Dispositivo para el control electrónico del motor de una bomba centrífuga.

Dispositivo para el control electrónico del motor eléctrico de una bomba centrífuga,

utilizando uno o variosdispositivos sensores de temperatura PTC (2) dotados de sensores, en el que la resistencia del dispositivo odispositivos sensores de temperatura PTC (2) es registrada con su valor o sus valores en un dispositivo deevaluación dispuesto fuera del motor eléctrico y en el caso de un valor que aumenta por encima de un valor delimitación debido a un incremento de temperatura, el motor eléctrico es desconectado, caracterizado porque una ovarias resistencias óhmicas adicionales (11, 13) que están dotadas de puentes de derivación (3, 4) están conectadasen serie con el dispositivo o dispositivos sensores de temperatura PTC (2), de manera que los puentes en derivación(3, 4) que están equipados con contactos normalmente cerrados (10, 12) están cada uno de ellos conectado a undispositivo para detectar estados de funcionamiento no aceptables, provocando el estado de funcionamiento noaceptable que se abra el correspondiente contacto (10, 12) y de manera que cada una de las resistenciasadicionales (11, 13) tiene un valor tal que su activación, que tiene lugar cuando se abre el contacto (10, 12), provocala desconexión del motor.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05021984.

Solicitante: KSB AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: JOHANN-KLEIN-STRASSE 8 67227 FRANKENTHAL ALEMANIA.

Inventor/es: GROSCHEL,JURGEN, WIRDEL,JENS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H02H7/085 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02H CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación o señalización de condiciones de trabajo indeseables G01R, p. ej. G01R 31/00, G08B; localización de defectos a lo largo de las líneas G01R 31/08; dispositivos de protección H01H). › H02H 7/00 Circuitos de protección de seguridad especialmente adaptados para máquinas o aparatos eléctricos de tipos especiales o para la protección seccional de sistemas de cables o líneas, y efectuando una conmutación automática en el caso de un cambio indeseable de las condiciones normales de trabajo (asociación estructural de órganos de protección con máquinas o aparatos específicos y su protección sin desconexión automática, ver la subclase correspondiente a tales máquinas o aparatos). › contra una carga excesiva.
  • H02H7/093 H02H 7/00 […] › contra un aumento o disminución de un predeterminado nivel de velocidad rotacional (interruptores centrífugos H01H 35/10).
  • H02H7/097 H02H 7/00 […] › contra un sentido equivocado de rotación.

PDF original: ES-2396304_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo para el control electrónico del motor de una bomba centrífuga El objeto de la invención es un dispositivo para el control electrónico del motor eléctrico de una bomba centrífuga con ayuda de uno o varios detectores de temperatura PTC dotados de sensores, de manera que la resistencia del sensor o sensores de temperatura PTC está registrada en un aparato de evaluación exterior al motor eléctrico con su valor o valores, y para un valor elevado por encima de un valor límite a causa de una elevación de temperatura, tiene lugar la desconexión del motor eléctrico (ver EP-A-456874, DE-A-10146091) .

Es conocido, con ayuda de sensores que presentan un coeficiente de temperatura positivo, efectuar el control de motores eléctricos. Estos sensores denominados también sensores de temperatura PTC proporcionan información sobre la temperatura de los arrollamientos de los motores eléctricos, de manera que al aumentar la temperatura, también aumenta la resistencia de un detector de temperatura PTC. La resistencia será medida por el aparato de evaluación; para una temperatura determinada, que es perjudicial para el motor eléctrico, tiene lugar la desconexión.

En muchos casos, es necesario, aparte de la temperatura de los arrollamientos, controlar también otros parámetros de funcionamiento del motor eléctrico a efectos de que cuando aparezcan alteraciones se puede efectuar la desconexión oportuna y así, poder proteger al motor eléctrico contra averías. Para ello se han utilizado hasta elmomento sensores separados. Éstos requieren, de todos modos, un coste adicional, en especial, en lo que respecta a la evaluación de los valores facilitados por aquellos.

Es el objetivo de la invención dar a conocer un dispositivo para control electrónico del tipo anteriormente indicado, que con un pequeño coste adicional lleva a cabo además del control de la temperatura, también otras funciones de control.

Este objetivo es conseguido, de acuerdo con la invención, de manera que con el sensor o sensores de temperatura PTC se han previsto una o varias resistencias óhmicas adicionales dispuestas en serie, con respectivos puentes de derivación, de manera que los puentes de derivación dotados de contactos con capacidad de apertura están conectados con dispositivos para el reconocimiento de estados funcionales no permisibles y un estado funcional no permisible de este tipo conduce a la apertura del correspondiente contacto y de manera que cada una de las resistencias adicionales tiene un valor tal que su activación, que tiene lugar con la apertura del contacto, conduce a la desconexión del motor eléctrico.

El concepto básico de la invención consiste en que el circuito de medición del aparato de evaluación PTC original, que hasta el momento evaluaba solamente la resistencia óhmica del sensor o sensores de temperatura PTC, se abre para otras funciones de control de manera tal que, por una parte, la variación de resistencia función de la temperatura del sensor PTC será utilizada sin cambios y por otra parte, se integrarán las otras funciones de forma adecuada.

El dispositivo, según la invención, requiere un coste relativamente pequeño y puede ser dispuesto a posteriori fácilmente en este tipo de dispositivos que, de acuerdo con el concepto original, están dotados ya de uno o varios sensores de temperatura PTC.

Una disposición ventajosa de la invención, se consigue para muchos casos de utilización, cuando con el sensor o sensores de temperatura PTC se conectan otras dos resistencias en serie, cuyos puentes de derivación están unidos con un conmutador accionado por un dispositivo de reconocimiento de la dirección de giro y un conmutador flotador dispuesto en el motor eléctrico para detectar posibles fugas. Este tipo de disposición es apropiada para motores encapsulados que deben ser objeto de control con respecto a su dirección de giro y a su recinto del estator con respecto a posibles entradas del producto transportado desde la zona de la bomba.

Para posibilitar la valoración del fallo que ha aparecido, se prevé que las otras resistencias utilizadas tengan valores que se encuentren por encima de los valores máximos de resistencia de los detectores PTC o bien de la resistencia suma de los detectores PTC para la temperatura de desconexión teórica.

En una realización ventajosa de la invención, el dispositivo electrónico de evaluación para el reconocimiento de la dirección de giro está dispuesto en la caja de bornes del motor eléctrico.

Es ventajoso para el caso en que se exija protección contra explosiones del motor que en otra realización de la invención se prevea un acoplamiento inductivo en la caja de bornes protegida contra explosiones, que desempeñe, tanto el tratamiento de señal del reconocimiento de sentido de giro como también el suministro de potencia de este dispositivo electrónico de evaluación. De esta manera, se garantiza una alimentación de potencia que, por una parte, es suficiente para la función prevista, pero que, por otra parte y sobre todo, no es problemática para la protección contra explosiones.

El acoplamiento inductivo tiene lugar de forma preferente mediante dos bobinas que rodean las conexiones de las fases U y W del motor eléctrico. Cuando las bobinas son dispuestas en el cuerpo envolvente del dispositivo de reconocimiento de dirección de giro y éste contiene una guía de cables para los cables de conexión del motor, se consigue una disposición poco engorrosa y que requiere poco espacio. En este caso, desde el cuerpo envolvente del dispositivo de reconocimiento de la dirección de giro, se deben prever solamente dos cables eléctricos relativamente delgados que saldrán hacia una placa de conexiones. En ella tiene lugar la conexión del dispositivo de evaluación PTC, dispuesto preferentemente en un armario eléctrico, igual que en un motor normal con conductores fríos.

El dispositivo según la invención, es apropiado ante todo para su utilización en electromotores protegidos contra explosiones, para el accionamiento de bombas centrífugas. Esto es válido en especial para motores encapsulados de bombas centrífugas.

En base a un ejemplo de realización, se explicará la invención de manera más detallada. En los dibujos se muestra:

La figura 1, el esquema de conexiones de un dispositivo según la invención;

La figura 2, un dispositivo electrónico de reconocimiento de dirección de giro con bobinas para el acoplamiento inductivo de un dispositivo de tratamiento de señales/alimentación de potencia en una guía para cables;

La figura 3, un dispositivo electrónico de reconocimiento de dirección de giro con cables de conexión de las tres fases para la alimentación del motor eléctrico;

La figura 4, una caja de bornes en la que está dispuesto un dispositivo de reconocimiento de dirección de giro electrónico correspondiente a la figura 2.

En el esquema de conexiones de la figura 1 la zona con protección contra explosiones Ex y la zona no protegida contra explosiones NEx están separadas entre si por una línea de trazos 1. En la zona Ex protegida contra explosiones, están dispuestos, aparte de un sensor de temperatura PTC 2, un dispositivo de reconocimiento de dirección de giro 3 y un conmutador flotante 4. En vez de un sensor de temperatura PTC 2, se pueden prever varios sensores.

El sensor de temperatura PTC 2 dispuesto en el arrollamiento de estator del motor eléctrico funciona de manera conocida: a causa de una toma de corriente más elevada aumentan las pérdidas del cobre en el estator. Por esta razón, aumenta la temperatura del arrollamiento del motor, por lo que también aumenta la resistencia del sensor de temperatura PTC 2. Al alcanzar la temperatura de conmutación teórica se produce incluso un aumento en forma de salto. El valor de la resistencia será medido por un dispositivo de medición PTC en un armario eléctrico 5. De esta manera, el motor eléctrico será desconectado al llegar a la temperatura perjudicial para el mismo.

También el dispositivo 3 de reconocimiento de dirección de giro y su forma de funcionar son básicamente conocidos: un motor eléctrico que gira en dirección errónea provoca una variación de la señal de fase. Esto será comprobado en un dispositivo de evaluación, después de lo cual el motor será desconectado. En el ejemplo de realización, el dispositivo de evaluación PTC utilizado para ello está dispuesto igualmente en el armario eléctrico 5. El suministro de potencia del dispositivo 3 de reconocimiento de dirección de giro tiene lugar mediante un acoplamiento inductivo en la caja de bornes 6 del motor eléctrico. Esto tiene lugar con ayuda de una guía de cables especial en el cuerpo del dispositivo de reconocimiento... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para el control electrónico del motor eléctrico de una bomba centrífuga, utilizando uno o varios dispositivos sensores de temperatura PTC (2) dotados de sensores, en el que la resistencia del dispositivo o 5 dispositivos sensores de temperatura PTC (2) es registrada con su valor o sus valores en un dispositivo de evaluación dispuesto fuera del motor eléctrico y en el caso de un valor que aumenta por encima de un valor de limitación debido a un incremento de temperatura, el motor eléctrico es desconectado, caracterizado porque una o varias resistencias óhmicas adicionales (11, 13) que están dotadas de puentes de derivación (3, 4) están conectadas en serie con el dispositivo o dispositivos sensores de temperatura PTC (2) , de manera que los puentes en derivación (3, 4) que están equipados con contactos normalmente cerrados (10, 12) están cada uno de ellos conectado a un dispositivo para detectar estados de funcionamiento no aceptables, provocando el estado de funcionamiento no aceptable que se abra el correspondiente contacto (10, 12) y de manera que cada una de las resistencias adicionales (11, 13) tiene un valor tal que su activación, que tiene lugar cuando se abre el contacto (10, 12) , provoca la desconexión del motor.

2. Dispositivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque otras dos resistencias adicionales (11, 13) están conectadas en serie con el dispositivo o dispositivos sensores de temperatura PTC (2) , cuyos puentes en derivación están conectados a un conmutador (10) que es activado por un dispositivo (3) de reconocimiento de la dirección de rotación y a un flotador dispuesto en el motor eléctrico detectando posibles fugas y activando un conmutador (12) .

3. Dispositivo, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque a efectos de permitir la evaluación de un fallo que ha tenido lugar, las resistencias adicionales (11, 13) que son utilizadas tienen valores que se encuentran por encima del valor máximo de la resistencia del dispositivo sensor PTC (2) o de la resistencia total de los dispositivos sensores PTC a la temperatura teórica de desconexión.

4. Dispositivo, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por un sistema de evaluación electrónico dispuesto en una caja de bornes (6) del motor eléctrico para el detector (7) de dirección de rotación.

5. Dispositivo, según la reivindicación 3, caracterizado por un acoplamiento inductivo que tiene lugar en una caja de

bornes (6) protegida contra explosiones y que procesa las señales del detector de dirección de rotación (7) y suministra potencia al sistema electrónico de evaluación para el detector de dirección de rotación.

6. Dispositivo, según la reivindicación 4, caracterizado porque el acoplamiento inductivo es llevado a cabo por medio de dos bobinas (8, 9) que rodean las fases U y W de las conexiones del motor eléctrico. 35

7. Dispositivo, según la reivindicación 5, caracterizado porque las bobinas (8, 9) están dispuestas en el cuerpo envolvente del detector (7) de dirección de rotación y dicho cuerpo envolvente contiene una guía de cables para los conductores de conexión del motor.

8. Utilización de un dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, para un motor eléctrico protegido contra explosiones para el accionamiento de una bomba centrífuga.

9. Utilización de un dispositivo, según una de las reivindicaciones anteriores, para un motor encapsulado para el

accionamiento de una bomba centrífuga. 45


 

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