanzar la fase de la corriente proporcionada al
motor CC sin escobillas 9. Por otro lado, cuando el nivel de la
tensión de entrada de inversor Vpn adopta un valor inferior al valor
absoluto |v| de la tensión de fuente de alimentación, la unidad
de generación de señal de accionamiento 7c cambia el ancho de PWM
en el sentido de retardar la fase de la corriente proporcionada al
motor CC sin escobillas 9. Además, cuando el nivel de la tensión de
entrada de inversor Vpn es igual al valor absoluto |v| de la
tensión de fuente de alimentación, la unidad de generación de señal
de accionamiento 7c mantiene el ancho de PWM que depende de la
orden de rpm, de modo que no se varía la fase de la corriente
proporcionada al motor CC sin escobillas.
Controlando la corriente proporcionada al motor
de este modo, la forma de onda de la corriente que fluye desde la
fuente de alimentación CA monofásica 1 hacia el aparato de
accionamiento de motor 100c se vuelve favorable, dando como
resultado un factor de potencia mejorado.
El mecanismo de mejorar el factor de potencia se
describirá brevemente. Cuando una corriente regenerativa fluye
desde el motor CC sin escobillas 9 hacia el circuito inversor 4, se
carga la capacidad parásita en el lado de entrada del circuito
inversor 4 y se vuelve mayor que el valor absoluto de la tensión de
la fuente de alimentación CA monofásica 1 situada aguas arriba del
circuito rectificador 3. Por lo tanto, se considera que una
corriente regenerativa fluye cuando la tensión de entrada del
circuito inversor es mayor que el valor absoluto de la tensión de
fuente de alimentación. Por consiguiente, durante el periodo en el
que se supone que va a generarse una corriente regenerativa, la
unidad de generación de señal de accionamiento 7c hace avanzar la
fase para aumentar la corriente que acciona el motor CC sin
escobillas. De este modo, disminuye la tensión inducida del motor
CC sin escobillas, y disminuye la corriente regenerativa que podría
frenar el motor CC sin escobillas, por lo que aumenta el par motor
que se produce en el motor CC sin escobillas, dando como resultado
un aumento en la eficacia de accionamiento del motor. Además, cuando
se disminuye la corriente regenerativa, la forma de onda de la
tensión de entrada del circuito inversor se vuelve aproximadamente
igual a la forma de onda del valor absoluto de la tensión de fuente
de alimentación, por lo que puede aumentarse el periodo de
excitación en el circuito rectificador que existe entre la fuente de
alimentación CA monofásica y el circuito inversor.
Por otro lado, se considera que una corriente
superior a la corriente requerida para el accionamiento de motor
fluye en el circuito rectificador cuando la tensión de entrada del
inversor es menor que el valor absoluto de la tensión de fuente de
alimentación. Por consiguiente, durante el periodo en el que fluye
una corriente superior a la corriente requerida, la unidad de
generación de señal de accionamiento 7c retarda la fase para
disminuir la corriente que acciona el motor CC sin escobillas. Por
lo tanto, se aumenta el nivel de la tensión de entrada de inversor
Vpn, evitando de este modo que una corriente superior a la corriente
requerida para el accionamiento de motor fluya hacia el circuito
rectificador.
Como resultado, la forma de onda de la corriente
proporcionada desde la fuente de alimentación hasta el aparato de
accionamiento de motor se corrige de manera favorable, dando como
resultado un factor de potencia de entrada mejorado del aparato de
accionamiento de motor.
A continuación, se proporcionará una descripción
de los cambios en la forma de onda de corriente suministrada desde
la fuente de alimentación CA monofásica 1 en el caso en el que se
emplea el aparato de accionamiento de motor 100c según la tercera
realización, tomando un ejemplo experimental.
La figura 5(b) muestra formas de onda de
corriente y formas de onda de tensión en el caso en el que la
corriente del motor está controlada según la tercera realización,
mientras que la figura 5(a) muestra formas de onda de
corriente y formas de onda de tensión en el caso en el que la
corriente del motor no está controlada.
En estas figuras, |v| es el valor absoluto
de la tensión de la fuente de alimentación CA monofásica 1, Vpn es
la tensión de entrada del circuito inversor 4, Cps es la corriente
suministrada desde la fuente de alimentación CA monofásica 1 y Pmd
es el valor de avance de la corriente introducida en el motor CC sin
escobillas 9.
Como es evidente a partir de las figuras
5(b) y 5(a), en el aparato de accionamiento de motor
100c según la tercera realización, el valor de avance Pmd de la
corriente introducida en el motor CC sin escobillas 9 se aumenta en
la sección de operación en la que la tensión de entrada Vpn del
circuito inversor 4 es mayor que el valor absoluto del valor de
tensión de la fuente de alimentación CA monofásica 1. Por otro lado,
el valor de avance Pmd de la corriente introducida en el motor CC
sin escobillas 9 se disminuye en la sección de operación en la que
la tensión de entrada Vpn del circuito inversor 4 es menor que el
valor absoluto |v| del valor de tensión de la fuente de
alimentación CA monofásica 1.
En la figura 5(b), en comparación con la
figura 5(a), la forma de onda de la tensión de entrada Vpn
del circuito inversor 4 es aproximadamente igual a la forma de onda
del valor absoluto |v| de la tensión de la fuente de
alimentación CA monofásica 1, y se aumenta el ancho de impulso de la
corriente de salida desde la fuente de alimentación CA monofásica
1, por lo que se mejora la forma de onda de la tensión de
entrada.
En esta tercera realización, el factor de
potencia de entrada del aparato de accionamiento de motor 100c se
mejora desde 0,8 hasta 0,9.
Como se describió anteriormente, el aparato de
accionamiento de motor 100c según la tercera realización se dota
del circuito rectificador monofásico 3 conectado a la fuente de
alimentación CA monofásica 1, el circuito inversor 4 que está
conectado a la salida del circuito rectificador monofásico 3 y
genera una corriente de accionamiento para el motor 2 y la unidad
de control de inversor 5c para controlar el circuito inversor 4. La
unidad de control de inversor 5c compara el valor absoluto |v|
de la tensión de fuente de alimentación v estimada por la unidad de
estimación de tensión de fuente de alimentación 6a con la tensión de
entrada de inversor Vpn detectada por la unidad de detección de
tensión de entrada de inversor 8, y cambia el ancho de PWM en el
sentido de hacer avanzar o retardar la fase de la corriente del
motor de modo que la forma de onda de la tensión de entrada de
inversor Vpn se vuelve igual a la forma de onda del valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación. Por lo tanto, se
mejora el factor de potencia de entrada del aparato de accionamiento
de motor para accionar el motor CC sin escobillas sin modular la
forma de onda de la corriente de accionamiento de motor según la
forma de onda de la tensión de fuente de alimentación o realizar un
control de avance para la tensión de accionamiento de motor según
la tensión inducida del motor, dando como resultado un aparato de
accionamiento de motor de una construcción relativamente simple, que
puede accionar de manera eficaz un motor CC sin escobillas, y
cumple con las normas de armónicos de la CEI.
Aunque en esta tercera forma de realización el
valor de avance pmd de la corriente introducida en el motor sin
escobillas 9 se cambia en la forma de una onda rectangular como se
muestra en la figura 5(b), la forma de onda del valor de
avance de la corriente del motor puede ser una onda sinusoidal o una
onda triangular.
Además, aunque en esta tercera realización la
unidad de control de inversor controla la fase de la corriente
proporcionada al motor, esto es, la corriente de salida del circuito
inversor, la unidad de control de inversor puede controlar la fase
de la tensión proporcionada al motor, esto es, la tensión de salida
del circuito inversor. También en este caso, pueden conseguirse los
mismos efectos como se describió anteriormente.
\newpage
Además, en esta tercera realización, la unidad
de generación de señal de accionamiento 7c realiza el primer
control para cambiar el ancho de PWM en el sentido de hacer avanzar
la fase de la corriente proporcionada al motor 2 cuando el nivel de
la tensión de entrada de inversor Vpn adopta un valor superior al
valor absoluto |v| de la tensión de fuente de alimentación, y
realiza el segundo control para cambiar el ancho de PWM en el
sentido de retardar la fase de la corriente proporcionada al motor 2
cuando el nivel de la tensión de entrada de inversor Vpn adopta un
valor inferior al valor absoluto |v| de la tensión de fuente de
alimentación. Sin embargo, la unidad de generación de señal de
accionamiento 7c puede realizar tanto el primer control como el
segundo control.
Forma de realización
4
La figura 6 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una cuarta
realización de la presente invención.
Un aparato de accionamiento de motor 100d según
la cuarta realización presenta una entrada conectada a una fuente
de alimentación CA monofásica 1, y acciona un motor de inducción 10
mediante una salida CA trifásica a una frecuencia arbitraria.
A continuación en la presente memoria, se
describirán con detalle un circuito rectificador monofásico 3, un
circuito inversor 4 y un circuito de control de inversor 5d que
constituyen el aparato de accionamiento de motor 100d.
El circuito rectificador monofásico 3 y el
circuito inversor 4 son idénticos a los del aparato de accionamiento
de motor 100b según la segunda realización.
La unidad de control de inversor 5d proporciona
al circuito inversor 4 una señal de accionamiento Sg de modo que el
motor de inducción 10 se acciona a unas revoluciones por minuto
deseadas por el usuario, y la unidad de control de inversor 5d
comprende una unidad de estimación de tensión de fuente de
alimentación 6a, una unidad de detección de tensión de entrada de
inversor 8 y una unidad de generación de señal de accionamiento
7d.
La unidad de estimación de tensión de fuente de
alimentación 6a y la unidad de detección de tensión de entrada de
inversor 8 son idénticas a las del aparato de accionamiento de motor
100b según la segunda realización.
La unidad de generación de señal de
accionamiento 7d calcula un ancho de PWM de una señal de impulso
para activar/desactivar los respectivos elementos de conmutación
del circuito inversor 4 basándose en la orden de rpm \omegao, y
suministra la señal de impulso que presenta el ancho de PWM
calculado como una señal de accionamiento Sg. Además, la unidad de
generación de señal de accionamiento 7d compara el valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación v estimada por la
unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación 6a con la
tensión de entrada de inversor Vpn detectada por la unidad de
detección de tensión de entrada de inversor 8, y determina el ancho
de PWM de modo que la forma de onda de la tensión de entrada de
inversor Vpn se vuelve igual a la forma de onda del valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación v.
Específicamente, cuando la tensión de entrada de
inversor Vpn adopta un valor superior al valor absoluto |v| de
la tensión de fuente de alimentación, la unidad de generación de
señal de accionamiento 7d cambia el ancho de PWM en el sentido de
reducir la velocidad angular de la corriente proporcionada al motor
de inducción 10.
La razón es la siguiente. Cuando la tensión de
entrada de inversor Vpn adopta un valor superior al valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación, la tensión inducida
del motor de inducción 10 se vuelve mayor que la tensión
suministrada desde el circuito inversor 4, y fluye una corriente
regenerativa, y a la inversa, una capacidad parásita existente en
el lado de entrada del circuito inversor 4, y un capacitor existente
en un circuito de seguridad o un capacitor conectado para aplanar
se cargan, dando como resultado la posibilidad de que se aumente la
velocidad angular de la corriente de accionamiento de motor.
Por otro lado, cuando la tensión de entrada de
inversor Vpn adopta un valor inferior al valor absoluto |v| de
la tensión de fuente de alimentación, la unidad de generación de
señal de accionamiento 7d cambia el ancho de PWM en el sentido de
aumentar la velocidad angular de la corriente proporcionada al motor
de inducción 10.
La razón es la siguiente. Cuando la tensión de
entrada de inversor Vpn adopta un valor inferior al valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación, la tensión inducida
del motor de inducción 10 se vuelve menor que la tensión
suministrada desde el circuito inversor 4, dando como resultado la
posibilidad de que se disminuya la velocidad angular de la
corriente de accionamiento de motor.
Además, cuando la tensión de entrada de inversor
Vpn adopta un valor igual al valor absoluto |v| de la tensión
de fuente de alimentación, la unidad de generación de señal de
accionamiento 7d mantiene el ancho de PWM que depende de la orden
de rpm.
La cantidad de ajuste de la velocidad angular de
la corriente proporcionada al motor inductor 10 puede determinarse
de manera sencilla a partir de una diferencia entre la tensión de
entrada de inversor Vpn y el valor absoluto |v| de la tensión
de fuente de alimentación, y la corriente promedio que realmente
fluye en el motor de inducción 10. Sin embargo, puede determinarse
realimentando la tensión de diferencia entre la tensión de entrada
de inversor Vpn del valor absoluto |v| de la tensión de fuente
de alimentación a la cantidad de ajuste de la velocidad angular de
modo que la forma de onda de la tensión de entrada de inversor Vpn
se vuelve igual al valor absoluto |v| de la tensión de fuente
de alimentación.
A continuación, se describirá el
funcionamiento.
En el aparato de accionamiento de motor 100d
según la cuarta realización, las operaciones del circuito
rectificador monofásico 3 y el circuito inversor 4 son idénticas a
las del aparato de accionamiento de motor 100a según la primera
realización, y el motor 2 se acciona mediante la salida del circuito
inversor 4.
En este momento, en la unidad de control de
inversor 5d, la forma de onda de la tensión de fuente de
alimentación v se estima por la unidad de estimación de tensión de
fuente de alimentación 6a, y la tensión de entrada de inversor Vpn
se detecta por la unidad de detección de tensión de entrada de
inversor 8. A continuación, en la unidad de generación de
accionamiento 7d, se genera una señal de impulso que va a aplicarse
a las compuertas de los elementos de conmutación 41 a 46 como la
señal de accionamiento Sg basándose en la orden de rpm \omegao
desde el exterior, la tensión de fuente de alimentación v y la
tensión de entrada de inversor Vpn.
Esto es, la unidad de generación de señal de
accionamiento 7d cambia el ancho de PWM en el sentido de disminuir
la velocidad angular de la corriente proporcionada al motor de
inducción 10 cuando el nivel de la tensión de entrada de inversor
Vpn adopta un valor superior al valor absoluto |v| de la tensión
de fuente de alimentación. Por otro lado, la unidad de generación
de señal de accionamiento 7d cambia el ancho de PWM en el sentido de
aumentar la velocidad angular de la corriente proporcionada al
motor de inducción 10 cuando el nivel de la tensión de entrada de
inversor Vpn adopta un valor inferior al valor absoluto |v| de
la tensión de fuente de alimentación. Además, cuando el nivel de la
tensión de entrada de inversor Vpn es igual al valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación, la unidad de
generación de señal de accionamiento 7d mantiene el ancho de PWM
que depende de la orden de rpm.
Controlando la corriente proporcionada al motor
como se describió anteriormente, la forma de onda de la corriente
que fluye desde la fuente de alimentación CA monofásica 1 hacia el
aparato de accionamiento de motor 100d se vuelve una favorable.
El mecanismo de mejorar el factor de potencia se
describirá brevemente.
Cuando una corriente regenerativa fluye desde el
motor de inducción 10 hacia el circuito inversor 4, se carga la
capacidad parásita en el lado de entrada del circuito inversor 4,
por lo que la tensión de entrada del circuito inversor se vuelve
mayor que la tensión de la fuente de alimentación CA monofásica
situada aguas arriba del circuito rectificador. Por lo tanto, se
considera que una corriente regenerativa fluye cuando la tensión de
entrada del circuito inversor es mayor que el valor absoluto de la
tensión de fuente de alimentación. Por consiguiente, durante el
periodo en el que se supone que va a generarse una corriente
regenerativa, la unidad de generación de señal de accionamiento 7d
disminuye la velocidad angular de la corriente que acciona el motor
de inducción para aumentar la corriente. De este modo, la tensión
inducida que se produce en el motor de inducción disminuye, y la
corriente regenerativa que frena el motor de inducción disminuye,
por lo que el par motor que se produce en el motor de inducción
aumenta, dando como resultado un aumento en la eficacia de
accionamiento del motor. Además, cuando se disminuye la corriente
regenerativa, la forma de onda de la tensión de entrada del
circuito inversor se vuelve aproximadamente igual a la forma de onda
del valor absoluto de la tensión de fuente de alimentación, por lo
que se aumenta el periodo de excitación del circuito rectificador
de diodos que existe entre la fuente de alimentación CA monofásica y
el circuito inversor.
Por otro lado, se considera que una corriente
superior a la corriente requerida para el accionamiento de motor
fluye en el circuito rectificador cuando la tensión de entrada del
inversor es menor que el valor absoluto de la tensión de fuente de
alimentación. Por consiguiente, durante el periodo en el que fluye
una corriente superior a la corriente requerida, la unidad de
generación de señal de accionamiento 7d aumenta la velocidad
angular de la corriente que acciona el motor de inducción para
reducir la corriente. Por lo tanto, se aumenta el nivel de la
tensión de entrada de inversor Vpn, evitando de este modo que una
corriente superior a la corriente requerida para el accionamiento
de motor fluya hacia el circuito rectificador.
Como resultado, la forma de onda de la corriente
proporcionada desde la fuente de alimentación hasta el aparato de
accionamiento de motor se corrige de manera favorable, dando como
resultado un factor de potencia de entrada mejorado del aparato de
accionamiento de motor.
Como se describió anteriormente, el aparato de
accionamiento de motor 100d según la cuarta realización se dota del
circuito rectificador monofásico 3 conectado a la fuente de
alimentación CA monofásica 1, el circuito inversor 4 que está
conectado a la salida del circuito rectificador monofásico 3 y
genera una corriente de accionamiento para el motor 2, y la unidad
de control de inversor 5d para controlar el circuito inversor 4. La
unidad de control de inversor 5d compara el valor absoluto |v|
de la tensión de fuente de alimentación v estimada por la unidad de
estimación de tensión de fuente de alimentación 6a con la tensión de
entrada de inversor Vpn detectada por la unidad de detección de
tensión de entrada de inversor 8, y cambia el ancho de PWM en el
sentido de disminuir o aumentar la velocidad angular de la corriente
del motor de modo que la forma de onda de la tensión de entrada de
inversor Vpn se vuelve igual a la forma de onda del valor absoluto
|v| de la tensión de fuente de alimentación. Por lo tanto, el
factor de potencia de entrada del aparato de accionamiento de motor
para accionar el motor CC sin escobillas se mejora sin modular la
forma de onda de la corriente de accionamiento de motor según la
forma de onda de la tensión de fuente de alimentación o realizar un
control de avance para la tensión de accionamiento de motor según
la tensión inducida del motor, dando como resultado un aparato de
accionamiento de motor de una construcción de circuito relativamente
simple, que puede accionar de manera eficaz el motor CC sin
escobillas, y cumple con las normas de armónicos de la CEI.
Aunque en esta cuarta realización la unidad de
control de inversor controla la velocidad angular de la corriente
proporcionada al motor, esto es, la corriente de salida del circuito
inversor, la unidad de control de inversor puede controlar la
velocidad angular de la tensión proporcionada al motor, esto es, la
tensión de salida del circuito inversor. También en este caso,
pueden conseguirse los mismos efectos como se describió
anteriormente.
Además, en esta cuarta realización, la unidad de
generación de señal de accionamiento 7d realiza el primer control
para cambiar el ancho de PWM en el sentido de disminuir la velocidad
angular de la corriente proporcionada al motor 2 cuando el nivel de
la tensión de entrada de inversor Vpn adopta un valor superior al
valor absoluto |v| de la tensión de fuente de alimentación, y
realiza el segundo control para cambiar el ancho de PWM en el
sentido de aumentar la velocidad angular de la corriente
proporcionada al motor 2 cuando el nivel de la tensión de entrada
de inversor Vpn adopta un valor inferior al valor absoluto |v|
de la tensión de fuente de alimentación. Sin embargo, la unidad de
generación de señal de accionamiento 7d puede realizar tanto el
primer control como el segundo control.
Forma de realización
5
La figura 7 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una quinta
realización de la presente invención.
Un aparato de accionamiento de motor 100e según
la quinta realización se dota de un circuito rectificador
monofásico 3 conectado a una fuente de alimentación CA monofásica 1,
un circuito inversor 4 que está conectado al circuito rectificador
monofásico 3 y suministra una corriente de accionamiento de motor y
una tensión de accionamiento de motor, y una unidad de control de
inversor 5e para controlar el circuito inversor 4.
El circuito rectificador monofásico 3 y el
circuito inversor 4 son idénticos a los del aparato de accionamiento
de motor 100b según la segunda realización. La unidad de control de
inversor 5e se dota de una unidad de estimación de tensión de
fuente de alimentación 6e para estimar una tensión de fuente de
alimentación v utilizando instantes de cruce por cero de la fuente
de alimentación CA monofásica 1, en lugar de la unidad de estimación
de tensión de fuente de alimentación 6a en la unidad de control de
inversor 5a según la segunda realización. La unidad de detección de
tensión de entrada de inversor 8 y la unidad de generación de señal
de accionamiento 7b incluida en la unidad de control de inversor 5e
son idénticas a las de la segunda realización.
A continuación en la presente memoria, se
describirá la unidad de estimación de tensión de fuente de
alimentación 6e.
Un circuito de detección de cruce por cero 11
como parte constituyente de la unidad de estimación de tensión de
fuente de alimentación 6e detecta un instante de cruce por cero de
la fuente de alimentación CA monofásica 1. Específicamente, la
unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación 6e
presenta un circuito de resistencia para guiar la tensión de fuente
de alimentación utilizando resistores, y un fotoacoplador conectado
a la salida del circuito de resistencia, obtiene una onda
rectangular mediante rectificación de onda completa de la tensión
de fuente de alimentación basándose en la salida del fotoacoplador y
detecta un borde ascendente y un borde descendente de la onda
rectangular como instantes de cruce por cero.
Sin embargo, cuando se utiliza un fotoacoplador
como se mencionó anteriormente, la unidad de estimación de tensión
de fuente de alimentación 6e puede detectar, no el instante de cruce
por cero real de la tensión de fuente de alimentación, sino el
instante del nivel mínimo de la tensión de fuente de alimentación en
el que una corriente fluye hacia el fotoacoplador. En este caso, el
ciclo de la tensión de la fuente de alimentación monofásica 1 se
obtiene a partir de un instante ascendente de la salida del
fotoacoplador y el siguiente instante ascendente, y el instante en
el que la tensión de la fuente de alimentación monofásica 1 alcanza
el nivel de pico se obtiene a partir del instante ascendente y el
instante descendente, por lo que puede obtenerse un instante de
cruce por cero correcto a partir del ciclo de la tensión de fuente
de alimentación y el instante ascendente o el instante
descendente.
La unidad de estimación de tensión de fuente de
alimentación 6e estima la tensión de onda sinusoidal v suministrada
desde la fuente de alimentación 1, a partir del instante de cruce
por cero detectado por el circuito de detección de cruce por cero
11, y el valor de pico de la tensión de entrada de inversor Vpn
detectada por la unidad de detección de tensión de entrada de
inversor 8. En este caso, incluso cuando el valor de amplitud de la
tensión de fuente de alimentación cambia por cualquier razón, la
tensión de fuente de alimentación puede estimarse con precisión,
dando como resultado un control muy preciso.
A continuación se describirá el
funcionamiento.
En el aparato de accionamiento de motor 100e
construido como se describió anteriormente, el circuito rectificador
monofásico 3 y el circuito inversor 4 funcionan de maneras
similares a las de la segunda realización.
En la unidad de estimación de tensión de fuente
de alimentación 6e, el instante de cruce por cero de la tensión de
fuente de alimentación se detecta por el circuito de detección de
cruce por cero 11, y la forma de onda de la tensión de fuente de
alimentación se estima a partir del valor de pico de la tensión de
entrada de inversor Vpn detectada por la unidad de detección de
tensión de entrada de inversor 8, y el instante de cruce por cero
detectado de la tensión de fuente de alimentación.
A continuación, en la unidad de generación de
señal de accionamiento 7b, se determina el ancho de PWM de la señal
de impulso aplicada a los elementos de conmutación 41 a 46 del
circuito inversor basándose en la orden de rpm \omegao desde el
exterior, la forma de onda de la tensión de fuente de alimentación
v, y la tensión de entrada de inversor Vpn, y la señal de impulso
que presenta el ancho de PWM determinado se suministra como la
señal de accionamiento Sg.
Como se describió anteriormente, en el aparato
de accionamiento de motor 100e según la quinta realización, la
unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación 6e se dota
del circuito de detección de cruce por cero para detectar el
instante de cruce por cero de la fuente de alimentación CA
monofásica 1, y estima la tensión de la fuente de alimentación CA
monofásica a partir del instante de cruce por cero detectado por el
circuito de detección de cruce por cero. Por lo tanto, además de los
efectos de la segunda realización, la forma de onda de tensión de
la fuente de alimentación CA monofásica puede estimarse de manera
sencilla sin utilizar componentes caros tales como un convertidor
AD para convertir la señal de monitorización de la tensión de
fuente de alimentación.
En esta quinta realización, el aparato de
accionamiento de motor 100e se dota de la unidad de estimación de
tensión de fuente de alimentación 6e para estimar la tensión de
fuente de alimentación v utilizando el instante de cruce por cero
de la fuente de alimentación CA monofásica 1, en lugar de la unidad
de estimación de tensión de fuente de alimentación 6a del aparato
de accionamiento de motor 100b según la segunda realización. Sin
embargo, el aparato de accionamiento de motor según la tercera o
cuarta realización puede dotarse de la unidad de estimación de
tensión de fuente de alimentación 6e.
Además, en esta quinta realización, la unidad de
estimación de tensión de fuente de alimentación 6e estima la forma
de onda de la tensión de fuente de alimentación a partir del
instante de cruce por cero y el valor de pico de la tensión de
entrada de inversor Vpn. Sin embargo, la unidad de estimación de
tensión de fuente de alimentación 6e puede estimar la forma de onda
de la tensión de fuente de alimentación a partir del instante de
cruce por cero y el valor de pico de tensión ya conocido de la
fuente de alimentación CA monofásica 1. Además, el aparato de
accionamiento de motor según la tercera o cuarta realización puede
dotarse de la unidad de estimación de tensión de fuente de
alimentación 6e.
Forma de realización
6
La figura 8 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una sexta
realización de la presente invención.
Un aparato de accionamiento de motor 100f según
la sexta realización se dota de un circuito rectificador monofásico
3 conectado a una fuente de alimentación CA monofásica 1, un
circuito inversor 4 que está conectado al circuito rectificador
monofásico 3 y suministra una corriente de accionamiento de motor y
una tensión de accionamiento de motor, y una unidad de control de
inversor 5f para controlar el circuito inversor 4.
El circuito rectificador monofásico 3 y el
circuito inversor 4 son idénticos a los del aparato de accionamiento
de motor 100b según la segunda realización. La unidad de control de
inversor 5f se dota de una unidad de estimación de tensión de
fuente de alimentación 6f para estimar la forma de onda de la
tensión de fuente de alimentación v utilizando la tensión de
entrada Vpn del circuito inversor 4. Además, una unidad de detección
de tensión de entrada de inversor 8 y una unidad de generación de
señal de accionamiento 7b incluida en la unidad de control de
inversor 5f son idénticas a las de la segunda realización.
A continuación en la presente memoria, se
describirá la unidad de estimación de tensión de fuente de
alimentación 6f.
La unidad de detección de tensión de fuente de
alimentación 6f estima un instante en el que la tensión de fuente
de alimentación adopta un valor de pico a partir de un instante en
el que la tensión de entrada de inversor Vpn detectada por la
unidad de detección de tensión de entrada de inversor 8 adopta un
valor de pico, y a continuación estima una tensión sinusoidal como
una forma de onda de la tensión de fuente de alimentación basándose
en el instante estimado y el nivel de pico de la tensión de entrada
de inversor.
A continuación, se describirá el
funcionamiento.
En el aparato de accionamiento de motor 100f
según la sexta realización, el circuito rectificador monofásico 3 y
el circuito inversor 4 funcionan de maneras similares a las de la
segunda realización.
En la unidad de estimación de tensión de fuente
de alimentación 6f, el instante en el que la tensión de entrada de
inversor Vpn adopta un valor de pico se detecta basándose en la
tensión de entrada de inversor Vpn detectada por la unidad de
detección de tensión de entrada de inversor 8, y el instante en el
que la tensión de fuente de alimentación adopta un nivel de pico se
estima a partir del instante detectado, y la forma de onda de la
tensión sinusoidal como la forma de onda de la tensión de fuente de
alimentación se estima a partir del instante estimado en el que la
tensión de fuente de alimentación alcanza el nivel de pico, y el
nivel de pico de la tensión de entrada de inversor.
A continuación, en la unidad de generación de
señal de accionamiento 7b, el ancho de PWM de la señal de impulso
aplicada a los elementos de conmutación 41 a 46 del circuito
inversor se determina basándose en la orden de rpm \omegao desde
el exterior, la forma de onda de la tensión de fuente de
alimentación estimada v, y la tensión de entrada de inversor Vpn, y
la señal de impulso que presenta el ancho de PWM determinado se
suministra como una señal de accionamiento Sg del circuito inversor
4.
Como se describió anteriormente, según la sexta
realización de la invención, la unidad de estimación de tensión de
fuente de alimentación 6f detecta el instante en el que la tensión
de entrada de inversor adopta el valor máximo, basándose en la
tensión de entrada de inversor detectada por el inversor, y la
tensión de la fuente de alimentación CA monofásica se estima a
partir del instante detectado y el valor de la tensión de entrada
de inversor en este momento. Por lo tanto, además de los efectos de
la segunda realización, puede prescindirse de un circuito para
monitorizar la tensión de fuente de alimentación, por lo que la
forma de onda de tensión de la fuente de alimentación CA monofásica
puede estimarse de manera sencilla mediante la construcción de
circuito con un menor número de componentes.
En esta sexta realización, la unidad de
detección de tensión de fuente de alimentación 6f estima la forma
de onda de la tensión de fuente de alimentación a partir del
instante de adoptar el nivel de pico de la tensión de entrada de
inversor Vpn y el nivel de pico de la tensión de entrada de
inversor. Sin embargo, la unidad de detección de tensión de fuente
de alimentación 6f puede estimar la forma de onda de la tensión de
fuente de alimentación a partir del instante de adoptar el nivel de
pico de la tensión de entrada de inversor Vpn, y el nivel de pico
de tensión ya conocido de la fuente de alimentación CA monofásica
1.
Además, en esta sexta realización, el aparato de
accionamiento de motor 100f se dota de la unidad de estimación de
tensión de fuente de alimentación 6f para estimar la forma de onda
de la tensión de fuente de alimentación utilizando la tensión de
entrada Vpn del circuito inversor 4, en lugar de la unidad de
estimación de tensión de fuente de alimentación 6a del aparato de
accionamiento de motor 100b según la segunda realización. Sin
embargo, el aparato de accionamiento de motor según la tercera o
cuarta realización puede dotarse de la unidad de estimación de
tensión de fuente de alimentación 6f.
Forma de realización
7
La figura 9 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una séptima
realización de la presente invención.
En un aparato de accionamiento de motor 100g
según la séptima realización, un capacitor de baja capacidad 12
para cargar una corriente regenerativa desde el motor se añade en el
extremo de salida del circuito rectificador monofásico 3 del
aparato de accionamiento de motor 100a según la primera realización,
y el capacitor 12 se conecta entre un terminal de salida 3a y el
otro terminal de salida 3b del circuito rectificador monofásico
3.
Las demás partes constituyentes del aparato de
accionamiento de motor 100g según la séptima realización son
idénticas a las del aparato de accionamiento de motor 100a según la
primera realización.
La capacidad del capacitor 12 puede establecerse
de modo que se eviten daños del aparato debidos a la corriente
regenerativa del motor. Por ejemplo, cuando el aparato de control de
motor controla un motor de un compresor utilizado en un climatizador
doméstico, la capacidad del capacitor 12 es de aproximadamente
0,1F\sim 50 \muF. Este valor es el valor umbral mínimo que se
obtiene a partir de la capacidad de la inductancia del motor, la
cantidad máxima permitida de variación en la tensión de entrada de
inversor y el valor máximo de la corriente que ha fluido al motor.
La capacidad del capacitor 12 es aproximadamente 1/1000 inferior a
la capacidad del capacitor de aplanamiento 12a en el aparato de
accionamiento de motor 100 convencional mostrado en la figura
11.
Esto es, la energía que presenta el motor cuando
la corriente máxima fluye hacia el motor se obtiene a partir de la
capacidad de la inductancia en el motor. La capacidad del capacitor
se determina basándose en la medida en la que se permite un aumento
en la tensión de terminal del capacitor, que se produce cuando la
energía se proporciona al capacitor como una corriente regenerativa
del motor.
Específicamente, suponiendo que la corriente
máxima que ha fluido hacia el motor es Im, la inductancia en el
motor es Lm, y el valor permitido de aumento en la tensión de
terminal de capacitor es Vm, la capacidad Cm del capacitor se
determina mediante Cm>Lm \cdot Im \cdot Im/Vm/Vm.
A continuación, se describirá el
funcionamiento.
En el aparato de accionamiento de motor 100g
según la séptima realización, el circuito rectificador monofásico
3, el circuito inversor 4 y la unidad de control de inversor 5a
funcionan de maneras similares a las de la primera realización, y
por lo tanto, no es necesaria una descripción repetida.
Cuando se detiene el motor 2 o se detiene la
operación de conmutación del circuito inversor 4, la corriente que
fluye hacia el motor 2 se regenera en el lado de entrada del
circuito inversor 4. Cuando la corriente regenerativa es grande, la
tensión en el lado de entrada del circuito inversor 4 se vuelve
excesivamente grande, dando como resultado daños en el aparato de
accionamiento de motor.
En el aparato de accionamiento de motor 100g
según la séptima realización, puesto que el capacitor 12 se añade
en el extremo de salida del circuito rectificador monofásico 3, es
decir, en el extremo de entrada del circuito inversor 4 como se
muestra en la figura 9, la corriente regenerativa desde el motor 2
se carga mediante el capacitor 12 cuando se detiene el motor 2,
suprimiendo de este modo un aumento en la tensión en el extremo de
entrada del circuito inversor 4 debido a la corriente
regenerativa.
De este modo, se evita un daño del aparato de
accionamiento de motor por la corriente regenerativa del motor que
se produce cuando se detiene el motor, dando como resultado un
aparato de control de motor con un mayor nivel de seguridad.
Como se describió anteriormente, según la
séptima realización, el capacitor para cargar la corriente
regenerativa desde el motor se añade en el lado de salida del
circuito rectificador 3a del aparato de accionamiento de motor 100a
de la primera realización. Por lo tanto, además de los efectos de la
primera realización, es posible suprimir un aumento en la tensión
de entrada de inversor que se produce cuando se detiene el motor o
se detiene la operación de conmutación del circuito inversor,
evitando de este modo una destrucción de componentes o similar.
En esta séptima realización, el capacitor para
cargar la corriente regenerativa desde el motor se añade en el
extremo de salida del circuito rectificador 3 del aparato de
accionamiento de motor 100a de la primera realización. Sin embargo,
el aparato de accionamiento de motor según cualquiera de las
realizaciones segunda a sexta puede dotarse de un capacitor de este
tipo.
Forma de realización
8
La figura 10 es un diagrama de bloques para
explicar un aparato de accionamiento de motor según una octava
realización de la presente invención.
Un aparato de accionamiento de motor 100h según
la octava realización se obtiene insertando una bobina 13 de
inducción entre el circuito rectificador monofásico 3 y la fuente de
alimentación CA monofásica 1 del aparato de accionamiento de motor
100a según la primera realización, y la bobina 13 de inducción se
conecta en serie entre la fuente de alimentación CA monofásica 1 y
el circuito rectificador monofásico 3.
Otras partes constituyentes del aparato de
accionamiento de motor 100h son idénticas a las del aparato de
accionamiento de motor 100a según la primera realización.
La capacidad de la bobina 13 de inducción puede
establecerse de modo que elimine el ruido de corriente de
conmutación provocado por la operación de conmutación del circuito
inversor, y no distorsione la forma de onda de la corriente de
fuente de alimentación. Por ejemplo, cuando el aparato de
accionamiento de motor acciona un motor de un compresor utilizado
en un climatizador doméstico, el valor de la bobina 13 de inducción
es de aproximadamente 0,01 mH a 4,0 mH. Este valor es en proporción
a la inversa de la frecuencia de portadora en el circuito inversor
4, y se determina para suprimir los armónicos de las componentes de
portadora. El valor de la bobina 13 de inducción es tan pequeño
como aproximadamente 1/1000 del valor de la bobina de inducción
utilizada como un reactor para mejorar el factor de potencia del
aparato de accionamiento de motor convencional.
Específicamente, suponiendo que la cantidad que
va a atenuarse es -X[dB], la constante circular es \pi, y
la frecuencia de portadora es f[Hz], el valor Lr de la bobina
de inducción se determina a un valor que satisface
10xlog(2x\pixfxL) >X.
A continuación se describirá el
funcionamiento.
En el aparato de accionamiento de motor 100h
según la octava realización, el circuito rectificador monofásico 3,
el circuito inversor 4 y la unidad de control de inversor 5a
funcionan de maneras similares a las de la primera realización, y
por lo tanto, no es necesaria una descripción repetida.
La corriente de salida de la fuente de
alimentación CA monofásica 1 se ve afectada por la operación de
conmutación del circuito inversor 4, y la corriente de conmutación
se superpone como ruido.
En el aparato de accionamiento de motor 100h
según la octava realización, como se muestra en la figura 10, el
ruido que se produce en el circuito inversor 4 se corta mediante la
bobina 13 de inducción insertada entre la fuente de alimentación CA
monofásica 1 y el circuito rectificador monofásico 3, por lo que se
reduce el ruido de conmutación de fuente de alimentación
superpuesto a la corriente de salida de la fuente de alimentación.
De este modo, se evita que la forma de onda de la corriente de
salida de la fuente de alimentación CA monofásica 1 se distorsione,
dando como resultado un factor de potencia mejorado de la corriente
de entrada.
Como se describió anteriormente, según la octava
realización de la presente invención, la bobina 13 de inducción
para cortar el ruido que se produce en el circuito inversor 4 se
inserta entre la entrada del circuito rectificador 3 y la fuente de
alimentación CA monofásica 1 del aparato de accionamiento de motor
100a de la primera realización. Por lo tanto, además de los efectos
de la primera realización, se reduce el ruido de conmutación
superpuesto a la salida de la fuente de alimentación CA monofásica
1, por lo que se aumenta el factor de potencia de la corriente de
entrada, dando como resultado una forma de onda de corriente
mejorada.
Aunque en esta octava realización la bobina 13
de inducción para cortar el ruido que se produce en el circuito
inversor 4 se inserta entre el circuito rectificador 3 y la fuente
de corriente CA monofásica 1 del aparato de accionamiento de motor
100a, el aparato de accionamiento de motor según cualquiera de las
realizaciones segunda a sexta puede dotarse de una bobina de
inducción de este tipo.
Además, el aparato de accionamiento de motor
según la séptima realización se dota del capacitor en el extremo de
salida del circuito rectificador monofásico, y el aparato de
accionamiento de motor según la octava realización se dota del
capacitor entre el circuito rectificador monofásico y la fuente de
alimentación. Sin embargo, el aparato de accionamiento de motor
puede dotarse tanto del capacitor como de la bobina de
inducción.
En este caso, puesto que se crea un circuito que
comprende la bobina de inducción y el capacitor conectado en serie,
podría producirse un fenómeno de resonancia. Esta frecuencia de
resonancia es 1/2\pi\surd(LC) como se conoce en general,
y depende de las capacidades de la bobina de inducción y el
capacitor. Por consiguiente, puede proporcionarse un aparato de
control de motor de menos ruido determinando las capacidades de la
bobina de inducción y el capacitor de modo que la frecuencia de
resonancia se vuelve mayor que la frecuencia que va a ser un
objetivo de regulación de armónicos a la fuente de alimentación.
Además, el aparato de accionamiento de motor
según la presente invención (realizaciones primera a octava) no
está limitado a aquél para controlar un motor de un compresor
utilizado en un climatizador, puede controlar un motor de cualquier
equipo siempre que controle el motor utilizando un circuito
inversor.
Por ejemplo, un equipo al que puede aplicarse el
aparato de accionamiento de motor según la presente invención
incluye un frigorífico, una máquina lavadora eléctrica, una secadora
eléctrica, una aspiradora eléctrica, un ventilador de aire y
similar, en los que se montan un motor y un circuito inversor para
generar una corriente de accionamiento de motor. En cualquier
equipo, puede realizarse una reducción en el coste y un grado
elevado de libertad de diseño reduciendo el tamaño y el peso del
circuito inversor.
Forma de realización
9
La figura 12 es un diagrama de bloques para
explicar un climatizador según una novena realización de la presente
invención.
Un climatizador 250 según la novena realización
presenta una unidad interior 255 y una unidad exterior 256, y
realiza enfriamiento y calentamiento.
El climatizador 250 se dota de un compresor 250a
para hacer circular un refrigerante entre la unidad interior 255 y
la unidad exterior 256, y una unidad de accionamiento de motor 250b
para accionar un motor del compresor 250a. En la figura 12, una
fuente de alimentación 1, el motor del compresor 250a y un aparato
de accionamiento de motor 250b son idénticos a la fuente de
alimentación CA monofásica 1, el motor 2 y el aparato de
accionamiento de motor 100a según la primera realización,
respectivamente.
Además, el climatizador 250 presenta una válvula
de cuatro vías 254, un regulador 253, un intercambiador de calor
interior 251 y un intercambiador de calor exterior 252. El
intercambiador de calor interior 251 es un componente de la unidad
interior 255, mientras que el regulador 253, el intercambiador de
calor exterior 252, el compresor 250a, la válvula de cuatro vías
254 y el aparato de accionamiento de motor 250b son componentes de
la unidad exterior 256.
El intercambiador de calor interior 251 presenta
un ventilador de aire 251a para aumentar la eficacia de intercambio
de calor, y un sensor de temperatura 251b para medir la temperatura
del intercambiador de calor 251 o la temperatura ambiente del
mismo. El intercambiador de calor exterior 252 presenta un
ventilador de aire 252a para aumentar la eficacia de intercambio de
calor, y un sensor de temperatura 252b para medir la temperatura del
intercambiador de calor 252 o la temperatura ambiente del
mismo.
En esta novena realización, el compresor 250a y
la válvula de cuatro vías 254 están situados en el trayecto de
refrigerante entre el intercambiador de calor interior 251 y el
intercambiador de calor exterior 252. Esto es, en este climatizador
250, la válvula de cuatro vías 254 selecciona alguno de los dos
estados según sigue: el estado en el que el refrigerante fluye en
el sentido de la flecha A, el refrigerante que ha pasado a través
del intercambiador de calor exterior 252 se aspira hacia el
compresor lineal 250a, y el refrigerante descargado desde el
compresor lineal 250a se proporciona al intercambiador de calor
interior 251, y el estado en el que el refrigerante fluye en el
sentido de la flecha B, el refrigerante que ha pasado a través del
intercambiador de calor interior 251 se aspira hacia el compresor
lineal 250a, y el refrigerante descargado desde el compresor lineal
250a se proporciona al intercambiador de calor exterior 252.
Además, el regulador 253 presenta tanto la
función de reducir el caudal del refrigerante circulante como la
función de una válvula para controlar automáticamente el caudal del
refrigerante. Esto es, en el estado en el que el refrigerante
circula en el trayecto de circulación de refrigerante, el regulador
253 reduce el caudal del refrigerante fluido suministrado desde el
condensador hasta el evaporador para expandir el refrigerante
fluido, y proporciona una cantidad apropiada de refrigerante que se
requiere para el evaporador.
El intercambiador de calor interior 251 funciona
como condensador durante el calentamiento y como evaporador durante
el enfriamiento. El intercambiador de calor exterior 252 funciona
como evaporador durante el calentamiento y como condensador durante
el enfriamiento. En el condensador, el refrigerante a alta
temperatura y alta presión se licua gradualmente mientras pierde
calor al aire que se sopla hacia el condensador, dando como
resultado un refrigerante fluido a alta presión en la proximidad de
la salida del condensador. Esto es equivalente a que el
refrigerante se licue mientras desprende calor al aire. Además, el
refrigerante fluido cuya temperatura y presión se reducen mediante
el regulador 253 fluye hacia el evaporador. Cuando el aire interior
se sopla hacia el evaporador en este estado, el refrigerante fluido
toma una gran cantidad de calor desde el aire y se evapora, dando
como resultado un refrigerante gaseoso a baja temperatura y baja
presión. El aire que ha perdido una gran cantidad de calor en el
evaporador se descarga como aire frío desde el orificio de escape
del climatizador.
A continuación, en el climatizador 250, se
establece unas rpm de orden del motor basándose en el estado de
funcionamiento del climatizador, es decir, la temperatura objetivo
establecida en el climatizador y las temperaturas interior y
exterior reales, y el aparato de accionamiento de motor 250b
controla las rpm del motor del compresor 250a basándose en las rpm
de orden establecidas como en la primera realización.
A continuación, se describirá el
funcionamiento.
Cuando una tensión de accionamiento se
proporciona desde la unidad de control de accionamiento de motor
250b hasta el compresor 250a, el refrigerante circula en el
trayecto de circulación de refrigerante, y el intercambio de calor
se lleva a cabo en el intercambiador de calor 251 de la unidad
interior 255 y el intercambiador de calor 252 de la unidad exterior
256. Es decir, en el climatizador 250, se forma un ciclo de bomba de
calentamiento muy conocido en el trayecto de circulación de
refrigerante haciendo circular el refrigerante sellado en el
trayecto de circulación, utilizando el compresor 250a. De este modo,
se lleva a cabo el calentamiento o enfriamiento de una
habitación.
Por ejemplo, cuando el climatizador 250 realiza
un calentamiento, la válvula de cuatro vías 254 se configura
mediante una operación del usuario de modo que el refrigerante fluye
en el sentido de la flecha A. En este caso, el intercambiador de
calor interior 251 funciona como condensador, y descarga calor
mediante la circulación del refrigerante en el trayecto de
circulación de refrigerante. De este modo, se calienta la
habitación.
A la inversa, cuando el climatizador 250 realiza
un enfriamiento, la válvula de cuatro vías 254 se configura
mediante una operación del usuario de modo que el refrigerante fluye
en el sentido de la flecha B. En este caso, el intercambiador de
calor interior 251 funciona como evaporador, y absorbe el calor
desde el aire ambiente mediante la circulación del refrigerante en
el trayecto de circulación de refrigerante. De este modo, se enfría
la habitación.
En el climatizador 250, las rpm de orden se
determinan basándose en la temperatura objetivo establecida en el
climatizador, y la temperatura real de la habitación y la
temperatura exterior, y el aparato de accionamiento de motor 250b
controla las rpm del motor del compresor 250a basándose en las rpm
de orden como en la primera realización. De este modo, se lleva a
cabo un enfriamiento o calentamiento adecuado mediante el
climatizador 250.
Como se describió anteriormente, en el
climatizador 250 según la novena realización, el aparato de
accionamiento de motor para accionar el motor como una fuente de
energía del compresor 250a disminuye la corriente aplicada al motor
en la sección de operación en la que la tensión de fuente de
alimentación v cambia de cero al valor de pico, y aumenta la
corriente en la sección de operación en la que la tensión de fuente
de alimentación v cambia del valor de pico a cero. Por lo tanto, se
iguala la corriente suministrada desde la fuente de alimentación CA
monofásica 1, y se reducen los valores del condensador y la bobina
de inducción en el aparato de accionamiento de motor mientras se
minimiza la reducción en el factor de potencia debida a la
distorsión de la forma de onda en la corriente proporcionada desde
la fuente de alimentación. De este modo, el aparato de accionamiento
de motor en el climatizador se reduce en tamaño y peso al tiempo
que satisface las restricciones respecto al factor de potencia de
entrada y las normas de armónicos de la CEI, dando como resultado un
climatizador económico que presenta un grado elevado de
libertad.
Forma de realización
10
La figura 13 es un diagrama de bloques para
explicar un frigorífico según una décima realización de la presente
invención.
Un frigorífico 260 según esta décima realización
comprende un compresor 260a, un aparato de accionamiento de motor
260b, un condensador 261, un evaporador 262 y un regulador 263.
El compresor 260a, el condensador 261, el
regulador 263 y el evaporador 262 forman un trayecto de circulación
de refrigerante, y el aparato de accionamiento de motor 260b
presenta una entrada conectada a la fuente de alimentación 1, y
acciona un motor como una fuente de accionamiento del compresor
260a. La fuente de alimentación 1, el motor del compresor 160a y el
aparato de accionamiento de motor 260b son idénticos a la fuente de
alimentación CA monofásica 1, el motor 2 y el aparato de
accionamiento de motor 100a según la primera realización,
respectivamente.
El regulador 263 reduce el caudal del
refrigerante fluido suministrado desde el condensador 261 para
expandir el refrigerante fluido en el estado en el que el
refrigerante está circulando en el trayecto de circulación de
refrigerante, y proporciona una cantidad apropiada de refrigerante
que se requiere para el evaporador 262.
El condensador 261 condensa el gas refrigerante
a alta temperatura y alta presión que fluye en su interior, y
descarga el calor del refrigerante hacia el aire exterior. El gas
refrigerante enviado hacia el condensador 261 se licúa gradualmente
mientras pierde calor al aire exterior, dando como resultado un
refrigerante fluido a alta presión en la proximidad de la salida
del condensador.
El evaporador 262 evapora el refrigerante fluido
a baja temperatura para enfriar el interior del frigorífico. El
evaporador 262 presenta un ventilador de aire 262a para aumentar la
eficacia de intercambio de calor, y un sensor de temperatura 262b
para detectar la temperatura dentro del frigorífico.
A continuación, en el frigorífico 260, se
establecen unas rpm de orden basándose en el estado de
funcionamiento del frigorífico, es decir, la temperatura objetivo
establecida en el frigorífico y la temperatura dentro del
frigorífico, y el aparato de accionamiento de motor 260b controla
las rpm del motor del compresor 260a basándose en las rpm de orden
establecidas, como en la primera realización.
A continuación se describirá el
funcionamiento.
En el frigorífico 260, cuando una tensión de
accionamiento Vd se proporciona desde el aparato de accionamiento
de motor 260b al motor del compresor 260a, el compresor 260a se
acciona y el refrigerante circula en el sentido de la flecha C en
el trayecto de circulación de refrigerante, por lo que se lleva a
cabo un intercambio de calor entre el condensador 261 y el
evaporador 262. De este modo, se enfría el interior del
frigorífico.
Es decir, el caudal del refrigerante, que se
licúa en el condensador 261, se reduce mediante el regulador 263, y
de este modo el refrigerante se expande, dando como resultado un
refrigerante fluido a baja temperatura. Cuando el refrigerante
fluido a baja temperatura se envía hacia el evaporador 262, se
evapora en el evaporador 262, por lo que se enfría el interior del
frigorífico. En este momento, el aire en el frigorífico se envía de
manera forzosa hacia el evaporador 262 mediante el ventilador de
aire 262a, y de este modo se lleva a cabo el intercambio de calor
de manera eficaz en el evaporador 262.
Además, en el frigorífico 260, las rpm de orden
se establecen según la temperatura objetivo establecida en el
frigorífico 260, y la temperatura en el frigorífico, y el aparato de
accionamiento de motor 260b controla las rpm del motor del
compresor 260a basándose en las rpm de orden establecidas, como en
la primera realización. De este modo, en el frigorífico 260, la
temperatura en el frigorífico se mantiene a la temperatura
objetivo.
Como se describió anteriormente, en el
frigorífico 260 según la décima realización, el aparato de
accionamiento de motor para accionar el motor como una fuente de
energía del compresor 260a disminuye la corriente aplicada al motor
en la sección de operación en la que la tensión de fuente de
alimentación v cambia de cero al valor de pico, y aumenta la
corriente en la sección de operación en la que la tensión de fuente
de alimentación v cambia del valor de pico a cero. Por lo tanto, se
iguala la corriente suministrada desde la fuente de alimentación CA
monofásica 1, y se reducen los valores del capacitor y la bobina de
inducción en el aparato de accionamiento de motor mientras se
minimiza la reducción en el factor de potencia debida a la
distorsión de la forma de onda en la corriente proporcionada desde
la fuente de alimentación. De este modo, el aparato de accionamiento
de motor en el frigorífico puede reducirse en tamaño y peso al
tiempo que satisface las restricciones respecto al factor de
potencia de entrada y las normas de armónicos de la CEI, dando como
resultado un frigorífico económico que presenta un grado elevado de
libertad.
Forma de realización
11
La figura 14 es un diagrama de bloques para
explicar una máquina lavadora eléctrica según una undécima forma de
realización de la presente invención.
Una lavadora 270 según la undécima realización
presenta un armazón externo de lavadora 271, y una tina externa 273
está colgada mediante una barra 272 en el armazón externo 271. Una
tina de lavado/desagüe 274 está situada de manera giratoria en el
armazón externo 273, y una paleta 275 de agitación está unida de
manera giratoria a la parte inferior de la tina de lavado/desagüe
274.
Un motor 276 para girar la tina de
lavado/desagüe 274 y la paleta 275 de agitación está situado en un
espacio debajo de la tina externa 273 en el armazón externo 271, y
un aparato de accionamiento de motor 277 que está conectado a una
fuente de alimentación externa 1 y acciona el motor 276 está unido
al armazón externo 271.
La fuente de alimentación 1, el motor 276 y el
aparato de accionamiento de motor 277 son idénticos a la fuente de
alimentación CA monofásica 1, el motor 2 y el aparato de
accionamiento de motor 100a según la primera realización,
respectivamente. Una orden de rpm que indica unas rpm según una
operación del usuario se introduce en el aparato de accionamiento
de motor 277 desde un microordenador (no mostrado) que controla el
funcionamiento de la lava-
dora 270.
dora 270.
A continuación se describirá el
funcionamiento.
En la lavadora 270, cuando un usuario realiza
una operación predeterminada, se suministra una orden de rpm desde
el microordenador hasta el aparato de accionamiento de motor 277, y
se proporciona una tensión de accionamiento desde el aparato de
accionamiento de motor 277 al motor 276. Entonces, el motor 276 gira
la paleta 275 de agitación o la tina de lavado/desagüe 274 y se
lleva a cabo el lavado o desagüe de ropa para lavar tal como las
prendas en la tina 274.
En este momento, las rpm del motor se controlan
por el aparato de accionamiento de motor 277 basándose en las rpm
indicadas por la orden de rpm desde el microordenador, como en la
primera realización. De este modo, la lavadora 270 funciona según
la cantidad o manchas de la ropa para lavar.
Como se describió anteriormente, en la lavadora
270 según la undécima realización, el aparato de accionamiento de
motor para accionar el motor 276 como una fuente de energía
disminuye la corriente proporcionada al motor en la sección de
operación en la que la tensión de fuente de alimentación v cambia de
cero al valor de pico, y aumenta la corriente en la sección de
operación en la que la tensión de fuente de alimentación v cambia
del valor de pico a cero, como en la primera realización. Por lo
tanto, se iguala la corriente suministrada desde la fuente de
alimentación CA monofásica 1, y se reducen los valores del capacitor
y la bobina de inducción en el aparato de accionamiento de motor.
De este modo, el aparato de accionamiento de motor en la lavadora
se reduce en tamaño y peso al tiempo que satisface las restricciones
respecto al factor de potencia de entrada y las normas de armónicos
de la CEI, dando como resultado una lavadora económica que presenta
un grado elevado de libertad de diseño.
Forma de realización
12
La figura 15 es un diagrama de bloques para
explicar un ventilador de aire según un duodécimo aspecto de la
presente invención.
Un ventilador de aire 280 según la duodécima
realización se dota de un ventilador 281, un motor 282 para girar
el ventilador 281 y un aparato de accionamiento de motor 283 que
está conectado a una fuente de alimentación 1 y acciona el motor
282.
La fuente de alimentación 1, el motor 282 y el
aparato de accionamiento de motor 283 son idénticos a la fuente de
alimentación CA monofásica 1, el motor 2 y el aparato de
accionamiento de motor 100a según la primera realización,
respectivamente, y una orden de rpm que indica unas rpm según una
operación del usuario se introduce en el aparato de accionamiento
de motor 283 desde un microordenador (no mostrado) que controla el
funcionamiento del ventilador de aire 280.
A continuación se describirá el
funcionamiento.
En el ventilador de aire 280, cuando el usuario
realiza una operación predeterminada, se suministra una orden de
rpm desde el microordenador hasta el aparato de accionamiento de
motor 283, y se proporciona una tensión de accionamiento desde el
aparato de accionamiento de motor 283 al motor 282. Entonces, el
motor 282 gira el ventilador 281, y se lleva a cabo un soplado de
aire.
En este momento, la salida del motor 282 se
controla por el aparato de accionamiento de motor 283 basándose en
la orden de rpm desde el microordenador, como en la primera
realización. De este modo, se controla la cantidad o intensidad del
aire en movimiento.
Como se describió anteriormente, en el
ventilador de aire 280 según la duodécima realización, el aparato de
accionamiento de motor para accionar el motor 276 como una fuente
de energía disminuye la corriente proporcionada al motor en la
sección de operación en la que la tensión de fuente de alimentación
v cambia de cero al valor de pico, y aumenta la corriente en la
sección de operación en la que la tensión de fuente de alimentación
v cambia del valor de pico a cero, como en la primera realización.
Por lo tanto, se iguala la corriente suministrada desde la fuente
de alimentación CA monofásica 1, y se reducen los valores del
capacitor y la bobina de inducción en el aparato de accionamiento
de motor. De este modo, el aparato de accionamiento de motor en el
ventilador de aire se reduce en tamaño y peso al tiempo que
satisface las restricciones respecto al factor de potencia de
entrada y las normas de armónicos de la CEI, dando lugar a un
ventilador de aire económico que presenta un grado elevado de
libertad de diseño.
Forma de realización
13
La figura 16 es un diagrama de bloques para
explicar una aspiradora eléctrica según una decimotercera
realización de la presente invención.
Una aspiradora 290 según la decimotercera
realización se dota de un cabezal 297 de aspiración para el suelo
que presenta una entrada en su parte inferior, un cuerpo 290a de
aspiradora para aspirar aire y un tubo flexible de aspiración de
polvo que presenta un extremo conectado al cabezal 297 de aspiración
para el suelo y el otro extremo conectado al cuerpo 290a de
aspiradora.
El cuerpo 290a de aspiradora comprende una
cámara 295 de recogida de polvo que presenta una superficie frontal
en la que el otro extremo del tubo 296 flexible de aspiración de
polvo está abierto y un ventilador de aire eléctrico 291 situado en
la superficie trasera de la cámara 295 de recogida de polvo.
El ventilador de aire eléctrico 291 comprende un
ventilador 292 situado opuesto a la superficie trasera de la cámara
295 de recogida de polvo, un motor 293 para girar el ventilador y un
aparato de accionamiento de motor 294 que está conectado a una
fuente de alimentación 1 y acciona el motor 293. El ventilador de
aire 291 realiza un soplado de aire de modo que la aspiración de
aire se lleva a cabo mediante el giro del ventilador 292.
La fuente de alimentación 1, el motor 293 y el
aparato de accionamiento de motor 294 son idénticos a la fuente de
alimentación CA monofásica 1, el motor 2 y el aparato de
accionamiento de motor 100a según la primera realización,
respectivamente, y una orden de rpm que indica unas rpm según una
operación del usuario se introduce en el aparato de accionamiento
de motor 294 desde un microordenador (no mostrado) que controla el
funcionamiento del ventilador de aire 290.
A continuación se describirá el
funcionamiento.
En la aspiradora 290, cuando el usuario realiza
una operación predeterminada, se introduce una orden de rpm en el
aparato de accionamiento de motor 294 desde el microordenador, y se
proporciona una tensión de accionamiento desde el aparato de
accionamiento de motor 294 al motor 293. Entonces, el motor 293 gira
el ventilador 292, y se genera una fuerza de aspiración en el
cuerpo 290a de aspiradora. La fuerza de aspiración generada en el
cuerpo 290a de aspiradora actúa sobre la entrada (no mostrada) en la
parte inferior del cabezal 297 de aspiración para el suelo a través
del tubo 296 flexible, y se aspira el polvo del suelo desde la
entrada del cabezal 297 de aspiración para el suelo que va a
recogerse en la cámara de recogida de polvo del cuerpo 290a de
aspiradora.
En este momento, en la aspiradora 290, las rpm
del motor 293 se controlan mediante el aparato de accionamiento de
motor 294 basándose en la orden de rpm desde el microordenador, como
en la primera realización. De este modo, se controla la intensidad
de la fuerza de aspiración.
Como se describió anteriormente, en la
aspiradora 290 según la decimotercera realización, el aparato de
accionamiento de motor para accionar el motor 293 como una fuente
de energía disminuye la corriente proporcionada al motor en la
sección de operación en la que la tensión de fuente de alimentación
v cambia de cero al valor de pico, y aumenta la corriente en la
sección de operación en la que la tensión de fuente de alimentación
v cambia del valor de pico a cero, como en la primera realización.
Por lo tanto, se iguala la corriente suministrada desde la fuente
de alimentación CA monofásica 1, y se reducen los valores del
capacitor y la bobina de inducción en el aparato de accionamiento
de motor. De este modo, el aparato de accionamiento de motor en la
aspiradora se reduce en tamaño y peso al tiempo que satisface las
restricciones respecto al factor de potencia de entrada y las
normas de armónicos de la CEI, dando como resultado una aspiradora
económica que presenta un grado elevado de libertad de diseño.
Forma de realización
14
La figura 17 es un diagrama de bloques para
explicar una secadora eléctrica según una decimocuarta realización
de la presente invención.
Una secadora 360 eléctrica según la decimocuarta
realización comprende un compresor 360a, un aparato de accionamiento
de motor 360b, un condensador 361, un evaporador 362 y un regulador
363.
El compresor 360a, el condensador 361, el
regulador 363 y el evaporador 362 crean un trayecto de circulación
de refrigerante, y el aparato de accionamiento de motor 360b
presenta una entrada conectada a una fuente de alimentación 1, y
acciona el motor como una fuente de accionamiento para el compresor
360a. La fuente de tensión 1, el motor del compresor 360a y el
aparato de accionamiento de motor 360b son idénticos a la fuente de
alimentación CA monofásica 1, el motor 2 y el aparato de
accionamiento de motor 100a según la primera realización,
respectivamente.
El regulador 363 reduce el caudal del
refrigerante fluido suministrado desde el condensador 361 para
expandir el refrigerante fluido en el estado en el que el
refrigerante está circulando en el trayecto de circulación de
refrigerante, y proporciona una cantidad apropiada de refrigerante
que se requiere para el evaporador 362.
El condensador 361 condensa el gas refrigerante
a alta temperatura y alta presión que fluye en su interior, y
descarga el calor del refrigerante hacia el aire exterior. El gas
refrigerante enviado hacia el condensador 361 se licúa gradualmente
mientras pierde calor hacia el aire exterior, dando como resultado
un refrigerante fluido a alta presión en la proximidad de la salida
del condensador.
El evaporador 362 evapora el refrigerante fluido
a baja temperatura para deshumidificar el interior de la secadora.
El evaporador 362 presenta un ventilador de aire 362a para aumentar
la eficacia de deshumidificación.
En el frigorífico 360, el aparato de
accionamiento de motor 360b controla la salida del motor del
compresor 360a basándose en el estado operativo de la secadora, es
decir, el grado de deshumidificación establecido en la secadora, y
la humedad en la secadora.
A continuación, se describirá el
funcionamiento.
En la secadora 360 eléctrica según la
decimocuarta realización, cuando se aplica una tensión de
accionamiento Vd al motor del compresor 360a desde el aparato de
accionamiento de motor 360b, se acciona el compresor 360a y se hace
circular el refrigerante en el sentido de la flecha E en el trayecto
de circulación de refrigerante, por lo que se lleva a cabo un
intercambio de calor en el condensador 361 y en el evaporador 362.
De este modo, se lleva a cabo una deshumidificación en la
secadora.
Esto es, en la secadora 360, el caudal del
refrigerante, que se licúa en el condensador 361, se reduce por el
regulador 363, y de este modo el refrigerante se expande, dando como
resultado un refrigerante fluido a baja temperatura. Cuando el
refrigerante fluido a baja temperatura se envía hacia el evaporador
362, se evapora en el evaporador 362, por lo que se deshumidifica
el interior de la secadora. Específicamente, se enfría el aire
húmedo en la secadora hasta su humedad en el punto de rocío o
inferior, y el aire del que se elimina la humedad como agua
condensada se calienta de nuevo. En este momento, el aire en la
secadora se envía de manera forzosa hacia el evaporador mediante el
ventilador de aire, y de este modo se lleva a cabo de manera eficaz
un intercambio de calor en el evaporador.
Como se describió anteriormente, en la secadora
360 eléctrica según la decimocuarta realización, el aparato de
accionamiento de motor para accionar el motor como una fuente de
energía para el compresor 360a disminuye la corriente proporcionada
al motor en la sección de operación en la que la tensión de fuente
de alimentación v cambia de cero al valor de pico, y aumenta la
corriente en la sección de operación en la que la tensión de fuente
de alimentación v cambia del valor de pico a cero, como en la
primera realización. Por lo tanto, se iguala la corriente
suministrada desde la fuente de alimentación CA monofásica 1, y se
reducen los valores del capacitor y la bobina de inducción en el
aparato de accionamiento de motor mientras se minimiza la reducción
en el factor de potencia debida a la distorsión de la forma de onda
en la corriente proporcionada desde la fuente de alimentación. De
este modo, el aparato de accionamiento de motor en la secadora
eléctrica se reduce en tamaño y peso al tiempo que satisface las
restricciones respecto al factor de potencia de entrada y las
normas de armónicos de la CEI, dando como resultado una secadora
eléctrica económica que presenta un grado elevado de libertad de
diseño.
\vskip1.000000\baselineskip
Forma de realización
15
La figura 18 es un diagrama de bloques para
explicar una unidad de suministro de agua caliente de tipo bomba de
calor según una decimoquinta realización de la presente
invención.
Una unidad de suministro de agua caliente de
tipo bomba de calor 380 según la decimoquinta realización incluye
una unidad de ciclo de refrigeración 381a para calentar el agua
proporcionada para descargar agua caliente, un almacenamiento 381b
de agua caliente en el que se almacena el agua caliente descargada
desde la unidad de ciclo de refrigeración 381a, y conductos 386a,
386b, 387a y 387b que conectan la unidad de ciclo de refrigeración
381a y el almacenamiento 381b de agua caliente.
La unidad de ciclo de refrigeración 381a incluye
un compresor 380a, un intercambiador de calor de
aire-refrigerante 382, un regulador 383 y un
intercambiador de calor de agua-refrigerante 385,
que constituyen un trayecto de circulación de refrigerante, y un
aparato de accionamiento de motor 380b que presenta una entrada
conectada a una fuente de alimentación 1, y acciona el motor del
compresor 380a.
La fuente de alimentación 1, el motor del
compresor 380a y el aparato de accionamiento de motor 380b son
idénticos a la fuente de alimentación CA monofásica 1, el motor 2 y
el aparato de accionamiento de motor 100a según la primera
realización, respectivamente.
El regulador 383 reduce el caudal del
refrigerante fluido que se envía desde el intercambiador de calor de
agua-refrigerante 385 hasta el intercambiador de
calor de aire-refrigerante 382 para expandir el
refrigerante fluido, como el regulador 253 del climatizador 250 de
la novena realización.
El intercambiador de calor de
agua-refrigerante 385 es un condensador que calienta
el agua proporcionada a la unidad de ciclo de refrigeración 381a, y
presenta un sensor de temperatura 385a para detectar la temperatura
del agua caliente. El intercambiador de calor de
aire-refrigerante 382 es un evaporador que absorbe
calor desde la atmósfera ambiente y presenta un ventilador de aire
382a para aumentar la eficacia de intercambio de calor, y un sensor
de temperatura 382b para detectar la temperatura ambiente.
En la figura 18, el número de referencia 384
indica un conducto de refrigerante para hacer circular el
refrigerante a lo largo del trayecto de circulación de refrigerante
que está formado por el compresor 380a, el intercambiador de calor
de agua-refrigerante 385, el regulador 383 y el
intercambiador de calor de aire-refrigerante 382.
El conducto de refrigerante 284 está conectado a un conducto de
derivación de desescarche 384a para proporcionar el refrigerante
descargado desde el compresor lineal 380a al intercambiador de calor
de aire-refrigerante 382, evitando el
intercambiador de calor de agua-refrigerante 385 y
el regulador 383, y una válvula de derivación de desescarche 384b
está prevista en una parte del conducto de derivación 384a.
El almacenamiento 381b de agua caliente presenta
un tanque 388 de almacenamiento de agua caliente para guardar agua
o agua caliente. Un conducto de suministro de agua 388c para
proporcionar agua desde el exterior hasta el tanque 388 de
almacenamiento está conectado a un orificio de admisión de agua
388c1 del tanque 388 de almacenamiento, y un conducto de suministro
de agua caliente 388d para proporcionar agua caliente desde el
tanque 388 de almacenamiento hasta una tina está conectado a un
orificio de descarga de agua caliente 388d1 del tanque 388 de
almacenamiento. Además, un conducto de suministro de agua caliente
389 para proporcionar el agua caliente almacenada en el tanque 388
de almacenamiento hacia el exterior está conectado a un orificio de
admisión/descarga de agua 388a del tanque 388 de
almacenamiento.
El tanque 388 de almacenamiento y el
intercambiador de calor de agua-refrigerante 385 de
la unidad de ciclo de refrigeración 381a están conectados a través
de conductos 386a, 386b, 387a y 387b, y se forma un trayecto de
circulación de agua entre el tanque 388 de almacenamiento y el
intercambiador de calor de agua-refrigerante
385.
El conducto de suministro de agua 386b es un
conducto para proporcionar agua desde el tanque 388 de
almacenamiento hasta el intercambiador de calor de
agua-refrigerante 385, y un extremo de este conducto
está conectado a un orificio de descarga de agua 388b del tanque
388 de almacenamiento mientras que el otro extremo está conectado a
un conducto lateral de admisión de agua 387b del intercambiador de
calor de agua-refrigerante 385 a través de una
junta 387b1. Además, una válvula de descarga 388b1 para descargar el
agua o agua caliente almacenada en el tanque 388 de almacenamiento
está fijada a un extremo del conducto de suministro de agua 386b. El
conducto de suministro de agua 386a es un conducto para devolver el
agua desde el intercambiador de calor de
agua-refrigerante 385 hasta el tanque 388 de
almacenamiento, y un extremo de este conducto está conectado al
orificio de admisión/descarga de agua 388a del tanque 388 de
almacenamiento mientras que el otro extremo está conectado a un
conducto lateral de descarga 387a del intercambiador de calor de
agua-refrigerante 385 a través de una junta
387a1.
Una bomba 387 para hacer circular el agua en el
trayecto de circulación de agua está prevista en una parte del
conducto lateral de admisión de agua 387b del intercambiador de
calor de agua-refrigerante 385.
Además, en la unidad de suministro de agua
caliente 380, se determinan unas rpm de orden del motor del
compresor 380a basándose en el estado operativo de la unidad de
suministro de agua caliente, esto es, la temperatura objetivo de
agua caliente que se establece en la unidad de suministro, la
temperatura del agua que se proporciona desde el almacenamiento
381b de agua caliente hasta el intercambiador de calor de
agua-refrigerante 385a de la unidad de ciclo de
refrigeración 381a y la temperatura exterior. El aparato de
accionamiento de motor 380b determina una salida de motor requerida
para el motor del compresor 380 basándose en las rpm de orden.
A continuación, se describirá el
funcionamiento.
Cuando una tensión de accionamiento Vd se
proporciona desde la unidad de control de accionamiento de motor
380b al motor del compresor 380 para accionar el compresor 380a, el
refrigerante a alta temperatura comprimido por el compresor 380a
circula en el sentido de la flecha F, esto es, el refrigerante pasa
a través del conducto de refrigerante 384 y se proporciona al
intercambiador de calor de agua-refrigerante 385.
Además, cuando se acciona la bomba 387 en el trayecto de
circulación de agua, el agua se proporciona desde el tanque 388 de
almacenamiento al intercambiador de calor de
agua-refrigerante 385.
En el intercambiador de calor de
agua-refrigerante 385, el intercambio de calor se
lleva a cabo entre el refrigerante y el agua que se proporciona
desde el tanque 388 de almacenamiento, por lo que el calor se mueve
desde el refrigerante hasta el agua. Esto es, se calienta el agua
proporcionada, y el agua calentada (agua caliente) se proporciona
al tanque 388 de almacenamiento. En este momento, la temperatura del
agua calentada se observa mediante el sensor de temperatura de
condensación 385a.
Además, en el intercambiador de calor de
agua-refrigerante 385, el refrigerante se condensa
mediante el intercambio de calor anteriormente mencionado, y el
caudal del refrigerante fluido condensado se reduce mediante el
regulador 383 para expandir el refrigerante, y el refrigerante se
envía al intercambiador de calor de
aire-refrigerante 382. En la unidad de suministro
de agua caliente 380, el intercambiador de calor de
aire-refrigerante 382 sirve como evaporador. Esto
es, el intercambiador de calor de aire-refrigerante
382 absorbe calor desde el aire exterior que se envía mediante el
ventilador de aire 382b para evaporar el refrigerante fluido a baja
temperatura. En este momento, la temperatura de la atmósfera
ambiente del intercambiador de calor de
aire-refrigerante 382 se observa mediante el sensor
de temperatura 382b.
Además, en la unidad de ciclo de refrigeración
381a, cuando el intercambiador de calor de
aire-refrigerante 382 se cubre de hielo, se abre la
válvula de derivación de desescarche 384b, y se proporciona el
refrigerante a alta temperatura al intercambiador de calor de
aire-refrigerante 382 a través de la conducción 384a
de derivación de desescarche. De este modo, se desescarcha el
intercambiador de calor de aire-refrigerante
382.
Por otro lado, el agua caliente se proporciona
desde el intercambiador de calor de
agua-refrigerante 385 de la unidad de ciclo de
refrigeración 381a hasta el almacenamiento de agua caliente 81b a
través de los conductos 87a y 86a, y el agua caliente proporcionada
se almacena en el tanque 388 de almacenamiento. El agua caliente en
el tanque 388 de almacenamiento se proporciona hacia el exterior a
través del conducto de suministro de agua caliente 389 según sea
necesario. Especialmente, cuando el agua caliente se proporciona a
una tina, el agua caliente en el tanque 388 de almacenamiento se
proporciona a la tina a través de un conducto de suministro de agua
caliente 388c para la tina.
Además, cuando la cantidad de agua o agua
caliente almacenada en el tanque 388 de almacenamiento se vuelve
menor que una cantidad predeterminada, el agua se proporciona desde
el exterior a través del conducto de suministro de agua 388c.
En la unidad de suministro de agua caliente 380,
el aparato de accionamiento de motor 380b determina una orden de
rpm del motor, basándose en la temperatura objetivo del agua
caliente, que se establece en la unidad de suministro de agua
caliente 380, la temperatura del agua proporcionada al
intercambiador de calor de agua-refrigerante 385a,
y la temperatura exterior, y el aparato de accionamiento de motor
380b controla las rpm del motor del compresor 380a basándose en las
rpm de orden. De este modo, se proporciona agua caliente de la
temperatura objetivo mediante la unidad de suministro de agua
caliente 380.
Como se describió anteriormente, en la unidad de
suministro de agua caliente de tipo bomba de calor 380 según la
decimoquinta realización, el aparato de accionamiento de motor para
accionar el motor como una fuente de energía para el compresor 380a
disminuye la corriente proporcionada al motor en la sección de
operación en la que la tensión de fuente de alimentación v cambia
de cero al valor de pico, y aumenta la corriente en la sección de
operación en la que la tensión de fuente de alimentación v cambia
del valor de pico a cero, como en la primera realización. Por lo
tanto, se iguala la corriente suministrada desde la fuente de
alimentación CA monofásica 1, y se reducen los valores del
capacitor y la bobina de inducción en el aparato de accionamiento
de motor mientras se minimiza la reducción en el factor de potencia
debida a la distorsión de la forma de onda en la corriente
proporcionada desde la fuente de alimentación. De este modo, el
aparato de accionamiento de motor en la unidad de suministro de
agua caliente de tipo bomba de calor se reduce en tamaño y peso al
tiempo que satisface las restricciones respecto al factor de
potencia de entrada y las normas de armónicos de la CEI, dando como
resultado una unidad de suministro de agua caliente de tipo bomba de
calor económica que presenta un grado elevado de libertad de
diseño.
Aunque en las realizaciones novena a
decimoquinta el aparato de accionamiento de motor para accionar el
motor como una fuente de energía es idéntico al aparato de
accionamiento de motor según la primera realización, el aparato de
accionamiento de motor según las realizaciones novena a decimoquinta
puede ser cualquiera de los aparatos de accionamiento de motor
según las realizaciones segunda a octava.
El aparato de accionamiento de motor según la
presente invención puede mejorar el factor de potencia de entrada
sin modular la forma de onda de la corriente de accionamiento de
motor o realizar un control de avance para la tensión de
accionamiento que va a suministrarse al motor. Por lo tanto, es
extremadamente útil como aparato de accionamiento de motor para un
motor de inducción, un motor CC sin escobillas, un motor de
reluctancia, o similar.
Claims (16)
-
\global\parskip0.900000\baselineskip
1. Aparato de accionamiento de motor para accionar un motor (2), que comprende:un circuito rectificador (3) que presenta una entrada conectada a una fuente de alimentación CA monofásica (1);un circuito inversor (4) que está conectado al circuito rectificador, y suministra una corriente y una tensión al motor; yuna unidad de control de inversor (5a-f) para controlar el circuito inversor para accionar el motor,caracterizado porquedicha unidad de control de inversor (5a-f) incluye una unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación (6a, e, f) para estimar una tensión de la fuente de alimentación CA monofásica, y cambiar el valor de la corriente o tensión suministrada desde el circuito inversor, según la tensión de fuente de alimentación estimada por la unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación; ydicha unidad de control de inversor (5a-f) realiza por lo menos uno de entre un primer control y un segundo control, dicho primer control es para disminuir el valor de la corriente de salida o tensión de salida del circuito inversor (4) cuando la tensión de fuente de alimentación estimada por la unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación (6a, e, f) está cambiando de una tensión cero a una tensión de pico, y dicho segundo control es para aumentar el valor de la corriente de salida o tensión de salida del circuito inversor (4) cuando la tensión de fuente de alimentación estimada por la unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación (6) está cambiando de la tensión de pico a la tensión cero. - 2. Aparato de accionamiento de motor para accionar un motor (2), que comprende:un circuito rectificador (3) que presenta una entrada conectada a una fuente (1) de alimentación CA monofásica;un circuito inversor (4) que está conectado al circuito rectificador, y suministra una corriente y una tensión al motor; yuna unidad de control de inversor (5a-f) para controlar el circuito inversor para accionar el motor,caracterizado porquedicha unidad de control de inversor (5a-f) incluye una unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación (6a, e, f) para estimar una tensión de la fuente de alimentación CA monofásica, y cambiar el valor de la corriente o tensión suministrada desde el circuito inversor, según la tensión de fuente de alimentación estimada por la unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación; ydicha unidad de control de inversor (5a-f) presenta una unidad de detección de tensión de entrada de inversor (8) para detectar la tensión introducida en el circuito inversor (4), compara el valor absoluto de la tensión de fuente de alimentación estimada por la unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación (6a, e, f) con la tensión de entrada de inversor detectada por la unidad de detección de tensión de entrada de inversor (8), y realiza por lo menos uno de entre un primer control y un segundo control, dicho primer control es para aumentar el valor de la corriente de salida o tensión de salida del circuito inversor (4) cuando la tensión de entrada de inversor es mayor que el valor absoluto de la tensión de fuente de alimentación estimada, y dicho segundo control es para disminuir el valor de la corriente de salida o tensión de salida del circuito inversor (4) cuando la tensión de entrada de inversor es menor que el valor absoluto de la tensión de fuente de alimentación estimada.
- 3. Aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1, en el que dicha unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación (6a) presenta una unidad de detección de cruce por cero (11) para detectar un instante de cruce por cero de la fuente de alimentación CA monofásica, y estima una tensión de la fuente de alimentación CA monofásica a partir del instante de cruce por cero detectado por la unidad de detección de cruce por cero (11).
- 4. Aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 2, en el quedicho motor (2) es un motor CC sin escobillas,dicho primer control es para hacer avanzar la fase de la corriente de salida o tensión de salida del circuito inversor (4) cuando la tensión de entrada de inversor es mayor que el valor absoluto de la tensión de fuente de alimentación estimada, ydicho segundo control es para retardar la fase de la corriente de salida o tensión de salida del circuito inversor (4) cuando la tensión de entrada de inversor es menor que el valor absoluto de la tensión de fuente de alimentación estimada.
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 5. Aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 2, en el quedicho motor (2) es un motor de inducción,dicho primer control está destinado a disminuir la velocidad angular de la corriente de salida o tensión de salida del circuito inversor (4) cuando la tensión de entrada de inversor es mayor que el valor absoluto de la tensión de fuente de alimentación estimada, ydicho segundo control está destinado a aumentar la velocidad angular de la corriente de salida o tensión de salida del circuito inversor (4) cuando la tensión de entrada de inversor es menor que el valor absoluto de la tensión de fuente de alimentación estimada.
- 6. Aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 2, en el que dicha unidad de estimación de tensión de fuente de alimentación (6) incluye una unidad de detección de instante para detectar un instante en el que la tensión de entrada de inversor alcanza un valor máximo, basándose en la tensión de entrada de inversor detectada por la unidad de detección de tensión de entrada de inversor (8), y estima una tensión de la fuente de alimentación CA monofásica basándose en el instante detectado por la unidad de detección de instante, y el valor de tensión de entrada de inversor que es una salida desde la unidad de detección de tensión de entrada de inversor (8) en este instante.
- 7. Aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1, en el que dicho circuito rectificador (3) presenta un capacitor (12) para cargar una corriente regenerativa desde el motor.
- 8. Aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1, en el que dicho circuito rectificador (3) presenta una bobina de inducción (13) para cortar el ruido que se produce en el circuito inversor.
- 9. Compresor (250a; 260a; 360a; 380a) que incluye un motor para generar una potencia, y un aparato de accionamiento de motor (250b; 260b; 360b; 380b) para accionar el motor, y siendo dicho aparato de accionamiento de motor (250b; 260b; 360b; 380b) un aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1.
- 10. Climatizador (250) que incluye un compresor (250a) que presenta un motor para generar una potencia, y un aparato de accionamiento de motor (250b) para accionar el motor del compresor, y siendo dicho aparato de accionamiento de motor (250b) un aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1.
- 11. Frigorífico (260) que incluye un compresor (260a) que presenta un motor para generar una potencia, y un aparato de accionamiento de motor (260b) para accionar el motor del compresor, y siendo dicho aparato de accionamiento de motor (260b) un aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1.
- 12. Máquina lavadora (270) eléctrica que incluye un motor (276) para generar una potencia, y un aparato de accionamiento de motor (277) para accionar el motor, y siendo dicho aparato de accionamiento de motor (277) un aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1.
- 13. Ventilador de aire (280) que incluye un motor (282) para generar una potencia, y un aparato de accionamiento de motor (283) para accionar el motor, y siendo dicho aparato de accionamiento de motor (283) un aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1.
- 14. Aspiradora eléctrica (290) que incluye un motor (293) para generar una potencia, y un aparato de accionamiento de motor (294) para accionar el motor, y siendo dicho aparato de accionamiento de motor (294) un aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1.
- 15. Secadora eléctrica (360) que incluye un compresor (360a) que presenta un motor para generar una potencia, y un aparato de accionamiento de motor (360b) para accionar el motor del compresor, y siendo dicho aparato de accionamiento de motor (360b) un aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1.
- 16. Unidad de suministro de agua caliente de tipo bomba de calor (380) que incluye un compresor (380a) que presenta un motor para generar una potencia, y un aparato de accionamiento de motor (380b) para accionar el motor del compresor, y siendo dicho aparato de accionamiento de motor (380b) un aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003109395 | 2003-04-14 | ||
| JP2003-109395 | 2003-04-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2331610T3 true ES2331610T3 (es) | 2010-01-11 |
Family
ID=33487041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04008800T Expired - Lifetime ES2331610T3 (es) | 2003-04-14 | 2004-04-14 | Aparato de accionamiento de motor. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7292004B2 (es) |
| EP (1) | EP1503491B1 (es) |
| KR (1) | KR100639447B1 (es) |
| CN (1) | CN1297066C (es) |
| AT (1) | ATE442695T1 (es) |
| DE (1) | DE602004023037D1 (es) |
| ES (1) | ES2331610T3 (es) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3938179B2 (ja) * | 2004-11-18 | 2007-06-27 | 松下電器産業株式会社 | 交流電源直結型ブラシレスｄｃモータおよびそれを搭載した電気機器 |
| FI121803B (fi) * | 2005-05-03 | 2011-04-15 | Vacon Oyj | Taajuusmuuttajan valvontajärjestely |
| JP4839844B2 (ja) * | 2006-01-12 | 2011-12-21 | 日産自動車株式会社 | 電力変換器の制御方法およびそれを用いたハイブリッド電力変換システム |
| EP1871003A4 (en) * | 2006-03-15 | 2009-08-05 | Mitsubishi Electric Corp | ENGINE ATTACK DEVICE AND COMPRESSOR ATTACK DEVICE |
| JP4678340B2 (ja) * | 2006-06-19 | 2011-04-27 | パナソニック電工株式会社 | 荷電粒子供給装置 |
| JP2008035688A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-02-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 電動機の駆動装置 |
| JP2008095909A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Hitachi Ltd | 電動ブレーキ装置 |
| JP4930085B2 (ja) * | 2007-02-08 | 2012-05-09 | 株式会社富士通ゼネラル | 位相検出方法、位相検出装置、同期モータの制御方法、および同期モータの制御装置 |
| KR101341234B1 (ko) * | 2007-06-01 | 2013-12-12 | 엘지전자 주식회사 | 청소기 및 그 구동 방법 |
| JP4687730B2 (ja) * | 2008-03-06 | 2011-05-25 | パナソニック株式会社 | 送風装置およびそれを搭載した電気機器 |
| JP2009219268A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Daikin Ind Ltd | 電力変換装置 |
| JP5358990B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2013-12-04 | 株式会社明電舎 | 電力変換装置 |
| JP5178400B2 (ja) * | 2008-08-28 | 2013-04-10 | 株式会社東芝 | 洗濯乾燥機 |
| JP5026553B2 (ja) * | 2010-04-22 | 2012-09-12 | ファナック株式会社 | Ａｃ／ｄｃコンバータの変換動作モードを動的に切替える機能を有するモータ駆動装置 |
| EP2479886B1 (en) * | 2011-01-19 | 2016-11-02 | KIH-utveckling AB | Method for controlling operation of an electric motor in a height-adjustable furniture arrangement |
| JP5149410B2 (ja) * | 2011-02-10 | 2013-02-20 | ファナック株式会社 | 交流電源の電源特性に応じてモータの出力を制限するモータ駆動制御装置 |
| US9246432B2 (en) | 2011-02-14 | 2016-01-26 | Beckman Coulter, Inc. | Regenerative braking safety system and method of use |
| EP2824815B1 (en) * | 2012-03-05 | 2020-09-16 | Fuji Electric Co., Ltd. | Power conversion device |
| US8988026B2 (en) * | 2012-07-31 | 2015-03-24 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Single phase operation of a three-phase drive system |
| CN103928981A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-07-16 | 上海电气集团股份有限公司 | 变桨控制系统用伺服驱动器与备用电源的一体化结构 |
| JP6241694B2 (ja) * | 2015-03-31 | 2017-12-06 | 日立工機株式会社 | 電動工具 |
| JP6321593B2 (ja) * | 2015-08-21 | 2018-05-09 | ファナック株式会社 | 回生電流の時間的変化を抑制する機能を備えたモータ駆動装置 |
| US9667189B2 (en) * | 2015-08-27 | 2017-05-30 | Abb Schweiz Ag | Control of electrically excited synchronous machine drives for ride through and controlled braking operations |
| CN105790649A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-07-20 | 李先虎 | 使用交流电源的三相直流无刷电机驱动器 |
| US9712056B1 (en) | 2016-01-19 | 2017-07-18 | Goodrich Corporation | Three-phase power switching for ungrounded wye circuits |
| DE102016218334B4 (de) | 2016-09-23 | 2020-03-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Motorvorrichtung für einen Schalterantrieb eines elektrischen Schalters |
| JP6373434B1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-08-15 | 三菱電機株式会社 | 交流回転電機の制御装置 |
| RU177672U1 (ru) * | 2017-07-19 | 2018-03-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Симисторный редуктор, ведомый сетью однофазного переменного напряжения, для двухфазного асинхронного двигателя |
| US11855520B2 (en) | 2018-07-18 | 2023-12-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electric tool, control method, and program |
| FR3100505B1 (fr) * | 2019-09-11 | 2021-09-24 | Foundation Brakes France | Actionneur electrique d’un systeme de freinage d’un vehicule routier |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5574389A (en) * | 1978-11-27 | 1980-06-04 | Fanuc Ltd | Drive circuit for permanent magnet type dc motor |
| US4473790A (en) * | 1983-01-03 | 1984-09-25 | General Electric Company | Control circuit for suppression of line resonances in current feedback pulse width modulation control systems with a minimum d-c filter |
| US4876637A (en) * | 1988-03-22 | 1989-10-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power converter and method of controlling the same |
| SE9400701L (sv) * | 1994-03-01 | 1995-09-02 | Electrolux Ab | Sätt och anordning för styrning av en asynkronmotor |
| JPH07337088A (ja) | 1994-06-07 | 1995-12-22 | Daikin Ind Ltd | インバータ |
| US5646499A (en) * | 1994-08-25 | 1997-07-08 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Inverter control apparatus |
| CN1070657C (zh) * | 1995-10-06 | 2001-09-05 | 株式会社日立制作所 | 电动机控制器 |
| US6002220A (en) * | 1996-08-22 | 1999-12-14 | Hitachi, Ltd. | Electric power storage air-conditioning system |
| JPH10150795A (ja) | 1996-11-15 | 1998-06-02 | Toshiba Corp | インバータ装置 |
| US6046554A (en) * | 1998-02-13 | 2000-04-04 | General Electric Company | Method and apparatus for calibrating a permanent-magnet motor using back EMF measurement |
| TW528847B (en) * | 1998-06-18 | 2003-04-21 | Hitachi Ltd | Refrigerator |
| US6254353B1 (en) * | 1998-10-06 | 2001-07-03 | General Electric Company | Method and apparatus for controlling operation of a submersible pump |
| JP4289718B2 (ja) | 1999-04-20 | 2009-07-01 | 三洋電機株式会社 | 電源装置 |
| JP2002051589A (ja) | 2000-07-31 | 2002-02-15 | Isao Takahashi | モータ駆動用インバータの制御装置 |
| US6504338B1 (en) * | 2001-07-12 | 2003-01-07 | Varidigm Corporation | Constant CFM control algorithm for an air moving system utilizing a centrifugal blower driven by an induction motor |
-
2004
- 2004-04-13 US US10/822,798 patent/US7292004B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-04-13 KR KR1020040025315A patent/KR100639447B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2004-04-14 AT AT04008800T patent/ATE442695T1/de not_active IP Right Cessation
- 2004-04-14 EP EP04008800A patent/EP1503491B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-04-14 CN CNB2004100550845A patent/CN1297066C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-04-14 DE DE602004023037T patent/DE602004023037D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-04-14 ES ES04008800T patent/ES2331610T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1571264A (zh) | 2005-01-26 |
| KR100639447B1 (ko) | 2006-10-26 |
| US20040245961A1 (en) | 2004-12-09 |
| EP1503491B1 (en) | 2009-09-09 |
| EP1503491A2 (en) | 2005-02-02 |
| ATE442695T1 (de) | 2009-09-15 |
| CN1297066C (zh) | 2007-01-24 |
| DE602004023037D1 (de) | 2009-10-22 |
| EP1503491A3 (en) | 2006-01-11 |
| US7292004B2 (en) | 2007-11-06 |
| KR20040089579A (ko) | 2004-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2331610T3 (es) | Aparato de accionamiento de motor. | |
| ES2312876T3 (es) | Aparato de accionamiento de motor. | |
| ES2425481T3 (es) | Aparato de control de motor | |
| US7330011B2 (en) | Motor driving apparatus | |
| JP4596866B2 (ja) | モータ駆動装置 | |
| KR100738755B1 (ko) | 모터 제어 장치, 압축기, 공기 조화기, 및 냉장고 | |
| ES2729186T3 (es) | Circuito convertidor y aparato de control de accionamiento de motor, acondicionador de aire, refrigerador y cocina de calentamiento por inducción dotados con el circuito | |
| JP4580679B2 (ja) | モータ駆動装置 | |
| JP4575704B2 (ja) | モータ制御装置、圧縮機、空気調和機、及び冷蔵庫 | |
| JP4493132B2 (ja) | 電源装置 | |
| JP4679848B2 (ja) | モータ駆動装置 | |
| JP4289718B2 (ja) | 電源装置 | |
| JP4606768B2 (ja) | モータ駆動装置 | |
| ES2915504T3 (es) | Dispositivo de ciclo de refrigeración | |
| JP2008043012A (ja) | モータの駆動装置 | |
| JP2008104315A (ja) | モータ駆動装置 | |
| JP2008109722A (ja) | モータ駆動装置 | |
| ES2343408T3 (es) | Procedimiento para controlar el angulo de carga de un motor electrico sincrono, en particular para ventiladores. | |
| JP2008099485A (ja) | モータ駆動装置 |