Procedimiento de desvio de un corto-circuito resistivo, sistema, módulo y soporte de grabación para este proccdimiento.

Procedimiento de desvío de un corto-circuito eléctrico impedante que tiene una parte real no nula,

entre unos arrollamientos de devanados de excitación de un motor polifásico de imanes permanentes o de un motor polifásico síncrono bobinado en un sistema de tracción eléctrica, comprendiendo el sistema de tracción:

- el motor polifásico (38) de imanes permanentes o el motor polifásico síncrono bobinado, teniendo este motor en cada fase uno o varios devanados de excitación capaces de generar un campo magnético de accionamiento en rotación de un árbol del motor,

- unos conductores (34 a 36) de fase para conectar los devanados de cada fase del motor a una fuente de alimentación polifásica controlable,

- unos sensores (84, 86) de corriente asociados a los conductores de fase, siendo estos sensores capaces de medir la corriente que circula por cada conductor de fase,

- un módulo (88) de control capaz de controlar el par del árbol del motor en función de las corrientes medidas por los sensores, y

- al menos una carga resistiva (60; 152) conectable entre cada par de conductores de fase mediante al menos un interruptor controlable, caracterizado por el hecho de que el procedimiento comprende las etapas consistentes en:

a) controlar (en 122) el sistema de tracción para hacer funcionar el motor en generador de corriente polifásico,

b) controlar (en 124) el o los interruptores controlables para conectar la carga resistiva entre cada par de conductores de fase, siendo esta carga resistiva capaz de permitir la detección de un corto-circuito eléctrico impedante que tiene una parte real no nula, al menos por comparación de las potencias de los fundamentales de las corrientes medidas por cada uno de los sensores, y

c) detectar (en 128, 138) la existencia del corto-circuito eléctrico a partir de las corrientes medidas por los sensores cuando la carga resistiva se conecta entre cada par de conductores de fase y que el motor funciona en generador de corriente.

Procedimiento de desvío de un corto-circuito resistivo, sistema, módulo y soporte de grabación para este procedimiento

[0001] La presente invención se refiere a un procedimiento de desvío de un corto-circuito impedante que tiene una parte real no nula, un sistema, un módulo y un soporte de grabación para este procedimiento.

Existen sistemas de tracción para vehículos que tienen:

- un motor polifásico de imanes permanentes o un motor polifásico síncrono bobinado, teniendo este motor en cada fase uno o varios devanados de excitación capaces de generar un campo magnético de accionamiento giratorio de un árbol del motor,

- unos conductores de fase para conectar los devanados de cada fase del motor a una fuente de alimentación polifásica controlable,

- unos sensores de corriente asociados a los conductores de fase, siendo estos sensores capaces de medir la corriente que circula por cada conductor de fase, y

- un módulo de control capaz de controlar el par del árbol del motor en función de las corrientes medidas por los sensores.

Algunos de estos sistemas de tracción están también equipados con al menos una carga resistiva conectable entre cada par de conductores de fase mediante al menos un interruptor controlable.

La carga resistiva se suele utilizar para disipar la energía de frenado del vehículo o para atenuar sobretensiones.

Un corto-circuito impedante es un corto-circuito que se establece entre dos arrollamientos del motor normalmente aislados eléctricamente entre sí. Sin embargo este corto-circuito presenta una determinada impedancia. Típicamente la parte real, es decir la parte resistiva, de esta impedancia es superior a algunos miliohms y generalmente superior a 10 mO. Para simplificar, en lo que sigue de esta descripción un corto-circuito impedante cuya parte real es no nula, será llamado « corto-circuito resistivo ». La parte imaginaria de un tal corto-circuito puede ser nula o no.

Por ejemplo, un tal corto circuito resistivo puede producirse cuando unos arrollamientos de un mismo devanado del motor son corto-circuitados entre sí o cuando unos arrollamientos de dos devanados diferentes son corto-circuitados entre sí.

Hoy en día, en caso de disfuncionamiento del motor provocado por el corto-circuito, es conocido:

1) conectar eléctricamente los extremos de todos los conductores de fase a un punto común, o bien 2) desconectar eléctricamente los conductores de fase del motor.

La solución 1) permite equilibrar las corrientes en cada una de las fases del motor y esto a pesar de la existencia del corto-circuito resistivo. Ello anula o reduce fuertemente la corriente que atraviesa el corto-circuito resistivo. Por lo tanto, la intensidad de la corriente es estrictamente la misma en cada uno de los conductores de fase. Ninguna información puede obtenerse sobre la existencia de un corto-circuito resistivo a partir de medidas de esta corriente equilibrada.

Si se utiliza la solución 2) , no circula corriente alguna por los conductores de fase de manera que los sensores de corriente no pueden ser utilizados para detectar la existencia de un corto-circuito resistivo.

Por ello, los sistemas existentes comprenden también generalmente al menos un sensor específico dedicado a la detección de un defecto del motor tal como un corto-circuito entre unos arrollamientos del motor.

Los sensores específicos para detectar un corto-circuito resistivo no son siempre fiables. En este contexto, es deseable detectar un corto-circuito resistivo sin tener que recurrir a sensores específicos.

El documento WO 01/06272 A (GEN ELECTRIC [US]) , 25 de enero 2001, describe un procedimiento y aparato de detección de los corto-circuitos en un sistema polifásico con motor, donde unos sensores de corriente sensores están asociados a los conductores de fase.

El documento US-A-6 049 185 (IKEDA HIDEO [JP]) , 11 de abril de 2000, también describe un circuito de detección de los corto-circuitos en un sistema polifásico con motor.

La invención se propone satisfacer estas necesidades proponiendo un procedimiento de desvío de un cortocircuito resistivo que no precise de la realización de un sensor específicamente dedicado a este uso.

Por lo tanto, la invención tiene por objeto un procedimiento de desvío de un corto-circuito resistivo en el sistema de tracción de más arriba que comprende las etapas consistentes en:

a) controlar el sistema de tracción para hacer funcionar el motor en generador de corriente polifásico, b) controlar el o los interruptores controlables para conectar la carga resistiva entre cada par de conductores de fase, siendo esta carga resistiva capaz de permitir la detección de un corto-circuito eléctrico resistivo al menos por comparación de las potencias de los fundamentales de las corrientes medidas por cada uno unos sensores, y c) detectar la existencia del corto-circuito eléctrico resistivo a partir de las corrientes medidas por los sensores cuando la carga resistiva se conecta entre cada par de conductores de fase y que el motor funciona en generador de corriente.

En el procedimiento de más arriba, se utilizan los mismos sensores de corriente que aquellos utilizados para controlar el par del motor con el fin de detectar la existencia de un corto-circuito resistivo. Por lo tanto, este procedimiento es de realización más simple puesto que no necesita recurrir a unos sensores específicos dedicados a la detección de corto-circuitos resistivos.

Los modos de realización de este procedimiento de desvío pueden comprender una o varias de las características siguientes:

- una etapa d) de detección de un fallo del sistema de tracción sin que sea necesario para ello hacer funcionar el motor como un generador de corriente, y en el cual las etapas a) a c) se activan únicamente en respuesta a la detección de un fallo durante la etapa d) ;

- el valor de la parte resistiva de la carga resistiva es variable y el procedimiento comprende una etapa de ajuste del valor de esta parte resistiva hasta que la detección del corto-circuito eléctrico resistivo sea al menos posible por comparación de las potencias de los fundamentales de las corrientes medidas por cada uno unos sensores;

- la carga resistiva conectada entre cada par de conductores de fase durante la etapa b) , es la misma que aquella conectada entre los conductores de fase para disipar la energía generada por el motor durante un frenado del árbol del motor;

- la fuente de alimentación polifásica comprende un ondulador/ rectificador conectado eléctricamente por un lado a los conductores de fase y por el otro a un par de conductores de tensión continua, y la etapa b) consiste en controlar la conexión de la carga resistiva entre los conductores de tensión continua;

- la resistencia del o de los devanados de una misma fase del motor es llamada resistencia interna y se referencia como Rint, y, durante la etapa b) , el valor de la parte resistiva de la carga conectada entre cada par de conductores de fase está comprendida entre Rint y 20000.Rint para que una parte de la corriente generada por el motor atraviese el corto-circuito resistivo mientras que otra parte de la corriente generada por el motor circule por los conductores de fase.

estos modos de realización del procedimiento de desvío presentan además las ventajas siguientes:

- utilizar una etapa de detección de un fallo del sistema de tracción antes de ejecutar las etapas a) a c) permite limitar el número de veces en que estas etapas son ejecutadas y por lo tanto limitar el frenado del vehículo,

- ajustar el valor de la parte resistiva permite adaptar el procedimiento al corto-circuito a desviar con el fin de conservar un buen nivel de sensibilidad cualquiera que sea la impedancia de este corto-circuito resistivo,

- utilizar la misma carga resistiva que aquella utilizada para disipar la energía durante el frenado del vehículo permite también simplificar la implementación del procedimiento de determinación, y

- utilizar una carga resistiva conectable entre los conductores de tensión continua permite simplificar la implementación del procedimiento puesto que es entonces posible utilizar solamente un único interruptor para conectar la carga resistiva entre cada par de conductores de fase.

La invención también tiene por objeto un soporte de grabación de informaciones que comprende instrucciones para la ejecución del procedimiento de desvío de más arriba cuando estas instrucciones son ejecutadas... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de desvío de un corto-circuito eléctrico impedante que tiene una parte real no nula, entre unos arrollamientos de devanados de excitación de un motor polifásico de imanes permanentes o de un motor polifásico síncrono bobinado en un sistema de tracción eléctrica, comprendiendo el sistema de tracción:

- el motor polifásico (38) de imanes permanentes o el motor polifásico síncrono bobinado, teniendo este motor en cada fase uno o varios devanados de excitación capaces de generar un campo magnético de accionamiento en rotación de un árbol del motor,

- unos conductores (34 a 36) de fase para conectar los devanados de cada fase del motor a una fuente de alimentación polifásica controlable,

- unos sensores (84, 86) de corriente asociados a los conductores de fase, siendo estos sensores capaces de medir la corriente que circula por cada conductor de fase,

- un módulo (88) de control capaz de controlar el par del árbol del motor en función de las corrientes medidas por los sensores, y

- al menos una carga resistiva (60; 152) conectable entre cada par de conductores de fase mediante al menos un interruptor controlable, caracterizado por el hecho de que el procedimiento comprende las etapas consistentes en:

a) controlar (en 122) el sistema de tracción para hacer funcionar el motor en generador de corriente polifásico, b) controlar (en 124) el o los interruptores controlables para conectar la carga resistiva entre cada par de conductores de fase, siendo esta carga resistiva capaz de permitir la detección de un corto-circuito eléctrico impedante que tiene una parte real no nula, al menos por comparación de las potencias de los fundamentales de las corrientes medidas por cada uno de los sensores, y c) detectar (en 128, 138) la existencia del corto-circuito eléctrico a partir de las corrientes medidas por los sensores cuando la carga resistiva se conecta entre cada par de conductores de fase y que el motor funciona en generador de corriente.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el cual el procedimiento comprende una etapa

d) de detección (en 110) de un fallo del sistema de tracción sin que sea necesario para ello hacer funcionar el motor como un generador de corriente, y en el cual las etapas a) a c) se activan únicamente en respuesta a la detección de un fallo durante la etapa d) .

3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para un sistema de tracción en el cual el valor de la parte resistiva de la carga resistiva es variable y en el cual el procedimiento comprende una etapa (136) de ajuste del valor de esta parte resistiva hasta que la detección del corto-circuito eléctrico sea al menos posible por comparación de las potencias de los fundamentales de las corrientes medidas para cada uno unos sensores.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el cual la carga resistiva conectada entre cada par de conductores de fase durante la etapa b) , es la misma que aquella conectada entre los conductores de fase para disipar la energía generada por el motor durante un frenado del árbol del motor.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para un sistema de tracción en el cual la fuente de alimentación polifásica comprende un ondulador/ rectificador conectado eléctricamente por un lado a los conductores de fase y por el otro a un par de conductores de tensión continua, y en el cual la etapa b) consiste en controlar la conexión de la carga resistiva entre los conductores de tensión continua.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para un sistema en el cual la resistencia del o de los devanados de una misma fase del motor es llamada resistencia interna y referenciada como Rint, y en el cual, durante la etapa b) , el valor de la parte resistiva de la carga conectada entre cada par de conductores de fase está comprendida entre Rint y 200000.Rint para que una parte de la corriente generada por el motor atraviese el cortocircuito resistivo mientras que otraparte de la corriente generada por el motor circule por los conductores de fase.

7. Soporte de grabación de informaciones, caracterizado por el hecho de que comprende instrucciones para la ejecución de un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cuando estas instrucciones son ejecutadas por un calculador electrónico.

8. Sistema de tracción eléctrica, comprendiendo este sistema:

- un motor polifásico (38) de imanes permanentes o un motor polifásico síncrono bobinado, teniendo este motor en cada fase uno o varios devanados de excitación capaces de generar un campo magnético de accionamiento en rotación de un árbol del motor,

- unos conductores (34 a 36) de fase para conectar los devanados de cada fase del motor a una fuente de 5 alimentación polifásica controlable,

- unos sensores (84, 86) de corriente asociados a los conductores de fase, siendo estos sensores capaces de medir la corriente que circula por cada conductor de fase,

- un módulo (88) de control capaz de controlar el par del árbol del motor en función de las corrientes medidas por los sensores, y

- al menos una carga resistiva (60; 152) conectable entre cada par de conductores de fase mediante al menos un interruptor controlable, caracterizado por el hecho de que este sistema comprende también un módulo (90) de diagnóstico capaz de llevar a cabo un procedimiento de desvío de un corto-circuito eléctrico impedante que tiene una parte real no nula, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

9. Módulo de diagnóstico capaz de ser llevado a cabo en un sistema de tracción conforme a la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que este módulo de diagnóstico es capaz de llevar a cabo el procedimiento de desvío de un corto-circuito eléctrico impedante que tiene una parte real no nula, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.