MOTOR DE VELOCIDAD VARIABLE.

Un motor de velocidad variable que comprende:

una pluralidad de devanados principales (10,

20) y una pluralidad de devanados auxiliares (11, 21) que están montados sobre un estator;

un primer relé (30) adaptado para llevar a cabo una operación de conmutación entre unas conexiones en serie y en paralelo de los devanados principales (10, 20);

un segundo relé (31) adaptado para llevar a cabo una operación de conmutación entre conexiones en serie y en paralelo de los devanados auxiliares (11, 21);

una unidad de condensadores (50) que incluye un primer condensador (C2) conectado a la pluralidad de devanados auxiliares (11, 21) y al menos un condensador adicional (C3) conectado en paralelo al primer condensador (C2); y

un circuito de control (60) de los condensadores adaptado para controlar los estados de conexión del primer condenador (C2) y del al menos un condensador adicional (C3)

Motor de velocidad variable.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un motor de velocidad variable y, más concretamente, a un motor de velocidad variable para su uso en un motor capaz de recibir una potencia de Corriente Alterna (CA) monofásica, el cual incluye unos devanados montados sobre un estator del motor para formar unos polos, y un relé para conectar los devanados en serie o en paralelo entre sí para controlar la velocidad del motor, de forma que pueda convenientemente variar una velocidad de rotación del motor.

La Fig. 1 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de un rotor y de un estator contenido en un motor de rotación externa convencional. La Fig. 2 es una disposición del devanado de un motor que ilustra una distribución de un devanado hexapolar convencional.

Típicamente, un motor incluye un estator sobre el cual están montados unos devanados, un imán permanente, y un rotor constituido con un conductor de Al (aluminio) o núcleo de hierro. El motor genera una variación periódica de la corriente en el devanado montado sobre el estator, el par se produce en el rotor mediante una variación constante de un campo magnético que depende de la variación de la corriente, de tal manera que el motor pueda adquirir la potencia de rotación mediante el par.

El motor se clasifica en un motor de rotación interna y un motor de rotación externa de acuerdo con las posiciones del estator y del rotor. Concretamente, el motor de rotación externa instala el estator dentro del rotor, de forma que el rotor es rotado por la variación de la corriente que fluye en el devanado del estator, como se muestra en la Fig. 1.

Si el devanado del estator compuesto por dos partes de devanado forma seis polos, como se muestra en la Fig. 2, cada una de las partes del devanado forma tres polos en el estator y posibilita que se invierta una dirección del devanado. Por consiguiente, si se aplica una señal de potencia de CA monofásica al estator, se invierte una dirección de la corriente capaz de formar un polo adyacente, y una polaridad de un campo magnético generado por la corriente invertida es clasificada en un polo N y un polo S, de manera que el polo N y el polo S son generados de modo alternado.

Por otro lado, si se aplica una señal de tensión de CA monofásica a un motor de inducción monofásico convencional, una fuerza contraelectromotriz es generada en un devanado primario sobre el estator, y una fuerza contraelectromotriz es generada en un devanado secundario montado sobre un conductor del rotor mediante el campo generado desde el devanado del estator, de manera que el par es generado para hacer rotar el rotor.

Sin embargo, si la señal de potencia de CA monofásica es aplicada al motor de inducción monofásico, el motor de inducción monofásico no genera una fuerza de rotación, y genera un campo magnético alterno cuya magnitud es modificada en la dirección de un eje del devanado, de forma que requiere adicionalmente un dispositivo de arranque adicional para poner en marcha inicialmente el motor. En este caso, el motor de inducción monofásico es clasificado en motor de arranque de fase abierta, motor tipo bobina blindada, motor de funcionamiento con condensador, motor de arranque de repulsión de acuerdo con las categorías del dispositivo de arranque.

Por ejemplo, a continuación se describirá con referencia a la Fig. 3 el motor de condensador ampliamente utilizado.

La Fig. 3 es un circuito equivalente de un motor de inducción monofásico tipo del condensador. Con referencia a la Fig. 3, el motor de inducción monofásico tipo de condensador incluye un devanado principal L1, un devanador auxiliar L2, y un condensador C conectado en serie al devanado auxiliar L2. Si se aplica una señal E1 de potencia de CA monofásica al motor de inducción monofásico tipo de condensador, un campo magnético alternativo es generado en el devanado principal L1. En este caso, el condensador C controla una fase de una señal de corriente que fluye dentro del devanado auxiliar L2 que es precedida en un ángulo predeterminado de 90° de tal manera que se genera en el devanado auxiliar L2 un campo magnético auxiliar con una diferencia de fase de 90° en comparación con el campo magnético alternativo del devanado principal L1.

Por consiguiente, el campo magnético alternativo generado a partir del devanado principal L1 y el campo magnético auxiliar generado a partir del devanador auxiliar L2 tienen fases del campo magnético diferentes, de tal manera que no son compensadas sino añadidas. Como consecuencia de ello, se genera un campo magnético de rotación, de tal manera que es rotado el motor de inducción monofásico.

Si el motor de inducción monofásico tipo de condensador convencional es aplicado a una máquina de lavar, existe la necesidad de que el motor de inducción monofásico sea rotado a una velocidad alta o baja de acuerdo con el proceso de lavado. El motor de inducción monofásico anteriormente referido puede mantener una velocidad de rotación constante en un emplazamiento específico en el cual un par del motor satisfaga una curva del par resistente de la carga, de manera que requiera un dispositivo capaz de poner en práctica un motor que tenga una función de conversión de la velocidad, y puede controlarse de forma adecuada la velocidad del motor de la máquina de lavar.

Por consiguiente, se añade un circuito inversor o un circuito de arrastre adicional a un motor trifásico para controlar una velocidad de rotación del motor. En este caso, el coste de producción se incrementa de forma considerable, de manera que el coste de producción de un motor de velocidad variable también se incrementa de forma considerable. Por consiguiente, muchos promotores han desarrollado investigaciones intensas dirigidas a un motor de inducción monofásico de cambio del número de polos que actúe como controlador de la velocidad del motor a bajo precio. Un motor de inducción monofásico de conversión bipolar/4 polos generalmente utilizado como motor de inducción monofásico de cambio del número de polos se describirá a continuación con referencia a la Fig. 4.

La Fig. 4 es una configuración de un motor de inducción monofásico de cambio del número de polos. Como se muestra en la Fig. 4, el motor de inducción monofásico de cambio del número de polos convencional incluye un devanado principal bipolar (1a y 1b), un devanado auxiliar bipolar (2a y 2b), un devanado principal tetrapolar (3a, 3b, 3c y 3d), y un devanado auxiliar tetrapolar (4a, 4b, 4c, y 4d). En el caso de un funcionamiento de dos polos, el motor es accionado por el devanado principal bipolar y el devanado auxiliar bipolar. En el caso de funcionamiento tetrapolar el motor es accionado por el devanado principal tetrapolar y el devanado auxiliar tetrapolar.

En otras palabras, el motor de inducción monofásico de cambio del número de polos referido con anterioridad incluye un devanado de alta velocidad y una devanado de baja velocidad los cuales están dispuestos de forma independiente uno de otro, de tal manera que el motor puede ser puesto en funcionamiento mediante operaciones de dos polos que utilicen devanados bipolares asociados en el caso de una rotación de alta velocidad y el motor puede ser puesto en funcionamiento mediante operaciones tetrapolares que utilicen devanados asociados con 4 polos en el caso de una rotación de baja velocidad. De esta forma, el motor de inducción monofásico de cambio del número de polos anteriormente referido puede adecuadamente variar la velocidad de rotación utilizando devanados individuales.

Sin embargo, el motor de inducción monofásico de cambio del número de polos anteriormente referido utiliza cuatro devanados para llevar a cabo una operación de cambio del número de polos, un área en sección transversal de una ranura se incrementa, la eficiencia del motor se reduce en gran mediante por la pérdida en el núcleo incrementada del estator, y así mismo se limita una velocidad variable mínima que pueda ponerse en práctica, de manera que tiene dificultades en la extensión del alcance de una velocidad variable.

El documento EP 0 545 087 A1 describe un motor monofásico que incorpora un devanado operativo, el cual está dividido en múltiples devanados parciales, cuyo número es igual al número de modos de la velocidad. Para el modo de velocidad baja al menos dos devanados parciales están conectados en serie, en el que para un modo de alta velocidad de devanados parciales...

1. Un motor de velocidad variable que comprende:

       una pluralidad de devanados principales (10, 20) y una pluralidad de devanados auxiliares (11, 21) que están montados sobre un estator;

       un primer relé (30) adaptado para llevar a cabo una operación de conmutación entre unas conexiones en serie y en paralelo de los devanados principales (10, 20);

       un segundo relé (31) adaptado para llevar a cabo una operación de conmutación entre conexiones en serie y en paralelo de los devanados auxiliares (11, 21);

       una unidad de condensadores (50) que incluye un primer condensador (C2) conectado a la pluralidad de devanados auxiliares (11, 21) y al menos un condensador adicional (C3) conectado en paralelo al primer condensador (C2); y

       un circuito de control (60) de los condensadores adaptado para controlar los estados de conexión del primer condenador (C2) y del al menos un condensador adicional (C3).

2. El motor de velocidad variable de la reivindicación 1, en el que el circuito de control (60) de los condensadores incluye al menos un relé.

3. El motor de velocidad variable de la reivindicación 1, en el que el circuito de control (60) de los condensadores incluye un mecanismo impulsor controlado por tensión capaz de controlar la tensión aplicada sobre ambos extremos de la unidad de condensadores (50).

4. El motor de velocidad variable de la reivindicación 1, en el que el motor de velocidad variable es indicativo de un motor de inducción monofásico de rotación externa.

5. El motor de velocidad variable de acuerdo con lo expuesto en la reivindicación 4, en el que el motor de velocidad variable es indicativo de un motor para su uso en una máquina de lavar.

6. El motor de velocidad variable de acuerdo con lo expuesto en la reivindicación 4, en el que el motor de velocidad variable es indicativo de un motor para su uso en un lavaplatos.

7. El motor de velocidad variable de acuerdo con lo expuesto en la reivindicación 4, en el que el motor de velocidad variable es indicativo de un motor para su uso en un secaplatos.