ES2312876T3

ES2312876T3 - Aparato de accionamiento de motor.

Info

Publication number: ES2312876T3
Application number: ES04010259T
Authority: ES
Inventors: Mitsuo Ueda; Hideki Nakata
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2009-03-01
Anticipated expiration: 2024-04-30
Also published as: US20040245949A1; KR100695581B1; ATE408264T1; EP1473823A2; JP2010088297A; EP1473823B1; EP1473823A3; CN1571265A; KR20040094356A; US7176644B2; CN100448158C; DE602004016410D1

Abstract

Aparato para el accionamiento de un motor (100a-f) para el accionamiento de un motor sin escobillas (2) que comprende: un circuito del inversor (3) para convertir una tensión de salida de un suministro de energía (1) en una tensión de accionamiento (3a-c) y emitir de salida la tensión de accionamiento (3a-c) al motor sin escobillas (2); un conjunto de la estimación de la posición del rotor (5) para estimar la posición del rotor (theta) del motor sin escobillas (2); y un conjunto de control del inversor (4a-c) para controlar el circuito del inversor (3) de forma que el motor sin escobillas (2) es accionado por una corriente sobre la base de la posición estimada del rotor; caracterizado porque dicho conjunto de control del inversor (4a, 4b) comprende asimismo: un conjunto de la determinación de las revoluciones por minuto para determinar las revoluciones por minuto (fo) del motor sin escobillas; un conjunto de la determinación de la amplitud de la corriente para determinar la amplitud de la corriente (I) que va a ser suministrada al motor sin escobillas de forma que disminuya la desviación entre las revoluciones por minuto (fo) determinadas por el conjunto de la determinación de las revoluciones por minuto y las revoluciones por minuto reales (f); un conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato (8b, 8d) para generar una forma de la onda de la corriente del mandato sobre la base de la amplitud de la corriente; y un conjunto de la generación de impulsos para generar una señal de impulsos como una señal de control para el circuito del inversor (3) de tal forma que la desviación entre la forma de la onda de la corriente del mandato generada por el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato y la forma de la onda de la corriente que realmente fluye en el motor sin escobillas (2) se convierta en cero; y dicho conjunto de control del inversor (4a-c) calcula la diferencia de fase (Beta) entre la posición estimada del rotor (theta) y la corriente (I) suministrada al motor sin escobillas (2), la cual hace mínima la amplitud de la corriente del mandato en el estado de hacer constantes las revoluciones por minuto del mandato del motor sin escobillas, proporciona la señal de impulsos generada por el conjunto de la generación de las señales de impulsos de forma que la diferencia de fase entre la posición estimada del rotor (theta) y la corriente (I) suministrada al motor sin escobillas (2) se convierte en la diferencia de fase calculada (Beta), controlando de ese modo las revoluciones por minuto del motor sin escobillas (2).

Description

Aparato de accionamiento de motor.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un aparato de accionamiento de motor y, más particularmente, a un aparato de accionamiento de motor para accionar y controlar un motor sin escobillas mediante un circuito del inversor. Un aparato de accionamiento de motor según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce a partir del documento JP 2001 298 984.

Antecedentes de la invención

Un motor sin escobillas genera una fuerza electromotriz inversa \omegaE (E: fuerza magnetomotriz (flujo magnético principal) de un imán permanente utilizado en un campo magnético, \omega: velocidad angular axial del motor) cuando es accionado. Por consiguiente, un circuito equivalente para una fase del motor sin escobillas puede ser representado como se muestra en la figura 11(a).

En la figura 11(a), R es la resistencia primaria por fase del motor sin escobillas, L es la inductancia por fase del motor sin escobillas, I es la corriente primaria (corriente de fase) del motor sin escobillas y V es la tensión terminal aplicada al motor sin escobillas.

Cuando se acciona el motor sin escobillas mediante un circuito del inversor, el valor obtenido multiplicando la tensión de entrada del circuito del inversor por la relación de conversión de la tensión (tensión de salida/tensión de entrada < 1) del circuito del inversor es la tensión terminal V del motor.

Además, cuando la tensión terminal V del motor sin escobillas se somete a la descomposición del vector y se expresa utilizando una tensión del eje d Vd y una tensión del eje q Vq, la tensión terminal V está representada por las fórmulas siguientes (1) y (2).

1

\vskip1.000000\baselineskip

2

Además, la figura 11(b) es un diagrama de vectores el cual está dibujado sobre la base de la fórmula (1) considerando que la resistencia primaria R es suficientemente pequeña.

En la figura 11(b), Ld es la inductancia del eje d, Lq es la inductancia del eje q, Id es la corriente del eje d (corriente del campo) e Iq es la corriente del eje q (corriente del momento de torsión). La corriente del campo Id y la corriente del momento de torsión, Iq, están representadas por las fórmulas (3a) y (3b) como sigue a continuación.

100

En las que \beta es el ángulo de avance (ángulo de avance) en la fase de la corriente que fluye dentro del motor (corriente del motor) con respecto a la posición del rotor del motor sin escobillas e Ip es la amplitud de la corriente el motor I.

Las fórmulas (1) y (2) anteriormente mencionadas indican que es posible el control del vector para el motor sin escobillas, es decir, el control de motor utilizando la corriente del campo Id y la corriente del momento de torsión Iq. Más específicamente, el control del vector anteriormente mencionado es variar un valor del mandato de la corriente del momento de torsión Iq sobre la base de un momento de torsión de entrada que sea requerido del motor sin escobillas, mientras se controla un valor del mandato de la corriente del campo Id de forma que sea un valor constante (por ejemplo, 0). Controlando el circuito del inversor para el accionamiento del motor sin escobillas sobre la base de estos valores del mandato, se puede obtener un momento de torsión de salida T representado por la fórmula (4).

101

En primer término de la fórmula (4) indica un componente del momento de torsión generado por un imán permanente como un campo magnético, esto es, un momento de torsión del imán y el segundo término indica un momento de torsión de la resistencia magnética causado por la saliencia del motor sin escobillas. Por consiguiente, cuando el motor sin escobillas es un motor de polo no saliente, se hace Ld = Lq y únicamente queda el primer término en la fórmula (4). Cuando el motor sin escobillas es un motor de polo saliente, se hace Ld \neq Lq y el segundo término de la fórmula (4) tiene un valor.

Además, la tensión terminal V del motor está representada por la fórmula (5) como sigue a continuación.

102

Como se puede ver a partir de la fórmula (5), a medida que aumentan las revoluciones por minuto del motor sin escobillas, esto es, la velocidad angular axial \omega del motor sin escobillas, la tensión contra electromotriz \omegaE aumenta en proporción a la velocidad angular axial \omega. Por consiguiente, si se permite el aumento de la tensión contra electromotriz \omegaE como es, la tensión terminal V del motor sin escobillas se convierte en más alta que la tensión de entrada del circuito del inversor debido al aumento de la tensión contra electromotriz \omegaE, resultando en el problema de que el motor sin escobillas no puede ser accionado a las revoluciones por minuto más elevadas.

Como una solución al problema anteriormente mencionado, existe un control denominado "control del campo débil" (por ejemplo, referirse a la patente japonesa nº 3146791 B2 (figuras 1 y 10)).

En este procedimiento, la tensión terminal del motor V en el área de las revoluciones por minuto elevadas se puede reducir a no más que la tensión de entrada del circuito del inversor, suministrando una corriente del campo Id y llevando a cabo un control para la generación de una fuerza magnetomotriz del campo que debilite la fuerza magnetomotriz del campo del imán permanente. La corriente del campo Id que tiene unas características de este tipo se denomina corriente del campo débil. La corriente del campo débil Id se determina previamente a partir de las revoluciones por minuto N y del momento de torsión T del motor. Para concretar, las correspondencias entre los valores de las revoluciones por minuto N y el momento de torsión T del motor y los valores de la corriente del campo débil Id adecuados a los mismos están definidas en una tabla (mapa) o similares. Bajo el control real de la corriente del campo Id, la corriente del campo débil Id se establece a un valor adecuado para el momento de torsión T y las revoluciones por minuto N correspondientes, utilizando la tabla anteriormente mencionada (por ejemplo, referirse a "Nº 74, Sistema de control de las revoluciones por minuto utilizando un control del flujo magnético débil del motor PM", Simposio internacional de la Sociedad de aplicaciones en la industria del Instituto de ingenieros eléctricos de Japón).

Sin embargo, cuando se controla la corriente del campo débil Id utilizando los valores de la tabla como ha sido descrito antes, la corriente del campo débil Id se hace excesivamente grande o pequeña con variaciones en la tensión de entrada del circuito del inversor. Como resultado, se reduce el rendimiento del accionamiento del motor, o el momento de torsión requerido no se satisface y por lo tanto no se pueden conseguir las máximas revoluciones por minuto.

Por ejemplo, cuando la tensión de entrada del inversor es alta, se suministra una corriente del campo débil Id mayor que la requerida. Como resulta evidente a partir del diagrama de vectores representado en la figura 11(b) y la fórmula (5), aunque la tensión terminal se reduzca cuando fluye la corriente del campo débil Id, se genera una corriente Id que no contribuye a que ocurra el momento de torsión, conduciendo a una reducción en el rendimiento.

Por el contrario, cuando la tensión de entrada del inversor es baja, no se puede suministrar una corriente del campo débil Id que sea suficiente para reducir la tensión terminal del motor V a no más que la tensión de entrada del inversor y, adicionalmente, no se puede suministrar una corriente del momento de torsión Iq que sea suficiente para obtener el momento de torsión requerido.

A fin de resolver los problemas anteriormente mencionados, se ha propuesto un procedimiento que incluyen la detección de la tensión de entrada del inversor y el cálculo de la corriente del campo débil sobre la base de la tensión detectada y del momento de torsión requerido de un motor (por ejemplo, referirse a la patente japonesa Nº 3146791 B2 (figuras 1 y 10)).

Además, como un procedimiento para la determinación de una corriente del campo débil Id, se ha propuesto un procedimiento que incluye la detección de que la tensión de salida del inversor se convierte en igual o mayor que la tensión de entrada del inversor y el control de la corriente del campo débil Id de forma que resuelva un estado de este tipo cuando la tensión de salida del inversor sea elevada (por ejemplo, referirse a la solicitud de patente japonesa publicada Nº 2000-341991 (figura 1)).

Sin embargo, en el aparato convencional de accionamiento del motor que controla la corriente del campo débil del motor de acuerdo con la tensión de entrada del circuito del inversor, cuando la tensión de entrada del circuito del inversor varía mucho o periódicamente, el valor del mandato de la corriente del campo débil varía de acuerdo con las variaciones en la tensión de entrada. En otras palabras, existe el miedo de un comportamiento extremadamente inestable del motor dependiendo de las formas de las variaciones en la tensión de entrada.

Además, puesto que el aparato convencional de accionamiento del motor tiene un circuito para la detección de la tensión de entrada del inversor, la precisión de la detección y la capacidad de respuesta en este circuito puede afectar de forma adversa en la determinación de la corriente del campo débil que es una variable de control en el control del campo débil.

Sumario de la invención

La presente invención tal como se define mediante la reivindicación 1 está realizada para resolver los problemas anteriormente mencionados y su objetivo es proporcionar un aparato de accionamiento de motor que pueda llevar a cabo un control del campo débil para un motor sin escobillas con una elevada estabilidad, sin la utilización de variables de control previamente determinadas tales como valores de una tabla, incluso cuando la tensión de salida del suministro de energía varíe mucho o periódicamente, aumentando de ese modo las revoluciones por minuto máximas del motor sin escobillas.

Otros objetivos y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue a continuación. La descripción detallada y las formas de realización específicas descritas se proporcionan únicamente a título ilustrativo, puesto que diversas adiciones y modificaciones dentro del alcance de la invención resultarán evidentes para los expertos en la materia a partir de la descripción detallada.

Según un primer aspecto de la presente invención un aparato de accionamiento de motor para accionar un motor sin escobillas comprende un circuito del inversor para convertir una tensión de salida de un suministro de energía en una tensión de accionamiento y emitir de salida la tensión de accionamiento al motor sin escobillas; un conjunto de la estimación de la posición del rotor para estimar la posición del rotor del motor sin escobillas; un conjunto de control del inversor para controlar el circuito del inversor de forma que el motor sin escobillas sea accionado por una corriente sobre la base de la posición estimada del rotor; y el conjunto de control del inversor controla las revoluciones por minuto del motor sin escobillas cambiando la diferencia de fase entre la posición estimada del rotor y la corriente suministrada al motor sin escobillas. Por lo tanto, es posible llevar a cabo un control apropiado del campo débil que no se vea afectado por las variaciones en la tensión de entrada del circuito del inversor, sin utilizar variables de control tales como los valores de una tabla previamente determinados.

Para concretar, puesto que no se llevan a cabo procesos complicados, tales como la detección de la tensión de entrada del inversor y el cálculo de una variable de control del campo débil a partir de la tensión de entrada, el control del campo débil se lleva a cabo con una construcción muy simple de los circuitos. Además, puesto que no ocurren errores en la detección de la tensión de entrada del inversor ni en el cálculo de las variables de control del campo débil, se lleva a cabo un control estable del campo débil incluso cuando la tensión de entrada del inversor varía excesivamente.

Como resultado, se realiza un control estable del accionamiento para un motor sin escobillas con una construcción simple de los circuitos.

Según un segundo aspecto de la presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto, el conjunto de control del inversor controla las revoluciones por minuto del motor sin escobillas aumentando o reduciendo la diferencia de fase, bajo el estado en el que la amplitud de la corriente suministrada al motor sin escobillas se fija a un valor máximo. Por lo tanto, el control de las revoluciones por minuto se lleva a cabo bajo el estado en el que se suprimen las variaciones en la corriente que fluye en el motor sin escobillas, resultando en un control adicional estable del campo débil.

Según un tercer aspecto de la presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según el segundo aspecto, la amplitud máxima de la corriente suministrada al motor sin escobillas es un valor máximo de la corriente que se permite que sea suministrada al motor sin escobillas. Por lo tanto, incluso cuando se lleve a cabo un control del campo débil, no fluirá una corriente que no sea permitida por el motor sin escobillas, esto es, una corriente que desmagnetice el motor sin escobillas, resultando en un aparato de accionamiento estable.

Además, puesto que las revoluciones por minuto se controlan ajustando la diferencia de fase bajo el estado en el que la amplitud de la corriente se mantiene en el valor máximo de la corriente que se permite que sea suministrada al motor sin escobillas, las revoluciones por minuto requeridas se consiguen mediante la corriente del campo débil más pequeña. Como resultado, el motor sin escobillas es accionado con el ángulo de avance de la corriente del rendimiento más elevado.

Según un cuarto aspecto de la presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto, el conjunto de control del inversor comprende un conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato para la generación de una forma de onda de la corriente del mandato sobre la base de la posición estimada del rotor; y un conjunto de la generación de impulsos para generar una señal de impulsos como una señal de control para el circuito del inversor de forma que se reduzca la desviación entre la forma de la onda de la corriente del mandato generada por el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato y la forma de la onda de la corriente que realmente fluye en el motor sin escobillas; y el conjunto de control del inversor controla las revoluciones por minuto del motor sin escobillas mediante el aumento o la reducción de la diferencia de fase bajo un estado en el que la amplitud de la forma de la onda de la corriente del mandato se fija a un valor máximo. Por lo tanto, el control de las revoluciones por minuto se lleva a cabo bajo el estado en el que se suprimen las variaciones de la corriente que fluye en el motor sin escobillas, resultando en un control más estable del campo débil.

Según un quinto aspecto de la presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según el cuarto aspecto, la amplitud máxima de la forma de la onda de la corriente del mandato es un valor máximo de la corriente que se permite que sea suministrada al motor sin escobillas. Por lo tanto, incluso cuando se lleve a cabo un control del campo débil, no fluirá una corriente que no sea permitida por el motor sin escobillas, esto es, una corriente que desmagnetice el motor sin escobillas, resultando en un aparato de accionamiento estable.

Además, puesto que las revoluciones por minuto se controlan ajustando la diferencia de fase bajo el estado en el que la amplitud de la corriente se mantiene en el valor máximo de la corriente que se permite que sea suministrada al motor sin escobillas, las revoluciones por minuto requeridas se consiguen mediante la corriente más pequeña del campo débil. Como resultado, el motor sin escobillas es accionado con el ángulo de avance de la corriente del rendimiento más elevado.

Según un sexto aspecto de la presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto, el conjunto de control del inversor comprende un conjunto de la determinación de la amplitud de la corriente para determinar la amplitud de la corriente que se va a suministrar al motor sin escobillas; un conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato para generar una forma de la onda de la corriente del mandato sobre la base de la amplitud de la corriente determinada por el conjunto de la determinación de la amplitud de la corriente; y un conjunto de la generación de impulsos para generar una señal de impulsos como una señal de control para el circuito del inversor de forma que se reduzca la desviación entre la forma de la onda de la corriente del mandato generada por el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato y la forma de la onda de la corriente que realmente fluye en el motor sin escobillas; y el conjunto de control del inversor obtiene una diferencia de fase que hace máximas las revoluciones por minuto del motor sin escobillas, cambiando la diferencia de fase entre la posición estimada del rotor y la corriente suministrada al motor sin escobillas, bajo un estado en el que la amplitud de la corriente del mandato es constante. Por lo tanto, es posible establecer el ángulo de avance de la corriente de forma que el ángulo de avance de la corriente suministrada al motor sin escobillas con respecto a la posición estimada del rotor sea un valor óptimo mediante una construcción simple de los circuitos para variar únicamente la diferencia de fase. Puesto que el ángulo óptimo de avance de la corriente es un valor que permite la máxima utilización del momento de torsión de la resistencia magnética del motor sin escobillas, el motor sin escobillas es accionado con el mínimo valor de la corriente que satisface el momento de torsión requerido, haciendo máximo de ese modo el rendimiento del accionamiento del motor.

Además, puesto que la diferencia de fase en la cual las revoluciones por minuto del motor sin escobillas se hacen máximas se obtiene variando la diferencia de fase entre la posición estimada del rotor y la corriente suministrada al motor sin escobillas, incluso cuando ocurra un error entre la posición estimada del rotor y la posición real del rotor debido a las variaciones en las diversas constantes que constituyen el motor sin escobillas, el ángulo de avance de la corriente se convierte en un valor que absorbe el error. Por lo tanto, es posible conseguir el máximo rendimiento del motor sin escobillas y, además, evitar el fenómeno en el cual ocurra un error en la posición estimada del rotor y de ese modo el motor sin escobillas pierda la sincronización, resultando en un accionamiento estable del motor.

Según un séptimo aspecto de la presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto, el conjunto de control del inversor comprende un conjunto de la determinación de las revoluciones por minuto para determinar las revoluciones por minuto del motor sin escobillas; un conjunto de la determinación de la amplitud de la corriente para determinar la amplitud de la corriente que se va a suministrar al motor sin escobillas de forma que se reduzca la desviación entre las revoluciones por minuto determinadas por el conjunto de la determinación de las revoluciones por minuto y las revoluciones por minuto reales; un conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato para generar una forma de la onda de la corriente del mandato sobre la base de la amplitud de la corriente; y un conjunto de la generación de impulsos para la generación de una señal de impulsos como una señal de control para el circuito del inversor de forma que la desviación entre la forma de la onda de la corriente del mandato generada por el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato y la forma de la onda de la corriente que realmente fluye en el motor sin escobillas se convierta en cero; y el conjunto de control del inversor obtiene una diferencia de fase que hace mínima la amplitud de la corriente del mandato, cambiando la diferencia de fase entre la posición estimada del rotor y la corriente suministrada al motor sin escobillas, bajo el estado en el que las revoluciones por minuto del mandato del motor sin escobillas son constantes. Por lo tanto, es posible establecer el ángulo de avance de la corriente de forma que el ángulo de avance de la corriente suministrada al motor sin escobillas con respecto a la posición estimada del rotor sea un valor óptimo mediante una construcción simple de los circuitos para variar únicamente la diferencia de fase. Puesto que el ángulo óptimo de avance de la corriente es un valor que permite la máxima utilización del momento de torsión de la resistencia magnética del motor sin escobillas, el motor sin escobillas es accionado con el mínimo valor de la corriente que satisface el momento de torsión requerido, haciendo máximo de ese modo el rendimiento del accionamiento del motor.

Según un octavo aspecto de la presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto, el circuito del inversor incluye un condensador de capacidad fija para cargar una corriente regenerativa desde el motor sin escobillas. Por lo tanto, es posible suprimir un aumento de la tensión de entrada del inversor, el cual ocurre cuando el motor se para o se detiene la operación de conmutación del circuito del inversor, evitando de ese modo la destrucción de los componentes y similares.

Según un noveno aspecto de la presente invención, en el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto, el circuito del inversor tiene un inductor que está conectado entre el circuito del inversor y el suministro de energía e interrumpe el ruido generado en el circuito del inversor. Por lo tanto, es posible reducir el ruido de conmutación que ocurre en el lado de la entrada del inversor, aumentando de ese modo el factor de potencia de la corriente de entrada para mejorar la forma de la onda de la corriente.

Según un décimo aspecto de la presente invención, se proporciona un compresor que incluye un motor sin escobillas para generar una potencia y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas y el aparato de accionamiento de motor es el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance unas revoluciones por minuto elevadas, llevando a cabo un control simple y estable del campo débil para variar únicamente el ángulo de avance de la corriente, incluso bajo la condición en la que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, se proporciona un compresor equipado con un motor sin escobillas y un aparato de accionamiento del mismo a un coste reducido y con un alto grado de libertad en el diseño.

Según un undécimo aspecto de la presente invención, se proporciona un acondicionador de aire que incluye un compresor que tiene un motor sin escobillas para la generación de energía y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas del compresor y el aparato de accionamiento de motor es el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance unas revoluciones por minuto elevadas, llevando a cabo un control simple y estable del campo débil para variar únicamente el ángulo de avance de la corriente, incluso bajo la condición en la que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, se proporciona un acondicionador de aire equipado con un motor sin escobillas y un aparato de accionamiento del mismo a un coste reducido y con un alto grado de libertad en el diseño.

Según un duodécimo aspecto de la presente invención, se proporciona un refrigerador que incluye un compresor que tiene un motor sin escobillas para la generación de energía y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas del compresor y el aparato de accionamiento de motor es el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance unas revoluciones por minuto elevadas, llevando a cabo un control simple y estable del campo débil para variar únicamente el ángulo de avance de la corriente, incluso bajo la condición en la que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, se proporciona un refrigerador equipado con un motor sin escobillas y un aparato de accionamiento del mismo a un coste reducido y con un alto grado de libertad en el diseño.

Según un decimotercero aspecto de la presente invención, se proporciona una máquina lavadora eléctrica que incluye un motor sin escobillas para la generación de energía y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas y el aparato de accionamiento de motor es el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance unas revoluciones por minuto elevadas, llevando a cabo un control simple y estable del campo débil para variar únicamente el ángulo de avance de la corriente, incluso bajo la condición en la que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, se proporciona una máquina lavadora eléctrica equipada con un motor sin escobillas y un aparato de accionamiento del mismo a un coste reducido y con un alto grado de libertad en el diseño.

Según un decimocuarto aspecto de la presente invención, se proporciona un ventilador de aire que incluye un motor sin escobillas para la generación de energía y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas y el aparato de accionamiento de motor es el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance unas revoluciones por minuto elevadas, llevando a cabo un control simple y estable del campo débil para variar únicamente el ángulo de avance de la corriente, incluso bajo la condición en la que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, se proporciona un ventilador de aire equipado con un motor sin escobillas y un aparato de accionamiento del mismo a un coste reducido y con un alto grado de libertad en el diseño.

Según un decimoquinto aspecto de la presente invención, se proporciona un aspirador eléctrico que incluye un motor sin escobillas para la generación de energía y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas y el aparato de accionamiento de motor es el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance unas revoluciones por minuto elevadas, llevando a cabo un control simple y estable del campo débil para variar únicamente el ángulo de avance de la corriente, incluso bajo la condición en la que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, se proporciona un aspirador eléctrico equipado con un motor sin escobillas y un aparato de accionamiento del mismo a un coste reducido y con un alto grado de libertad en el diseño.

Según un decimosexto aspecto de la presente invención, se proporcionan una secadora eléctrica que incluye un compresor que tiene un motor sin escobillas para la generación de energía y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas del compresor y el aparato de accionamiento de motor es el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance unas revoluciones por minuto elevadas, llevando a cabo un control simple y estable del campo débil para variar únicamente el ángulo de avance de la corriente, incluso bajo la condición en la que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, se proporciona una secadora equipada con un motor sin escobillas y un aparato de accionamiento del mismo a un coste reducido y con un alto grado de libertad en el diseño.

Según un decimoséptimo aspecto de la presente invención, se proporciona un conjunto de suministro de agua caliente del tipo de bomba de calor que incluye un compresor que tiene un motor sin escobillas para la generación de energía y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas del compresor y el aparato de accionamiento de motor es el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance unas revoluciones por minuto elevadas, llevando a cabo un control simple y estable del campo débil para variar únicamente el ángulo de avance de la corriente, incluso bajo la condición en la que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, se proporciona un conjunto de suministro de agua caliente equipado con un motor sin escobillas y un aparato de accionamiento del mismo a un coste reducido y con un alto grado de libertad en el diseño.

Según un decimoctavo aspecto de la presente invención, se proporciona un coche híbrido que incluye un motor sin escobillas para la generación de energía y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas y el aparato de accionamiento de motor es el aparato de accionamiento de motor según el primer aspecto. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance unas revoluciones por minuto elevadas, llevando a cabo un control simple y estable del campo débil para variar únicamente el ángulo de avance de la corriente, incluso bajo la condición en la que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, se proporciona un coche híbrido equipado con un motor sin escobillas y un aparato de accionamiento del mismo a un coste reducido y con un alto grado de libertad en el diseño.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de bloques para explicar el aparato de accionamiento de motor según una primera forma de realización de la presente invención.

La figura 2 es un cuadro de flujo para explicar el funcionamiento de un conjunto de la determinación del ángulo de avance incluido en el aparato de accionamiento de motor según la primera forma de realización, que ilustra el flujo del proceso de un procedimiento de escalada como un ejemplo de un procedimiento de determinación del ángulo de avance.

La figura 3 es un diagrama de bloques para explicar un aparato de accionamiento de motor según una segunda forma de realización de la presente invención.

La figura 4(a) es un diagrama de la forma de la onda para explicar el funcionamiento del aparato de accionamiento de motor según la segunda forma de realización, que ilustra una forma de la onda de una tensión de entrada.

La figura 4(b) es un diagrama de la forma de la onda para explicar el funcionamiento del aparato de accionamiento de motor según la segunda forma de realización, que ilustra una forma de la onda de una corriente de salida en el caso en el que no se lleva a cabo el control del ángulo de avance.

La figura 4(c) es un diagrama de la forma de la onda para explicar el funcionamiento del aparato de accionamiento de motor según la segunda forma de realización, que ilustra una forma de la onda de una corriente de salida en el caso en el que se lleva a cabo el control del ángulo de avance.

La figura 5 es un diagrama de bloques para explicar un aparato de accionamiento de motor según una tercera forma de realización de la presente invención.

La figura 6 es un cuadro de flujo para explicar el funcionamiento de un conjunto de la determinación del ángulo de avance incluido en el aparato de accionamiento de motor según la tercera forma de realización, que ilustra el flujo del proceso del procedimiento de escalada como un ejemplo de un procedimiento de determinación del ángulo de avance.

La figura 7 es un diagrama de bloques para explicar un aparato de accionamiento de motor según una cuarta forma de realización de la presente invención.

La figura 8 es un cuadro de flujo para explicar el funcionamiento de un conjunto de la determinación del ángulo de avance incluido en el aparato de accionamiento de motor según la cuarta forma de realización, que ilustra el flujo del proceso del procedimiento de escalada como un ejemplo de un procedimiento de determinación del ángulo de avance.

La figura 9 es un diagrama de bloques para explicar un aparato de accionamiento de motor según una quinta forma de realización de la presente invención.

La figura 10 es un diagrama de bloques para explicar un aparato de accionamiento de motor según una sexta forma de realización de la presente invención.

La figura 11(a) es un diagrama que ilustra un circuito equivalente del motor para explicar el control del campo débil de un motor, que es una técnica convencional.

La figura 11(b) es un gráfico para explicar un control del campo débil de un motor, como una técnica convencional, que ilustra una corriente del campo y una corriente del momento de torsión utilizados en el control de los vectores del motor.

La figura 12 es un diagrama esquemático para explicar un acondicionador de aire según una séptima forma de realización de la presente invención.

La figura 13 es un diagrama esquemático para explicar un refrigerador según una octava forma de realización de la presente invención.

La figura 14 es un diagrama esquemático para explicar una máquina lavadora eléctrica según una novena forma de realización de la presente invención.

La figura 15 es un diagrama esquemático para explicar un ventilador de aire según una décima forma de realización de la presente invención.

La figura 16 es un diagrama esquemático para explicar un aspirador eléctrico según una undécima forma de realización de la presente invención.

La figura 17 es un diagrama esquemático para explicar una secadora eléctrica según una duodécima forma de realización de la presente invención.

La figura 18 es un diagrama esquemático para explicar un conjunto de suministro de agua caliente del tipo de bomba de calor según una decimotercera forma de realización de la presente invención.

La figura 19 es un diagrama esquemático para explicar un coche híbrido según una decimocuarta forma de realización de la presente invención.

La figura 20 es un diagrama esquemático para explicar una modificación del coche híbrido según la decimocuarta forma de realización, que ilustra un sistema del motor de un coche híbrido en serie.

La figura 21 es un diagrama esquemático para explicar otra modificación del coche híbrido según la decimocuarta forma de realización, que ilustra un sistema del motor de un coche híbrido en paralelo.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

Forma de realización 1

La figura 1 es un diagrama de bloques para explicar un aparato de accionamiento de motor según una primera forma de realización de la presente invención.

Un aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización tiene un terminal de entrada conectado a un suministro de energía 1 y acciona un motor sin escobillas 2 a unas revoluciones por minuto arbitrarias requeridas. El aparato de accionamiento de motor 100a lleva a cabo un control del campo débil para el motor sin escobillas 2 variando el ángulo de avance \beta de la fase de la corriente del motor con respecto a la posición del rotor del motor.

En esta primera forma de realización, el ángulo de avance \beta de la corriente del motor está controlado de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato del motor y las revoluciones por minuto reales se convierta en cero. Mientras en la técnica anterior el objetivo de control en el control del campo débil es la corriente del campo débil Id, el ángulo de avance \beta de la corriente del motor según la primera forma de realización y la corriente del campo débil Id según la técnica anterior son objetivos de control similares en el control del campo débil.

A continuación en la presente memoria, se describirán en detalle un circuito del inversor 3 y un conjunto de control del inversor 4a los cuales son componentes del aparato de accionamiento de motor 100a.

El circuito del inversor 3 convierte una tensión de salida del suministro de energía 1 en una corriente alterna de tres fases sobre la base de una señal de accionamiento Sg emitida de salida desde el conjunto de control del inversor 4a y suministra la corriente alterna de tres fases al motor sin escobillas 2.

El circuito del inversor 3 tiene elementos de conmutación primero y segundo 31 y 32 conectados en serie, elementos de conmutación tercero y cuarto 33 y 34 conectados en serie y elementos de conmutación quinto y sexto 35 y 36 conectados en serie. Uno de los extremos (los terminales del lado de mayor potencial) de los elementos de conmutación primero, tercero y quinto 31, 33 y 35 están conectados entre sí y el nodo de conexión (un nodo de entrada) está conectado a un nodo de salida 1a de suministro de energía 1. Uno de los extremos (los terminales del lado de menor potencial) de los elementos de conmutación segundo, cuarto y sexto 32, 34 y 36 están conectados entre sí y el nodo de conexión (el otro nodo de entrada) está conectado al otro nodo de salida 1b del suministro de energía 1. Además, los diodos del primero al sexto 41 a 46 están conectados paralelos en inversión a los elementos de conmutación primero a sexto 31 a 36, respectivamente. Un nodo de conexión 3a de los elementos de conmutación primero y segundo 31 y 32 es un primer nodo de salida del circuito del inversor 3, un nodo de conexión 3b de los elementos de conmutación tercero y cuarto 33 y 34 es un segundo nodo de salida del circuito del inversor 3 y un nodo de conexión 3c de los elementos de conmutación quinto y sexto 35 y 36 es un nodo de salida del circuito del inversor 3. Los nodos de salida primero
a tercero 3a a 3c del circuito del inversor 3 son los respectivos nodos de entrada de la entrada de tres fases del motor 2.

Mientras en esta primera forma de realización el circuito del inversor 3 es de una estructura de puente completo de tres fases, el circuito del inversor 3 puede ser cualquier estructura de circuito en tanto en cuanto pueda emitir de salida una corriente alterna de tres fases. Por ejemplo, el circuito del inversor 3 puede estar construido utilizando un condensador de capacidad fija para una parte correspondiente de una fase de la salida de la corriente alterna de tres fases. Además, el circuito del inversor 4 puede incluir circuitos amortiguadores añadidos a los respectivos elementos de conmutación.

Además, el suministro de energía 1 tiene un nivel de salida variable. El suministro de energía 1 puede rectificar una tensión de salida de un suministro de energía de corriente alterna (no representado) utilizando un circuito rectificador y emitiendo de salida la tensión obtenida tal como está, o puede estar provisto de un condensador de capacidad fija de baja capacidad en el extremo de salida para suavizar la tensión de salida. Alternativamente, puede ser una batería provista de una pequeña capacidad.

Esto es, el suministro de energía 1 no está limitado a uno que emite de salida constantemente una tensión de corriente continua de un nivel específico. El suministro de energía 1 puede variar momentáneamente el nivel de la tensión de salida, por ejemplo, puede reducir el nivel de la tensión de salida hasta aproximadamente la mitad del nivel específico o al nivel cero.

El conjunto de control del inversor 4a suministra al circuito del inversor 3 una señal de accionamiento (señal de puerta Sg) de forma que el motor sin escobillas 2 es accionado a unas revoluciones por minuto deseadas por el usuario. El conjunto de control del inversor 4a comprende un conjunto de la estimación de la posición del rotor 5, un conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a y un conjunto de la generación de la señal de accionamiento 7.

El conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 estima la posición del rotor a partir de la corriente (corriente del motor) I que realmente es suministrada desde el circuito del inversor 3 al motor sin escobillas 2. Sin embargo, el procedimiento de la estimación de la posición del rotor no está limitado a ello. Esto es, la estimación de la posición del rotor se puede llevar a cabo utilizando una tensión inducida del motor sin escobillas 2, o se puede llevar a cabo sobre la base de una salida desde un sensor de posición que esté fijado al motor sin escobillas 2.

El conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a determina el ángulo de avance \beta de la corriente que se va a suministrar al motor sin escobillas 2 sobre la base de unas revoluciones por minuto del mandato fo indicadas por una señal del mandato desde el exterior, la cual es generada por el accionamiento del usuario o similar, y unas revoluciones por minuto reales f del motor sin escobillas 2, las cuales se obtienen restando la posición del rotor \theta estimada por el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5. Esto es, el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a determina el ángulo de avance \beta de forma que se convierta en cero la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f. Procedimientos específicos para la determinación del ángulo de avance \beta de este modo incluyen el procedimiento de escalada, control PI (integración proporcional) y similares.

El conjunto de la generación de la señal de accionamiento 7 recibe la corriente (corriente del motor) I emitida de salida desde el circuito del inversor 3 al motor sin escobillas 2, la fase estimada (posición estimada) \theta del rotor obtenida mediante el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 y el ángulo de avance \beta obtenido mediante el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a y emite de salida una señal de accionamiento Sg al circuito del inversor 3 de forma que la fase de la corriente del motor I avanza por el ángulo de avance \beta desde la fase estimada del rotor \theta.

A continuación se describirá el funcionamiento.

El circuito del inversor 3 y tiene un terminal de entrada conectado al suministro de energía 1, los respectivos elementos de conmutación 31 a 36 se conectan y se desconectan de acuerdo con la señal de accionamiento Sg desde el conjunto de control del inversor 4a y la tensión de salida del suministro de energía 1 se convierte en una corriente alterna de tres fases para ser emitida de salida al motor 2, por lo que el motor 2 es accionado.

En este momento, el conjunto de control del inversor 4a genera una señal de impulsos como una señal de accionamiento Sg para ser aplicada a las puertas de los elementos de conmutación 31 a 36, sobre la base de las revoluciones por minuto del mandato fo indicadas por la señal del mandato desde el exterior y la corriente (corriente del motor) I suministrada al motor 2.

A continuación en la presente memoria se describirán los funcionamientos de los componentes respectivos 5, 6a y 7 del conjunto de control del inversor 4a.

El conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 estima la posición del rotor (fase del rotor) a partir de la corriente (corriente del motor) I suministrada desde el circuito del inversor 3 al motor sin escobillas 2.

El conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a determina el ángulo de avance \beta de la corriente del motor suministrada al motor sin escobillas 2, sobre la base de las revoluciones por minuto del mandato fo indicadas por la señal del mandato desde el exterior y las revoluciones por minuto reales f del motor sin escobillas 2 obtenidas restando la fase estimada del rotor \theta a partir del conjunto de la estimación de la posición del rotor 5.

El conjunto de la generación de la señal de accionamiento 7 genera una señal de accionamiento Sg para ser emitida de salida al circuito del inversor 3, sobre la base de la corriente (corriente del motor) I que realmente es emitida de salida desde el circuito del inversor 3 al motor sin escobillas 2, la fase estimada del rotor \theta siendo obtenida por el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 y el ángulo de avance \beta determinado por el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a. Después, en el circuito del inversor 3, son conectados y desconectados los respectivos elementos de conmutación por la señal Sg y la corriente I, que está controlada de forma que avance en el ángulo de avance \beta a partir de la fase estimada del rotor \theta, es emitida de salida al motor 2.

A continuación en la presente memoria, se describirá un ejemplo de un procedimiento para la determinación del ángulo de avance \beta utilizando el procedimiento de escalada con referencia a un diagrama de flujo representado en la figura 2.

Cuando existe una desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f, el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a empieza un proceso para la determinación del ángulo de avance \beta.

Inicialmente, en la etapa S1, se calcula el valor absoluto (|fo -f|) de la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f.

A continuación, en la etapa S2, se determina cuál de los dos se debe llevar a cabo, un proceso de aumento del ángulo de avance \beta (etapa S3) o un proceso de reducción del ángulo de avance \beta (etapa S4), sobre la base de un indicador del aumento de \beta. Esto es, el proceso de la etapa S3 se lleva a cabo cuando el valor del indicador del aumento de \beta es [-1] mientras que el proceso de la etapa S4 se lleva a cabo cuando el valor del indicador del aumento es [1]. En el proceso de la etapa S2, el valor del indicador del aumento de \beta tanto es [1] como [-1] que está establecido previamente como un valor inicial.

En la etapa S3, se lleva a cabo un proceso de reducción (retraso) del ángulo de avance \beta que actualmente es emitido de salida. La cantidad de la reducción en el ángulo de avance \beta en la etapa S3 puede ser un valor constante previamente determinado o se puede determinar sobre la base de la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f (desviación de las revoluciones por minuto) o la diferencia entre la desviación anteriormente calculada de las revoluciones por minuto y la desviación actualmente calculada de las revoluciones por minuto. Mediante la determinación de la cantidad de la reducción en el ángulo de avance \beta en la etapa S3, sobre la base de la desviación de las revoluciones por minuto como ha sido descrito antes en la presente memoria, la velocidad de escalada (esto es, la velocidad del proceso para la determinación del ángulo de avance por el procedimiento de escalada) aumenta, por lo que el ángulo de avance \beta en el cual la desviación de las revoluciones por minuto se convierte en cero se puede determinar con una elevada responsividad.

En la etapa S4, se lleva a cabo un proceso de aumento (avance) del ángulo de avance \beta que actualmente es emitido de salida. La cantidad del aumento en el ángulo de avance \beta en la etapa S4 puede ser un valor constante previamente determinado, o se puede determinar sobre la base de una desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f (desviación de las revoluciones por minuto) o la diferencia entre la desviación previamente calculada de las revoluciones por minuto y la desviación actualmente calculada de las revoluciones por minuto. Cuando la cantidad del aumento en el ángulo de avance \beta en la etapa S4 se determina sobre la base de la desviación de las revoluciones por minuto como ha sido descrito antes en la presente memoria, la velocidad de escalada aumenta, por lo que el ángulo de avance \beta, en el cual se convierte en cero la desviación de las revoluciones por minuto, se puede determinar con una elevada responsividad.

En la etapa S5, el valor absoluto de la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f se calcula otra vez bajo el estado en el que el ángulo de avance \beta de la corriente del motor se actualiza al ángulo de avance \beta determinado en las etapas S3 o S4.

En la etapa S6, se calcula la diferencia entre el valor absoluto de la desviación anterior de las revoluciones por minuto que se obtiene antes de la actualización del ángulo de avance \beta al ángulo de avance \beta determinado en la etapa S3 o S4, y el valor absoluto de la desviación de las revoluciones por minuto obtenido después remplazar de la actualización del ángulo de avance \beta. Cuando el valor (el valor absoluto de la desviación de las revoluciones por minuto) después remplazar de la actualización del ángulo de avance \beta es mayor que el valor antes de la actualización del ángulo de avance \beta, se lleva a cabo el proceso de la etapa S7. Cuando el valor después de la actualización del ángulo de avance \beta es igual o menor que el valor antes de la actualización del ángulo de avance \beta, se lleva a cabo el proceso de la etapa S8.

En la etapa S7, puesto que la dirección en la cual se debe cambiar el ángulo de avance \beta es incorrecta, se lleva a cabo un proceso de inversión del signo del indicador del aumento de \beta, seguido por la etapa S8.

En la etapa S8, se calcula la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato y las revoluciones por minuto reales f (desviación de las revoluciones por minuto), y el proceso de determinación del ángulo de avance (el proceso en el flujo de la figura 2) mediante el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a se completa cuando la desviación de las revoluciones por minuto es cero o está dentro de una gama permisible, mientras el proceso de la etapa S2 se lleva a cabo otra vez cuando la desviación de las revoluciones por minuto está fuera de la gama permisible.

Incluso cuando la tensión de entrada del inversor es demasiado baja para aumentar las revoluciones por minuto del motor hasta las revoluciones por minuto del mandato fo y por lo tanto la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f no se puede llevar a cero, el control anteriormente mencionado utilizando el procedimiento de escalada permite que el ángulo de avance \beta de la corriente del motor converja hacia un valor en el cual el momento de torsión es generado al máximo, resultando en un giro estable de alta velocidad del motor.

El flujo del proceso de la determinación del ángulo de avance representado en la figura 2 es meramente un ejemplo y el proceso de la etapa S8 en el flujo puede ser llevado a cabo entre el proceso de la etapa S5 y el proceso de la etapa S6. También en este caso, se pueden conseguir los mismos efectos que han sido descritos antes en la presente memoria. Por lo tanto, el flujo del proceso de la determinación del ángulo de avance varía de muchos modos.

Alternativamente el control PI (integración proporcional) para la determinación de un ángulo de avance \beta de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f se convierta en cero puede ser utilizado en lugar del procedimiento de escalada. En este caso, sin embargo, debe estar provisto un valor limitador porque existe la posibilidad de divergencia del ángulo de avance \beta.

Como ha sido descrito antes en la presente memoria, el aparato de accionamiento de motor según la primera forma de realización está provisto de un circuito del inversor 3 para convertir la tensión de salida del suministro de energía 1 en una corriente alterna de tres fases y emitir de salida la corriente alterna de tres fases al motor 2 y el conjunto de control del inversor 4a para controlar el ángulo de avance \beta de la corriente (corriente del motor) suministrada desde el circuito del inversor 3 al motor 2. El conjunto de control del inversor 4a determina el ángulo de avance \beta de la corriente del motor de forma que se haga mínima la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f, por lo que el control del campo débil para el motor sin escobillas se lleva a cabo con estabilidad, sin utilizar variables de control previamente determinadas tales como los valores de una tabla.

Para concretar, en el control del ángulo de avance de la corriente del motor según la primera forma de realización, no ocurren errores en la detección ni en el cálculo de la tensión de entrada del circuito del inversor, por lo que se puede llevar a cabo un control estable del campo débil incluso cuando las variaciones en la tensión de entrada del inversor sean significantes y varíen mucho o sean periódicas.

Además, en esta primera forma de realización, se llevan a cabo procesos a aritméticos que no son complicados, tales como la detección de la tensión de entrada del circuito del inversor 3 y el cálculo después del ángulo de avance \beta a partir del valor detectado, por lo que la estructura de los circuitos del aparato de accionamiento de motor se simplifica.

Mientras en esta primera forma de realización el conjunto de la generación de la señal de accionamiento 7 no limita el valor de la amplitud de la corriente del motor, el conjunto de la generación de la señal de accionamiento 7 puede generar una señal de accionamiento Sg del circuito del inversor 3 de forma que el valor máximo de la amplitud de la corriente suministrada al motor sin escobillas 2 se mantenga a un valor constante. En este caso, en el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a, se suprime el aumento o la reducción excesivos en el ángulo de avance \beta de la corriente del motor, los cuales se determinan sobre la base de las revoluciones por minuto reales del motor, resultando en un control más estable del campo débil. Además, cuando la amplitud máxima de la corriente del motor mantenida al valor constante se establece en un valor máximo de la corriente que es permitida por el motor sin escobillas 2, no fluirá una corriente que no esté permitida por el motor sin escobillas 2, esto es, una corriente que cause deterioro del motor sin escobillas debido a la desmagnetización, incluso cuando se lleve a cabo el control del campo débil, proporcionando de ese modo un aparato de accionamiento seguro del motor.

Además, en esta primera forma de realización, el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a determina el ángulo de avance de la corriente del motor de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f se haga mínima, sin tener en cuenta el valor de la corriente suministrada al motor sin escobillas 2. Sin embargo, el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a puede emitir de salida un ángulo de avance óptimo (un ángulo de avance que utilice el momento de torsión de la resistencia magnética al máximo) o un ángulo de avance constante, cuando la corriente suministrada al motor sin escobillas 2 sea igual o menor que la corriente permisible. En este caso, las revoluciones por minuto del motor sin escobillas 2 están controladas por la amplitud de la corriente suministrada al motor 2.

En la construcción anteriormente mencionada en la presente memoria, durante el giro a bajas revoluciones por minuto en el cual sea posible el accionamiento a las revoluciones por minuto del mandato sin llevar a cabo el control del campo débil, el ángulo de avance de la corriente del motor puede ser el ángulo de avance óptimo. Por otra parte, durante el giro a altas revoluciones por minuto en el cual se requiere el control del campo débil, el ángulo de avance de la corriente del motor puede ser el ángulo de avance mínimo que realiza las revoluciones por minuto del mandato. Por lo tanto, el motor sin escobillas 2 puede ser accionado con el ángulo de avance que satisfaga el máximo rendimiento del motor 2, sobre el área completa de las revoluciones por minuto.

\vskip1.000000\baselineskip

Forma de realización 2

El aparato de accionamiento de motor 100b según la segunda forma de realización tiene un terminal de entrada conectado a un suministro de energía 1 y acciona un motor sin escobillas 2 a unas revoluciones por minuto arbitrarias y lleva a cabo un control del campo débil para el motor sin escobillas 2 ajustando el ángulo de avance \beta de la corriente del motor, al igual que en el aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización. En esta segunda forma de realización, el control del ángulo de avance \beta de la corriente del motor se lleva a cabo de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo suministradas al motor y las revoluciones por minuto reales f se convierta en cero, bajo el estado en el que la amplitud de la corriente suministrada al motor se mantiene a un valor constante.

Para concretar, el aparato de accionamiento de motor 100b comprende un circuito del inversor 3 para convertir la tensión de salida del suministro de energía 1 en una corriente alterna de tres fases AC y emitir de salida una corriente alterna de tres fases AC al motor 2, y un conjunto de control del inversor 4b para controlar el circuito del inversor 3.

El conjunto de control del inversor 4b suministra al circuito del inversor 3 una señal de accionamiento Sg de forma que el motor sin escobillas 2 es accionado a las revoluciones por minuto requeridas por el usuario. El conjunto de control del inversor 4b comprende un conjunto de la estimación de la posición del rotor 5, un conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a, un conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8b y un conjunto de la generación de la modulación de impulsos en anchura PWM 9.

A continuación en la presente memoria, se describirá con mayor detalle el aparato de accionamiento de motor 100b.

El suministro de energía 1, el circuito del inversor 3, el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 y el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a son idénticos a aquellos del aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización.

El conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8b recibe la fase estimada \theta emitida de salida desde el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 y el ángulo de avance \beta determinado por el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a y genera una forma de la onda del valor del mandato de la corriente (corriente del mandato) Io para que sea suministrada desde el circuito del inversor 3 al motor sin escobillas 2. Para concretar, la forma de la onda de la corriente del mandato Io, la cual es generada por el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8, es una onda sinusoidal que tiene tanto una amplitud del mandato de la corriente suministrada al motor (la amplitud de la corriente del mandato) como una fase obtenida sumando el ángulo de avance \beta a la fase estimada \theta. La amplitud del mandato es un valor fijo y está en la amplitud máxima permitida por el motor sin escobillas 2.

El conjunto de la generación de la modulación de impulsos en anchura PWM 9 recibe la corriente real I emitida de salida desde el circuito del inversor 3 al motor sin escobillas 2 y la corriente del mandato Io generada por el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8b y genera una señal de impulsos como una señal de accionamiento Sg para ser suministrada al circuito del inversor 3 de forma que la desviación entre la forma de la onda de la corriente del mandato Io y la forma de la onda de la corriente actual I se convierta en cero. Para concretar, el conjunto de la generación de la modulación de impulsos en anchura PWM 9 lleva a cabo un control PI para una diferencia entre la corriente del mandato Io y la corriente actual I para determinar un ancho de la una modulación de impulsos en anchura PWM de la señal de impulsos de forma que la desviación entre la forma de la onda de la corriente del mandato Io y la forma de la onda de la corriente actual I se convierta en cero.

A continuación se describirá el funcionamiento.

En el aparato de accionamiento de motor 100b según la segunda forma de realización, el circuito del inversor 3 funciona de la misma manera que aquél del aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización y el motor 2 es accionado por la salida desde el circuito del inversor 3.

En este momento, en el conjunto de control del inversor 4b, se genera una señal de impulsos como una señal de accionamiento Sg para ser suministrada a las puertas de los elementos de conmutación 31 a 36 sobre la base de las revoluciones por minuto del mandato fo indicadas por la señal del mandato suministrada desde el exterior y la corriente (corriente del motor) I suministrada al motor 2.

A continuación en la presente memoria, se describirán los funcionamientos de los componentes respectivos 5, 6a, 8b y 9 del conjunto de control del inversor 4b.

En esta segunda forma de realización, el funcionamiento del conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 para estimar la posición del rotor \theta a partir de la corriente del motor I y el funcionamiento del conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a para determinar el ángulo de avance \beta de la corriente del motor son idénticos a aquellos descritos para la primera forma de realización.

A continuación, el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8b genera una forma de la onda de la corriente del mandato Io que tiene una amplitud igual a la amplitud del mandato y una fase igual a la suma de la fase estimada \theta y el ángulo de avance \beta, sobre la base de la fase estimada \theta emitida de salida desde el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 y el ángulo de avance \beta determinado por el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6a. La amplitud del mandato se mantiene en un valor máximo permitido por el motor sin escobillas 2.

El conjunto de la generación de la modulación de impulsos en anchura PWM 9 determina la anchura de la modulación de impulsos en anchura PWM de la señal de impulsos (señal de accionamiento Sg) que se va a suministrar al circuito del inversor 3 de forma que la desviación entre la forma de la onda de la corriente del mandato Io y la forma de la onda de la corriente real del motor I se convierta en cero. Para concretar, la anchura de la modulación de impulsos en anchura PWM de la señal de impulsos se determina llevando a cabo un control PI para la diferencia entre la corriente del mandato Io y la corriente real I.

Las figuras 4(a)-4(c) son diagramas conceptuales para explicar los efectos de la segunda forma de realización. Más específicamente, la figura 4(a) muestra variaciones en la tensión de entrada del circuito del inversor, la figura 4(b) muestra variaciones en la corriente del motor en el caso en el que el control del ángulo de avance \beta no se lleve a cabo y la figura 4(c) muestra variaciones en la corriente del motor en el caso en el que se lleve a cabo el control del ángulo de avance \beta. En estas figuras, Io es la corriente del mandato que se va a suministrar al motor, I es la corriente real que realmente fluye en el motor y Am es la máxima amplitud de la corriente del mandato.

Cuando no se lleva a cabo el control del ángulo de avance \beta, la corriente del mandato no puede ser suministrada al motor como se requiere en la sección de funcionamiento en la que la tensión de entrada Vpn del circuito del inversor 3 es baja. Por otra parte, cuando se lleva a cabo el control del valor de avance \beta, la cantidad de corriente suministrada al motor se aumenta controlando el ángulo de avance \beta en la sección de funcionamiento en la que la tensión de entrada Vpn del circuito del inversor 3 es baja. Como resultado, incluso cuando la tensión de salida del suministro de energía sea reducida, se puede asegurar el momento de torsión del motor requerido para realizar las revoluciones por minuto del mandato mediante el control del ángulo de avance de la corriente del motor.

Como ha sido descrito anteriormente en la presente memoria, el aparato de accionamiento de motor 100b según la segunda forma de realización está provisto del circuito del inversor 3 para convertir la tensión de salida del suministro de energía 1 en una corriente alterna de tres fases y emitir de salida a la misma al motor 2 y el conjunto de control del inversor 4b para controlar el ángulo de avance \beta de la corriente (corriente del motor) suministrada desde el circuito del inversor 3 al motor 2. El conjunto de control del inversor 4b determina el ángulo de avance \beta de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f se haga mínima, bajo el estado en el que la amplitud del valor del mandato (corriente del mandato) Io de la corriente de motor está fijada al valor máximo. Por lo tanto, al igual que en la primera forma de realización, el control del campo débil para el motor sin escobillas se puede llevar a cabo con estabilidad, sin utilizar variables de control tales como valores de una tabla previamente determinados o similares.

Además, en esta segunda forma de realización, puesto que la amplitud máxima de la corriente del motor que se mantiene a un valor constante es igual al valor máximo de la corriente que es permitida por el motor sin escobillas 2, incluso cuando se lleve a cabo un control del campo débil, no fluirá una corriente que no sea permitida por el motor sin escobillas 2, esto es, una corriente que deteriore el motor sin escobillas debido a la desmagnetización, proporcionando de ese modo un aparato de accionamiento seguro del motor.

Forma de realización 3

Un aparato de accionamiento de motor 100c según la tercera forma de realización tiene un terminal de entrada conectado a un suministro de energía 1 y acciona un motor sin escobillas 2 a unas revoluciones por minuto arbitrarias requeridas, al igual que el aparato de accionamiento de motor 100b según la segunda forma de realización. Además, el aparato de accionamiento de motor 100c lleva a cabo un control del campo débil para el motor sin escobillas 2 ajustando el ángulo de avance \beta de la corriente del motor de forma que las revoluciones por minuto reales el motor f se hagan máximas.

Para concretar, el aparato de accionamiento de motor 100c comprende un circuito del inversor 3 para convertir una tensión de salida del suministro de energía 1 en una corriente alterna de tres fases AC y emitir de salida la corriente alterna de tres fases AC al motor 2 y un conjunto de control del inversor 4c para controlar el circuito del
inversor 3.

El conjunto de control del inversor 4c suministra al circuito del inversor 3 una señal de accionamiento Sg de forma que el motor sin escobillas 2 es accionado a las revoluciones por minuto requeridas por el usuario. El conjunto de control del inversor 4c comprende un conjunto de la estimación de la posición del rotor 5, un conjunto de la determinación del ángulo de avance 6c, un conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8b y un conjunto de la generación de la modulación de impulsos en anchura PWM 9.

El suministro de energía 1, el circuito del inversor 3, el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5, el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8b y el conjunto de la generación de la modulación de impulsos en anchura PWM 9 son idénticos a aquellos del aparato de accionamiento de motor 100b según la segunda forma de realización.

El conjunto de la determinación del ángulo de avance 6c recibe la fase estimada \theta emitida de salida desde el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 y determina el ángulo de avance \beta de la corriente del motor de forma que las revoluciones por minuto f del motor sin escobillas 2, las cuales se obtienen restando la fase estimada \theta se convierten en máximas bajo la condición de que la amplitud de la forma de la onda de la corriente del mandato sea constante. Como procedimiento específico para la determinación del ángulo de avance \beta, se puede utilizar el procedimiento de escalada.

A continuación se describirá el funcionamiento.

En el aparato de accionamiento de motor 100c según la tercera forma de realización, el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5, el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8b y el conjunto de la generación de la modulación de impulsos en anchura PWM 9 funcionan de la misma manera que aquellos descritos para la segunda forma de realización y, por lo tanto, únicamente se describirá más adelante el funcionamiento del conjunto de la determinación del ángulo de avance 6c.

La figura 6 es un cuadro de flujo del proceso de la determinación del ángulo de avance \beta mediante el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6c utilizando el procedimiento de escalada.

En esta tercera forma de realización, el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6c repite las etapas S11 a S18 del proceso representado en la figura 6. Sin embargo, cuando cambia la amplitud de la corriente del mandato, el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6c detiene la operación de llevar a cabo las etapas S11 a S18 del proceso hasta que disminuya el efecto adverso del cambio de la amplitud en la corriente del mandato, de forma que se evite que el ángulo de avance \beta diverja.

Inicialmente, en la etapa S11, se obtienen las revoluciones por minuto reales f del motor 2 sobre la base de la fase estimada del rotor a partir del conjunto de la estimación de la posición del rotor 5.

A continuación, en la etapa S12, se determina cuál de los procesos, el proceso en la etapa S13 y en el proceso S14, se debe llevar a cabo sobre la base de un valor previamente determinado del indicador del aumento de \beta. Esto es, cuando el valor del indicador del aumento de \beta es [-1], se lleva a cabo el proceso de la etapa S13. Cuando el valor del indicador del aumento de \beta es [1], se lleva a cabo el proceso en la etapa S14. Cuando se inicia el flujo representado en la figura 6, esto es, de la etapa S12, el valor del indicador del aumento de \beta tanto es [1] como [-1] que está establecido previamente como un valor inicial.

En la etapa S13, se lleva a cabo un proceso de reducción (retraso) del ángulo de avance \beta que actualmente se emite de salida. La cantidad de la reducción en el ángulo de avance \beta en la etapa S13 puede ser un valor constante previamente determinado, o se puede determinar sobre la base de la diferencia entre las revoluciones por minuto anteriormente obtenidas f y las revoluciones por minuto actualmente obtenidas f. Cuando la cantidad de la reducción en el ángulo de avance \beta se determina sobre la base de la desviación de las revoluciones por minuto descrita antes, la velocidad de escalada (esto es, la velocidad del proceso para la determinación del ángulo de avance mediante el procedimiento de escalada) aumenta, por lo que el ángulo de avance \beta, al cual se convierten en máximas las revoluciones por minuto actuales, se puede determinar con alta responsividad.

En la etapa S14, se lleva a cabo un proceso de aumento (avance) del ángulo de avance \beta que actualmente se emite de salida. La cantidad del aumento en el ángulo de avance \beta en la etapa S14 puede ser un valor constante previamente determinado, o se puede determinar sobre la base de la diferencia entre las revoluciones por minuto anteriormente obtenidas f y las revoluciones por minuto actualmente obtenidas f. Cuando la cantidad del aumento en el ángulo de avance \beta se determina sobre la base de la desviación de las revoluciones por minuto descrita antes, la velocidad de escalada aumenta, por lo que el ángulo de avance \beta, al cual se convierten en máximas las revoluciones por minuto actuales, se puede determinar con alta responsividad.

\newpage

Después de esto, en la etapa S15, se lleva a cabo otra vez el proceso de la obtención de las revoluciones por minuto reales f bajo el estado en el que el ángulo de avance \beta de la corriente del motor se actualiza al ángulo de avance \beta que se determina en las etapas S13 o S14.

Además, en la etapa S16, se calcula la diferencia entre las revoluciones por minuto reales anteriores f que se obtienen antes remplazar de la actualización del ángulo de avance \beta al ángulo de avance \beta determinado en las etapas S13 o S14, y las revoluciones por minuto reales f después remplazar de la actualización del ángulo de avance \beta, y entonces se determina si las revoluciones por minuto reales f después de la actualización del ángulo de avance \beta han disminuido o no. Cuando las revoluciones por minuto reales f después de la actualización del ángulo de avance \beta se reducen comparadas con las revoluciones por minuto reales f antes remplazar de la actualización, se lleva a cabo el proceso de la etapa S17. Cuando las revoluciones por minuto reales f después de la actualización del ángulo de avance \beta se aumentan comparadas con las revoluciones por minuto reales f antes remplazar de la actualización, se lleva a cabo el proceso de la etapa S18.

En la etapa S17, puesto que la dirección en la cual se debe cambiar el ángulo de avance \beta es incorrecta, se lleva a cabo un proceso de inversión del signo del indicador del aumento de \beta, seguido por la etapa S18.

En la etapa S18, se determina si el motor está parado o no. Cuando el motor está parado, el proceso de la determinación del ángulo de avance mediante el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6c se termina. Cuando el motor no está parado, se lleva a cabo otra vez el proceso de la etapa S12.

A través de las etapas S11 a S18 anteriormente mencionadas, un ángulo de avance óptimo con el cual el momento de torsión de la resistencia magnética del motor sin escobillas se puede utilizar al máximo, se obtiene mediante una construcción relativamente simple.

Como ha sido descrito anteriormente en la presente memoria, el aparato de accionamiento de motor según la tercera forma de realización está provisto del circuito del inversor 3 para convertir la tensión de salida del suministro de energía 1 en una corriente alterna de tres fases AC y emitir de salida la corriente alterna de tres fases al motor 2 y el conjunto de control del inversor 4c para controlar el ángulo de avance \beta de la corriente (corriente del motor) suministrada desde el circuito del inversor 3 al motor 2. El conjunto de control del inversor 4c determina el ángulo de avance \beta de forma que las revoluciones por minuto reales del motor se conviertan en máximas bajo el estado en el que la amplitud de la corriente del mandato se mantiene constante y genera una señal de impulsos para ser suministrada al circuito del inversor 3 sobre la base del ángulo de avance determinado \beta. Por lo tanto, el ángulo de avance de la corriente del motor, el cual es una variable de control utilizada en el control del campo débil para el motor sin escobillas, se puede optimizar mediante una construcción relativamente simple. Puesto que el ángulo de avance óptimo capacita la máxima utilización del momento de torsión de la resistencia magnética del motor sin escobillas en la cual las revoluciones por minuto del motor se convierten en máximas, el motor sin escobillas puede ser accionado a un valor mínimo de la corriente que satisfaga el momento de torsión requerido, resultando en un rendimiento máximo del accionamiento el motor.

Además, puesto que el ángulo de avance se controla de tal forma que las revoluciones por minuto de motor se conviertan en máximas, incluso cuando ocurra un error entre la posición estimada del rotor y la posición real del rotor debido a las variaciones en las diversas constantes que constituyen el motor sin escobillas, el ángulo de avance se ajusta de forma que absorba el error. Por lo tanto, es posible conseguir el máximo rendimiento del motor sin escobillas y, además, evitar el fenómeno en el cual ocurra un error en la posición estimada del rotor y de ese modo el motor sin escobillas pierda la sincronización, resultando en un accionamiento estable del motor.

Forma de realización 4

El aparato de accionamiento de motor 100d según la cuarta forma de realización tiene una entrada conectada a un suministro de energía 1 y acciona un motor sin escobillas 2 a unas revoluciones por minuto arbitrarias requeridas, al igual que el aparato de accionamiento de motor 100b según la segunda forma de realización. Además, el aparato de accionamiento de motor 100d lleva a cabo un control del campo débil para el motor sin escobillas 2 ajustando el ángulo de avance \beta de la corriente del motor de forma que la amplitud de la corriente del mandato Io se convierta en máxima.

Para concretar, el aparato de accionamiento de motor 100d comprende un circuito del inversor 3 para convertir una tensión de salida del suministro de energía 1 en una corriente alterna de tres fases AC y emitir de salida la misma al motor 2 y un conjunto de control del inversor 4d para controlar el circuito del inversor 3.

El conjunto de control del inversor 4d suministra al circuito del inversor 3 una señal de accionamiento Sg de forma que el motor sin escobillas 2 es accionado a las revoluciones por minuto requeridas por el usuario. El conjunto de control del inversor 4d comprende un conjunto de la estimación de la posición del rotor 5, un conjunto de la determinación del ángulo de avance 6d, un conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8d y un conjunto de la generación de la modulación de impulsos en anchura PWM 9.

El suministro de energía 1, el circuito del inversor 3 el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 y el conjunto de la generación de la modulación de impulsos en anchura PWM 9 son idénticos a aquellos del aparato de accionamiento de motor 100b según la segunda forma de realización.

El conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8d recibe las revoluciones por minuto del mandato fo indicadas por la señal del mandato desde el exterior, la fase estimada del rotor \theta emitida de salida desde el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 y el ángulo de avance \beta de la corriente del motor emitido de salida desde el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6d y genera una forma de la onda de la corriente del mandato Io para ser suministrada desde el circuito del inversor 3 al motor sin escobillas 2. Para concretar, el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8d genera, como la forma de la onda de la corriente del mandato Io, una onda sinusoidal provista tanto de una amplitud del mandato de la corriente del motor como de una fase obtenida sumando el ángulo de avance \beta a la fase estimada \theta. La amplitud del mandato de la corriente del motor se determina de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo indicadas por la señal del mandato exterior y las revoluciones por minuto reales f obtenidas restando la fase estimada \theta emitida de salida desde el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 se convierta en cero. Por ejemplo, la amplitud del mandato se obtiene llevando a cabo un control PI para las revoluciones por minuto del mandato fo y las soluciones por minuto reales f.

El conjunto de la determinación del ángulo de avance 6d recibe la corriente del mandato Io generada por el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8d y controla el valor de avance \beta de forma que la amplitud de la corriente del mandato Io se haga mínima, bajo la condición en la que las revoluciones por minuto del mandato fo son constantes. Como un procedimiento de control específico mediante el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6d, se puede utilizar el procedimiento de escalada.

Mientras en esta cuarta forma de realización el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6d recibe la corriente del mandato Io generada por el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8d, puede recibir únicamente la amplitud de la corriente del mandato Io.

A continuación, se describirá el funcionamiento.

En esta cuarta forma de realización, la tensión de salida del suministro de energía 1 se convierte en una corriente alterna de tres fases AC mediante el circuito del inversor 3 para ser suministrada al motor 2, por lo que el motor 2 es accionado.

En este momento, el conjunto de control del inversor 4d genera una señal de impulsos para ser aplicada como una señal de accionamiento Sg a las puertas de los elementos de conmutación 31 a 36, sobre la base de las revoluciones por minuto del mandato fo indicadas por la señal del mandato exterior y la corriente (corriente del motor) I suministrada al motor 2.

Para concretar, en el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 se estima la posición del rotor a partir de la corriente (corriente del motor) I suministrada desde el circuito del inversor 3 al motor sin escobillas 2.

El conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8d genera la forma de la onda de la corriente del mandato Io para ser suministrada desde el circuito del inversor 3 al motor sin escobillas 2, sobre la base de las revoluciones por minuto del mandato fo indicadas por la señal del mandato exterior, la fase estimada del rotor \theta emitida de salida desde el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 y el ángulo de avance \beta de la corriente del motor emitido de salida desde el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6d. Para concretar, el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8d determina la amplitud de la corriente del mandato Io de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo indicadas por la señal del mandato exterior y las revoluciones por minuto reales f obtenidas mediante la resta de la fase estimada \theta emitida de salida desde el conjunto de la estimación de la posición del rotor 5 se convierta en cero. Por ejemplo, la amplitud de la corriente del mandato Io se obtiene llevando a cabo un control PI para las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f. Además, la fase de la corriente del mandato se obtiene sumando el ángulo de avance \beta a la fase estimada del rotor \theta.

El conjunto de la determinación del ángulo de avance 6d recibe la corriente del mandato Io generada por el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato 8d y determina el ángulo de avance \beta de forma que la amplitud de la corriente del mandato Io se convierta en mínima, bajo la condición en la que las revoluciones por minuto del mandato fo sean constantes. Como un procedimiento específico para controlar el ángulo de avance mediante el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6d se puede utilizar el procedimiento de escalada.

El conjunto de la generación de la modulación de impulsos en anchura PWM 9 determina la anchura de la modulación de impulsos en anchura PWM de la señal de impulsos (señal de accionamiento Sg) para ser suministrada al circuito del inversor 3 de forma que la desviación entre la corriente del mandato Io y la corriente real del motor I se convierta en cero. Para concretar, la anchura de la modulación de impulsos en anchura PWM de la señal de impulsos se determina llevando a cabo un control PI para la diferencia entre la corriente del mandato Io y la corriente real I.

\newpage

La figura 8 es un cuadro de flujo que ilustra un proceso para la determinación del ángulo de avance \beta mediante el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6d utilizando el procedimiento de escalada.

En esta cuarta forma de realización, el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6d repite las etapas S21 a S28 del proceso representado en la figura 8. Sin embargo, cuando cambian las revoluciones por minuto del mandato fo, el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6d detiene la operación de llevar a cabo las etapas S21 a S28 del proceso hasta que disminuya el efecto adverso del cambio en las revoluciones por minuto del mandato fo, para evitar de ese modo que el ángulo de avance \beta diverja.

Inicialmente, en la etapa S21, se obtiene la amplitud de la corriente del mandato Io sobre la base del giro del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f obtenidas restando el rotor estimado.

A continuación, en la etapa S22, se determina cuál de los procesos, el proceso en la etapa S23 y en el proceso S24, se debe llevar a cabo sobre la base de un valor previamente determinado del indicador del aumento de \beta. Esto es, cuando el valor del indicador del aumento de \beta es [-1], se lleva a cabo el proceso en la etapa S23. Cuando el valor del indicador del aumento de \beta es [1], se lleva a cabo el proceso en la etapa S24. Cuando se inicia el flujo representado en la figura 8, esto es, en la etapa S22, el valor del indicador del aumento de \beta tanto es [1] como [-1] que está establecido previamente como un valor inicial.

En la etapa S23, se lleva a cabo un proceso de reducción (retraso) del ángulo de avance \beta que actualmente se emite de salida. La cantidad de la reducción en el ángulo de avance \beta en la etapa S23 puede ser un valor constante previamente determinado, o se puede determinar sobre la base de la diferencia entre la amplitud de la corriente del mandato anteriormente obtenida Io y la corriente del mandato actualmente obtenida Io. Cuando la cantidad de la reducción en el ángulo de avance \beta se determina sobre la base de la desviación descrita antes, la velocidad de escalada (esto es, la velocidad del proceso para la determinación del ángulo de avance mediante el procedimiento de escalada) aumenta, por lo que el ángulo de avance \beta al cual se convierte en mínima la amplitud de la corriente del mandato Io se puede determinar con alta responsividad.

En la etapa S24, se lleva a cabo un proceso de aumento (avance) del ángulo de avance \beta que actualmente se emite de salida. La cantidad del aumento en el ángulo de avance \beta en la etapa S24 puede ser un valor constante previamente determinado, o se puede determinar sobre la base de la diferencia entre la amplitud de la corriente del mandato anteriormente obtenida Io y la corriente del mandato actualmente obtenida Io. Cuando la cantidad del aumento en el ángulo de avance \beta se determina sobre la base de la desviación descrita antes, la velocidad de escalada aumenta, por lo que el ángulo de avance \beta al cual se convierte en mínima la amplitud de la corriente del mandato Io se puede determinar con alta responsividad.

Después de esto, en la etapa S25, el motor sin escobillas es accionado bajo el estado en el que el ángulo de avance \beta de la corriente del motor se actualiza al ángulo de avance \beta que se determina en la etapa S23 o S24 y entonces se lleva a cabo otra vez el proceso para la obtención de la amplitud de la corriente del mandato I.

Además, en la etapa S26, se calcula la diferencia entre la amplitud de la corriente del mandato que se obtiene antes de que el ángulo de avance \beta de la corriente del motor se actualice al ángulo de avance \beta determinado en las etapas S23 o S24, y se calcula la amplitud de la corriente del mandato después de la actualización, y después se determina si la amplitud de la corriente del mandato después de la actualización del ángulo de avance \beta ha aumentado o no comparada con la amplitud de la corriente del mandato antes de la actualización. Cuando la amplitud de la corriente del mandato después de la actualización del ángulo de avance \beta aumenta comparada con la amplitud antes remplazar de la actualización, se lleva a cabo el proceso de la etapa S27. Cuando la amplitud le la corriente del mandato después de la actualización del ángulo de avance \beta disminuye o es igual a la amplitud de la corriente del mandato antes remplazar de la actualización, se lleva a cabo el proceso de la etapa S28.

En la etapa S27, puesto que la dirección en la cual se debe cambiar el ángulo de avance \beta es incorrecta, se lleva a cabo un proceso de inversión del signo del indicador del aumento de \beta, seguido por la etapa S28.

En la etapa S28, se determina si el motor está parado o no. Cuando el motor está parado, el proceso de la determinación del ángulo de avance mediante el conjunto de la determinación del ángulo de avance 6c se termina. Cuando el motor no está parado, se lleva a cabo otra vez el proceso de la etapa S22.

A través de las etapas S21 a S28 anteriormente mencionadas, un ángulo de avance óptimo, es decir, un ángulo de avance con el cual el momento de torsión de la resistencia magnética del motor sin escobillas se puede utilizar al máximo, se puede obtener a partir de la corriente suministrada al motor sin escobillas y la posición estimada del rotor, mediante una construcción relativamente simple.

Como ha sido descrito anteriormente en la presente memoria, el aparato de accionamiento de motor según la cuarta forma de realización está provisto de un circuito del inversor 3 para convertir la tensión de salida del suministro de energía 1 en una corriente alterna de tres fases AC y emitir de salida la corriente alterna de tres fases AC al motor 2 y un conjunto de control del inversor 4d para controlar el ángulo de avance \beta de la corriente (corriente del motor) suministrada desde el circuito del inversor 3 al motor 2. El conjunto de control del inversor 4d determina el ángulo de avance \beta de forma que la amplitud de la corriente del mandato se convierta en mínima bajo el estado en el que las revoluciones por minuto del mandato fo se mantienen constantes y genera una señal de impulsos para ser suministrada al circuito del inversor 3 sobre la base del ángulo de avance determinado \beta. Por lo tanto, se puede obtener un ángulo de avance óptimo mediante una construcción relativamente simple. Puesto que el ángulo de avance óptimo permite la máxima utilización del momento de torsión de la resistencia magnética del motor sin escobillas, en el cual las revoluciones por minuto del motor alcanzan el valor máximo, el motor sin escobillas puede ser accionado con el mínimo valor de la corriente que satisfaga el momento de torsión requerido, por lo que se puede hacer máximo el rendimiento de accionamiento del motor.

Además, puesto que el ángulo de avance está controlado de forma que la amplitud de la corriente del mandato se convierta en mínima, incluso cuando ocurra un error entre la posición estimada del rotor y la posición real del rotor debido a las variaciones en las diversas constantes que constituyen el motor sin escobillas, el ángulo de avance se ajusta para que absorba el error. Por lo tanto, es posible conseguir el máximo rendimiento del motor sin escobillas y, además, evitar el fenómeno en el cual ocurra un error en la posición estimada del rotor y de ese modo el motor sin escobillas pierda la sincronización, resultando en un accionamiento estable del motor.

Forma de realización 5

Un aparato de accionamiento de motor 100e según la quinta forma de realización se obtiene añadiendo un condensador de capacidad fija de pequeña capacidad 12 para cargar una corriente regenerativa desde el motor al extremo de entrada del circuito del inversor 3 del aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización. El condensador de capacidad fija 12 está conectado entre un terminal de salida 1a y el otro terminal de salida 1b del suministro de energía 1.

Los otros componentes del aparato de accionamiento de motor 100e según la quinta forma de realización son idénticos a aquellos del aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización.

La capacidad del condensador de capacidad fija 12 se puede establecer hasta el punto en el que se evite el dañado del aparato debido a la corriente regenerativa del motor. Por ejemplo, cuando el aparato de control del motor controla un motor de un compresor utilizado en un acondicionador de aire de uso doméstico, la capacidad del condensador de capacidad fija 12 es aproximadamente 0,1 \muF \sim 50 \muF. Este valor es el valor umbral mínimo que se obtiene a partir de la capacidad de la inductancia del motor, la cantidad máxima de variación que se permite para la tensión de entrada del inversor y el máximo valor de la corriente que fluye dentro del motor.

Para concretar, la energía que es mantenida por el motor, cuando la corriente máxima fluye en el motor, se obtiene a partir de la capacidad de la inductancia. La capacidad del condensador de capacidad fija se determina sobre la base del punto hasta el cual se permite un aumento de la tensión terminal del condensador de capacidad fija, lo cual ocurre cuando la energía es proporcionada al condensador de capacidad fija como una corriente regenerativa del motor.

Para concretar, suponiendo que la corriente máxima suministrada en el motor es Im, la inductancia en el motor es Lm y el aumento permisible en la tensión terminal del condensador de capacidad fija es Vm, la capacidad Cm del condensador de capacidad fija se determina mediante Cm > Lm \cdot Im \cdot Im/Vm/Vm.

A continuación se describirá el funcionamiento.

En el aparato de accionamiento de motor 100e según la quinta forma de realización, el circuito del inversor 3 y el conjunto de control del inversor 4a funcionan de la misma manera que aquellos de la primera forma de realización y, por lo tanto, no es necesario repetir la descripción.

Cuando el motor 2 se para o se detiene la operación de conmutación del circuito del inversor 4, la corriente que fluye en el motor 2 es regenerada en el lado de la entrada del circuito del inversor 3. Cuando la corriente regenerativa es grande, la tensión en el extremo de entrada del circuito del inversor 4 se convierte en excesivamente grande, resultando en daños en el aparato de accionamiento de motor.

En el aparato de accionamiento de motor 100e según la quinta forma de realización, puesto que el condensador de capacidad fija 12 se añade en el extremo de entrada del circuito del inversor 3, como se representa en la figura 9, la corriente regenerativa del motor 2 es cargada por el condensador de capacidad fijo 12 cuando se para el motor 2, eliminando de ese modo un aumento de la tensión en el extremo de entrada del circuito del inversor 3 debido a la corriente regenerativa.

Por lo tanto, el aparato de accionamiento de motor se evita que sea dañado por la corriente regenerativa del motor que ocurre cuando se para el motor, resultando en un aparato de control del motor con un nivel de seguridad más elevado.

Como ha sido descrito anteriormente en la presente memoria, según la quinta forma de realización, el circuito del inversor 3 del aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización está provisto del condensador de capacidad fija para cargar la corriente regenerativa del motor. Por lo tanto, además de los efectos de la primera forma de realización, es posible eliminar un aumento en la tensión de entrada del inversor que ocurre cuando se para el motor o se detiene la operación de conmutación del circuito del inversor, evitando de ese modo la destrucción de los componentes o similares.

En esta quinta forma de realización, el condensador de capacidad fija para cargar la corriente regenerativa del motor se añade en el extremo de entrada del circuito del inversor 3 del aparato de accionamiento de motor 100a de la primera forma de realización. Sin embargo, el aparato de accionamiento de motor según cualquiera de las formas de realización segunda a cuarta puede estar provisto de un condensador de capacidad fija de este tipo.

\vskip1.000000\baselineskip

Forma de realización 6

Un aparato de accionamiento de motor 100f según la sexta forma de realización se obtiene insertando un inductor 13 entre el circuito del inversor 3 y el suministro de energía 1 del aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización y el inductor 13 está conectado en serie entre el suministro de energía 1 y el circuito del inversor 3.

Los otros componentes del aparato de accionamiento de motor 100f son idénticos a aquellos del aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización.

La capacidad del inductor 13 se puede establecer hasta el punto en el que elimine el ruido de la corriente de conmutación causado por la operación de la conmutación del circuito del inversor y evite la distorsión de la forma de la onda de la corriente de suministro de energía. Por ejemplo, cuando el aparato de accionamiento de motor acciona un motor de un compresor utilizado en un acondicionador de aire de uso doméstico, el valor del inductor 13 es aproximadamente de 0,01 mH a 4,0 mH. Este valor está en proporción inversa a la frecuencia del transportador en el circuito del inversor 3 y se determina de forma que elimine los armónicos de los componentes del transportador.

Para concretar, suponiendo que la cantidad que se tiene que atenuar es -X[dB], la constante circular es \pi y la frecuencia del transportador es f[Hz], el valor del inductor Lr se determina como un valor que satisface 10 x log (2 x \pi x f x L) > X.

A continuación se describirá el funcionamiento.

En el aparato de accionamiento de motor 100f según la sexta forma de realización, el circuito del inversor 3 y el conjunto de control del inversor 4a funcionan de la misma manera que aquellos de la primera forma de realización y, por lo tanto, no es necesario repetir la descripción.

La corriente de salida del suministro de energía 1 está afectada por el funcionamiento de conmutación el circuito del inversor 3 y la corriente de conmutación se superpone como ruido.

En el aparato de accionamiento 100f según la sexta forma de realización, como se representa en la figura 10, el ruido que ocurre en el circuito del inversor 3 es cortado por el inductor 13 insertado entre el suministro de energía 1 y el circuito del inversor 3, por lo que se reduce el ruido de conmutación del suministro de energía superpuesto en la corriente de salida del suministro de energía. Por lo tanto, la forma de la onda de la corriente de salida del suministro de energía 1 se evita que sea distorsionada, resultando en un factor de energía mejorado de la corriente de salida.

Como ha sido descrito anteriormente en la presente memoria, según la sexta forma de realización de la presente invención, el inductor 13 para cortar el ruido que ocurre en el circuito del inversor 3 está insertado entre la terminal de entrada del circuito del inversor 3 y el suministro de energía 1 del aparato de accionamiento de motor 100a de la primera forma de realización. Por lo tanto, además de los efectos de la primera forma de realización, se reduce el ruido de conmutación superpuesto en la salida del suministro de energía 1, por lo que se aumenta el factor de energía de la corriente de entrada, resultando en una forma mejorada de la onda de la corriente.

Mientras en esta sexta forma de realización el inductor 13 para cortar el ruido que ocurre en el circuito del inversor 3 está insertado entre el circuito del inversor 3 y el suministro de energía 1 del aparato de accionamiento de motor 100a de la primera forma de realización, el aparato de accionamiento de motor según cualquiera de las formas de realización segunda a cuarta puede estar provisto de un inductor de este tipo.

Además, el aparato de accionamiento de motor según la quinta forma de realización está provisto con el condensador de capacidad fija en el extremo de entrada del circuito del inversor y el aparato de accionamiento de motor según la sexta forma de realización está provisto con el condensador de capacidad fija entre el circuito del inversor y el suministro de energía. Sin embargo, el aparato de accionamiento de motor puede estar provisto de ambos, el condensador de capacidad fija y el inductor.

En este caso, puesto que se crea un circuito que comprende un inductor y un condensador de capacidad fija conectados en serie, puede ocurrir un fenómeno de resonancia. Esta frecuencia de resonancia es 1/2 \pi \sqrt{(LC)} como es generalmente conocido y depende de las capacidades del inductor y del condensador de capacidad fija. Por consiguiente, se puede proporcionar un aparato de control del motor de menos ruido determinando las capacidades del inductor y del condensador de capacidad fija de forma que la frecuencia de resonancia se convierta en más elevada que la frecuencia para que sea un objetivo de regulación de armónicos del suministro de energía.

Además, el aparato de accionamiento de motor según la presente invención no está limitado a controlar un motor de un compresor utilizado en un acondicionador de aire, sino que puede controlar un motor de cualquier equipo en tanto en cuanto controle el motor utilizando un circuito del inversor.

Por ejemplo, equipos a los cuales es aplicable el aparato de accionamiento de motor según la presente invención incluyen un refrigerador, una máquina lavadora eléctrica, una secadora eléctrica, un aspirador eléctrico, un ventilador de aire, un conjunto de suministro de agua caliente del tipo de bomba de calor y similares, en los cuales están montados un motor y un circuito del inversor para generar una corriente de accionamiento del motor. En cualquier equipo, se puede realizar una reducción en los costes y obtener un alto grado de libertad en el diseño reduciendo el tamaño y el peso del circuito del inversor.

A continuación en la presente memoria, se proporcionará una descripción de ejemplos específicos de un acondicionador de aire, un refrigerador, una máquina lavadora eléctrica, un ventilador de aire, un aspirador, una secadora y un suministro de agua caliente del tipo de bomba de calor, que utilizan el motor y el aparato de accionamiento de motor de la primera forma de realización.

\vskip1.000000\baselineskip

Forma de realización 7

La figura 12 es un diagrama de bloques para explicar un acondicionador de aire según una séptima forma de realización de la presente invención.

Un acondicionador de aire 250 según la séptima forma de realización tiene un conjunto interior 255 y un conjunto exterior 256 y lleva a cabo refrigeración y calefacción.

El acondicionador de aire 250 está provisto de un compresor 250a para hacer circular un refrigerante entre la unidad interior 255 y la unidad exterior 256 y un conjunto de accionamiento del motor 250b para accionar un motor del compresor 250a con una tensión suministrada desde un suministro de energía 1. En la figura 12, el suministro de energía 1, el motor del compresor 250a y un aparato de accionamiento de motor 250b son idénticos al suministro de energía 1, al motor sin escobillas 2 y al aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización, respectivamente.

Además, el acondicionador de aire 250 tiene una válvula de cuatro vías 254, un regulador 253, un intercambiador de calor interior 251 y un intercambiador de calor exterior 252. El intercambiador de calor interior 251 es un componente del conjunto interior 255, mientras el regulador 253, el intercambiador de calor exterior 252, el compresor 250a, la válvula de cuatro vías 254 y el aparato de accionamiento de motor 250b son componentes del conjunto exterior 256.

El intercambiador de calor interior 251 tiene un ventilador de aire 251a para aumentar el rendimiento del intercambio de calor y un sensor de la temperatura 251b para medir la temperatura del intercambiador de calor 251 o la temperatura ambiente del mismo. El intercambiador de calor exterior 252 tiene un ventilador de aire 252a para aumentar el rendimiento del intercambio de calor y un sensor de la temperatura 252b para medir la temperatura del intercambiador de calor 252 o la temperatura ambiente del mismo.

En esta séptima forma de realización, el compresor 250a y la válvula de cuatro vías 254 están colocadas en la trayectoria del refrigerante entre el intercambiador de calor interior 251 y el intercambiador de calor exterior 252. Esto es, en este acondicionador de aire 250, la válvula de cuatro vías 254 selecciona alguno de dos de los estados siguientes: el estado en el que el refrigerante fluye en la dirección de la fecha A, el refrigerante que ha pasado a través del intercambiador de calor exterior 252 es succionado en el interior del compresor lineal 250a y el refrigerante descargado del compresor lineal 250a es suministrado al intercambiador de calor interior 251, y el estado en el que el refrigerante fluye en la dirección de la flecha B, el refrigerante que ha pasado a través del intercambiador de calado interior 251 es succionado en el interior del compresor lineal 250a y el refrigerante descargado del compresor lineal 250a es suministrado al intercambiador de calor exterior 252.

Además, el regulador 253 tiene ambas funciones, la función de reducir el caudal del refrigerante que circula y la función de válvula para controlar automáticamente el caudal del refrigerante. Esto es, bajo el estado en el que el refrigerante circula en la trayectoria de circulación del refrigerante, el regulador 253 reduce el caudal del refrigerante fluido emitido de salida desde el condensador al evaporador para expandir el refrigerante fluido y suministra la cantidad apropiada de refrigerante que se requiere para el evaporador.

El intercambiador de calor interior 251 funciona como el condensador durante la calefacción y como el evaporador durante la refrigeración. El intercambiador de calor exterior 252 funciona como el evaporador durante la calefacción y como el condensador durante la refrigeración. En el condensador, el refrigerante a alta temperatura y alta presión se licua gradualmente mientras pierde calor al aire que es soplado en el interior del condensador, resultando en un refrigerante fluido a alta presión en la proximidad de la salida del condensador. Esto es equivalente a que el refrigerante se licua mientras radia calor al aire. Además, el refrigerante fluido cuya temperatura y presión son reducidas por el regulador 253 fluye en el interior del evaporador. Cuando el aire interior es soplado en el interior del evaporador bajo este estado, el refrigerante fluido absorbe una gran cantidad de calor del aire y se evapora, resultando en un refrigerante gas a baja temperatura y baja presión. El aire que ha perdido una gran cantidad de calor en el evaporador es descargado como aire frío del puerto de escape del acondicionador de aire.

A continuación, en el acondicionador de aire 250, se establecen unas revoluciones por minuto del mandato del motor sin escobillas sobre la base del estado de funcionamiento del acondicionador de aire, esto es, la temperatura objetivo establecida en el acondicionador de aire y las temperaturas reales interior y exterior y el aparato de accionamiento de motor 250b controla las revoluciones por minuto del motor sin escobillas del compresor 250a sobre la base de las revoluciones por minuto del mandato establecidas, al igual que en la primera forma de realización.

A continuación se describirá el funcionamiento.

Cuando se suministra una tensión de accionamiento desde el conjunto de control del accionamiento del motor 250b al compresor 250a, el refrigerante circula en la trayectoria de circulación del refrigerante y se lleva a cabo intercambio de calor en el intercambiador de calor 251 del conjunto interior 255 y el intercambiador de calor 252 el conjunto exterior 256. Esto es, en el acondicionador de aire 250, se forma un ciclo de bomba de calor muy conocido en la trayectoria de circulación del refrigerante por la circulación del refrigerante herméticamente cerrado en la trayectoria de circulación, utilizando el compresor 250a. De ese modo se lleva a cabo la calefacción o la refrigeración de una habitación.

Por ejemplo, cuando el acondicionador de aire 250 lleva a cabo la calefacción, la válvula de cuatro vías 254 se ajusta mediante el accionamiento del usuario de forma que el refrigerante fluya en la dirección de la flecha A. En este caso, el intercambiador de calor interior 251 funciona como un condensador y descarga el calor por la circulación del refrigerante en la trayectoria de circulación del refrigerante. De ese modo, se calienta la habitación.

Por el contrario, cuando el acondicionador de aire 250 lleva a cabo la refrigeración, la válvula de cuatro vías 254 se ajusta mediante el accionamiento del usuario de forma que el refrigerante fluya en la dirección de la fecha B. En este caso, el intercambiador de calor interior 251 funciona como un evaporador y absorbe el calor del aire del ambiente por la circulación del refrigerante en la trayectoria de circulación del refrigerante. De ese modo, se enfría la habitación.

En el acondicionador de aire 250, las revoluciones por minuto del mandato se determinan sobre la base de la temperatura objetivo establecida en el acondicionador de aire y la temperatura de la habitación y la temperatura exterior reales y el aparato de accionamiento de motor 250b controla las revoluciones por minuto del motor sin escobillas del compresor 250a sobre la base de las revoluciones por minuto del mandato, al igual que en la primera forma de realización. De ese modo se lleva a cabo una refrigeración o una calefacción confortable mediante el acondicionador de aire 250.

Como ha sido descrito anteriormente en la presente memoria, en el acondicionador de aire 250 según la séptima forma de realización, el motor sin escobillas se utiliza como la fuente de energía del compresor 250a y el ángulo de avance \beta de la corriente suministrada al motor sin escobillas se determina de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f se convierta en mínima, al igual que en la primera forma de realización. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance un giro de alta velocidad, llevando a cabo un control del campo débil simple y estable en el cual únicamente se debe variar el ángulo de avance de la corriente, incluso en el estado en el que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, el acondicionador de aire 250 equipado con el motor sin escobillas y el aparato de accionamiento del mismo se pueden proporcionar a un coste bajo y con un alto grado de libertad en el diseño.

\vskip1.000000\baselineskip

Forma de realización 8

La figura 13 es un diagrama de bloques para explicar un refrigerador según una octava forma de realización de la presente invención.

Un refrigerador 260 según esta octava forma de realización comprende un compresor 260a, un aparato de accionamiento de motor 260b, un condensador 261, un evaporador 262 y un regulador 263.

El compresor 260a, el condensador 261, el regulador 263 y el evaporador 262 forman una trayectoria de circulación del refrigerante y el aparato de accionamiento de motor 260b tiene una entrada conectada al suministro de energía 1 y acciona un motor sin escobillas como una fuente de accionamiento del compresor 260a. El suministro de energía 1, el motor sin escobillas del compresor 160a y el aparato de accionamiento de motor 260b son idénticos al suministro de energía 1, el motor sin escobillas 2 y el aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización, respectivamente.

El regulador 263 reduce el caudal del refrigerante fluido emitido de salida desde el condensador 261 para expandir el refrigerante fluido bajo el estado en el que el refrigerante está circulando en la trayectoria de circulación del refrigerante y suministra la cantidad apropiada de refrigerante que se requiere para el evaporador 262.

El condensador 261 condesa el gas refrigerante a alta temperatura y alta presión que fluye en su interior y descarga el calor del refrigerante al aire exterior. El gas refrigerante enviado al interior del condensador 261 se licua gradualmente mientras pierde calor hacia el aire exterior, resultando en un refrigerante fluido a alta presión en la proximidad de la salida del condensador.

El evaporador 262 evapora el refrigerante fluido a baja temperatura para enfriar el interior del refrigerador. El evaporador 262 tiene un ventilador de aire 262a para incrementar el rendimiento del intercambio de calor y un sensor de la temperatura 262b para detectar la temperatura en el interior del refrigerador.

Entonces, en el refrigerador 260, se establecen unas revoluciones por minuto del mandato sobre la base del estado de funcionamiento del refrigerador, esto es, la temperatura objetivo establecida en el refrigerador y la temperatura en el interior del refrigerador y el aparato de accionamiento de motor 260b controla las revoluciones por minuto del motor sin escobillas del compresor 260a sobre la base de las revoluciones por minuto del mandato establecidas, al igual que en la primera forma de realización.

A continuación se describirá el funcionamiento.

En el refrigerador 260, cuando se suministra una tensión de accionamiento Vd desde el aparato de accionamiento de motor 260b al motor sin escobillas del compresor 260a, el compresor 260a es accionado y el refrigerante circula en la dirección de la flecha C en la trayectoria de circulación del refrigerante, por lo que se lleva a cabo intercambio de calor entre el condensador 261 y el evaporador 262. De ese modo se enfría el interior del refrigerador.

Esto es, el caudal del refrigerante, el cual se licúa en el condensador 261, se reduce mediante el regulador 263 y de ese modo el refrigerante se expande resultando en un refrigerante fluido a baja temperatura. Cuando el refrigerante fluido a baja temperatura es enviado al interior del evaporador 262, se evapora en el evaporador 262, por lo que se enfría el interior del refrigerador. En ese momento, el aire en el refrigerador es enviado obligatoriamente al interior del evaporador 262 por el ventilador de aire 262a y de ese modo se lleva a cabo eficazmente intercambio de calor en el evaporador 262.

Además, en el refrigerador 260, las revoluciones por minuto del mandato se establecen de acuerdo con la temperatura objetivo establecida en el refrigerador 260 y la temperatura en el refrigerador y el aparato de accionamiento de motor 260b controla las revoluciones por minuto del motor sin escobillas del compresor 260a sobre la base de las revoluciones por minuto del mandato establecidas, al igual que en la primera forma de realización. De ese modo, en el refrigerador 260, se mantiene la temperatura en el refrigerador a la temperatura objetivo.

Como ha sido descrito anteriormente en la presente memoria, en el refrigerador 260 según la octava forma de realización, el motor sin escobillas se utiliza como la fuente de energía del compresor 260a y el ángulo de avance \beta de la corriente suministrada al motor sin escobillas se determina de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f se convierta en mínima, al igual que en la primera forma de realización. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance un giro de alta velocidad, llevando a cabo un control del campo débil simple y estable en el cual únicamente se debe variar el ángulo de avance de la corriente, incluso en el estado en el que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, el refrigerador 260 equipado con el motor sin escobillas y el aparato de accionamiento del mismo se puede proporcionar a un coste bajo y con un alto grado de libertad en el diseño.

\vskip1.000000\baselineskip

Forma de realización 9

La figura 14 es un diagrama de bloques para explicar una máquina lavadora eléctrica según una novena forma de realización de la presente invención.

Una máquina de lavar 270 según la novena forma de realización tiene un bastidor exterior de la máquina de lavar 271 y una cubeta exterior 273 está colgada mediante una barra 272 en el bastidor exterior 271. Una cubeta de lavado y desagüe 274 está colocada de forma giratoria en el bastidor exterior 273 y una pala de agitación 275 está fijada de forma giratoria al fondo de la cubeta del lavado y desagüe 274.

Un motor sin escobillas 276 para girar la cubeta de lavado y desagüe 274 y la pala de agitación 275 está colocado en un espacio por debajo de la cubeta exterior 273 en el bastidor exterior 271 y un aparato de accionamiento de motor 277 que está conectado a un suministro de energía exterior 1 y que acciona el motor sin escobillas 276, está fijado al bastidor exterior 271.

El suministro de energía 1, el motor sin escobillas 276 y el aparato de accionamiento de motor 277 son idénticos al suministro de energía 1, al motor sin escobillas 2 y al aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización, respectivamente. Una señal del mandato que indica unas revoluciones por minuto del mandato según el accionamiento del usuario se introduce en el aparato de accionamiento de motor 277 desde un micro ordenador (no representado) que controla el funcionamiento de la máquina de lavar 270.

A continuación se describirá el funcionamiento.

En la máquina de lavar 270, cuando el usuario lleva a cabo un accionamiento previamente determinado, una señal del mandato se emite de salida desde el micro ordenador al aparato de accionamiento de motor 277 y se suministra una tensión de accionamiento desde el aparato de accionamiento de motor 277 al motor sin escobillas 276. Entonces, la pala de agitación 275 o la cubeta de lavado y desagüe 274 es girada por el motor sin escobillas 276 y se lleva a cabo el lavado o el escurrido de la colada tal como por ejemplo la ropa en la cubeta 274.

En este momento, las revoluciones por minuto del motor sin escobillas 276 están controladas por el aparato de accionamiento de motor 277 sobre la base de las revoluciones por minuto del mandato indicadas por la señal del mandato desde el micro ordenador, al igual que en la primera forma de realización. De ese modo la máquina de lavar 270 es accionada según la cantidad o las manchas de la colada.

Como ha sido descrito anteriormente en la presente memoria, en la máquina de lavar 270 según la novena forma de realización, el motor sin escobillas 276 se utiliza como la fuente de energía y el ángulo de avance \beta de la corriente suministrada al motor sin escobillas se determina de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f se convierta en mínima, al igual que en la primera forma de realización. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance un giro de alta velocidad, llevando a cabo un control del campo débil simple y estable en el cual únicamente se debe variar el ángulo de avance de la corriente, incluso en el estado en el que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, la máquina de lavar 270 equipada con el motor sin escobillas y el aparato de accionamiento del mismo se puede proporcionar a un coste bajo y con un alto grado de libertad en el diseño.

\vskip1.000000\baselineskip

Forma de realización 10

La figura 15 es un diagrama de bloques para explicar un ventilador de aire según una décima forma de realización de la presente invención.

Un ventilador de aire 280 según la décima forma de realización está provisto de un aventador 281, un motor sin escobillas 282 para girar el aventador 281 y un aparato de accionamiento de motor 283 que está conectado a un suministro de energía 1 y acciona el motor sin escobillas 282.

El suministro de energía 1, el motor sin escobillas 282 y el aparato de accionamiento de motor 283 son idénticos al suministro de energía 1, al motor sin escobillas 2 y al aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización, respectivamente y una señal del mandato que indica unas revoluciones por minuto del mandato de acuerdo con el accionamiento del usuario se introduce en el aparato de accionamiento de motor 283 desde un micro ordenador que controla el funcionamiento del ventilador de aire 280.

A continuación se describirá el funcionamiento.

En el ventilador de aire 280, cuando el usuario lleva a cabo un accionamiento previamente determinado, una señal del mandato se emite de salida desde el micro ordenador al aparato de accionamiento de motor 283 y se suministra una tensión de accionamiento desde el aparato de accionamiento de motor 283 al motor 282. Entonces, el aventador 281 es girado por el motor sin escobillas 282 y se lleva a cabo el soplado de aire.

En este momento, la salida del motor sin escobillas 282 está controlada por el aparato de accionamiento de motor 283 sobre la base de la señal del mandato desde el micro ordenador, al igual que en la primera forma de realización. De ese modo se controla la cantidad o la fuerza del viento.

Como ha sido descrito anteriormente en la presente memoria, en el ventilador de aire 280 según la décima forma de realización, el motor sin escobillas 282 se utiliza como la fuente de energía y el ángulo de avance \beta de la corriente suministrada al motor sin escobillas se determina de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f se convierta en mínima, al igual que en la primera forma de realización. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance un giro de alta velocidad, llevando a cabo un control del campo débil simple y estable en el cual únicamente se debe variar el ángulo de avance de la corriente, incluso en el estado en el que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, el ventilador de aire 280 equipado con el motor sin escobillas y el aparato de accionamiento del mismo se puede proporcionar a un coste bajo y con un alto grado de libertad en el diseño.

\vskip1.000000\baselineskip

Forma de realización 11

La figura 16 es un diagrama de bloques para explicar un aspirador eléctrico según una undécima forma de realización de la presente invención.

Un aspirador 290 según la undécima forma de realización está provisto de un cabezal de succión del suelo 297 provisto de una entrada en su parte inferior, un cuerpo del aspirador 290a para succionar aire y un tubo flexible de succión del polvo provista de un extremo conectado al cabezal de succión del suelo 297 y el otro extremo conectado al cuerpo del aspirador 290a.

El cuerpo del aspirador 290a comprende una cámara de recogida del polvo 295 provista de una superficie frontal en la cual se abre el otro extremo del tubo flexible de succión del polvo 296 y un ventilador de aire eléctrico 291 colocado en la superficie posterior de la cámara de recogida del polvo 295.

El ventilador de aire eléctrico 291 comprende un aventador 292 colocado opuesto a la superficie posterior de la cámara de recogida del polvo 295, un motor sin escobillas 293 para girar el ventilador de aire y un aparato de accionamiento de motor 294 está conectado a una suministro de energía 1 y acciona el motor sin escobillas 293. El ventilador de aire 291 lleva a cabo el soplado de aire de forma que la succión del aire se lleva a cabo por el giro del aventador 292.

El suministro de energía 1, el motor sin escobillas 293 y el aparato de accionamiento de motor 294 son idénticos al suministro de energía 1, al motor sin escobillas 2 y al aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización, respectivamente y una señal del mandato que indica unas revoluciones por minuto del mandato de acuerdo con el accionamiento del usuario se introduce en el aparato de accionamiento de motor 294 desde un micro ordenador que controla el funcionamiento del ventilador de aire 290.

A continuación se describirá el funcionamiento.

En el aspirador 290, cuando el usuario lleva a cabo un accionamiento previamente determinado, una señal del mandato se emite de salida desde el micro ordenador al aparato de accionamiento de motor 294 y se suministra una tensión de accionamiento desde el aparato de accionamiento de motor 294 al motor sin escobillas 293. Entonces, el aventador 292 es girado por el motor sin escobillas 293 y se genera una fuerza de succión en el cuerpo del aspirador 290a. La fuerza de succión generada en el cuerpo del aspirador 290a actúa sobre la entrada (no representada) en la parte inferior del cabezal de succión del suelo 297 a través del tubo flexible 296 y el polvo del suelo es succionado desde la entrada del cabezal de succión del suelo 297 para ser recogido en el interior de la cámara de recogida del polvo del cuerpo del aspirador 290a.

En este momento, en el aspirador 290, las revoluciones por minuto del motor sin escobillas 293 están controladas por el aparato de accionamiento de motor 294 sobre la base de la señal del mandato desde el micro ordenador, al igual que en la primera forma de realización. De ese modo se controla la intensidad de la fuerza de succión.

Como ha sido descrito anteriormente en la presente memoria, en el aspirador 290 según la undécima forma de realización, el motor sin escobillas 293 se utiliza como la fuente de energía y el ángulo de avance \beta de la corriente suministrada al motor sin escobillas se determina de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f se convierta en mínima, al igual que en la primera forma de realización. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance un giro de alta velocidad, llevando a cabo un control del campo débil simple y estable en el cual únicamente se debe variar el ángulo de avance de la corriente, incluso en el estado en el que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, el aspirador 290 equipado con el motor sin escobillas y el aparato de accionamiento del mismo se puede proporcionar a un coste bajo y con un alto grado de libertad en el diseño.

\vskip1.000000\baselineskip

Forma de realización 12

La figura 17 es un diagrama de bloques para explicar una secadora eléctrica según una duodécima forma de realización de la presente invención.

Una secadora eléctrica 360 según la duodécima forma de realización comprende un compresor 360a, un aparato de accionamiento de motor 360b, un condensador 361, un evaporador 362 y un regulador 363.

El compresor 360a, el condensador 361, el regulador 363 y el evaporador 362 forman una trayectoria de circulación del refrigerante. El aparato de accionamiento de motor 360b tiene una entrada conectada al suministro de energía 1 y acciona un motor sin escobillas como una fuente de accionamiento del compresor 360a. El suministro de energía 1, el motor sin escobillas del compresor 360a y el aparato de accionamiento de motor 360b son idénticos al suministro de energía 1, al motor sin escobillas 2 y al aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización, respectivamente.

El regulador 363 reduce el caudal del refrigerante fluido emitido de salida desde el condensador 361 para expandir el refrigerante fluido bajo el estado en el que el refrigerante está circulando en la trayectoria de circulación del refrigerante y suministra la cantidad apropiada de refrigerante que se requiere para el evaporador 362.

El condensador 361 condesa el gas refrigerante a alta temperatura y alta presión que fluye en su interior y descarga el calor del refrigerante al aire exterior. El gas refrigerante enviado al interior del condensador 361 se licua gradualmente mientras pierde calor hacia el aire exterior, resultando en un refrigerante fluido a alta presión en la proximidad de la salida del condensador.

El evaporador 362 evapora el refrigerante fluido a baja temperatura para deshumidificar el interior de la secadora. El evaporador 362 tiene un ventilador de aire 362a para incrementar el rendimiento de la deshumectación.

En la secadora 362, el aparato de accionamiento de motor 360b controla la salida del motor del compresor 360a sobre la base del estado de funcionamiento del secador, esto es, el grado de deshumectación establecido en la secadora y la humedad de la secadora.

A continuación se describirá el funcionamiento.

En la secadora eléctrica 360, según la duodécima forma de realización, cuando se aplica una tensión de accionamiento Vd al motor sin escobillas del compresor 360a desde el aparato de accionamiento de motor 360b, el compresor 360a es accionado y el refrigerante circula en la dirección de la flecha E en la trayectoria de circulación del refrigerante, por lo que se lleva a cabo intercambio de calor entre el condensador 361 y el evaporador 362. De ese modo se lleva a cabo la deshumectación en la secadora.

Esto es, en la secadora 360, el caudal del refrigerante, el cual se licua en el condensador 361, se reduce mediante el regulador 363 y de ese modo el refrigerante se expande resultando en un refrigerante fluido a baja temperatura. Cuando el refrigerante fluido a baja temperatura es enviado al interior del evaporador 362, se evapora en el evaporador 362, por lo que se deshumidifica el interior de la secadora. Para concretar, el aire húmedo en la secadora es enfriado a su humedad del punto de condensación o inferior y el aire del cual se ha extraído la humedad como agua condensada se calienta otra vez. En ese momento, el aire en la secadora es enviado obligatoriamente al interior del evaporador por el ventilador de aire y de ese modo se lleva a cabo eficazmente el intercambio de calor en el evaporador.

Como ha sido descrito anteriormente en la presente memoria, en la secadora eléctrica 360 según la duodécima forma de realización, el motor sin escobillas se utiliza como la fuente de energía del compresor 360a y el ángulo de avance \beta de la corriente suministrada al motor sin escobillas se determina de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f se convierta en mínima, al igual que en la primera forma de realización. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance un giro de alta velocidad, llevando a cabo un control del campo débil simple y estable en el cual únicamente se debe variar el ángulo de avance de la corriente, incluso en el estado en el que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, la secadora eléctrica 360 equipada con el motor sin escobillas y el aparato de accionamiento del mismo se puede proporcionar a un coste bajo y con un alto grado de libertad en el diseño.

Forma de realización 13

La figura 18 es un diagrama de bloques para explicar un conjunto de suministro de agua caliente del tipo de bomba de calor según una decimotercera forma de realización de la presente invención.

Un conjunto de suministro de agua caliente del tipo de bomba de calor 380 según la decimotercera forma de realización incluye un conjunto de ciclo de refrigeración 381a para calentar agua de suministro para descargar agua caliente, un depósito de agua caliente 381b en el cual se almacena el agua caliente descargada del conjunto de ciclo de refrigeración 381a y tuberías 386a, 386b, 387a y 387b que conectan el conjunto de ciclo de refrigeración 381a y el depósito de agua caliente 381b.

El conjunto de ciclo de refrigeración 381a incluye un compresor 380a, un intercambiador de calor de aire refrigerante 382, un regulador 383 y un intercambiador de calor de agua refrigerante 385 los cuales constituyen una trayectoria de circulación del refrigerante y un aparato de accionamiento de motor 380b que tiene una entrada conectada a un suministro de energía 1 y acciona el motor del compresor 380a.

El suministro de energía 1, el motor del compresor 380a y el aparato de accionamiento de motor 380b son idénticos al suministro de energía 1, al motor sin escobillas 2 y al aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización, respectivamente.

El regulador 383 reduce el caudal del refrigerante fluido que es enviado desde el intercambiador de calor de agua refrigerante 385 al intercambiador de calor de aire refrigerante 382 para expandir el refrigerante fluido al igual que el estrangulador 253 del acondicionador de aire 250 de la novena forma de realización.

El intercambiador de calor de agua refrigerante 385 es un condensador que calienta el agua suministrada al conjunto de ciclo de refrigeración 381a y tiene un sensor de la temperatura 385a para detectar la temperatura del agua calentada. El intercambiador de calor de aire refrigerante 382 es un evaporador que absorbe el calor de la atmósfera del ambiente y tiene un ventilador de aire 382a para aumentar el rendimiento del intercambio de calor y un sensor de la temperatura 382b para detectar la temperatura ambiente.

En la figura 18, el número de referencia 384 indica una tubería de refrigerante para que circule el refrigerante a lo largo de la trayectoria de circulación del refrigerante que está formada por el compresor 380a, el intercambiador de calor de agua refrigerante 385, el regulador 383 y el intercambiador de calor de aire refrigerante 382. La tubería de refrigerante 384 está conectada a una tubería de derivación de descongelación 384a para suministrar el refrigerante descargado del compresor lineal 380a al intercambiador de calor de aire refrigerante 382, derivando el intercambiador de calor de agua refrigerante 385 y el regulador 383 y está provista una válvula de derivación de descongelación 384b en una parte de la tubería de derivación 384a.

El depósito de agua caliente 381b tiene una cisterna del depósito de agua caliente 388 para guardar agua o agua caliente. Una tubería de suministro de agua 388c para suministrar agua desde el exterior a la cisterna del depósito 388 está conectada a un puerto de entrada de agua 388c1 de la cisterna del depósito 388 y una tubería de suministro de agua caliente 388d para suministrar agua caliente desde la cisterna del depósito 388 a una bañera está conectada al puerto de descarga de agua caliente 388d1 de la cisterna del depósito 388. Además, una tubería de suministro de agua caliente 389 para suministrar el agua caliente almacenada en la cisterna del depósito 388 al exterior está conectada a un puerto de entrada y descarga de agua 388a de la cisterna del depósito 388.

La cisterna del depósito 388 y el intercambiador de calor de agua refrigerante 385 del conjunto de ciclo de refrigeración 381a están conectados a través de tuberías 386a, 386b, 387a y 387b y se forma una trayectoria de circulación del agua entre la cisterna del depósito 388 y el intercambiador de calor de agua refrigerante 385.

La tubería de suministro de agua 386b es una tubería para suministrar agua desde la cisterna del depósito 388 al intercambiador de calor de agua refrigerante 385 y un extremo de esta tubería está conectado a un puerto de descarga de agua 388b de la cisterna del depósito 388 mientras el otro extremo está conectado a una tubería del lado de la entrada de agua 387b del intercambiador de calor de agua refrigerante 385 a través una junta 387b1. Además, una válvula de descarga 388b1 para descargar el agua o el agua caliente almacenada en la cisterna del depósito 388 está fijada a un extremo de la tubería de suministro de agua 386b. La tubería de suministro de agua 386a es una tubería para devolver el agua desde el intercambiador de calor de agua refrigerante 385 a la cisterna del depósito 388 y un extremo de esta tubería está conectado al puerto de entrada y descarga de agua 388a de la cisterna del depósito 388 mientras el otro extremo está conectado a una tubería del lado de descarga 387a del intercambiador de calor de agua refrigerante 385 a través de una junta 387a1.

Una bomba 387 para la circulación del agua en la trayectoria de circulación del agua está provista en una parte de la tubería del lado de la entrada de agua 387b del intercambiador de calor de agua refrigerante 385.

Además, en el conjunto de suministro de agua caliente 380, las revoluciones por minuto del mandato del motor sin escobillas se determinan sobre la base del estado de funcionamiento del conjunto de suministro de agua caliente, esto es, la temperatura objetivo del agua caliente la cual está establecida en el conjunto de suministro, la temperatura del agua que es suministrada desde el almacenaje de agua caliente 381b al intercambiador de calor de agua refrigerante 385a del conjunto de ciclo de refrigeración 381a y la temperatura exterior. El aparato de accionamiento de motor 380b determina una salida del motor requerida para el motor sin escobillas del compresor 380a sobre la base de las revoluciones por minuto del mandato.

A continuación se describirá el funcionamiento.

Cuando se suministra una tensión de accionamiento Vd desde el conjunto de control de accionamiento del motor 380b al motor sin escobillas del compresor 380 para accionar el compresor 380a, el refrigerante a alta temperatura comprimido por el compresor 380a circula en la dirección de la flecha F, esto es, el refrigerante pasa a través de la tubería de refrigerante 384 y es suministrado al intercambiador de calor de agua refrigerante 385. Además, cuando es accionada la bomba 387 en la trayectoria de circulación del agua, el agua es suministrada desde la cisterna del depósito 388 al intercambiador de calor de agua refrigerante 385.

En el intercambiador de calor de agua refrigerante 385, se lleva a cabo el intercambio de calor entre el refrigerante y el agua que es suministrada desde la cisterna del depósito 388, por lo que el calor se desplaza del refrigerante al agua. Esto es, el agua suministrada se calienta y el agua calentada (agua caliente) es suministrada a la cisterna del depósito 388. En este momento, la temperatura del agua calentada es observada por el sensor de la temperatura de condensación 385a.

Además, en el intercambiador de calor de agua refrigerante 385, el refrigerante se condensa mediante el intercambiado de calor anteriormente mencionado y el caudal del refrigerante fluido condensado se reduce mediante el regulador 383 para expandir el refrigerante y el refrigerante es enviado al intercambiador de calor de aire refrigerante 382. En el conjunto de suministro de agua caliente 380, el intercambiador de calor de aire refrigerante 382 sirve como un evaporador. Esto es, el intercambiador de calor de aire refrigerante 382 absorbe el calor del aire exterior y es enviado por el ventilador de aire 382b para evaporar el refrigerante fluido de baja temperatura. En este momento, la temperatura de la atmósfera del ambiente del intercambiador de calor de aire refrigerante 382 es observada por el sensor de la temperatura 382b.

Además, en el conjunto de ciclo de refrigeración 381a, cuando el intercambiador de calor de aire refrigerante 382 se congela, se abre la válvula de derivación de descongelación 384b y el refrigerante a alta temperatura es suministrado al intercambiador de calor de aire refrigerante 382 a través de la tubería de derivación de descongelación 384a. De ese modo se descongela el intercambiador de calor de aire refrigerante 382.

Por otra parte, el agua caliente es suministrada desde el intercambiador de calor de agua refrigerante 385 del conjunto de ciclo de refrigeración 381a al depósito de agua caliente 81b a través de las tuberías 87a y 86a y el agua caliente suministrada se almacena en la cisterna del depósito 388. El agua caliente en la cisterna del depósito 388 es suministrada al exterior a través de la tubería de suministro de agua caliente 389 como se requiera. Especialmente cuando el agua caliente es suministrada a una bañera, el agua caliente en la cisterna del depósito 388 es suministrada a la bañera a través de una tubería de suministro de agua caliente 388d para la bañera.

Además, cuando la cantidad de agua o de agua caliente almacenada en la cisterna del depósito 388 es inferior a una cantidad previamente determinada, se suministra agua desde el exterior a través de la tubería de suministro de agua 388c.

En el conjunto de suministro de agua caliente 380, el aparato de accionamiento de motor 380b determina unas revoluciones por minuto del mandato del motor sin escobillas sobre la base de la temperatura objetivo del agua caliente, la cual se establece en el conjunto de suministro de agua caliente 380, la temperatura del agua suministrada al intercambiador de calor de agua refrigerante 385a y la temperatura exterior y el aparato de accionamiento de motor 380b controla las revoluciones por minuto del motor sin escobillas del compresor 380a sobre la base de las revoluciones por minuto del mandato. Por lo tanto, se suministra agua caliente a la temperatura objetivo mediante el conjunto de suministro de agua caliente 380.

Como ha sido descrito anteriormente en la presente memoria, en el suministro de agua caliente del tipo de bomba de calor 380 según la decimotercera forma de realización, el motor sin escobillas se utiliza como la fuente de energía del compresor 380a y el ángulo de avance \beta de la corriente suministrada al motor sin escobillas se determina de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f se convierta en mínima, al igual que en la primera forma de realización. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance un giro de alta velocidad, llevando a cabo un control del campo débil simple y estable en el cual únicamente se debe variar el ángulo de avance de la corriente, incluso en el estado en el que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, el conjunto de suministro de agua caliente del tipo de bomba de calor 380 equipado con el motor sin escobillas y el aparato de accionamiento del mismo se puede proporcionar a un coste bajo y con un alto grado de libertad en el diseño.

\vskip1.000000\baselineskip

Forma de realización 14

La figura 19 es un diagrama esquemático para explicar un coche híbrido según un decimocuarto aspecto de la presente invención.

Un coche híbrido 400 según el decimocuarto aspecto es un vehículo a motor obtenido mediante la combinación de dos fuentes de energía, un motor de combustión interna y un motor, y que es accionado mediante la activación de las fuentes de energía simultáneamente o individualmente de acuerdo con las circunstancias.

Para concretar, el coche híbrido 400 incluye un motor de combustión interna 410 para generar una energía Ep; un motor generador 402 para generar una energía de acuerdo con una tensión de entrada y generar una energía eléctrica de acuerdo con la energía suministrada desde el exterior; y un mecanismo de accionamiento 440 para generar una energía de accionamiento para el coche mediante la energía generada en el motor de combustión interna 410 o en el motor generador 402. Además, el coche híbrido 400 incluye una batería 401, un generador 430; un mecanismo de división de la energía 420 para dividir la energía Ep generada en el motor de combustión interna 410 en dos líneas de energía Ep1 y Ep2 y suministrar la energía Ep1 al generador 430 y la energía Ep2 al motor generador 402; un aparato de accionamiento de motor 400a para recibir una salida Bc de la batería 401 y una entrada Gc del generador 403 y que acciona el motor generador 402.

El motor generador 402 tiene la misma construcción que el motor sin escobillas 2 según la primera forma de realización y funciona como un motor o como un generador de acuerdo con la condición de accionamiento del coche. Para concretar, el motor generador 402 es accionado de forma giratoria por la energía Ep2 a partir del mecanismo de división del motor 420 o una fuerza de frenado Bp a partir del mecanismo de accionamiento 440 y genera una fuerza de accionamiento de acuerdo con la corriente de accionamiento Dc a partir del aparato de accionamiento de motor 400a. Además, el mecanismo de accionamiento 440 incluye un par de bucles de accionamiento 441; un árbol de accionamiento 442 conectado a los bucles de accionamiento 441; un mecanismo de engranajes 443 para trasmitir la energía Dp suministrada desde el motor generador 402 a través del árbol de accionamiento 442 a los bucles de accionamiento 441 como una fuerza de accionamiento y trasmitir la fuerza de frenado Bp desde los bucles de accionamiento 441 a través del árbol de accionamiento 442 al motor generador 402 como una fuerza de accionamiento. Además, el aparato de accionamiento de motor 400a tiene la misma construcción de los circuitos que aquella del aparato de accionamiento de motor 100a según la primera forma de realización. En esta decimocuarta forma de realización, un terminal de salida de la batería 401 y un terminal de salida de generador 403 están conectados a los nodos de entrada 1a y 1b del aparato de accionamiento de motor 400a, respectivamente.

A continuación se describirá el funcionamiento.

\newpage

En el coche híbrido 400, la batería 401 se carga con una energía que es generada mediante el giro del generador 430 con el motor de combustión interna 410 y la salida de la batería 401 o la salida de generador 430 se utiliza como una energía de accionamiento.

Por ejemplo, durante un accionamiento a baja velocidad en el que el rendimiento del accionamiento por el motor de combustión interna 410 es bajo, la salida Bc de la batería 401 es suministrada al motor generador 402 por el aparato de accionamiento de motor 400a y la fuerza de accionamiento Dp generada en el motor generador 402 es transmitida a los bucles de accionamiento 441. De ese modo el coche híbrido 400 es accionado por el motor.

Además, cuando la velocidad de accionamiento excede de un valor previamente determinado, el motor de combustión interna 410 empieza a funcionar y la energía Ep generada en el motor de combustión interna 410 es suministrada al motor generador 402 a través del mecanismo de división de la energía 420 como la energía Ep2. Además, en el motor generador 402, se genera una energía mediante la corriente de accionamiento Dc desde el aparato de accionamiento de motor 400a y la energía Ep2 suministrada desde el motor de combustión interna 410 y la energía generada por la corriente de accionamiento son suministradas al mecanismo de accionamiento 440 como una energía de accionamiento Dp. De ese modo, en el mecanismo de accionamiento 440, la energía de accionamiento Dp es transmitida a los bucles de accionamiento 441 a través del mecanismo de engranajes 443 y el árbol de accionamiento 442.

Además, en el coche híbrido 400, cuando la carga de accionamiento sobre los bucles de accionamiento 441 se reduce, el mecanismo de división de la energía 420 distribuye parte de la energía Ep generada en el motor de combustión interna 410 al generador 430 como la energía Ep1 del sistema de generación de energía. Entonces, la energía Gc generada en el generador 430 es suministrada a través del aparato de accionamiento de motor 400a a la batería 401 como una energía de carga Cc, por lo que se inicia la carga de la batería 401. En este estado, el coche híbrido 400 conduce mientras se carga la batería 401.

Además, en el coche híbrido 400, cuando se lleva a cabo el frenado por la desaceleración o el paro, la fuerza de frenado Bp de los bucles de accionamiento 441 es transmitida a través del árbol de accionamiento 442 y el mecanismo de engranajes 443 al motor generador 402 como una fuerza de accionamiento. En este momento, el motor generador 402 funciona como un generador y una energía regenerativa Rc generada por la fuerza de frenado Bp se aplica a la batería 401 a través del aparato de accionamiento de motor 400a, por lo que se inicia la carga de la batería 401.

Como ha sido descrito antes en la presente memoria, en el coche híbrido 400 según la decimocuarta forma de realización, el motor sin escobillas 402 se utiliza como la fuente de energía y el ángulo de avance \beta de la corriente suministrada al motor sin escobillas se determina de forma que la desviación entre las revoluciones por minuto del mandato fo y las revoluciones por minuto reales f se convierta en mínima, al igual que en la primera forma de realización. Por lo tanto, es posible accionar el motor sin escobillas con estabilidad hasta que alcance un giro de alta velocidad, llevando a cabo un control del campo débil simple y estable en el cual únicamente se debe variar el ángulo de avance de la corriente, incluso en el estado en el que varíe la tensión de entrada del inversor. Por lo tanto, el coche híbrido 400 equipado con el motor sin escobillas y el aparato de accionamiento del mismo se puede proporcionar a un coste bajo y con un alto grado de libertad en el diseño.

En esta decimocuarta forma de realización, el coche híbrido en serie y en paralelo más popular se describe como un ejemplo de coche eléctrico. Sin embargo, un coche híbrido en serie 500 representado en la figura 20 y un coche híbrido en paralelo 600 representado en la figura 21 también quedan dentro del ámbito de la presente invención.

Por ejemplo, un coche híbrido en serie 500 representado en la figura 20 está provisto de un motor 402a, en lugar de un motor generador 402 del coche híbrido 400 representado en la figura 10, que acciona el generador 430 con la energía Ep desde el motor de combustión interna 410 y carga la batería 401 o acciona el motor 402a con la energía generada Gc. Por consiguiente, el coche híbrido 500 no tiene el mecanismo de división de energía 420, al contrario que el coche híbrido 400 representado en la figura 19. Esto es, el coche híbrido 400a no acciona los bucles de accionamiento 411 directamente mediante el motor de combustión interna, sino que acciona los bucles 411 mediante el motor sólo. El coche híbrido 500 se denomina un coche híbrido en serie porque las dos fuentes de energía, esto es, el motor de combustión interna y el motor están conectados en serie.

Por otra parte, el coche híbrido en paralelo 600 representado en la figura 21 está provisto de una caja de cambio de velocidades 450 en lugar del mecanismo de división de la energía 420 del coche híbrido 400 representado en la figura 19 y transmite la energía Ep del motor de combustión interna 410 a través de la caja de cambio de velocidades 450 al motor generador 402. Por consiguiente, el coche híbrido 600 no tiene el generador 430 representado en la figura 19.

En el coche híbrido en paralelo 600, el motor de combustión interna 410 principalmente se utiliza para el accionamiento y existen casos en los que el motor de combustión interna 410 se utiliza como una fuente de energía para cargar la batería 401.

Por ejemplo, durante el arranque o la aceleración en donde el motor de combustión interna 410 está bajo cargas, el motor generador 402 es accionado como un motor por la energía Dc suministrada desde el aparato de accionamiento de motor 400a y el motor generador 402 emite de salida la energía Ep generada en el motor de combustión interna 410 y la energía generada en el motor generador 402 al mecanismo de accionamiento como una fuerza de accionamiento Dp. De ese modo, el accionamiento de los bucles de accionamiento 441 está ayudado por la energía del motor. Además, cuando el motor de combustión interna 410 está bajo una carga ligera en donde el rendimiento del funcionamiento del motor de combustión interna 410 es bajo, el motor generador 402 funciona como un generador y la carga de la batería 401 y el accionamiento de los bucles 441 son llevados a cabo por la energía del motor de combustión interna 410, por lo que se reducen las variaciones en la carga sobre el motor de combustión interna 410. Además, el coche híbrido 600, durante el frenado o conduciendo en cuesta hacia abajo, el rendimiento de la utilización de la energía se mejora recogiendo la energía llevando a cabo un frenado regenerativo o el motor se para mientras el coche está parado. El coche híbrido 600 se denomina un coche híbrido en paralelo porque el accionamiento mediante el motor de combustión interna y el accionamiento por el motor generador se llevan a cabo en paralelo.

Además, un coche eléctrico que no tenga un motor de combustión interna y que sea accionado mediante la energía a partir de la batería también queda dentro del ámbito de la presente invención. También en este caso se pueden conseguir los mismos efectos tal como ha sido descrito para la decimocuarta forma de realización.

En las formas de realización séptima a decimocuarta, el aparato de accionamiento de motor para el accionamiento de motor sin escobillas como una fuente de energía es idéntico al aparato de accionamiento de motor según la primera forma de realización. Sin embargo, el aparato de accionamiento de motor según las formas de realización séptima a decimocuarta puede ser idéntico a cualquiera de los aparatos de accionamiento del motor según las formas de realización segunda a sexta.

El aparato de accionamiento de motor según la presente invención puede llevar a cabo el control del campo débil para un motor sin escobillas con estabilidad sin la utilización de variables de control previamente determinadas tales como valores de una tabla, incluso cuando la tensión de salida del suministro de energía varíe mucho o periódicamente. Por lo tanto, el aparato de accionamiento de motor puede aumentar las revoluciones por minuto máximas del motor sin escobillas.

Claims

1. Aparato para el accionamiento de un motor (100a-f) para el accionamiento de un motor sin escobillas (2) que comprende:

un circuito del inversor (3) para convertir una tensión de salida de un suministro de energía (1) en una tensión de accionamiento (3a-c) y emitir de salida la tensión de accionamiento (3a-c) al motor sin escobillas (2);

un conjunto de la estimación de la posición del rotor (5) para estimar la posición del rotor (\theta) del motor sin escobillas (2); y

un conjunto de control del inversor (4a-c) para controlar el circuito del inversor (3) de forma que el motor sin escobillas (2) es accionado por una corriente sobre la base de la posición estimada del rotor; caracterizado porque dicho conjunto de control del inversor (4a, 4b) comprende asimismo:

un conjunto de la determinación de las revoluciones por minuto para determinar las revoluciones por minuto (fo) del motor sin escobillas;

un conjunto de la determinación de la amplitud de la corriente para determinar la amplitud de la corriente (I) que va a ser suministrada al motor sin escobillas de forma que disminuya la desviación entre las revoluciones por minuto (fo) determinadas por el conjunto de la determinación de las revoluciones por minuto y las revoluciones por minuto reales (f);

un conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato (8b, 8d) para generar una forma de la onda de la corriente del mandato sobre la base de la amplitud de la corriente; y

un conjunto de la generación de impulsos para generar una señal de impulsos como una señal de control para el circuito del inversor (3) de tal forma que la desviación entre la forma de la onda de la corriente del mandato generada por el conjunto de la generación de la forma de la onda de la corriente del mandato y la forma de la onda de la corriente que realmente fluye en el motor sin escobillas (2) se convierta en cero; y

dicho conjunto de control del inversor (4a-c) calcula la diferencia de fase (\beta) entre la posición estimada del rotor (\theta) y la corriente (I) suministrada al motor sin escobillas (2), la cual hace mínima la amplitud de la corriente del mandato en el estado de hacer constantes las revoluciones por minuto del mandato del motor sin escobillas, proporciona la señal de impulsos generada por el conjunto de la generación de las señales de impulsos de forma que la diferencia de fase entre la posición estimada del rotor (\theta) y la corriente (I) suministrada al motor sin escobillas (2) se convierte en la diferencia de fase calculada (\beta), controlando de ese modo las revoluciones por minuto del motor sin escobillas (2).

2. Aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1, en el que dicho circuito del inversor (3) incluye un condensador de capacidad fija (12) para cargar una corriente regenerativa desde el motor sin escobillas (2).

3. Aparato de accionamiento de motor según la reivindicación 1, en el que dicho circuito del inversor (3) tiene un inductor (13) que está conectado entre el circuito del inversor (3) y el suministro de energía (1) y corta los ruidos generados en el circuito del inversor.

4. Compresor (250a) que incluye un motor sin escobillas (2) para la generación de energía y Aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas, siendo dicho aparato de accionamiento de motor un aparato de accionamiento de motor (100a-f) según la reivindicación 1.

5. Acondicionador de aire (250) que incluye un compresor (250a) provisto de un motor sin escobillas (2) para la generación de energía y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas (2) del compresor (250a), siendo dicho aparato de accionamiento de motor un aparato de accionamiento de motor (100a-f) según la reivindicación 1.

6. Refrigerador (260) que incluye compresor (250a) provisto de un motor sin escobillas (2) para la generación de energía y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas (2) del compresor (250a), siendo dicho aparato de accionamiento de motor un aparato de accionamiento de motor (100a-f) según la reivindicación 1.

7. Máquina lavadora eléctrica (270) que incluye un motor sin escobillas (2) para la generación de energía, y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas (2), siendo dicho aparato de accionamiento de motor un aparato de accionamiento de motor (100a-f) según la reivindicación 1.

8. Ventilador de aire (280) que incluye un motor sin escobillas (2) para la generación de energía y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas (2), siendo dicho aparato de accionamiento de motor un aparato de accionamiento de motor (100a-f) según la reivindicación 1.

\newpage

9. Aspirador eléctrico (290) que incluye un motor sin escobillas (2) para la generación de energía, y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas (2), siendo dicho aparato de accionamiento de motor un aparato de accionamiento de motor (100a-f) según la reivindicación 1.

10. Secadora eléctrica (360) que incluye un compresor provisto de un motor sin escobillas (2) para la generación de energía, y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas (2) del compresor, siendo dicho aparato de accionamiento de motor un aparato de accionamiento de motor (100a-f) según la reivindicación 1.

11. Conjunto de suministro de agua caliente del tipo de bomba de calor (380) que incluye un compresor (380a) provisto de un motor sin escobillas (2) para la generación de energía y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas (2) del compresor (380a), siendo dicho aparato de accionamiento de motor un aparato de accionamiento de motor (100a-f) según la reivindicación 1.

12. Coche híbrido (400) que incluye un motor sin escobillas (2) para la generación de energía y un aparato de accionamiento de motor para accionar el motor sin escobillas (2), siendo dicho aparato de accionamiento de motor un aparato de accionamiento de motor (100a-f) según la reivindicación 1.