ES2929717T3 - Procedimiento para hacer funcionar un accionamiento eléctrico, preferentemente un ventilador y/o un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador - Google Patents

Procedimiento para hacer funcionar un accionamiento eléctrico, preferentemente un ventilador y/o un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador Download PDF

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Abstract

La invención se refiere a un método para operar un accionamiento eléctrico (A), preferiblemente un ventilador y/o un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador, el accionamiento eléctrico (A) ¢ una fuente de tensión (Q), ¢ un motor (M) y ¢ tiene una unidad de control (S), el método con al menos los siguientes pasos: ¢ La unidad de control (S) opera (100) el motor eléctrico (M) a una velocidad predeterminada usando un voltaje modulado por ancho de pulso (Uq) de la fuente de voltaje (Q) con un ciclo de trabajo predeterminado, ¢ detectar (200) el voltaje (Uq) de la fuente de voltaje (Q), ¢ determinar (300) el voltaje efectivo (Ueff) presente en el motor eléctrico (M) multiplicando el ciclo de trabajo por el voltaje (Uq) de la fuente de voltaje (Q), ¢ determinando (400) el voltaje inducido (Ui) del motor eléctrico (M), y ¢ determinando (500) un indicador de carga del motor eléctrico (M) restando el voltaje inducido (Ui) del motor eléctrico (M) al voltaje efectivo (Ueff) aplicado al motor eléctrico (M). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para hacer funcionar un accionamiento eléctrico, preferentemente un ventilador y/o un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador
La invención se refiere a un procedimiento para hacer funcionar un accionamiento eléctrico, preferentemente un ventilador y/o un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador, según la reivindicación 1 de la patente, así como a un electrodoméstico, preferentemente una aspiradora y/o un robot aspirador, según reivindicación 11 de la patente.
En el campo de los electrodomésticos, se conocen aspiradoras que sirven para limpiar superficies.
A partir de los documentos US7205737B1, US2016/061899 y US2003/210011 se conocen aspiradoras y procedimientos para controlar motores eléctricos.
Una aspiradora es un aparato de limpieza equipado con un ventilador que crea un vacío. En el lado de succión de la aspiradora está prevista una abertura de succión, que el usuario puede guiar específicamente sobre las superficies que se han de limpiar. El aire succionado por el ventilador suele fluir a través de varios filtros; que pueden filtrar partículas tales como polvo, principalmente polvo doméstico, así como partículas de suciedad más pequeñas del flujo de aire. El aire sale de la aspiradora mucho más limpio de lo que entró. Para mejorar el efecto de limpieza de las superficies que se han de limpiar, la abertura de succión generalmente presenta un cepillo giratorio, que puede arremolinar las partículas de la superficie que se ha de limpiar llevándolas hacia el flujo de aire. El ventilador presenta un motor de ventilador eléctrico y el cepillo presenta un motor de cepillo eléctrico. Una desventaja de las aspiradoras conocidas es que se requiere una entrada de usuario por parte del usuario para establecer un modo de funcionamiento para el ventilador y el cepillo. Esto puede ser percibido como molesto. Esto también puede olvidarse, por lo que es muy probable que la aspiradora funcione con una configuración de limpieza que no sea óptima.
Otra desventaja es que depende de la elección del modo de funcionamiento por parte del usuario si y en qué medida se encuentra realmente un ajuste de limpieza óptimo para la superficie que se ha de limpiar. Esto puede conducir muy fácilmente a ajustes incorrectos, especialmente en el caso de cambios y en particular cambios frecuentes de tipos de superficies para limpiar.
Por lo tanto, la invención se plantea el problema de proporcionar un procedimiento para hacer funcionar un accionamiento eléctrico, preferentemente un ventilador y/o un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador, de modo que el accionamiento eléctrico pueda ajustarse automáticamente a diferentes condiciones de carga, en particular a diferentes superficies para limpiar, con un punto de funcionamiento lo más óptimo posible en cada caso. Esto debería tener lugar mejor y/o más fácilmente de lo que se conocía anteriormente, preferentemente con menos sensores o incluso sin ningún sensor. Preferentemente, esto debería tener lugar con la mayor eficiencia energética posible, es decir, con la potencia de entrada más baja posible del motor eléctrico del ventilador y/o del motor eléctrico del cepillo.
De acuerdo con la invención, este problema se resuelve mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1 de la patente, así como mediante una unidad de control con las características de la reivindicación 10 de la patente y un electrodoméstico con las características de la reivindicación 11 de la patente. Configuraciones ventajosas y perfeccionamientos de la invención se desprenden de las siguientes reivindicaciones dependientes.
Por lo tanto, la invención se refiere a un procedimiento para hacer funcionar un accionamiento eléctrico, preferentemente un ventilador y/o un cepillo de una aspiradora o aspirador de acuerdo con la reivindicación 1.
La fuente de tensión es preferentemente una fuente de tensión continua. La fuente de tensión puede ser una red eléctrica. Preferentemente, sin embargo, la fuente de tensión es una pila o batería recargable. El ciclo de trabajo, también conocido como factor de trabajo, especifica la relación entre la duración del impulso y la duración del periodo para una sucesión periódica de impulsos, tales como los pulsos de tensión en este caso.
La invención se basa, a este respecto, en el hallazgo de que puede determinarse de esta manera un indicador de carga de un motor eléctrico con el fin de poder llegar a una afirmación acerca de la carga externa actualmente aplicada al motor eléctrico. De esta manera, también se pueden distinguir diferentes estados de carga unos de otros. Se puede prescindir de sensores adicionales.
El conocimiento de la carga actual del motor eléctrico determinada de acuerdo con la invención puede utilizarse para controlar o regular la potencia del motor eléctrico. De esta manera, la potencia del motor eléctrico se puede adaptar de la manera más óptima posible a la carga aplicada. Si el procedimiento de acuerdo con la invención se aplica a un motor eléctrico o a varios motores eléctricos de un ventilador o un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador, se puede lograr de acuerdo con la invención el número de revoluciones óptimo o la potencia óptima del cepillo para suelos y/o el número de revoluciones óptimos o la potencia óptima del ventilador.
Por un lado, esto puede tener la ventaja de que el motor eléctrico puede funcionar de manera eficiente desde el punto de vista energético. Esto puede mantener el consumo de energía eléctrica lo más bajo posible al tiempo que se mantiene el rendimiento apropiado para la carga aplicada. De esta forma, por ejemplo, cuando se aplica el procedimiento de acuerdo con la invención a un accionamiento eléctrico de un ventilador y/o un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador, se puede lograr una buena recogida de polvo con un bajo consumo de energía al mismo tiempo. Si se utiliza un aparato que funciona mediante pilas o batería, el tiempo de funcionamiento puede prolongarse. En otras palabras, se puede lograr una relación óptima entre la recogida de polvo y la potencia de entrada.
También es ventajoso que la vida útil del motor eléctrico pueda prolongarse mediante un funcionamiento en función de la carga, ya que pueden evitarse estados de funcionamiento innecesariamente potentes. En el caso de un aparato que funciona mediante batería, esto también puede tener un efecto positivo en la vida útil de la batería. En otras palabras, el motor eléctrico y, dado el caso, la batería pueden protegerse gracias a la potencia de entrada más baja posible del motor eléctrico.
Cuando el procedimiento de acuerdo con la invención se aplica a un aparato que funciona mediante batería también resulta ventajoso que, en el caso de una futura regulación para aparatos que funcionan mediante batería, puedan cumplirse valores límite para la potencia eléctrica, ya que se puede determinar de acuerdo con la invención la carga aplicada y se puede especificar la potencia eléctrica máxima disponible para ello, que puede tomar la batería.
También es ventajoso que pueda identificarse una sobrecarga del motor eléctrico a través de la carga determinada del motor eléctrico. En este caso, el motor eléctrico se puede hacer funcionar con una potencia más baja y admisible o, dado el caso, desconectarse para evitar que el motor eléctrico resulte dañado.
En general, también se puede decir que los accionamientos de las aspiradoras o de los robots aspiradores solo pueden controlarse por lo general con gran esfuerzo, ya que tanto la carga como los parámetros de entrada, tales como la tensión del motor en particular, varían mucho durante el tiempo de funcionamiento. El vacío que finalmente se pone a disposición y el caudal volumétrico indirecto dependen de varios factores externos que son difíciles de combinar. De acuerdo con la invención, un enfoque esencial para la regulación simple y en particular la regulación de la potencia de succión de los accionamientos de aspiradores consiste en conocer el número de revoluciones del motor y su par de salida, que es proporcional a la corriente. Gracias al uso de motores PMDC (del inglés: permanent magnet direct current electric motor: motor de corriente continua de imanes permanentes) con sus particularidades eléctricas, en comparación con los motores en línea normales, surgen opciones de detección y, por lo tanto, de regulación, simplificadas.
De acuerdo con un aspecto de la invención, el procedimiento presenta al menos la etapa adicional:
• determinar el par y/o la corriente del motor eléctrico multiplicando el indicador de carga por un factor predeterminado.
Este aspecto de la presente invención se basa en el hallazgo de que el indicador de carga del motor eléctrico es proporcional tanto al par como a la corriente del motor eléctrico. Esto significa que el indicador de carga se puede convertir en el par o la corriente del motor eléctrico mediante multiplicación, por ejemplo, para regular directamente a partir de ello. Asimismo, los hallazgos descritos anteriormente también se pueden aplicar al par determinado o a la corriente determinada.
De acuerdo con la invención, el accionamiento eléctrico presenta también una rueda libre, que está dispuesta en paralelo al motor eléctrico. Además, la determinación de la tensión inducida del motor eléctrico presenta al menos las etapas de:
• interrumpir la tensión modulada por ancho de pulso de la fuente de tensión en el motor eléctrico,
• en un primer instante de medición, durante el cual fluye una corriente a través de la rueda libre, detectar la tensión de la fuente de tensión,
• en un segundo instante de medición, durante el cual ya no fluye corriente a través de la rueda libre, detectar una tensión superpuesta del motor eléctrico, y
• determinar la tensión inducida del motor eléctrico restando la tensión superpuesta del motor eléctrico a la tensión de la fuente de tensión.
De esta manera, de acuerdo con la invención se puede determinar la tensión inducida del motor eléctrico sin tener que medirla con medidas adicionales. Para ello, el funcionamiento modulado por ancho de pulso propiamente dicho del motor eléctrico puede interrumpirse brevemente, por ejemplo, cada 100 ms durante aproximadamente 0,5 ms, de modo que esto sea imperceptible para el usuario. Durante esta breve interrupción del funcionamiento, la tensión de la fuente de tensión se detecta inicialmente siempre que fluya una corriente a través de la rueda libre. Una vez que la corriente ha decaído, se detecta una tensión superpuesta del motor eléctrico. A continuación, se puede reanudar el funcionamiento normal del motor eléctrico.
La tensión inducida del motor eléctrico se puede determinar a partir de estas dos tensiones mediante resta. Como se describió anteriormente, esto se puede usar para determinar el indicador de carga. De manera alternativa o adicional, la tensión inducida determinada del motor eléctrico también se puede utilizar para otros fines.
La rueda libre se puede realizar como rueda libre pasiva por medio de un diodo. Esta rueda libre se puede implementar de manera muy fácil y económica, pero tiene una pérdida de potencia que no es despreciable debido a la caída de tensión en el sentido de paso.
Por lo tanto, alternativamente, la rueda libre puede estar realizada preferentemente como rueda libre activa, por ejemplo, por medio de un MOSFET (transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor) controlado correspondientemente. Aunque la implementación es en este caso más compleja, entre otras cosas porque se requiere una activación en los momentos apropiados, la pérdida de potencia se reduce significativamente en comparación con un diodo de rueda libre.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, el procedimiento presenta al menos la etapa adicional de:
• determinar el número de revoluciones del motor eléctrico multiplicando la tensión inducida del motor eléctrico por un factor predeterminado.
Este aspecto de la presente invención se basa en el hallazgo de que la tensión inducida del motor eléctrico es proporcional al número de revoluciones del motor eléctrico. El número de revoluciones del motor eléctrico puede así obtenerse a partir de su tensión inducida. El número de revoluciones se puede usar, por ejemplo, para regular el número de revoluciones del motor eléctrico sin tener que usar un sensor de número de revoluciones independiente para ello.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, el procedimiento presenta al menos las etapas adicionales de:
• en el caso de que el motor eléctrico esté diseñado para accionar un ventilador o un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador, comparar el indicador de carga y/o el par y/o la corriente del motor eléctrico con al menos un valor de referencia y/o con al menos un valor umbral correspondiente a un tipo de suelo, y
• hacer funcionar el motor eléctrico por parte de la unidad de control en función del tipo de suelo identificado.
De esta manera, el indicador de carga determinado de acuerdo con la invención o el par obtenido a partir del mismo y/o la corriente del motor eléctrico obtenida a partir del mismo puede utilizarse, cuando el procedimiento de acuerdo con la invención se aplica a un ventilador o a un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador, para identificar el tipo de suelo que se va a limpiar. Esto puede tener lugar especificando datos para la unidad de control del motor eléctrico correspondientes a diferentes suelos, de modo que se pueda seleccionar y, por lo tanto, identificar el presente suelo de entre los suelos almacenados mediante comparación. Para ello, los datos pueden estar indicados como valores de referencia o como valores umbral.
De este modo se puede conseguir de acuerdo con la invención que una aspiradora o un robot aspirador pueda identificar el suelo que se va a limpiar y ajustarse automáticamente al suelo por lo que respecta a la potencia de su ventilador y/o de su cepillo. Por lo tanto, esto se puede hacer sin sensores.
Este aspecto de la presente invención se basa, a este respecto, en el hallazgo de que el cepillo contribuye relativamente poco al resultado de succión en suelos duros, mientras que la potencia de succión del ventilador sí lo hace. Sobre alfombras es más bien al revés. Por lo tanto, de esta manera, se puede lograr un efecto de limpieza óptimo con la mayor eficiencia energética posible al mismo tiempo. En el caso de un aparato que funcione mediante pilas o batería, esto puede prolongar el tiempo de funcionamiento. El suelo que se va a limpiar también se puede proteger mediante una potencia de soplado o actividad de cepillado adaptada y, por lo tanto, no innecesariamente intensa.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, si el motor eléctrico está diseñado para accionar un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador, hay predeterminado un valor de referencia y/o un valor umbral, de modo que puede distinguirse entre ausencia y presencia del cepillo mediante la comparación. En otras palabras, la ausencia del cepillo, cuyo motor eléctrico está prácticamente al ralentí en este estado, puede provocar una carga tan baja del motor eléctrico que este estado de carga del motor eléctrico se puede distinguir de los otros estados de carga del motor eléctrico y así identificarse. En este caso, el motor eléctrico del cepillo puede desconectarse preferentemente para evitar daños en el propio motor eléctrico, en la aspiradora o el robot aspirador, así como en el suelo. Además, de este modo se puede ahorrar energía eléctrica, que no contribuiría al resultado de limpieza si no hubiera cepillo presente.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, la unidad de control hace funcionar el motor eléctrico con regulación del número de revoluciones. De este modo se puede lograr un funcionamiento con regulación del número de revoluciones del motor eléctrico, como ya se describió anteriormente. Esto se puede hacer sin un sensor de número de revoluciones adicional.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, si se identifica una alfombra relativamente alta como suelo (por ejemplo, debido a un límite de par superior previamente definido) y el motor eléctrico está diseñado para accionar un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador, la unidad de control hace funcionar el motor eléctrico con un número de revoluciones relativamente bajo. Este aspecto de la invención se basa en el hallazgo de que una alfombra relativamente alta puede estropearse por el cepillo de una aspiradora o un robot aspirador. Por lo tanto, si se identifica una alfombra de este tipo de acuerdo con la invención, la potencia del cepillo de la aspiradora o el robot aspirador se puede ajustar más baja que en el caso de un suelo diferente, con el fin de proteger la alfombra.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, la tensión inducida del motor eléctrico se determina y/o la tensión superpuesta del motor eléctrico se detecta a través de un divisor de tensión que está dispuesto en serie con el motor eléctrico y en paralelo a la unidad de control. De este modo, la tensión respectiva se puede detectar de manera fácil y fiable dentro del accionamiento.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, la tensión de la fuente de tensión se detecta en el primer instante de medición y/o en el segundo instante de medición mediante una detección durante un periodo de medición predeterminado con un promediado posterior. De este modo, las fluctuaciones en la señal de medición, al igual que el ruido de medición, pueden compensarse y, por lo tanto, reducirse. Esto puede aumentar la calidad de la medición y, por tanto, la fiabilidad de las conclusiones basadas en ella.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, el motor eléctrico es un motor eléctrico de un ventilador o un motor eléctrico de un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador. De esta manera, las propiedades y ventajas descritas anteriormente pueden aprovecharse en aparatos de este tipo, lo que puede ser ventajoso en cuanto a eficiencia energética, en particular en el caso de aparatos que funcionan con pilas o batería.
La presente invención también se refiere a una unidad de control para hacer funcionar un accionamiento eléctrico, preferentemente un ventilador y/o un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador, estando diseñada la unidad de control para llevar a cabo un procedimiento como el descrito anteriormente.
La presente invención también se refiere a un electrodoméstico, preferentemente una aspiradora y/o un robot aspirador, preferentemente de funcionamiento por batería, con al menos un accionamiento eléctrico, al menos una fuente de tensión, al menos un motor eléctrico y al menos una unidad de control, estando diseñada la unidad de control para llevar a cabo un procedimiento como el descrito anteriormente. De esta manera, las propiedades y ventajas del procedimiento de acuerdo con la invención descritas anteriormente pueden aprovecharse en aparatos de este tipo, lo que puede ser ventajoso en cuanto a eficiencia energética, en particular en el caso de aparatos que funcionan con pilas o batería.
La presente invención también comprende el hallazgo de que, debido al funcionamiento del motor eléctrico con número de revoluciones regulado o carga regulada de acuerdo con la invención, que tiene en cuenta la tensión efectivamente aplicada del motor eléctrico, se puede utilizar un mayor número de celdas de batería que el conocido hasta la fecha cuando se utiliza una batería como fuente de tensión, ya que el motor eléctrico se hace funcionar independientemente de la tensión de la fuente de tensión. Por lo tanto, el tiempo de funcionamiento del aparato que presenta el motor eléctrico que se hace funcionar de acuerdo con la invención se puede aumentar gracias al mayor número de celdas de batería.
La presente invención también comprende el hallazgo de que una tensión decreciente de la fuente de tensión, por ejemplo, debido a una pila o batería debilitada, puede compensarse de nuevo adaptando el ciclo de trabajo de la tensión modulada por ancho de pulso. Por lo tanto, el funcionamiento del accionamiento eléctrico también puede continuar sin disminución en este caso. Por las mismas razones, también es posible utilizar diferentes tipos de pilas y baterías de diferentes fabricantes, dado el caso con diferentes tensiones. También existe la posibilidad de ofrecer una batería con un mayor número de celdas, que dan lugar a una mayor tensión, con tiempos de funcionamiento más prolongados. Esto también puede ser compensado por la tensión modulada por ancho de pulso.
Un ejemplo de realización de la invención está representado de manera meramente esquemática en los dibujos y se describe con más detalle a continuación. Muestra
la Figura 1 un diagrama de circuito de un accionamiento eléctrico;
la Figura 2 un diagrama de flujo de un procedimiento de acuerdo con la invención para hacer funcionar el accionamiento eléctrico de la figura 1;
la Figura 3 un diagrama de medición de un funcionamiento del accionamiento eléctrico de la figura 1; y la Figura 4 un diagrama de medición de diferentes proporcionalidades del accionamiento eléctrico de la figura 1.
La figura 1 muestra un diagrama de circuito de un accionamiento eléctrico A. El accionamiento eléctrico A presenta una fuente de tensión Q en forma de batería Q, que genera una tensión Uq o una tensión de batería Uq con 24 V. Hay un motor eléctrico M, en paralelo al cual está dispuesto un diodo D1, a través del cual puede fluir una corriente de diodo Id1. El motor eléctrico M y el diodo D1 están conectados conjuntamente en serie con la batería Q. El diodo de rueda libre pasiva que se muestra aquí y se describe a continuación ha de entenderse únicamente a modo de ejemplo; alternativamente, la función también puede garantizarse mediante una rueda libre activa, por ejemplo, mediante un MOSFET activado correspondientemente.
También está conectada en serie una unidad de control S con un divisor de tensión, que está formado por una primera resistencia óhmica R1 y una segunda resistencia óhmica R2. A través del divisor de tensión, una primer tensión U1, que fluye a través de la primera resistencia óhmica R1, puede ser detectada. La unidad de control S está diseñada como microcontrolador S. Esto cierra el circuito con respecto a la batería Q.
De acuerdo con el presente ejemplo de realización, el accionamiento eléctrico A se utiliza en una aspiradora para accionar el cepillo para suelos. Sobre la base de este ejemplo de realización se considerarán con más detalle diversas ventajas del procedimiento de acuerdo con la invención.
La figura 2 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento de acuerdo con la invención para hacer funcionar el accionamiento eléctrico de la figura 1.
En una primera etapa 100, el motor eléctrico M es accionado por la unidad de control S a un número de revoluciones predeterminado por medio de una tensión de batería Uq modulada por ancho de pulso con un ciclo de trabajo predeterminado; véase el diagrama de la Figura 3 a la izquierda antes de un primer instante de medición T1. Durante este tiempo se detecta, en una segunda etapa 200, la tensión de la batería Uq. Además, durante este tiempo, en una tercera etapa 300, la tensión Uef efectivamente aplicada al motor eléctrico M se determina multiplicando el ciclo de trabajo por la tensión de batería Uq.
A continuación, en una cuarta etapa 400, se determina la tensión inducida Ui del motor eléctrico M. Para ello, en una primera subetapa 410, la tensión de batería Uq modulada por ancho de pulso se interrumpe en el motor eléctrico M. Mientras que, inmediatamente después de la interrupción, la tensión de batería Uq todavía se mantiene por la corriente de diodo Id1 del diodo D1, en el primer instante de medición T1 tiene lugar, en una segunda subetapa 420, una detección de la tensión de batería Uq; véase la figura 3. Si la corriente de diodo Id1 del diodo D1 decae, tiene lugar entonces, en un segundo instante de medición T2 , en una tercera subetapa 430, una detección de una tensión superpuesta Uk del motor eléctrico M; véase igualmente la figura 3. A continuación, la tensión de batería Uq modulada por ancho de pulso puede volver a aplicarse al motor eléctrico M, de modo que el funcionamiento del motor eléctrico M puede reanudarse como antes. Independientemente de esto, la tensión inducida Ui del motor eléctrico M se determina, en una cuarta subetapa 440i, restando la tensión superpuesta Uk del motor eléctrico M a la tensión de batería Uq, de modo que la tensión inducida Ui del motor eléctrico M está ahora disponible.
En una quinta etapa 500 se determina entonces un indicador de carga del motor eléctrico M restando la tensión inducida Ui del motor eléctrico M a la tensión Uef efectivamente aplicada al motor eléctrico M. A continuación, en una primera sexta subetapa 600a se determina el par y/o la corriente del motor eléctrico M multiplicando el indicador de carga por un factor predeterminado. Paralelamente, en una segunda sexta subetapa 600b, se determina el número de revoluciones del motor eléctrico M multiplicando la tensión inducida Ui del motor eléctrico M por un factor predeterminado.
A continuación, en una séptima etapa 700, se compara el indicador de carga y/o el par y/o la corriente del motor eléctrico M con al menos un valor de referencia y/o con al menos un valor umbral correspondiente a un tipo de suelo. En una octava etapa 800, el motor eléctrico M se hace funcionar entonces por la unidad de control S en función del tipo de suelo identificado.
Basándose en esto, ahora se puede regular la potencia del cepillo para suelos. Además de identificar el suelo, también se puede identificar la presencia o ausencia del cepillo para suelos. Además, el número de revoluciones del motor eléctrico M puede determinarse sin sensores y utilizarse, por ejemplo, para la regulación del número de revoluciones.
Estas proporcionalidades respectivas, cuyos factores predeterminados pueden utilizarse para determinar el par o la corriente o el número de revoluciones del motor eléctrico M, se pueden encontrar en la figura 4 a modo de ejemplo.
Lista de referencias (parte de la descripción)
A accionamiento eléctrico
D1 diodo
Id1 corriente de diodo
M motor eléctrico
Q fuente de tensión; batería
R1 primera resistencia óhmica
R2 segunda resistencia óhmica
S unidad de control; microcontrolador
t tiempo
T1 primer instante de medición o periodo de medición
T2 segundo instante de medición o periodo de medición
U1 tensión eléctrica a través de la primera resistencia óhmica R1
Uef tensión efectiva del motor eléctrico M
Ui tensión inducida del motor eléctrico M
Uk tensión superpuesta del motor eléctrico M
Uq tensión de la fuente de tensión Q; fuente de tensión; tensión de la batería
V señal de medición
100 funcionamiento del motor eléctrico M con tensión Uq modulada por ancho de pulso
200 detección de la tensión Uq de la fuente de tensión Q
300 determinación de la tensión Uef efectivamente aplicada al motor eléctrico M
400 determinación de la tensión inducida Ui del motor eléctrico M
410 interrupción de la tensión Uq modulada por ancho de pulso en el motor eléctrico M
420 detección de la tensión Uq en un primera instante de medición T1
430 detección de una tensión superpuesta Uk del motor eléctrico M en un segundo instante de medición T2 440 determinación de la tensión inducida Ui del motor eléctrico M mediante resta
500 determinación de un indicador de carga del motor eléctrico M mediante resta
600a determinación del par y/o de la corriente del motor eléctrico M
600b determinación del número de revoluciones del motor eléctrico M mediante multiplicación
700 comparación del indicador de carga y/o del par y/o de la corriente del motor eléctrico M
800 funcionamiento del motor eléctrico M en función del tipo de suelo identificado

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para hacer funcionar un accionamiento eléctrico (A) de un ventilador y/o de un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador,
en donde el accionamiento eléctrico (A) presenta una fuente de tensión (Q), un motor eléctrico (M) y una unidad de control (S),
el procedimiento con al menos las siguientes etapas:
hacer funcionar (100) el motor eléctrico (M) por parte de la unidad de control (S) a un número de revoluciones predeterminado mediante una tensión (Uq) modulada por ancho de pulso de la fuente de tensión (Q) con un ciclo de trabajo predeterminado,
detectar (200) la tensión (Uq) de la fuente de tensión (Q),
determinar (300) la tensión (Uef) efectivamente aplicada al motor eléctrico (M) multiplicando el ciclo de trabajo por la tensión (Uq) de la fuente de tensión (Q),
determinar (400) la tensión inducida (Ui) del motor eléctrico (M), y
determinar (500) un indicador de carga del motor eléctrico (M) restando la tensión inducida (Ui) del motor eléctrico (M) a la tensión (Uef) efectivamente aplicada al motor eléctrico (M),
en donde el accionamiento eléctrico (A) también presenta una rueda libre (D1) que está dispuesta en paralelo al motor eléctrico (M),
en donde la determinación (400) de la tensión inducida (Ui) del motor eléctrico (M) presenta al menos las etapas de: interrumpir (410) la tensión (Uq) modulada por ancho de pulso de la fuente de tensión (Q) en el motor eléctrico (M), en un primer instante de medición (T1), durante el cual fluye una corriente (Id1 ) a través de la rueda libre (D1), detectar (420) la tensión (Uq) de la fuente de tensión (Q),
en un segundo instante de medición (T2 ), durante el cual ya no fluye corriente (Id1) a través de la rueda libre (D1), detectar (430) una tensión superpuesta (Uk) del motor eléctrico (M), y
determinar (440) la tensión inducida (Ui) del motor eléctrico (M) restando la tensión superpuesta (Uk) del motor eléctrico (M) a la tensión (Uq) de la fuente de tensión (Q),
usar el indicador de carga determinado para controlar o regular la potencia del motor eléctrico (M).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, con al menos la etapa adicional de:
determinar (600a) el par y/o la corriente del motor eléctrico (M) multiplicando el indicador de carga por un factor predeterminado.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, con al menos la etapa adicional de:
determinar (600b) el número de revoluciones del motor eléctrico (M) multiplicando la tensión inducida (Ui) del motor eléctrico (M) por un factor predeterminado.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, con al menos las etapas adicionales de:
en el caso de que el motor eléctrico (M) esté diseñado para accionar un ventilador o un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador, comparar (700) el indicador de carga y/o el par y/o la corriente del motor eléctrico (M) con al menos un valor de referencia y/o con al menos un valor umbral correspondiente a un tipo de suelo, y
hacer funcionar (800) el motor eléctrico (M) por parte de la unidad de control (S) en función del tipo de suelo identificado.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por que
en el caso de que el motor eléctrico (M) esté diseñado para accionar un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador, hay predeterminado un valor de referencia y/o un valor umbral, de modo que puede distinguirse entre ausencia y presencia del cepillo mediante la comparación (700).
6. Procedimiento según la reivindicación 4 o 5, caracterizado por que
la unidad de control (S) hace funcionar (800) el motor eléctrico (M) con regulación del número de revoluciones.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que
la determinación (400) de la tensión inducida (Ui) del motor eléctrico (M) y/o
la detección (430) de la tensión superpuesta (Uk) del motor eléctrico (M) tiene lugar a través de un divisor de tensión (R1, R2 ) que está dispuesto en serie con el motor eléctrico (M) y en paralelo a la unidad de control (S).
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado por que
la detección (430; 440) de la tensión (Uq) de la fuente de tensión (Q) en el primer instante de medición (T1) y/o en el segundo instante de medición (T2 ) tiene lugar por medio de una detección (430; 440) durante un periodo de medición (T1; T2 ) predeterminado con promediado posterior.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que
el motor eléctrico (M) es un motor eléctrico (M) de un ventilador o un motor eléctrico (M) de un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador.
10. Unidad de control (S) para hacer funcionar un accionamiento eléctrico (A), preferentemente un ventilador y/o un cepillo de una aspiradora o un robot aspirador, estando diseñada la unidad de control (S) para llevar a cabo un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9.
11. Aparato electrodoméstico, preferentemente aspirador y/o robot aspirador, preferentemente de funcionamiento por batería, con
al menos un accionamiento eléctrico (A),
al menos una fuente de tensión (Q),
al menos un motor eléctrico (M) y
al menos una unidad de control (S) según la reivindicación 10.
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