ES2293231T3 - Metodo y aparado para la regulacion del angulo del rotor de un motor de ascensor. - Google Patents
Metodo y aparado para la regulacion del angulo del rotor de un motor de ascensor. Download PDFInfo
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Abstract
Método para la regulación del ángulo del rotor de un motor síncrono (M) de ascensor, en cuyo método: se miden datos (alfa) de realimentación del ángulo del rotor por medio de un emisor de impulsos (PE) o un tacómetro conectado al motor del ascensor, cuyos datos (alfa) de realimentación del ángulo del rotor se utilizan para obtener una señal (alfa'') de control de regulación para regular el ángulo del rotor del motor, caracterizado porque una señal de perturbación (DISSIG) se suma a los datos (alfa) de realimentación del ángulo del rotor, a fin de obtener la señal (alfa'') de control de la regulación, cuya adición conduce a un cambio del ángulo del rotor y del par del motor, cuyo cambio es medido (DIFF1, S) como una señal de cambio (DISTOR), cuya señal de cambio (DISTOR) se compara (PD) con la señal de perturbación (DISSIG) y, sobre la base de la comparación (PD), se obtiene una señal de control para regular el ángulo del rotor.
Description
Método y aparato para la regulación del ángulo
del rotor de un motor de ascensor.
\global\parskip0.990000\baselineskip
El presente invento se refiere a un método como
se define en el preámbulo de la reivindicación 1 y a un aparato
como se define en el preámbulo de la reivindicación 4, para regular
el ángulo del rotor de un motor de ascensor.
El par de un motor síncrono es proporcional a la
diferencia angular entre el campo magnético del rotor y el campo
magnético del estator, es decir, al ángulo del rotor. El par es
máximo cuando el ángulo del rotor es de 90º y disminuye de acuerdo
con una función seno a medida que cambia el ángulo del rotor. La
curva de par de los motores síncronos diseñados para uso en
máquinas de ascensor es una función casi sinusoidal del ángulo del
rotor. Una de las tareas del sistema de control del ascensor es
mantener el par en su punto máximo.
En la actualidad, la posición del rotor se
determina, típicamente, por medio de un resolvedor, que genera
datos de realimentación sobre la posición absoluta del rotor, que se
necesita por ejemplo en el control vectorial.
Sin embargo, los motores de ascensor planos,
diseñados para ascensores sin cuarto de máquinas y situados en el
pozo del ascensor, proporcionan relativamente poco espacio, motivo
por el cual no es posible, con frecuencia, utilizar un resolvedor
en tal situación, ya que no se le puede montar en el pozo del
ascensor debido a que el espacio disponible es insuficiente.
Además, un resolvedor es relativamente caro y su regulación es una
tarea complicada.
Para determinar los datos de posición del rotor
es posible, también, utilizar un emisor de impulsos o un tacómetro.
Sin embargo, tales sistemas son relativamente dependientes de los
dispositivos y, por tanto, no son aplicables directamente, por
ejemplo, para utilizarlos en ascensores. El emisor de impulsos o el
tacómetro se conecta, generalmente, con el rotor mediante una
transmisión por correa o una rueda de fricción. Esto supone un
resbalamiento, que tiende a aumentar. Así, se corre el riesgo de
que el par disminuya. El motor puede, incluso, perder el
sincronismo, en cuyo caso se pierde el par por completo.
El objeto del presente invento es superar los
inconvenientes de la técnica anterior y conseguir un nuevo tipo de
disposición de realimentación que pueda usarse para mantener el
ángulo del rotor en un punto óptimo prescindiendo de un perceptor
que proporcione datos sobre la posición absoluta, pero en el que sea
posible utilizar un emisor de impulsos o un tacómetro, conectado al
motor.
El sistema del invento se basa en añadir a los
datos de realimentación del ángulo del rotor, una señal de
perturbación por medio de la cual se determine el ángulo absoluto
del rotor.
Las características particulares del método y
del aparato del invento se describen con detalle en las
reivindicaciones siguientes.
El invento permite que los motores de ascensor,
por ejemplo, los motores planos de ascensor montados en el pozo del
ascensor, sean hechos funcionar más fácilmente merced a un sistema
de control vectorial, dando lugar a mejoras en las propiedades
operativas del ascensor.
En lo que sigue, se describirá el invento con
detalle haciendo referencia a un ejemplo y al dibujo adjunto, en el
que
la Fig. 1 representa el aparato del invento para
regular el ángulo del rotor de un motor de ascensor, y
la Fig. 2 representa la curva de par de un motor
de ascensor.
En el aparato de acuerdo con la Fig. 1, se
conecta al motor M del ascensor un emisor de impulsos PE, que está
conectado a una unidad PE2\alpha de conversión ángulo/velocidad, a
partir de la cual se introducen los datos \alpha del ángulo en
sumadores ADD1 y ADD2. Además, el aparato comprende un detector de
fase PD (multiplicador de cuatro cuadrantes) al cual se introducen
una señal de perturbación DISSIG y como señal de cambio de respuesta
un rizado del par estimado DISTOR, un diferenciador DIFF1,
estimándose el par a partir del circuito S de realimentación de
velocidad como la diferencia entre una referencia \omega_{r} de
velocidad y la velocidad real \omega dada por la unidad
PE2\alpha de conversión ángulo/velocidad, y un "rotador
vectorial" e^{+j\alpha}, que genera una referencia de
corriente trifásica para el motor sobre la base de las señales
obtenidas a partir del sumador y del diferenciador DIFF1.
El sistema trabaja como sigue. El sistema
(detector de impulsos PD y sumador ADD1) es alimentado con, por
ejemplo, una señal de perturbación sinusoidal DISSIG
u*sen(\omegat), que se suma al valor \alpha del ángulo
generado por el circuito de realimentación del ángulo del rotor
(emisor de impulsos PE, unidad PE2\alpha de conversión
ángulo/velocidad), con el resultado de que el ángulo y, por tanto,
el par, varían. Mediante análisis, puede establecerse que el "par
de perturbación" \DeltaT DISTOR es completamente diferente a
lados distintos del ángulo óptimo (pi/2 en la Fig. 2). El análisis
puede llevarse a cabo calculando la función:
(1)T +
\DeltaT = sen(pi/2 + \Delta(\delta) +
u*sen(\omegat))
donde T es el par, \DeltaT es el
par de perturbación y \Delta(\delta) es el ángulo de
desalineación
"DC".
\global\parskip1.000000\baselineskip
Si el ángulo es inferior al punto óptimo (caso:
pi/2 - \Delta(\delta)), entonces el par de perturbación
DISTOR está en fase con la señal de perturbación DISSIG, y viceversa
(véase la Fig. 2). Si el ángulo es correcto, entonces la diferencia
de fase entre la señal de perturbación DISSIG y el par de
perturbación DISTOR es de 90º y la frecuencia de rizado del par es
el doble de lo que sería de otro modo. Para un ángulo de
desalineación mayor, el par de perturbación es mayor, lo que
genera, automáticamente, un control de tipo P.
Si se comparan el par de perturbación DISTOR y
la señal de perturbación DISSIG que lo origina por medio de un
detector de fase PD, la salida proporcionará una señal de control DC
que mantiene el ángulo en el punto óptimo.
En este caso, la señal de medición es la
realimentación de velocidad dado que no se utiliza detector de par.
La señal de perturbación se selecciona de forma que no produzca
perturbación alguna sobre la cabina del ascensor.
Para un experto en la técnica es evidente que
las diferentes realizaciones del invento no se limitan al ejemplo
anteriormente descrito, sino que pueden hacerse variar dentro del
alcance de las reivindicaciones que se ofrecen a continuación.
Claims (9)
1. Método para la regulación del ángulo del
rotor de un motor síncrono (M) de ascensor, en cuyo método:
se miden datos (\alpha) de realimentación del
ángulo del rotor por medio de un emisor de impulsos (PE) o un
tacómetro conectado al motor del ascensor, cuyos datos (\alpha) de
realimentación del ángulo del rotor se utilizan para obtener una
señal (\alpha') de control de regulación para regular el ángulo
del rotor del motor,
caracterizado porque una señal de
perturbación (DISSIG) se suma a los datos (\alpha) de
realimentación del ángulo del rotor, a fin de obtener la señal
(\alpha') de control de la regulación,
cuya adición conduce a un cambio del ángulo del
rotor y del par del motor, cuyo cambio es medido (DIFF1, S) como
una señal de cambio (DISTOR),
cuya señal de cambio (DISTOR) se compara (PD)
con la señal de perturbación (DISSIG) y, sobre la base de la
comparación (PD), se obtiene una señal de control para regular el
ángulo del rotor.
2. Método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque la señal de cambio es una señal de
cambio de par (DISTOR).
3. Método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque la señal de cambio es generada a partir
de una medición (S) de velocidad o de corriente.
4. Método de acuerdo con la reivindicación 1 o
la reivindicación 2, caracterizado porque la señal de cambio
(DISTOR) se obtiene a partir de la diferencia (DIFF1) entre las
señales (\omega_{1}) de referencia de velocidad y (\omega) de
realimentación de velocidad.
5. Aparato para la regulación del ángulo del
rotor de un motor síncrono (M) de ascensor, que comprende:
medios para medir el ángulo del rotor del motor
del ascensor como datos (\alpha) de realimentación del ángulo,
que comprenden un emisor de impulsos (PE) o un tacómetro conectado
al motor del ascensor,
un circuito de control (S, PD, PE2\alpha,
ADD1, ADD2) que se utiliza para regular el ángulo del rotor mediante
una señal (\alpha') de control de la regulación sobre la base de
los datos (\alpha) de realimentación del ángulo del rotor,
caracterizado porque el circuito de
control comprende:
medios (ADD1) para sumar una señal de
perturbación (DISSIG) a los datos (\alpha) de realimentación del
ángulo del rotor, cuya señal de perturbación produce, en respuesta,
un cambio del ángulo del rotor del motor,
medios (DIFF1, S) para derivar una señal de
cambio (DISTOR) a partir de dicho cambio del ángulo del rotor,
medios (PD) para comparar la señal de cambio
(DISTOR) con la señal de perturbación (DISSIG) a fin de derivar una
señal de control basada en el resultado de la comparación para
regular el ángulo del rotor.
6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios (PD) para comparar la señal
de cambio (DISTOR) y la señal de perturbación (DISSIG) son un
detector de fase.
7. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5,
caracterizado porque el circuito de control comprende una
unidad (PE2\alpha) de conversión ángulo/velocidad, un
diferenciador (DIFF1) que puede utilizarse para generar la
diferencia entre una referencia de velocidad (\omega_{r}) y la
velocidad real (\omega) dada por la unidad (PE2\alpha) de
conversión ángulo/velocidad, y un rotador vectorial (e^{+j\alpha})
para generar una referencia de corriente para el motor.
8. Aparato de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque los medios
(DIFF1, S) para derivar una señal de cambio comprenden un
diferenciador (DIFF1) para obtener la diferencia entre la referencia
de velocidad y las señales de realimentación de velocidad.
9. Aparato de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque para derivar la
señal (\alpha') de control de la regulación, la salida de los
medios de comparación (PD) se conecta a través de un segundo
sumador (ADD2) a la salida de un primer sumador (ADD1), cuyo primer
sumador es proporcionado como medios para sumar la señal de
perturbación (DISSIG) y los datos (\alpha) de realimentación del
ángulo del rotor.
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