ES2248559T3 - Procedimiento y dispositivo para medir la temperatura de devanados de un motor de accionamiento. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para medir la temperatura de devanados de un motor de accionamiento.Info
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Abstract
Procedimiento para medir la temperatura del arrollamiento (T) de un motor de accionamiento (1) que está unido a través de un ondulador (23) a un circuito intermedio de tensión continua (22), en el cual se determina la tensión del circuito intermedio de tensión continua (22), se determina un flujo de corriente (i) a través de por lo menos uno de los arrollamientos del motor (11, 12, 13) por medio del ondulador (23), se mide el tiempo (t1) del aumento de la intensidad de corriente (i) desde que se aplica una tensión de medida hasta que se alcanza por lo menos un valor de referencia (iref) o bien el aumento de la intensidad de corriente durante un intervalo de tiempo fijo (t), que a partir de la variación del flujo de la intensidad de corriente (i) durante el tiempo medido (t1) o del intervalo de tiempo fijo (t) y a partir de la tensión, conociendo por lo menos de forma aproximada la resistencia en frío (R20) y otros parámetros del motor (1) se calcula una temperatura T o una variación de temperatura (T) de los arrollamientos del motor (11, 12, 13) por medio de una resistencia (R) dependiente de la temperatura o por medio de una variación de la resistencia dependiente de la temperatura (R).
Description
Procedimiento y dispositivo para medir la
temperatura de devanados de un motor de accionamiento.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para medir la temperatura del arrollamiento de un
motor de accionamiento y el dispositivo correspondiente.
Un dispositivo de esta clase conforme al
preámbulo de la reivindicación 9 y el correspondiente procedimiento
se conocen por la patente
DE-A-19743046.
Hasta ahora, para medir la temperatura del
arrollamiento se utilizaban unos monitores de temperatura o
termoprotectores en forma de sensores de temperatura combinados con
interruptores, situados en íntimo acoplamiento térmico con los
arrollamientos. Al alcanzar determinadas temperaturas de respuesta
se desconecta con ellos el arrollamiento del motor. Este
procedimiento exige por lo menos un componente adicional de la clase
citada inicialmente.
También se conoce un procedimiento en el que a
partir de la medición de la corriente del arrollamiento y del tiempo
de duración se determina un valor equivalente para la temperatura
del arrollamiento. Como valor equivalente se emplea aquí, por
ejemplo, el producto del cuadrado de la intensidad de corriente del
arrollamiento y del tiempo de conexión t_{e}, de acuerdo con la
ecuación P = I^{2\text{*}}t_{e}. El inconveniente es la falta de
precisión del procedimiento, ya que las tolerancias y demás
influencias solamente se pueden tener en cuenta de manera muy
limitada. De acuerdo con este procedimiento trabajan entre otras
cosas los llamados guardamotores, en los que se aprovecha el calor
de la corriente mediante interruptores bimetálicos calentados por el
flujo de corriente, para deducir de forma indirecta la temperatura
del arrollamiento.
Otro procedimiento relativo a la determinación de
la corriente necesita unos sensores especiales para permitir una
reproducción suficientemente exacta de la corriente. En este caso se
conocen entre otros unos sensores de corriente que trabajan a base
de elementos Hall en un núcleo magnético anular que rodea al
conductor en el que se trata de medir la corriente. El sensor de
corriente se encuentra en una de las conexiones de acometida al
arrollamiento del motor. El valor de corriente determinado está
presente como señal exenta de potencial frente a la corriente
propiamente dicha. Las corrientes medidas de acuerdo con este
procedimiento se pueden utilizar para determinar la resistencia del
arrollamiento. Para ello es preciso que además de la corriente se
mida la tensión del circuito intermedio, para determinar según R =
U/I la resistencia del arrollamiento o partes de éste o un múltiplo
de éste, teniendo en cuenta las caídas de tensión en el sistema
electrónico de mando. A partir de la variación de los valores R
determinados se puede deducir la temperatura del arrollamiento. Este
procedimiento es procedente en sistemas electrónicos de control de
motores, donde es posible la correspondiente conexión de corta
duración del arrollamiento o arrollamientos, como por ejemplo, los
convertidores con modulación de amplitud de impulsos. La
determinación de la intensidad de corriente propiamente dicha está
realizada de forma relativamente compleja mediante el sistema de
sensores.
Por lo tanto, el objetivo de la presente
invención es crear un procedimiento, el correspondiente dispositivo
y un sistema de control que suministre unos resultados más exactos
con reducido gasto en cuanto a circuitos.
Este objetivo se resuelve de acuerdo con la
invención mediante un procedimiento que presenta las características
de la reivindicación 1 y mediante un dispositivo con las
características de la reivindicación 9. También constituye una
solución del presente problema un aparato doméstico que presenta las
características de la reivindicación 14. Unos perfeccionamientos
ventajosos de la invención constituyen el objeto de las respectivas
subreivindicaciones.
Un procedimiento para la medición de la
temperatura del arrollamiento conforme a la invención prevé que se
parta de circuitos conocidos. Para regular las revoluciones de los
motores de inducción se conoce por la memoria de la patente alemana
DE-OS 2 333 978 un circuito puente controlable por
medio de elementos semiconductores, que a partir de un circuito
intermedio de corriente continua prepara una corriente alterna
trifásica para alimentar un motor trifásico de tres ramas. Este
principio y el empleo de los circuitos correspondientes se ha
acreditado. Así, en la solicitud EP 0 866 339 A1 se presenta un
procedimiento y la disposición de un circuito, que se basa en
principio en este circuito, donde a partir de mediciones de
corriente en las ramas transversales de un ondulador de varias ramas
se determinan las intensidades de corriente del motor mediante una
evaluación especial, para conducir éstos como valores reales a la
regulación de las revoluciones del motor.
La invención se basa además en el hecho de que
una carga de corta duración no puede dar lugar a un
sobrecalentamiento de un motor ya que cualquier motor presenta una
alta capacidad térmica. De acuerdo con la invención se efectúa la
vigilancia de la temperatura mediante la medición de las
resistencias del arrollamiento del motor regulado, realizando para
ello una comparación entre un valor de la respectiva resistencia en
frío y un valor de resistencia actual en estado caliente.
En un perfeccionamiento esencial de la invención,
las mediciones que se realizan en el curso de una supervisión de
larga duración no tienen lugar de forma continua. Como protección
eficaz contra el sobrecalentamiento del motor basta por lo tanto una
supervisión de larga duración que tampoco ha de efectuarse de forma
continua, sino que puede tener lugar en momentos discretos. Este
método de medición está especialmente adaptado también a las
condiciones de funcionamiento reales de los motores modernos.
Especialmente en aparatos domésticos tales como máquinas lavadoras,
centrifugadoras, etc., como dispositivos para el tratamiento de la
ropa con potencias de motor importantes, los motores no giran de
forma constante a las mismas revoluciones y en el mismo sentido.
Para conseguir una determinada mecánica de lavado o una mejor
distribución de los artículos a lavar dentro de un tambor de lavado
y para reducir un desequilibrio tiene lugar más bien una alternancia
entre los sentidos de giro. En el curso de los sentidos de giro
alternantes surgen cada vez breves pausas o fases de parada en los
cuales el motor está sin corriente. Preferentemente se aprovechan
precisamente estas fases para medir un valor actual de las
resistencias del arrollamiento.
En principio, si se conocen exactamente la
resistencia en frío y los demás parámetros del material, a partir de
una medición de la resistencia a través del convertidor se puede
deducir la temperatura de los arrollamientos del motor. De este
modo, se encomienda a un circuito ya existente, mediante la
intervención de un medio de control también ya existente, un
cometido adicional, únicamente durante breves períodos de tiempo.
Basándose en una medición de intensidad y de tensión se puede
realizar este procedimiento opcionalmente también estando el motor
en
marcha.
marcha.
En una forma de realización de la invención se
mide a partir del estado sin corriente el tiempo hasta alcanzar un
valor umbral de corriente al aplicar una tensión de medida,
preferentemente la tensión del circuito intermedio. Este tiempo de
medición, hasta que se produzca la respuesta de un interruptor de
valor umbral o comparador, se reduce de forma claramente mensurable
debido al aumento de la resistencia total causada por el
calentamiento del arrollamiento.
En una forma de realización alternativa de la
invención se miden en dos momentos mediciones de los valores de
intensidad de corriente a través del motor, cuando está aumentando
el flujo de corriente. Para ello, los dos momentos de la medición
están predeterminados fijos en cuanto a su separación respectiva. De
este modo, conociendo en principio el trazado de la curva, se puede
calcular a su vez una variación de resistencia y con ello un aumento
de temperatura.
Los valores de medición se registran
convenientemente, de manera que se puedan comparar entre sí valores
consecutivos con el fin de poder comprobar una variación de la
temperatura del arrollamiento. Así se observa también una
aproximación paulatina de una temperatura real del arrollamiento a
una gama de temperatura crítica, con suficiente antelación para que
desde el control del motor se pueda procurar un enfriamiento,
aplicando medidas adecuadas, o por lo menos se pueda contrarrestar
el que siga aumentando la temperatura real del arrollamiento. Un
medio sencillo puede consistir ya en reducir la duración de conexión
del motor. Además de esto, se debería emitir un mensaje al usuario
para que mediante el control de las vías de alimentación de aire
fresco se puedan eliminar problemas térmicos y la prolongación del
tiempo de funcionamiento del programa provocado automáticamente de
acuerdo con la invención para la protección del motor. Por
experiencia, las acumulaciones de polvo, los filtros obstruidos o
que han sido objeto de un mantenimiento deficiente, o también un
objeto que accidentalmente está tapando las vías de entrada de aire
fresco, son causa de unos aumentos importantes de la temperatura del
motor, que se pueden eliminar de forma fácil y rápida y que sin el
empleo de un mecanismo de protección conforme a la invención darían
lugar en poco tiempo a un fallo del motor por causas térmicas.
La resistencia en frío de los arrollamientos del
motor y demás parámetros del motor se pueden medir en la instalación
una sola vez, registrándolos de modo fijo en un dispositivo para la
supervisión de la temperatura. En el caso de fabricaciones en serie
importantes se pueden aceptar, sin embargo, desviaciones de hasta
aprox. un 5% de manera que también aquí se puede trabajar, por
razones de coste, con unos valores estándar fijos predeterminados. A
continuación se tratará de otras aproximaciones, en relación con la
descripción de un ejemplo de realización.
Como complemento a la mera vigilancia de la
temperatura se puede vigilar también la intensidad de corriente que
afluye a través del convertidor. Para ello están definidos dos
umbrales de medición, un umbral de preaviso y un umbral de
desconexión de emergencia situado por encima de aquél, dentro de un
circuito de evaluación de la corriente. Para ello, el circuito de
evaluación de la corriente puede tener lugar mediante el recurso a
una caída de tensión en la que todos los semipuentes del convertidor
pasen conjuntamente a un shunt en cualquier estado de
funcionamiento, es decir, sin menoscabo incluso durante el
funcionamiento del motor.
Mediante un procedimiento conforme a la invención
y el correspondiente dispositivo se crean ventajosamente nuevas
posibilidades para vigilar de forma sencilla y segura la temperatura
de los motores eléctricos cualquiera que sea su forma de
construcción y el diseño de accionamiento. De acuerdo con la
invención, no se necesita para ello ningún sensor ni ninguna
determinación de corriente analógica adicional. Además no es preciso
efectuar ninguna clase de modificaciones ni intervenciones en el
mismo motor eléctrico, ya que un procedimiento conforme a la
invención prevé una medición indirecta, que se realiza enteramente
dentro del ámbito de un convertidor de potencia. Por lo tanto
tampoco es preciso prever líneas adicionales entre el motor
eléctrico y el convertidor de potencia.
A continuación se describe con mayor detalle un
ejemplo de realización de la invención sirviéndose del dibujo. Las
figuras muestran:
Figura 1: una representación en croquis de un
sistema conforme a la invención y
Figura 2: un diagrama para representar la
variación de principio en el tiempo de la resistencia de un
arrollamiento de motor en función de la temperatura.
La representación de la figura 1 muestra un
dispositivo para la realización de un procedimiento conforme a la
invención, utilizando un motor asíncrono 1, que está unido a una
tensión de alimentación 3 a través de un convertidor 2. Además del
control durante el funcionamiento normal del motor, con la
disposición del circuito descrita a continuación se determinan las
resistencias del arrollamiento, mediante cuya variación y basándose
en una fórmula deducida a continuación se determina la temperatura
actual del arrollamiento. Para ello, un procedimiento conforme a la
invención se basa en una disposición de circuito conocida por el
estado de la técnica. Representa una ampliación ventajosa para la
supervisión de la temperatura del arrollamiento del motor 1, que con
un reducido coste adicional se puede emplear inmediatamente en
diversos accionamientos, es decir, no solamente en motores
asíncronos con una transmisión por correa, sino también con motores
síncronos en accionamientos directos, etc.
El convertidor 2 comprende entre otras cosas un
rectificador 21, que desde una red de tensión alterna 3 alimenta un
circuito intermedio de corriente continua 22. Con este circuito
intermedio 22 funciona un ondulador trifásico 23, que consta
esencialmente de tres semipuentes 231, 232, 233, que a su vez
presentan cada uno dos conmutadores en forma de semiconductores de
potencia 2311, 2312, 2321, 2322, 2331, 2332 y los correspondientes
excitadores 234, 235, 236. A través de los semipuentes 231, 232,
233, se conecta la tensión del circuito intermedio mediante
modulación de amplitud de impulsos, denominada en lo sucesivo de
forma abreviada como PWM, a tres arrollamientos 11, 12, 13 del motor
asíncrono 1, conectados en estrella. Con una PWM de valoración
senoidal se generan unas corrientes de motor senoidales. Para ello,
los modelos de impulsos necesarios son generados por un
microcontrolador 24 y presentados a los interruptores de potencia
2311, 2312, 2321, 2322, 2331, 2332 a través de los excitadores 234,
235, 236.
Igualmente está previsto un circuito de
determinación de la corriente 25 y un circuito de evaluación de la
corriente 237. También se necesita un circuito para la determinación
de la tensión del circuito intermedio 238. Ambos circuitos de
determinación están unidos al microcontrolador 24, que procede al
cálculo de la resistencia del arrollamiento, a su variación y a
partir de ahí a determinar la temperatura del arrollamiento. El
circuito de determinación de la corriente 25 está conectado en la
presente forma de realización en forma de un shunt 25 en la línea de
conexión entre el polo negativo del circuito intermedio 22 y el
ondulador 23 y de esta manera determina la totalidad de la corriente
del motor 1. El circuito de evaluación de la corriente 237 consta
esencialmente de un circuito comparador que compara un valor de
intensidad con un valor de referencia. Al alcanzar un valor de
referencia tiene lugar un cambio de estado de una señal binaria para
dar por terminada la medición del tiempo, cuyo resultado es evaluado
por el microcontrolador 24, de acuerdo con una fórmula deducida con
detalle más adelante.
La tensión del circuito intermedio se determina
como valor analógico en el circuito de determinación 238 mediante un
divisor de tensión y se introduce en el microcontrolador 24 a través
de un convertidor analógico/digital o convertidor A/D 241. Para
ello, el convertidor A/D 241 puede estar realizado de forma conocida
como parte integral del microcontrolador 24, al igual que el
circuito de evaluación de corriente 237 y los demás componentes del
dispositivo descrito. Sin embargo, los distintos sistemas también
pueden tener una disposición discreta, de manera que un
microcontrolador 24 ya existente no tenga que ser modificado o
ampliado.
La condición necesaria para determinar la
resistencia del arrollamiento es que se conozca la constante de
tiempo \tau del arrollamiento. Para emplear este circuito con un
determinado tipo de motor no existe ningún requisito adicional, ya
que esta clase de magnitudes características y parámetros del motor
ya tienen que ser conocidos para la regulación de las revoluciones.
Para esto se registran estos parámetros en el microcontrolador 24 o
en el correspondiente módulo de memoria 242. En el caso aquí
descrito se pueden despreciar las tolerancias de fabricación para
una realización de fabricación en serie o en grandes cantidades.
Basándose en la evaluación relativa, expuesta a continuación, de los
valores de la resistencia del arrollamiento, es decir, de una
determinación de solamente las variaciones de los valores
respectivos, es indiferente que se evalúe una resistencia del
arrollamiento o tal como aquí se ha descrito, dos resistencias de
arrollamiento conectadas en serie. Para la medición es necesaria la
continuidad de por lo menos dos conmutadores semiconductores, cuyas
caídas de tensión respecto a la tensión del circuito intermedio
también se desprecian, puesto que éstos alcanzarán como máximo sólo
aproximadamente el 2% de la tensión del circuito intermedio y cuyas
variaciones en función de la temperatura suponen únicamente
fracciones de estos valores. Igualmente se puede despreciar la
resistencia del shunt 25 con respecto a las resistencias del
arrollamiento. Además de esto se presupone que hasta que se alcance
un valor de referencia de la intensidad de corriente, también se
desprecian las influencias de la saturación magnética.
En una primera forma de realización, el
desarrollo de la medición tiene lugar de la forma siguiente:
Estando parado el motor 1, se conectan por medio
de un modelo de impulsos predeterminado para el microcontrolador 24,
sendos transistores de conmutación en dos semipuentes diferentes,
por ejemplo, 2311 y 2322 en los semipuentes 231 y 232, de manera que
a través de los dos arrollamientos del motor 11, 12, fluye una
intensidad de corriente I, correspondiente al circuito en estrella
supuesto del arrollamiento de motor asíncrono del motor 1. Debido a
la resistencia relativamente pequeña de los arrollamientos situados
en este circuito y de los semiconductores, la intensidad de
corriente y un valor de tensión generado por ello en el shunt 25
alcanzan en breve tiempo t_{1} un valor de referencia i_{ref}
del circuito de evaluación 237. La variación de señal activada por
este motivo la evalúa el microcontrolador 24 y desconecta la
activación de los transistores de conmutación antes citados 2311 y
2322 y con ello, desconecta la tensión del circuito intermedio de
los arrollamientos 11, 12 del motor 1. El tiempo t_{1} constituye
ahora una medida de la magnitud del flujo de corriente. Después de
medir el citado tiempo t_{1}, el microcontrolador 24 evalúa en
cada caso la tensión del circuito intermedio U a través del divisor
de tensión 238 para tomar la tensión del circuito intermedio y el
convertidor A/D 241. Con esto se pueden determinar ahora las
siguientes magnitudes de cálculo:
(1)i_{ref} =
\frac{U}{R} (1 - e^{-t1/
\tau})
De ahí se deduce la variación de la resistencia
del arrollamiento correspondiente que es:
\Delta R =
\frac{U}{i_{ref}} (1 - e^{-t1/ \tau}) -
R_{20}
siendo
t1 = Tiempo desde la conexión hasta alcanzar un
momento de medición;
\tau = Constante de tiempo del arrollamiento
L/R;
i_{ref} = Valor de referencia de la intensidad
de corriente del arrollamiento;
U = Tensión del circuito intermedio y
R = Resistencia momentánea del arrollamiento
Para determinar el incremento medio de
temperatura del arrollamiento se pueden determinar ahora siempre,
durante las pausas de giro, es decir, estando parado el motor, la
resistencia del arrollamiento.
Siendo:
R_{20} = Resistencia en frío o resistencia de
referencia, y
k_{p} = Factor de proporcionalidad
se puede calcular la variación de
temperatura \DeltaT para los valores de resistencia que se han
determinado, que
es:
R = R_{20}
(1+ * \ k_{p} * \Delta
T)
De ahí se deduce finalmente la variación de
temperatura \DeltaT, que es:
(2)\Delta T =
\frac{R - R_{20}}{R_{20} *
k_{p}}
El dibujo de la figura 2 muestra un diagrama que
representa el principio de variación en el tiempo de la resistencia
de un arrollamiento de motor dependiente de la temperatura. En
función del calentamiento del arrollamiento, la curva de incremento
de intensidad transcurre con una pendiente distinta según la
ecuación (1). El arrollamiento se comporta en conjunto como un
conductor con coeficiente de temperatura positivo, es decir, que la
resistencia del arrollamiento aumenta de forma bien medible al
aumentar la temperatura. De este modo, se alcanza un valor umbral
i_{ref} en un arrollamiento más frío siempre más tarde que en un
arrollamiento que haya sido más calentado. La determinación
relativamente exacta de esta diferencia de tiempo desde el comienzo
de la medición de la corriente hasta alcanzar el valor umbral es por
lo tanto muy importante.
Una segunda forma de realización se basa en el
conocimiento de la forma de la curva y de sus parámetros, así como
de las influencias de la temperatura sobre el trazado de la curva
que, se han descrito anteriormente. Partiendo de un valor de
corriente definido, prefiriéndose en este caso nuevamente la parada
del motor 1, con el correspondiente valor de intensidad de corriente
cero, se observa en el microcontrolador 24 el incremento del flujo
de corriente al aplicar una tensión, preferentemente la tensión
continua conocida del circuito intermedio mediante el divisor de
tensión 238 y el convertidor A/D 241. Dos mediciones de intensidad
de corriente consecutivas, con un intervalo de tiempo \DeltaT
exactamente conocido, permiten de este modo determinar mediante la
variación de la curva el calentamiento del arrollamiento, por medio
de la resistencia actual del arrollamiento. En este procedimiento,
la medición del tiempo es menos crítica, ya que también se puede
prefijar sólo un intervalo de tiempo fijo \DeltaT. La exactitud de
la determinación indirecta de la temperatura depende en este caso
más bien de la calidad de las dos mediciones de intensidad de
corriente que se han de efectuar.
En ambos procedimientos la carga de corriente del
arrollamiento debida a la corriente de medición a motor parado es en
cualquier caso de una duración tan corta que por este motivo no se
provoca ninguna variación mensurable de la temperatura del
arrollamiento. Además se puede comparar en ambos procedimientos el
valor de la variación de temperatura \DeltaT, según la disposición
y el diseño de un circuito de evaluación dentro del microcontrolador
24, según la ecuación (2) con un valor máximo T_{máx} o un valor
absoluto T'.
Los procedimientos de medida de la clase antes
descrita pueden utilizarse de manera conveniente especialmente en
aquellos casos cuando se pueda renunciar a una determinación costosa
de la corriente, tal como se emplea por ejemplo, para la regulación
de campos orientados en motores asíncronos. Como ejemplo de
aplicación se puede citar el accionamiento del tambor de una máquina
lavadora, donde el motor 1 mueve el tambor de lavado 14 a través de
una correa trapezoidal 15. La vigilancia de la temperatura es
especialmente importante en la máquina lavadora durante el proceso
de lavado, porque aquí aparece un par elevado y por lo tanto también
una carga de corriente elevada. Además, en esta situación de
funcionamiento el motor gira a bajas revoluciones, por lo que solo
hay una refrigeración escasa. En cambio la situación al centrifugar
es más favorable porque aquí, con unas revoluciones
considerablemente más altas, el par de accionamiento y por lo tanto
también el calor producido por la corriente es más bajo.
Comoquiera que además de por una refrigeración
insuficiente también pueden producirse temperaturas excesivas del
arrollamiento debidas a una sobreintensidad, se mide o vigila la
intensidad de corriente i en una tercera forma de ejecución, que al
mismo tiempo se puede combinar con uno de los dos procedimientos de
medida antes descritos. Esto sucede porque durante el funcionamiento
del motor 1, el circuito de evaluación de corriente 237 evalúa la
corriente de retorno del ondulador 23. Esta supervisión puede estar
realizada simplemente como medición de la corriente en el circuito
de evaluación de corriente 237, o también a través del shunt 25,
como caída de tensión. Para simplificar de forma esencial el
procedimiento se procede a la supervisión por medio de dos
comparadores fijos con dos valores umbral diferentes. Un comparador
que se haya activado no emite de este modo señales analógicas sino
que sólo retransmite una señal de conmutación digital. El primer
umbral está situado algo por encima de la intensidad de corriente
límite de control de la PWM. Durante el funcionamiento sin
perturbaciones del ondulador 23, por lo general, no se llega a
alcanzar esta carga de corriente. El valor del primer umbral está
aproximadamente en el 60% del segundo umbral, que con ello define el
punto de una sobrecarga de intensidad. Al alcanzar el segundo
umbral, el microcontrolador 24 o una unidad de mando dispuesta a
continuación, provoca la desconexión de emergencia inmediata del
motor 1.
- 1.
- Motor asíncrono
- 2.
- Convertidor
- 21
- Rectificador
- 22
- Circuito intermedio de corriente continua
- 23
- Ondulador trifásico
- 231
- Semipuente
- 232
- Semipuente
- 233
- Semipuente
- 2311
- Semiconductor de potencia
- 2312
- Semiconductor de potencia
- 2321
- Semiconductor de potencia
- 2322
- Semiconductor de potencia
- 2331
- Semiconductor de potencia
- 2332
- Semiconductor de potencia
- 234
- Excitador
- 235
- Excitador
- 236
- Excitador
- 237
- Circuito de evaluación de la intensidad de corriente
- 238
- Divisor de tensión para tomar la tensión del circuito intermedio
- 24
- Microcontrolador
- 241
- Convertidor analógico/digital (convertidor A/D de entrada)
- 242
- Módulo de memoria
- 25
- Circuito de determinación de la corriente/shunt
3.
- 4.
- Red de corriente alterna
- 11
- Arrollamiento
- 12
- Arrollamiento
- 13
- Arrollamiento
- 14
- Tambor de lavado
- 15
- Correa trapezoidal
Claims (14)
1. Procedimiento para medir la temperatura del
arrollamiento (T) de un motor de accionamiento (1) que está unido a
través de un ondulador (23) a un circuito intermedio de tensión
continua (22), en el cual se determina la tensión del circuito
intermedio de tensión continua (22), se determina un flujo de
corriente (i) a través de por lo menos uno de los arrollamientos del
motor (11, 12, 13) por medio del ondulador (23), se mide el tiempo
(t_{1}) del aumento de la intensidad de corriente (i) desde que se
aplica una tensión de medida hasta que se alcanza por lo menos un
valor de referencia (i_{ref}) o bien el aumento de la intensidad
de corriente durante un intervalo de tiempo fijo (\Deltat), que a
partir de la variación del flujo de la intensidad de corriente (i)
durante el tiempo medido (t_{1}) o del intervalo de tiempo fijo
(\Deltat) y a partir de la tensión, conociendo por lo menos de
forma aproximada la resistencia en frío (R_{20}) y otros
parámetros del motor (1) se calcula una temperatura T o una
variación de temperatura (\DeltaT) de los arrollamientos del motor
(11, 12, 13) por medio de una resistencia (\DeltaR) dependiente de
la temperatura o por medio de una variación de la resistencia
dependiente de la temperatura (\DeltaR).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el motor de accionamiento (1) es un
motor de tres ramas, que se alimenta desde el circuito intermedio de
tensión continua (22) a través del ondulador (23) con tres
semipuentes controlados (231, 232, 233).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque las mediciones se realizan estando
parado el motor (1).
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque la medición se efectúa simultáneamente a
través de dos arrollamientos (11, 12, 13) del motor (1).
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la medición
se efectúa para determinar una variación relativa.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se
memorizan los resultados de medida de las mediciones anteriores.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque hay un
retroaviso a un control del motor, de manera que se reduzcan
especialmente las fases de funcionamiento del motor (1).
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque mediante el mando del motor se activa un
aviso a un usuario, especialmente en forma de una señal óptica y/o
acústica.
9. Dispositivo (1) para medir la temperatura del
arrollamiento (T) de un motor de accionamiento (1), que a través de
un ondulador (23) está unida a un circuito intermedio de tensión
continua (22), con un dispositivo para medir la intensidad de
corriente (237) y con un dispositivo para medir la tensión (238,
241), que están conectados a un ordenador para determinar una
resistencia momentánea (R) dependiente de la temperatura, a partir
de la intensidad de corriente medida y de la tensión medida, donde
el ordenador se puede unir a un módulo de memoria (242) en el cual
están almacenados los valores aproximados de la resistencia en frío
(R_{20}) y demás parámetros del motor (1) y donde el ordenador
está realizado para determinar una temperatura (T) o una variación
de temperatura (\DeltaT) de los arrollamientos del motor (11, 12,
13), conociendo para ello aproximadamente la resistencia en frío
(R_{20}) y demás parámetros del motor (1), basándose en la
resistencia (R) instantánea dependiente de la temperatura o de una
variación momentánea de la resistencia (\DeltaR) dependiente de la
temperatura, para llevar a cabo el procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el dispositivo
para medir la tensión (238, 241) está realizado para medir la
tensión del circuito intermedio de tensión continua (22), porque el
dispositivo para medir la intensidad de corriente (237) está
realizado para medir el flujo de corriente que pasa por lo menos a
través de uno de los arrollamientos del motor (11, 12, 13) a través
del ondulador (23), porque en el dispositivo para medir la
intensidad de corriente (237) existen por lo menos un comparador de
valor umbral y un dispositivo para medir el tiempo para medir el
tiempo (t_{1}) del aumento de intensidad de corriente (i) desde la
aplicación de una tensión de medida hasta alcanzar por lo menos un
valor de referencia (i_{ref}), y porque mediante el dispositivo
para medir la intensidad de corriente (237) se puedan realizar dos
mediciones de corriente con un intervalo de tiempo definido
(\Deltat) y porque el ordenador para determinar la temperatura (T)
o una variación de temperatura (\DeltaT) de los arrollamientos del
motor (11, 12, 13) está configurado a partir de la variación del
flujo de corriente (i) durante el tiempo medido (t_{1}) o durante
el intervalo de tiempo fijo (\Deltat).
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque el motor de accionamiento (1) es un
motor de tres ramas, que está unido al circuito intermedio de
tensión continua (22) a través del ondulador (23), con tres
semipuentes controlados (231, 232, 233).
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones
9 ó 10, caracterizado porque el ordenador es parte de un
microcontrolador (24).
12. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado porque el comparador de valor umbral y el
dispositivo para medir tiempo están presentes en el microcontrolador
(24).
13. Dispositivo según una de las reivindicaciones
9 a 12, caracterizado porque en el dispositivo están
previstos dos comparadores de valor umbral para vigilar dos umbrales
de intensidad de corriente, donde uno de los umbrales de corriente
está situado en particular algo por encima de una intensidad de
corriente límite de control de una PWM para el control de los
conmutadores de potencia (2311, 2312, 2321, 2322, 2331, 2332) de un
convertidor u ondulador (23) y porque el valor del primer umbral
está situado aproximadamente en el 60% del segundo umbral, al
alcanzar el cual el microcontrolador (24) o una unidad de control
dispuesta a continuación, están realizados para efectuar el disparo
inmediato de una desconexión de emergencia del motor 1.
14. Aparato doméstico con un sistema de mando que
está realizado de acuerdo con un procedimiento conforme a una de las
reivindicaciones 1 a 8 o con un dispositivo según una de las
reivindicaciones 9 a 13.
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