ES2899387T3 - Un método para reducir la corriente de entrada máxima de un sistema de compresores que comprende múltiples motores eléctricos asíncronos y un sistema de compresores para implementar este método - Google Patents

Abstract

Un método para controlar los motores eléctricos asíncronos (32, 42) de un sistema de compresores (10), dicho método comprende: recibir (100) una orden de arranque de un primer motor eléctrico asíncrono (32) y de un segundo motor eléctrico asíncrono (42) de un sistema compresor (10); caracterizado por descargar (104) dicho primer y segundo motor, accionando respectivamente una primera unidad de control de carga (36) del primer motor y una segunda unidad de control de carga (46) del segundo motor, con el fin de reducir la carga mecánica (34, 44) asociada a dichos motores; arrancar (106) el primer motor (32) y, sólo una vez que el primer motor esté funcionando a la velocidad nominal, arrancar (110) el segundo motor (42); y cargar (114) tanto el primer como el segundo motor eléctrico sólo una vez que el segundo motor haya arrancado y esté funcionando a la velocidad nominal, accionando la primera unidad de control de carga (36) y la segunda unidad de control de carga (46), con el fin de aumentar la carga mecánica asociada a dichos motores.

Description

DESCRIPCIÓN

Un método para reducir la corriente de entrada máxima de un sistema de compresores que comprende múltiples motores eléctricos asíncronos y un sistema de compresores para implementar este método

CAMPO TÉCNICO DE LAS REALIZACIONES DIVULGADAS

Las realizaciones divulgadas están relacionadas con el funcionamiento de unidades de compresión accionadas por motores eléctricos asíncronos y, más generalmente, con un método para reducir la corriente de entrada máxima de un sistema de compresores que comprende múltiples motores eléctricos asíncronos. La invención también se refiere a un sistema de compresores adaptado para aplicar este método.

ANTECEDENTES DE LAS REALIZACIONES DIVULGADAS

Los sistemas de compresores, como las enfriadoras para sistemas de aire acondicionado domésticos o industriales, incluyen compresores accionados por uno o varios motores eléctricos, como los motores asíncronos. Estos motores eléctricos se alimentan con una corriente eléctrica trifásica suministrada por una fuente de energía a través de una red de suministro de energía.

Normalmente, cuando se pone en marcha un motor eléctrico asíncrono, la corriente eléctrica necesaria para alimentar el motor aumenta considerablemente con una amplitud que es varias veces superior al amperaje a plena carga, es decir, la corriente eléctrica necesaria una vez que el motor funciona a velocidad máxima con una carga completa. Este problema se agrava cuando el sistema de compresores comprende varios motores eléctricos que funcionan simultáneamente.

Un inconveniente de esta llamada corriente de irrupción es que la red de suministro de energía debe diseñarse de acuerdo con el valor esperado de la corriente de irrupción, lo que aumenta el coste y la complejidad de la infraestructura fija. Por ejemplo, la red de suministro de energía debe incluir fusibles, transformadores y disyuntores de mayor capacidad que los requeridos para el modo de funcionamiento nominal.

Además, en algunos casos, las empresas de servicios públicos pueden imponer límites al valor de la corriente de entrada máxima que se puede extraer de las redes públicas de distribución de energía para una instalación de un tamaño determinado.

Para atenuar este inconveniente, es conocido el uso de circuitos de arranque para cambiar el patrón de conexión de los devanados del motor entre un patrón en estrella y un patrón en triángulo. Sin embargo, la reducción de la corriente de entrada puede no ser siempre suficiente para algunas aplicaciones.

Otras posibles soluciones conocidas a este problema pueden incluir la reducción del tamaño del motor eléctrico o la adición de una unidad de frecuencia variable a cada motor para controlar con precisión la corriente de entrada alimentada a este motor. De este modo, se puede reducir la corriente de entrada. Sin embargo, estas soluciones aumentan el coste y la complejidad del grupo compresor, por lo que no son satisfactorias. Además, la eficiencia del motor eléctrico a velocidad máxima puede reducirse significativamente.

El documento JP S6093499U divulga un acondicionador de aire con dos compresores.

El documento US 2013/047635 A1 divulga un método para operar un sistema de recuperación, reciclaje y recarga de refrigerante que tiene un compresor para recuperar, reciclar y/o recargar el refrigerante en un circuito cerrado de refrigeración acoplado al sistema.

El documento US 2007/056300 A1 divulga un algoritmo de control de capacidad para un sistema de refrigeración líquida con múltiples compresores.

RESUMEN DE LAS REALIZACIONES DIVULGADAS

Uno de los objetivos de las realizaciones de ejemplo de la presente invención es, por tanto, proporcionar un sistema de compresores y un método para controlar un sistema de compresores que comprenda múltiples motores eléctricos asíncronos para reducir la corriente de irrupción máxima, siendo estos método y aparato rentables y sencillos de implementar.

Visto desde un primer aspecto, la presente invención proporciona un método para controlar motores eléctricos asíncronos de un sistema de compresores, comprendiendo este método:

- recibir una orden para arrancar un primer motor eléctrico asíncrono y un segundo motor eléctrico asíncrono de un sistema de compresores;

- descargar dichos primer y segundo motores, accionando respectivamente una primera unidad de control de carga del primer motor y una segunda unidad de control de carga del segundo motor, con el fin de reducir la carga mecánica asociada a dichos motores;

- arrancar el primer motor y, sólo una vez que el primer motor esté funcionando a la velocidad nominal, arrancar el segundo motor,

- cargar el primer y el segundo motor eléctrico sólo una vez que el segundo motor haya arrancado y esté funcionando a la velocidad nominal, accionando la primera unidad de control de carga y la segunda unidad de control de carga, con el fin de aumentar la carga mecánica asociada a dichos motores.

Una ventaja de estas realizaciones es que, al arrancar todos los motores uno tras otro en estado descargado, y luego esperar hasta que todos los motores hayan alcanzado un modo de funcionamiento en el que no haya corriente de irrupción antes de cargar los motores, se reduce la corriente de irrupción máxima total extraída por los múltiples motores.

Visto desde otro aspecto, este método comprende además:

- detener un motor entre el primer motor y el segundo motor y, mientras el otro motor sigue en marcha, recibir una orden para volver a arrancar el segundo motor;

- descargar el primer motor y el segundo motor, accionando la primera unidad de control de carga y la segunda unidad de control de carga, para aumentar la carga mecánica asociada a dichos motores;

- arrancar dicho segundo motor, mientras que el otro motor entre el primer motor y el segundo motor sigue funcionando; - cargar el primer y el segundo motor eléctrico sólo una vez que el segundo motor haya arrancado y esté funcionando a la velocidad nominal, accionando la primera unidad de control de carga y la segunda unidad de control de carga, con el fin de aumentar la carga mecánica asociada a dichos motores.

Visto desde otro aspecto, el primer motor eléctrico pertenece a un primer compresor y el segundo motor eléctrico pertenece a un segundo compresor, siendo dichos primero y segundo compresores de tornillo, comprendiendo las unidades de control de carga primera y segunda una válvula de entrada deslizante cada una.

Visto desde otro aspecto, la presente invención proporciona un sistema compresor que comprende motores eléctricos asíncronos, en el que el sistema compresor está adaptado para:

- recibir una orden para arrancar un primer motor eléctrico asíncrono y un segundo motor eléctrico asíncrono de un sistema de compresores;

- descargar dicho primer y segundo motor, accionando respectivamente una primera unidad de control de carga del primer motor y una segunda unidad de control de carga del segundo motor, con el fin de reducir la carga mecánica asociada a dichos motores;

- arrancar el primer motor y, sólo cuando el primer motor esté funcionando a la velocidad nominal, arrancar el segundo motor,

- cargar el primer y el segundo motor eléctrico sólo una vez que el segundo motor haya arrancado y esté funcionando a la velocidad nominal, accionando la primera unidad de control de carga y la segunda unidad de control de carga, con el fin de aumentar la carga mecánica asociada a dichos motores.

Visto desde otro aspecto, el sistema de compresores se adapta además a:

- detener un motor entre el primer motor y el segundo motor y, mientras el otro motor entre el primer motor y el segundo motor sigue en marcha, recibir una orden para volver a arrancar el segundo motor;

- descargar el primer motor y el segundo motor, accionando la primera unidad de control de carga y la segunda unidad de control de carga, para aumentar la carga mecánica asociada a dichos motores;

- arrancar dicho segundo motor, mientras el otro motor sigue funcionando;

- cargar el primer y el segundo motor eléctrico sólo una vez que el segundo motor haya arrancado y esté funcionando a la velocidad nominal, accionando la primera unidad de control de carga y la segunda unidad de control de carga, con el fin de aumentar la carga mecánica asociada a dichos motores.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Las realizaciones divulgadas y otras características se entenderán mejor al leer la siguiente descripción, proporcionada únicamente a modo de ejemplo, y realizada en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es un diagrama simplificado de un sistema de compresores según las realizaciones divulgadas y que comprende varios motores eléctricos;

- la figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra un método de funcionamiento del sistema de compresores de la figura 1 para arrancar dos motores eléctricos;

- la figura 3 es un gráfico que ilustra la evolución, en función del tiempo, de la corriente eléctrica total consumida por los motores eléctricos del sistema de compresores de la figura 1 en sistemas conocidos;

- la figura 4 es un gráfico que ilustra la evolución, en función del tiempo, de la corriente eléctrica total consumida por los motores eléctricos del sistema de compresores de la figura 1 según las realizaciones divulgadas;

- la figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra un método de funcionamiento del sistema de compresión de la figura 1 para arrancar uno de los motores eléctricos cuando al menos otro motor eléctrico del sistema de compresión ya está en funcionamiento;

- la figura 6 es un gráfico que ilustra la evolución, en función del tiempo, de la corriente eléctrica total consumida por los motores eléctricos del sistema de compresores de la figura 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES DIVULGADAS

La figura 1 ilustra un sistema ejemplar de compresor 10, como un enfriador para un aparato de aire acondicionado.

El sistema de compresores 10 está destinado a ser alimentado por una energía eléctrica trifásica, por ejemplo, un conjunto de tres corrientes de entrada de corriente alterna. Para ello, la unidad de compresión 10 comprende un bus de alimentación interno 14, que está formado por tres conductores eléctricos, como cables o barras colectoras, cada uno asociado a una fase de una corriente eléctrica trifásica.

El bus de alimentación interno 14 está conectado a una red de distribución de energía externa 20, como la red eléctrica de un servicio público, que está alimentada por una fuente de energía 22, por ejemplo, un generador, adaptado para suministrar una energía eléctrica trifásica.

Por ejemplo, el bus de alimentación interno 14 se alimenta con una potencia trifásica que tiene una tensión igual a 400 voltios entre fases y una frecuencia igual a 50 Hz. Estos valores pueden ser diferentes. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la tensión entre dos fases es igual a 460 voltios y la frecuencia es igual a 60 Hz.

En la figura 1, la referencia "24" denota un punto de conexión entre los conductores eléctricos de la red de distribución de energía 20 y los conductores eléctricos del bus de energía 14.

El sistema de compresores 10 también incluye un circuito de acondicionamiento de potencia 12 adaptado para filtrar la corriente trifásica recibida de la red de distribución de potencia 20 con el fin de proteger el sistema de compresores 10 de subidas de tensión no deseadas y/o interferencias electromagnéticas. Por ejemplo, este circuito de acondicionamiento 12 comprende un disyuntor y/o un convertidor de potencia.

El equipo compresor 10 comprende también un circuito de control 16. Por ejemplo, el circuito de control 16 comprende una unidad lógica electrónica programable, como un microcontrolador, y también comprende una unidad de memoria.

En esta realización, el sistema de compresión 10 incluye además un primer compresor 30 y un segundo compresor 40.

El primer compresor 30 comprende un primer motor eléctrico 32 acoplado mecánicamente a una primera carga mecánica 34, una unidad de control de carga regulable 36 y un circuito de arranque 38 para el motor 32.

En este ejemplo, el primer compresor 30 se utiliza para comprimir un fluido, como un refrigerante, como parte de un aparato de aire acondicionado que implementa un ciclo de refrigeración por compresión de vapor. Por ejemplo, este fluido se comprime y luego circula en un circuito de refrigeración dedicado, no ilustrado, hacia un intercambiador de calor con el fin de enfriar un objetivo como una habitación o una pieza de equipo.

El motor eléctrico 32 es un motor asíncrono destinado a ser alimentado por una corriente alterna trifásica recibida del bus de alimentación 14. El motor eléctrico 32 comprende un estator y un rotor, no ilustrados. El rotor es móvil en rotación con respecto al estator alrededor de un eje de rotación.

El estator comprende tres electroimanes, o bobinas, que están adaptados para generar un campo magnético giratorio cuando son alimentados por la corriente alterna trifásica. Cada bobina está asociada a una fase de la corriente eléctrica.

El rotor consta de elementos magnéticos que interactúan con el campo magnético giratorio generado para impulsar la rotación del rotor alrededor del eje de rotación. Por ejemplo, el rotor es el llamado rotor de jaula de ardilla. El rotor acciona un eje de salida que está acoplado mecánicamente a la carga 34.

En esta realización, el compresor 30 es un compresor de tornillo rotativo. La carga 34 comprende dos tornillos helicoidales engranados de formas correspondientes, que son accionados en rotación por el eje de salida mediante acoplamientos mecánicos adecuados. La unidad de control de carga 36 es una válvula de entrada deslizante del compresor 30.

La unidad de control de carga 36 se utiliza para regular la cantidad de fluido que puede circular por el compresor 30. De este modo, puede utilizarse para regular indirectamente el grado de acoplamiento entre el primer motor 32 y la primera carga 34.

Por ejemplo, la unidad de control de carga 36 se puede mover de forma selectiva y reversible entre una primera posición y una segunda posición. En la primera posición, también llamada estado de carga, la carga 34 tiene un valor máximo. En la segunda posición, también llamada estado de descarga, la carga 34 tiene un valor mínimo que es menor que el valor máximo. Esta conmutación se realiza con un actuador controlable, por ejemplo, comandado por el circuito de control 16.

El primer motor 32 se conecta o desconecta selectivamente del bus de alimentación interno 14 mediante el primer circuito de arranque 38. Por ejemplo, el circuito de arranque 38 está conectado eléctricamente en serie entre el bus interno 14 y los devanados del motor 32 mediante tres conductores eléctricos dedicados a cada fase eléctrica, estando cada devanado del motor 32 conectado a una sola fase del bus 14.

Por ejemplo, el primer circuito de arranque 38 incluye un interruptor conmutable que es selectivamente conmutable entre las posiciones de abierto y cerrado. Por ejemplo, este interruptor de potencia es un interruptor electromecánico, o un interruptor mecánico, o un transistor de potencia como un transistor bipolar de puerta aislada. Por ejemplo, este interruptor de potencia está por defecto en un estado abierto, lo que significa que ninguna corriente eléctrica puede fluir desde el bus interno 14 hacia el motor 32 hasta que el interruptor de potencia se ordene de otra manera.

En este ejemplo, la conmutación es accionada por el circuito de control 6, por ejemplo mediante una señal eléctrica. El circuito de control 16 está así conectado al primer circuito de arranque 38. De este modo, el primer motor 32 puede ser puesto en marcha por el circuito de control 16.

Opcionalmente, el primer circuito de arranque 38 conecta los devanados del primer motor 32 y está adaptado para cambiar selectivamente el patrón de conexión de los devanados entre un patrón delta y un patrón estrella.

Cuando se pone en marcha, el motor 32 está adaptado para pasar primero por la llamada fase de aceleración, o fase de arranque, en la que la velocidad de rotación del rotor se incrementa gradualmente hacia un valor nominal. A continuación, el motor 32 se adapta para pasar por la llamada fase nominal, durante la cual funciona a la velocidad nominal.

El segundo compresor 40 comprende un segundo motor eléctrico 42 acoplado mecánicamente a una segunda carga 44, una segunda unidad de control de carga 46 y una segunda unidad de arranque 48 para el segundo motor 42.

El segundo motor eléctrico 42 y la segunda carga 44 son similares al primer motor 32 y a la primera carga 34, respectivamente. Lo mismo ocurre con la segunda unidad de control de carga 46 y el segundo circuito de arranque 48, en comparación con la unidad de control de carga 36 y el primer circuito de arranque 38.

El funcionamiento del compresor 40 es similar al del compresor 30. El segundo motor 42 está adaptado para ser conectado al bus de alimentación 14, en paralelo con el primer motor 32, a través del segundo circuito de arranque 48.

En otras palabras, los motores 32 y 42 están destinados a ser conectados a un mismo punto de conexión, es decir, en el bus de alimentación 14.

En otras realizaciones, el sistema de compresores 10 puede comprender más de dos motores eléctricos. Por ejemplo, el sistema de compresores 10 puede incluir más de dos compresores, siendo dichos compresores análogos a los compresores 30 o 40.

Según las realizaciones divulgadas, el sistema de compresores 10 y el circuito de control 16 están programados para descargar cada motor 32, 42 antes de que se ponga en marcha, controlando la correspondiente unidad de control de carga 36, 46 hacia el estado de descarga, y para cargarlos de nuevo cuando ambos estén funcionando en su modo de operación nominal. De este modo, los motores 32 y 42 consumen menos corriente eléctrica durante su fase de arranque. Por lo tanto, las corrientes de entrada se reducen.

Además, el circuito de control 16 está programado para arrancar el primer y el segundo motor 32, 42 en secuencia uno tras otro cuando recibe una instrucción para arrancar el sistema de compresores 10.

A continuación se describe un método ejemplar para controlar el funcionamiento de la unidad de compresión 10 en referencia al diagrama de flujo de la figura 2.

Inicialmente, el bus interno 14 es alimentado por la red de distribución de energía 20 y el interruptor de energía 36 está en un estado abierto. Los dos motores 32 y 42 están detenidos.

Durante el paso 100, el sistema de compresores 10 recibe una orden de arranque de los compresores 30 y 40. Dicha orden es, por ejemplo, recibida y procesada automáticamente por el circuito de control 16.

En el paso 102, el circuito de control 16 comprueba el estado de las unidades de control de carga 36 y 46, por ejemplo leyendo un estado de los actuadores asociados a dichas unidades de control de carga 36 y 46.

Si alguna de dichas unidades de control de carga 36, 46 se encuentra en estado de carga, entonces durante un paso 104, las unidades de control de carga correspondientes se descargan.

Si ambas unidades de control de carga 36 y 46 están en estado de descarga, entonces, durante un paso subsiguiente 106, se pone en marcha el primer motor 32. Por ejemplo, el circuito de control 16 activa el correspondiente circuito de arranque 38 para conectar los bobinados del motor 32 al bus de alimentación 14. A continuación, una corriente eléctrica fluye desde el bus de alimentación interno 14 hacia los conductores eléctricos que conducen a los devanados del motor 32 y el rotor comienza a girar alrededor de su eje de rotación.

En la etapa 108, se verifica el estado del motor 32, por ejemplo por el circuito de control 16. Si se comprueba que la fase de aceleración ha finalizado y que el motor 32 funciona a plena velocidad, entonces en un paso posterior 110 se pone en marcha el segundo motor 42, por ejemplo, de forma similar a la descrita en referencia al paso 106. La etapa de determinación de la finalización de la fase de aceleración la realiza, por ejemplo, el circuito de control 16, midiendo el valor de la corriente eléctrica consumida por el motor 32 a través del bus de alimentación interno 14 mediante un sensor de corriente, como un sensor de bobina Rogowski.

En este ejemplo, si en el paso 108 la fase de aceleración no ha terminado y el motor 32 no ha arrancado, entonces, el motor 42 no se pone en marcha y el motor 32 se reinicia. Como alternativa, el motor 32 se detiene y el proceso es interrumpido por el circuito de control 16.

En el paso 112, se verifica el estado del motor 42, por ejemplo por el circuito de control 16, para determinar si el motor 42 ha arrancado completamente. Este paso 112 es similar al paso 108.

Si se comprueba que la fase de aceleración ha terminado y que el motor 32 funciona a plena velocidad, entonces, en un paso posterior 114, se cargan las dos unidades de control de carga 36 y 46.

En el paso 116, ambos motores 32 y 42 funcionan a plena velocidad mientras impulsan sus respectivas cargas completas 34 y 44.

En algunas realizaciones, el circuito de control 16 no determina si la fase de aceleración ha terminado. En cambio, el circuito de control 16 puede basarse en un retraso de tiempo definido a partir de los datos de calibración obtenidos durante los pasos de calibración anteriores realizados para este compresor 30. Por ejemplo, se mide el tiempo que necesita el motor 32 para alcanzar el régimen de funcionamiento completo para una carga determinada. A continuación, se define un tiempo de retraso correspondiente y se almacena en una memoria del circuito de control 16. Por lo tanto, en estas realizaciones, el paso 108 se sustituye por un paso de cuenta atrás del tiempo de retraso correspondiente y la toma de la acción correspondiente una vez que el tiempo de retraso ha expirado. Lo mismo ocurre con el paso 112.

Como se ilustra en las figuras 3 y 4, el arranque de los motores 32 y 42 con una carga mínima según las realizaciones divulgadas reduce el valor de la corriente de entrada necesaria para alimentarlos.

Por ejemplo, la figura 3 representa un gráfico 50 que expresa, en función del tiempo t, el valor de la corriente eléctrica I, en amperios, extraída por los motores 32 y 42 del bus 14 en una realización en la que no se utiliza este método. En su lugar, se utiliza un método conocido, en el que cada motor 32, 42 se carga inmediatamente después de haber arrancado, independientemente del estado del otro motor.

En este gráfico 50, la flecha 51 ilustra la corriente de entrada debida al primer motor 32 cuando se pone en marcha. En este ejemplo, esta corriente de irrupción alcanza un valor de 629 amperios. En la flecha 52, el motor 32 ha terminado de arrancar y está funcionando a una velocidad nominal, pero en estado de descarga. La corriente de entrada consumida por el motor 32 es igual a 279 amperios. La unidad de control de carga 36 se conmuta hacia su estado de carga y, como resultado, el motor 32 debe proporcionar una potencia mayor para impulsar la carga 43. La corriente de entrada tomada de la línea de alimentación 121 aumenta en consecuencia (flecha 53), hasta alcanzar su valor máximo, aquí igual a 505 amperios (flecha 54).

Los mismos pasos se repiten para el arranque del segundo motor 42, correspondiendo las flechas 55, 56, 57 y 58 a las flechas 51, 52, 53 y 54. En la flecha 55, la corriente máxima acumulada por los motores 32 y 42 es igual a 1134 amperios, que es superior a la corriente acumulada por ambos motores 32 y 42 cuando ambos funcionan a plena velocidad con una carga completa (flecha 58), aquí igual a 1010 amperios.

La figura 4 representa un gráfico 60 que expresa, en función del tiempo (t), el valor de la corriente eléctrica (I), en Amperios, extraída por los motores 32 y 42 del bus 14 en una realización ejemplar en la que se utiliza el método de la figura 2.

La corriente de entrada debida al primer motor (flecha 61) es igual a 629 Amperios y, cuando el segundo motor 42 ha arrancado (flecha 63), la corriente acumulada es igual a 957 Amperios. Este valor es inferior al valor de la corriente debida a los motores 32 y 42 cuando funcionan a plena velocidad y con plena carga (flecha 65), aquí igual a 1010 Amperios.

La secuencia de descarga permite arrancar los motores con una carga menor para que consuman menos corriente. Como consecuencia, la corriente de entrada total se reduce. En este caso, es inferior a la corriente máxima de funcionamiento. En otras palabras, incluso cuando uno de los motores está arrancando, la corriente de arranque consumida no hace que la corriente total de todo el compresor 10 se eleve por encima del valor máximo de funcionamiento. Por lo tanto, no es necesario aumentar el rendimiento de la red de distribución de energía 20 muy por encima de este valor máximo de funcionamiento. Además, este método puede implementarse en los sistemas de compresores existentes 10 sin requerir el uso de transmisiones de frecuencia variable.

Si el sistema de compresores 10 comprende compresores adicionales, el método descrito anteriormente puede aplicarse de forma similar, arrancando todos los motores uno tras otro y cargándolos a la vez después de que todos los motores hayan entrado en un régimen de funcionamiento nominal.

En otras realizaciones, el circuito de control 16 está programado además para, cuando uno de los motores 32, 42 ya está funcionando con una carga completa y hay que arrancar el otro motor, descargar el correspondiente motor en marcha antes de arrancar el otro motor.

A continuación se describe un método ejemplar para controlar el funcionamiento de la unidad de compresión 10 según estas realizaciones se describe ahora con referencia al diagrama de flujo de la figura 5.

La figura 6 representa un gráfico 70 que expresa, en función del tiempo (t), el valor de la corriente eléctrica (I), en amperios, extraída por los motores 32 y 42 del bus 14 en las realizaciones en las que se utiliza el método según la figura 5.

Inicialmente, en el paso 120, el primer motor 32 está funcionando a toda velocidad y el segundo motor 42 no está funcionando. Por ejemplo, si los dos motores 32 y 42 están en marcha, entonces uno de ellos está parado. En este ejemplo, el segundo motor 42 está parado.

En otras realizaciones, el motor 32 está parado y el segundo motor 42 está en marcha. El primer método se modifica en consecuencia. El método también se aplica si el sistema de compresores 10 comprende motores adicionales.

A continuación, durante el paso 122, el sistema de compresores 10 recibe una orden de arranque del compresor 40. Esta orden es recibida, por ejemplo, y procesada automáticamente por el circuito de control 16, que pone en marcha el segundo motor 42.

En el paso 124, la unidad de control de carga 36 del primer motor 32 se descarga, para reducir la carga impulsada por el motor 32 y, a su vez, reducir la corriente de entrada requerida por el primer motor 32. A medida que la carga disminuye, la potencia requerida por el primer motor 32 para accionar la carga 34 disminuye también y así el motor 32 consume gradualmente menos corriente. Esta disminución se ilustra con la flecha 71 de la figura 6.

En el paso 126, el circuito de control 16 comprueba si el motor 32 está descargado, es decir, si la unidad de control de carga 36 ha vuelto al estado de descarga, por ejemplo, leyendo un estado de los actuadores asociados a dicha unidad de control de carga 36.

Si la unidad de control de carga 36 ha vuelto correctamente al estado de descarga, entonces, durante un paso posterior 128, el segundo motor 42 se pone en marcha con su unidad de control de carga 46 descargada. Por ejemplo, el circuito de control 16 activa el correspondiente circuito de arranque 48 para conectar los bobinados del motor 42 al bus de alimentación 14. A continuación, una corriente eléctrica fluye desde el bus de alimentación interno 14 hacia los conductores eléctricos que conducen a los devanados del motor 42 y el rotor comienza a girar alrededor de su eje de rotación. Sin embargo, si la unidad de control de carga 36 no ha vuelto al estado de descarga, se aplica de nuevo la etapa 124.

Cuando el segundo motor 42 está arrancando, entra en una fase de aceleración durante la cual consume brevemente una corriente de arranque de alta intensidad, que se suma a la corriente consumida por el primer motor 32. La corriente total requerida para alimentar los compresores 30 y 40 aumenta de forma correspondiente, como se ilustra en la flecha 72 de la figura 6.

En la etapa 130, se verifica el estado del motor 42, por ejemplo por el circuito de control 16. El paso de determinar si la fase de aceleración ha terminado es realizado, por ejemplo, por el circuito de control 16, de forma similar a lo descrito anteriormente para el paso 108.

Si se comprueba que la fase de aceleración ha terminado y que el motor 42 funciona a plena velocidad, entonces, durante una etapa posterior 132, se cargan las dos unidades de control de carga 36 y 46. La corriente total de entrada aumenta, como se ilustra en la flecha 73 de la figura 6.

Finalmente, en el paso 134, una vez que las unidades de control de carga 36 y 46 están ambas en su estado de carga, ambos motores 32 y 42 están funcionando a plena velocidad mientras impulsan su correspondiente carga completa 34 y 44, respectivamente. La corriente total de entrada alcanza un valor máximo, como se ilustra en la flecha 74. Sin embargo, gracias a esta realización, la corriente máxima consumida durante la fase de aceleración del motor 42 sigue siendo inferior a este valor máximo

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Un método para controlar los motores eléctricos asíncronos (32, 42) de un sistema de compresores (10), dicho método comprende:

recibir (100) una orden de arranque de un primer motor eléctrico asíncrono (32) y de un segundo motor eléctrico asíncrono (42) de un sistema compresor (10); caracterizado por

descargar (104) dicho primer y segundo motor, accionando respectivamente una primera unidad de control de carga (36) del primer motor y una segunda unidad de control de carga (46) del segundo motor, con el fin de reducir la carga mecánica (34, 44) asociada a dichos motores;

arrancar (106) el primer motor (32) y, sólo una vez que el primer motor esté funcionando a la velocidad nominal, arrancar (110) el segundo motor (42); y

cargar (114) tanto el primer como el segundo motor eléctrico sólo una vez que el segundo motor haya arrancado y esté funcionando a la velocidad nominal, accionando la primera unidad de control de carga (36) y la segunda unidad de control de carga (46), con el fin de aumentar la carga mecánica asociada a dichos motores.

2. El método de la reivindicación 1, en el que este método comprende además:

detener un motor entre el primer motor (32) y el segundo motor (42) y, mientras el otro motor entre el primer motor (32) y el segundo motor (42) sigue en marcha, recibir una orden para volver a arrancar el segundo motor;

descargar (124) el primer motor (32) y el segundo motor (42), accionando la primera unidad de control de carga y la segunda unidad de control de carga, para aumentar la carga mecánica asociada a dichos motores;

poner en marcha (128) dicho motor (42), mientras el otro motor (32) sigue funcionando; y

cargar (132) tanto el primer como el segundo motor eléctrico sólo una vez que el segundo motor haya arrancado y esté funcionando a la velocidad nominal, accionando la primera unidad de control de carga (36) y la segunda unidad de control de carga (46), con el fin de aumentar la carga mecánica asociada a dichos motores.

3. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer motor eléctrico (32) pertenece a un primer compresor (30) y el segundo motor eléctrico (42) pertenece a un segundo compresor (40), siendo dicho primer y segundo compresor compresores de tornillo, comprendiendo la primera y segunda unidades de control de carga (36, 46) una válvula de entrada deslizante cada una.

4. Un sistema de compresores (10) que comprende motores eléctricos asíncronos (32, 42), en el que el sistema de compresores está adaptado para:

recibir (100) una orden de arranque de un primer motor eléctrico asíncrono (32) y de un segundo motor (42) del sistema de compresores; caracterizado por descargar (104) dicho primer y segundo motor eléctrico asíncrono, accionando respectivamente una primera unidad de control de carga (36) del primer motor y una segunda unidad de control de carga (46) del segundo motor, con el fin de reducir la carga mecánica (34, 44) asociada a dichos motores;

arrancar (106) el primer motor (32) y, sólo una vez que el primer motor esté funcionando a la velocidad nominal, arrancar el segundo motor (42); y

cargar (114) tanto el primer como el segundo motor eléctrico sólo una vez que el segundo motor haya arrancado y esté funcionando a la velocidad nominal, accionando la primera unidad de control de carga (36) y la segunda unidad de control de carga (46), con el fin de aumentar la carga mecánica asociada a dichos motores.

5. El sistema de compresión de la reivindicación 4, en el que el sistema de compresión (10) está además adaptado para:

detener un motor entre el primer motor (32) y el segundo motor (42) y, mientras el otro motor entre el primer motor (32) y el segundo motor (42) sigue en marcha, recibir una orden para volver a arrancar el segundo motor;

descargar (124) el primer motor (32) y el segundo motor (42), accionando la primera unidad de control de carga y la segunda unidad de control de carga, para aumentar la carga mecánica asociada a dichos motores;

poner en marcha (128) dicho motor, mientras el otro motor sigue funcionando; y

cargar (132) tanto el primer como el segundo motor eléctrico sólo una vez que el segundo motor haya arrancado y esté funcionando a la velocidad nominal, accionando la primera unidad de control de carga (36) y la segunda unidad de control de carga (46), con el fin de aumentar la carga mecánica asociada a dichos motores.