PT698769E

PT698769E - Processo de controlo e dispositivo para controlar os motores de um aparelho de ar condicionado

Info

Publication number: PT698769E
Application number: PT95107336T
Authority: PT
Inventors: Yoshio Ogawa; Koichi Toda
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1995-05-15
Publication date: 2000-04-28
Also published as: DE69513249D1; DE69513249T2; AU670728B2; CN1064122C; KR0149268B1; EP0698769A1; CN1116291A; EP0698769B1; GR3031968T3; TW262611B; ES2138108T3; AU1365495A; JPH0835713A; US5712540A; MY111978A

Description

DESCRIÇÃO “PROCESSO DE CONTROLO E DISPOSITIVO PARA CONTROLAR OS MOTORES DE UM APARELHO DE AR CONDICIONADO”

Campo da Invenção A invenção refere-se a um processo de controlo e a um dispositivo para controlar os motores de um compressor e de um ventilador de um aparelho de ar condicionado, e mais particularmente, a invenção proporciona que o compressor e o ventilador, e um conversor destinado a obter a tensão de CC necessária para um inversor accionar o compressor e o ventilador, sejam controlados por um único micro-computador.

Descrição da Técnica Relacionada

Até ao momento, um aparelho de ar condicionado tem tido meios de controlo de motores destinados a accionar, respectivamente, um compressor e um ventilador. Por exemplo, no accionamento do motor para o compressor, uma fonte de energia de CA comercialmente disponível é convertida em energia de CC e a energia de CC convertida é reconvertida numa tensão arbitrária de CA pelos meios de controlo e é fornecida ao motor do compressor. Um conversor do tipo com condensador de entrada é geralmente utilizado como meio para converter a energia de CA na energia de CC. No entanto, dado que uma forma de onda de corrente alterna de entrada, a partir da CA, se torna numa onda distorcida, o factor de energia deteriora-se e gera-se uma corrente harmónica.

Por isso, têm sido propostos diversos conversores para estabelecer uma forma de onda de corrente alterna de entrada numa onda sinusoidal -2- com o mesmo factor de fase e para reduzir as harmónicas. O aparelho de ar condicionado que utiliza o conversor, acciona os motores para o compressor e o ventilador e é controlado por um micro-computador. Um exemplo de tal controlo será agora descrito em pormenor com referência à Fig. 10. O dispositivo de controlo do aparelho de ar condicionado compreende um circuito conversor (2), destinado a converter uma energia de Ca comercialmente disponível (1) numa energia de CC; um primeiro circuito inversor (4) para converter a tensão de CC de saída do circuito conversor (2) numa tensão de CA predeterminada e fomecê-la a um primeiro motor sem escovas (3) do compressor, um circuito de controlo do conversor (5) destinado a emitir um sinal de controlo IGBT (um transístor) de acordo com a corrente entrada (corrente rectificada), a tensão entrada (tensão rectificada), e a tensão de saída do circuito conversor (2) a accionar o ligar/desligar de um IGBT (transístor) (2a), como meio de comutação; um circuito detector de posição (6) para detectar a posição do rotor do primeiro motor sem escovas (3) por meio de uma tensão terminal do motor sem escovas (3); um micro-computador (7) para receber os sinais de detecção da posição detectada e emitir um sinal de controlo do inversor (PWM = sinal constituído por um impulso modulado em largura) para um controlo de ligar/desligar em pelo menos uma pluralidade de transístoresUa, Va, Wa, Xa, Ya e Za do primeiro circuito inversor (4) com base nos sinais de detecção da posição de entrada; um braço superior de um circuito accionador (8) e um braço inferior de circuito accionador (9) para introduzir tal sinal de controlo e accionar o ligar/desligar dos transístores Ua, Va, Xa, Wa, Ya e Za; um circuito limitador (10) para limitar, conforme desejado, as porções entradas de sinais de accionamento saídos do braço superior do circuito accionador (8) por meio de um sinal de comando -3- vindo do micro-computador (7); um circuito comutador de energia (11) destinado a converter a energia de CA comercial (1) numa energia de CC predeterminada; um segundo circuito inversor (13) destinado a converter a tensão de CA de saída do circuito comutador de energia (11) para uma tensão de CA predeterminada e fomecê-la a um segundo motor sem escovas (12) de um ventilador lateral exterior; e um circuito de controlo do motor sem escovas (14) para introduzir sinais detectores da posição de um rotor de um segundo motor sem escovas (12), que são gerados em elementos de “Hall” (12a) do motor sem escovas (12), para introduzir um sinal de comando da velocidade de rotação vindo do micro-computador (7), e para emitir um sinal de controlo do inversor para ligar/desligar pelo menos um transístor (lld), como meio de comutação do circuito de comutação de energia (11) e para ligar/desligar uma pluralidade de transístores Ub, Vb, Wb, Xb, Yb e Zb do segundo circuito inversor (13), com base nos sinais detectores da posição introduzidos.

Além do IGBT (2a) dos meios de comutação, o circuito conversor (2) compreende um circuito rectificador (2b), para rectificar a energia de CA comercial (1) para corrente contínua, um reactor (2c), um díodo (2d) para bloquear uma corrente inversa, e um condensador de filtragem (2e). O circuito conversor (2) converte a energia de CA comercial (1) em energia de CC e fornece uma tensão de CC predeterminada ao primeiro circuito inversor (4). O primeiro circuito inversor (4) é construído através de: um braço superior que compreende os três transístores Ua, Va e Wa para comutar as ligações entre um terminal positivo de um circuito conversor (2) e enrolamentos trifásicos al, bl e cl do primeiro motor sem escovas (3); e um braço inferior constituído por três transístores Xa, Ya e Za para comutar -4- as ligações entre os enrolamentos trifásicos al, bl e cl e um terminal negativo do circuito conversor (2). O circuito de controlo do conversor (5) compreende: um circuito de detecção da corrente; dois circuitos de detecção de tensão; um circuito accionador IGBT; um circuito integrado para uso exclusivo de um controlo do conversor, que possui um circuito gerador de um sinal PWM construído por meio de um oscilador, um multiplicador, um comparador, etc. e semelhantes. O circuito de controlo do conversor (5) detecta a corrente por meio da utilização de um sensor de corrente (5a), detecta a forma de onda da tensão obtida pela rectificação da tensão de CA, detecta a saída da tensão de CC, e gera um sinal de controlo [sinal PWM: mostrado na Fig. 11 (a)] para controlar o IGBT (2a) do circuito conversor (2) por meio dessas corrente e tensão detectadas, de uma maneira tal que a entrada de corrente de CA da energia de CA tenha uma ondasinusoidal da mesma fase que a da entrada da tensão de CA (mostrada na Fig. 1 l(b)). O micro-computador (7) recebe os sinais detectores de posição [mostrados em (a) a (c) na Fig. 12] do circuito detector da posição (6) e gera sinais de accionamento Uai, Vai, Wal, Xal, Yal e Zal mostrados em (d) a (i) na Fig. 12 para o braço superior do circuito accionador (8) e para o braço inferior do circuito accionador (9), a fim de ligar, conforme desejado, os transístores Ua, Va e Wa do braço superior e os transístores Xa, Ya e Za do braço inferior do primeiro circuito inversor (4), com base nos sinais detectores de posição de modo a fazer girar, respectivamente, o primeiro motor sem escovas (3). O micro-computador (7) emite um sinal de limitação representado em (j) na Fig. 12 para o circuito limitador (10). O circuito limitador (10) cor ta uma fonte de energia do braço superior do circuito de accionamento (8) -5- com base no sinal de limitação entrado, a fim de limitar conforme desejado um sinal de saída, por exemplo do braço superior do circuito de accionamento (8), com base no sinal de limitação entrado.

Assim, os sinais PWM Uai, Vai e Wal, em que as porções LIGADO (ON) dos sinais de accionamento entrados mostrados em (k) a (m) na Fig. 12 foram cortadas, são enviados do braço superior do circuito de accionamento (8) para os transístores Ua, Va e Wa do braço superior do circuito inversor (4). Os sinais Xal, Yal e Zal representados em (n) a (p) na Fig. 12 são enviados do braço inferior do circuito de accionamento (9) para os transístores Xa, Ya e Za de um braço inferior do circuito inversor (4), com base nos sinais de accionamento entrados.

Os transístores Ua, Va, Wa, Xa, Ya e Za dos braços superior e inferior do primeiro circuito inversor (4), são ligados conforme desejado, por meio de sinais emitidos pelo braço superior do circuito de accionamento (8) e pelo braço inferior do circuito de accionamento (9). As ligações entre os terminais negativos e positivos do circuito inversor (4) e dos enrolamentos trifásicos al, bl e cl do primeiro motor sem escovas (3) são comutadas. Assim, a CC do circuito conversor (2) é convertida em tensão de CA e é aplicada aos enrolamentos trifásicos al, bl e cl do primeiro motor sem escovas (3). Ao mesmo tempo, os transístores Ua, Va e Wa do braço superior são accionados de forma talhada pelo sinal saído do braço superior do circuito de accionamento (8), quando são ligados. Por isso, as tensões limitadas de CA representadas em (q) a (s) na Fig. 12, são aplicadas aos enrolamentos trifásicos al,bl ecl do primeiro motor sem escovas (3).

No micro-computador (7), o coeficiente ligado/desligado do sinal de talhamento que é fornecido ao circuito limitador (10), é tomado variável, -6- a fim de regular a velocidade de rotação do primeiro motor sem escovas (3) para uma velocidade de rotação predeterminada. O coeficiente ligado/desligado do limitador das tensões de CA que são aplicadas aos enrolamentos trifásicos al, bl e cl do primeiro motor sem escovas (3), é tornado variável, variando-se assim as tensões aplicadas e controlando-se a rotação do primeiro motor sem escovas (3).

Por outro lado, no circuito de comutação de energia (11), a energia de CA comercial (1) é convertida em energia de CC pelo circuito rectificador (1 la) e por um condensador de filtragem (1 lb), e é gerada uma tensão de CC predeterminada. A tensão de CC é comutada e convertida na tensão CC variável por um transformador (11c), o transístor (11 d), um díodo (1 le), e um condensador de filtragem (1 lf). A tensão variável de CC é fornecida ao segundo circuito inversor (13) constituído pelos seis transístores Ub, Vb, Wb, Xb, Yb e Zb. O segundo motor sem escovas (12) tem nesse sentido o sensor detector de posição (elementos de “Hall”) (12a). Os elementos de ‘Hall” (12a) detectam a posição do rotor do segundo motor sem escovas (12) e geram sinais detectores da posição representados em (a) a (c) na Fig. 13. O circuito de controlo do motor sem escovas (14), que recebe os sinais detectores da posição dos elementos de ‘Hall” (12a), é construído por meio de, por exemplo, um circuito integrado Cl de uso exclusivo para o controlo de motores sem escovas e semelhantes. O circuito de controlo do motor sem escovas (14) envia sinais de accionamento Ubl, Vbl, Wbl, Xbl, Ybl e Zbl, mostrados em (d) a (i) na Fig. 13, para os transístores Ub, Vb, Wb, Xb, Yb e Zb do segundo circuito inversor (13), com base na emissão de sinais detectores de posição, de modo a fazer girar o segundo motor sem escovas (12). -7-

Os transístores do segundo circuito inversor (13) são ligados conforme desejado por esses sinais de accionamento. A tensão de CC variável vinda do circuito de comutação de energia (11), a qual é introduzida no circuito inversor (13), é convertida nas tensões de CA representadas em (j) a (1) na Fig. 13 e aplicada a enrolamentos trifásicos a2, b2 e c2 do segundo motor sem escovas (12).

Além disso, o micro-computador (7) gera um sinal de comando da velocidade de rotação para o segundo motor sem escovas (12). O circuito de controlo do motor sem escovas (14), que recebe o sinal de comando da velocidade de rotação, gera um sinal de comutação para o controlo de comutação do transístor (lld) do circuito de comutação de energia (11) [representado em (m) na Fig. 13]. O circuito de controlo do motor sem escovas (14) varia o coeficiente de ligar/desligar do sinal de comutação acima referido, com base no sinal de comando da velocidade de rotação entrado e varia a tensão de CC que é gerada pelo circuito de comutação da energia (11). A tensão de CC variada é convertida numa tensão de CA variável pelo circuito inversor (13) e essa tensão de CA é aplicada aos enrolamentos trifásicos a2, b2 e c2 do segundo motor sem escovas (12). Uma vez que a tensão de CA que é aplicada aos enrolamentos trifásicos a2, b2 e c2 é tornada variável, o segundo motor sem escovas (12) é controlado variavelmente quanto à velocidade.

No entanto, conforme acima referido, num tal sistema de controlo convencional do aparelho de ar condicionado, são necessários três meios de controlo, tais como circuito conversor de controlo (5), micro-computador (7), e circuito de controlo do motor sem escovas (14), para se melhorar o factor de entrada de energia, para controlar o circuito conversor (2) a fim de reduzir as correntes harmónicas, e para controlar as rotações dos motores -8- (primeiro e segundo motores sem escovas (3 e 12), para accionar o compressor e o ventilador, que são necessários ao aparelho de ar condicionado. A fim de accionar o segundo motor sem escovas (12), é necessário o circuito de comutação de energia (11) para variar a tensão de CC e dar-lhe saída. Além disso, o circuito de controlo e o circuito de fornecimento de energia do aparelho de ar condicionado, são complicados. O número de peças é grande. A fiabilidade é deteriorada. Estes três controlos tornam-se um factor de aumento de custos e de tamanho do aparelho de ar condicionado.

No controlo de rotação do segundo motor sem escovas (12), o coeficiente de ligar/desligar do sinal de comutação é determinado apenas pelo sinal de comando da velocidade de rotação vindo do micro--computador (7). O valor da tensão de CC que é emitido pelo circuito de comutação de energia (11) é escolhido. Por isso, a velocidade de rotação do segundo motor sem escovas (12) flutua em associação com uma flutuação da carga. A verdadeira velocidade de rotação não coincide com a velocidade de rotação determinada pelo sinal de comando da velocidade de rotação. Nomeadamente, existe um problema tal, que o segundo motor sem escovas (12) não gira de acordo com o sinal de comando da velocidade de rotação.

Resumo da Invenção

Constitui um objecto da invenção proporcionar um processo e um dispositivo de controlo para um aparelho de ar condicionado, em que um conversor, um compressor e um ventilador do aparelho de ar condicionado podem ser controlados por um único micro-computador do aparelho de ar condicionado. -Θ Α invenção proporciona um processo conforme definido na reivindicação 1 e um dispositivo conforme definido na reivindicação 4.

Um dispositivo de controlo de acordo com uma forma de realização da invenção, compreende: meios conversores para converter uma energia de CA em energia de CC e para converter uma forma de onda de entrada de corrente de CA numa onda sinusoidal da mesma fase que a tensão de entrada por meio de, pelo menos, meios de comutação; uma pluralidade de inversores para converter a energia de CC convertida em energia de CA e para a fornecer aos motores; e um micro-computador para controlar pelo menos o compressor e o ventilador do aparelho de ar condicionado, em que o dispositivo de controlo compreende ainda: a pluralidade de inversores que estão ligados em paralelo e recebem uma saída de energia de CC do conversor; meios de controlo do conversor para emitirem um sinal de controlo destinado a controlar os meios de comutação de acordo com pelo menos a entrada de corrente de CA vinda do micro-computador e a saída de tensão de CC do conversor; e meios de controlo do inversor para emitirem um sinal de controlo para controlar a pluralidade de inversores. “Pelo menos” é declarado antes da frase “meios de comutação” pela simples razão de que, na presente invenção, o micro-computador emite sinais de controlo para controlar os meios de comutação (IGBT), e também na técnica anterior, o circuito de controlo do conversor emite sinais de controlo para controlar os meios de comutação (IGBT) de modo que a entrada de corrente de CA a partir da energia de CA possui uma onda sinusoidal com a mesma fase que a da tensão de entrada de CA.

Com uma tal construção, o micro-computador executa as operações de entrada/saída de/para circuitos de entrada/saída que são necessários para o aparelho de ar condicionado, controlando assim o aparelho de ar - 10- condicionado. Ao mesmo tempo, o micro-computador gera um sinal PWM para ligar ou desligar os meios de comutação do conversor, de tal maneira que a entrada de corrente alterna vinda da energia de CA comercial é colocada numa onda sinusoidal com a mesma fase que a da tensão de entrada de CA e o factor de entrada de energia da energia de CA comercialmente disponível, é melhorado.

Além disso, simultaneamente com a operação acima, o microcomputador gera também o sinal PWM para controlar por meio de ligar/desligar, os meios de comutação de cada inversor, a fim de controlar inversamente cada um dos motores (motores sem escovas ou motores de indução) para accionar o compressor e o ventilador, que são necessários ao aparelho de ar condicionado.

Por essa razão, o controlo do aparelho de ar condicionado, o controlo dos meios de comutação do conversor, e o controlo doinversor dos motores para o compressor, e o ventilador, que são necessários ao aparelho de ar condicionado, são executados pelo micro-computador como meios de controlo isolados.

Uma vez que a saída da tensão de CC do conversor é aplicada a cada um dos motores, cada um dos motores é accionado pelo circuito de energia único. Assim, o número de peças pode ser reduzido, a fiabilidade pode ser melhorada, e os custos e tamanho do aparelho de ar condicionado podem ser reduzidos.

Breve Descrição dos Desenhos

Fig. 1 - é um diagrama de bloco, esquemático, que mostra uma forma de realização de um dispositivo de controlo de um aparelho de ar condicionado de acordo com a invenção; - 11 -

Fig. 2-é um conjunto de diagramas temporais para explicar o processo de funcionamento e controlo do dispositivo de controlo representado na Fig. 1;

Fig. 3 - é um conjunto de diagramas temporais para explicar o processo de funcionamento e controlo do dispositivo de controlo representado na Fig. 1;

Fig. 4 -é um diagrama de blocos, esquemático, de um dispositivo de controlo de um aparelho de ar condicionado que mostra uma forma de realização modificada da invenção;

Fig. 5-é um conjunto de diagramas temporais para explicar o processo de funcionamento e controlo do dispositivo de controlo representado na Fig. 4;

Fig. 6 - é um diagrama esquemático de construção de um micro-com putador que é utilizado no dispositivo de controlo do aparelho de ar condicionado representado na Fig. 1;

Fig. 7 - é um conjunto de diagramas temporais para explicar o funcionamento do micro-computador representado na Fig. 6;

Fig. 8 - é um diagrama esquemático de construção de um micro--computador diferente, que é utilizado no dispositivo de controlo do aparelho de ar condicionado representado na

Fig. 1; - 12-

Fig. 9- é um diagrama esquemático da construção de um micro--computador que é utilizado no dispositivo de controlo do aparelho de ar condicionado representado na Fig. 4;

Fig.10 - é um diagrama de blocos, esquemático, de um dispositivo de controlo de um aparelho de ar condicionado convencional;

Fig.ll - é um diagrama temporal para explicar o funcionamento do dispositivo de controlo representado na Fig. 10;

Fig. 12 - é um conjunto de diagramas temporais para explicar o funcionamento do dispositivo de controlo representado na Fig. 10; e

Fig. 13 - é um conjunto de diagramas temporais para explicar o funcionamento do dispositivo de controlo representado na Fig. 10.

Descrição Pormenorizada das Formas de Realização Preferidas

Um processo e um dispositivo para o controlo de um aparelho de ar condicionado de acordo com a invenção serão agora descritos em pormenor, com referência aos desenhos. Nos diagramas, as mesmas partes e partes correspondentes às da Fig. 10, são indicadas pelos mesmos numerais de referência e as suas descrições sobrepostas são omitidas.

Na Fig. 1, um dispositivo de controlo (32) do aparelho de ar condicionado compreende: um sensor de corrente (20) e um circuito detec- - 13- tor de corrente (21) destinado a detectar uma entrada de corrente alterna do circuito conversor (2); um circuito detector de tensão (22) destinado a detectar a saída de tensão de CC do circuito conversor (2); um primeiro circuito detector de posição (23) que tem a mesma construção que o circuito detector de posição (6) representado na Fig. 10, para emitir sinais detectores da posição do rotor do motor sem escovas (3) para accionar um compressor (33); um segundo circuito detector de posição (24) para emitir sinais detectores de posição do rotor do motor sem escovas (12) para accionar um ventilador (34); e um micro-computador (25) para efectuar as operações de entrada/saída que são necessárias para controlar o aparelho de ar condicionado, para receber um sinal detector de corrente vindo do circuito detector de corrente (21), um sinal detector de tensão vindo do circuito detector de tensão (22), os sinais detectores de posição do primeiro circuito detector de posição (23), e os sinais detectores de posição do segundo circuito detector de posição (24), para ligar ou desligar conforme desejado o IGBT (transístor) (2a) incluído no circuito conversor (2) para emitir um sinal de controlo [um sinal de controlo do inversor (sinal PWM)] em que o coeficiente de ligação é variado, e para emitir: sinais de controlo (incluindo o sinal PWM) para controlar os primeiro e segundo circuitos inversores, respectivamente (4) e (13) além das funções (função para emitir o sinal PWM, e semelhantes) do micro-computador (7) representado na Fig. 10; o dispositivo (32) compreende ainda primeiro e segundo circuitos de accionamento (26) e (27), que accionam, respectivamente, a pluralidade de transístores dos primeiro e segundo circuitos inversores (4) e (13) por meio dos sinais de controlo vindos do micro-computador (25), e um terceiro circuito de accionamento (28), para ligar/desligar o IGBT (2a) por meio do sinal PWM vindo do micro-computador (25). - 14-

Será agora descrito o funcionamento do dispositivo de controlo (32) do aparelho de ar condicionado. O micro-computador (25) controla um aparelho exterior e gera um sinal PWM para comutar conforme desejado o IGBT (2a) do circuito conversor (2) para o terceiro circuito accionador (28), de acordo com os sinais de detecção vindos do circuito detector de corrente (21) e do circuito detector de tensão (22). O micro-computador (25) recebe também os sinais detectores de posição do rotor do primeiro motor sem escovas (3) para o compressor (33), vindos do primeiro circuito detector de posição (23) e gera sinais de controlo para controlar os seis transístores Ua, Va, Wa, Xa, Ya e Za do primeiro circuito inversor (4). Ao mesmo tempo, o micro-computador (25) recebe os sinais detectores de posição do rotor do segundo motor sem escovas (12) para o ventilador (34) a partir do segundo circuito detector de posição (24) e gera sinais de controlo para controlar os seis transístores Ub, Vb, Wb, Xb, Yb e Zb do segundo circuito inversor (13). O circuito detector de corrente (21) compreende, por exemplo, um díodo rectificador e um circuito resistivo e converte a forma de onda de corrente alterna de entrada, detectada pelo sensor de corrente (20), para um nível (valor de tensão) que pode ser introduzido no micro--computador (25). O circuito detector de tensão (22) compreende, por exemplo: um circuito resistivo divisor de tensão para fazer cair a saída da tensão de CC do circuito conversor (2); e um circuito fotoacoplador para isolamento do valor analógico da queda de tensão e convertê-lo para valores digitais (A,B) [Alto, Baixo] e fornecê-los ao micro-computador (25). O coeficiente de divisão da tensão do circuito de resistivo divisor de tensão do circuito detector de tensão (22) é estabelecido de tal maneira que, quando a tensão - 15- de CC de saída do circuito conversor (2) for igual ou menor do que um valor predeterminado [por exemplo, 300 V mostrados em (a) na Fig. 2], a saída do circuito de fotoacoplador seja colocada no nível B. Assim, o sinal detector da tensão vindo do circuito detector de tensão (22) é colocado no nível A ou B. O sinal de nível A ou B é fornecido ao micro--computador (25). O circuito detector de tensão (22) pode também emitir um valor analógico de acordo com a diferença entre a saída de tensão de CC do circuito conversor (2) e um valor predeterminado. Neste caso, é suficiente que o sinal analógico vindo do circuito detector de tensão (22) seja introduzido numa porta de entrada de conversão A/C do micro--computador (25). O processo de controlo do circuito conversor (2) utilizado no dispositivo de controlo (32) do aparelho de ar condicionado será agora descrito com referência a um conjunto de diagramas temporais da Fig. 2.

Primeiramente o micro-computador (25) calcula um comando de corrente Isn representado em (c) na Fig. 2 com base nos dados [IMn representados em (b) na Fig. 2; n é um número integral] que foram previamente armazenados numa memória interna, e no sinal detector (nível A ou B) da saída de tensão de CC do circuito conversor (2) que foi introduzida. Os dados da memória Imn são dados por uma onda sinusoidal (dados fundamentais) com o período médio da corrente alterna de entrada.

Como processo de cálculo da corrente de comando Isn, o sinal detector de tensão vindo do circuito detector de tensão (22) é detectado a cada período de tempo predeterminado [por exemplo, no ponto de intersecção zero da forma de onda de entrada de CA representada em (d) na Fig. 2] e, quando se encontra no nível A (300 V ou menos), é adicionada -16- uma proporção predeterminada dos dados de memória aos dados de memória Imn, aumentando assim a corrente de comando Isn. Deste modo, até que o sinal detector de tensão seja colocado no nível B (superior a 300 V), a proporção predeterminada dos dados de memória é adicionada aos dados de memória Imn, aumentando dessa maneira a corrente de comando Isn. Então, quando o sinal detector de tensão muda para o nível B (superior a 300 V), a proporção predeterminada de dados de memória é subtraída dos dados de memória Imn, diminuindo assim a corrente de comando Isn. Até o sinal detector de tensão voltar de novo a ser colocado no nível A (300 V ou menos), a proporção predeterminada de dados de memória é mantida a subtrair, diminuindo assim a corrente de comando Isn.

Com base na corrente de comando Isn calculada desta maneira, o IGBT (2a) do circuito conversor (2) é ligado ou desligado conforme desejado, estabelecendo assim a saída de tensão de CC do circuito conversor (2) no valor predeterminado (300 V). O circuito detector de corrente (21) detecta a entrada de corrente alterna e fornece o sinal detector de corrente ao micro-computador (25). O micro-computador (25) detecta um valor de correnteIrn representado em (e) na Fig. 2 por meio do sinal detector de corrente, nos moments tn (tO a t9) de cada período de tempo predeterminado T a partir de um ponto de intersecção zero (tO). O ponto de intersecção zero (tO) é detectado por um sinal detector de um circuito detector de intersecções zero que é usado para avaliação da frequência de entrada de corrente alterna ou semelhante, como um dos circuitos de entrada/saída existentes do aparelho externo. A corrente de comando ISN [representando em (c) na Fig. 2] no momento tn, é subsequentemente comparada com o detector de corrente - 17- IRn [representado em (e) na Fig.2]. Quando ISn > IRn, o tempo de LIGADO Dn do sinal PWM para controlar o IGBT (2a) do circuito conversor (2) é aumentado de apenas um valor predeterminado. Quando ISn < IRn, o tempo de LIGADO Dn do sinal PWM para controlar o IGBT (2a) do circuito conversor (2), é diminuído de apenas um valor predeterminado [referência a (f) na Fig. 2]. A corrente alterna a entrada da fonte de energia de CA comercial (1) pode portanto ser controlada pela onda sinusoidal que possui a mesma fase que a tensão de entrada de CA, conforme mostrado em (d) na Fig. 2. E neste caso, como já foi descrito acima, também a saída de tensão de CC do circuito conversor (2) é controlada para um valor predeterminado.

Por outro lado, como será obviamente entendido pela Fig. 1, o primei ro e segundo circuitos inversores (4) e (13) estão ligados em paralelo com a saída do circuito conversor (2). O primeiro circuito inversor (4) acciona o primeiro motor sem escovas (3) para o compressor (33). O segundo circuito inversor (13) acciona o segundo motor sem escovas (12) para o ventilador (34). Os primeiro e segundo motores sem escovas (3) e (12) são motores trifásicos e são controlados pelo único micro-computador (25) que controla, tanto o aparelho exterior como o IGBT (2a) do circuito conversor (2). O circuito detector da segunda posição (24) compreende, por exemplo, meios de comparação e meios de amplificação; recebe sinais vindos de três elementos de ‘Hall” (12a) proporcionados no segundo motor sem escovas (12) e fornece os sinais detectores da posição do rotor do segundo motor sem escovas (12) ao micro-computador (25). O segundo circuito inversor (13) é construído através de um braço superior que compreende três transístores Ub, Vb e Wb, destinados a - 18- comutar as ligações entre um terminal positivo do circuito conversor (2) e os enrolamentos trifásicos a2, b2 e c2 do segundo motor sem escovas; e um braço inferior que compreende os três transístores Xb, Yb e Zb, destinados a comutar as ligações entre os enrolamentos trifásicos a2, b2 e c2 e um terminal negativo do circuito conversor (2).

Na Fig. l,o primeiro circuito accionador (26) tem uma construção tal que o braço superior do circuito de accionamento (8) e o braço inferior do circuito de accionamento (9), representados na Fig. 10, são unificados. O segundo circuito de accionamento (27) tem uma construção semelhante à do circuito de accionamento (26).

Será agora descrito um processo de controlo com referência a um conjunto de diagramas temporais da Fig. 3. Primeiramente, assume-se que o micro-computador (25) controla o compressor (33) e o ventilador (34) do aparelho exterior de acordo com comandos ou semelhantes vindos de um dispositivo de controlo de um aparelho situado no interior.

Os sinais [representados em (a) a (c) na Fig. 3] vindos dos elementos de “Hall” (12a) do segundo motor sem escovas (12), são fornecidos ao segundo circuito detector de posição (24). O segundo circuito detector de posição (24) emite sinais detectores de posição representados em (d) a (f) na Fig. 3, para o micro-computador (25). O micro-computador (25) liga, conforme desejado, os transístores Ub, Vb, Wb, Xb, Yb e Zb do segundo circuito inversor (13), com base na entrada de sinais detectores de posição, de modo a fazer girar o segundo motor sem escovas (12), comuta as ligações entre os terminais negativo e positivo do circuito conversor (12) e os enrolamentos trifásicos a2, b2 e c2 do segundo motor sem escovas (12), converte as tensões de CC do circuito conversor (2) em tensões de CA, aplica as tensões de CA aos enrolamentos - 19- trifásicos a2, b2 e c2, e gera sinais de controlo U2, V2, W2, X2, Y2 e Z2, para fazer girar o segundo motor sem escovas (12).

Neste caso o micro-computador (25) estabelece as porções LIGADO dos sinais de controlo, para ligar conforme desejado os transístores Ub, Vb e Wb de pelo menos um dos braços superior ou inferior, por exemplo o braço superior do segundo circuitoinversor (13), entre os sinais de controlo gerados para limitar sinais de um coeficiente ligado/desligado predeterminado, para ligar/desligar os transístores Ub, Vb e Wb do braço superior, por uma frequência mais elevada do que a frequência dos sinais de controlo do micro-computador (25). Assim, os sinais de controlo U2, V2 e W2 [representados em (g) a (i) na Fig. 3], utilizando as porções LIGADO como sinais de limitadores e os outros sinais de controlo X2, Y2 e Z2 [representados em (j) a (1) na Fig. 3] são gerados a partir do micro--computador (25). Os sinais de controlo gerados U2, V2, W2, X2, Y2 e Z2 são fornecidos ao segundo circuito inversor (13) através do segundo circuito accionador (27). Os transístores Ub, Vb, Wb, Xb, Yb e Zb do segundo circuito inversor (13) são ligados conforme desejado. No momento em que os transístores Ub, Vb e Wb do braço superior estão principalmente LIGADOS, são de facto ligados/desligados pelos sinais limitadores dos sinais de controlo.

As tensões de CC do circuito conversor (2) são convertidas nas tensões de CA e são limitadas. As de CA são colocadas em tensões predeterminadas. As tensões de CA representadas em (m) a (o) na Fig. 3 são aplicadas aos enrolamentos trifásicos a2, b2 e c2 do segundo motor sem escovas (12), de modo que o segundo motor sem escovas (12) seja controlado quanto à rotação.

Também relativamente ao primeiro motor sem escovas (3) a rotação -20- é controlada por um processo semelhante ao referido acima, pelo micro--computador (25). O micro-computador (25) introduz os sinais detectores de posição que são enviados a partir do primeiro circuito detector de posição (23) e gera sinais de controlo Ul, VI, Wl, XI, Y1 e Z1 para ligar, conforme desejado, os transístores Ua, Va, Wa, Xa, Ya e Za do primeiro circuito inversor (4), com base nos sinais detectores da posição, de modo a rodar o primeiro motor sem escovas (3).

Entre os sinais de controlo Ul, VI, Wl, XI, Y1 e Zl, as porções LIGADO dos sinais de controlo Ul, VI e Wl para ligar, conforme desejado, os transístores Ua, Va e Wa, de pelo menos um dos braço superior ou braço inferior, por exemplo o braço superior do primeiro circuito inversor (4), estabelece-se que sejam sinais limitadores de um coeficiente ligar/desligar predeterminado, para ligar/desligar os transístores Ua, Va e Wa por meio de uma frequência mais elevada do que a frequência dos sinais de controlo do micro-computador (25). O micro--computador (25) gera os sinais de controlo Ul, VI, Wl, XI, Y1 e Zl, incluindo os sinais de accionamento que servem como sinais limitadores.

Os sinais de controlo gerados Ul, VI, Wl, XI eZl são fornecidos ao primeiro circuito inversor (4) através do primeiro circuito inversor (26). Os transístores Ua, Va, Wa, Xa, Ya e Za do primeiro circuito inversor (4), são ligados conforme desejado e, ao mesmo tempo, os transístores Ua, Va e Wa, são talhados no momento da sua respectiva ligação. Deste modo, a tensão de CC do circuito conversor (2) é convertida em tensões de CA e as tensões de CA limitadas são aplicadas aos enrolamentos trifásicos al, bl e cl do primeiro motor sem escovas (3), controlando assim quanto à rotação o primeiro motor sem escovas (3). -21 -

Os sinais de controlo U1,V1,W1,X1,Y1 eZl são os mesmos que os sinais Uai, Vai, Wal, Xal, Yal e Zal representados na Fig. 12. O controlo da rotação no segundo motor sem escovas (12) será agora descrito em pormenor. O micro-computador (25) calcula a velocidade de rotação do segundo motor sem escovas (12) com base nos sinais detectores da posição [representados em (d) a (f) na Fig. 3] recebidos através de uma porta de entrada. Como processo de cálculo da velocidade de rotação, mede-se, por exemplo, um intervalo de tempo entre limites anteriores ou limites posteriores dos três sinais detectores de posição recebidos [representados em (d) a (f) na Fig. 3], calculando-se assim a velocidade de rotação. A velocidade de rotação calculada acima é comparada com uma velocidade de rotação predeterminada do segundo motor sem escovas (12). Quando a velocidade de rotação calculada é menor do que a velocidade de rotação predeterminada, a velocidade de rotação do segundo motor sem escovas (12) é colocada na velocidade de rotação predeterminada. Para esse fim, os tempos de LIGADO dos sinais limitadores dos sinais de accionamento U2, V2 e W2 dos transístoresUb, Vb e Wb do braço superior com que é construído o segundo circuito inversor (13), são aumentados (nomeadamente os tempos de DESLIGADO são diminuídos; o coeficiente ligado/desligado é variado).

Assim, as tensões de CA resultantes, que são aplicadas aos enrolamentos trifásicos a2, b2 e c2 do segundo motor sem escovas (12) são aumentadas.

Quando a velocidade de rotação calculada é maior do que a velocidade de rotação predeterminada, para se colocar a velocidade de rotação do segundo motor sem escovas (12) na velocidade de rotação -22- predeterminada, os tempos de LIGADO dos sinais limitadores dos sinais de controlo U2, V2 e W2 dos transístores Ub, Vb e Wb do braço superior são diminuídos (nomeadamente, os tempos de DESLIGADO são aumentados; o coeficiente ligado/desligado é variado). Assim, as tensões de CA resultantes, que são aplicadas aos enrolamentos trifásicos a2, b2 e c2 do segundo motor sem escovas (12), são baixadas e a velocidade de rotação do segundo motor sem escovas (12) é reduzida.

Por meio da repetição das operações acima, a velocidade de rotação do segundo motor sem escovas (12) é variavelmente controlada e o motor (12) é constantemente feito girar e controlado a uma velocidade de rotação predeterminada.

Também no que respeita ao primeiro motor sem escovas (3), é executado um controlo de rotação semelhante ao controlo da rotação do segundo motor sem escovas (12). Por isso, o primeiro e segundo motores sem escovas (3) e (12) são feitos girar e controlados constantemente a respectivas velocidades de rotação predeterminadas pelo micro-computador. A Fig. 4 é um diagrama esquemático de circuito do dispositivo de controlo (32) do aparelho de ar condicionado, mostrando uma forma de realização modificada da invenção. No diagrama, as mesmas partes e partes correspondentes às da Fig. 1 são indicadas pelos mesmos numerais de referência e as suas descrições sobrepostas são omitidas.

Na forma de realização, um motor de indução (30) é utilizado em lugar do primeiro motor sem escovas (3) para o compressor (33). O circuito conversor (2) e o segundo motor sem escovas (12) para o ventilador (34) são semelhantes aos representados na forma de realização anterior.

Na Fig. 4, o dispositivo de controlo do aparelho de ar condicionado -23- tem um micro-computador (31) que tem as funções do micro-computador (25) representado na Fig. 1 e controla a rotação do motor de indução (30) para o compressor (33).

Primeiramente, quando a rotação do motor de indução (30) é controlada, o micro-computador (31) compara uma onda de modulação representada em (a) na Fig. 5 com ondas fundamentais U, V e W a cada semi-período Tf4 e obtém pontos de intersecção entre a onda de modulação e as ondas fundamentais U, V e W, respectivamente. Com base nos pontos de intersecção são obtidos os momentos Tu4, Tv4 e Tw4 até aos pontos de intersecção representados em (a) na Fig. 5. Com base nos momentos Tu4, Tv4 e Tw4 obtidos, são gerados e emitidos sinais de controlo (sinais PWM) U4, X4 V4, Y4, W4 e Z4 (X4, Y4 e Z4 são os sinais obtidos por meio da inversão de U4, V4 e W4) [representados em (b) a (g) na Fig. 5]. O primeiro circuito de accionamento (26), que recebeu os primeiros sinais PWM, U4, X4, V4, Y4, W4 e Z4 do micro-computador (31), liga/desliga os seis transístores Ua, Xa, Va, Ya, Wa e Za que entram na construção do primeiro circuito inversor (4), com base nos sinais de accionamento U4, X4, V4, Y4, W4 e Z4. Conforme mencionado acima, uma vez que os transístores Ua, Xa, Va, Ya, Wa e Za do primeiro circuito inversor (4) são controlados para ligar/desligar, a saída de voltagem de CC do circuito conversor (2) é convertida nas correntes alternas trifásicas. As correntes alternas trifásicas são fornecidas aos enrolamentos trifásicos a3, b3 e c3 do motor de indução (30) [representado em (h) na Fig. 5], de modo que o motor de indução é posto a girar.

Neste caso, para colocar o motor de indução (30) numa determinada velocidade de rotação, o micro-computador (31) estabelece as ondas fundamentais U, V e W em amplitudes predeterminadas e frequências pre- -24- determinadas, de acordo com a velocidade de rotação predeterminada do motor de indução (30), variando desse modo os pontos de intersecção entre a onda de modulação e as ondas fundamentais U, V e W e variando Tu4, Tv4 e Tw4 acima mencionados. Assim, larguras de impulso (momentos ligar/desligar) dos sinais de controlo (sinais PWM) U4, X4, V4, Y4, W4 e Z4 são variadas por tal variação e são emitidas pelo micro--computador (31). As correntes alternas trifásicas a serem fornecidas pelo primeiro circuito inversor (4) ao motor de indução (30), são posteriormente colocadas em tensões predeterminadas e frequências predeterminadas. O motor de indução (30) é feito girar a uma velocidade de rotação predeterminada. O micro-computador que é usado no dispositivo de controlo da invenção será agora especifícamente explicado. O conjunto da construção do primeiro dispositivo de controlo está representado na Fig. 1. A Fig. 6 é um diagrama de blocos da construção dos meios geradores de sinais no micro-computador (25) representado na Fig. 1. Na Fig. 6, o micro-computador (25) tem primeiro a terceiro meios geradores de sinais 40, 41 e42. O terceiro meio gerador de sinais (42) gera o terceiro sinal PWM para controlar o IGBT (2a) do circuito conversor (2). Os primeiro e segundo meios geradores de sinais (40) e (41) geram, respectivamente, os primeiro e segundo sinais de controlo para controlarem os primeiro e segundo circuitos inversores (4) e (13). O primeiro e segundo sinais de controlo e o terceiro sinal PWM são emitidos do micro-computador (25).

Serão agora descritos os terceiros meios geradores de sinais (42). Os terceiros meios geradores de sinais (42) geram o terceiro sinal PWM representado em (i) na Fig. 7. Neste caso, o micro-computador (25) -25- (25) estabelece um período Τβ e um momento de LIGAÇÃO Ton3 [representado em (a) na Fig. 7] do terceiro sinal PWM, para uma memória interna (42a), restabelece um contador de períodos (42b) e arranca. Ao mesmo tempo, o micro-computador (25) estabelece o terceiro sinal PWM que é enviado dos meios de comparação (42c) para o nível A (ligado).

Os meios de comparação (42c) comparam um valor de contagem do contador de períodos (42b) com Ton3 na memória (42a). Quando coincidem, um sinal de saída (terceiro sinal PWM) dos meios de comparação (42c) é colocado no nível B (desligado).

Depois disso, quando Τβ na memória (42a) coincide com o valor da contagem do contador de períodos (42b), o contador de períodos (42b) é restabelecido e reiniciado. Ao mesmo tempo, o terceiro sinal PWM que é emitido pelos meios de comparação (42c) é colocado no nível A (ligado). Para tal período de tempo, o valor de Ton3 na memória (42a) é rescrito para os dados temporais de LIGADO do impulso seguinte pelo micro-computador (25), de modo que se modifica a largura do impulso do terceiro sinal PWM que é emitido.

Por meio da repetição dos processos anteriores, é gerado e emitido pelo micro-computador (25) o terceiro sinal PWM representado em (a) na Fig. 7.

Meios geradores do primeiro e segundo sinais de controlo (40e) e (41e) dos primeiro e segundo meios geradores de sinais (40) e (41), recebem os primeiro e segundo sinais detectores da posição [representados em (b) a (d) na Fig. 7] dos primeiro e segundo motores sem escovas, respectivamente (3) e (12). Com base nos sinais detectores de posição, são gerados os sinais de controlo Ul, VI, Wl, XI, Y1 e Z1 e os sinais de controlo U2, V2, W2, X2, Y2 e Z2 representados em (e) a (j) na Fig. 7, para -26- ligar, conforme desejado, os transístores Ua, Va, Wa, Xa, Ya, Za, Ub, Vb, Wb, Xb, Yb e Zb do primeiro e segundo inversores (4) e (12), de modo a fazerem girar, respectivamente, o primeiro e segundo motores sem escovas (3) e (12).

Nas memórias (40a) e (41a), contadores de períodos (40b) e (41b) e meios de comparação (40c) e (41c), são gerados um primeiro sinal PWM de referência e um segundo sinal PWM de referência [representado em (k) na Fig. 7] de coeficientes ligado/desligado predeterminados, a frequências respectivamente mais elevadas do que a frequência de cada um dos sinais de controlo gerados. Neste caso, os períodos Tfl e T£2 [representados em (k) na Fig. 7] dos primeiro e segundo sinais PWM de referência, são colocados nas memórias (40a) e (41a). Além disso, momentos de LIGADO predeterminados Tonl e Ton2 dos primeiro e segundo sinais PWM de referência, são colocados, respectivamente, nas memórias (40a) e (41a). Os contadores de períodos (40b) e (41b) são restabelecidos e iniciados e, ao mesmo tempo, os primeiro e segundo sinais PWM de referência são colocados no nível A (ligado).

Nos meios de comparação (40c) e (41c), valores contados dos contadores de períodos (40b) e (41b) são comparados com os valores dos momentos de LIGADO Tonl e Ton2 dos primeiro e segundo sinais PWM de referência nas memórias (40a) e (41a), respectivamente. Quando coincidem, o sinal PWM de referência correspondente é colocado no nível B (desligado).

Depois disso, contagens de valores dos contadores de períodos (40b) e (41b) são comparadas com valores dos períodos Tfl e Tf2 dos primeiro e segundo sinais PWM de referência nas memórias (40a) e (41a), respectivamente. Quando coincidem, os contadores de períodos (40b) -27- e (41b) são restabelecidos e reiniciados. Simultaneamente com isso, os primeiro e segundo sinais PWM de referência são colocados no nível A (ligado). Depois disso, por meio da repetição de processos semelhante aos referidos acima, são gerados o primeiro e segundo sinais PWM de referência [representados em (k) na Fig. 7].

Primeiro e segundo meios geradores dos primeiro e segundo sinais PWM, (40d) e (41 d), introduzem os sinais de controlo gerados e também introduzem os primeiro e segundo sinais PWM de referência gerados. Entre os sinais de controlo introduzidos, as porções LIGADO dos sinais de controlo Ul, VI, Wl, U2, V2 e W2, para ligar conforme desejado os transístores Ua, Va, Wa, Ub, Vb e Wb de pelo menos um dos braços superiores e inferiores, no exemplo, o braço superior do primeiro e segundo circuitos inversores (4) e (13), são postos nos sinais PWM pelo primeiro e segundo sinais PWM de referência.

Nos primeiro e segundo meios geradores de sinais PWM (40d) e (41 d), os E ou OU são obtidos entre os sinais de controlo Ul, VI, Wl, U2, V2 e W2 como sinais PWM e os primeiro e segundo sinais PWM de referência, no exemplo, os E. No caso dos segundos meios geradores do sinal PWM (41 d), conforme representado em (1) a (n) na Fig. 7, os segundos sinais de controlo U2, V2 e W2 são postos em correspondência com o segundo sinal PWM de referência [representado em (k) na Fig. 7] apenas quando os sinais emitidos se encontram no nível A.

Assim, as porções LIGADO dos sinais de controlo dos braços superiores dos primeiro e segundo circuitos inversores (4) e (13), são postos em correspondência, respectivamente com os primeiro e segundo sinais PWM de referência. Os primeiro e segundo sinais PWM Ul, VI e Wl e U2, V2 e W2 representados em (1) a (n) na Fig. 7, em que as porções -28- LIGADO são colocadas em correspondência com os primeiro e segundo sinais PWM de referência e os outros primeiro e segundo sinais de controlo XI, Y1 e Z1 e X2, Y2 e Z2 representados em (o) a (q) na Fig. 7, são gerados pelos primeiro e segundo meios geradores de sinal PWM (40d) e (41 d), respectivamente. Os doze primeiros e segundos sinais de controlo de saída gerados são emitidos pelo micro-computador (25).

Os primeiro e segundos meios geradores de sinais de controlo (40e) e (41e) geram os sinais de controlo para os primeiros e segundos meios geradores de sinais PWM (40d) e (41 d), com base nos primeiro e segundo sinais detectores de posição, respectivamente. O micro-computador (25) varia conforme desejado os tempos de LIGADO Tonl e Ton2 dos primeiro e segundo sinais PWM de referência que são colocados nas memórias (40a) e (41a), controlando assim constantemente a rotação dos primeiro e segundo motores sem escovas, respectivamente (3) e (12), a velocidades de rotação predeterminadas.

Na forma de realização acima, os períodos Tfl, T£2 e Tf3 do primeiro ao terceiro sinais PWM foram estabelecidos individualmente. No entanto, dois ou três desses períodos podem também ser estabelecidos para um período comum. Neste caso, as memórias, contadores de períodos, e meios de comparação podem também ser construídos de uma forma comum. A Fig. 8 mostra um exemplo de um caso em que os três períodos acima são estabelecidos em comum. Conforme será obviamente compreendido a partir da Fig. 8, os primeiro, segundo e terceiro meios geradores de sinais (50) do micro-computador (25) compreendem: uma memória (50a) para estabelecer o período Tf do sinal PWM, o momento de LIGADO Tonl do primeiro sinal PWM, o momento LIGADO Ton2 do -29- segundo sinal PWM e o momento de LIGADO Ton3 do terceiro sinal PWM; um contador de períodos (50b); meios de comparação (50c); primeiro e segundo meios geradores de sinais PWM (50d) e (50e); e primeiro e segundo meios geradores de sinais de controlo (50f) e (50g).

Ou seja, a memória (50a) corresponde à memória representada na Fig. 6. O contador de períodos (50b) corresponde ao contador de períodos representado na Fig. 6. Os meios de comparação (50c) correspondem aos meios de comparação representados na Fig. 6. Os primeiro e segundo meios geradores de sinais PWM (50d) e (50e) correspondem aos primeiro e segundo meios geradores de sinais PWM representados na Fig. 6. Os primeiro e segundo meios geradores de sinais de controlo (50f) e (50g) correspondem aos primeiro e segundo meios geradores de sinais de controlo representados na Fig. 6. Uma vez que os funcionamentos dos meios geradores de sinais, em tal construção, são também semelhantes aos referidos acima, as suas descrições são aqui omitidas. A Fig. 9 é um diagrama de blocos esquemático que mostra a construção dos meios geradores de sinais do micro-computador (31) representado na Fig. 4. No exemplo, é proporcionado um primeiro meio gerador de sinais (60) destinado a controlar o motor de indução (30) do compressor (33) representado na Fig. 4. Os períodos do segundo e terceiro sinais PWM são estabelecidos no mesmo período. Os segundo e terceiro meios geradores de sinais (61) destinados a gerar os segundo e terceiro sinais PWM são unificados. Os segundo e terceiro meios geradores de sinais (61) possuem uma construção semelhante à dos primeiro, segundo e terceiro meios geradores de sinais representados na Fig. 8. -30-

Toda a construção deste segundo dispositivo do aparelho de ar condicionado está representado no diagrama de bloco esquemático da Fig. 4. Os funcionamentos estão representados nas curvas ou diagramas de temporização da Fig. 5.

Os primeiros meios geradores de sinais (60) do micro-computador (31) serão descritos em primeiro lugar. No semi-período Tf4 da onda de modulação, são obtidos os pontos de intersecção entre a onda de modulação e as ondas fundamentais U, V e W [ver (a) na Fig. 5] e são obtidos os momentos Tu4, Tv4 e Tw4 até aos pontos de intersecção [ver (b), (d), e (f) da Fig. 5]. O micro-computador (31) coloca o semi-período Tf4 da onda de modulação na memória (60a) e também coloca os valores obtidos Tu4, Tv4 e Tw4 na memória (60a).

Um contador de períodos (60b) é restabelecido e feito arrancar. Ao mesmo tempo, três sinais U4, V4 e W4 [ver (b), (d), e (f) da Fig. 5] que saem dos meios de comparação (60c), são colocados no nível B.

Os meios de comparação (60c) comparam um valor de contagem do contador de períodos (60b) respectivamente com os valores Tu4, Tv4 e Tw4 existentes na memória (60a). Quando coincidem, cada sinal emitido é invertido. Quando a contagem de valores do contador de períodos (60b) coincide com o valor contido na memória (60a) como um semi-período Tf4 da onda de modulação, os meios de comparação (60c) restabelecem o contador de períodos (60b). Para um tal período de tempo, os pontos de intersecção entre a onda de modulação no semi-período seguinte da onda de modulação e são obtidas no micro-computador (31) as ondas fundamentais U, V e W. A partir dos pontos de intersecção são obtidos os novos valores Tu4, Tv4 e Tw4 e são de novo colocados na memória (60a), -31 - simultaneamente com o restabelecimento do contador de períodos (60b). O contador de períodos (60b) é reiniciado.

Repetindo-se os processos acima, os sinais PWM U4, V4 e W4 representados na Fig. 5 são emitidos pelos meios de comparação (60c).

Os três sinais PWM acima, U4, V4 e W4 são respectivamente invertidos pelos meios inversores (60d), (60e) e (60f) e tomam-se os sinais PWM X4, Y4 e Z4 representados em (c), (e) e (g) na Fig. 5. Os sinais invertidos X4, Y4 e Z4 e os sinais de não-inversão U4, V4 e W4 são introduzidos em meios geradores de tempos mortos (60g). Os meios geradores de tempos mortos (60g) são meios de retardamento. A fim de se evitar que os dois transístores (Ua eXa; Va e Ya; Wa e Za) da mesma fase que o primeiro circuito inversor (4) sejam simultaneamente ligados e o fornecimento de energia seja, por exemplo, curtocircuitado, as margens anteriores dos sinais introduzidos U4, V4, W4, X4, Y4 e Z4 são retardadas durante um período de tempo predeterminado, evitando-se assim que os dois transístores da mesma fase sejam postos simultaneamente no nível A (ligado).

Conforme referido acima, seis sinais PWM U4, V4, W4, X4, Y4 e Z4, como primeiros sinais de controlo, são gerados a partir dos primeiros meios geradores de sinais (60) e são emitidos pelo micro--computador (31).

Ao mesmo tempo, a fim de pôr o motor de indução (30) a uma velocidade de rotação predeterminada, o micro-computador (31) varia as ondas fundamentais U, V e W para amplitudes predeterminadas e frequências predeterminadas, de acordo com a velocidade de rotação predeterminada, variando desse modo os pontos de intersecção, entre a onda de modulação e as ondas fundamentais. Assim, os valores Tu4, Tv4 -32- * e Tw4, que são postos na memória (60a), são variados, as amplitudes dos impulsos (tempos de ligado/desligado) dos seis sinais PWM são variadas e emitidas, a velocidade de rotação do motor de indução (30) é variada, fazendo assim girar o motor de indução a uma velocidade de rotação predeterminada. O semi-período Tf4 da onda de modulação que está colocado na memória (60a) pode também ser variado conforme necessário.

Dado que os segundo e terceiro meios geradores de sinais (61) já foram descritos na Fig. 8, as descrições dos funcionamentos são aqui omitidas. Neste caso, na Fig. 9, a memória (61a) corresponde à memória (50a) representada na Fig. 8, o contador de períodos (61b) corresponde ao contador de períodos (50b) representado na Fig. 8, os meios de comparação (61c) correspondem aos meios de comparação (50c) representados na Fig. 8, os segundos meios geradores de sinais PWM (61d) correspondem aos segundos meios geradores de sinais PWM (50e) representados na Fig. 8, e os segundos meios geradores de sinais de controlo (61e) correspondem aos segundos meios geradores de sinais de controlo (50g) representados na Fig. 8.

Lisboa, 4 de Fevereiro de 2000

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Processo de controlo de motores (3,12,30) de um aparelho de ar condicionado, servindo os motores para accionar um compressor (33) e um ventilador (34), compreendendo ainda o aparelho de ar condicionado um conversor (2), para converter uma energia de CA (1) em energia de CC, sendo o conversor controlado por pelo menos meios de comutação (2a), uma pluralidade de inversores (4,13) para converter a referida energia de CC para energia de CA e fornecê-la aos referidos motores e um micro-computador (25,31) para controlar pelo menos o compressor e o ventilador do referido aparelho de ar condicionado, caracterizado por a referida pluralidade de inversores ligada em paralelo à saída de CC do referido conversor, compreendendo o processo os passos de emitir do referido micro-computador: - um sinal de controlo para controlar os referidos meios de comutação (2a), de acordo com pelo menos a corrente alterna entrada e saída da tensão de CC do referido conversor (2), de modo que a corrente fornecida pela energia de CA (1) ao conversor, esteja em fase com a tensão da energia de CA; e - sinais de controlo para controlar a referida pluralidade de inversores (4,13)
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos parte dos sinais de controlo serem limitados a sinais de ligado/desligado com um coeficiente de trabalho variável.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por pelo menos parte dos sinais de controlo serem impulsos modulados em largura -2- (sinais PWM) (Fig. 2(f), Fig. 3 (g) - (i)).
4. Dispositivo para controlar motores (3,12,30) de um aparelho de ar condicionado, servindo os motores para accionar um compressor (33) e um ventilador (34), compreendendo o dispositivo um conversor (2), destinado a converter uma energia de CA (1) em energia de CC, sendo o conversor controlado por pelo menos meios de comutação (2a), uma pluralidade de inversores (4,13) para converter a referida energia de CC em energias de CA e fornecê-las aos referidos motores e um micro-computador (25,31) para controlar pelo menos o compressor e o ventilador do referido aparelho de ar condicionado, estando a referida pluralidade de inversores ligada em paralelo à saída de CC do referido conversor, emitindo o referido micro-computador: - um sinal de controlo para controlar os referidos meios de comutação (2a) de acordo com pelo menos a entrada de corrente alterna e a saída de tensão CC do referido conversor (2), de modo que a corrente fornecida pela energia de CA (1) ao conversor esteja em fase com a tensão da energia de CA; e - os sinais de controlo que controlam a referida pluralidade de inversores (4,13).
5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender ainda a referida pluralidade de motores que accionam os referidos compressor e ventilador, os quais são motores sem escovas.
6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por os meios inversores de controlo (25,26,27) emitirem os sinais de controlo para contro -3 - lar a referida pluralidade de inversores (4,12) a partir do referido micro-computador (31) com base nos sinais detectores de posição (Fig. 3 (d) - (f), Fig. 7 (b) - (d)) dos rotores da referida pluralidade de motores sem escovas (3,12).
7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por entre a referida pluralidade de motores destinados a accionar os referidos compressor (33) e ventilador (34), pelo menos um dos motores ser um motor de indução (30) e os outros motores serem motores sem escovas.
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por os meios de controlo dos inversores (26,27,31) emitirem os sinais de controlo para controlar os referidos inversores (12) para fornecerem energias de CA aos referidos motores sem escovas (12) a partir do referido micro-computador (31) com base em sinais detectores de posição dos rotores dos referidos motores sem escovas (12) e emitirem um sinal de controlo (Fig. 5 (b) - (g)) para controlar o inversor (4) a fim de fornecer a energia CA (Fig. 5 (h)) ao referido motor de indução (30). Lisboa, 4 de Fevereiro de 2000

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