ES2613872T3 - Actuador, sistema de actuadores, procedimiento para el funcionamiento de un actuador y procedimiento para el funcionamiento de un sistema de actuadores - Google Patents

Actuador, sistema de actuadores, procedimiento para el funcionamiento de un actuador y procedimiento para el funcionamiento de un sistema de actuadores Download PDF

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Henrik Newerla
Thomas Weber
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Benjamin Hofmann
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Abstract

Actuador (1, 1') con un motor eléctrico (2, 2') y una unidad de control (4, 4') alimentada desde un circuito intermedio (3, 3') del motor eléctrico (2, 2'), presentando el circuito intermedio (3, 3') al menos un condensador de circuito intermedio (5), caracterizado por que se configura una unidad de supervisión (9) con la que se puede determinar un estado de carga momentáneo del condensador de circuito intermedio (5), por que la unidad de control (4, 4') se concibe para la regulación de un absorción de potencia eléctrica del motor eléctrico (2, 2') en dependencia del estado de carga momentáneo determinado del condensador de circuito intermedio (5) y por que la unidad de control (4, 4') se concibe para la reducción de la absorción de potencia en el supuesto de que y mientras que el estado de carga determinado corresponda a una cantidad de carga preestablecida acumulada en el condensador de circuito intermedio (5) que alcanza o no alcanza un primer valor umbral preestablecido.

Description

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DESCRIPCION
Actuador, sistema de actuadores, procedimiento para el funcionamiento de un actuador y procedimiento para el funcionamiento de un sistema de actuadores
La invencion se refiere a un actuador con un motor electrico y con una unidad de control del motor electrico alimentada desde un circuito intermedio, presentando el circuito intermedio al menos un condensador de circuito intermedio.
La invencion se refiere ademas a un sistema de actuadores que comprende al menos un actuador y al menos un dispositivo de suministro de energfa, disenandose el al menos un dispositivo de suministro de energfa para el suministro de energfa electrica a al menos un actuador.
La invencion se refiere tambien a un procedimiento para el funcionamiento de un actuador, alimentando un condensador de circuito intermedio una unidad de control de un motor electrico del actuador.
La invencion se refiere finalmente a un procedimiento para el funcionamiento de un sistema de actuadores, alimentandose al menos un actuador del sistema de actuadores desde al menos un dispositivo de suministro de energfa del sistema de actuadores con energfa electrica.
Los actuadores de este tipo son conocidos y han dado buenos resultados. Se emplean, por ejemplo, en instalaciones para la regulacion de las valvulas por motor.
Normalmente estos actuadores se alimentan a traves de la red. En caso de una falta de corriente o de otras avenas, es posible prever un acumulador de energfa que se dimensiona de manera que, por ejemplo, el accionamiento se pueda parar en un estado seguro.
En los actuadores conocidos puede configurarse alternativa o adicionalmente una unidad de generador con la que se puede generar manualmente energfa electrica para el accionamiento del motor electrico. El acumulador de energfa y/o la unidad de generador constituyen un dispositivo de suministro de energfa para el funcionamiento en caso de una interrupcion de la corriente.
En los actuadores conocidos se da hasta ahora el caso de que los respectivos circuitos intermedios se alimentan desde un sistema de suministro de energfa asignado individualmente. De este modo el dispositivo de suministro de energfa se puede adaptar optimamente a los requisitos del actuador.
Por el documento WO 2011/047490 A2 se conoce un dispositivo de control de seguridad para un actuador en el que unos circuitos de seguridad detectan un colapso de una tension de suministro y emiten una senal para el funcionamiento de seguridad con la que un dispositivo de control de motores conduce una valvula correspondiente a una posicion de seguridad.
La invencion se plantea el objetivo de incrementar la flexibilidad en la configuracion de instalaciones con actuadores.
Para resolver esta tarea se preven segun la invencion las caractensticas de la reivindicacion 1. Por consiguiente, en un actuador del tipo inicialmente descrito se preve especialmente la configuracion de una unidad de supervision con la que se puede determinar un estado de carga momentaneo del condensador de circuito intermedio y la concepcion de la unidad de control para la regulacion de una absorcion de potencia electrica del motor electrico en dependencia del estado de carga momentaneo determinado del condensador de circuito intermedio. De este modo es posible prever para el suministro de energfa al circuito intermedio diferentes dispositivos de suministro de energfa que pueden tener dimensiones distintas. Con la unidad de supervision es posible evitar un colapso de una tension de circuito intermedio en el condensador de circuito intermedio, reduciendo a tiempo la absorcion de potencia electrica del motor electrico. De esta manera se puede evitar un fallo de la unidad de control. Esto resulta especialmente ventajoso en caso de un fallo de red si el funcionamiento se produce en dependencia de la red.
De acuerdo con una variante de la invencion se puede prever que la unidad de control se conciba para la reduccion de la absorcion de potencia en el supuesto de que y mientras que el estado de carga determinado corresponda a una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio que alcanza o no llega a un primer valor umbral preestablecido. Con preferencia la unidad de control se disena para la reduccion de la absorcion de potencia por debajo de un valor teorico necesario. Resulta ventajoso que se pueda evitar un estado en el que una tension de circuito intermedio ya no sea suficiente para alimentar la unidad de control de manera que pueda funcionar. De este modo se pueden evitar estados no definidos del motor electrico, especialmente en caso de fallo de red, en el que se tenga que adoptar una posicion de funcionamiento preestablecida. El valor teorico necesario correspondiente a una curva o posicion de funcionamiento pretendida del actuador se puede calcular o predeterminar. Una reduccion de la absorcion de potencia provoca, por ejemplo, que la curva de funcionamiento se recorra de forma mas lenta o que la posicion de funcionamiento preestablecida se alcance en un momento posterior. De esta forma se puede conseguir que la posicion final durante un funcionamiento de emergencia alimentado manualmente o desde un acumulador de energfa se alcance con una curva de funcionamiento de potencia reducida, aunque la cantidad de energfa suministrada manualmente o por el acumulador de energfa sea insuficiente para una curva de funcionamiento preestablecida.
De acuerdo con una variante de realizacion de la invencion se puede prever que la unidad de control se conciba para aumentar la absorcion de potencia en el supuesto de que y mientras que el estado de carga determinado
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corresponda a una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio que alcanza o no llega a un segundo valor umbral preestablecido. Preferiblemente se preve que la unidad de control para el aumento de la absorcion de potencia se conciba para un valor teorico necesario en el supuesto de que y mientras que el estado de carga determinado corresponda a una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio que alcanza o rebasa un segundo valor umbral preestablecido. Resulta ventajoso que un recorrido retardado de una curva de funcionamiento se pueda realizar de nuevo de forma acelerada tan pronto se disponga de una cantidad de energfa suficiente para el funcionamiento del actuador. El primer valor umbral puede describir un estado de carga cntico por debajo del cual ya no se puede garantizar un funcionamiento definido.
Es especialmente ventajoso que el segundo valor umbral sea superior al primer valor umbral. Asf se puede regular el comportamiento de histeresis que evita procesos de conmutacion frecuentes para la absorcion de potencia. El primer y el segundo valor umbral tambien pueden ser iguales.
En el dispositivo de control se puede almacenar, por ejemplo, una norma segun la cual se reduce o se puede reducir la absorcion de potencia electrica tan pronto como no se alcance el primer valor umbral y segun la cual se aumenta o se puede aumentar la absorcion de potencia electrica tan pronto se rebase el segundo valor umbral.
En la unidad de control tambien se puede almacenar una curva caractenstica que asigna a cada estado de carga un valor lfmite superior para la absorcion de potencia electrica.
Se considera especialmente ventajoso que la unidad de control comprenda un sistema electronico de potencia para el control del motor electrico. Es ventajoso que la absorcion de potencia momentanea del motor electrico se pueda regular mediante el correspondiente control del sistema electronico de potencia.
En una variante de realizacion de la invencion se puede prever que la unidad de supervision presente al menos un elemento del grupo de elementos para la medicion de una tension por encima del condensador de circuito intermedio, elementos para la medicion de una corriente que fluye en el circuito intermedio y/o por encima del condensador de circuito intermedio, elementos para la medicion de una corriente que sale del circuito intermedio y/o del condensador de circuito intermedio, y medios para la medicion de una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio. Resulta ventajoso que el estado de carga del condensador de circuito intermedio se pueda medir como tension que se registra por encima del condensador de circuito intermedio, especialmente como tension de circuito intermedio y/o como cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio y utilizar para la regulacion de la absorcion de potencia electrica del motor electrico. A estos efectos se puede montar una conexion de control entre la unidad de supervision y la unidad de control. La cantidad de carga se puede determinar, por ejemplo, a partir de la diferencia de las corrientes integradas medidas.
En general se puede almacenar en la unidad de control una curva caractenstica que para el estado de carga momentaneo o para cada estado de carga del condensador de circuito intermedio defina un lfmite superior para la absorcion de potencia electrica del motor electrico. La unidad de control se puede disenar de modo que la absorcion de potencia electrica real del motor electrico no rebase el lfmite superior preestablecido.
Para resolver la tarea mencionada se preve en un sistema de actuadores del tipo antes mencionado que el actuador se configure de acuerdo con la invencion. Se considera ventajoso que en el sistema de actuadores se puedan combinar actuadores con diferentes tipos de dispositivos de suministro de energfa, pudiendose evitar una descarga del condensador de circuito intermedio por debajo de un nivel predeterminado incluso en caso de fallo de red, para lo que se limita debidamente la absorcion de potencia del motor electrico a traves de la unidad de control.
Con preferencia, el dispositivo de suministro de energfa se concibe para el suministro independiente de la red de al menos un actuador. De esta manera el sistema de actuadores al menos puede funcionar en modo de emergencia durante un fallo de red.
En otra variante de realizacion de la invencion se puede prever que el al menos un dispositivo de suministro de energfa presente una unidad de generador. Preferiblemente la unidad de generador se acciona con fuerza muscular, especialmente de manera manual. Es conveniente que se pueda proporcionar en caso de fallo de red un suministro de energfa autarquico con lo que se pueden evitar, segun la invencion, estados no definidos del actuador incluso con un suministro de energfa insuficiente, por ejemplo, en caso de agotamiento ffsico de un usuario.
En una variante de realizacion de la invencion se puede prever que el al menos un dispositivo de suministro de energfa presente un acumulador de energfa. Con preferencia el acumulador de energfa se configura, por ejemplo, de modo que se pueda cargar durante el funcionamiento con alimentacion de red. Es ventajoso que un funcionamiento de emergencia en caso de fallo de la red tambien sea posible cuando el suministro de energfa manual no sea posible o no resulte suficiente.
En otra variante de realizacion de la invencion se puede prever que se configuren al menos dos dispositivos de suministro de energfa que se puedan utilizar individualmente para la alimentacion del al menos un actuador con energfa electrica. Se considera ventajoso que se puedan utilizar diferentes emplazamientos para el suministro de energfa electrica, por ejemplo, con fuerza muscular. Esto puede suponer una ventaja cuando los distintos emplazamientos en los que se hubieran montado los dispositivos de suministro de energfa ya no se puedan alcanzar en caso de emergencia.
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Alternativa o adicionalmente se puede prever que se configuren al menos dos dispositivos de suministro de ene^a que se puedan emplear conjuntamente para la alimentacion del al menos un actuador con ene^a electrica. Se pueden utilizar, por ejemplo, dos unidades de generador accionables con fuerza muscular para el accionamiento de un actuador en caso de fallo de red. Alternativamente una unidad de generador accionada mediante fuerza muscular de un dispositivo de suministro de energfa se puede apoyar por medio de un acumulador de energfa, por ejemplo recargable, de otro dispositivo de suministro de energfa. El acumulador de energfa tambien se puede usar para igualar una energfa electrica generada por medio de una unidad de generador que se acciona mediante fuerza muscular.
En una variante de realizacion de la invencion se puede prever que se configuren al menos dos actuadores que se puedan alimentar individualmente con energfa electrica desde un dispositivo de suministro de energfa. Por lo tanto, un dispositivo de suministro de energfa se puede emplear por ejemplo sucesivamente para el suministro electrico de varios actuadores en caso de fallo de red. De esta manera se puede garantizar el suministro electrico de diferentes actuadores, dando prioridad a los actuadores mas importantes.
A estos efectos se puede prever que en relacion con los actuadores del sistema de actuadores se almacene respectivamente una informacion de prioridad y que la unidad de control y/o al menos uno de los dispositivos de control para el control de los actuadores se instalen en un orden de sucesion preestablecido por las informaciones de prioridad de los actuadores.
Alternativa o adicionalmente se puede prever que se configuren al menos dos actuadores que se puedan alimentar conjuntamente con energfa electrica desde un dispositivo de suministro de energfa. Resulta ventajoso que se pueda accionar una mayor cantidad de actuadores en intervalos mas cortos en caso de fallo de red.
En una variante de realizacion de la invencion se puede prever que al menos a un dispositivo de suministro de energfa se asigne un dispositivo de control mediante el cual se pueda controlar el al menos un actuador. Se considera ventajoso que el control del actuador en caso de fallo de red se pueda llevar a cabo en el lugar de suministro de energfa. Con ayuda del dispositivo de control se puede conmutar, por ejemplo, el respectivo actuador pasando del servicio de red al servicio independiente de red. Con el dispositivo de control tambien se puede desconectar el respectivo actuador.
En otra variante de realizacion de la invencion se puede prever que se dispongan al menos dos actuadores, pudiendose conectar o conectandose el al menos un dispositivo de control para el control a los al menos dos actuadores, ya sea individual o conjuntamente. Resulta ventajoso que un dispositivo de control se pueda utilizar para el control sucesivo o simultaneo de dos actuadores o de mas actuadores.
En una variante de realizacion de la invencion se puede prever que se disponga una cantidad de dispositivos de suministro de energfa y una cantidad de actuadores, configurandose una lmea de suministro a la que se puede conectar o se conecta cada dispositivo de suministro de energfa de la cantidad de dispositivos de suministro de energfa a cada actuador de la cantidad de actuadores para la alimentacion del al menos un actuador con energfa electrica. Resulta especialmente ventajoso que la lmea de suministro se configure como lmea de suministro utilizable al mismo tiempo por al menos dos dispositivos de suministro de energfa, por ejemplo, como bus de energfa conectable o conectado a todos los dispositivos de suministro de energfa de la cantidad de dispositivos de suministro de energfa. Supone una ventaja que se pueda configurar o dirigir con gran flexibilidad un flujo de energfa electrica en el sistema de actuadores. De este modo se puede aportar en caso de fallo de red la cantidad de energfa electrica necesaria a los distintos actuadores de la cantidad de actuadores de acuerdo con las necesidades. Mediante la regulacion segun la invencion de la absorcion de potencia electrica en dependencia del estado de carga del respectivo condensador de circuito intermedio se puede conseguir o garantizar de manera sencilla que un suministro de energfa insuficiente momentaneo en caso de fallo de red no provoque el colapso de la tension de circuito intermedio ni un estado de funcionamiento indefinido del respectivo actuador.
En una variante de realizacion de la invencion se puede prever que se disponga una cantidad de dispositivos de control y una cantidad de actuadores, configurandose una lmea de control con la que cada dispositivo de control de la cantidad de dispositivos de control se pueda conectar o se conecte a cada actuador de la cantidad de actuadores para el control del al menos un actuador. Preferiblemente la lmea de control se configura como lmea de control utilizable al mismo tiempo por al menos dos dispositivos de control y/o al menos dos actuadores, por ejemplo, como bus de lmea de control conectado o conectable a todos los dispositivos de control y/o a todos los actuadores del sistema de actuadores. De este modo se puede conseguir una gran flexibilidad en la configuracion o en el manejo del sistema de actuadores.
De esta forma tambien se pueden crear sistemas de actuadores modulares ampliables en los que se pueden integrar actuadores adicionales y/o dispositivos de control adicionales. Gracias a la configuracion segun la invencion de la regulacion de la absorcion de energfa electronica de los motores electricos de los distintos actuadores en funcion del estado de carga del respectivo condensador de circuito intermedio, se puede conseguir que incluso en caso de integracion posterior de otros actuadores o consumidores de energfa se pueda evitar un colapso de la tension de circuito intermedio en los actuadores en caso de fallo de red, al menos hasta que se alcance una posicion final definida de los actuadores.
En una variante de calidad inventiva independiente se puede prever en un sistema de actuadores inicialmente descrito o segun la invencion que el al menos un dispositivo de control presente una union de control con una unidad
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de lectura, pudiendose desbloquear con una informacion de identificacion introducida en la unidad de lectura una conexion de control y/o suministro del dispositivo de control o de un dispositivo de suministro de energfa asignado, por una parte, con al menos un actuador, por otra parte. La lmea de control puede estar formada, por ejemplo, por secciones o partes de la lmea de control ya descrita. La conexion de suministro, por ejemplo, puede estar formada por secciones o partes de la lmea de suministro ya descrita. Resulta ventajoso que un desbloqueo de las distintas conexiones se pueda llevar a cabo en dependencia de una autorizacion de usuario que forma parte de la informacion de identificacion. Asf se pueden evitar, por ejemplo, usos no autorizados.
Para resolver la tarea mencionada se preve, segun la invencion, en un procedimiento del tipo antes descrito para el funcionamiento de un actuador, que con una unidad de supervision se determine un estado de carga momentaneo del condensador de circuito intermedio y que con la unidad de control se regule una absorcion de potencia del motor electrico en funcion del estado de carga momentaneo determinado. El estado de carga momentaneo se puede determinar, por ejemplo, en forma de una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio o en forma de una tension que se registra en el condensador de circuito intermedio. Se considera ventajoso que se pueda evitar un colapso de una tension de circuito intermedio debido a una absorcion de potencia excesiva del motor electrico en caso de suministro de energfa insuficiente, por ejemplo, en caso de fallo de red. Por lo tanto se puede lograr un funcionamiento definido del actuador aunque se produzcan situaciones excepcionales como, por ejemplo, un fallo de red o una avena.
En una variante de realizacion segun la invencion se puede prever que la absorcion de potencia se reduzca en el supuesto de que y mientras que el estado de carga determinado corresponda a una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio que alcance o no alcance un primer valor umbral preestablecido. Se preve con preferencia que la absorcion de potencia se reduzca por debajo de un valor teorico necesario. Este valor teorico puede resultar, por ejemplo, de una curva de funcionamiento preestablecida o de una posicion de funcionamiento preestablecida. Con preferencia, el primer valor umbral es un valor para la cantidad de carga del condensador de circuito intermedio a la que una tension de circuito intermedio desciende por debajo de un valor cntico.
De esta manera se ajusta un valor lfmite para la absorcion de potencia electrica inferior al valor teorico y que reduce la absorcion de potencia electrica hacia arriba o desde arriba.
Se puede prever que a partir de una curva caractenstica almacenada se obtenga, para cada estado de carga, un valor lfmite superior para la absorcion de potencia electrica. Resulta ventajoso que la absorcion de potencia electrica se pueda adaptar facilmente a una cantidad de energfa disponible o a una potencia de suministro disponible de manera que se pueda evitar un colapso del suministro de energfa durante el control del actuador o de los actuadores.
En el diseno de la invencion se puede prever que la absorcion de potencia aumente cuando y mientras que el estado de carga determinado corresponda a una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio que alcance o rebase un segundo valor umbral preestablecido. Con preferencia, la absorcion de potencia se incrementa a un valor teorico necesario. Este valor teorico puede resultar de una curva de funcionamiento preestablecida o de una posicion de funcionamiento preestablecida a alcanzar. Preferiblemente se preve que el segundo valor umbral sea superior al primer valor umbral y/o que el mismo se establezca de manera que una tension de circuito intermedio correspondiente sea suficiente para un funcionamiento seguro y sin fallos del actuador y especialmente de la unidad de control. Tambien es ventajoso en esta configuracion que en caso de fallo de red un funcionamiento deseado del actuador se vuelva a restablecer tan pronto se recupere el suministro de energfa o tan pronto se pueda disponer o se disponga de dispositivos de suministro de energfa adicionales.
En una variante de realizacion de la invencion se puede prever que para la determinacion del estado de carga momentaneo se realice al menos un paso de entre el grupo de mediciones de una tension por encima del condensador de circuito intermedio, de medicion de una corriente que sale del circuito intermedio y/o del condensador de circuito intermedio y de medicion de una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio. Resulta ventajoso que una tension de circuito intermedio registrada por encima del condensador de circuito intermedio se pueda medir directamente o que una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio se pueda medir o calcular directamente, en su caso, mediante diferenciacion de las corrientes que entran y salen. De este modo se proporcionan posibilidades sencillas para determinar el estado de carga momentaneo del condensador de circuito intermedio, a fin de regular de forma correspondiente la absorcion de potencia momentanea del motor electrico.
De acuerdo con la invencion, para resolver la tarea se preve en el procedimiento para el funcionamiento de un sistema de actuadores antes descrito que en el al menos un actuador se ejecute un procedimiento para el funcionamiento de un actuador. Resulta ventajoso que en caso de un fallo de red se pueda garantizar un funcionamiento definido del actuador, al menos hasta alcanzar una posicion final preestablecida.
Asf se pueden reducir los requisitos formulados a un dispositivo de suministro de energfa enchufable para el suministro de energfa electrica. Esto aumenta la flexibilidad a la hora de configurar un sistema con actuadores.
Se puede prever, por ejemplo, que la energfa electrica se proporcione en el dispositivo de suministro de energfa mediante fuerza muscular. Una de las ventajas consiste en que el al menos un actuador se puede activar de forma autarquica en caso de un fallo de red. Con el procedimiento segun la invencion se puede conseguir que el actuador
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accionado con el dispositivo de suministro de ene^a por fuerza muscular no llegue a encontrarse en un estado indefinido, ni siquiera en caso de agotamiento rtsico de la persona que lo este accionando.
Alternativa o adicionalmente se puede prever que la energfa electrica del dispositivo de suministro de energfa proceda de un acumulador de energfa. La ventaja es que de este modo se consigue una independencia de la condicion ffsica del personal de mando. Otra ventaja consiste en que, en caso de fallo de red, el sistema de actuadores pueda funcionar de forma automatica sin personal de mando.
En otra variante de realizacion de la invencion se puede prever que los al menos dos actuadores se accionen en un orden de sucesion preestablecido por la informacion de prioridad almacenada y asignada respectivamente a los dos actuadores. Asf se puede conseguir que los actuadores con una mayor prioridad se accionen antes que los actuadores con una menor prioridad. Resulta ventajoso que la energfa disponible o generable al comienzo de un fallo de red se pueda aprovechar para un accionamiento reglamentario de los actuadores importantes para el funcionamiento.
En una variante de realizacion de calidad propia se puede prever que entre al menos un dispositivo de control y/o al menos un dispositivo de suministro de energfa asignado al dispositivo de control, por una parte, y al menos un actuador, por otra parte, se disponga una conexion de control y/o de suministro y que el misma se desbloquee en dependencia de una informacion de identificacion introducida en una unidad de lectura. Resulta ventajoso que un sistema de autorizaciones se pueda definir por medio de informaciones de identificacion escalonadas con las que el actuador del sistema de actuadores puede manejar por personal de mando con distintas autorizaciones, por ejemplo en el caso de un fallo de red.
La invencion se describe ahora mas detalladamente a la vista de un ejemplo de realizacion al que, sin embargo, no se limita. Otros ejemplos de realizacion resultan por combinacion de algunas o varias de las caractensticas de las reivindicaciones entre sf y/o con algunas o varias caractensticas del ejemplo de realizacion.
Se muestra en la
Figura 1 un esquema de conexiones muy simplificado de un actuador segun la invencion;
Figura 2 el desarrollo cronologico de un estado de carga momentaneo de un condensador de circuito intermedio del actuador segun la figura 1 y el desarrollo cronologico de la absorcion de potencia electrica ajustada de un motor electrico de la figura 1 para la explicacion del procedimiento segun la invencion y
Figura 3 un esquema de conjunto de un sistema de actuadores segun la invencion.
La figura 1 muestra un accionamiento identificado en conjunto con el numero 1 dotado de un motor electrico 2 y de un circuito intermedio 3.
Una unidad de control 4 comprende, de manera en sf conocida, un sistema electronico de potencia no representado en detalle para el accionamiento del motor electrico 2 y que se alimenta desde el circuito intermedio 3.
El circuito intermedio 3 presenta un condensador de circuito intermedio 5, en el que se acumula una cantidad de carga para la alimentacion de la unidad de control 4.
En una entrada 6, el actuador 1 se conecta, durante el funcionamiento de red, a una red y, en caso de un fallo de red o de un funcionamiento independiente de la red, a un dispositivo de suministro de energfa 7.
En la figura 1, el circuito intermedio 3 se conecta a un dispositivo de suministro de energfa 7 con una unidad de generador 8.
La unidad de generador 8 se puede accionar manualmente por fuerza muscular y se emplea para la carga del condensador de circuito intermedio 5.
El actuador 1 presenta una unidad de supervision 9 por medio de la cual se puede determinar un estado de carga momentaneo del condensador de circuito intermedio 4.
A estos efectos, la unidad de supervision 9 presenta un elemento 10 para la medicion de la tension por encima del condensador de circuito intermedio 5.
La unidad de supervision 9 presenta ademas un elemento 11 para la medicion de la corriente que fluye en el circuito intermedio 3 por encima del condensador de circuito intermedio 5. La corriente tambien se puede medir contando la cantidad de carga que fluye por unidad de tiempo o directamente mediante la medicion de la intensidad de corriente.
La unidad de supervision 9 presenta ademas un elemento 12 para la medicion de la corriente que sale del circuito intermedio 3 desde el condensador de circuito intermedio 5 a la unidad de control 4. Esto se puede llevar a cabo, por ejemplo, midiendo la intensidad de corriente y midiendo la carga transportada por unidad de tiempo.
Por medio de la sustraccion de los resultados de medicion de los elementos 11 y 12 se puede calcular, como alternativa del resultado de medicion del elemento 10, la carga acumulada en el condensador de circuito intermedio 5 o la tension correspondiente. Para ello se integra temporalmente la carga transportada o la corriente que pasa.
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La figura 2 muestra el desarrollo cronologico 13 del estado de carga del condensador de circuito intermedio 5 durante el funcionamiento. Se representa de manera muy simplificada el desarrollo cualitativo a traves de triangulos unidos para la explicacion del procedimiento segun la invencion.
El desarrollo cronologico 13 resulta de la tension por encima del condensador de circuito intermedio 5 medida con la unidad de supervision 9 o calculada.
En la figura 2 se representa ademas el desarrollo cronologico 14 de la absorcion de potencia electrica del motor electrico 2 con cuadrados unidos entre sr El desarrollo cronologico 14 de la absorcion de potencia electrica es especificado por la unidad de control 4 de acuerdo con el procedimiento segun la invencion.
Para la explicacion del procedimiento segun la invencion se presupone que en un momento to ni el dispositivo de suministro de energfa 7 ni la red suministran energfa electrica.
Por consiguiente, en ese momento el condensador de circuito intermedio 5 esta descargado y la tension de circuito intermedio por encima del condensador de circuito intermedio 5 es igual a cero. En la figura 2 se puede ver que la tension de circuito intermedio se genera a partir del momento to.
Despues de la puesta en funcionamiento del dispositivo de suministro de energfa 7 se dispone en el momento t-i, en el condensador de circuito intermedio 5, de una tension minima con la que puede arrancar la unidad de control 4. La unidad de control 4 esta lista para el funcionamiento en el momento t2.
En el momento t3 la unidad de supervision 9 comprueba que el estado de carga del condensador de circuito intermedio 5 ha rebasado un segundo valor umbral .
Por lo tanto, la unidad de control 4 puede anular una limitacion de la absorcion de potencia electrica del motor electrico 2. Como consecuencia aumenta la absorcion de potencia electrica del motor electrico 2 para realizar una curva de funcionamiento predeterminada hasta llegar a una posicion de funcionamiento preestablecida.
Como consecuencia de este aumento de la absorcion de potencia electrica del motor electrico 2 se reduce el estado de carga del condensador de circuito intermedio 5. Asf disminuye la tension de circuito intermedio.
En el momento t4 la unidad de supervision 9 comprueba que el estado de carga del condensador de circuito intermedio 5 ha descendido por debajo de un primer valor umbral predeterminado.
Por este motivo la unidad de control 4, que interactua con la unidad de supervision 9, acciona el motor electrico 2 de manera que la absorcion de potencia electrica del motor electrico 2 vuelva a bajar.
Esto da lugar a que el estado de carga del condensador de circuito intermedio 5, y por lo tanto la tension de circuito intermedio, se pueda recuperar de nuevo.
En el momento t5 la unidad de supervision 9 comprueba que el estado de carga del condensador de circuito intermedio 5 ha vuelto a rebasar el segundo valor umbral ya mencionado.
Por esta razon la unidad de control 4 puede aumentar nuevamente el valor Kmite para la absorcion de potencia electrica del motor electrico 2, con lo que aumenta la absorcion de potencia electrica momentanea del motor electrico 2.
En el momento ta se alcanza la posicion de arranque predeterminada por la curva de funcionamiento y la absorcion de potencia electrica del motor electrico 2 vuelve a descender.
Como consecuencia, sigue aumentando el estado de carga del condensador de circuito intermedio 5 y la tension de circuito intermedio sube mas.
En el momento t7 termina la comunicacion entre la unidad de control 4 y una posicion que provoca la marcha, y la unidad de control 4 pasa a un estado de reposo.
En la figura 2 se puede ver, por lo tanto, que entre el comienzo de la marcha en el momento t3 y el final de la misma en el momento ta se reduce la absorcion de potencia en el supuesto de que y mientras que el estado de carga determinado del condensador de circuito intermedio 5 corresponda a una cantidad de carga por debajo de un primer valor umbral. Tambien se puede ver que la absorcion de potencia se incrementa en el supuesto de que y mientras que el estado de carga determinado de la cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio 5 rebase un segundo valor umbral.
De esta manera se consigue facilmente que el actuador 1 aproveche optimamente la energfa electrica proporcionada por el dispositivo de suministro de energfa 7 para realizar una curva de funcionamiento predeterminada.
Dicho con otras palabras, en el ejemplo de realizacion y en la invencion en su conjunto, la absorcion de potencia electrica momentanea se regula por medio de la unidad de control 4 de manera que la tension de circuito intermedio del condensador de circuito intermedio 5 se regule a un valor situado entre el primer valor umbral y el segundo valor umbral.
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Para ello se determina con el elemento 10 el estado de carga mediante la medicion de la tension por encima del condensador de circuito intermedio 5, o se determina la cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio 5 mediante integracion de las corrientes medidas con los elementos 11, 12 y posterior sustraccion del estado de carga del condensador de circuito intermedio 5.
En la figura 1 se puede ver ademas que el actuador 1 dispone de un dispositivo de suministro de energfa propio en forma de un acumulador de energfa 15. Este acumulador de energfa 15 es en el presente caso una batena recargable.
La figura 3 muestra en una representacion muy simplificada un sistema de actuadores identificado en conjunto con el numero 16.
En la figura 3 se ve que el actuador 1 ya descrito en relacion con la figura 1 se ha concebido para el accionamiento de una valvula 17.
El actuador 1 presenta de manera en sf conocida una toma de fuerza 18 a traves de la cual se puede accionar la valvula 17 con el motor electrico 2.
Entre el motor electrico 2 y la valvula 17 se puede disponer ademas un engranaje 23.
El sistema de actuadores 16 presenta ademas otro actuador 1' configurado funcional y estructuralmente como el actuador 1. El actuador 1' presenta por lo tanto tambien un motor electrico 2', un circuito intermedio 3', una unidad de control 4', un condensador de circuito intermedio, una valvula 17', una toma de fuerza 18', un engranaje 23' y otros componentes al igual que el actuador 1.
Los componentes del actuador 1' se identifican por consiguiente con referencias con apostrofes y no se vuelven a describir por separado. Las explicaciones en relacion con el actuador 1 tambien tienen validez para el actuador 1'.
El sistema de actuadores 16 comprende ademas un dispositivo de suministro de energfa 7. Este dispositivo de suministro de energfa 7 presenta una unidad de generador 8 que se puede accionar manualmente mediante fuerza muscular para proporcionar energfa electrica.
El dispositivo de suministro de energfa 7 presenta ademas un acumulador de energfa 19 que se puede cargar de energfa electrica para suministrarla despues.
El sistema de actuadores 16 comprende otro dispositivo de suministro de energfa 7' configurado del mismo modo que el dispositivo de suministro de energfa 7. Por lo tanto, las explicaciones en relacion con el dispositivo de suministro de energfa 7 tambien son validas para el dispositivo de suministro de energfa 7'.
En el dispositivo de suministro de energfa 7 se configura un dispositivo de control 20 con el que se puede accionar el actuador 1 y/o el actuador 1'.
Con esta finalidad, el dispositivo de control 20 se une al actuador 1 y al actuador 1' a traves de una lmea de control 21. La lmea de control 21 presenta una topologfa en forma de arbol.
Tambien se pueden realizar otras topologfas.
La lmea de control 21 se configura como bus de control al que se conectan los actuadores 1, 1' y los dispositivos de suministro de energfa 7, 7'.
Mediante la conexion correspondiente de la lmea de control 21, los actuadores 1, 1' incluso se pueden activar al mismo tiempo, por ejemplo, de forma sincronizada, con el dispositivo de control 20 del dispositivo de suministro de energfa 7.
De forma analoga, el dispositivo de suministro de energfa 7' presenta un dispositivo de control 20' con el que opcionalmente se pueden accionar el actuador 1 o el actuador 1' o conjuntamente los dos actuadores 1, 1'.
El accionamiento con los dispositivos de control 20, 20' comprende el recorrido de una curva de funcionamiento preestablecida con los motores electricos 2 o 2' para alcanzar una posicion de marcha preestablecida, por ejemplo, la posicion final en caso de una desconexion de emergencia.
Para el funcionamiento de los actuadores 1, 1' se preve una lmea de suministro 22 tambien en forma de arbol a la que se conecta cada uno de los dispositivos de suministro de energfa 7, 7' con cada uno de los actuadores 1, 1' para el suministro de energfa electrica.
El sistema de actuadores 16 presenta ademas dispositivos de suministro de energfa 7'' y 7''' que se diferencian de los dispositivos de suministro de energfa 7 y 7' unicamente en que no se ha configurado ninguna unidad de generador 8, 8'.
Los dispositivos de suministro de energfa 7'' y 7''' proporcionan, por consiguiente, energfa electrica procedente unicamente de sus respectivos acumuladores de energfa 19'' y 19'''.
Los dispositivos de suministro de energfa 7'' y 7''' tambien se pueden conectar a traves de la lmea de control 21 alternativa o conjuntamente a un actuador 1, 1' o a la vez a los dos actuadores 1, 1' para accionar debidamente los motores electricos 2 o 2'.
Los dispositivos de suministro de ene^a 7'' y 7''' tambien se conectan a la lmea de suministro 22 para alimentar a uno o a los dos actuadores 1, 1' o a otros actuadores no representados con ene^a electrica en caso de un fallo de red.
En la figura 3 no se representa de manera detallada que cada uno de los dispositivos de suministro de energfa 7, 7', 5 7'' y 7''' se acopla respectivamente a una unidad de lectura asignada.
En la unidad de lectura se puede almacenar respectivamente una informacion de identificacion, por ejemplo, de tarjeta de chip o un chip RFID o un soporte de datos similar, para desbloquear una determinada conexion de control entre algunos o varios de los dispositivos de suministro de energfa 7, 7', 7'' y 7''', por una parte, y uno o varios actuadores 1, 1', por otra parte, a lo largo de la lmea de control 21.
10 Para la conexion de control desbloqueada se puede proceder despues a una transmision de senales de control al respectivo actuador 1, 1' desde el respectivo sistema de actuadores 20, 20', 20'', 20'''.
Con la informacion de identificacion ya mencionada se puede desbloquear ademas una conexion de suministro entre uno o varios dispositivos de suministro de energfa 7, 7', 7'', 7''', por una parte, y uno o varios actuadores 1, 1' de manera que a traves de la conexion de suministro desbloqueada se pueda producir un suministro de energfa 15 electrica.
A los distintos usuarios se asignan informaciones de identificacion diferentes en relacion con el modo de definir diferentes niveles de autorizacion para el manejo del sistema de actuadores 16.
En el caso del actuador 1 con un motor electrico 2 controlado por una unidad de control 4 se propone determinar el estado de carga de un condensador de circuito intermedio 5 de un circuito intermedio 3 que alimenta la unidad de 20 control 4 y regular, en funcion del estado de carga determinado, una absorcion de potencia electrica del motor electrico 2, de modo que se pueda evitar un estado de carga cntico del condensador de circuito intermedio 5.

Claims (16)

  1. 5
    10
    15
    20
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    30
    35
    40
    45
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    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Actuador (1, 1') con un motor electrico (2, 2') y una unidad de control (4, 4') alimentada desde un circuito intermedio (3, 3') del motor electrico (2, 2'), presentando el circuito intermedio (3, 3') al menos un condensador de circuito intermedio (5), caracterizado por que se configura una unidad de supervision (9) con la que se puede determinar un estado de carga momentaneo del condensador de circuito intermedio (5), por que la unidad de control (4, 4') se concibe para la regulacion de un absorcion de potencia electrica del motor electrico (2, 2') en dependencia del estado de carga momentaneo determinado del condensador de circuito intermedio (5) y por que la unidad de control (4, 4') se concibe para la reduccion de la absorcion de potencia en el supuesto de que y mientras que el estado de carga determinado corresponda a una cantidad de carga preestablecida acumulada en el condensador de circuito intermedio (5) que alcanza o no alcanza un primer valor umbral preestablecido.
  2. 2. Actuador (1, 1') segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la unidad de control (4, 4') se concibe para la reduccion de la absorcion de potencia por debajo de un valor teorico necesario en el supuesto o mientras que el estado de carga determinado corresponda a una cantidad de carga preestablecida acumulada en el condensador de circuito intermedio (5) que alcanza o no alcanza un primer valor umbral preestablecido y/o por que la unidad de control (4, 4') se concibe para aumentar la absorcion de potencia, preferiblemente hasta un valor teorico necesario, en el supuesto de que o mientras que el estado de carga determinado corresponda a una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio (5) que alcanza o supera un segundo valor umbral preestablecido, y/o por que en la unidad de control (4, 4') se almacena una curva caractenstica que asigna a cada estado de carga un valor lfmite superior para la absorcion de potencia electrica.
  3. 3. Actuador (1, 1') segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que la unidad de supervision (9) presenta al menos un elemento del grupo de elementos (10) para la medicion de una tension por encima del condensador de circuito intermedio, elementos (11) para la medicion de una corriente que fluye en el circuito intermedio (3, 3') y/o sobre el condensador de circuito intermedio (5), elementos (12) para la medicion de una corriente que sale del circuito intermedio (3, 3') y/o del condensador de circuito intermedio (5), elementos para la medicion de una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio.
  4. 4. Sistema de actuadores (16) que comprende al menos un actuador (1, 1') y al menos un dispositivo de suministro de energfa (7, 7', 7'', 7'''), concibiendose el al menos un dispositivo de suministro de energfa (7, 7', 7'', 7''') para el suministro de energfa al al menos un actuador (1, 1'), caracterizado por que el actuador (1, 1') se configura de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.
  5. 5. Sistema de actuadores (16) segun la reivindicacion 4, caracterizado por que el al menos un dispositivo de suministro de energfa (7, 7', 7'', 7''') presenta una unidad de generador (8, 8') que se acciona preferiblemente mediante fuerza muscular y/o un acumulador de energfa preferiblemente recargable (19, 19', 19'', 19''').
  6. 6. Sistema de actuadores (16) segun la reivindicacion 4 o 5, caracterizado por que se configuran al menos dos dispositivos de suministro de energfa (7, 7', 7'', 7''') que se pueden emplear individual y/o conjuntamente para el suministro de energfa electrica al al menos un actuador (1, 1') y/o por que se configuran al menos dos actuadores que se pueden alimentar individual y/o conjuntamente desde al menos un dispositivo de suministro de energfa (7, 7',
    7'', 7''').
  7. 7. Sistema de actuadores (16) segun una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que al menos un dispositivo de suministro de energfa (7, 7', 7'', 7''') se asigna un dispositivo de control (20, 20', 20'', 20'''), accionandose con este dispositivo de control (20, 20', 20'', 20''') el al menos un actuador (1, 1') y/o por que el mismo comprende al menos dos actuadores (1, 1'), pudiendose conectar o conectandose el al menos un dispositivo de control (20, 20', 20'', 20''') individual o conjuntamente a los al menos dos actuadores (1, 1').
  8. 8. Sistema de actuadores (16) segun una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado por que el mismo comprende una cantidad de dispositivos de suministro de energfa (7, 7', 7'', 7''') y una cantidad de actuadores (1, 1'), configurandose una lmea de suministro (22) utilizable preferiblemente al mismo tiempo por al menos dos dispositivos de suministro de energfa (7, 7', 7'', 7''') a la que se puede conectar o se conecta cada uno de los dispositivos de suministro de energfa (7, 7', 7'', 7''') de la cantidad de dispositivos de suministro de energfa (7, 7', 7'', 7''') a cada uno de los actuadores (1, 1') de la cantidad de actuadores (1, 1') para el suministro de energfa electrica al al menos un actuador (1, 1') y/o por que comprende una cantidad de dispositivos de control (20, 20', 20'', 20''') y una cantidad de actuadores (1, 1'), configurandose una lmea de control (21) utilizable preferiblemente al mismo tiempo por al menos dos dispositivos de control (20, 20', 20'', 20''') y/o por al menos dos actuadores (1, 1') a la que se puede conectar o se conecta cada uno de los dispositivos de control (20, 20', 20'', 20''') de la cantidad de dispositivos de control (20, 20', 20'', 20''') a cada uno de los actuadores (1, 1') de la cantidad de actuadores (1, 1') para el accionamiento del al menos un actuador (1, 1').
  9. 9. Sistema de actuadores (16) segun una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado por que en relacion con los actuadores (1, 1') se almacena respectivamente una informacion de prioridad y por que la unidad de control (4, 4')
    5
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    50
    y/o al menos uno de los dispositivos de control (20, 20', 20'', 20''') se concibe para el accionamiento de los actuadores (1, 1') en un orden de sucesion preestablecido por la informacion de prioridad de los actuadores (1, 1').
  10. 10. Procedimiento para el funcionamiento de un actuador (1, 1'), alimentando un condensador de circuito intermedio (5) de un circuito intermedio (3, 3') una unidad de control (4, 4') de un motor electrico (2, 2') del actuador (1, 1'), caracterizado por que con una unidad de supervision (9) se determina un estado de carga momentaneo del condensador de circuito intermedio (5), por que con la unidad de control (4, 4') se ajusta una absorcion de potencia del motor electrico (2, 2') en dependencia del estado de carga momentaneo determinado y por que la absorcion de potencia se reduce en el supuesto de que o mientras que el estado de carga determinado corresponda a una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio (5) que alcance o no alcance un primer valor umbral preestablecido.
  11. 11. Procedimiento segun la reivindicacion 10, caracterizado por que la absorcion de potencia se reduce por debajo de un valor teorico necesario en el supuesto de que y mientras que el estado de carga determinado corresponda a una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio (5) que alcanza o no alcanza un primer valor umbral preestablecido y/o por que la absorcion de potencia se aumenta preferiblemente a un valor teorico necesario en el supuesto de que o mientras que el estado de carga determinado corresponda a una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio (5) que alcanza o rebasa un segundo valor umbral preestablecido y/o por que a partir de la curva caractenstica almacenada se obtiene para cada estado de carga un valor lfmite superior para la absorcion de potencia electrica.
  12. 12. Procedimiento segun la reivindicacion 10 u 11, caracterizado por que para la determinacion del estado de carga momentaneo se lleva a cabo al menos uno de los pasos del grupo de medicion de una tension por encima del condensador de circuito intermedio (5), medicion de una corriente que fluye en el circuito intermedio (3, 3') y/o sobre el condensador de circuito intermedio (5), medicion de una corriente que sale del circuito intermedio (3, 3') y/o del condensador de circuito intermedio (5), medicion de una cantidad de carga acumulada en el condensador de circuito intermedio (5).
  13. 13. Procedimiento para el funcionamiento de un sistema de actuadores (16) alimentandose al menos uno de los actuadores (1, 1') del sistema de actuadores (16) desde al menos un dispositivo de suministro de energfa (7, 7', 7'', 7''') del sistema de actuadores (16) con energfa electrica, caracterizado por que en el al menos un actuador se lleva a cabo un procedimiento segun una de las reivindicaciones 9 a 11.
  14. 14. Procedimiento segun la reivindicacion 13, caracterizado por que la energfa electrica en el dispositivo de suministro de energfa (7, 7', 7'', 7''') se proporciona mediante fuerza muscular y/o desde un acumulador de energfa (19, 19', 19'', 19''').
  15. 15. Procedimiento segun la reivindicacion 13 o 14, caracterizado por que al menos un actuador (1, 1') se alimenta con energfa electrica conjunta o alternativamente desde al menos dos dispositivos de suministro de energfa (7, 7', 7'', 7''') del sistema de actuadores (16) y/o por que al menos dos actuadores (1, 1') del sistema de actuadores (16) se alimentan individual y/o conjuntamente con energfa electrica desde un dispositivo de suministro de energfa (7, 7',
    7'', 7''').
  16. 16. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado por que al menos dos actuadores (1, 1') del sistema de actuadores (16) se accionan conjunta o alternativamente con uno de los dispositivos de control (20, 20', 20'', 20''') asignados al al menos un dispositivo de suministro de energfa (7, 7', 7'', 7''') y/o por que los al menos dos actuadores (1, 1') se accionan en un orden de sucesion preestablecido por una informacion de prioridad almacenada asignada respectivamente a los al menos dos actuadores (1, 1').
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