PROCEDIMIENTO PARA EL CONTROL DE LA MARCHA POR INERCIA DE UNA MÁQUINA ASÍNCRONA.

Procedimiento para el control de la marcha por inercia de una máquina asíncrona (101),

que comprende las siguientes etapas: las siguientes etapas: - determinación y registro del valor de una energía de arranque (Estart) durante la aceleración de la máquina asíncrona (101) desde el estado parado hasta el número de revoluciones de funcionamiento, - frenado de la máquina asíncrona (101) en el modo reversible con una energía de frenado (Estop), que corresponde a la energía de arranque (Estart) multiplicada por un factor de corrección (δ) (Estop = δ Estart), de manera que el factor de corrección (δ) adopta un valor entre 0 y 1 (0 < δ < 1), y - frenado adicional de la máquina asíncrona (101) a través de frenado DC una vez realizado el frenado en el modo reversible

La invención se refiere a un procedimiento para el control de la marcha por de una máquina asíncrona.

Las máquinas asíncronas se utilizan de forma muy extendida para diferentes objetos de accionamiento. En el arranque de una máquina asíncrona es interesante limitar las corrientes de arranque así como el par motor de arranque de la máquina asíncrona o bien elevarlos lentamente a medida que se incrementa el número de revoluciones de la máquina asíncrona. Tal arranque suave es interesante para diferentes aplicaciones técnicas. Un arranque suave se puede realizar a través de una dosificación de la potencia eléctrica, que es alimentada a la máquina asíncrona. La regulación de la potencia eléctrica se puede realizar, por ejemplo, con un control de corte de fases.

Las máquinas asíncronas se pueden utilizar especialmente para el accionamiento de herramientas o máquinas con alto momento de inercia de masas. Por ejemplo, en tales máquinas se puede tratar de máquinas cepilladoras, fresadoras, sierras circulares, etc. en la industria de procesamiento de la madera. Por razones de seguridad, se requiere especialmente en tales máquinas que la marcha por inercia después de la desconexión sea lo más corta posible. Típicamente se requieren tiempos de marcha por inercia entre 10 segundos y 20 segundos. Al menos el tiempo de marcha por inercia de la máquina asíncrona no debería ser más largo que el tiempo de aceleración.

Se conoce para el frenado de una máquina asíncrona impulsar dos fases de la máquina con una tensión continua o con una tensión alterna rectificada, con el fin de conseguir de esta manera un efecto de frenado. Sin embargo, este llamado frenado DC presenta diferentes inconvenientes técnicos. Si se realiza el proceso de frenado DC para una máquina con corriente continua pura, entonces es necesaria para esta finalidad una fuente de corriente continua. Éste es técnicamente difícil de realizar. Si se realiza el proceso de frenado DC a través de una tensión alterna rectificada, en el marco de un control de cortes de fases utilizando en cada caso solamente una semionda de la tensión rectificada para el frenado DC (esto corresponde, en principio, a una rectificación unidireccional), entonces debido a los tiempos de flujo de corriente relativamente cortos, solamente se puede generar un par de frenado pequeño. A través de las curvas asimétricas de la corriente, se provocan, además, pérdidas dentro de la máquina asíncrona. Por lo tanto, para máquinas o herramientas con par de inercia de masas muy alto no se consiguen a veces los tiempos de marcha por inercia cortos requeridos solamente a través del frenado DC.

Para conseguir los tiempos de frenado requeridos es indispensable con frecuencia realizar el proceso de frenado utilizando un convertidor de frecuencia. Sin embargo, los convertidores de frecuencia consumen mucho espacio de construcción valioso y, además, son caros en la adquisición.

El cometido de la presente invención es indicar un procedimiento para el control de la marcha por inercia de una máquina asíncrona, para que se mejore con relación al estado de la técnica al menos hasta el punto de que con gasto técnico reducido sea posible un frenado efectivo de la máquina asíncrona.

El cometido se soluciona con las medidas indicadas en la reivindicación 1.

La invención se basa en este caso en la consideración de realizar el proceso de frenado eliminando una gran parte de la energía cinética (energía de rotación) de la máquina asíncrona que marcha por inercia a través de frenado de la máquina asíncrona en el funcionamiento reversible. Una vez realizado el frenado de la máquina asíncrona en el modo reversible, se elimina la energía cinética (energía de rotación) restante presente a través de frenado DC de la máquina asíncrona. En el caso de una inversión de las fases, se permitan, frente al funcionamiento normal de la máquina asíncrona, dos de las tres fases. A través de una inversión de este tipo de las fases se consigue que el estator de la máquina asíncrona genere un campo magnético giratorio, que presenta un sentido de giro opuesto frente al sentido de giro actual del rotor. En el modo reversible de la máquina asíncrona se ejerce un par de frenado grande sobre el rotor de la máquina asíncrona. No obstante, en tal proceso de frenado se plantea el problema técnico de que la energía eléctrica alimentada en el modo reversible a la máquina asíncrona debería ser con la mayor exactitud posible tan grande que la máquina asíncrona y, dado el caso, otros componentes accionados se paren totalmente. Si la energía eléctrica alimentada a la máquina asíncrona en el modo reversible es mayor que la energía de rotación de la máquina asíncrona incluida la energía de rotación de los componentes accionados, entonces, dado el caso, al final del modo reversible, la máquina asíncrona se moverá en contra del sentido de giro original. Si la energía eléctrica alimentada en el modo reversible a la máquina asíncrona es menor que la energía de rotación de la máquina asíncrona incluidas las partes accionadas, entonces al final del modo reversible, la máquina asíncrona no se parará totalmente. Ambos casos descritos anteriormente no son deseables técnicamente. En particular, ambos casos no cumplieron los requerimientos de seguridad exigidos.

Por lo tanto, de acuerdo con la consideración según la invención, durante el arranque de la máquina asíncrona, se mide la energía que se aplica hasta que la máquina asíncrona ha alcanzado su número de revoluciones de funcionamiento. Por un número de revoluciones de funcionamiento se entiende en este contexto un número de revoluciones fijo predeterminado deseado para el funcionamiento de la máquina asíncrona, en particular en el número de revoluciones de funcionamiento se puede tratar del número de revoluciones nominal de la máquina asíncrona. De manera correspondiente, durante un proceso de frenado posterior de la máquina asíncrona en el modo reversible se alimenta una energía eléctrica que es menor o igual a la energía que se ha aplicado durante el arranque de la máquina asíncrona. De esta manera, se puede evitar que la máquina asíncrona al final del modo reversible pase a la marcha hacia atrás.

Una vez realizado el frenado de la máquina asíncrona en el modo reversible, ésta presenta un número de revoluciones residual (energía de rotación residual), que se elimina a través del frenado DC. En este caso, se impulsan dos de las tres fases de la máquina asíncrona con una corriente alterna rectificada.

De acuerdo con la invención, el procedimiento para el control de la marcha por inercia de una máquina asíncrona debe comprender las siguientes etapas:

- durante la aceleración de la máquina asíncrona desde el estado parado hasta el número de revoluciones de funcionamiento se determina y se registra el valor de una energía de arranque (Estart). Un frenado de la máquina asíncrona se realiza en el modo reversible con una energía de frenado (Estop), que corresponde a la energía de arranque (Estart) multiplicada por un factor de corrección (δ), de manera que el factor de corrección (δ) adopta un valor entre 0 y 1. Un frenado adicional de la máquina asíncrona después de haber realizado el frenado en el modo reversible se realiza a través del frenado DC.

El procedimiento de acuerdo con la invención presenta en particular las siguientes ventajas.

Con el procedimiento de acuerdo con la invención se puede frenar con seguridad una máquina asíncrona, en un tiempo predeterminado. En particular, se puede frenar con seguridad una máquina asíncrona, que acciona partes con pares de inercia de masas grandes. De manera ventajosa, se puede prescindir de un convertidor para el control de la marcha por inercia de la máquina asíncrona.

Las configuraciones ventajosas del procedimiento de acuerdo con la invención se deducen a partir de las reivindicaciones dependientes de la reivindicación 1. En este caso, se puede combinar el procedimiento según la reivindicación 1 con las características de una, en particular con las características de varias reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con ello, el procedimiento de acuerdo con la invención puede presentar todavía las siguientes características para el control de la marcha por inercia de una máquina asíncrona:

- El factor de corrección puede adoptar un valor entre 0,5 y 0,8 (0,5 < δ < 0,8). Un factor de corrección (δ) con un valor entre 0,5 y 0,8 tiene... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el control de la marcha por inercia de una máquina asíncrona (101), que comprende las siguientes etapas: las siguientes etapas:

- determinación y registro del valor de una energía de arranque (Estart) durante la aceleración de la máquina asíncrona (101) desde el estado parado hasta el número de revoluciones de funcionamiento,

- frenado de la máquina asíncrona (101) en el modo reversible con una energía de frenado (Estop), que corresponde a la energía de arranque (Estart) multiplicada por un factor de corrección (δ) (Estop = δ Estart), de manera que el factor de corrección (δ) adopta un valor entre 0 y 1 (0 < δ < 1), y

- frenado adicional de la máquina asíncrona (101) a través de frenado DC una vez realizado el frenado en el modo reversible.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el factor de corrección (δ) adopta un valor entre 0,5 y 0,8 (0,5 < δ < 0,8).

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por una interrupción del frenado DC después de un periodo de tiempo predeterminado.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por una interrupción del frenado DC sobre la base de la detección de una subida de la corriente en la curva de la corriente de frenado DC.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la máquina asíncrona está conectada durante la aceleración a través de un relé de la red (103) y un aparato de control (102) con una fuente de corriente (104), y durante el frenado está conectada a través de un relé de inversión (105) y el aparato de control (102) con la fuente de corriente (104), comprendiendo adicionalmente las siguientes etapas:

- desconexión de la máquina asíncrona (101) de la alimentación de corriente a través del aparato de control

(102) al comienzo del frenado,

- conmutación de la conexión entre la fuente de corriente (104) y el aparato de control (102) desde el relé de la red (103) al relé de inserción (104),

- frenado de la máquina asíncrona (101) con una corriente del motor controlada por corte de fases, que se eleva hasta un valor predeterminado, en el modo reversible, controlado por el aparato de control (102).

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la determinación del valor de la energía de arranque (Estart) se realiza a través de integración de la potencia del intersticio de aire (PLSP) durante el tiempo de arranque (tstart) de la máquina asíncrona (101).

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la determinación del valor de la energía de arranque (Estart) se realiza a través de la suma de la potencia del intersticio de aire (PLSP) sobre el número de los periodos de la red (Lstart) para el arranque de la máquina asíncrona (101).

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la determinación de la energía de frenado (EStop) se realiza a través de integración de la potencia del intersticio de aire (PLSP) sobre el tiempo de parada (tStop) de la máquina asíncrona (101).

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la determinación de la energía de frenado (EStop) se realiza a través de la suma de la potencia del intersticio de aire (PLSP) sobre el número de los periodos de la red (LStop) para el frenado de la máquina asíncrona (101).