BRPI1000839A2

BRPI1000839A2 - Electric motor temperature measurement system and method

Info

Publication number: BRPI1000839A2
Authority: BR
Inventors: Drausio Linardi Rossi
Original assignee: Whirlpool Sa
Priority date: 2010-03-08
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2011-10-25

Abstract

SISTEMA E MéTODO DE MEDIçãO DE TEMPERATURA DE MOTOR ELéTRICO. A presente invenção refere-se um sistema (1) e a um método de medição de temperatura de motor elétrico que compreendem: um elemento de controle (2); uma entrada de tensão elétrica (3) conectada eletricamente ao elemento de controle; um dispositivo sensor de tensão elétrica (4) conectado eletricamente ao motor elétrico (5) e ao elemento de controle (2); e um dispositivo sensor de corrente elétrica (6) conectado eletricamente ao motor elétrico (5) e ao elemento de controle (2). O elemento de controle (2) é programado para: ler a tensão elétrica e a corrente elétrica do motor a partir dos elementos sensores de tensão elétrica (4) e de corrente elétrica (6); calcular a integral destes valores; obter o valor da resistência elétrica do enrolamento do motor baseado na divisão da integral da tensão elétrica ao longo do tempo pela integral da corrente elétrica ao longo do tempo; associar a dita resistência elétrica do enrolamento do motor a valores de temperatura contidos em uma tabela empírica.ELECTRIC MOTOR TEMPERATURE MEASUREMENT SYSTEM AND METHOD. The present invention relates to a system (1) and an electric motor temperature measurement method which comprise: a control element (2); an electrical voltage input (3) electrically connected to the control element; an electrical voltage sensing device (4) electrically connected to the electric motor (5) and the control element (2); and an electric current sensing device (6) electrically connected to the electric motor (5) and the control element (2). The control element (2) is programmed to: read the electric voltage and electric current of the motor from the electric voltage (4) and electric current (6) sensor elements; calculate the integral of these values; obtain the value of the electrical resistance of the motor winding based on the division of the integral of the electric voltage over time by the integral of the electric current over time; associate said electrical resistance of the motor winding to temperature values contained in an empirical table.

Description

Relatorio Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA E MÉTODO DE ME- DIÇÃO DE TEMPERATURA DE MOTOR ELÉTRICO"Report of the Invention Patent for "ELECTRIC MOTOR TEMPERATURE MEASURING SYSTEM AND METHOD"

Campo da InvençãoField of the Invention

A presente invenção se refere a um sistema e a um método de medição de temperatura de motor elétrico, mais precisamente para motores utilizados em eletro- domésticos.The present invention relates to a system and method of measuring electric motor temperature, more precisely for motors used in household appliances.

Descrição do estado da técnicaDescription of the prior art

Muitos são os eletrodomésticos que possuem motores elétricos, sendo que um dos motores mais utilizados em eletrodomésticos são os motores de indução do tipo PSC (Per- manent Split Capacitor). Estes motores possuem uma característica peculiar: o aumento de temperatura quando está em operação. Neste sentido, é necessário desenvolver meios para impedir que a temperatura atinja valores altos, os quais prejudicam o funcionamento do ele- trodoméstico e, ainda, causam danos ao motor.There are many appliances that have electric motors, and one of the most used motors in appliances is induction motors of the type PSC (Permanent Split Capacitor). These motors have a peculiar feature: the increase in temperature when in operation. In this sense, it is necessary to develop means to prevent the temperature from reaching high values, which impair the functioning of the appliance and also cause damage to the motor.

Uma solução que tem sido largamente empregada no estado da técnica é um pro- tetor bimetálico que desliga o motor quando este atinge uma temperatura específica, sendo que, quando a temperatura diminui, o motor pode ser novamente ligado. Nesta solução não há uma realimentação de informação da temperatura do motor, pois a proteção pode atuar sem que haja, necessariamente, algum tipo de controle, uma vez que o protetor sempre irá atuar quando a temperatura para a qual foi projetado é atingida.One solution that has been widely employed in the state of the art is a bimetallic protector that shuts off the engine when it reaches a specific temperature, and when the temperature decreases the engine can be restarted. In this solution there is no feedback of the engine temperature information, because the protection can act without necessarily having some kind of control, since the protector will always act when the temperature for which it was designed is reached.

Outra solução empregada no atual estado da técnica é o uso de um relê que prote- ge o motor contra altas temperaturas. Este relê é utilizado principalmente em eletrodomésti- cos relacionados à refrigeração.Another solution employed in the current state of the art is the use of a relay that protects the engine from high temperatures. This relay is mainly used in refrigeration-related appliances.

No que tange às referências de documentos de patentes que descrevem e i- lustrem soluções para a medição de temperatura de um motor, pode-se citar o docu- mento US 4,319,298. Este documento se refere a um dispositivo que monitora as cor- rentes e temperaturas do motor, provendo, assim, funções relativas à proteção, sendo que seu funcionamento se baseia nas condições de operação do motor e na configu- ração de parâmetros em campo. Neste sentido, este dispositivo é capaz de detectar os seguintes defeitos: altas temperaturas, sobrecarga, sobrecorrente instantânea, falha no aterramento, desbalanceamento das fases e reversão de fase. Por sua vez, os parâmetros configurados em campo são fornecidos ao dispositivo por meio de um teclado, sendo que estes parâmetros são valores limites para cada um dos defeitos citados. Assim, as grandezas físicas do motor são lidas e comparadas com os parâmetros configurados em campo, sendo que, caso as grandezas físicas excedam os valores configurados em campo, um relê é ativado para interromper o funcionamento do motor.Referring to patent document references describing and illustrating solutions for temperature measurement of an engine, US 4,319,298 can be cited. This document refers to a device that monitors motor currents and temperatures, thus providing protection-related functions, and its operation is based on motor operating conditions and field parameter settings. In this sense, this device is capable of detecting the following defects: high temperatures, overload, instantaneous overcurrent, ground fault, phase unbalance and phase reversal. In turn, the parameters configured in the field are supplied to the device by means of a keyboard, and these parameters are limit values for each of the defects mentioned. Thus, the physical quantities of the motor are read and compared with the field set parameters, and if the physical quantities exceed the field set values, a relay is activated to interrupt the motor operation.

O objeto deste documento, como pode ser visto, utiliza um dispositivo separado pa- ra realizar a medição das grandezas do motor, além de necessitar de um teclado para inse- rir os valores limite das grandezas que serão lidas. Desse modo, pelo fato de empregar dis- positivos além daqueles necessários ao funcionamento do motor, o objeto deste documento norte-americano traz inconvenientes relacionados ao aumento dos custos e à relativa com- plexidade de instalação e manuseio.The object of this document, as can be seen, utilizes a separate device for measuring motor quantities and requires a keyboard to enter the limit values of the quantities to be read. Because of the fact that it employs devices other than those required for engine operation, the object of this US document has drawbacks related to increased costs and the relative complexity of installation and handling.

Desse modo, nota-se que o estado da técnica precisa de uma solução para medi- ção de temperatura do motor que não utiliza dispositivos e/ou equipamentos separados, isto é, além daqueles necessários ao simples funcionamento do motor. Além disso, é notável também que o estado da técnica carece de uma solução que tenha maior facilidade de ins- talação e de operação.Thus, it is noted that the state of the art needs a solution for motor temperature measurement that does not use separate devices and / or equipment, that is, beyond those necessary for simple motor operation. In addition, it is also noteworthy that the state of the art lacks a solution that is easier to install and operate.

Objetivos da InvençãoObjectives of the Invention

É, portanto, um objetivo desta invenção prover um sistema e um método de medi- ção de temperatura de motor elétrico, nos quais o próprio motor é utilizado como sensor, para a coleta de grandezas físicas e um algoritmo é empregado para detectar altas tempe- raturas, preenchendo, assim, a lacuna existente no estado da técnica.It is therefore an object of this invention to provide a system and method of measuring electric motor temperature in which the motor itself is used as a sensor for the collection of physical quantities and an algorithm is employed to detect high temperatures. thus filling the gap in the state of the art.

Sumário da InvençãoSummary of the Invention

Os objetivos da presente invenção são atingidos por meio de um sistema de medição de temperatura de motor elétrico que compreende: um elemento de controle; uma entrada de tensão elétrica conectada eletricamente ao elemento de controle; um dispositivo sensor de tensão elétrica conectado eletricamente ao motor elétrico e ao elemento de controle; um dispositivo sensor de corrente elétrica conectado eletrica- mente ao motor elétrico e ao elemento de controle, sendo que o elemento de controle é programado para: ler a tensão elétrica e a corrente elétrica do motor a partir dos elementos sensores de tensão elétrica e de corrente elétrica; calcular as integrais destes valores; obter um coeficiente de temperatura baseado na divisão da integral da tensão elétrica ao longo do tempo pela integral da corrente elétrica ao longo do tempo; associar o dito coeficiente de temperatura a valores de temperatura contidos em uma tabela empírica.The objects of the present invention are achieved by means of an electric motor temperature measurement system comprising: a control element; an electrical voltage input electrically connected to the control element; an electric voltage sensing device electrically connected to the electric motor and the control element; an electric current sensing device electrically connected to the electric motor and the control element, the control element being programmed to: read the motor voltage and electric current from the electric voltage and current sensing elements electric; calculate the integrals of these values; obtain a temperature coefficient based on dividing the integral of the electrical voltage over time by the integral of the electric current over time; associating said temperature coefficient to temperature values contained in an empirical table.

Ainda, os objetivos da presente invenção são atingidos por meio de um método de medição de temperatura de motor elétrico que compreende as etapas de: verificar se o mo- tor está parado; reinicio dos contadores e acumuladores; acionamento do motor durante um intervalo de tempo; medição da corrente e da tensão durante o dito intervalo de tempo da etapa anterior; cálculo da integral dos valores de tensão elétrica e cálculo da integral dos valores de corrente elétrica lidos na etapa anterior; cálculo da resistência elétrica do enro- lamento do motor por meio da divisão da integral da tensão ao longo do tempo pela integral da corrente ao longo do tempo; e determinação da temperatura do motor por meio da com- paração do valor da resistência elétrica do enrolamento do motor a valores de temperatura contidos em uma tabela empírica. Descrição Resumida dos DesenhosFurther, the objects of the present invention are achieved by an electric motor temperature measurement method comprising the steps of: checking that the engine is stopped; resetting of counters and accumulators; motor start for a period of time; measuring current and voltage during said time interval of the previous step; calculation of the integral of the electric voltage values and calculation of the integral of the electric current values read in the previous step; calculation of the electrical resistance of the motor winding by dividing the voltage integral over time by the current integral over time; and determining the motor temperature by comparing the value of the motor winding electrical resistance to temperature values contained in an empirical table. Brief Description of the Drawings

As figuras mostram:The figures show:

Figura 1 - uma representação esquemática do sistema de medição de temperatura do motor elétrico da presente invenção; eFigure 1 is a schematic representation of the electric motor temperature measurement system of the present invention; and

Figura 2 - um fluxograma do método de medição de temperatura do motor elétrico da presente invenção.Figure 2 is a flow chart of the electric motor temperature measurement method of the present invention.

Descrição Detalhada da InvençãoDetailed Description of the Invention

A presente invenção destina-se, preferencialmente, aos motores elétricos de ele- trodomésticos, e, mais especificamente, aos motores elétricos de indução com enrolamen- tos de cobre ou alumínio, monofásicos ou trifásicos.Preferably, the present invention is intended for household electric motors, and more specifically for single- or three-phase copper or aluminum winding induction electric motors.

A figura 1 ilustra uma concretização preferencial da presente invenção. Nesta con- cretização, o motor elétrico 5 empregado é um motor de indução trifásico em estrela. Alter- nativamente, a presente invenção pode ser concretizada com um motor monofásico ou, ain- da, com um motor trifásico ligado em triângulo.Figure 1 illustrates a preferred embodiment of the present invention. In this embodiment, the electric motor 5 employed is a three-phase star induction motor. Alternatively, the present invention may be embodied with a single-phase motor or even with a delta-connected three-phase motor.

Na figura 1, nota-se que a entrada de tensão elétrica 3 compreende dois terminais sendo um primeiro terminal AC1 e um segundo terminal AC2. Esta entrada de tensão elétri- ca 3 é conectada eletricamente a um elemento de controle 2, o qual também possui dois terminais AC1 e AC2 para receber a tensão elétrica da entrada 3. Preferencialmente, a ten- são elétrica alimentada pela entrada de tensão elétrica 3 é alternada, como os técnicos no assunto bem sabem.In figure 1, it is noted that the voltage input 3 comprises two terminals being a first terminal AC1 and a second terminal AC2. This electrical voltage input 3 is electrically connected to a control element 2, which also has two terminals AC1 and AC2 to receive the electrical voltage from input 3. Preferably, the electrical voltage fed by electrical voltage input 3 it alternates, as the technicians in the art well know.

O elemento de controle 2 é preferencialmente um dispositivo dotado de um micro- controlador, capaz de ler sinais de corrente e de tensão e, ainda, acionar o motor 5 por meio de TRIACs ou IGBTs. Alternativamente, o elemento de controle 2 pode ser um inversor de freqüência (equipamento largamente utilizado e bem conhecido por técnicos no assunto) ou um driver que atenda as especificações para o funcionamento do sistema e do método da presente invenção. Desse modo, os terminais do elemento de controle 2 podem ser pinos ou outro tipo de conector, dependendo do dispositivo ou do circuito que compõe o elemento de controle 2.The control element 2 is preferably a microcontroller device capable of reading current and voltage signals and also driving motor 5 by means of TRIACs or IGBTs. Alternatively, the control element 2 may be a frequency inverter (widely used equipment well known to those skilled in the art) or a driver that meets the specifications for the operation of the system and the method of the present invention. Thus, the terminals of the control element 2 may be pins or other type of connector, depending on the device or circuit that makes up the control element 2.

O segundo terminal AC2 da entrada de tensão elétrica 3 é conectado a uma chave de porta 9, a qual também é conectada eletricamente, em série, ao elemento de controle 2, por meio do terminal de porta LID provido no elemento de controle 2. O terminal de porta LID na presente invenção tem a sua função relacionada à proteção do circuito. Por meio deste terminal o elemento de controle 2 recebe um sinal de tensão diferente de zero quando a chave de porta 9 está fechada, ou seja, o elemento de controle por meio do terminal de porta LID pode saber se a porta do eletrodoméstico está aberta ou fechada e, assim, impe- dir o funcionamento do sistema e do método da presente invenção caso a porta do eletro- doméstico esteja aberta. Como pode ser visto ainda na figura 1, o motor elétrico 5 compreende três termi- nais, sendo um primeiro terminal 10, um segundo terminal 11 e um terceiro terminal 12. O primeiro terminal 10 e o segundo terminal 11 estão conectados eletricamente a um dispositi- vo sensor de tensão elétrica 4 e o terceiro terminal 12 do motor elétrico 5 é conectado ele- tricamente a um dispositivo sensor de corrente elétrica 6. Mais precisamente, o dispositivo sensor de tensão elétrica 4 consiste em um capacitor 7 associado em série a uma bobina protetora 8 e é conectado em paralelo ao motor elétrico 5. Por outro lado, o dispositivo sen- sor de corrente 6 consiste em um resistor 9 conectado em série ao motor elétrico 5.The second terminal AC2 of the voltage input 3 is connected to a door switch 9, which is also electrically connected, in series, to the control element 2 via the LID port terminal provided on the control element 2. The LID port terminal in the present invention has its function related to circuit protection. Through this terminal the control element 2 receives a non-zero voltage signal when the door switch 9 is closed, that is, the control element through the LID door terminal can know if the appliance door is open or closed and thus prevent the operation of the system and method of the present invention if the door of the appliance is open. As can also be seen from Figure 1, the electric motor 5 comprises three terminals, a first terminal 10, a second terminal 11 and a third terminal 12. The first terminal 10 and the second terminal 11 are electrically connected to a device. - the voltage sensor 4 and the third terminal 12 of the electric motor 5 are electrically connected to a current sensing device 6. More precisely, the voltage sensing device 4 consists of a capacitor 7 serially associated with a protective coil 8 and is connected in parallel to the electric motor 5. On the other hand, the current sensing device 6 consists of a resistor 9 connected in series to the electric motor 5.

A bobina protetora 8 é um indutor e também atua na proteção do motor contra tran- sientes de corrente. O capacitor 7, por sua vez, tem também por objetivo defasar as fases para que o motor funcione, como é de conhecimento dos técnicos no assunto. Desse modo, estes elementos acumulam não só a função de sensor de tensão elétrica 4 mas também de proteção e de defasar as fases.Protective coil 8 is an inductor and also protects the motor against current transients. Capacitor 7, in turn, also aims to phase out the phases for the motor to function, as is known to those skilled in the art. Thus, these elements accumulate not only the function of voltage sensor 4 but also of protection and phase shifting.

O dispositivo sensor de tensão elétrica 4 é conectado ao elemento de controle 2 por meio de dois terminais de alimentação, sendo um primeiro terminal MTR1 e um segundo terminal MTR2. Estes terminais de alimentação também são conectados eletricamente em paralelo ao motor elétrico 5. O dispositivo sensor de corrente elétrica 6, por seu turno, é conectado eletricamente ao elemento de controle 2 por meio do pino de porta Ll D. Os pinos de alimentação MTR1 e MTR2 têm as suas funções relacionadas ao fornecimento de ten- são e corrente adequadas ao funcionamento do motor. Como dito, o elemento de controle 2 recebe tensão alternada por meio dos pinos AC1 e AC2 da entrada de tensão elétrica 3, porém, esta tensão alternada não é entregue ao motor sem sofrer alterações necessárias. Como é do conhecimento dos técnicos no assunto inversores de freqüência, drivers e de- mais dispositivos que podem ser utilizados como elemento de controle 2 na presente inven- ção, possuem meios para alterar os parâmetros da tensão e da corrente, como por exem- plo, sua amplitude e freqüência. Sendo assim, os terminais de alimentação MTR1 e MTR2 fornecem tensão e corrente elétricas modificadas ao motor elétrico 5.The voltage sensing device 4 is connected to the control element 2 by means of two power terminals, a first MTR1 terminal and a second MTR2 terminal. These power terminals are also electrically connected in parallel to the electric motor 5. The electric current sensing device 6, in turn, is electrically connected to the control element 2 by means of the port pin Ll D. The power pins MTR1 and MTR2 has its functions related to supplying voltage and current suitable for motor operation. As stated, the control element 2 receives alternating voltage via pins AC1 and AC2 of the voltage input 3, however, this alternating voltage is not delivered to the motor without undergoing necessary changes. As is well known to those skilled in the art, frequency inverters, drivers and other devices that can be used as control element 2 in the present invention have means for altering voltage and current parameters, for example. , its amplitude and frequency. Thus, the MTR1 and MTR2 power terminals supply modified electric voltage and current to the electric motor 5.

Sobre o acionamento do motor para a realização das medições pelo método da presente invenção, a concretização preferencial prevê o uso de um TRIAC (ou de um algo- ritmo que desempenhe função semelhante) no circuito do elemento de controle 2. Desse modo, o TRIAC é ativado por meio ciclo de tensão e durante este meio ciclo de tensão as medições são feitas. O método pelo qual as medições ocorrem será explicado mais adiante.Regarding the actuation of the motor for the measurement by the method of the present invention, the preferred embodiment provides for the use of a TRIAC (or similar function algorithm) in the control element 2 circuit. Thus, the TRIAC it is activated by half voltage cycle and during this half voltage cycle measurements are made. The method by which measurements occur will be explained later.

Desse modo, o elemento de controle 2 é capaz de obter a corrente do motor 5, por meio da corrente que circula pelo dispositivo sensor de corrente elétrica 6, e a tensão do motor 5, por meio do dispositivo sensor de tensão elétrica 4 e sendo, assim, programado para efetuar a leitura destes valores. Desta forma, como pode ser visto a partir da figura 1, o pino de aquisição de corrente ADC é o responsável pela obtenção de valores de corrente do motor 5. Na concretização alternativa que faz uso de um motor monofásico, a presente in- venção pode ser provida com um circuito que isole uma das fases para obter a corrente do motor 5. Por outro lado, esta obtenção de corrente também pode ser feita por um capacitor conectado em paralelo ao motor. Na concretização preferencial da invenção que faz uso de um motor trifásico ligado em triângulo, a obtenção da corrente elétrica do motor 5 pode ain- da ser feita entre duas fases isoladas.In this way, the control element 2 is capable of obtaining motor current 5 by means of the current circulating through the electric current sensing device 6 and motor voltage 5 through the electric current sensing device 4 and being thus programmed to read these values. Thus, as can be seen from Figure 1, the ADC current acquisition pin is responsible for obtaining motor 5 current values. In the alternative embodiment using a single-phase motor, the present invention can be provided with a circuit that isolates one of the phases to obtain motor current 5. On the other hand, this current can also be achieved by a capacitor connected in parallel to the motor. In the preferred embodiment of the invention using a three-phase delta connected motor, the electrical current of motor 5 can be obtained between two isolated phases.

O elemento de controle 2 é, ainda, programado para desempenhar outros proces- sos, os quais ficarão mais evidentes a partir da descrição do método da presente invenção, ilustrado na figura 2.The control element 2 is further programmed to perform other processes which will become more apparent from the description of the method of the present invention illustrated in figure 2.

Na primeira etapa E1 o elemento de controle 2 verifica periodicamente se o motor 5 está parado. Caso o motor elétrico 5 esteja parado, o elemento de controle 2 realiza a etapa seguinte do método da presente invenção. Assim, na segunda etapa E2, depois de detecta- do que o motor 5 está parado, o elemento de controle reinicia os contadores e os acumula- dores, para que seja possível realizar a leitura das grandezas que serão utilizadas na medi- ção da temperatura do motor 5, preparando, desse modo, esses registradores para os da- dos que serão lidos.In the first step E1, control element 2 periodically checks whether motor 5 is stopped. If the electric motor 5 is stopped, the control element 2 performs the next step of the method of the present invention. Thus, in the second step E2, after detecting that motor 5 is stopped, the control element resets the counters and accumulators, so that it is possible to read the quantities that will be used to measure the temperature. motor 5, thus preparing these registers for the data to be read.

Depois disso, na terceira etapa E3, o elemento de controle 2 faz o motor 5 ser a- cionado durante um dado intervalo de tempo, sendo que, durante este intervalo de tempo, são lidas amostras dos valores de corrente e de tensão elétrica do motor 5, o que ocorre na quarta etapa E4. A leitura da tensão elétrica aplicada ao motor é obtida por meio dos valores de tensão que os pinos de alimentação MTR1 e MTR2 do elemento de controle 2 apresen- tam. A leitura da corrente elétrica, por sua vez, é feita a partir da corrente que circula por meio do pino de aquisição de corrente ADC do elemento de controle 2. Como já dito, o mo- tor 5 é acionado por meio de um TRIAC, o qual é ativado por meio ciclo de tensão. Assim, durante este meio ciclo de tensão, os valores de corrente e de tensão do motor 5 são lidos e armazenados para a realização dos cálculos envolvidos nas etapas seguintes.Thereafter, in the third step E3, the control element 2 causes the motor 5 to be activated for a given time interval, and during this time interval samples of the motor current and voltage values are read. 5, which occurs in the fourth step E4. The reading of the electrical voltage applied to the motor is obtained from the voltage values that the control element 2 supply pins MTR1 and MTR2 show. The reading of the electric current, in turn, is taken from the current circulating through the ADC current acquisition pin of the control element 2. As already mentioned, the motor 5 is driven by a TRIAC, which is activated by means of voltage cycle. Thus, during this half voltage cycle, the motor current and voltage values 5 are read and stored for performing the calculations involved in the following steps.

Depois de lidas as grandezas físicas do motor elétrico 5, a etapa seguinte E5 do método da presente invenção consiste em calcular a integral dos valores de tensão elétrica e de corrente elétrica lidos na etapa anterior. Assim, tendo em vista que durante o intervalo de tempo (meio ciclo de tensão elétrica) são coletadas várias amostras, a integral é, portan- to, discreta e visa abranger todos estes valores para que façam parte do cálculo envolvido na etapa seguinte do método da presente invenção.After reading the physical quantities of the electric motor 5, the next step E5 of the method of the present invention is to calculate the integral of the electric voltage and current values read in the previous step. Thus, considering that during the time interval (half cycle of electric voltage) several samples are collected, the integral is therefore discrete and aims to cover all these values so that they are part of the calculation involved in the next step of the method. of the present invention.

Depois de calculada as integrais da corrente e da tensão, o método da presente in- venção segue para a sua sexta etapa E6 que diz respeito ao cálculo da resistência elétrica do motor. Este cálculo consiste na divisão da integral da tensão ao longo do tempo pela integral da corrente ao longo do tempo.After calculating the current and voltage integrals, the method of the present invention proceeds to its sixth step E6 which concerns the calculation of the motor electrical resistance. This calculation consists of dividing the voltage integral over time by the current integral over time.

Assim, na sétima etapa E7, a temperatura é determinada por meio da comparação entre o valor calculado da resistência elétrica do motor e os valores de temperatura contidos em uma tabela empírica. A construção da tabela empírica será explicada a seguir.Thus, in the seventh step E7, the temperature is determined by comparing the calculated value of the motor electrical resistance with the temperature values contained in an empirical table. The construction of the empirical table will be explained below.

Como os técnicos no assunto sabem, a resistência elétrica pode ser dada pela se- guinte equação:As those skilled in the art know, electrical resistance can be given by the following equation:

R = p(l/a) (equação 1)R = p (w / y) (equation 1)

onde: "R" é a resistência em Ohm; ρ é a resistividade em Ohm metro; "I" é o com- primento do condutor elétrico em metro; e "a" é a área do condutor elétrico em m2.where: "R" is the resistance in Ohm; ρ is the resistivity in Ohm meter; "I" is the length of the electric conductor in meters; and "a" is the area of the electrical conductor in m2.

Além disso, como também é de conhecimento dos técnicos, a variação da resistivi- dade pode ser dada pela seguinte equação:In addition, as is well known to those skilled in the art, the variation in resistivity can be given by the following equation:

Δρ=αΔΤρ0 (equação 2)Δρ = αΔΤρ0 (equation 2)

onde: Δρ é a diferença entre a resistividade (p) medida a temperatura atual e a re- sistividade (Po) medida a 20°C, sendo que a unidade também é Ohm metro; α é um coefici- ente de temperatura em 0C"1; ΔΤ é a diferença entre a temperatura atual (T) em 0C e a tem- peratura de um valor convencionado (T0)1 no caso 20°C; e, finalmente, p0 é a resistividade do material à temperatura convencionada de 20°C.where: Δρ is the difference between the resistivity (p) measured at the current temperature and the resistivity (Po) measured at 20 ° C, where the unit is also Ohm meter; α is a temperature coefficient at 0C "1; ΔΤ is the difference between the current temperature (T) at 0C and the temperature of an agreed value (T0) 1 in the case 20 ° C; and finally p0 is the resistivity of the material at the agreed temperature of 20 ° C.

Assim, isolando-se o termo ρ na equação 2 temos a seguinte equação:Thus, by isolating the term ρ in equation 2 we have the following equation:

P= P0 + a ATp0P = P0 + to ATp0

Desse modo, colocando o termo p0em evidência, é obtida a seguinte equação:Thus, by putting the term p0 in evidence, the following equation is obtained:

P= P0 [1 + α (T-T0)] (equação 3)P = P0 [1 + α (T-T0)] (equation 3)

Os valores de comprimento (I) e área (a) da equação 1 são conhecidos, pois é pos- sível medir o comprimento do enrolamento do motor elétrico e estimar com precisão a sua área. Além disso, esses dados podem ser facilmente obtidos pelo fabricante do motor. Nes- te mesmo sentido, na equação 3, são conhecidos os valores da resistividade à 20°C, a tem- peratura T0 (20°C) e o valor do coeficiente de temperatura à temperatura T0. Vale ressaltar que estes valores convencionados à 20°C são extraídos das conhecidas tabelas de resistividade.The length (I) and area (a) values of equation 1 are known because it is possible to measure the winding length of the electric motor and to accurately estimate its area. In addition, this data can easily be obtained from the engine manufacturer. In the same sense, in equation 3, the resistivity values at 20 ° C, the temperature T0 (20 ° C) and the temperature coefficient value at temperature T0 are known. It is noteworthy that these values agreed at 20 ° C are extracted from the known resistivity tables.

Desta forma, para construir a tabela empírica que é utilizada na presente invenção, deve-se, primeiramente, saber qual é o material que constitui o enrolamento do motor elétri- co para que seja possível localizar, na tabela de resistividade, a resistividade e o coeficiente de temperatura que serão aplicados na equação 3. Depois disso, são atribuídos vários valo- res para a temperatura atual (T), sendo que cada valor atribuído é aplicado na equação 3 juntamente com os valores tabelados (para 20°C) para que, assim, seja possível obter um valor de resistividade correspondente às temperaturas atribuídas. Por exemplo, são atribuí- dos os seguintes valores para a temperatura atual: 30°C, 40°C, 50°C e assim por diante. Estes valores são aplicados na equação 3 de forma a obter um valor de resistividade cor- respondente a cada uma destas temperaturas. Desse modo, os valores da resistividade encontrados para cada temperatura atribuída são aplicados na equação 1 para que se en- contre os valores de resistência elétricjaÍieiri cada temperatura atribuída.Thus, in order to construct the empirical table that is used in the present invention, it is first necessary to know which material constitutes the winding of the electric motor so that it is possible to locate, in the resistivity table, the resistivity and the temperature coefficient that will be applied in equation 3. After that, several values are assigned to the current temperature (T), each assigned value being applied in equation 3 together with the tabulated values (for 20 ° C) so that thus it is possible to obtain a resistivity value corresponding to the assigned temperatures. For example, the following values are assigned for the current temperature: 30 ° C, 40 ° C, 50 ° C, and so on. These values are applied in equation 3 to obtain a resistivity value corresponding to each of these temperatures. Thus, the resistivity values found for each assigned temperature are applied in equation 1 to find the electrical resistance values for each assigned temperature.

Assim, para cada valor de resistencia há um valor de temperatura correspondente. Conseqüentemente, os valores de resistência elétrica calculados na sexta etapa E6 são aplicados a esta tabela empírica para que seja possível encontrar valores de temperatura associados ao valor de resistência calculado. Caso a resistência calculada não corresponda exatamente a um valor de resistência da tabela, ficando entre dois valores desta tabela em- pírica, o elemento de controle 2 pode utilizar métodos numéricos, como, por exemplo, inter- polação, para encontrar um valor de temperatura que pode ser associado à resistência elé- trica calculada.Thus, for each resistance value there is a corresponding temperature value. Consequently, the electrical resistance values calculated in step six E6 are applied to this empirical table so that it is possible to find temperature values associated with the calculated resistance value. If the calculated resistance does not exactly correspond to a resistance value of the table but falls between two values of this empirical table, control element 2 can use numerical methods, such as interpolation, to find a temperature value. which may be associated with the calculated electrical resistance.

É importante ressaltar que os valores de temperatura citados são apenas exemplifi- cativos, de modo que outros valores de temperatura podem ser utilizados dependendo do tipo de motor, do enrolamento e das necessidades de implementação do sistema 1 da pre- sente invenção.It is important to note that the temperature values quoted are exemplary only, so that other temperature values may be used depending on the type of motor, winding and implementation needs of system 1 of the present invention.

Assim, como pode ser visto, a presente invenção utiliza o próprio motor 5 para me- dir a temperatura, o que dispensa o uso de equipamentos e dispositivos adicionais. Além disso, a presente invenção possibilita que ciclos de lavagens em máquinas de lavar louças, máquinas de lavar roupas e ciclos de secagem em máquinas de secar sejam otimizados em função da temperatura medida do motor elétrico 5.Thus, as can be seen, the present invention utilizes motor 5 itself to measure temperature, which does not require the use of additional equipment and devices. Furthermore, the present invention enables washing cycles in dishwashers, washing machines and drying cycles in tumble dryers to be optimized as a function of the measured temperature of the electric motor 5.

Ainda, a presente invenção evita que o motor 5 atinja uma temperatura que seja danosa, o que, conseqüentemente aumenta a sua vida útil.Furthermore, the present invention prevents the motor 5 from reaching a temperature which is harmful, which consequently increases its service life.

Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.Having described a preferred embodiment example, it should be understood that the scope of the present invention encompasses other possible variations and is limited only by the content of the appended claims, including the possible equivalents thereof.

Claims

1. Electric motor temperature measurement system (1) Characterized by the fact that it comprises: a control element (2); an electrical voltage input (3) electrically connected to the control element; an electric voltage sensing device (4) electrically connected to the electric motor (5) and the control element (2); an electric current sensing device (6) electrically connected to the electric motor (5) and the control element (2), the control element (2) being programmed to: read the electric voltage and the electric current of the motor from electric voltage (4) and electric current (6) sensing elements; calculate the integrals of these values; obtain a temperature coefficient based on dividing the integral of the electrical voltage over time by the integral of the electrical current over time; associating said temperature coefficient with temperature values contained in an empirical table.

2. Electric motor temperature measurement system according to claim 1, characterized in that the voltage sensing device (4) is connected in parallel to the electric motor (5).

Electric motor temperature measurement system according to claim 1, characterized in that the voltage sensing device (4) consists of a capacitor (7) in series with a protective coil (8) .

4. Electric motor temperature measuring system according to claim 1, characterized in that the current sensing device (6) is connected in series to the electric motor (5).

5. Electric motor temperature measurement system according to claim 1, characterized in that the electric current sensing device (6) consists of a resistor.

6. Electric motor temperature measurement method, characterized by the fact that it comprises the steps of: (E1) verifying that the motor is stopped; (E2) reset counters and accumulators; (E3) motor activation for a period of time; (E4) measuring current and voltage during said time interval; (E5) calculation of the integral of the electric voltage values and calculation of the integral of the electric current values read in the previous step; (E6) calculation of the electrical resistance of the motor winding by dividing the voltage integral over time by the current integral over time; (E7) Determination of motor temperature by comparing the value of the motor winding electrical resistance to temperature values contained in an empirical table.

7. Electric motor temperature measurement method according to claim 6, characterized by the fact that motor 4 is driven by means of a TRIAC which is activated by means of a voltage cycle.

8. Electric motor temperature measurement method according to claim 6, characterized by the fact that the time interval is half a voltage cycle.