SISTEMA Y MÉTODO PARA IMPULSAR UN DEVANADO AUXILIAR DE UN MOTOR ELÉCTRICO Y MOTOR ELÉCTRICO.

Sistema y método para impulsar un devanado auxiliar de un motor eléctrico y motor eléctrico. La presente invención se refiere a un sistema y a un método para impulsar un devanado auxiliar de un motor de inducción monofásico de arranque por condensador, que se aplica normalmente en compresores de refrigeración, aunque no se limita a los mismos. La invención también se refiere a un motor que incorpora el sistema de la presente invención. Las técnicas para impulsar el devanado auxiliar de los motores de inducción monofásicos de arranque por condensador actualmente aplicadas utilizan relés de tensión y relés de corriente. La elección del dispositivo que se utilizará en una aplicación específica depende de factores técnicos y económicos. En la actualidad, los motores de inducción monofásicos CSR (arranque y marcha capacitivos) utilizan relés de tensión y los motores de inducción monofásicos CSIR (Arranque capacitivo-marcha inductiva) utilizan relés de corriente. Los relés de tensión y de corriente actuales tienen la desventaja de que sus parámetros eléctricos dependen en gran medida del diseño del motor al que se va a aplicar el elemento, generando un alto número de SKUs (Stock Keeping Units - números de referencia identificadores), lo que aumenta la complejidad y los costes relacionados con la manipulación de materiales. La EP 1100190 A (LG Electronics Inc.) publicada el 16 de mayo de 2001 describe un sistema para impulsar un devanado auxiliar de un motor eléctrico, estando el devanado auxiliar conectado a una tensión de red, comprendiendo un condensador de arranque y un conmutador electromecánico conectado en serie al devanado auxiliar, utilizándose el conmutador electromecánico para impulsar el devanado auxiliar. La WO 95/19659 A (Naran Kanti) publicada el 29 de julio de 1995 describe un circuito de conmutación que tiene un conmutador semiconductor en paralelo con un relé. La US 5103154 A (Dropps y col.) publicada el 7 de abril de 1992 describe un motor eléctrico con un devanado auxiliar, cuya impulsión se controla mediante un triac, donde el triac está protegido de una tensión excesiva mediante un conmutador semiconductor. El objeto de la presente invención es proporcionar un sistema y un método para impulsar un devanado auxiliar de un motor de inducción monofásico de arranque por condensador, teniendo dicho sistema y método el objetivo de reducir el nivel de tensión en los conmutadores bidireccionales presentes en la topología durante el bloqueo de dichos conmutadores. El sistema y el método propuestos también tienen como objetivo proporcionar una conmutación suave para el conmutador bidireccional electromecánico existente en la topología. Estas ventajas de reducir el nivel de tensión en los conmutadores bidireccionales y la conmutación suave del conmutador bidireccional electromecánico se consiguen mediante una disposición adecuada de los citados conmutadores bidireccionales en la topología del sistema propuesto y mediante un medio conveniente de impulsión de los conmutadores bidireccionales. Según las enseñanzas de la presente invención, el sistema y el método descritos establecen que, junto con el conmutador electromecánico de uso habitual para accionar motores eléctricos, existirá una conexión de conmutación electrónica, teniendo el conmutador electrónico periodos de funcionamiento solapados con el conmutador electromecánico, proporcionándose así la conmutación suave deseada, lo que antes era imposible de conseguir en los sistemas eléctricos de arranque del motor. Según la presente invención, se proporciona un sistema para impulsar un devanado auxiliar de un motor eléctrico, pudiéndose conectar el devanado auxiliar (11) en serie a una tensión de red (VAC), comprendiendo el sistema: un condensador de arranque (14) y un conmutador electromecánico (12) conectados en serie con el devanado auxiliar (11), caracterizándose el sistema porque se conecta en paralelo un conmutador electrónico (13) a la asociación en serie del conmutador electromecánico (12) y del condensador de arranque (14), utilizándose el conmutador electrónico (13) y el conmutador electromecánico (12) para impulsar el devanado auxiliar (11), el sistema, controlado mediante una unidad de control, está configurado para activar el conmutador electrónico (13) de forma simultánea con el conmutador electromecánico (12) y para mantener el conmutador electrónico (12) y el conmutador electromecánico (12) activados al mismo tiempo durante un tiempo de estabilización de conexión (tb). Según la presente invención se proporciona además un método para impulsar un devanado auxiliar de un motor eléctrico, pudiéndose conectar en serie el devanado auxiliar (11) a una tensión de red (VAC), comprendiendo el sistema un condensador de arranque (14) y un conmutador electromecánico (12) conectados en serie al devanado auxiliar (11), donde dicho método comprende las etapas de: 2   cuando el devanado auxiliar (11) del motor eléctrico está conectado a la tensión de red, conectar un conmutador electrónico (13) en paralelo con la asociación en serie del conmutador electromecánico (12) y del condensador de arranque (14); y mantener el conmutador electromecánico (12) y el conmutador electrónico (13) activados de forma simultánea durante un tiempo de estabilización de conexión (tb). También se proporciona un motor eléctrico que comprende un sistema como el descrito anteriormente. La presente invención se describe a continuación con más detalle en base a un ejemplo de realización representado en las figuras. Las figuras muestran: Figura 1: un diagrama esquemático del sistema según la presente invención. Figura 2: un gráfico que ilustra una primera realización del método de control según la presente invención, y Figura 3: un gráfico que ilustra una segunda realización del método de control según la presente invención. Como se muestra en la figura 1, el sistema para impulsar el devanado auxiliar de un motor eléctrico 11 (no mostrado) según la presente invención comprende un conmutador electromecánico 12 (o un conmutador bidireccional electromecánico, preferentemente un relé), asociado en serie a un condensador de arranque 14, estando los bornes de esta asociación en serie asociados en paralelo al conmutador electrónico 13 (o un conmutador bidireccional semiconductor, preferentemente un triac), estando conectado un lado de la asociación resultante a la fuente de alimentación/tensión de red y estando el otro lado de la asociación resultante conectado al devanado auxiliar 11 del motor de inducción monofásico. Además, se proporciona un resistor de descarga 15 conectado en paralelo al condensador de arranque 14 cuyo propósito es reducir la tensión en el condensador de arranque 14 después de desconectar este componente del circuito que impulsa el devanado auxiliar 11. Además, se proporciona una unidad de control 10 asociada eléctricamente al conmutador electrónico 13 y al conmutador electromecánico 12, utilizándose dicha unidad de control 10 para controlar la apertura y cierre del conmutador electromecánico 12 y del conmutador electrónico 13 y, con ello, controlar de forma suave el impulso al devanado auxiliar 11, desde el conmutador electromecánico 12. Para que esto suceda, el sistema controlado por la unidad de control 10 debe configurarse de forma que el conmutador electrónico 13 se pueda activar de forma simultánea al conmutador electromecánico 12 y mantenerse de forma simultánea con el conmutador electromecánico 12 durante un tiempo de estabilización tb, td. Esta configuración se puede observar en las figuras 2 y 3, donde se señala que, a fin de garantizar una conmutación suave del conmutador electromecánico 12, la unidad de control 10 se programa para que el conmutador electrónico 13 y el conmutador electromecánico 12 tengan tiempos de operación solapados en función de la conexión y desconexión del devanado auxiliar 11. En general, y como se describirá más adelante, la conmutación del conmutador electromecánico 12 debe venir precedida por, o suceder al mismo tiempo que, la conmutación del conmutador electrónico 13, provocando así la superposición de los períodos de tiempo mencionados anteriormente. Según una primera realización de la presente invención, ilustrada en la figura 2, la unidad de control 10 debe ser configurada para mantener el conmutador electrónico 13 activado antes de activarse el conmutador electromecánico 12 durante un tiempo de conexión ta y, alternativamente, el conmutador electromecánico 12 y el conmutador electrónico 13 se pueden activar al mismo tiempo, en cuyo caso ambos conmutadores se mantendrán activados durante un tiempo de estabilización de conexión tb. También según la primera realización de la presente invención, el conmutador electromecánico 12 se desactivará... [Seguir leyendo]

1. Sistema para impulsar un devanado auxiliar de un motor eléctrico, pudiéndose conectar el devanado auxiliar (11) en serie a una tensión de red (VAC), comprendiendo el sistema: un condensador de arranque (14) y un conmutador electromecánico (12) conectados en serie al devanado auxiliar (11), el sistema caracterizado porque se conecta en paralelo un conmutador electrónico (13) a la asociación en serie del conmutador electromecánico (12) y el condensador de arranque (14), utilizándose el conmutador electrónico (13) y el conmutador electromecánico (12) para impulsar el devanado auxiliar (11), el sistema, controlado mediante una unidad de control, está configurado para activar el conmutador electrónico (13) de forma simultánea al conmutador electromecánico (12) y para mantener el conmutador electrónico (13) y el conmutador electromecánico (12) activados al mismo tiempo durante un tiempo de estabilización de conexión (tb). 2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de control (10) está configurada de manera que el conmutador electrónico (13) se mantiene activado antes de la activación del conmutador electromecánico (12) durante un tiempo de conexión (ta). 3. Sistema según la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad de control está configurada de forma que el conmutador electrónico (13) se activa y se mantiene activado con el conmutador electromecánico (12) durante un tiempo de estabilización de desconexión (td) antes de desactivarse el conmutador electromecánico (12). 4. Sistema según la reivindicación 3, caracterizado porque la unidad de control (10) está configurada de manera que el conmutador electrónico (13) se mantiene activado durante un tiempo de desconexión (te) después de desactivarse el conmutador electromecánico (12). 5. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque el conmutador electrónico (13) se activa al mismo tiempo que el conmutador electromecánico (12). 6. Sistema según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el conmutador electromecánico (12) es un relé y un conmutador electrónico (13) es un triac. 7. Sistema según la reivindicación 6, caracterizado porque comprende además un circuito de detección de voltaje (16) conectado en paralelo al condensador de arranque (14), estando conectado el circuito de detección de tensión (16) a la unidad de control (10) para indicar el momento en que la tensión eléctrica en los bornes del condensador de arranque es cero. 8. Sistema según la reivindicación 7, caracterizado porque además comprende un resistor de descarga (15), estando conectado el resistor de descarga (15) en paralelo al condensador de arranque (14). 9. Método para impulsar un devanado auxiliar de un motor eléctrico, pudiéndose conectar en serie el devanado auxiliar (11) a una tensión de red (VAC), comprendiendo el sistema un condensador de arranque (14) y un conmutador electromecánico (12) conectados en serie al devanado auxiliar (11), el método caracterizado porque comprende las etapas de: cuando el devanado auxiliar (11) del motor eléctrico está conectado a la tensión de red, conectar en paralelo un conmutador electrónico (13) a la asociación en serie del conmutador electromecánico (12) y del condensador de arranque (14); y mantener activados el conmutador electromecánico (12) y el conmutador electrónico (13) de forma simultánea durante un tiempo de estabilización de conexión (tb). 10. Método según la reivindicación 9, caracterizado porque comprende además las etapas de: cuando el devanado auxiliar (11) está desconectado, activar el conmutador electrónico (13) en paralelo con el conmutador electromecánico (12); y mantener activados el conmutador electromecánico (12) y el conmutador electrónico (13) de forma simultánea durante un tiempo de estabilización de desconexión (td). 11. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque, antes de la etapa de mantener el conmutador electromecánico (12) y el conmutador electrónico (13) activados de forma simultánea durante un tiempo de   estabilización de conexión (tb), se proporciona una etapa de activación del conmutador electrónico (13) antes del conmutador electromecánico (12). 12. Método según la reivindicación 11, caracterizado porque en la etapa de activación del conmutador electrónico (13) antes del conmutador electromecánico (12), el conmutador electrónico (13) se mantiene activado antes de conectarse el conmutador electromecánico (12) durante un tiempo de conexión (ta). 13. Método según la reivindicación 12, caracterizado porque, después de desactivarse el conmutador electromecánico (12), el conmutador electrónico (13) se mantiene activado durante un tiempo de desconexión (te). 14. Método según la reivindicación 13, caracterizado porque comprende además una etapa de monitorización continua del nivel de voltaje en los bornes del condensador de arranque (14) para que se desactive el conmutador electromecánico (12) cuando el voltaje en el condensador de arranque (14) sea aproximadamente cero. 15. Motor eléctrico caracterizado porque comprende un sistema tal como el que se define en las reivindicaciones 1 a 8. 6   7   8