ES2395455B1 - Procedimiento y dispositivo para activar un motor eléctrico excitado por imán permanente. - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para activar un motor eléctrico excitado por imán permanente. Download PDF

Info

Publication number
ES2395455B1
ES2395455B1 ES201130700A ES201130700A ES2395455B1 ES 2395455 B1 ES2395455 B1 ES 2395455B1 ES 201130700 A ES201130700 A ES 201130700A ES 201130700 A ES201130700 A ES 201130700A ES 2395455 B1 ES2395455 B1 ES 2395455B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
rotor position
rotor
control unit
signals
electric motor
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.)
Active
Application number
ES201130700A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2395455R1 (es
ES2395455A2 (es
Inventor
Christoph Heisen
Uwe Daemmrich
Dieter Thoss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of ES2395455A2 publication Critical patent/ES2395455A2/es
Publication of ES2395455R1 publication Critical patent/ES2395455R1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2395455B1 publication Critical patent/ES2395455B1/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/15Controlling commutation time
    • H02P6/153Controlling commutation time wherein the commutation is advanced from position signals phase in function of the speed
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/34Modelling or simulation for control purposes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

La invención se refiere a un sistema de motor que comprende:#- un motor eléctrico (2) conmutado electrónicamente;#- un circuito de excitador (3) para hacer funcionar el motor eléctrico (2);#- una unidad de control (4) para activar el circuito de excitador (3), según el segmento de posición de rotor en el que se encuentra una posición de un rotor del motor eléctrico (2), conforme a un modelo de conmutación de señales de activación asociado al segmento de posición de rotor;#- un transmisor de posición de rotor con dos detectores de posición de rotor (5) para, en función de una modificación relativa de la posición de rotor, proporcionar señales de posición de rotor; en donde la unidad de control está configurada para, con base en las señales de posición de rotor, establecer una posición de rotor absoluta actual y asociar el modelo de conmutación a la posición de rotor absoluta.

Description

Procedimiento y dispositivo para activar un motor eléctrico excitado por imán permanente Campo técnico La invención se refiere a un procedimiento y dispositivos para detectar la posición del rotor de un motor
eléctrico excitado por imán permanente, así como a procedimientos y dispositivos para activar un motor
5 eléctrico de este tipo. Estado de la técnica Los motores eléctricos multifásicos excitados por imán permanente necesitan para su funcionamiento tensiones de activación con niveles alternativos para cada fase, en donde las tensiones de activación para generar un momento de accionamiento se aplican en función de la posición momentánea del
10 rotor. Para conseguir una conmutación adecuada en los motores eléctricos multifásicos de este tipo se requiere, para la generación de las tensiones de activación, una resolución de una posición de rotor del motor eléctrico (en el caso de motores eléctricos rotatorios), que importe al menos 360; I número de polos de rotor I número de fases. En el caso d e un motor eléctrico trifásico se requiere por lo tanto una resolución angular del ángulo eléctrico de la posición de rotor de posición de rotor eléctrica de 1202 (la
15 posición de rotor eléctrica se corresponde con la posición de rotor mecánica dividida por el número de polos de rotor). Un motor eléctrico excitado por imán permanente, conmutado electrónicamente, se activa normalmente a través de un circuito de excitador apropiado, que proporcione sobre líneas de fase las tensiones de activación correspondientes para activar las diferentes fases del motor eléctrico. Un motor eléctrico
20 trifásico puede activarse por ejemplo a través de tres líneas de fase, que se alimentan con corriente alternativamente, en función de en qué segmento de posición de rotor se encuentra el rotor del motor eléctrico. El circuito de excitador puede estar estructurado por ejemplo en forma de un circuito en puente H o un circuito de inversor (circuito 86). Para generar las tensiones de activación una unidad de control proporciona seriales de activación, que se aplican a conmutadores de potencia del circuito de
25 excitador para conectar o desconectar el m ismo. La cantidad de señales de activación aplicadas simultáneamente se citan en el siguiente modelo de conmutación. Para poder llevar a cabo una modificación del modelo de conmutación en un momento apropiado, la resolución de un transmisor de posición de rotor debe corresponderse al menos con la resolución indicada anteriormente. Debido a que un transmisor de posición de rotor normalmente presenta varios
30 detectores de posición de rotor, que están dispuestos decalados con relación al rotor del motor eléctrico, se proporcionan varias señales de posición de rotor que indican la posición actual del rotor. Un cambio de una de las seriales de posición de rotor proporcionadas por los detectoreS de posición de rotor, que indican la posición de rotor, conduce después de forma preferida a una modificación correspondiente del modelo de conmutación del circuito de excitador.
35 Los modelos de conmutación del circuito de excitador se proporcionan normalmente con ayuda de la unidad de control, que recibe las seriales de posición de rotor. Para por ejemplo, en el caso de un motor trifásico, obtener la posición de rotor correspondiente mediante un transmisor de posición de rotor materializado con ayuda de sensores Hall o sensores GMR y de ello derivar la posición absoluta del rotor, se necesitan tres señales de posición de rotor para una resolución de posición de rotor de
40 posición mecánica de 600, es decir posición eléctrica de rotor de 300 (en el caso de dos parejas de polos de rotor). Si se trata de un motor eléctrico con más de tres fases, el número de detectores de posición de rotor puede ser incluso superior a 3.
Para provocar un proceso de conmutación correspondiente en el circuito de excitador mediante una modificación del modelo de conmutación, lo más exactamente posible en el momento en el que una posición del rotor abandona un segmento de posición de rotor, se alimentan las señales de posición de
rotor a la unidad de control. la unidad de control puede llevar a cabo el cálculo del nuevo modelo de
5 conmutación con ayuda de una tabla de asociación o mediante la utilización de una función de asociación. La unidad de control está configurada normalmente con ayuda de un microcontrolador, que presenta entradas de interrupción, a las que se aplican las señales de posición de rotor. En el caso de una modificación de al menos una de las seriales de posición de rotor se acciona después una interrupción,
10 que produce la conmutación correspondiente del modelo de conmutación en el circuito de excitador. En el caso de motores trifásicos se necesitan por ello ya tres entradas de interrupción del microcontrolador para el reconocimiento de posición de rotor, para materializar una activación correspondiente del motor eléctrico. Aparte de esto, el circuito de excitador utilizado para la activación de este tipo de motores eléctricos
15 presenta para cada fase al menos dos conmutadores de potencia, por ejemplo MOSFET o similares, que se activan a través de señales de activación respectivas. Es decir, en el caso de utilizarse un circuito de excitador 86 (un circuito de inversor por fase) para proporcionar tres tensiones de activación para un motor eléctrico trifásico se necesitan seis señales de activación, que la unidad de control debe proporcionar al circuito de excitador a través de salidas correspondientes. La activación se realiza
20 normalmente hasta que en cada caso se alimentan con corriente dos de los ramales de fase del motor eléctrico (mediante la aplicación de la tensión de activación a la fase correspondiente a alimentar con corriente), mientras que el tercer ramal de fase permanece sin corriente. La corriente a ajustar puede ajustarse para cada fase a través de una modulación en anchura de impulso. La tarea de la invención consiste en prever un sistema de motor para hacer funcionar un motor
25 eléctrico, que pueda materializarse de forma más sencilla y en el que en especial se reduzca el número de conexiones utilizadas para hacer funcionar el motor eléctrico. Manifiesto de la invención Esta tarea es resuelta mediante el sistema de motor para hacer funcionar un motor eléctrico conforme a la reivindicación 1.
30 En las reivindicaciones subordinadas se indican configuraciones ventajosas adicionales.
Conforme a un primer aspecto está previsto un sistema de motor. El sistema de motor comprende: un motor eléctrico conmutado electrónicamente; un circuito de excitador para hacer funcionar el motor eléctrico; una unidad de control para activar el circuito de excitador, según el segmento de posición de
35 rotor en el que se encuentra una posición de un rotor del motor eléctrico, conforme a un modelo de conmutación de señales de activación asociado al segmento de posición de rotor; un transmisor de posición de rotor con dos detectores de posición de rotor para, en funciÓn de una modificación relativa de la posición de rotor, proporcionar seriales de posición de rotor; en donde la unidad de control está configurada para, con base en las señales de posición de
40 rotor, establecer una posición de rotor absoluta actual y asociar el modelo de conmutaciÓn a la
posición de rotor absoluta actual. Una idea del sistema de motor anterior para hacer funcionar un motor eléctrico consiste en prever en lugar de una resolución de posición de rotor absoluta una resolución de posición de rotor relativa, que funciona con ayuda de sólo dos detectores de posición de rotor. Por medio de esto puede reducirse el número de entradas para la detección de la posición de rotor que necesita la unidad de control. Asimismo la unidad de control puede estar configurada con un microcontrolador, en donde las señales
de posición de rotor están conectadas a entradas de interrupción del microcontrolador, para después
5 de cada modificación de una de las señales de posición de rotor interrumpir el tratamiento en la unidad de control y actualizar la posición del rotor. El transmisor de posición de rotor puede presentar una resolución que indique un número entero de modificaciones de la posición de rotor dentro de un segmento de posición de rotor. La unidad de control puede estar configurada en especial para calibrar la posición de rotor después de
10 la conexión del sistema de motor. Conforme a una forma de ejecución para calibrar puede estar previsto un transmisor de posición de rotor adicional, que esté equipado para discriminar al menos un segmento de posición de rotor. Puede estar previsto que el circuito de excitador esté dotado de varios circuitos de inversor, que están asociados en cada caso a una fase de la máquina eléctrica, en donde cada uno de los circuitos de
15 inversor presenta dos conmutadores conectados en serie que se activan con ayuda de solamente una de las señales de activación, de tal modo que sólo puede emitirse un primer potencial de alimentación
o un segundo potencial de alimentación para la fase del motor eléctrico. Asimismo la unidad de control puede estar configurada para proporcionar las señales de activación conforme a una relación de exploración moduladas en anchura de impulso.
20 Para dividir entre los transistores la energía disipada que se produce, la unidad de control puede generar un modelo de conmutación para el circuito de excitador, en donde sólo se modulan en anchura de impulso los conmutadores de los circuitos de inversor unidos al primer potencial de alimentaciÓn o los conmutadores de los circuitos de inversor unidos al segundo potencial de alimentación. Descripción breve de los dibujos
25 A continuación se explican con más detalle formas de ejecución preferidas con base en los dibujos adjuntos. Aquí muestran: la figura 1 una representación esquemática de un sistema de motor con una unidad de control y un motor eléctrico a activar; la figura 2 un esquema de conexiones funcionales para representar el establecimiento de la posición de
30 rotor con ayuda de dos detectores de posición de rotor: la figura 3 una representación de indicador de tensión durante una activación de los ramales de fase de un motor eléctrico trifásico, en el que se realiza una alimentación con corriente permanente de cada una de las fases: y la figura 4 un diagrama de tiempos para representar diferentes modelos de conmutación con ayuda de
35 seriales de activación moduladas en anchura de impulso, para repartir la carga mediante corrientes de funcionamiento libre. Descripción de formas de ejecución La figura 1 muestra un representación esquemática de un sistema de motor 1 con un motor eléctrico 2, que por ejemplo puede estar configurado en forma de un motor sincrónico excitado por imán
40 permanente. como motor asincrónico, etc El motor eléctrico 2 está conmutado electrónicamente y presenta en el caso presente tres fases. Para hacer funcionar un motor eléctrico 2 de este tipo se necesitan tensiones de activación de forma correspondiente al número de fases del motor eléctrico 2. En el presente caso del motor sincrónico trifásico, un circuito de excitador 3 proporciona las tensiones de fase Uu, Uv, Uw como tensiones de activación. El circuito de excitador 3 presenta de forma correspondiente al número de fases tres circuitos de inversor 31, que presentan en cada fase un transistor high-side 32 y un transistor low-side
33. Cada transistor high-side 32 está conectado en serie a un transistor low-side 32 correspondiente,
5 entre un potencial de alimentación alto VH y un potencial de alimentación bajo VL• El potencial de alimentación alto VH y el potencial de alimentación bajo VL definen una tensión de alimentación Uve... Para activar los transistores 32, 33 del circuito de excitador 3 está prevista una unidad de control 4, que normalmente está configurada con ayuda de un microcontrolador, etc. La unidad de control 4 pone a disposición señales de activación Su, Sv y Sw para la activación de los circuitos de inversor 31 del
10 circuito de excitador 3. Para proporcionar las señales de activación Su, Sv y Sw la unidad de control 4 necesita una información sobre la posición de rotor absoluta momentánea de un rotor del motor eléctrico 2. En otras palabras es necesario, para determinar un indicador de tensión necesario para proporcionar un momento de accionamiento prefijado que está formado por las tensiones de fase Uu, Uv, Uw, conocer la
15 posición de rotor. Para proporcionar la información sobre la posición de rotor sólo se prevén en el ejemplo de ejecución mostrado dos detectores de posición de rotor 5, que en cada caso presentan una resolución que es menor que el margen angular de un segmento de posición de rotor para un determinado indicador de tensión. Mientras el rotor se encuentre dentro del segmento de posición de rotor no se modifican de
20 forma preferida las tensiones de fase Uu, Uv, Uw (excepto de una posible sincronización a causa de una activación modulada en anchura de impulso), para emitir el indicador de tensión deseado. La resoluciÓn de posición de los detectores de posición de rotor 5 es de forma preferida un divisor entero del margen angular de un segmento de posición de rotor, durante el cual se pretende emitir un indicador de tensión deseado.
25 Para determinar la posición de rotor absoluta con base en los detectores de posición de rotor 5 puede materializarse una función en la unidad de control 4, como se ha representado en la figura 2. En la figura 2 se ha representado un diagrama en bloques para la representación de la función, con la que pueden generarse las señales de activación Su, Sv y Sw para el circuito de excitador 3. Los detectores de posición de rotor 5 están dispuestos de tal modo en el motor eléctrico 2, que al girar el rotor generan
30 una señal rectangular en función de la posición de rotor. Los detectores de posición de rotor 5 están dispuestos decalados con relación al rotor del motor eléctrico 2, de tal modo que las señales rectangulares de los detectores de posición de rotor 5 también están desplazadas mutuamente en fase. En función de la posición de fase de las dos señales puede reconocerse el sentido de giro del rotor del motor eléctrico 2. Un reconocimiento asi de la posición de fase se lleva a cabo en un discriminador de
35 fase 10, al que se proporcionan las señales de posición de rotor LLS1, LLS2. El discriminador de fase 10 envía una señal de avance VS o una señal de retroceso RS en función del sentido de giro del rotor del motor eléctrico 2. La señal de avance VS o la señal de retroceso AS se corresponde con ello también con una señal rectangular, que por ej emplo se genera mediante un enlace O exclusivo de las senales de posición de rotor LLS1, LLS2. La senal de avance se alimenta un contador hacia adelante
40 11 , que incrementa el contador con cada flanco de la señal de avance. La señal de retroceso se alimenta a un contador hacia atrás 12, que incrementa el valor de contador con cada flanco de la señal de avance.
Los valores de contador del contador hacia delante 11 y del contador hacia atrás 12 se alimentan en
cada caso a un bloque de control 13, que puede establecer la posición absoluta del rotor a partir de los
estados de contador del contador hacia delante 11 y del contador hacia atrás 12.
El bloque de control 13 asocia a la posición de rotor absoluta y a un sentido de giro prefijado deseado
5
un modelo de conmutaciÓn, conforme al cual se pretende activar los conmutadores de potencia del
circuito de excitador 3. Asimismo las señales de activaciÓn del modelo de conmutación pueden
dotarse, de forma correspondiente al número de revoluciones nominal o al momento nominal prefijado,
de una modulación en anchura de impulso en la que se lleva a cabo una sincronización de las señales
de activación correspondientes mediante la prefijación de una relación de exploración a ajustar.
lO
Mediante la sincronización de las señales de activación conforme a la relación de exploración puede
ajustarse la tensión de activación (tensión de fase) generada en cada caso efectivamente mediante el
circuito de excitador 3, de tal modo que puede ajustarse de forma variable el valor efectivo del
indicador de tensión ajustable.
El bloque de control 13 puede estar configurado de tal modo que de los estados de contador del
15
contador hacia delante 11 y del contador hacia atrás 12 se establezca la posición de rotor
momentánea. A la posición de rotor así estab lec ida se asocia el modelo de conmutación, de tal modo
que después de en cada caso un número N de flancos contados de la señal de avance VS o de la
señal de retroceso AS pueda activarse una interrupción. La interrupción indica un cambio de la
posición de rotor en un siguiente segmento de posición de rotor y produce por medio de esto una
20
modificación del modelo de conmutación.
Sin embargo, para un arranque del sistema es necesario sincronizar el contador hacia delante 11 o el
contador hacia atrás 12 una vez con relación a los segmentos de posición de rotor. Esto puede
realizarse por ejemplo por medio de que se prevean detectores de posición de rotor adicionales 6 (que
no estén unidos a entradas de interrupción del microcontrolador) de un transmisor de posición de rotor
25
adicional, que pueden indicar una posición absoluta del rotor mediante señales de posición de rotor
adicionales, con una resolución que sea suficiente para la discriminación de los segmentos de posición
de rotor. En este caso puede realizarse la calibración a la posición de rotor absoluta, de tal modo que el
motor eléctrico se haga funcionar por ejemplo sin sincronización mediante un indicador de tensión
periférico. Por medio de esto el rotor pasa a una posición determinada y es arrastrado por el indicador
30
de tensión periférico. En cada flanco de la señal de posición de rotor de los detectores de posición de
rotor 5 se valora, con control de interrupción, si se ha modificado el modelo de señal de los otros tres
detectores de posición de rotor 6. Si es éste el caso puede inicializarse el contador hacia delante 11 y
el contador hacia atrás 12 correspondientes sobre un modelo de conmutación, que está asociado al
segmento de posición de rotor momentáneo asociado mediante las tres señales de posición de rotor
35
adicionales. Durante el desarrollo ulterior el contador 11, 12 correspondiente sigue contando en los
3602 y finaliza la calibración.
A continuación la unidad de control 4 ya sólo puede determinar, en cada caso con cada flanco N de la
señal de avance VS o de la señal de retroceso AS, un cambio con relación a un segmento de posición
de rotor siguiente y conmutar el modelo de conmutación correspondiente. El bloque de control 13
40
puede prever asimismo que la posición de los segmentos de posición de rotor puede graduarse con
relación al rotor en pasos de la mejor resolución de los detectores de posición de rotor 5, para optimizar
el momento de accionamiento del motor eléctrico 2.
Asimismo también es posible prescindir de los transmisores de posición de rotor 6 y llevar a cabo la calibración mediante la aplicación de un modelo de activación de calibración arbitrario. Con ello se elige el modelo de activación de calibración de tal modo que el indicador de tensión se mueva
lentamente en una rotación, de tal modo que el rotor tenga oportunidad de orientarse en la direcciÓn
5 del indicador de campo magnético instantáneo. Después de un periodo de tiempo prefijado, después del cual cabe esperar que el rotor se haya orientado con el indicador de tensión, se ajusta el indicador de tensión a un valor inicial que está asociado al ángulo posicional del indicador de tensión. Si el motor eléctrico 2 se encuentra en un tope, es necesario comprobar en este procedimiento si el rotor también se ha movido al aplicar el modelo de activación de calibración arbitrario, ya que por lo demás no puede
10 asegurarse que el rotor se encuentre en el segmento de posición de rotor deseado durante la inicialización del contador. Alternativa o adicionalmente puede determinarse, con base en la corriente de fase, si el rotor se ha orientado de forma correspondiente al modelo de activación de calibración. Si están previstos los detectores de posición de rotor adicionales 6 puede comprobarse en momentos fijados o regularmente, si los contadores 11, 12 todavía indican el ángulo de posición de rotor correcto
15 o el segmento de posición de rotor correcto o si sus valores de contadores no indican la posición de rotor real, por ejemplo a causa de señales parásitas, etc. Para esto puede estar previsto comparar, en momentos determinados o regularmente, la posición de rotor que se establece a través del contador hacia delante 11 o el contador hacia atrás 12, con el segmento de posición de rotor que se obtiene de las señales de posición de rotor de los detectores de posición de rotor adicionales 6. Si con ello se
20 supera una desviación prefijada puede recalibrarse el sistema de motor 1. Para esto se valora el modelo de las señales de posición de rotor de los detectores de posición de rotor adicionales 6 junto con el modelo de los detectores de posición de rotor 5, por medio de que el modelo detectado para la posición de rotor que se acaba de establecer se compara con los modelos de una tabla admisibles para esta posición.
25 A diferencia de los sistemas de motor habituales, en el sistema de motor de la figura 1 sólo se proporcionan tres señales de activación Su, SI,', Sw para generar las tensiones de fase. Por medio de esto no es posible aplicar una tensión de O V a las líneas de fase. Sólo es posible aplicar una tensión positiva o una tensión negativa a las líneas de fase. En la fase 3 se han representado modelos de tensión de fase alternativos, en los que en cada
30 momento se alimenta con corriente cada ramal de fase del motor eléctrico trifásico. Es decir, en cada momento se aplica una tensión de fase a los ramales de fase del motor eléctrico. El indicador de tensión generado mediante una secuencia de activación de este tipo, correspondiente a la figura 3, está desplazado 302 en comparación con el indicador de tensión habitual, en el que en cada caso sólo se alimentan con corriente dos de los ramales de fase. Para conseguir la al imentación de corriente
35 mostrada en la figura 3, los transistores high-side 32 y los transistores low-side 33 deben presentar para cada circuito de inversor de las fases, en cada caso en el circuito 86, estados de conmutación como los que se indican en la siguiente tabla en función del segmento de posición de rotor momentáneo: en donde "1" indica un transistor conectado y "O" un transistor desconectado. A causa de estas características es posible que sea suficiente con una señal de activación Su, Sv, Sw para un circuito de inversor del circuito 86. Esta señal de activación sólo tiene que invertirse, de tal
Segmento de posición de rotor
S 1
S 2 S 3 S 4 S 5 S 6
UH (fase U, estado de conmutación transistor high side)
1 1 1 O O O
UL (fase U, estado de conmutación transistor low side)
O O O 1 1 1
VH (fase V, estado de conmutación transistor high-side)
1 O O O 1 1
VL (fase V, estado de conmutación transistor lowside)
O 1 1 1 O O
WH (fase W, estado de conmutación transistor high side)
O O 1 1 1 O
WL (fase W, estado de conmutación transistor low-side)
1 1 O O O 1
5 modo que siempre esté conduciendo el transistor high-side 32 o el transistor low-side 33, mientras que en cada caso el otro está bloqueado (no conductor). Para esto se invierten las señales de activación Su, Sv, Sw antes de aplicarse al transistor low-side 33 mediante un inversor 35 respectivo, como se muestra en la figura 1. Por medio de esto sólo se necesita, al contrario que en la activación conforme al estado de la técnica, un número de líneas de activación para señales de activación Su, Sv, Sw que se
10 corresponda con el número de fases. En el estado de la técnica, el número de señales de activación necesarias es el doble del número de fases en el caso de los circuitos de excitador comparables a la topología 86. Durante la alimentación con corriente de los ramales de fase, en la que a cada uno de los ramales de fase se aplica en cada momento una tensión, circula por el circuito de excitador 3 durante las pausas
15 de relación de exploración una fase de funcionamiento libre activa corta. De aquí se obtienen diferentes posibilidades de generar un determinado indicador de tensión con ayuda de una modulación en anchura de impulso. Mediante la elección de las señales de activación que, conforme a una modulación en anchura de impulso, conducen a una menor tensiÓn efectiva en el ramal de fase asociado, el funcionamiento libre activo puede ser asumido a elección por el transistor high-side 32 o
20 por el transistor low-side 33 de uno de los circuitos de inversor 31 o, alternativamente, por los transistores high-side 32 o los transistores low-side 33 (o los diodos de funcionamiento libre asociados). Esto se ha representado por ejemplo en los diagramas de señal de la figura 4. La figura 4a muestra una carga alternativa de los transistores high-side 32 y de los transistores low-side 33 mediante la
25 corriente de funcionamiento libre, mientras que la figura 4b representa una carga sólo de los transistores high-side 32 y la figura 4c una carga sólo de los transistores low-side 33. De este modo es posible compensar la carga térmica entre los transistores high-side 32 y los transistores low-side 33. Esto es posible en especial por medio de que los transistores high-side 32 y los transistores low-side 33 están dotados de termosensores correspondientes, de tal modo que mediante la unidad de control 4
30 puede elegirse una estrategia de activación correspondiente. Alternativamente también es posible, si la unidad de control 4 presenta seis líneas de salida para proporcionar señales de activación, iniciar la activación del circuito de excitador 3 mediante la combinación del modelo de conmutación habitual con el modelo de conmutación de la figura 3.

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Sistema de motor caracterizado por que comprende: un molor eléctrico conmutado electrónicamente (2); un circuito de excitador (3) para hacer funcionar el motor eléctrico (2);
    5 una unidad de control (4) para activar el circuito de excitador (3), según el segmento de posición de rotor en el que se encuentra una posición de un rotor del molor eléctrico (2), conforme a un modelo de conmutación de señales de activación asociado al segmento de posición de rotor; un transmisor de posición de rolor con dos detectores de posición de rotor (5) para, en función
    10 de una modificación relativa de la posición de rotor, proporcionar señales de posición de rolor; en donde la unidad de control está configurada para, con base en las señales de posición de rotor, establecer una posición de rotor absoluta actual y asociar el modelo de conmutación a la posición de rotor absoluta actual. en donde el transmisor de posición de rotor presenta una resolución que indica un número entero
    15 de modificaciones de la posición de rotor dentro de un segmento de posición de rotor; en donde la unidad de control (4) está configurada para calibrar la posición de rotor después de la conexión del sistema de motor (1 ); y en donde para calibrar está previsto un transmisor de posición de rotor adicional con varios detectores de posición de rotor adicionales (6), para discriminar al menos un segmento de posición
    20 de rotor.
  2. 2. Sistema de motor (1) según la reivindicación 1, en donde la unidad de control (4) está configurada con un microcontrolador, en donde las señales de posición de rotor están conectadas a entradas de interrupción del microcontrolador, para después de cada mod ificación de una de las señales de posición de rotor interrumpir el tratamiento en la unidad de control (4) y actualizar la posición del rotor.
    25 3. Sistema de motor (1 ) según la reivindicación 1 ó 2, en donde la unidad de control (4) está configurada para calibrar la posición de rotor después de la conexión del sistema de motor (1).
  3. 4. Sistema de motor (1 ) según una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el circuito de excitador (3) está dotado de varios circuitos de inversor (31), que están asociados en cada caso a una fase de la máquina eléctrica (1 ), en donde cada uno de los circuitos de inversor (31 ) presenta dos conmutadores
    30 (32, 33) conectados en serie que se activan con ayuda de solamente una de las señales de activación, de tal modo que sólo puede emitirse un primer potencial de alimentación (VH) o un segundo potencial de alimentación (Vd para la fase del motor eléctrico (1).
  4. 5. Sistema de motor (1) según la reivindicación 4, en donde la unidad de control (4) está configurada
    para proporcionar las señales de activación conforme a una relación de exploración moduladas en 35 anchura de impulso.
  5. 6. Sistema de motor (1) según la reivindicación 4 o 5, en donde la unidad de control (4) genera un modelo de conmutación para el circuito de excitador, en donde sólo se modulan en anchura de impulso los conmutadores (32) de los circuitos de inversor (31) unidos al primer potencial de alimentación (VH)
    o los conmutadores (33) de los circuitos de inversor (31) unidos al segundo potencial de alimentación 40 (Vd.
ES201130700A 2010-05-03 2011-05-03 Procedimiento y dispositivo para activar un motor eléctrico excitado por imán permanente. Active ES2395455B1 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010028479 2010-05-03
DE102010028479A DE102010028479A1 (de) 2010-05-03 2010-05-03 Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern einer permanentmagneterregten elektrischen Maschine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
ES2395455A2 ES2395455A2 (es) 2013-02-12
ES2395455R1 ES2395455R1 (es) 2013-10-23
ES2395455B1 true ES2395455B1 (es) 2014-04-01

Family

ID=44203041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201130700A Active ES2395455B1 (es) 2010-05-03 2011-05-03 Procedimiento y dispositivo para activar un motor eléctrico excitado por imán permanente.

Country Status (6)

Country Link
CN (1) CN102237840B (es)
DE (1) DE102010028479A1 (es)
ES (1) ES2395455B1 (es)
FR (1) FR2959625B1 (es)
GB (1) GB2481484B (es)
IT (1) ITMI20110641A1 (es)

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5736589A (en) * 1980-08-13 1982-02-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Commutatorless motor
JPS5914387A (ja) * 1982-07-15 1984-01-25 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 直流ブラシレス電動機
JPS6055880A (ja) * 1983-09-02 1985-04-01 Toshiba Mach Co Ltd 同期電動機の位置制御装置
JPS614486A (ja) * 1984-06-19 1986-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd ブラシレスモ−タの駆動装置
JPS62171490A (ja) * 1986-01-21 1987-07-28 Brother Ind Ltd ブラシレスモ−タの制御装置
JP2568068B2 (ja) * 1986-03-14 1996-12-25 ファナック 株式会社 モ−タのロ−タ回転位置検出器
JPH01218398A (ja) * 1988-02-25 1989-08-31 Canon Inc モータ制御装置
DE3819062C3 (de) * 1988-06-04 1995-04-20 Quick Rotan Elektromotoren Verfahren zur Steuerung von bürstenlosen Elektromotoren sowie Steuerschaltung hierfür
EP0412180A1 (de) * 1989-08-07 1991-02-13 Siemens Aktiengesellschaft Antriebsanordnung mit einem Antriebsmotor
FR2729517B3 (fr) * 1995-01-16 1997-08-22 Laurent Philippe Procede de commande vectorielle universelle de machines synchrones et asynchrones et dispositif pour sa mise en oeuvre
EP0741449B1 (de) * 1995-05-02 2003-03-12 PAPST-MOTOREN GmbH & Co. KG Elektronisch kommutierter Motor, und Verfahren zur Ansteuerung eines solchen Motors
AUPP208798A0 (en) * 1998-03-02 1998-03-26 Casttikulm Research Pty Ltd Motor controller
KR100296308B1 (ko) * 1999-06-04 2001-07-12 구자홍 스위치드 리럭턴스 모터 회전자의 위치검출장치 및 방법
JP2001218493A (ja) * 1999-11-24 2001-08-10 Daikin Ind Ltd 同期モータ制御方法およびその装置
DE10043934A1 (de) * 2000-09-06 2002-03-14 Gebhardt Ventilatoren Steuerungsmodul für einen Brückenumrichter
US6563284B2 (en) * 2000-11-21 2003-05-13 Texas Instruments Incorporated Single wire digital width modulation for fan control with tachometer feedback
FR2852464B1 (fr) * 2003-03-12 2007-03-16 Skf Ab Dispositif de commutation, palier a roulement et moteur electrique utilisant un tel dispositif
DE102004013241A1 (de) * 2004-03-18 2005-10-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Starten eines sensorlosen, elektronisch kommutierbaren Gleichstommotors
JP2005312216A (ja) * 2004-04-22 2005-11-04 Nidec Shibaura Corp ブラシレスdcモータの駆動装置
JP4581544B2 (ja) * 2004-08-02 2010-11-17 国産電機株式会社 回転電機の回転子位置判定方法、回転子位置判定装置及び回転電機の制御装置
DE102006032144A1 (de) * 2005-07-26 2007-02-01 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Anordnung zur Erfassung der Rotorstellung in einem Elektromotor
JP2007325454A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Asmo Co Ltd ブラシレスモータの制御装置
CN101257243B (zh) * 2007-03-01 2012-06-27 桂林吉星电子等平衡动力有限公司 燃油发动机伺服加载装置及其最佳效率运行控制方法
DE102007020943A1 (de) * 2007-05-04 2008-11-13 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und Vorrichtung zur elektronischen Kommutierung eines mehrphasigen Gleichstrommotors mit mehrsträngigem Wicklungssystem
US8390240B2 (en) * 2007-08-06 2013-03-05 GM Global Technology Operations LLC Absolute position sensor for field-oriented control of an induction motor

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI20110641A1 (it) 2011-11-04
CN102237840B (zh) 2016-08-31
GB2481484A (en) 2011-12-28
GB201107299D0 (en) 2011-06-15
ES2395455R1 (es) 2013-10-23
FR2959625A1 (fr) 2011-11-04
ES2395455A2 (es) 2013-02-12
CN102237840A (zh) 2011-11-09
GB2481484B (en) 2014-04-02
DE102010028479A1 (de) 2011-11-03
FR2959625B1 (fr) 2022-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106817051B (zh) 用于驱动无传感器bldc电机的设备和控制方法
ES2426607T3 (es) Procedimiento para arrancar un motor eléctrico síncrono monofásico de imán permanente y dispositivo electrónico para poner en práctica dicho procedimiento
ES2654928T3 (es) Dispositivo de control y método de control de convertidor de voltaje
US9059659B2 (en) Method and system for measuring a characteristic of an electric motor
ES2724904T3 (es) Aparato para controlar un inversor en paralelo
EP3707819B1 (en) A control device
ES2901939T3 (es) Un sistema de control para un motor eléctrico
ES2327146T3 (es) Procedimiento y disposicion de circuito para la regulacion de un motor electrico polifasico sin escobillas.
ES2770370T3 (es) Motor de inducción doblemente alimentado
RU2016135338A (ru) Система извлечения флюида, подсистема управления, способ управления рабочими скоростями электрических машин и способ управления электрической машиной
ES2881430T3 (es) Dispositivo de control de inversor y sistema de accionamiento de motor eléctrico
ES2395455B1 (es) Procedimiento y dispositivo para activar un motor eléctrico excitado por imán permanente.
ES2527144T3 (es) Método para operar motores síncronos y dispositivo correspondiente
KR20110072885A (ko) Bldc 모터 제어 시스템
CN108075691B (zh) 控制多相无刷直流电机的控制器和方法及自动同步系统
ES2776186T3 (es) Procedimiento para operar, así como dispositivo para activar una máquina eléctrica rotativa sin escobillas
US20180234036A1 (en) Programmable Driver For Single Phase Brushless DC (BLDC) Motor With Hall Sensor
US9041330B2 (en) Sensorless brushless motor control device
JP2003284374A (ja) ブラシレスモータ制御装置
ES2891135T3 (es) Procedimiento y dispositivo para controlar una red eléctrica en un vehículo ferroviario, y vehículo ferroviario
EP2453571B1 (en) Converter and method for driving an electric AC machine
CN105659492B (zh) 用于控制无刷电机的方法
JP2011130548A (ja) 加減速検出回路
KR102311975B1 (ko) 파라미터 검출회로를 포함한 비엘디시 전동기 시스템 및 비엘디시 전동기 시스템의 동작 방법
JP2015177697A (ja) ブラシレスモータの駆動装置、駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2395455

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20140401