ES2694030T3

ES2694030T3 - Circuito de corrección del factor de potencia para equipo de aire acondicionado

Info

Publication number: ES2694030T3
Application number: ES09001897.9T
Authority: ES
Inventors: Yasuo Notohara; Tsunehiro Endo; Takahiro Suzuki; Atsushi Okuyama; Kenji Tamura
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2009-02-11
Publication date: 2018-12-17
Anticipated expiration: 2029-02-11
Also published as: EP2096742B1; KR101129100B1; JP2009207282A; JP4500857B2; KR20090093820A; CN101521469B; CN102801316A; CN102801316B; CN101521469A; EP2096742A1

Abstract

Un circuito de suministro de potencia que comprende: un circuito rectificador (2) y un circuito de suavización (4), los cuales se han configurado para convertir un suministro de potencia de CA (1) en corriente continua; un circuito troceador (3) elevador de la tensión, que está constituido por un elemento de conmutación (31), el cual se ha configurado para llevar a cabo una operación de conmutación basándose en una señal de relación de trabajo (5a), así como una inductancia (32) y diodos (33; 21, 22); una unidad controladora (5), que está constituida por un circuito detector de corriente de suministro de potencia, para detectar la corriente de entrada que fluye desde el suministro de potencia de CA (1) mediante el uso de una resistencia disyuntora (52) y un circuito amplificador (52), y, con ello, suministrar como salida un valor de corriente de entrada (5b), un circuito detector de tensión de CC, para detectar la tensión terminal del circuito de suavización (4) y, con ello, suministrar como salida un valor de tensión de CC (5c), unos medios procesadores (50), destinados a tratar una señal de relación de trabajo (5a) para controlar el elemento de conmutación (31) de acuerdo con el valor de corriente de entrada (5b) y con el valor de tensión de CC (5c), y un circuito excitador, destinado a amplificar la señal de relación de trabajo (5c) y, con ello, accionar el elemento de conmutación (31), de tal manera que dicha unidad controladora (5) se ha configurado adicionalmente para producir un segundo coeficiente a partir de dicho valor de corriente de entrada (5b), y un primer coeficiente preestablecido, a fin de obtener un producto entre dicho segundo coeficiente y dicho valor de corriente de entrada (5b), y, con ello, producir dicha señal de relación de trabajo (5a) para regular el funcionamiento de dicho elemento de conmutación (31), al menos, basándose en este producto; el cual comprende, adicionalmente: una unidad de producción de estado de carga, que se ha configurado para producir información sobre el estado de la carga, que indica el estado de una carga (6) que está conectada con dicho circuito de suavización (4); y una unidad de corrección de coeficiente, que se ha configurado para corregir dicho primer coeficiente mediante el uso de dicha información sobre el estado de la carga, caracterizado por que dicha unidad de corrección de coeficiente se ha configurado, de manera adicional, para corregir dicho primer coeficiente como sigue: una primera configuración, que se ha configurado de manera que no corrige dicho primer coeficiente, una segunda configuración, destinada a corregir dicho primer coeficiente mediante el uso de dicha tensión de CC, de tal modo que dicha configuración se ha seleccionado de acuerdo con dicha tensión de CC; y por que, cuando dicho valor de tensión de CC es más elevado que un valor predeterminado, o es inferior a otro valor predeterminado, se selecciona dicha segunda configuración y se corrige dicho primer coeficiente.

Description

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DESCRIPCION

Circuito de correccion del factor de potencia para equipo de aire acondicionado ANTECEDENTES DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a un circuito de suministro de potencia que tiene capacidades de correccion del factor de potencia y de supresion de corriente de altos harmonicos, as! como a un aire acondicionado que aplica el mismo en el.

Se conoce por el documento JP-01-114372 A un circuito de suministro de potencia segun se describe en la parte de preambulo de la reivindicacion de patente 1.

Se utilizan de forma generalizada circuitos de suministro de potencia que llevan a cabo la correccion del factor de potencia o la supresion de corriente de harmonicos de la fuente de potencia de CA [corriente alterna -“AC (alternating current)”-]. Entre estos, un circuito de suministro de potencia que aplica en el un circuito troceador elevador de la tension, el cual esta constituido por una reactancia, elementos de conmutacion y diodos, se utiliza como circuito de suministro de potencia para un aparato controlador inversor (esto es, un aire acondicionado inversor, etc.), que no necesita regeneracion de vuelta al suministro de potencia, debido a la simplicidad en la construccion del circuito y en la estructura para el control del mismo.

Se han realizado un gran numero de informes sobre algun metodo para la correccion del factor de potencia o algun metodo para la supresion de la corriente de harmonicos, que aplique en el el circuito troceador elevador de la tension. Entre estos, el documento JP-01-114372 describe en el un metodo para controlar la forma de onda de una corriente de entrada de un suministro de potencia de manera que sea una forma senoidal, mediante el uso unicamente de un valor instantaneo de corriente de suministro de potencia y una ganancia proporcional, sin detectar una forma de onda de instruccion de corriente de onda senoidal ni una fase de un suministro de corriente, como referencia (en lo que sigue de esta memoria, este se denominada el «metodo basico»). Este documento describe, de manera adicional, un circuito de suministro de potencia que comprende un circuito rectificador 0235-67310EP-CM/Kf y un circuito de suavizacion, los cuales se han configurado para convertir un suministro de potencia de CA en corriente continua; un circuito troceador elevador de la tension, el cual esta constituido por un elemento de conmutacion, que se ha configurado para llevar a cabo una operacion de conmutacion sobre la base de una senal de relacion de trabajo, as! como una inductancia y diodos; una unidad controladora, que se ha constituido con un circuito detector de corriente de suministro de potencia, destinado a detectar corriente de entrada que fluye desde el suministro de potencia de CA, mediante el uso de una resistencia disyuntora y un circuito amplificador, y de modo que, con ello, suministra como salida un valor de corriente de entrada, un circuito detector de tension de CC [corriente continua -“DC (direct current)”-], destinado a detectar la tension terminal del circuito de suavizacion y, con ello, suministrar como salida un valor de tension de CC, unos medios procesadores para procesar una senal de relacion de trabajo para controlar el elemento de conmutacion de acuerdo con el valor de corriente de entrada y el valor de tension de CC, y un circuito de excitacion, destinado a amplificar la senal de relacion de trabajo y, con ello, accionar el elemento de conmutacion, de tal manera que dicha unidad controladora se ha configurado, adicionalmente, para producir un segundo coeficiente a partir de dicha informacion de corriente de entrada y de un primer coeficiente preestablecido, a fin de obtener un producto entre dicho segundo coeficiente y dicha informacion de corriente de entrada, y, con ello, producir dicha senal de relacion de trabajo para regular el funcionamiento de dicho elemento de conmutacion, al menos basandose en este producto; que comprende adicionalmente: una unidad de produccion de estado de carga, la cual se ha configurado para producir informacion de estado de carga que indica un estado de la carga, que esta conectada con dicho circuito de suavizacion; y una unidad de correccion de coeficiente, que se ha configurado para corregir dicho primer coeficiente mediante el uso de dicha informacion de estado de carga. Asimismo, se describe en el documento JP-2796340 A el contenido que aplica la tecnologla antes mencionada.

El documento JP-2796340 A propone en el, para el proposito de conseguir una alta eficiencia del circuito troceador elevador de la tension, un metodo de control de estabilizacion de la relacion de elevacion de la tension, para detener una operacion de conmutacion en las proximidades de un pico de corriente de entrada (esto es, un metodo de conmutacion parcial).

El documento JP-01-114372 A anteriormente mencionado se ha descrito sobre la base de que la operacion de conmutacion se lleva a cabo en todas las regiones o zonas de un ciclo o periodo de suministro de potencia (un metodo de conmutacion de zona completa), pero, con este metodo de conmutacion de area completa, las perdidas de conmutacion aumentan y se reduce la eficiencia del circuito. Se consigue, pues, con el metodo de control de estabilizacion de la relacion de elevacion de tension del documento JP-2796340 A, una reduccion de las perdidas de conmutacion, al aplicar el metodo de conmutacion parcial para detener la operacion de conmutacion en las proximidades del pico de la corriente de suministro de potencia, de conformidad con los principios sustentadores del metodo basico antes mencionado (esto es, sin detectar la forma de onda de instruccion de corriente de onda senoidal ni la fase del suministro de potencia, como referencia).

Tambien, la invencion descrita en el documento JP-2796340 A se refiere al metodo para llevar a cabo una

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conmutacion parcial sin tener que detectar como referenda la forma de onda de instruccion de corriente de onda senoidal ni la fase del suministro de potencia; es decir, que se trata de un metodo de control superior; pero, como la relacion de elevacion de tension de la misma se establece de manera que sea constante, la tension de CC viene a cambiar dependiendo de la tension del suministro de potencia y de la carga, que estan conectados con el circuito de suministro de potencia.

En la presente memoria, se propone un ejemplo de control de la tension de CC en el circuito de suministro de potencia aplicando el circuito troceador de elevacion de tension, en cualquiera de los siguientes Documentos de Patente: JP-2003-289696 A, JP-2000-350442 A, JP-09-149690 A, JP-2003-189689 A y JP-2001-231262 A, y en otros mas; sin embargo, estos se refieren al metodo de uso del metodo de conmutacion de area completa; por lo tanto, no se hace consideracion alguna de la compatibilidad entre la reduccion de las perdidas de conmutacion y un control estable de la corriente de CC.

BREVE COMPENDIO DE LA INVENCION

El cambio de la tension de CC antes mencionado es un fenomeno necesario y esencial para hacer posible la conmutacion parcial, y constituye la base caracterizadora (o una ventaja) del presente metodo; sin embargo, en el caso de que la tension de suministro de potencia o la carga cambie de forma importante, entonces tambien la tension de CC cambia en gran medida, y existe la posibilidad de que el funcionamiento del sistema aplicando en el el presente metodo (es decir, el circuito de suministro de potencia) no pueda ser mantenido. Por ejemplo, cuando se aplica en un aparato de accionamiento destinado a accionar el compresor de un aire acondicionado inversor, y si el accionamiento del motor es detenido una vez, entonces el sistema es detenido durante un cierto periodo de tiempo con el fin de equilibrar la carga del compresor, y esto trae consigo la posibilidad de que la capacidad en cuanto a aire acondicionado se vea disminuida.

Es un proposito de la presente invencion alcanzar la compatibilidad entre la reduccion de las perdidas de conmutacion en la operacion de conmutacion parcial (es decir, una alta eficiencia) y un control estable de la tension de CC (esto es, un control estable del sistema que se aplica con ella).

De acuerdo con la presente invencion, el proposito antes mencionado se lleva a cabo con un circuito de suministro de potencia que comprende las caracterlsticas de la reivindicacion de patente 1.

Las reivindicaciones dependientes estan dirigidas a caracterlsticas de realizaciones preferidas de la invencion.

De acuerdo con la presente invencion, es posible suprimir la fluctuacion (esto es, la sobretension, la disminucion de la tension) incluso si la tension de suministro de potencia y/o el estado de la carga se cambia/n, y con ello se consigue la compatibilidad entre la alta eficiencia y el control estable del sistema que se aplica con esta.

Tambien, si se fabrica un sustrato de controlador (esto es, un IC [circuito integrado -“Integrated Circuit”-] o modulo hlbrido) aplicando a este la presente invencion, el circuito de suministro de potencia se hace simple por lo que respecta al control del mismo y, por tanto, favorece la aplicacion del circuito de suministro de potencia en productos, lo que hace posible un factor de potencia alto o la supresion de la corriente de harmonicos.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Estos y otros propositos, caracterlsticas y ventajas de la presente invencion se haran mas facilmente evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada, cuando se toma en combinacion con los dibujos que se acompanan, en los cuales:

La Figura 1 es una vista que muestra la estructura completa de un circuito de suministro de potencia de

acuerdo con una realizacion de la presente invencion (la realizacion 1);

La Figura 2 es un diagrama de bloques de control que muestra el circuito de suministro de potencia de

acuerdo con la realizacion de la presente invencion (la realizacion 1);

La Figura 3 es una vista que muestra el funcionamiento del circuito de suministro de potencia de acuerdo con la realizacion de la presente invencion (la realizacion 1);

La Figura 4 es una vista que muestra el funcionamiento del circuito de suministro de potencia de acuerdo con la realizacion de la presente invencion (la realizacion 1);

La Figura 5 es una vista que muestra un ejemplo del modo como aplicar un circuito controlador del circuito de suministro de potencia, de acuerdo con la realizacion de la presente invencion (la realizacion 1);

La Figura 6 es un diagrama de bloques de control que muestra el circuito de suministro de potencia de acuerdo con otra realizacion de la presente invencion (la realizacion 2);

La Figura 7 es una vista que muestra el funcionamiento del circuito de suministro de potencia de acuerdo con la realizacion de la presente invencion (la realizacion 2);

La Figura 8 es una vista que muestra el funcionamiento del circuito de suministro de potencia de acuerdo con la realizacion de la presente invencion (la realizacion 2);

La Figura 9 es una vista que muestra la estructura completa de un aparato de accionamiento de motor de acuerdo con otra realizacion de la presente invencion (la realizacion 3);

La Figura 10 es un diagrama de bloques de control que muestra el aparato de accionamiento de motor de

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acuerdo con la realizacion de la presente invencion (la realizacion 3);

La Figura 11 es una vista que muestra el funcionamiento del aparato de accionamiento de motor de acuerdo con la realizacion de la presente invencion (la realizacion 3);

La Figura 12 es una vista que muestra el funcionamiento del aparato de accionamiento de motor de acuerdo con la realizacion de la presente invencion (la realizacion 3);

Las Figuras 13A y 13B son vistas que muestran el funcionamiento del aparato de accionamiento de motor, de acuerdo con la realizacion de la presente invencion (la realizacion 3);

Las Figuras 14A y 14B son vistas que muestran el funcionamiento del aparato de accionamiento de motor de acuerdo con la realizacion de la presente invencion (la realizacion 3);

La Figura 15 es una vista que muestra un ejemplo del modo como aplicar un circuito controlador del aparato de accionamiento de motor, de acuerdo con la realizacion de la presente invencion (la realizacion 3);

La Figura 16 es una vista en perspectiva que muestra un ejemplo de un aire acondicionado inversor de acuerdo con otra realizacion de la presente invencion (la realizacion 4); y

La Figura 17 es una vista que muestra el funcionamiento del aire acondicionado inversor de acuerdo con la realizacion de la presente invencion (la realizacion 4).

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS

En lo que sigue de esta memoria, se explicaran de forma exhaustiva realizaciones de acuerdo con la presente invencion, haciendo referencia a los dibujos que se acompanan.

Se proporcionara una explicacion de una primera realizacion de la presente invencion, haciendo referencia a las Figuras 1 a 5. La Figura 1 es una vista que muestra la estructura completa del circuito de suministro de potencia de acuerdo con la presente realizacion, la Figura 2 es una vista de bloques de control que muestra el contenido de control, las Figuras 3 y 4 son vistas para explicar el funcionamiento de la presente realizacion, y la Figura 5 es una vista en perspectiva que muestra un ejemplo del modo como aplicar el circuito de suministro de potencia mostrado en la Figura 1 de esta memoria.

Se dara una explicacion acerca de las estructuras y operaciones realizadas por un circuito de suministro de potencia, haciendo referencia a la Figura 1. El presente circuito de suministro de potencia comprende un circuito rectificador 2, el cual esta conectado con una fuente de tension de CA [corriente alterna -“AC (alternating current)”-] 1, un circuito troceador 3 elevador de la tension, un condensador de suavizacion 4 y un circuito controlador 5, y mediante este se suministra una potencia de CC [corriente continua -“DC (direct current)”-], la cual esta conectada entre los terminales de salida del condensador de suavizacion 4 antes mencionado.

El circuito troceador 3 elevador de la tension antes mencionado esta constituido por una reactancia 32, un elemento de conmutacion 31 para cortocircuitar la fuente de tension de CA a traves de la reactancia 32 antes mencionada, y un diodo 33 para suministrar tension terminal del elemento de conmutacion 31 al condensador de suavizacion 4 antes mencionado; esto es, se trata de un circuito para incrementar la tension de CC mediante el uso de una operacion de conmutacion del elemento de conmutacion 31 y un efecto de almacenamiento de energla por medio de la reactancia 32 antes mencionada. Aqul, al elemento de conmutacion 31 se le aplica un elemento del tipo de autoextincion, tal como un IGBT [transistor bipolar de puerta aislada -“Insulated-Gate Bipolar Transistor”-] o un transistor, etc., y este es excitado de acuerdo con una senal de excitacion 51a procedente del circuito controlador 5 antes mencionado.

El circuito controlador 5 antes mencionado esta constituido por un circuito detector de corriente de suministro de potencia, destinado a detectar la corriente de entrada que fluye desde la fuente de tension de CA 1 mediante el uso de una resistencia disyuntora 53 y un circuito amplificador 52, y, con ello, suministrar como salida un valor de corriente de entrada 5b, un circuito detector de tension de CC, destinado a detectar tension de CC, esto es, la tension de terminal del condensador de suavizacion 4 y, con ello, suministrar como salida un valor de tension de CC 5c, unos medios de procesador 50, destinados a tratar una senal de relacion de trabajo 5a para el control del elemento de conmutacion 31 de acuerdo con el valor de corriente de entrada 5b y el valor de tension de CC 5c antes mencionados, y un circuito de excitacion 51, destinado a amplificar la relacion de trabajo 5a y, con ello, accionar el elemento de conmutacion 31 antes mencionado. Aqul, los detalles del circuito detector de tension de CC no se han mostrado en la figura, pero pueden ser alcanzados por medio de una construccion de circuito simple que aplica en ella un circuito divisor de potencial, al hacer uso de resistencias en la misma.

Los medios de procesador 50 aplican en ellos un elemento de tratamiento semiconductor, tal como, por ejemplo, de forma representativa, una microcomputadora de un solo chip (que se denomina, en lo que sigue de esta memoria, «microcomputadora»), en el que el valor de corriente de entrada 5b y el valor de tension de CC 5c antes mencionados son convertidos en valores digitales de los mismos utilizando un convertidor de A/C, que esta incorporado dentro de la microcomputadora, para ser tratados en el. La senal de relacion de trabajo 5a anteriormente mencionada se suministra como salida en la forma de una senal de impulso de PWM [modulation por anchura de impulsos -“Pulse-Width Modulation”-] mediante el uso de un temporizador de PWM, que se construye en la microcomputadora.

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Se proporcionara aqul una explicacion acerca del tratamiento digital con el uso de la microcomputadora, en la presente realizacion, pero es tambien posible obtener un efecto similar haciendo uso de medios de tratamiento que aplican en ellos circuitos operativos analogicos u otros similares, tales como transistores y/o amplificadores operacionales y/o comparadores, por ejemplo.

A continuacion, se proporcionara una explicacion acerca del contenido del tratamiento llevado a cabo en los medios de tratamiento 50 antes mencionados, haciendo referencia a la Figura 2. En la presente explicacion, se hara mencion de una parte en la que la senal de relacion de trabajo 5a antes mencionada se calcula haciendo uso del valor de corriente de entrada 5b y del valor de tension de CC 5a antes mencionados. Se omitira en esta memoria la parte en que la senal de impulso de PWM es producida a partir de la senal de relacion de trabajo 5a calculada mediante el uso del temporizador de PWM, puesto que es una funcion de la microcomputadora.

La vista de bloques de control mostrada en la Figura 2 esta constituida con una parte de control 50A de estabilizacion de relacion de elevacion de la tension, relativa a la tecnica convencional, y una parte correctora 50B de relacion de elevacion de la tension, de acuerdo con la presente invencion.

La parte de control 50A de estabilizacion de relacion de elevacion de la tension esta constituida segun un metodo basico para controlar la forma de onda de una corriente de entrada de manera que este sincronizada con una forma de onda senoidal de la tension de suministro de potencia, haciendo uso del producto entre un valor instantaneo (un valor absoluto) de la corriente de entrada «|is|» y una ganancia proporcional «Kp», pero sin que se detecte una instruccion de corriente de forma de onda senoidal a la que se haga referencia y/o una fase del suministro de potencia, as! como un metodo de control de estabilizacion de la relacion de elevacion de la tension, para detener la operacion de conmutacion en las proximidades de un pico de la corriente de entrada, a fin de reducir las perdidas de conmutacion.

Se dara aqul, brevemente, una explicacion acerca del metodo basico y del metodo de control de estabilizacion de la relacion de elevacion de la tension.

Si la senal de relacion de trabajo (esto es, la relacion del tiempo ACTIVADO (“ON”)) «d» para el elemento de conmutacion 31 del circuito troceador 3 elevador de la tension mostrado en la Figura 1, viene dada como se muestra en la siguiente ecuacion (1), entonces la corriente de entrada «is» se proporciona por la ecuacion (2) que sigue. (Se omitiran los detalles de su obtencion.) Como resulta evidente de la ecuacion (2), la corriente de entrada «is» viene a ser una forma de onda senoidal sincronizada con la tension «Vs» de la potencia, sin la forma de onda de referencia, tal como la forma de onda de suministro de potencia, etc. Esto es un principio del metodo basico.

d = 1 - Kp ■ | is | ..... (Ecuacion 1)

donde «1»: relacion de trabajo del 100%; «Kp»: ganancia de control de corriente; e «is»: corriente de entrada (valor instantaneo), respectivamente.

is =

Vs • senojt Kv-Ed

imagen1

(Ecuacion 2)

donde «Vs»: un valor eficaz de la tension de suministro de potencia; «Ed»: tension de CC; y «m»: frecuencia del angulo electrico, respectivamente.

Con el metodo basico, es posible controlar la tension de CC «Ed», al determinar la ganancia proporcional «Kp» antes mencionada a partir de la diferencia de tensiones de CC.

Aqul, dando otra forma a la ecuacion (2), esta se convierte en lo que sigue:

imagen2

imagen3

Vs - senoit ~~Ed

(Ecuacion 3)

Esta ecuacion (3) indica la relacion instantanea de elevacion de la tension.

Aqul, cuando se considera la relacion «a» de elevacion de la tension sobre la base del valor eficaz de la misma, esta se convierte en lo que sigue:

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is

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a ■ Is

(Ecuacion 4)

donde «Is»: corriente de entrada (valor eficaz).

Si se controla «Kp ■ | is |» de manera que sea constante, entonces es posible controlar la tension manera que sea «a» veces mas grande que la tension «Vs» de suministro de potencia.

Basandose en el metodo mencionado anteriormente, si se da la senal «d» de relacion de trabajo siguiente, esta se convierte en lo que sigue:

de CC «Ed» de

por la ecuacion

d = 1 - Kp ■ | is | Kp = 1/a ■ Is ...... (Ecuacion 5)

La senal «d» de relacion de trabajo se convierte en el 0% cuando la corriente de entrada «|is|» supera «a ■ Is» y, entonces, se detiene la operacion de conmutacion. Con esto, la corriente de entrada da como resultado una forma de onda tal, que el dispositivo troceador no puede funcionar en las proximidades del pico de la tension de suministro de potencia (esto es, en la region en la que la corriente de entrada supera «a ■ Is») y, entonces, es posible conseguir una reduccion de las perdidas de conmutacion. Este es el principio del control de estabilizacion de la relacion de elevacion de la tension.

Cuando se lleva a cabo el control como se ha mencionado en lo anterior, es posible llevar la forma de onda de la corriente de entrada a una forma de onda senoidal sincronizada con la tension de suministro de potencia, unicamente utilizando el valor instantaneo de la corriente de entrada y la ganancia proporcional, sin tener que detectar la forma de onda de la instruccion de corriente de forma de onda senoidal como referencia, ni la fase del suministro de potencia, y se hace posible, con ello, detener la operacion de conmutacion en las proximidades del valor de pico de la corriente de entrada (esto es, la operacion de conmutacion parcial).

Las ecuaciones mencionadas en lo anterior son como se ha mostrado por el numero de referencia 50A en la Figura 2, si se las muestra en la forma del diagrama de bloques que aparece en la misma. Aqul, si bien el valor eficaz «Is» de la corriente de entrada se calcula a partir del valor de la corriente de entrada «b» haciendo uso de unos medios de filtro 500, puede calcularse, sin embargo, a partir de un valor promediado o de un valor eficaz, a fin de realizar el control con ese valor. Tambien, como se utiliza la relacion «a» de elevacion de la tension como valor, esta se determina por adelantado.

Tambien, a la hora del calculo de la senal de relacion de trabajo «d» en el presente diagrama de bloques, tal como se muestra por la ecuacion (1) y por la ecuacion (5), esta se calcula restando el producto entre el valor instantaneo de la corriente de entrada (valor absoluto) «|is|» y la ganancia proporcional «Kp», de la relacion de trabajo maxima «1 (= 100%), pero, en un ajuste real en el temporizador de PWM, no hay necesidad de restar el producto entre el valor instantaneo de la corriente de entrada (valor absoluto) «|is|» y la ganancia proporcional «Kp», de la relacion de trabajo maxima «1», si esta se ajusta considerando que el valor de la misma es la relacion de tiempo DESACTIVADO (“OFF”).

La parte correctora 50B de la relacion de elevacion de la tension es de una construccion tal, que calcula un valor de correccion de la relacion «a» de elevacion de la tension, a partir de la diferencia entre un valor llmite «Edumit», que se determina por adelantado, y el valor de corriente de CC «5c» detectado, mediante el uso de un compensador de proporcion / integration 501, y, con ello, lleva a cabo la correccion sobre la relacion «a» de elevacion de la tension.

Aqul, con la presente realization, puesto que el objetivo es evitar que el funcionamiento se detenga cuando la tension de CC supera un valor de protection contra sobretension como consecuencia de la fluctuation en la tension de suministro de potencia y en la carga, el valor llmite «EdLim1» se determina de manera que sea un valor inferior al valor de proteccion contra sobretension del circuito de suministro de potencia. Asimismo, se determina un limitador 503 de tal manera que se inicie el funcionamiento corregido para la relacion «a» de elevacion de la tension (es decir, un funcionamiento en la direction de rebajar la relacion de elevacion de la tension) unicamente cuando el valor de tension de CC supera el valor llmite «Edum1».

Como se ha mencionado anteriormente, la presente realizacion se consigue combinando la parte controladora 50A de estabilizacion de la relacion de elevacion de la tension, que esta en relacion con la tecnica convencional, y la parte correctora 50B de la relacion de elevacion de la tension de acuerdo con la presente invention.

Se mencionaran los resultados y efectos de la presente realizacion haciendo referencia a las vistas que se muestran en las Figuras 3 y 4, destinadas a ilustrar los resultados de la misma. Sin embargo, en la presente memoria, a los efectos de explication y simplification de los dibujos, se ha mostrado que el cambio en cada valor tiene una

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respuesta ideal. En realidad, existen influencias espurias debidas al retraso en el control, etc., por lo que no tiene las mismas caracterlsticas que se han mostrado en las presentes figuras. Asimismo, estas caracterlsticas difieren dependiendo del ajuste de la ganancia de control del compensador de proporcion / integracion.

La Figura 3 es un grafico destinado a mostrar el funcionamiento en el caso de que la tension «Vs» de suministro de potencia fluctue o cambie de forma importante en los instantes «t1» y «t2», de manera que muestra el tiempo en el eje horizontal, y la relacion «a» de elevacion de la tension, la tension de CC «Ed» y la tension «Vs» de suministro de potencia en el eje vertical de la misma.

Aqul, se muestran la relacion «a» de elevacion de la tension y la tension de CC «Ed», combinando una con otra las operaciones en el caso la tecnica convencional (unicamente la parte controladora 50A de estabilizacion de la relacion de elevacion de la tension) (mostrada en una llnea discontinua), y tambien en el caso de la presente invencion.

Cuando la tension «Vs» de la fuente de potencia aumenta abruptamente en el tiempo «t1», de acuerdo con la tecnica convencional, debido a que la relacion «a» de elevacion de la tension es fija, entonces la tension de CC «Ed» supera un valor de sobretension establecido «EdMAx», y se inicia entonces la proteccion contra sobretension, de tal manera que la operacion de conmutacion se detiene (esto es, la tension de CC se reduce abruptamente).

Contrariamente a esto, de acuerdo con la presente invencion, cuando la tension de CC supera el valor llmite «Edumi», se lleva a cabo la correccion en la relacion «a» de elevacion de la tension, de tal modo que la tension de CC se mantiene en el valor llmite «Edumi». Con esto, es posible impedir que se inicie la proteccion contra sobretension y, con ello, mantener el funcionamiento del sistema. Y, cuando la tension «Vs» de suministro de potencia regresa a un valor normal en el tiempo «t2», la correccion de la relacion «a» de elevacion de la tension tambien retorna a un valor normal (esto es, un valor de ajuste) y, con ello, se mantiene una tension de CC normal.

La Figura 4 es un grafico para mostrar el funcionamiento en el caso de que la tension «Vs» de suministro de potencia cambie ampliamente en los instantes «t1» y «t2», de manera que se muestra el tiempo en el eje horizontal y la relacion «a» de elevacion de la tension, la tension de CC «Ed» y la carga «L» en el eje vertical de la misma.

Aqul, se muestran tambien la relacion «a» de elevacion de la tension y la tension de CC «Ed», de forma similar a lo mostrado en la Figura 3, y se combinan entre si el funcionamiento en el caso de la tecnica convencional (unicamente la parte controladora 50A de estabilizacion de la relacion de elevacion de la tension) (mostrada por una llnea discontinua) y el del caso de la presente invencion (mostrado por una llnea continua).

Cuando la carga «L» se reduce abruptamente en el tiempo «t1», de acuerdo con la tecnica convencional, debido a que la relacion «a» de elevacion de la tension es fija, la tension de CC «Ed» supera entonces el valor de ajuste de sobretension «EdMAx», y se inicia entonces la proteccion contra sobretension, de tal manera que la operacion de conmutacion se detiene (es decir, la tension de Cc se reduce abruptamente).

Contrariamente a esto, de acuerdo con la presente invencion, similarmente a lo mostrado en la Figura 3, cuando la tension de CC supera el valor llmite «EdLim1», se lleva a cabo la correccion en la relacion «a» de elevacion de la tension, de tal manera que la tension de CC es mantenida en el valor llmite «EdLim1». Con esto, es posible evitar que se inicie la proteccion contra sobretension y, con ello, se mantiene el funcionamiento del sistema. Y, cuando la carga «L» retorna a un valor inicial en el tiempo «t2», la correccion de la relacion «a» de elevacion de la tension tambien retorna al valor establecido, y se mantiene, con ello, la tension de CC normal.

Como se ha mencionado anteriormente, es posible suprimir el incremento de la tension de CC de manera que sea igual o menor que el valor llmite, incluso cuando la tension de suministro de potencia y/o la carga cambia(n) ampliamente, de forma transitoria, por lo que se evita que el sistema sea detenido para la proteccion contra sobretension. Tambien, en condiciones normales, puesto que funciona con la relacion «a» de elevacion de la tension, que es determinada por adelantado, es, por tanto, posible obtener el funcionamiento con la eficiencia y el factor de potencia optimos, y tambien con corriente de harmonicos.

No es necesario decir aqul que las caracterlsticas (o respuestas) antes mencionadas se cambian dependiendo de la ganancia, que se determina para el compensador de proporcion / integracion. En el sistema real, es necesario determinar el valor llmite «EdLim1» y la ganancia establecida que se ajustan a las caracterlsticas que el sistema requiere.

A continuacion, se proporcionara una explicacion acerca de un ejemplo del modo como utilizar el circuito controlador para hacer funcionar el circuito de suministro de potencia de acuerdo con la presente realizacion, mediante la referencia a la Figura 5.

El presente ejemplo del modo como se utilizarlo es un IC [circuito integrado -“Integrated Circuit”-] hlbrido, que aplica el circuito controlador 5 mostrado en la Figura 1 de esta memoria, y se muestra mediante una vista en perspectiva del mismo. Es preferible, sin embargo, que la resistencia disyuntora 53 antes mencionada se proporcione, no en el

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IC hlbrido como consecuencia del cambio de las partes y como una contramedida ante los ruidos, sino en un espacio que es el mismo para las partes del circuito de potencia, tales como el elemento de conmutacion 31, etc.

Si bien los terminales de entrada / salida del circuito controlador 5 mostrado en la Figura 1 son tres (3), a saber, un terminal detector de corriente de entrada, un terminal detector de tension de CC y un terminal de salida de senal de excitacion, con otros diferentes proporcionados en el, con la provision de un terminal de ajuste de la relacion de elevacion de la tension, un terminal de ajuste del valor limitador de la tension de CC, un terminal detector de information sobre el estado de la carga, para detectar el estado de la carga conectada y el funcionamiento de esta, es posible obtener un IC hlbrido, lo que aumenta adicionalmente la flexibilidad del mismo.

Se proporcionara una explication sobre una realization 2 de la presente invention, en este caso haciendo referencia a las Figuras 6 a 8. Puesto que los mismos numeros de referencia de la primera realizacion indican elementos que llevan a cabo las mismas funciones, se omitira aqul, por tanto, la explicacion de los mismos. La Figura 6 es un diagrama de bloques de control de la presente realizacion, y las Figuras 7 y 8 son vistas para explicar el funcionamiento de la presente realizacion. Las estructuras de todo el circuito son las mismas que las mostradas en la Figura 1.

La Figura 6 esta constituida, de forma similar a la realizacion 1, por la parte controladora 50A de estabilizacion de la relacion de elevacion de la tension de conformidad con la tecnica convencional, y una parte correctora 50C de la relacion de elevacion de la tension de acuerdo con la presente invencion. La parte correctora 50C de la relacion de elevacion de la tension tiene sus estructuras similares a las de la parte correctora 50B de la relacion de elevacion de la tension, que se explico en la realizacion 1, y un aspecto que difiere de la misma radica en un valor llmite «Edum2» y en un limitador 504. Por otra parte, un compensador de proportion / integration 502 lleva a cabo el mismo funcionamiento que el del compensador de proporcion / integracion 501 mostrado en la Figura 2.

Si bien la sobretension de la tension de CC es suprimida, en lo que respecta a la primera realizacion, en el funcionamiento de esta, la presente realizacion tiene, en cuanto a ella, las estructuras necesarias para impedir que la tension de CC descienda, o la reduction de la misma. Por esta razon, el limitador 504 se ajusta de un modo tal, que corrige la relacion «a» de elevacion de la tension unicamente cuando el valor de tension de CC desciende hasta ser inferior al valor llmite «Edum2» (esto es, funcionando unicamente en una direction de incremento de la relacion de elevacion de la tension).

La vista para explicar el funcionamiento se muestra en la Figura 7, y es similar a la primera realizacion, de manera que muestra el tiempo en el eje horizontal, y la relacion «a» de elevacion de la tension, la tension de CC «Ed» y la tension «Vs» de suministro de potencia en el eje vertical de la misma, y muestra el funcionamiento cuando la fuente de suministro de potencia «Vs» fluctua ampliamente en los instantes «t1» y «t2». Se muestran aqul la relacion «a» de elevacion de la tension y la tension de Cc «Ed», de manera que se combinan uno con otro los funcionamientos del caso de la tecnica convencional (unicamente la parte controladora 50A de estabilizacion de la relacion de elevacion de la tension) (mostrada por una llnea discontinua) y tambien del caso de la presente invencion.

Cuando la tension «Vs» de la fuente de potencia aumenta bruscamente en el tiempo «t1», de acuerdo con la tecnica convencional, debido a que la relacion «a» de elevacion de la tension es fija, la tension de CC «Ed» tambien disminuye entonces bruscamente, de forma similar a la tension de suministro de potencia. Aqul, cuando hay un valor de ajuste de protection frente a baja tension «EdMiN», por lo que respecta al sistema de circuito de suministro de potencia, la proteccion frente a baja tension se inicia con el fin de detener el sistema de circuito de suministro de potencia y, por tanto, no es posible mantener el funcionamiento del sistema.

Contrariamente a esto, de acuerdo con la presente invencion, se realiza una correction sobre la relacion «a» de elevacion de la tension cuando la tension de CC se hace igual o mayor que «EdLim2», y la tension de CC se mantiene en «EdLim2». Con esto, es posible evitar que se inicie la proteccion frente a baja tension y, con ello, se hace posible mantener el sistema en funcionamiento. Tambien, si la tension de suministro de potencia «Vs» retorna al valor normal en «t2», entonces tambien la correccion de la relacion «a» de elevacion de la tension retorna al valor normal (esto es, el valor de ajuste) y se mantiene, con ello, la tension de CC normal.

La Figura 8 es un grafico que muestra el funcionamiento en el caso en que la tension de suministro de potencia «Vs» cambia ampliamente en los instantes «t1» y «t2», de manera que se muestra el tiempo en el eje horizontal, y la relacion «a» de elevacion de la tension, la tension de CC «Ed» y la carga «L» en el eje vertical del mismo.

Cuando la carga «L» se reduce bruscamente en el instante «t1», de acuerdo con la tecnica convencional, debido a que la relacion «a» de elevacion de la tension es fija, la tension de CC «Ed» se hace entonces igual o menor que el valor de ajuste de proteccion frente a baja tension «EdMiN», y se inicia entonces la proteccion frente a baja tension, de tal manera que se detiene la operation de conmutacion (esto es, la tension de Cc se reduce adicionalmente de forma brusca).

Contrariamente a esto, de acuerdo con la presente invencion, y de forma similar a lo mostrado en la Figura 7,

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cuando la tension de CC es igual o menor que el valor ilmite «Edum2», se lleva a cabo la correccion en la relacion «a» de elevacion de la tension, de tal modo que la tension de CC se mantiene en el valor llmite «Edum2». Es posible impedir, con ello, que se inicie la protection frente a baja tension y, de esta forma, se mantiene el funcionamiento del sistema. Y, cuando la carga «L» retorna a un valor inicial en el tiempo «t2», la correccion de la relacion «a» de elevacion de la tension retorna al valor de ajuste y se mantiene, con ello, la tension de CC normal.

Como se ha mencionado anteriormente, es posible suprimir la disminucion de la tension de CC en el valor llmite, incluso cuando la tension de suministro de potencia y/o la carga cambia(n) ampliamente, de forma transitoria, con lo que se evita que el sistema sea detenido para la proteccion frente a baja tension. Tambien, en condiciones normales, puesto que este funciona en la relacion «a» de elevacion de la tension, que se determina por adelantado, es, por tanto, posible alcanzar el funcionamiento con la eficiencia y el factor de potencia optimos, y tambien con corriente de harmonicos.

Aqul, en las primera y segunda realizaciones, se ha proporcionado la explication acerca del funcionamiento, tomando como ejemplo la fluctuation transicional; sin embargo, es posible manejarse con tal fluctuation del suministro de potencia y de la carga con las mismas estructuras, no solo para la transicional unicamente, sino tambien para una fluctuacion lenta de la misma.

Se proporcionara una explicacion acerca de una tercera realization de acuerdo con la presente invention, haciendo referencia a las Figuras 9 a 15. Los mismos numeros de referencia indican las mismas operaciones de la primera realizacion y de la segunda realizacion y, por tanto, se omitiran aqul las explicaciones de las mismas.

La Figura 9 es una vista que muestra las estructuras completas de un aparato de accionamiento de motor de acuerdo con la presente invencion, la Figura 10 es un diagrama de bloques de control que muestra el contenido de control, las Figuras 11 y 12 son vistas para explicar el funcionamiento de la presente realizacion, las Figuras 13A y 13B, y 14A y 14B son vistas que muestran las formas de onda de corrientes de entrada que fluyen al interior del circuito de suministro de potencia, y la Figura 15 es una vista en perspectiva de un modulo, como ejemplo del modo como utilizar la presente realizacion.

En la Figura 9, como la carga del circuito de suministro de potencia de acuerdo con la presente invencion esta conectada a un circuito de accionamiento de motor, que esta constituido por un motor 9 y un circuito inversor 8, el circuito controlador del circuito de suministro de potencia de acuerdo con la presente invencion, y el circuito controlador del circuito inversor 8 anteriormente mencionado, se unifican o construyen como una unidad, en las estructuras del mismo. En otras palabras, el circuito controlador 7 mostrado en la Figura 9 utiliza en el una microcomputadora, de tal manera que el circuito de suministro de potencia y el circuito inversor son controlados por un (1) solo conjunto de microcomputadora, en las estructuras del mismo.

Se proporcionara una explicacion unicamente de las partes que difieren de las mostradas en las primera y segunda realizaciones. El circuito inversor 8 es un circuito inversor que esta constituido por un IGBT y diodos, y el motor 9 es un motor slncrono de imanes permanentes.

Tambien, aunque las estructuras del circuito troceador elevador de la tension difieren de las de las primera y segunda realizaciones, pero con estructuras de circuito tales como las presentes, es posible obtener un funcionamiento similar a los de las primera y segunda realizaciones. Aqul, unos diodos 21 y 22 dispuestos en el circuito rectificador 2 llevan a cabo operaciones similares a las del diodo 33 del circuito troceador 3 elevador de la tension, correspondiente a las primera y segunda realizaciones, distintas de la operation de rectification del suministro de potencia. En otras palabras, los diodos 21 y 22 antes mencionados llevan a cabo las dos (2) operaciones antes mencionadas, y, adoptando esta estructura de circuito, puede obtenerse un efecto de reduction de las perdidas para una (1) pieza de diodo.

El circuito controlador 7 controla el circuito de suministro de potencia de la presente invencion y el circuito inversor mediante el uso de la microcomputadora, tal y como se ha mencionado anteriormente, y en la microcomputadora (esto es, en unos medios de computation 70) se lleva a cabo una computation para controlar el circuito de suministro de potencia, que se ha explicado en las primera y segunda realizaciones, y tambien una computacion para controlar el circuito inversor.

En cuanto a las estructuras del circuito controlador del interior de la parte de circuito de suministro de potencia mostrada en la Figura 10, puesto que estas se obtienen combinando los contenidos de las primera y segunda realizaciones (esto es, obteniendo 50d mediante la combination de 50B y 50C), se omitira entonces la explicacion de las mismas. Se proporcionara aqul, brevemente, una explicacion acerca de la estructura del circuito controlador de la parte de circuito inversor.

Por lo que respecta al control de motor de acuerdo con la presente invencion, puesto que se ejecuta un vector de control sin necesidad de un sensor de corriente del motor ni de un sensor de position (esto es, un control sin sensor de corriente del motor y sin sensor de posicion), lo que se detecta entonces del circuito inversor es unicamente la

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corriente de CC que fluye a traves de la resistencia disyuntora 73. Con mayor detalle, tal como se muestra en la Figura 9, la tension que se genera a traves de la resistencia disyuntora 73 antes mencionada es amplificada por medio de un amplificador 72, y se toma como un valor de deteccion de corriente de CC 7b mediante el uso de un convertidor A/D de la microcomputadora. Asimismo, se proporciona al circuito inversor una senal de PMW 7a como senal de excitacion 71a, a traves de un circuito de excitacion 71.

Aqul, por lo que respecta a los medios de computacion 70, si bien no se muestran en la figura, se han construido en los medios controladores del circuito de suministro de potencia unos medios controladores sin sensor de corriente del motor y sin sensor de posicion, los cuales se han explicado en las primera y segunda realizaciones, de tal manera que pueden intercambiar unos con otros information acerca de un valor de intervalo de las mismas. Con tales estructuras, el circuito de suministro de potencia lleva a cabo un funcionamiento similar al de las primera y segunda realizaciones.

A continuation, se proporcionara una explication acerca del funcionamiento de la presente realization haciendo referencia a las Figuras 11 y 12. Si bien la explicacion se ha proporcionado sobre el funcionamiento dinamico (esto es, transicional) en el contexto de las primera y segunda realizaciones, se proporcionara una explicacion, en la presente realizacion, sobre el funcionamiento estatico de la misma.

La Figura 1 muestra la relation «a» de elevation de la tension y la tension de CC «Ed» con respecto a la carga. La presente realizacion, tal como se muestra en la Figura 10, tiene una estructura tal, que combina una con otra las estructuras controladoras explicadas en las primera y segunda realizaciones, de manera que la tension de CC cambia entre el valor llmite «Edum1» y el valor llmite «Edum2» en el funcionamiento de la misma.

Por ejemplo, cuando la carga se convierte en una carga ligera, que es igual o menor que la carga «L1», la parte correctora 50B de la relacion de elevacion de la tension entra entonces en funcionamiento, de tal manera que la relacion «a» de elevacion de la tension es corregida (esto es, reducida) y la tension de CC es controlada en el valor llmite «EdLim1». Contrariamente a esto, cuando la carga se hace una carga elevada, que es igual o mayor que la carga «L2», entra entonces en funcionamiento la parte correctora 50C de la relacion de elevacion de la tension, de tal manera que la relacion «a» de elevacion de la tension es corregida (esto es, incrementada) y la tension de CC es controlada como el valor llmite «Edum2».

La Figura 12 muestra la relacion «a» de elevacion de la tension y la tension de CC «Ed» con respecto a la tension de suministro de potencia, de tal manera que, puesto que la dinamica de la relacion «a» de elevacion de la tension y la tension de CC «Ed» es similar a la mostrada en la Figura 11, se omitira, por lo tanto, la explicacion de la misma.

En la presente memoria, las Figuras 13A y 13B y las Figuras 14A y 14B muestran las formas de onda, como resultado de los experimentos, de la corriente de entrada (o de una corriente de reactancia) que fluye al interior del circuito de suministro de potencia, y de la tension de suministro de potencia, cuando se cambia la carga mientras se mantiene constante la tension de suministro de potencia.

Las Figuras 13A y 13B muestran los resultados de los experimentos en el caso de aplicar la tecnica convencional (esto es, unicamente la parte controladora 50A de estabilizacion de la relacion de elevacion de la tension), y las Figuras 14A y 14B, los resultados en el caso de aplicar la presente invention. Ambas Figuras 13A y 14A muestran los resultados cuando la corriente de entrada es «2 A» y las Figuras 13B y 14B muestran los resultados cuando la corriente de entrada es «16 A», respectivamente. Tambien, ademas de esto, se muestra un periodo de apagado bajo el funcionamiento de conmutacion parcial.

A partir de estas figuras, con la tecnica convencional, puesto que la relacion «a» de elevacion de la tension no se ajusta (o modifica) ni siquiera cuando la carga cambia, el periodo de apagado tiene tambien un intervalo de tiempo casi igual, y, a medida que aumenta la carga, la corriente de entrada tambien tiene una forma de onda que tiene una gran relacion de distorsion. Aqul, si bien no se ha mostrado en la figura, con la forma de onda de corriente mostrada en la Figura 13B, la corriente de harmonicos tambien se incrementa.

Contrariamente a esto, la corriente de entrada, al aplicar en ella la presente invencion, tiene una forma de onda, tal como se muestra en las Figuras 14A y 14B, que cambia el periodo de apagado (se reduce en aproximadamente el 15%) y, menos, la relacion de distorsion. Si bien no se ha mostrado en la figura el valor de la corriente de harmonicos, con la forma de onda mostrada en la Figura 14B, el valor de la corriente de harmonicos es tambien reducido. Si bien el valor de la corriente de harmonicos no se ha mostrado en la figura, con la forma de onda que se muestra en la Figura 14B, el valor de la corriente de harmonicos tambien se ha reducido.

La Figura 15 es una vista en perspectiva de un modulo de unification del circuito de suministro de potencia, el circuito inversor y el circuito controlador, como ejemplo de modos de aplicacion de la presente realizacion en esta memoria.

El presente modulo es un modulo de un solo cuerpo para la disposition de semiconductores del sistema de potencia, tales como el IGBT y los diodos, en una parte inferior, montandolos en forma de chips de apoyo, al tiempo

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que se dispone el circuito controlador en una placa de circuitos, en la parte superior del mismo. La construccion de estos en forma del modulo hace posible aplicar la presente invencion de forma facil y construir un sistema barato desde el punto de vista de los costes.

Aqul, la presente realizacion se ha explicado en relacion con el hecho de que el circuito inversor aplica en ella el control vectorial, pero puede obtenerse un efecto similar con el uso de un inversor del tipo de control de 120 grados, que se utiliza convencionalmente de forma generalizada.

Tambien con la presente realizacion, si bien las condiciones (cambios) de la tension de suministro de potencia y de la carga son detectadas por medio de la deteccion de la corriente de CC, la informacion acerca del estado de la carga puede, sin embargo, constituir, como tal, un valor que varla dependiendo del estado de la carga, tal como la velocidad de rotacion del motor, la corriente de entrada, la tension de CC, la potencia de CC, la anchura de impulso de la tension de CC, la potencia electrica de entrada, el par, la relacion de valor de pico del circuito inversor o la relacion de trabajo del inversor, etc., por ejemplo. O bien pueden utilizarse dos (2) fragmentos o mas de los valores en comun.

Como se ha mencionado anteriormente, con la aplicacion de la presente invencion, es posible construir un sistema para hacer posible continuar con el funcionamiento si la tension de suministro de potencia y/o la carga fluctua(n), y permitir, con ello, el funcionamiento con una eficiencia optima en condiciones normales. Tambien, la optimizacion de la relacion de elevacion de la tension y de los valores llmite hace posible el funcionamiento con una alta eficiencia y, al mismo tiempo, permite automaticamente suprimir la corriente de harmonicos.

Se proporcionara una explicacion acerca de una cuarta realizacion de la presente invencion, haciendo referencia a las Figuras 16 y 17. Los mismos numeros de referencia de las realizaciones (1 a 3) antes mencionadas indican las mismas operaciones y, por tanto, se omitiran las explicaciones de estas.

La Figura 6 es una vista en perspectiva de un aire acondicionado inversor, en el caso de que se aplique el aparato de accionamiento de motor que se ha explicado en la tercera realizacion como aparato de accionamiento de motor para uso a la hora de accionar un compresor del aire acondicionado inversor, y la Figura 7 es una vista para explicar el funcionamiento cuando la relacion «a» de elevacion de la tension cambia dependiendo de la carga (esto es, la velocidad de rotacion) del aire acondicionado inversor.

Con las realizaciones mencionadas anteriormente, se proporciono una explicacion con contenidos tales como el hecho de que la relacion «a» de elevacion de la tension es corregida cuando la tension de CC llega a ser igual o mayor, o llega a ser igual o menor, que el valor llmite; sin embargo, para conseguir la compatibilidad entre un incremento adicional de la eficiencia y una salida elevada, es necesario modificar el valor de ajuste de la relacion «a» de elevacion de la tension, en si misma, dependiendo de la carga (esto es, la velocidad de rotacion) del inversor.

Como ejemplo, la Figura 16 muestra una vista en perspectiva del aire acondicionado inversor del tipo independiente, el cual se ha construido con una maquina de puertas afuera o exterior 600 y una maquina de puertas adentro o interior 400. Dentro de la maquina exterior 600 se ha proporcionado un compresor 300, unificado con el motor y/o con un ventilador exterior 100, y un compresor 300 y/o un aparato 200 de accionamiento de motor para accionar el ventilador exterior 100.

En la presente realizacion, se proporcionara una explicacion acerca de un metodo para cambiar la relacion «a» de elevacion de la tension dependiendo de la velocidad de rotacion del motor que se utiliza a la hora de accionar el compresor del aire acondicionado inversor, haciendo referencia a la Figura 17.

Basicamente, si bien basta con que la relacion «a» de elevacion de la tension pueda ser fija, tal como se ha mencionado en la realizacion previa, si se toma en consideracion, sin embargo, con respecto a esto, un incremento adicional en la eficiencia y/o en la estabilidad del control del motor y una alta salida, la relacion «a» de elevacion de la tension es modificada dependiendo del estado de la carga.

En la Figura 17 se muestra la velocidad de rotacion del motor en el eje horizontal, mientras que la relacion «a» de elevacion de la tension y la tension de CC «Ed» se muestran en eje vertical de la misma. Como se muestra en la Figura 17, el funcionamiento se lleva a cabo reduciendo la relacion «a» de elevacion de la tension hasta que se encuentra dentro de una region en la que la velocidad de rotacion del motor es baja; en otras palabras, en el estado en que la carga es ligera. En este caso, puesto que es posible suprimir la tension de CC de manera que sea baja, las perdidas de conmutacion u otras similares del circuito de suministro de potencia se reducen y, por lo demas, es tambien posible reducir las perdidas del circuito inversor y del motor, con lo que se hace posible el funcionamiento con una alta eficiencia.

Sin embargo, en este caso, la componente de harmonicos crece en la forma de onda de la corriente de entrada y, entonces, el factor de potencia del suministro de potencia tambien se reduce. Por esta razon, es necesario tener en

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consideracion lo anterior a la hora de realizar el ajuste de la relacion «a» de elevacion de la tension.

Cuando la velocidad de rotacion (esto es, la carga) del motor se incrementa adicionalmente, puede haber entonces una posibilidad de que las componentes de harmonicos de la corriente de entrada se vaya mas alla de un valor estandar o de que se reduzca el factor de potencia, en gran medida. Tambien se reduce la tension de CC «Ed». Entonces, con el incremento de la relacion «a» de elevacion de la tension a medida que la velocidad de rotacion (carga) del motor aumenta, es posible obtener el funcionamiento a una alta eficiencia siempre, dependiendo de la velocidad de rotacion (esto es, de la carga) del motor.

En la presente realizacion, si bien la relacion «a» de elevacion de la tension se modifica de un modo escalonado dependiendo de la velocidad de rotacion del motor, en un funcionamiento real, sin embargo, existe la necesidad de proporcionar una histeresis en ella (se ha omitido la ilustracion de esta). Asimismo, la relacion «a» de elevacion de la tension puede ser modificada de forma lineal, o bien puede modificarse mediante la aplicacion de cierta funcion. Por otra parte, es tambien posible controlar la velocidad de rotacion mediante el uso de la relacion «a» de elevacion de la tension. En otras palabras, es posible controlar la velocidad de rotacion del motor con una tension de CC variable, mediante la modificacion de la relacion «a» de elevacion de la tension.

Aqul, como la informacion sobre el estado de la carga puede ser un valor que cambia dependiendo del estado de la carga, tal como, por ejemplo, la velocidad de rotacion del motor, la corriente de entrada, la corriente de CC, la tension de CC, la potencia de CC, la anchura de los impulsos de la tension de CC, la potencia electrica de entrada, el par, la relacion de valor de pico del circuito inversor, o la relacion de trabajo del inversor, etc. O bien pueden utilizarse en comun dos factores (2) o mas de entre estos valores.

Como se ha mencionado anteriormente, con el cambio de la relacion «a» de elevacion de la tension, que se determina dependiendo de la carga del aire acondicionado inversor, es posible obtener la compatibilidad entre una mejora adicional de la eficiencia y una elevada salida, y, con ello, hacer posible evitar que el sistema sea detenido cuando se produce un cambio en el suministro de potencia o en la carga (esto es, mas alla de lo esperado).

Si bien se han mostrado y descrito varias realizaciones de acuerdo con la invencion, ha de entenderse que las realizaciones divulgadas son susceptibles de cambios y modificaciones sin apartarse del alcance de la invencion, tal y como se define por las reivindicaciones que se acompanan.

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REIVINDICACIONES

1. Un circuito de suministro de potencia que comprende:

un circuito rectificador (2) y un circuito de suavizacion (4), los cuales se han configurado para convertir un suministro de potencia de Ca (1) en corriente continua;

un circuito troceador (3) elevador de la tension, que esta constituido por un elemento de conmutacion (31), el cual se ha configurado para llevar a cabo una operation de conmutacion basandose en una senal de relation de trabajo (5a), as! como una inductancia (32) y diodos (33; 21, 22);

una unidad controladora (5), que esta constituida por un circuito detector de corriente de suministro de potencia, para detectar la corriente de entrada que fluye desde el suministro de potencia de CA (1) mediante el uso de una resistencia disyuntora (52) y un circuito amplificador (52), y, con ello, suministrar como salida un valor de corriente de entrada (5b), un circuito detector de tension de CC, para detectar la tension terminal del circuito de suavizacion (4) y, con ello, suministrar como salida un valor de tension de CC (5c), unos medios procesadores (50), destinados a tratar una senal de relacion de trabajo (5a) para controlar el elemento de conmutacion (31) de acuerdo con el valor de corriente de entrada (5b) y con el valor de tension de CC (5c), y un circuito excitador, destinado a amplificar la senal de relacion de trabajo (5c) y, con ello, accionar el elemento de conmutacion (31), de tal manera que dicha unidad controladora (5) se ha configurado adicionalmente para producir un segundo coeficiente a partir de dicho valor de corriente de entrada (5b), y un primer coeficiente preestablecido, a fin de obtener un producto entre dicho segundo coeficiente y dicho valor de corriente de entrada (5b), y, con ello, producir dicha senal de relacion de trabajo (5a) para regular el funcionamiento de dicho elemento de conmutacion (31), al menos, basandose en este producto; el cual comprende, adicionalmente:

una unidad de production de estado de carga, que se ha configurado para producir information sobre el estado de la carga, que indica el estado de una carga (6) que esta conectada con dicho circuito de suavizacion (4); y

una unidad de correction de coeficiente, que se ha configurado para corregir dicho primer coeficiente mediante el uso de dicha informacion sobre el estado de la carga,

caracterizado por que dicha unidad de correccion de coeficiente se ha configurado, de manera adicional, para corregir dicho primer coeficiente como sigue:

una primera configuration, que se ha configurado de manera que no corrige dicho primer coeficiente,

una segunda configuracion, destinada a corregir dicho primer coeficiente mediante el uso de dicha tension de CC,

de tal modo que dicha configuracion se ha seleccionado de acuerdo con dicha tension de CC; y por que, cuando dicho valor de tension de CC es mas elevado que un valor predeterminado, o es inferior a otro valor predeterminado, se selecciona dicha segunda configuracion y se corrige dicho primer coeficiente.
2. Un circuito de suministro de potencia de acuerdo con la reivindicacion 1, en el cual dicho valor predeterminado se mantiene al menos al menos en dos valores, a saber, un valor maximo y un valor mlnimo, en la condition de mantener dicha tension de CC en un valor predeterminado.
3. Un circuito de suministro de potencia de acuerdo con la reivindicacion 1, en el cual dicho valor predeterminado es un valor maximo y un valor mlnimo de la tension de CC.
4. Un circuito de suministro de potencia de acuerdo con la reivindicacion 1, en el cual dicho valor predeterminado consiste en dos valores, a saber, un valor que es inferior a un valor de sobretension de dicho sistema de circuito de suministro de potencia, y un valor que es superior a una tension minima de dicho sistema de circuito de suministro de potencia.
5. Un modulo que comprende:

un circuito de suministro de potencia de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4;

un circuito inversor (8), que se ha configurado para accionar un motor (9), como carga de dicho circuito de suministro de potencia; y

un circuito controlador (5), que se ha configurado para controlar dicho circuito de suministro de potencia y dicho circuito inversor (8), de tal manera que dicho circuito de suministro de potencia, dicho circuito inversor (8) y dicho circuito controlador (5) estan montados en la misma placa de circuitos.
6. Un aparato (200) de accionamiento de motor, que comprende:

un circuito de suministro de potencia de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4; un motor (9); y

un circuito inversor (8), el cual se ha configurado para accionar dicho motor (9), de tal modo que dicho motor (9) y dicho circuito inversor (8) estan conectados con dicho circuito de suministro de potencia, como carga de dicho circuito de suministro de potencia.

5 7.- Un aire acondicionado que comprende:

un circuito de accionamiento de motor de acuerdo con la reivindicacion 6, o un modulo de acuerdo con la reivindicacion 5, de tal manera que dicho circuito de accionamiento de motor se aplica para accionar un motor (9) que se utiliza para accionar un compresor (300) de dicho aire acondicionado, de tal modo que, cuando una 10 tension de suministro de potencia se reduce o una carga del aire acondicionado se incrementa, el aire

acondicionado se hace funcionar de forma continua mediante el control de la tension de CC de manera que no sea inferior a un valor predeterminado.
8.- Un aire acondicionado que comprende:

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un circuito de accionamiento de motor de acuerdo con la reivindicacion 6, o un modulo de acuerdo con la reivindicacion 5, de tal modo que dicho circuito de accionamiento de motor se aplica para accionar un motor (9) destinado a utilizarse para accionar un compresor (300) de dicho aire acondicionado, en el cual, cuando dicha tension de suministro de potencia aumenta o una carga del aire acondicionado se 20 reduce, el aire acondicionado se hace funcionar de manera continua mediante el control de la tension de CC

de manera que no sea mas alta que un valor predeterminado.