ES2629685T3 - Uniform gear control procedure of a reluctance motor and connection current limiting device - Google Patents

Uniform gear control procedure of a reluctance motor and connection current limiting device Download PDF

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ES2629685T3
ES2629685T3 ES02762335.4T ES02762335T ES2629685T3 ES 2629685 T3 ES2629685 T3 ES 2629685T3 ES 02762335 T ES02762335 T ES 02762335T ES 2629685 T3 ES2629685 T3 ES 2629685T3
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Uwe Caldewey
Günter POPPEN
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Vorwerk and Co Interholding GmbH
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    • 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
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/163Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual reluctance motor

Abstract

Procedimiento para controlar un motor de reluctancia con un rotor (1) y un estator, en el que el rotor (1) presenta una pluralidad de segmentos de rotor (2) y el estator tiene un número de bobinas (3) dependiente de la misma, tal como concretamente seis bobinas (3) en el caso de cuatro segmentos de rotor (2), y con un dispositivo de control que aplica una tensión a una bobina (3) de una respectiva fase (PH1 a PH3) del estator, caracterizado por que en un instante en el que está ya excitada una primera bobina (3), concretamente al moverse un segmento de rotor (2) con respecto a la bobina (3), se excita ya adicionalmente la segunda bobina (3) siguiente en la dirección de giro (r) del rotor (1).Procedure for controlling a reluctance motor with a rotor (1) and a stator, in which the rotor (1) has a plurality of rotor segments (2) and the stator has a number of coils (3) dependent on it , as specifically six coils (3) in the case of four rotor segments (2), and with a control device that applies a voltage to a coil (3) of a respective phase (PH1 to PH3) of the stator, characterized because at a time when a first coil (3) is already excited, specifically when moving a rotor segment (2) with respect to the coil (3), the next second coil (3) is already additionally excited in the direction of rotation (r) of the rotor (1).

Description

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DESCRIPCIONDESCRIPTION

Procedimiento de control de la marcha uniforme de un motor de reluctancia y dispositivo de limitacion de la corriente de conexion.Uniform gear control procedure of a reluctance motor and connection current limiting device.

La invencion concierne a un procedimiento para controlar un motor de reluctancia segun las caractensticas del preambulo de la reivindicacion 1.The invention concerns a method for controlling a reluctance motor according to the features of the preamble of claim 1.

En los motores de reluctancia conmutados, que son generalmente conocidos, la marcha uniforme del rotor y el arranque del rotor dependen de la posicion del mismo con respecto al campo del estator. Asf, segun la posicion del rotor con respecto al campo del estator, el par de giro, especialmente a bajos numeros de revoluciones, puede ser tan pequeno que el rotor permanezca parado. Asimismo, se ha comprobado que en una posicion de un segmento de rotor entre dos bobina de estator se produce una sobreelevacion del numero de revoluciones debido al alto par de giro que actua en esta posicion.In commuted reluctance motors, which are generally known, the uniform running of the rotor and the starting of the rotor depend on its position with respect to the stator field. Thus, according to the position of the rotor with respect to the stator field, the torque, especially at low revs, can be so small that the rotor remains stationary. Likewise, it has been proven that in a position of a rotor segment between two stator coils, the number of revolutions is raised due to the high torque that acts in this position.

Se conoce por el documento FR 2161602 A un motor de pasos en el que se efectua un movimiento paso a paso del rotor mediante una conexion y desconexion de fases. No se proporciona una marcha uniforme del rotor.From document FR 2161602 A stepper motor is known in which a step-by-step movement of the rotor is carried out by means of a phase connection and disconnection. Uniform rotor travel is not provided.

Partiendo del estado citado de la tecnica, la invencion se ocupa del problema de indicar un procedimiento de control de un motor de reluctancia que haga posible una marcha uniforme del rotor, incluso a bajos numeros de revoluciones.Starting from the cited state of the art, the invention deals with the problem of indicating a control procedure of a reluctance motor that makes a uniform rotor run possible, even at low revs.

Este problema se resuelve con el objeto de la reivindicacion 1, en la que se consigna que en un instante en el que ya esta excitada una primera bobina, concretamente durante el movimiento de un segmento de rotor con respecto a la bobina, se excita ya adicionalmente la segunda bobina siguiente en la direccion de giro del rotor. Esto significa que en una zona en la que un segmento de rotor llega a una proximidad de superposicion con respecto a la bobina de estator inmediata siguiente, en cuya situacion se tiene que temer una parada o al menos una reduccion del numero de revoluciones debido al par muy pequeno que aqrn actua, se conecta la fase inmediata siguiente para la compensacion del par, con lo que el segmento de rotor gira uniformemente y con estabilidad de marcha por delante de la primera bobina. De manera ventajosa, la conexion de la fase inmediata siguiente se efectua en una posicion de giro del segmento de rotor que, considerado en la direccion de giro del segmento de rotor, esta situada en un punto anterior a que se alcance la posicion de superposicion del segmento de rotor y la bobina.This problem is solved with the object of claim 1, wherein it is stated that at a time when a first coil is already excited, specifically during the movement of a rotor segment with respect to the coil, it is already further excited the second next coil in the direction of rotation of the rotor. This means that in an area where a rotor segment reaches an overlapping proximity with respect to the next immediate stator coil, in which situation one has to fear a stop or at least a reduction in the number of revolutions due to the torque very small that acts here, the next immediate phase for torque compensation is connected, whereby the rotor segment rotates uniformly and with running stability ahead of the first coil. Advantageously, the connection of the next immediate phase is carried out in a rotation position of the rotor segment which, considered in the direction of rotation of the rotor segment, is located at a point before the superposition position of the rotor is reached. rotor and coil segment.

Se tiene tambien que en un instante en el que aun no esta excitada la primera bobina, se excita ya adicionalmente la segunda bobina siguiente en la direccion de giro del rotor. De este modo, se puede puentear tambien un agujero de par, con lo que se contrarresta una situacion de parada del rotor incluso a bajos numeros de revoluciones. Ademas, se garantiza asf tambien el arranque del rotor. Mediante la conexion de la bobina inmediata siguiente o de la fase inmediata siguiente se consigue un solapamiento de fases. Se consigue tambien una mejora del comportamiento de arranque y del comportamiento de marcha del rotor a bajos numeros de revoluciones debido a que se aumenta la corriente en la segunda bobina excitada adicionalmente a la primera bobina. Por tanto, ademas de la excitacion de la bobina inmediata siguiente se realiza tambien una amplificacion de corriente, con lo que se consigue una homogeneizacion de la imagen del par. Se prefiere a este respecto que se aumente la corriente durante un espacio de tiempo prefijado.It is also necessary that at a time when the first coil is not yet excited, the second second coil is already further excited in the direction of rotation of the rotor. In this way, a torque hole can also be bridged, thereby counteracting a rotor stop situation even at low revs. In addition, the rotor start is also guaranteed. By connecting the next immediate coil or the next immediate phase, phase overlap is achieved. An improvement in the starting behavior and the driving behavior of the rotor at low rpm is also achieved because the current in the second coil is additionally excited to the first coil is increased. Therefore, in addition to the excitation of the next immediate coil, a current amplification is also performed, whereby a homogenization of the torque image is achieved. It is preferred in this regard that the current is increased for a predetermined period of time.

La estabilidad de marcha deseada del rotor puede mejorarse, ademas, haciendo que con un movimiento del segmento del rotor con respecto a una bobina se aumente la intensidad de corriente de esta bobina, efectuandose mas preferiblemente este aumento de corriente ante de la excitacion adicional de la segunda bobina siguiente. La conexion de la segunda fase siguiente y el aumento de la corriente de la primera bobina se efectuan en funcion de la posicion del rotor con respecto al campo del estator. Para detectar esta posicion del rotor, este rotor puede estar unido de manera solidaria en rotacion con un disco emisor que posea una asociacion umvocamente definida con la posicion del rotor, con lo que se puede determinar umvocamente la posicion del rotor por medio de medidas adecuadas, como, por ejemplo, sensores. Asf, pueden estar definidas tambien, por ejemplo en el disco emisor, unas formaciones de emisor asociadas a un segmento de rotor que puedan ser detectadas por un sensor estacionario.The desired running stability of the rotor can also be improved by increasing the current intensity of this coil with a movement of the rotor segment with respect to a coil, this increase in current being more preferably made before the additional excitation of the second next coil. The connection of the next second phase and the increase of the current of the first coil are made according to the position of the rotor with respect to the stator field. In order to detect this position of the rotor, this rotor can be connected in a rotational manner with an emitting disk that has a distinctly defined association with the position of the rotor, whereby the position of the rotor can be determined by means of suitable measures, such as sensors. Thus, for example, on the emitter disk, emitter formations associated with a rotor segment that can be detected by a stationary sensor can also be defined.

En el procedimiento segun la invencion se consigue el alisamiento del par empleando una sencilla sensorica de situacion del rotor por medio de una alimentacion de corriente dependiente del rotor a cada fase individual. Mediante una senal correspondientemente codificada del disco emisor se alimenta la respectiva fase de estator con un valor nominal de corriente calculado. Dado que el motor dispone de un alto par de giro en esta zona, este valor de corriente tiene que ser relativamente bajo para evitar una sobreelevacion del numero de revoluciones. Cuando el polo del rotor se aproxima mas al polo del estator, se garantiza entonces mediante una configuracion correspondiente del disco emisor que, al alcanzarse esta zona de menor par, se genere una senal correspondiente. En este punto se aumenta la corriente a traves de la bobina en un factor correspondiente que compensa el debilitamiento del par. Dado que se tiene que establecer primeramente la corriente en la bobina de estator inmediata siguiente, el motor dispone de un par de giro muy pequeno en el instante de conmutacion.In the process according to the invention, the smoothing of the torque is achieved by using a simple rotor location sensor by means of a rotor-dependent current supply to each individual phase. The corresponding stator phase is fed with a correspondingly encoded signal from the emitting disk with a calculated nominal current value. Since the motor has a high torque in this area, this current value has to be relatively low to avoid an increase in the number of revolutions. When the rotor pole is closer to the stator pole, it is then guaranteed by a corresponding configuration of the emitter disk that, when this area of smaller torque is reached, a corresponding signal is generated. At this point the current through the coil is increased by a corresponding factor that compensates for the weakening of the torque. Since the current in the next immediate stator coil must first be established, the motor has a very small torque at the moment of commutation.

Por tanto, durante la conmutacion no se desconecta inmediatamente la bobina precedente; se aumenta de maneraTherefore, during the switching, the preceding coil is not immediately disconnected; it increases so

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correspondiente el valor nominal de la corriente. El par de giro decreciente aun existente de la fase vieja se suma al par de giro creciente de la fase nueva.corresponding the nominal value of the current. The still existing decreasing torque of the old phase is added to the increasing torque of the new phase.

El par de giro se mantiene casi constante en la suma. La primera bobina se desconecta antes de que se alcance la zona de par negativo. El perfil de corriente conseguido se hace posible, por ejemplo, por un disco emisor que ofrece 24 impulsos por cada revolucion.The torque remains almost constant in the sum. The first coil is disconnected before the negative torque zone is reached. The current profile achieved is made possible, for example, by a transmitter disk that offers 24 pulses for each revolution.

Se prefiere una ejecucion en la que se captan mas impulsos, tal como preferiblemente 360 impulsos por cada revolucion, con lo que se mejora aun mas la homogeneizacion deseada de la imagen del par. Se hace posible asf tambien una curva de corriente ideal que esta adaptada a la evolucion del par.An embodiment is preferred in which more pulses are captured, such as preferably 360 pulses for each revolution, thereby further improving the desired homogenization of the pair image. It also makes possible an ideal current curve that is adapted to the evolution of the pair.

En un perfeccionamiento del procedimiento se ha previsto que una corriente de conexion producida al conectar el motor de reluctancia sea limitada en cuanto a su magnitud. Sin medidas adicionales, la corriente de conexion alcanza valores extremadamente altos que estan claramente por encima de los valores nominales. Como consecuencia de esto, es necesaria una medida limitadora de la corriente. Esto se resuelve, por ejemplo, efectuando la limitacion por medio de resistencias conectadas en serie.In a refinement of the procedure, it is provided that a connection current produced when the reluctance motor is connected is limited in its magnitude. Without additional measures, the connection current reaches extremely high values that are clearly above the nominal values. As a consequence of this, a current limiting measure is necessary. This is solved, for example, by limiting it by means of resistors connected in series.

Estas resistencias son parte de un circuito intermedio a traves del cual se pone a disposicion una tension continua para alimentar el motor de reluctancia. Al conectar el motor de reluctancia se carga un condensador electrolttico del circuito intermedio a traves de resistencias que son puenteadas despues del arranque del motor. Las resistencias se puentean durante el funcionamiento usual del motor de reluctancia.These resistors are part of an intermediate circuit through which a continuous voltage is available to power the reluctance motor. When the reluctance motor is connected, an electrolytic capacitor of the intermediate circuit is charged through resistors that are bridged after the motor starts. The resistors are bridged during the usual operation of the reluctance motor.

Como consecuencia de este procedimiento, se limita la corriente de pico a un valor completamente poco cntico, tal como, por ejemplo, a un quinto de la corriente nominal. El puenteo de las resistencias necesario durante el funcionamiento del motor se realiza por medio de un interruptor. Este ultimo puede ser un semiconductor o un rele.As a consequence of this procedure, the peak current is limited to a completely uncritical value, such as, for example, a fifth of the nominal current. The bridging of the necessary resistors during motor operation is done by means of a switch. The latter can be a semiconductor or a relay.

La limitacion de la corriente de arranque presupone que debera estar presente un cierto retardo hasta el arranque del motor de reluctancia. En este caso, se carga el condensador a una tension nominal, tal como, por ejemplo, en el caso de funcionamiento con una red de 230 voltios en corriente alterna, a una tension nominal de 325 voltios en corriente continua.The limitation of the starting current assumes that a certain delay must be present until the reluctance motor starts. In this case, the capacitor is charged at a nominal voltage, such as, for example, in the case of operation with a 230 volt network in alternating current, at a nominal voltage of 325 volts in direct current.

Cuando ha arrancado el motor, se puentean las resistencias por medio del interruptor. Se utiliza aqrn preferiblemente un rele unipolar. Preferiblemente, se disponen delante del condensador unas resistencias conectadas en serie. Asimismo, se pueden utilizar a este respecto unas resistencias de corte termicas que interrumpan la corriente en caso de un calentamiento excesivo.When the engine has started, the resistors are bridged by means of the switch. A unipolar relay is preferably used here. Preferably, resistors connected in series are arranged in front of the capacitor. Likewise, thermal cut-off resistors that interrupt the current in case of excessive heating can be used in this regard.

La limitacion de la corriente de conexion puede combinarse tambien con una vigilancia de la tension del circuito intermedio, pudiendo recurrirse en este caso a resistencias sencillas en lugar de las resistencias de corte termicas usuales. Si no se han puenteado las resistencias, se alcanza un estado cntico unicamente cuando circule una corriente determinada que pueda sobrepasar la potencia de perdida admisible de las resistencias. Esta corriente cntica corresponde entonces tambien a una tension determinada en el circuito intermedio, es decir que se ajusta una tension inferior determinada. En motores de corriente regulada se puede impartir una corriente para detectar el estado del interruptor de puenteo.The limitation of the connection current can also be combined with a monitoring of the intermediate circuit voltage, in which case simple resistances can be used instead of the usual thermal shear resistances. If the resistances have not been bridged, a critical state is reached only when a certain current circulates that can exceed the permissible loss power of the resistances. This critical current then also corresponds to a certain voltage in the intermediate circuit, that is to say that a certain lower voltage is adjusted. In regulated current motors, a current can be imparted to detect the state of the bypass switch.

La tension en el circuito intermedio puede medirse antes de la alimentacion de corriente. La cafda de la tension durante la alimentacion de corriente da entonces una informacion directa acerca de si esta activo el puenteo de las resistencias. Si este no esta activo, se ajustara entonces en las resistencias una cafda de tension correspondientemente alta. Esta conduce entonces a una irrupcion de tension en el circuito intermedio que puede detectarse de manera fiable. Durante el funcionamiento del motor y en caso de fallo del interruptor de puenteo irrumpira tambien la tension del circuito intermedio en funcion de la carga del motor.The voltage in the intermediate circuit can be measured before the power supply. The voltage surge during the power supply then gives direct information about whether resistance bridging is active. If this is not active, a correspondingly high voltage brown will then be adjusted in the resistors. This then leads to a voltage break in the intermediate circuit that can be detected reliably. During the operation of the motor and in case of failure of the bypass switch, the intermediate circuit voltage will also break depending on the motor load.

En este caso, es necesario que se realice la desconexion del motor cuando se caiga por debajo de una tension determinada. Se efectua entonces una valoracion de la tension minima teniendo en cuenta la corriente del motor.In this case, it is necessary to disconnect the motor when it falls below a certain voltage. A minimum voltage rating is then carried out taking into account the motor current.

El instante de puenteo de las resistencias puede determinarse de maneras diferentes. Es posible primeramente un control de tiempo puro sin vigilancia. Se espera unicamente un tiempo fijo hasta que se maniobre el rele o el interruptor. El tiempo se puede fijar con ayuda de la constante de tiempo de la resistencia y el condensador electrolftico. Es mas informativa la observacion de la tension del circuito intermedio despues de la conexion. La observacion de la evolucion de la curva permite reconocer con precision una manifestacion sobre el funcionamiento correcto. Asimismo, se pueden puentear las resistencias tan pronto como ya no vane fuertemente la tension del circuito intermedio o esta haya sobrepasado un valor determinado.The moment of bridging of the resistors can be determined in different ways. First, pure time control is possible without surveillance. Only a fixed time is expected until the relay or switch is maneuvered. The time can be set with the help of the resistance time constant and the electrolytic capacitor. The observation of the intermediate circuit voltage after connection is more informative. The observation of the evolution of the curve allows to accurately recognize a manifestation about the correct functioning. Likewise, the resistances can be bridged as soon as the intermediate circuit voltage is not strong enough or it has exceeded a certain value.

La eleccion de la variacion de la tension como criterio permite el funcionamiento a diferentes tensiones de entrada sin que sean necesarias variaciones. En conjunto, se pueden hacer por medio de un microcontrolador unos controles de plausibilidad determinados mediante los cuales se pueda testar el funcionamiento de la limitacion de la corriente de conexion.The choice of voltage variation as a criterion allows operation at different input voltages without variations being necessary. As a whole, certain plausibility controls can be made by means of a microcontroller by means of which the operation of the connection current limitation can be tested.

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A continuacion, se explica la invencion con mas detalle ayudandose del dibujo adjunto, que representa unicamente un ejemplo de realizacion. Muestran:Next, the invention will be explained in more detail using the attached drawing, which represents only one embodiment. They show:

La figura 1, en representacion esquematica en perspectiva, un rotor de un motor de reluctancia con un disco emisor unido solidario en rotacion con el rotor y con sensores estacionarios para captar la posicion del rotor;Figure 1, in schematic representation in perspective, a rotor of a reluctance motor with a united emitting disk integral with rotation in rotation with the rotor and with stationary sensors to capture the position of the rotor;

La figura 2, una vista esquematica del rotor y las bobinas del estator, con una disposicion de los sensores representada en lmeas de trazos y puntos, concerniente a una primera posicion del rotor;Figure 2, a schematic view of the rotor and the stator coils, with an arrangement of the sensors represented in dashed and dotted lines, relative to a first rotor position;

La figura 3, una representacion consecutiva a la figura 2;Figure 3, a consecutive representation to Figure 2;

La figura 4, una representacion consecutiva a la figura 3;Figure 4, a consecutive representation to Figure 3;

La figura 5, otra representacion consecutiva;Figure 5, another consecutive representation;

La figura 6, un diagrama para ilustrar la magnitud del par de giro en funcion del angulo de giro de un segmento de rotor; yFigure 6, a diagram to illustrate the magnitude of the torque as a function of the angle of rotation of a rotor segment; Y

La figura 7, un diagrama de desarrollo concerniente a las senales de los dos sensores cooperantes con el disco emisor del rotor en funcion de la rotacion del rotor.Figure 7, a development diagram concerning the signals of the two sensors cooperating with the rotor emitting disk as a function of rotor rotation.

Se representa y se describe primeramente con referencia a la figura 1 un rotor 1 con cuatro segmentos de rotor 2 angularmente dispuestos alrededor de un eje de rotor x y destinados a asociarse en un motor de reluctancia M de cuatro/seis.A rotor 1 with four rotor segments 2 angularly arranged around a rotor axis x and intended to be associated in a reluctance motor M of four / six is represented and described first with reference to FIG.

El rotor tetrapolar 1 puede asociarse a un estator no representado con detalle con seis bobinas 3 angularmente dispuestas alrededor del eje de rotacion x del rotor 1 (vease la figura 2).The tetrapolar rotor 1 can be associated with a stator not shown in detail with six coils 3 angularly arranged around the axis of rotation x of the rotor 1 (see Figure 2).

En el rotor 1 esta fijado solidariamente en rotacion un disco emisor cilmdrico hueco 4 dispuesto coaxialmente al eje x del rotor. En la pared del cilindro de este disco emisor 4 se han tallado sendos pares de salientes emisores 5 asociados a un segmento de rotor 2, formando cada saliente emisor 5 de un par 6, referido al eje de rotacion x, un angulo a de 15°. Los bordes opuestos de salientes emisores contiguos 5 de un par 6 forman igualmente un angulo p de 15°.In the rotor 1, a hollow cylindrical emitting disk 4 arranged coaxially to the x-axis of the rotor is fixed in rotation. Two pairs of emitting projections 5 associated with a rotor segment 2 have been carved on the cylinder wall of this emitting disk 4, each emitting projection 5 forming a pair 6, referred to the axis of rotation x, an angle at 15 ° . The opposite edges of contiguous emitting projections 5 of a pair 6 also form an angle p of 15 °.

La asociacion de los salientes emisores 5 a los segmentos de rotor 2 es unvoca. Asf, un saliente emisor 5 de un par 6 esta posicionado siempre en el centro del segmento del rotor asociado 2. El otro saliente emisor 5 del par 6 esta dispuesto, segun la direccion de giro del rotor 1, delante o detras del segmento de rotor 2 con un decalaje angular respecto del primer saliente emisor 5.The association of the emitting projections 5 with the rotor segments 2 is unique. Thus, an emitting projection 5 of a pair 6 is always positioned in the center of the associated rotor segment 2. The other emitting projection 5 of the pair 6 is arranged, according to the direction of rotation of the rotor 1, in front of or behind the rotor segment. 2 with an angular offset relative to the first emitting projection 5.

Para captar la situacion del rotor estan previstos unos sensores 8 que forman barreras de sensores 7 y que estan dispuestos en posicion estacionaria de tal manera que, en el curso del giro del rotor, los salientes emisores 5 del disco emisor 4 recorran estas barreras de sensores 7.To capture the situation of the rotor, sensors 8 are provided that form sensor barriers 7 and are arranged in a stationary position such that, in the course of the rotation of the rotor, the emitting projections 5 of the emitting disk 4 run through these sensor barriers 7.

Los sensores 8 o las barreras de sensores 7 estan posicionados, ademas, de modo que estos formen, referido al eje de rotacion x, un angulo y de aproximadamente 45°.The sensors 8 or the sensor barriers 7 are also positioned so that they form, with reference to the axis of rotation x, an angle of approximately 45 °.

Mediante la disposicion anteriormente descrita de los sensores 8 y la configuracion del disco emisor 4 se puede conseguir un reconocimiento unvoco de la situacion de los segmentos de rotor 2 en funcion de las bobinas 3, y esto para 24 impulsos por cada revolucion. En la figura 7 se representa un esquema de desarrollo correspondiente que se limita a las fases PH1 y PH3, estando registrados los angulos del rotor bajo 6. S1 muestra las senales de sensor de una primera barrera de sensores al recorrer los salientes emisores 5 y S2 muestra las senales de la segunda barrera de sensores, cada vez en funcion del angulo del rotor. Se puede apreciar que se ha conseguido un esquema de deteccion que proporciona cuatro resultados diferentes E. El valor de los resultados es digital, con lo que se pueden conseguir valores de resultado entre 0 y 3.By means of the above-described arrangement of the sensors 8 and the configuration of the emitter disk 4, a unique recognition of the location of the rotor segments 2 as a function of the coils 3 can be achieved, and this for 24 pulses for each revolution. A corresponding development scheme is shown in Figure 7, which is limited to phases PH1 and PH3, with the rotor angles being registered under 6. S1 shows the sensor signals of a first sensor barrier when passing the emitting projections 5 and S2 shows the signals of the second sensor barrier, each time depending on the angle of the rotor. It can be seen that a detection scheme has been achieved that provides four different results E. The value of the results is digital, with which result values between 0 and 3 can be achieved.

Si el resultado corresponde al valor 1, 2 o 3, se reconoce unvocamente la situacion del rotor en este ejemplo de configuracion del disco emisor 4. Por el contrario, si se obtiene un valor E de 0, se decide entonces la situacion momentanea del rotor despues de captar el siguiente valor que debe obtenerse.If the result corresponds to the value 1, 2 or 3, the situation of the rotor is uniquely recognized in this example of configuration of the emitting disk 4. On the contrary, if an E value of 0 is obtained, the momentary situation of the rotor is then decided after capturing the next value that must be obtained.

Los valores de resultado digitales se utilizan para activar las fases PH1 a PH3.The digital result values are used to activate phases PH1 to PH3.

Con ayuda de las figuras 2 a 5, referido a un segmento de rotor 2, se explica seguidamente la obtencion de la situacion del rotor y la activacion de las bobinas 3 o de las fases PH3 y PH1.With the aid of figures 2 to 5, referring to a rotor segment 2, the obtaining of the rotor situation and the activation of the coils 3 or of the phases PH3 and PH1 are explained below.

En la figura 2 el segmento de rotor 2 forma con la bobina siguiente 3 o la fase siguiente PH3 un angulo 6 de -37,5°. En esta posicion un saliente emisor 5 recorre la zona de la barrera de sensores 7 designada con S2. Por el contrario, la otra barrera de sensores 7 designada con S1 no emite ninguna senal en esta posicion. Como puede apreciarse en el esquema de desarrollo de la figura 7, se deriva de esto un valor de resultado E=2. Este valor de resultado provocaIn Figure 2, the rotor segment 2 forms an angle 6 of -37.5 ° with the next coil 3 or the next phase PH3. In this position, an emitting projection 5 travels through the area of the sensor barrier 7 designated with S2. In contrast, the other sensor barrier 7 designated with S1 does not emit any signals in this position. As can be seen in the development scheme of Figure 7, a result value E = 2 is derived from this. This result value causes

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la alimentacion de corriente a la fase PH3, es dedr, a la bobina 3, hacia la cual se mueve el segmento de rotor 2.The power supply to the PH3 phase is to the coil 3, towards which the rotor segment 2 moves.

El diagrama de corriente I se refiere a la absorcion de corriente total del motor M, pero siendo cada bobina alimentada individualmente con corriente. El aumento de la corriente total representado en la posicion angular -37,5° resulta de la activacion de la fase PH2 situada delante de la fase PH3 en la direccion de giro del rotor 1 y activada.The current diagram I refers to the total current absorption of the motor M, but each coil being individually supplied with current. The increase of the total current represented in the angular position -37.5 ° results from the activation of the PH2 phase located in front of the PH3 phase in the direction of rotation of the rotor 1 and activated.

En una posicion siguiente del rotor segun la figura 3, en la que esta formado un angulo 6 de -22,5°, no se emiten senales por la barrera de sensores S2 ni por la barrera de sensores S1, lo que tiene como consecuencia un valor de resultado E=0. En funcion del valor de resultado E=2 previamente obtenido se provoca con este valor de resultado E=0 un aumento de corriente de la fase PH3 previamente conectada. Preferiblemente, se efectua en este caso una duplicacion de la intensidad de corriente (vease el diafragma de la figura 7).In a following position of the rotor according to Figure 3, in which an angle 6 of -22.5 ° is formed, no signals are emitted by the sensor barrier S2 or by the sensor barrier S1, which results in a result value E = 0. Depending on the result value E = 2 previously obtained, with this result value E = 0, a current increase of the PH3 phase previously connected is caused. Preferably, a doubling of the current intensity is performed in this case (see the diaphragm of Figure 7).

En el curso del giro adicional del rotor en la direccion de la flecha r el rotor 1 alcanza una posicion en la que tanto la primera barrera de sensores Si como la segunda barrera de sensores S2 emiten senales al pasar por los salientes emisores 5. Esto se realiza en un intervalo angular de rotacion en el que el segmento de rotor 2 forma con la bobina 3 a ambos lados de una posicion de punto muerto un angulo 6 de 7,5°. Con el comienzo de este intervalo en 6 =-7,5° segun la figura 4 se efectua, al captar el valor de resultado E=3, una conexion de la fase PHi dispuesta detras de la fase ya conectada PH3 en la direccion de giro r del rotor 1, con lo que se alcanza un solapamiento de fases. De este modo, se puentea una disminucion cntica del par en la zona de superposicion del segmento de rotor 2 y la bobina asociada 3 de la fase PH3, lo que garantiza una marcha del rotor 1 uniforme y exenta de tirones incluso a bajos numeros de revoluciones.In the course of the additional rotation of the rotor in the direction of the arrow r the rotor 1 reaches a position in which both the first sensor barrier Si and the second sensor barrier S2 emit signals when passing through the emitting projections 5. This is it performs at an angular range of rotation in which the rotor segment 2 forms with the coil 3 on both sides of a neutral position an angle 6 of 7.5 °. With the beginning of this interval at 6 = -7.5 ° according to figure 4, when the result value E = 3 is acquired, a connection of the PHi phase arranged behind the already connected phase PH3 in the direction of rotation r of rotor 1, whereby phase overlap is achieved. In this way, a significant decrease of the torque is bridged in the overlapping zone of the rotor segment 2 and the associated coil 3 of the PH3 phase, which guarantees a uniform rotor run 1 free of pulls even at low revs. .

Como puede apreciarse en el diagrama de corriente de la figura 7, en este intervalo de rotacion se triplica la absorcion de corriente total.As can be seen in the current diagram of Figure 7, in this rotation interval the total current absorption triples.

El solapamiento de fases conseguido esta limitado temporalmente de tal manera que aun antes de alcanzar la posicion 0° se desconecta la fase PH3 y, por tanto, se repone nuevamente la absorcion de corriente total al valor sencillo, ya que se desconecta la alimentacion de corriente a la fase PH3 y se presenta seguidamente tan solo la alimentacion sencilla de corriente a la fase PH1. El control de tiempo se vigila preferiblemente por medio de un microcontrolador. Actua primeramente tan solo la bobina o fase siguiente en la direccion de rotacion r (aqm la fase PH1). "The overlapping of phases achieved is temporarily limited in such a way that even before reaching the 0 ° position phase PH3 is disconnected and, therefore, the total current absorption is reset again to the single value, since the current supply is disconnected to the PH3 phase and only the simple power supply to the PH1 phase is presented below. The time control is preferably monitored by means of a microcontroller. Actually only the next coil or phase in the direction of rotation r (here phase PH1). "

Despues de sobrepasar la posicion 0° entre el segmento de rotor 2 y la bobina de estator asociada 3 los salientes emisores 5 abandonan las barreras de sensores S2 y S1 con un angulo 6 de 7,5°. En funcion del valor de resultado E=3 previamente obtenido se induce un primer aumento de corriente de la fase PH1 cuando se capta el valor de resultado E=0 ahora existente. A continuacion, se efectua el mismo esquema de desarrollo que se ha descrito, pero ahora referido a la fase PH1 y a la fase PH2 dispuesta detras de ella.After exceeding the 0 ° position between the rotor segment 2 and the associated stator coil 3, the emitting projections 5 leave the sensor barriers S2 and S1 at an angle 6 of 7.5 °. Depending on the result value E = 3 previously obtained, a first current increase of the PH1 phase is induced when the now existing result value E = 0 is captured. Next, the same development scheme as described is carried out, but now referred to the PH1 phase and the PH2 phase arranged behind it.

El diagrama de la figura 6 muestra las curvas de par en funcion del angulo de rotacion 6 al excitarse una primera fase PH3 y al producirse una situacion adicional subsiguiente de la fase PH1. Se puede apreciar que las curvas de par ascienden primero con mucha pendiente y descienden hasta una orientacion plana despues de sobrepasar un maximo, no alcanzando el par un valor cntico proximo a 0 en ningun intervalo angular por solapamiento de fases, sino que, por el contrario, se logra por adicion de pares una homogeneizacion aproximada del par.The diagram in Figure 6 shows the torque curves as a function of the rotation angle 6 when a first phase PH3 is excited and a subsequent additional situation of the phase PH1 occurs. It can be seen that the torque curves rise first with a lot of slope and descend to a flat orientation after exceeding a maximum, the pair not reaching a quantum value close to 0 at any angular interval due to phase overlap, but, on the contrary , an approximate homogenization of the pair is achieved by adding pairs.

Como consecuencia del procedimiento anteriormente descrito segun la invencion se orilla el peligro de una marcha no uniforme del rotor 1 y, ademas, de incluso una situacion de parada del mismo. Asimismo, mediante el solapamiento de fases y la regulacion de corriente dependiente de la situacion del rotor se contrarresta una sobreelevacion del numero de revoluciones del rotor 1.As a consequence of the procedure described above according to the invention, the danger of an uneven running of the rotor 1 and, in addition, of even a stopping situation thereof. Also, by overlapping phases and regulating current dependent on the rotor situation, an over-rise in the number of revolutions of the rotor 1 is counteracted.

Claims (10)

55 1010 15fifteen 20twenty 2525 REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para controlar un motor de reluctancia con un rotor (1) y un estator, en el que el rotor (1) presenta una pluralidad de segmentos de rotor (2) y el estator tiene un numero de bobinas (3) dependiente de la misma, tal como concretamente seis bobinas (3) en el caso de cuatro segmentos de rotor (2), y con un dispositivo de control que aplica una tension a una bobina (3) de una respectiva fase (PH1 a PH3) del estator, caracterizado por que en un instante en el que esta ya excitada una primera bobina (3), concretamente al moverse un segmento de rotor (2) con respecto a la bobina (3), se excita ya adicionalmente la segunda bobina (3) siguiente en la direccion de giro (r) del rotor (1).1. Procedure for controlling a reluctance motor with a rotor (1) and a stator, in which the rotor (1) has a plurality of rotor segments (2) and the stator has a number of coils (3) dependent on the same, as specifically six coils (3) in the case of four rotor segments (2), and with a control device that applies a voltage to a coil (3) of a respective phase (PH1 to PH3) of the stator , characterized in that at a time when a first coil (3) is already excited, specifically when moving a rotor segment (2) with respect to the coil (3), the next second coil (3) is already additionally excited in the direction of rotation (r) of the rotor (1). 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por un aumento de corriente en una segunda bobina (3) excitada adicionalmente a la primera bobina (3).2. Method according to claim 1, characterized by an increase in current in a second coil (3) additionally excited to the first coil (3). 3. Procedimiento segun la reivindicacion 2, caracterizado por que se aumenta la corriente durante un espacio de tiempo prefijado.3. Method according to claim 2, characterized in that the current is increased during a predetermined period of time. 4. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que se limita en cuanto a su magnitud una corriente de conexion producida al conectar el motor de reluctancia (M).Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a connection current produced when connecting the reluctance motor (M) is limited in its magnitude. 5. Procedimiento segun la reivindicacion 4, caracterizado por que se efectua la limitacion por medio de resistencias antepuestas (11).5. Method according to claim 4, characterized in that the limitation is effected by means of resistors (11). 6. Procedimiento segun la reivindicacion 5, caracterizado por que se carga un condensador a traves de las resistencias antepuestas (11) y se puentean las resistencias (11) despues del arranque del motor de reluctancia (M).Method according to claim 5, characterized in that a capacitor is charged through the above resistors (11) and the resistors (11) are bridged after starting the reluctance motor (M). 7. Procedimiento segun la reivindicacion 6, caracterizado por que el condensador es un condensador electrolftico (10).7. Method according to claim 6, characterized in that the capacitor is an electrolytic capacitor (10). 8. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que el puenteo se realiza por medio de un interruptor (13).Method according to any one of claims 6 or 7, characterized in that the bridging is carried out by means of a switch (13). 9. Procedimiento segun la reivindicacion 8, caracterizado por que el interruptor (13) es un semiconductor o un rele (14).9. Method according to claim 8, characterized in that the switch (13) is a semiconductor or a relay (14). 10. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por que se realiza el puenteo unicamente cuando esta cargado el condensador.10. Method according to any of claims 6 to 9, characterized in that the bridging is performed only when the capacitor is charged.
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