Dispositivo inversor y acondicionador de aire.
Un dispositivo inversor que comprende:
un medio de rectificación (2) que rectifica una tensión de CA procedente de una fuente de alimentación de CA (1) y genera una tensión rectificada;
un medio de filtrado (3) que filtra la tensión rectificada y genera una tensión filtrada que contiene la forma de onda de un periodo de tensión filtrada correspondiente a la mitad del periodo de tensión de CA;
un medio de conversión de CC/CA (4) que convierte la tensión filtrada en una tensión de accionamiento que representa una tensión alterna modulada por anchura de impulsos, y suministra la tensión de accionamiento a un motor (5);
un medio de detección de corriente (6) que detecta la corriente del motor que fluye al motor (5) como resultado de la tensión de accionamiento, conteniendo la corriente del motor la forma de onda del periodo de tensión filtrada y una distorsión de forma de onda, y genera una señal de detección de corriente;
un medio de ajuste de velocidad objetivo (15) que genera una señal de velocidad objetivo que representa la velocidad objetivo del motor (5);
un medio de emisión de órdenes de tensión (7-9) que genera y emite una señal de órdenes de tensión que representa el nivel de control de la señal a modular para modulación por anchura del impulso en base a la señal de detección de corriente y la señal de velocidad objetivo;
un medio de corrección de órdenes de tensión (11) que genera una señal de corrección de órdenes de tensión para corregir la distorsión de forma de onda en base a la señal de detección de corriente y la señal de velocidad objetivo; un medio de generación de señales a modular (16) que suma la señal de órdenes de tensión y la señal de corrección de órdenes de tensión, y genera la señal de suma resultante como la señal a modular; y
un medio de generación de señales de modulación por anchura del impulso (10) que genera la señal de modulación por anchura del impulso en base a la señal a modular;
en el que dicho medio de conversión CC/CA (4) genera la tensión de accionamiento en base a la señal de modulación por anchura del impulso, en el que
dicho medio de emisión de órdenes de tensión (9) incluye
un medio de detección de fases de rotación (7) que detecta una señal de fases de rotación que representa la fase de rotación del motor (5) en base a la señal de detección de corriente,
un medio de generación de órdenes de corriente (8) que genera una señal de órdenes de corriente que representa el valor de control de la corriente del motor en base a la señal de fases de rotación y la señal de velocidad objetivo, y un medio de generación de órdenes de tensión (9) que genera una señal de órdenes de tensión en base a la señal de fases de rotación y la señal de órdenes de corriente; y
dicho medio de corrección de órdenes de tensión (11) genera la señal de corrección de órdenes de tensión en base 50 a la señal de fases de rotación y la señal de órdenes de corriente.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2007/057432.
Solicitante: PANASONIC CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 1006, OAZA KADOMA KADOMA-SHI OSAKA 571-8501 JAPON.
Inventor/es: OGAWA,MASANORI, MATSUSHIRO,HIDEO, FUKUE,TAKASHI.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- F24F11/02
- H02P27/06 ELECTRICIDAD. › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02P CONTROL O REGULACION DE MOTORES ELÉCTRICOS, GENERADORES ELECTRICOS O CONVERTIDORES DINAMOELECTRICOS; CONTROL DE TRANSFORMADORES, REACTANCIAS O BOBINAS DE CHOQUE. › H02P 27/00 Disposiciones o métodos para el control de motores de corriente alterna caracterizados por la clase de voltaje de alimentación (de dos o más motores H02P 5/00; de motores síncronos con conmutadores electrónicos H02P 6/00; de motores de corriente continua H02P 7/00; de motores paso a paso H02P 8/00). › utilizando inversores o convertidores CC-CA (H02P 27/05 tiene prioridad).
PDF original: ES-2493394_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Dispositivo inversor y acondicionador de aire.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a tecnología para reducir la distorsión en un inversor, y se refiere, más particularmente, a un dispositivo inversor y un acondicionador de aire.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La figura 13 muestra un dispositivo inversor que reduce la distorsión en la corriente alterna que fluye desde la fuente de alimentación de CA que acciona a un motor, tal como se describe en la publicación de patente japonesa abierta a inspección pública No. H9-84385.
Tal como se muestra en la figura 13, este dispositivo inversor convencional tiene un convertidor de CC/CA 4p, un detector de corriente 6p, un operador de órdenes de corriente 8p, un operador de órdenes de tensión 9p, un generador de señales de PWM 1p, y una unidad de compensación de órdenes de tensión 11 p. El convertidor CC/CA 4p convierte la tensión de salida de una unidad de filtrado (no se muestra en la figura) en una tensión de CA 2 deseada para accionar al motor 5p. El detector de corriente 6p detecta la corriente que fluye hasta el motor 5p. El operador de órdenes de corriente 8p calcula el valor de control de corriente para accionar el motor 5p. El operador de órdenes de tensión 9p calcula el valor de control de tensión en base al valor de control de corriente calculado y la corriente detectada por el detector de corriente 6p. El generador de señales de PWM 1p genera a continuación la señal para accionar al convertidor CC/CA 4p a partir del valor de control de tensión. La unidad de compensación de 25 órdenes de tensión 11 p superpone una señal de compensación sobre el valor de control de tensión.
De este modo, la distorsión se reduce en general corrigiendo la amplitud del valor de control de tensión en base al valor de control de comente.
Recientes dispositivos inversores, sin embargo, tratan de reducir el coste, el tamaño y el peso reduciendo significativamente la capacitancia y la escala de los condensadores y las reactancias usadas en la unidad de filtrado.
Sin embargo, si se usa una unidad de filtrado con capacitancia insuficiente, la tensión de salida de la unidad de filtrado emite impulsos en gran medida a una frecuencia dos veces superior la frecuencia de alimentación de CA. En 35 este caso, el dispositivo inversor que usa una unidad de compensación de órdenes de tensión 11 p según la técnica relacionada está afectado por la pulsación de tensión y no puede suprimir suficientemente la distorsión de corriente en el motor 5p.
El documento EP 1 63 226 A2 desvela un controlador de automóvil eléctrico, que comprende un detector de tensión 4 para detectar la tensión a través de un condensador de filtro, un calculador de la cantidad de energía para calcular la cantidad de energía del condensador de filtro a partir de la salida del detector de tensión, un detector del componente de frecuencia de banda para extraer el componente de frecuencia de banda dado incluido en la cantidad de energía, una unidad de coeficiente del componente de frecuencia de banda para multiplicar el componente de frecuencia de banda por un coeficiente dado y emitir un valor de corrección de órdenes de corriente 45 en el eje q, y un sumador del valor de corrección de órdenes de corriente en el eje q para sumar un valor de corrección de órdenes de corriente en el eje q al valor de órdenes de corriente en el eje q para corregir el valor de órdenes de corriente en el eje q.
El documento EP 1 396 927 A1 desvela un aparato de control del inversor que comprende una sección de control del 5 inversor sin condensador convencional para emitir una orden de par provisional o corriente para orden de par para controlar un inversor sin condensador convencional, una sección de funcionamiento para recibir un par motor, una velocidad de rotación del motor, una tensión de potencia y un coeficiente como entradas, para calcular una corriente de potencia y para emitir la corriente de potencia como un valor de órdenes de corriente de potencia, una sección de funcionamiento de retroalimentación para recibir el valor de órdenes de corriente de potencia y la corriente real como 55 entradas, para llevar a cabo una operación para hacer que la desviación entre ambas sea.
El documento US 24/232877 A1 desvela un reactor que tiene una capacidad pequeña predeterminada, que está conectado a un rectificador, y un condensador que tiene una capacidad pequeña predeterminada que está conectado entre líneas bus de CC de un inversor. Un corrector de tensión de PN calcula un cociente del valor de
detección de tensión de CC del inversor obtenido por el detector de tensión de PN con un valor de referencia de tensión de CC predeterminado del inversor para generar de este modo un factor de corrección de tensión de PN. Un corrector de la cantidad de pulsación calcula una cantidad de fluctuación de la corriente del motor a partir del valor de detección de la corriente del motor obtenido por el detector de la corriente del motor y genera un componente de 5 fase inversa de la cantidad de fluctuación de corriente del motor.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Un dispositivo inversor y un acondicionador de aire según la presente invención suprimen la distorsión de forma de 1 onda en el motor mientras usa una unidad de filtrado para la cual la tensión de salida emite impulsos en gran medida.
Un dispositivo inversor según un primer aspecto de la invención tiene un medio de rectificación que rectifica una tensión de CA procedente de una fuente de alimentación de CA y genera una tensión rectificada; un medio de 15 filtrado que filtra la tensión rectificada y genera una tensión filtrada que comprende la forma de onda de un periodo de tensión filtrada correspondiente a la mitad del periodo de tensión de CA; un medio de conversión de CC/CA que convierte la tensión filtrada en una tensión de accionamiento que representa una tensión alterna modulada por anchura de impulsos, y suministra la tensión de accionamiento a un motor; un medio de detección de corriente que detecta la corriente del motor que fluye hasta el motor como resultado de la tensión de accionamiento, que 2 comprende la forma de onda del periodo de tensión filtrada y la distorsión de la forma de onda, y genera una señal de detección de corriente; un medio de ajuste de velocidad objetivo que genera una señal de velocidad objetivo que representa la velocidad objetivo del motor; un medio de emisión de órdenes de tensión que genera y emite una señal de órdenes de tensión que representa el nivel de control de la señal a modular para modulación por anchura del impulso en base a la señal de detección de corriente y la señal de velocidad objetivo; un medio de corrección de 25 órdenes de tensión que genera una señal de corrección de órdenes de tensión para corregir la distorsión de la forma de onda en base a la señal de detección de corriente y la señal de velocidad objetivo; un medio de generación de señales a modular que suma la señal de órdenes de tensión y la señal de corrección de órdenes de tensión, y genera la señal de suma resultante como la señal a modular; y un medio de generación de señales de modulación por anchura del impulso que genera la señal de modulación por anchura del impulso en base a la señal a modular. 3 El medio de conversión CC/CA genera la tensión de accionamiento en base a la señal de modulación por anchura del impulso. El medio de emisión de órdenes de tensión incluye un medio de detección de fases de rotación que detecta una señal de fases de rotación que representa la fase de rotación del motor en base a la señal de detección de corriente, un medio generador de órdenes de corriente que genera una señal de órdenes de corriente que representa el valor de control de la corriente del motor en base a la señal de fases de rotación y la señal de 35 velocidad objetivo, y un medio de generación de órdenes de tensión que genera una señal de órdenes de tensión en base a la señal de fases de rotación y la señal de órdenes de corriente; y dicho medio de corrección de órdenes de tensión genera la señal de corrección de órdenes de tensión en base a la señal de fases de rotación y la señal de órdenes de corriente.
Un acondicionador de aire según otro aspecto de la invención tiene el dispositivo inversor descrito anteriormente y un compresor que incluye un motor.
Reduciendo los armónicos de la fuente de alimentación en la corriente alterna que fluye a través de la alimentación de CA e impidiendo la contaminación de la fuente de alimentación comercial, la eficiencia de la fuente de 45 alimentación mejora no solamente en el dispositivo inversor sino también en otros dispositivos... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un dispositivo inversor que comprende:
un medio de rectificación (2) que rectifica una tensión de CA procedente de una fuente de alimentación de CA (1) y genera una tensión rectificada;
un medio de filtrado (3) que filtra la tensión rectificada y genera una tensión filtrada que contiene la forma de onda de un periodo de tensión filtrada correspondiente a la mitad del periodo de tensión de CA;
un medio de conversión de CC/CA (4) que convierte la tensión filtrada en una tensión de accionamiento que representa una tensión alterna modulada por anchura de impulsos, y suministra la tensión de accionamiento a un motor (5);
un medio de detección de corriente (6) que detecta la corriente del motor que fluye al motor (5) como resultado de la tensión de accionamiento, conteniendo la corriente del motor la forma de onda del periodo de tensión filtrada y una distorsión de forma de onda, y genera una señal de detección de corriente;
un medio de ajuste de velocidad objetivo (15) que genera una señal de velocidad objetivo que representa la 2 velocidad objetivo del motor (5);
un medio de emisión de órdenes de tensión (7-9) que genera y emite una señal de órdenes de tensión que representa el nivel de control de la señal a modular para modulación por anchura del impulso en base a la señal de detección de corriente y la señal de velocidad objetivo;
un medio de corrección de órdenes de tensión (11) que genera una señal de corrección de órdenes de tensión para corregir la distorsión de forma de onda en base a la señal de detección de corriente y la señal de velocidad objetivo;
un medio de generación de señales a modular (16) que suma la señal de órdenes de tensión y la señal de corrección 3 de órdenes de tensión, y genera la señal de suma resultante como la señal a modular; y
un medio de generación de señales de modulación por anchura del impulso (1) que genera la señal de modulación por anchura del impulso en base a la señal a modular;
en el que dicho medio de conversión CC/CA (4) genera la tensión de accionamiento en base a la señal de modulación por anchura del impulso, en el que
dicho medio de emisión de órdenes de tensión (9) incluye
un medio de detección de fases de rotación (7) que detecta una señal de fases de rotación que representa la fase de rotación del motor (5) en base a la señal de detección de corriente,
un medio de generación de órdenes de corriente (8) que genera una señal de órdenes de corriente que representa el valor de control de la corriente del motor en base a la señal de fases de rotación y la señal de velocidad objetivo, y 45
un medio de generación de órdenes de tensión (9) que genera una señal de órdenes de tensión en base a la señal de fases de rotación y la señal de órdenes de corriente; y
dicho medio de corrección de órdenes de tensión (11) genera la señal de corrección de órdenes de tensión en base 5 a la señal de fases de rotación y la señal de órdenes de corriente.
2. El dispositivo inversor descrito en la reivindicación 1, en el que:
dicho medio de corrección de órdenes de tensión (11) incluye una unidad de generación de formas de onda de 55 corriente objetivo (21-22) que genera una señal de forma de onda de corriente objetivo que representa la forma de onda de corriente del motor deseada en base a la señal de fases de rotación y la señal de órdenes de corriente; y
genera la señal de corrección de órdenes de tensión en base a la señal de detección de corriente, la señal de órdenes de corriente y la señal de forma de onda de corriente objetivo.
3. El dispositivo inversor descrito en la reivindicación 1, que comprende además:
un medio de detección de fases de tensión (12) que detecta una señal de fases de tensión que representa la fase de 5 la tensión filtrada.
4. El dispositivo inversor descrito en la reivindicación 3, en el que dicho medio de generación de órdenes de corriente (8) genera la señal de órdenes de corriente en base a la señal de fases de tensión.
5. El dispositivo inversor descrito en la reivindicación 3, en el que dicho medio de corrección de órdenes
de tensión (11) genera la señal de corrección de órdenes de tensión en base a la señal de fases de tensión.
6. El dispositivo inversor descrito en la reivindicación 1, en el que:
dicho medio de corrección de órdenes de tensión (11)
incluye una unidad de control (43) que genera una señal del periodo de corrección que representa un periodo de corrección de longitud igual a cero o un periodo de corrección de longitud distinta de cero en cada periodo de tensión filtrada; y
genera una señal de corrección de órdenes de tensión cuando la señal del periodo de corrección está en el periodo de corrección distinto de cero; y
la unidad de control (43) ajusta al menos uno de los puntos de inicio y de fin en el periodo de corrección distinto de 25 cero en un momento deseado en cada periodo de tensión filtrada.
7. El dispositivo inversor descrito en la reivindicación 1, en el que:
dicho medio de corrección de órdenes de tensión (11) cambia al menos uno de la amplitud y la fase de la señal de 3 corrección de órdenes de tensión.
8. El dispositivo inversor descrito en la reivindicación 1, en el que:
dicho medio de filtrado (3) incluye un condensador de filtrado y un reactor; y
la frecuencia de resonancia del condensador de filtrado y el reactor es al menos cuarenta veces la frecuencia de la fuente de alimentación de corriente alterna.
9. El dispositivo inversor descrito en la reivindicación 8, en el que:
el condensador de filtrado es un condensador de película.
1. Un acondicionador de aire que comprende:
el dispositivo inversor descrito en la reivindicación 1; y
un compresor que incluye un motor (5).
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