ITMI941127A1

ITMI941127A1 - Sistema e procedimento di azionamento per motori a piu' velocita' commutati elettronicamente

Info

Publication number: ITMI941127A1
Application number: IT001127A
Authority: IT
Inventors: Marcos Guilherme Schwarz
Original assignee: Brasil Compressores Sa
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1995-12-01
Also published as: BR9301879A; IT1269875B; US5510688A; ITMI941127A0

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale avente per tìtolo:

«SISTEMA E PROCEDIMENTO DI AZIONAMENTO PER MOTORI A PIU’ VELOCITA’ COMMUTATI ELETTRONICAMENTE»

Campo dell’Invenzione

La presente invenzione riguarda un procedimento di azionamento per un motore a più velocità commutato elettronicamente, con efficienza energetica massima, e il circuito di azionamento o comando elettronico corrispondente.

Sfondo dell’Invenzione

I motori commutati elettronicamente sono di interesse in applicazioni richiedenti elevata efficienza ed affidabilità, come compressori per frigoriferi, ventilatori e pompe. Questi motori sono costituiti da uno statore avvolto e da un rotore con magneti permanenti, il motore essendo alimentato tramite un controllo o comando elettronico che eccita gli avvolgimenti statorici, in conformità con una sequenza e in tempi definiti da un sensore di posizione del rotore, c h e è installato sull'albero, o impiegando le tensioni indotte negli avvolgimenti dal rotore mobile, impartendo così coppia al motore. In alcune applicazioni, come ad esempio compressori ermetici, il funzionamento di questi motori deve fornire l'efficienza energetica migliore, correlata alla capacità di far variare la velocità operativa. Vi sono alcune tecniche di azionamento o comando specifiche per ottenere il controllo della velocità. Una delle tecniche note impiega variazione di tensione fornita dal bus o sbarra collettrice in corrente continua del blocco invertitore, richiedendo una unità di alimentazione di corrente continua con un valore di tensione regolabile, il che rappresenta un inconveniente, poiché ciò costituisce un blocco addizionale che provoca perdite per il sistema e richiede componenti elettronici attivi che sono piuttosto sofisticati e di costo elevato.

Un'altra soluzione impiegata per controllare la velocità di motori commutati elettronicamente è quella di modulare la tensione indotta negli avvolgimenti del motore, tramite tecniche del tipo PWM (modulazione della larghezza degli impulsi), controllando il valore medio della tensione di uscita e conseguentemente la velocità del motore. Questa tecnica, anche se consente una regolazione di velocità continua attraverso una sorgente di tensione CC fissa, senza impiegare componenti e blocchi addizionali nel sistema, ha l'inconveniente di generare elevate perdite energetiche. Tanto più bassa è la velocità di funzionamento del motore rispetto alla velocità di funzionamento massima alla quale detto motore può operare, tanto più elevate saranno dette elevate perdite energetiche. Queste tecniche, quando applicate ai compressori ermetici per refrigerazione con capacità variabile, presentano durante il funzionamento di essi a basse velocità l'inconveniente di elevato consumo di energia. Questo consumo di energia compromette il vantaggio della riduzione del consumo di energia di detti sistemi ottenuta facendo variare la capacità di refrigerazione del compressore nelle condizioni precedentemente citate.

Le perdite energetiche in un sistema secondo la tecnica nota, includente il motore e il circuito di azionamento o comando elettronico, sono costituite basilarmente da:

- perdite nel circuito magnetico del motore, dovute al flusso magnetico variabile, una parte essendo dovuta al componente nella frequenza fondamentale del campo magnetico che, a sua volta, è proporzionale alla velocità di rotazione dell'albero, mentre l'altra parte è dovuta alle componenti di bassa frequenza nel campo magnetico generato dalla modulazione di tensione in alta frequenza sulle fasi del motore;

perdite per effetto Joule nel filo metallico dell'avvolgimento del motore, nella resistenza ohmica degli interruttori elettrici, invertitore e altri componenti disposti in serie con il percorso di corrente, queste perdite essendo proporzionali al quadrato della corrente e praticamente invariabili con la velocità dell'albero per un valore fisso della coppia applicata al motore;

perdite per effetto Joule negli interruttori dell'invertitore, dovute alla commutazione e proporzionali alla frequenza con la quale questi interruttori operano; e

perdite per effetto Joule nei componenti rimanenti del circuito di comando che sono fisse per una qualsiasi velocità o coppia alimentata dal motore

Un'importante quantità delle perdite energetiche del sistema, secondo la tecnica nota, è quella derivante da modulazione di tensione sulle fasi del motore per il controllo della velocità. La Figura 2 illustra la sagoma dell'onda di tensione A modulata nella larghezza degli impulsi. In questa tecnica di modulazione, impiegando una tensione fissa il cui valore è A, sono ottenute tensioni medie B, che possono variare da zero ad A, in dipendenza dalla relazione tra i periodi di tempo tl e t2, rappresentanti il tempo medio perchè la tensione A abbia ad essere applicata entro il periodo totale.

B = A. t1 / t2

Modulando la tensione sulle fasi del motore, è così ottenuto un controllo di velocità, ma con l'inconveniente di presentare un aumento di perdite energetiche. Tanto più bassa è la velocità di funzionamento del motore rispetto alla velocità operativa massima in cui detto motore può operare, tanto più elevate saranno dette perdite energetiche. A causa dell'elevato contenuto di armoniche della tensione indotta nelle fasi del motore, provocanti perdite particolarmente quando il funzionamento ha luogo ad una bassa velocità, l'efficienza del sistema subisce riduzione .

Divulgazione dell’invenzione

Così, uno scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema ed un corrispondente procedimento per controllare la velocità di motori commutati elettronicamente, particolarmente quei motori usati in compressori ermetici, presentanti perdite minime durante il funzionamento di detti motori, massimizzando l'efficienza del sistema.

Uno scopo della presente invenzione è pure quello di fornire un sistema ed un procedimento del tipo citati precedentemente, che impieghino un circuito semplice ed affidabile con componenti di basso costo.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema ed un procedimento del tipo citati precedentemente, impieganti circuiti consententi una regolazione variabile nella velocità del motore.

Questi e altri scopi sono raggiunti tramite un sistema di azionamento o comando per motori a più velocità commutati elettronicamente impiegati in un motore del tipo includente uno statore, contenente una pluralità di avvolgimenti ed un rotore con magneti permanenti, e che è dotato di un circuito elettronico comprendente: un circuito invertitore, includente interruttori elettronici e essendo alimentato da una sorgente di energia elettrica; un circuito di rivelazione di posizione del rotore che riceve continuamente informazione sulla posizione del rotore; un'unità di controllo, ricevente informazione sulla posizione angolare del rotore attraverso il circuito di rivelazione della posizione del rotore e sulla corrente che scorre nel circuito invertitore al fine di istruire almeno l'eccitazione degli interruttori elettronici del circuito invertitore, quando è richiesto che detto motore abbia ad operare, detto sistema comprendendo inoltre: un circuito di spostamento della velocità del motore, ponente in comunicazione la sorgente di energia elettrica con il circuito invertitore e includente almeno un interruttore di spostamento di velocità, disposto tra la sorgente di alimentazione di energia elettrica e detto circuito invertitore, detto interruttore di spostamento di velocità presentando una posizione operativa chiusa, quando esso alimenta una certa tensione al circuito invertitore e al motore, e una posizione inoperativa aperta, quando esso alimenta una frazione di detta tensione operativa al motore, dette posizioni operativa e inoperativa essendo ottenute da un'istruzione proveniente da mezzi di comando di spostamento di velocità, esterni al motore.

Secondo la presente invenzione, l'azionamento di motori includenti un circuito come quello descritto precedentemente è ottenuto, secondo un procedimento comprendente l'alimentare una tensione CC al circuito invertitore del presente sistema di azionamento, consentendo che questa tensione sia completamente applicata agli avvolgimenti statorici e facendo leggermente variare questo valore di tensione, al fine di controllare la velocità del motore, impiegando un blocco di variazione di tensione. Questo procedimento include le fasi di: formare l'unità di controllo sulla corrente che scorre nel circuito invertitore; istruire gli interruttori elettronici del circuito invertitore a operare in conformità con una sequenza operativa per eccitare gli avvolgimenti statorici, in funzione della posizione del rotore, al fine di provocare la rotazione di esso; rivelare il livello della corrente che scorre nel motore e comandare l'apertura degli interruttori elettronici dall'invertitore in situazioni di carico anormali, come pure durante l'avviamento, così da favorire la protezione contro danneggiamenti provocati da sovracorrente in detti interruttori elettronici.

Nella presente invenzione, il controllo di velocità del motore commutato elettronicamente è attuato facendo variare la tensione alimentata all'invertitore, agendo sulla condizione di un interruttore di spostamento di velocità, senza impiegare la tecnica di modulare le tensioni sulle fasi del motore, eliminando così le perdite nel circuito magnetico del motore e negli interruttori dell'invertitore solitamente presenti nella tecnica precedente.

Breve Descrizione dei Disegni

L'invenzione sarà descritta qui sotto, facendo riferimento ai disegni acclusi, nei quali:

la Fig. 1 illustra uno schema a blocchi del circuito di controllo secondo la tecnica nota;

la Fig. 2 illustra un diagramma temporale delle correnti del motore, secondo la tecnica nota

la Fig. 3 illustra uno schema a blocchi del circuito di controllo secondo la presente invenzione;

la Fig. 4 illustra una costruzione per il circuito elettronico di spostamento o cambiamento di velocità, secondo la presente invenzione;

la Fig. 5 illustra una struttura particolare per il circuito di spostamento o cambiamento di velocità di Fig. 4, detto circuito essendo costituito da un moltiplicatore di tensione; e la Fig. 6 illustra un diagramma della tensione di fase, in funzione della velocità dell'albero del motore.

Modo Migliore per Attuare l’Invenzione

Come è illustrato nelle Fig. 1 e 3, un circuito invertitore 10 applicata correnti II, 12 e 13 a tre fasi fi, f2 e f3 di un motore CC 20 senza spazzole, del tipo commutato elettronicamente e formato da uno statore avvolto e da un rotore con magneti permanenti, alimentato da una corrente applicata da una sorgente di energia elettrica, particolarmente una sorgente F di alimentazione di corrente alternata. Le tensioni delle fasi fi, f2 e f3 sono pure applicate ad un circuito 30 di rivelazione della posizione del rotore .

Attraverso un terminale 30a, il circuito di rivelazione 30 invia segnali logici P ad una unità di controllo 40, informando quest 'ultima della posizione del rotore del motore 20. Detta unità di controllo 40 riceve pure informazione sulla corrente Im, scorrente verso l'invertitore 10 e sulla temperatura all'interno di un mobile da refrigerare, detta ultima informazione essendo alimentata da mezzi di comando di spostamento o cambiamento di velocità, esterni al motore 20, detta informazione essendo elaborata e analizzata assieme alla informazione sui segnali logici P prima di essere trasformata e inviata come segnali di comando TI ad una pluralità di interruttori elettronici (non illustrati) del circuito invertitore 20 e come un segnale di comando T2 ad un interruttore SI di spostamento o cambiamento di velocità disposto nel circuito 60 di spostamento o cambiamento della velocità del motore, alterante il valore di tensione V applicato al circuito invertitore 10.

Nella tecnica precedente, quando il sensore di temperatura rivela un valore di temperatura corrispondente ad un valore massimo di un intervallo di temperatura operativo predeterminato, gli interruttori elettronici del circuito invertitore 10 sono sequenzialmente condotti ad una posizione chiusa, mediante azione dell'unità di controllo 40 consentente il passaggio di corrente al rispettivo avvolgimento del motore 20 e generante un campo magnetico in grado di far ruotare il rotore. In questa soluzione, ciascun detto interruttore elettronico è bruscamente condotto da una condizione di assenza di corrente ad una condizione di corrente massima. Al fine di evitare danneggiamenti ai componenti del circuito, tramite l'esposizione continua di essi alla corrente massima durante un certo tempo di eccitazione di ciascun interruttore elettronico, la soluzione della tecnica nota impiega una commutazione sequenziale continua di detti interruttori elettronici, durante tutto il tempo di eccitazione di detti interruttori. Nondimeno, detta soluzione si traduce in perdita energetica e per il sistema, poiché per ciascun requisito per il funzionamento del compressore, il rotore del motore è costantemente e sequenzialmente condotto da una condizione stazionarìa ad una condizione di carico massimo dall ' istante dell'avviamento del compressore, tale variazione alternata essendo costantemente mantenuta, il che significa alimentazione di una corrente massima al motore, anche dopo che il suo rotore ha iniziato a ruotare, quando una corrente con questa intensità non è più richiesta per mantenere il funzionamento di detto rotore.

L'apertura e la chiusura degli interruttori del circuito invertitore 10 per un'elevatissima frequenza, come quella richiesta nella tecnica nota per mantenere la corrente alla intensità iniziale e anche durante il suo ciclo operativo, provocano problemi di perdite principalmente nel circuito magnetico del motore, a causa del verificarsi di correnti parassite indotte in piastre d'acciaio che formano il motore 20, determinando significative perdite quando il motore sta operando a bassissima velocità.

Questo inconveniente è risolto dalla presente invenzione impiegando un circuito moltiplicatore di tensione, definito dal circuito 60 di spostamento o cambiamento della velocità del motore, che produce una moltiplicazione della tensione di alimentazione V applicata all'invertitore 10. Detta moltiplicazione, quando dovu ta ad un fattore frazionario, provoca, ad esempio, una divisione di tensione.

In una forma di realizzazione illustrata preferita, i mezzi di comando di spostamento o cambiamento di velocità sono costituiti da un sensore 50 di temperatura che comunica con l'unità di controllo 40 informando quest'ultima quando la temperatura all'interno del mobile di refrigerazione di un impianto di refrigerazione includente un compressore con un motore del tipo descritto precedentemente raggiunge valori operativi limite, che sono predeterminati e definiti in un intervallo di temperature di funzionamento ideale dell'armadio o mobile di refrigerazione. L'unità di controllo 40 interpreta elettronicamente detta informazione di temperatura prima di determinare uno spostamento o cambiamento di velocità di rotazione del motore.

In un'altra possibile forma di realizzazione, detti mezzi di comando di spostamento o cambiamento di velocità sono costituiti da un termostato elettromeccanico 50, che comanda direttamente la commutazione dell'interruttore S1 di cambiamento di velocità in funzione delle condizioni di temperatura all'interno del mobile, l'unità di controllo 40 essendo solamente responsabile del comando della sequenza operativa degli interruttori elettronici. In un'altra forma di realizzazione di questa soluzione, il termostato comanda pure l'arresto del motore 20, quando la temperatura del mobile si trova al limite inferiore dell'intervallo di lavoro ideale del mobile, come pure l'avviamento di detto motore 20 quando, dopo che un intervallo di tempo è trascorso in detta condizione di arresto del motore 20, la temperatura all'interno del mobile raggiunge un valore richiedente il funzionamento del motore 20.

Secondo la tecnica nota, l'eccitazione sequenziale degli avvolgimenti 1, 2, 3 dello statore, come pure la quantità di energia alimentata a detti avvolgimenti durante il funzionamento del motore 20 al fine di controllare la velocità del rotore, sono ottenute mediante commutazione degli interruttori elettronici del circuito invertitore 10.

Secondo la presente invenzione, il circuito 60 di spostamento o cambiamento di velocità comprende un ponte di diodi, presentante una

prima coppia di terminali X, collegati alla sorgente di energia elettrica F ed una seconda coppia di terminali Y, collegati ad una coppia di terminali di ingresso, comprendenti i terminali V e G del circuito invertitore 10.

Il ponte di diodi presenta un primo e secondo diodi DI, D2 ciascuno avente un catodo rispettivo, che è collegato ad un punto comune di detto ponte di diodi, definente uno dei suoi secondi terminali Y, e al terminale di ingresso V del circuito invertitore 10; e un terzo e quarto diodi D3, D4, ciascuno avente un anodo rispettivo collegato ad un punto comune del ponte di diodi, definente l'altro secondo terminale Y di esso, e al terminale di ingresso G del circuito invertitore 10.

In una forma di realizzazione preferita illustrata in Fig. 4, al catodo del terzo diodi D3 e all'anodo del secondo diodo D2 sono collegati rispettivamente un primo rispettivo capo di un primo condensatore CI e di un secondo condensatore C2, mentre l'anodo del primo diodo Di e il catodo del quarto diodo D4 sono collegati all'altro capo di un secondo condensatore C2. Il primo condensatore CI presenta un capo opposto collegato ad un primo terminale F1 della sorgente di energia elettrica F e a un primo contatto dell'interruttore SI di cambiamento di velocità il cui secondo contatto è collegato in serie con una impedenza ZI, intercollegante detto secondo contatto ad un punto comune Cm tra entrambi i condensatori Cl e C2. Il secondo condensatore C2 ha il capo opposto collegato ad un secondo terminale F2 della sorgente di energia elettrica F. Una capacità C è collegata tra i terminali di ingresso V e G citati precedentemente. In questa struttura, la coppia di condensatori Cl, C2 definisce un divisore di tensione capacitivo, che attenua la tensione dalla sorgente di alimentazione F quando il dispositivo SI di cambiamento di velocità si trova nella sua condizione inoperativa aperta. L'esistenza di un divisore di tensione definisce il circuito di Fig. 4 come un circuito divisore di tensione. Il fattore di attenuazione della tensione dipenderà dalla corrente che passa attraverso il primo condensatore Cl. L'attenuazione ottenuta con questa costruzione si verifica con perdite Joule minime.

Secondo quanto illustrato in Fig. 2, la capacità C corrisponde al terzo e quarto condensatori C3 e C4, illustrati in Fig. 5. In questa forma di realizzazione, detti terzo e quarto condensatori C3, C4 sono intercollegati in serie. Ad un capo del terzo condensatore C3 è collegato uno dei secondi terminali Y del ponte di diodi, mentre al capo (opposto al primo condensatore C3) del quarto condensatore C4 è collegato l'altro dei secondi terminali Y di detto ponte di diodi. In questa forma di realizzazione, l'anodo del primo diodo DI e il catodo del quarto diodo D4 sono collegati ad un punto comune, definente uno dei primi terminali X del ponte di diodi e al secondo terminale F2 della sorgente di energia elettrica F, mentre l'anodo e il catodo di entrambi il secondo e terzo diodi D2 e D3 sono intercollegati ad un altro punto comune che definisce l'altro primo terminale X di detto ponte di diodi e al primo terminale FI della sorgente di alimentazione di energia elettrica F. In questa struttura, uno dei terminali X è collegato ad un primo contatto dell'interruttore SI di cambiamento di velocità, il cui secondo contatto è collegato ad una impedenza ZI collegante detto secondo contatto ad un punto comune Cm di entrambi i condensatori C3 e C4. I terminali di estremità o capi di entrambi i condensatori C3 e C4, collegati ai catodi e ai diodi DI e D4 formano, rispettivamente, i terminali di ingresso positivo e negativo V e G, che alimentano il circuito invertitore 10 del controllo del motore commutato elettricamente. In questa forma di realizzazione, la capacità definisce un moltiplicatore di tensione capacitivo, caratterizzante questo circuito come un circuito moltiplicatore di tensione.

Secondo la presente invenzione, ciascun interruttore elettronico del circuito invertitore 10 è solamente responsabile della esecuzione della sequenza operativa per eccitare gli avvolgimenti statorici, sia per l'avviamento che per il mantenimento della rotazione del rotore.

Ciascun interruttore elettronico del circuito invertitore 10, quando viene alimentato con la tensione dalla sorgente di alimentazione di energia elettrica F con una certa corrente I, genera un campo magnetico sufficiente a far sì che il rotore abbia a muoversi in un senso di rotazione predeterminato desiderato. Al fine di avviare la rotazione del rotore in un certo senso, il circuito 30 di rivelazione della posizione del rotore informa l'unità di controllo 40 sulla posizione del rotore, per determinare e istruire il circuito invertitore 10 sulla sequenza di eccitazione degli interruttori elettronici di detto circuito 10, per spostare detto rotore del motore 20 quando il sensore 50 di temperatura rivela una temperatura richiedente la variazione della condizione dell'interruttore SI di cambiamento di velocità. Quando la temperatura all'interno del mobile da refrigerare raggiunge un valore corrispondente ad un valore massimo di un intervallo di temperatura di lavoro del mobile, il sensore 50 di temperatura istruisce il posizionamento dell'interruttore Si di cambiamento di velocità ad una condizione operativa chiusa, aumentando la tensione alimentata al circuito invertitore 10 e, conseguentemente, agli interruttori elettronici di detto circuito invertitore 10. Detta condizione operativa rimarrà finche la temperatura non raggiunge un certo valore che consente al motore 20 di operare ad una condizione di velocità ridotta. L'aumento di tensione significa un aumento nel campo magnetico degli avvolgimenti statorici, che provoca l'accelerazione del rotore.

Come è illustrato in Fig. 6, la tensione V alimentata all'invertitore 10 può avere un elevato valore H, che corrisponde pure ad un'elevata velocità dell'albero del motore 20, e un basso valore L, che corrisponde ad una bassa velocità di detto albero. Queste due condizioni di velocità corrispondono, rispettivamente, alle posizioni di apertura e chiusura dell'interruttore SI di cambiamento di velocità.

Secondo quanto è illustrato in Fig. 4, quando l'interruttore SI di cambiamento di velocità si trova nella condizione chiusa, il terminale FI della sorgente F di energia elettrica alternata sarà collegato al punto comune Cm, attraverso l'impedenza ZI, la tensione in corrispondenza di questo punto essendo sostanzialmente uguale alla tensione sul terminale Fi, e la tensione CCA alimentata dalla sorgente F di alimentazione di energia elettrica, esistente tra il terminale F2 e il punto comune Cm essendo raddrizzata al suo pieno valore mediante il ponte di diodi. L'impedenza ZI caricherà, attraverso il diodo D2, la capacità o condensatore C con una tensione di picco positiva dalla sorgente F, mentre il terminale F2 alimenterà una tensione negativa detto condensatore C per cui, tra il terminale di ingresso positivo V e il terminale di ingresso negativo G del circuito invertitore 10 si verifica una tensione OC con un valore di picco sostanzialmente uguale al valore di picco dalla sorgente di alimentazione di energia elettrica F. Secondo l'illustrazione di Fig. 5, quando l'interruttore SI di cambiamento di velocità si trova nella condizione chiusa, il terminale F2 della sorgente di energia elettrica alternata F sarà collegato al punto comune Cm, attraverso l'impedenza Zi. Questa impedenza Zi carica il condensatore C3, attraverso il diodo D2, con una tensione di picco positiva dalla sorgente F, ed il condensatore C4 con una tensione di picco negativa dalla sorgente F. In questa situazione, la tensione in corrispondenza del punto comune Cm è sostanzialmente uguale alla tensione in corrispondenza del terminale F2 determinando una tensione CC tra il terminale di ingresso positivo V e il terminale di ingresso negativo G del circuito invertitore 10 sostanzialmente uguale al doppio valore di picco fornito dalla sorgente F e corrispondente alla velocità massima del motore. Secondò la Fig. 4, quando l'interruttore SI di cambiamento di velocità si trova con i suoi contatti in una condizione aperta, il condensatore CI sarà collegato tra i punti Fi e Cm e provocherà una caduta di tensione tra detti punti, determinando una tensione alternata tra i punti F2 e Cm più bassa della tensione alimentata dalla sorgente F. Questa attenuazione dipende dal valore della corrente assorbita dal circuito invertitore 10 e dai valori dei condensatori Cl e C2. Il fattore d'attenuazione può, perciò, essere alterato per un qualsiasi valore desiderato variando proprio la proporzione o rapporto tra i condensatori Cl e C2. La dipendenza della tensione dalla corrente assorbita dal circuito invertitore in corrispondenza del punto comune Cm può essere attenuata aumentando il valore dei condensatori Cl e C2, senza alterare la proporzione di essi.

Benché non sia illustrato, il circuito 60 di cambiamento di velocità può operare senza il secondo condensatore C2. In questo caso, l'attenuazione della tensione in corrispondenza del punto comune Cm dipenderà dalla corrente assorbita dal circuito invertitore 10 e dal valore della capacità CI

Secondo la Fig . 5 , quando l ' interruttore Si di cambiamento di velocità si trova con i suoi contatti in una condizione aperta, i condensatori C3 e C4, che sono collegati in serie, saranno caricati con il valore di picco della tensione alternata dalla sorgente F di alimentazione di energia elettrica attraverso i diodi D2 e D4 nei simi-cicli positivi e attraverso i diodi Di e D3 nei semi-cicli negativi. Così, la tensione tra i punti V e G, quando SI è aperto, sarà proporzionale al valore di picco dalla sorgente F. Come è illustrato in Fig. 6, il motore 20 presenta la velocità dell'albero di esso direttamente proporzionale alla tensione applicata alle fasi fi, f3 e f3 dello statore. Così, le condizioni di apertura e chiusura dell'interruttore SI di cambiamento di velocità corrisponderanno alle condizioni di alta velocità H e di bassa velocità L dell'albero del motore.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di azionamento per motori a più velocità commutati elettronicamente, da impiegare in motori che includono uno statore presentante una pluralità di avvolgimenti (1, 2, 3) e un rotore con magneti permanenti, e che sono dotati di un circuito elettronico comprendente: un circuito invertitore (10) includente interruttori elettronici e essendo alimentato mediante una sorgente di energia elettrica (F); un circuito (30) di rivelazione del posizione del rotore, che riceve continuamente informazione sulla posizione del rotore; un'unità di controllo (40), ricevente informazione sulla posizione angolare del rotore, attraverso il circuito (30) di rivelazione della posizione del rotore, e sulla corrente scorrente nel circuito invertitore (10), per istruire almeno l'eccitazione degli interruttori elettronici del circuito invertitore (10) quando detto motore (20) deve operare, detto sistema comprendendo inoltre: un circuito (60) di cambiamento della velocità del motore ponente in comunicazione la sorgente di energia elettrica (F) con il circuito invertitore (10), e includente almeno un interruttore (SI) di cambiamento di velocità disposto tra la sorgente dì alimentazione di energia elettrica (F) e detto circuito invertitore (10), detto interruttore (SI) di cambiamento di velocità presentando una posizione operativa chiusa, quando esso alimenta una certa tensione al circuito invertitore (10) e al motore (20) corrispondente ad una prima velocità di lavoro del motore (20), e una posizione inoperativa aperta, quando esso alimenta una frazione di detta tensione operativa al motore (20), corrispondente ad una seconda velocità operativa ridotta di detto motore (20), dette posizioni operativa e inoperativa essendo ottenute mediante un'istruzione proveniente dai mezzi (50) di comando di cambiamento di velocità, esterni al motore.
2. Sistema secondo la rivendicazione 1 in cui il circuito (60) di cambiamento della velocità del motore comprende: un ponte di diodi, avente una prima coppia di terminale (X) collegati alla sorgente di alimentazione di energia elettrica (F) ed una seconda coppia di terminali (Y), rispettivamente collegati ad una coppia di terminali di ingresso del circuito invertitore (10); e un condensatore (C, C3, C4) collegante l'interruttore (Si) di cambiamento di velocità ai terminali di ingresso del circuito invertitore (10).
3. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui il circuito (60) di cambiamento della velocità del motore è un circuito moltiplicatore di tensione .
4. Sistema secondo la rivendicazione 3, in cui il condensatore o la capacità comprende una coppia di condensatori (C3, C4), ciascuno collegante un interruttore (SI) di cambiamento di velocità a uno di detti terminali di ingresso del circuito invertitore (10).
5. Sistema secondo la rivendicazione 2 , in cui il circuito (60) di cambiamento della velocità del motore è un circuito divisore di tensione .
6. Sistema secondo la rivendicazione 5, in cui il circuito (60) di cambiamento della velocità del motore comprende inoltre un divisore di tensione capacitivo (Cl, C2) tra la sorgente di alimentazione di energia elettrica (F) e la prima coppia di terminali (X) del ponte di diodi, detto divisore attenuando la tensione dalla sorgente di energia elettrica (F) quando l'interruttore (SI) di cambiamento di velocità si trova nella condizione aperta inoperativa.
7. Sistema secondo la rivendicazione 6, in cui il divisore di tensione capacitivo comprende un primo e secondo condensatori, il primo condensatore (Cl) avendo un terminale collegato alla sorgente di alimentazione di energia elettrica (F) e l'altro terminale collegato ad una prima coppia di terminali (X) del ponte di diodi, ed il secondo condensatore (C2) avendo i suoi terminali rispettivamente collegati ai terminali della prima coppia di terminali (X) del ponte di diodi .
8. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui il circuito (60) di cambiamento di velocità comprende inoltre una impedenza (ZI) in serie con l'interruttore (SI) di cambiamento di velocità.
9. Sistema secondo la rivendicazione 1, del tipo impiegato in un sistema di refrigerazione in cui i mezzi (50) di comando di velocità sono definiti da un sensore (50) di temperatura, operativamente collegato all'unità di controllo (40), al fine di commutare l'interruttore (SI) di cambiamento di velocità tra le sue posizioni operativa e inoperativa, in funzione della condizione di temperatura di un mezzo che deve essere refrigerato, sorvegliato mediante detto sensore.
10. Sistema secondo la rivendicazione 9, in cui i mezzi (50) di comando di velocità sono definiti da un termostato elettromeccanico, che istruisce la variazione della condizione dell'interruttore (SI) di cambiamento di velocità, ogni qualvolta la temperatura misurata all'interno del mezzo che viene refrigerato richiede un cambiamento nella velocità operativa del motore (20).
11. Procedimento di azionamento per motori a più velocità commutati elettronicamente, detti motori (20) essendo del tipo includente uno statore con una pluralità di avvolgimenti (1, 2, 3) ed un rotore con magneti permanenti e dotato di un circuito elettronico comprendente: un circuito invertitore (10) includente interruttori elettronici e alimentato mediante una sorgente di energia elettrica (F); un circuito (30) di rivelazione della posizione del rotore, il quale riceve continuamente informazione sulla posizione del rotore; una unità di controllo40ri cevente informazione sulla posizione angolare del rotore, attraverso il circuito (30) di rivelazione della posizione del rotore e sulla corrente che scorre nel circuito invertitore (10), al fine di istruire almeno l'eccitazione degli interruttori elettronici del circuito invertitore (10), quando detto motore (20) deve operare, il procedimento comprendendo le fasi di: a- informare l'unità di controllo (40) sulla corrente che scorre nel circuito invertitore b- istruire gli interruttori elettronici del circuito invertitore (10) ad operare conformemente ad una sequenza operativa predeterminata per eccitare gli avvolgimenti statorici, in funzione della posizione del rotore, al fine di provocare la rotazione di detto rotore; c- istruire la chiusura di un interruttore (SI) di cambiamento di velocità di un circuito (60) di cambiamento o spostamento della velocità del motore, al fine di applicare al circuito invertitore (10) un aumento nel livello di tensione, quando detto interruttore è aperto e quando mezzi (50) di comando di velocità richiedono un cambiamento dalla velocita di funzionamento del motore; e d- istruire l'apertura dell'interruttore (Si) di cambiamento della velocità al fine di applicare una variazione di tensione al circuito invertitore (10), quando detto interruttore è chiuso e quando mezzi (50) di comando di velocità richiedono un cambiamento nella velocità di funzionamento del motore.