Variador para el mando de un motor eléctrico de elevación.

Variador (1) del tipo que comprende unos medios de mando (8) para fijar una velocidad de consigna y unos medios de control que permiten medir el par y la velocidad de rotación del motor,

estando estos medios de control dispuestos para determinar a partir del par medido la velocidad límite de rotación del motor, de manera que no se sobrepase una potencia máxima disponible, caracterizado porque los medios de control están dispuestos para efectuar, cuando la velocidad de consigna es superior a la velocidad de rotación nominal (NNOM), unas mediciones sucesivas del par, y en caso de variación del par entre dos mediciones sucesivas superior a un umbral dado, determinar la nueva velocidad límite de rotación, y porque los medios de control están dispuestos para permitir calibrar un anillo de carga (5) mandando directamente el par del motor.

Variador para el mando de un motor eléctrico de elevación.

La presente invención se refiere a un variador para el mando de un motor eléctrico de elevación, en particular un motor destinado a equipar una grúa.

Los variadores conocidos (DE-A-40 38981) comprenden unos medios de control dispuestos para medir el par del motor al inicio de su funcionamiento con el fin de determinar por una parte el peso del a carga y por otra parte la velocidad límite admisible teniendo en cuenta la potencia disponible.

Estos variadores no ofrecen satisfacción completa, puesto que el par del motor es susceptible de ser medido mientras el cable de elevación no está tensado o la carga está elevada de manera incompleta, en cuyo caso los medios de control permiten una velocidad límite superior a la admisible realmente.

Resulta de ello que cuando el cable se tensa o la carga está elevada completamente, la potencia requerida para el funcionamiento del motor resulta excesiva, lo cual provoca el disparo de un disyuntor térmico y la parada de las operaciones de elevación.

Por otra parte, el par del motor es susceptible de variar a consecuencia del aumento del radio de arrollado sobre el tambor.

Así, con carga y velocidad constantes, el par medido al inicio del arrollado es más bajo que al final del arrollado y la potencia a proporcionar al motor puede entonces exceder la potencia máxima disponible si el motor gira a una velocidad superior a su velocidad nominal.

Por último, las grúas están provistas un anillo de carga que se deforma en función del peso de la carga y de un contacto eléctrico asociado, previsto para que en caso de deformación del anillo más allá de un límite predeterminado, se interrumpa el funcionamiento del motor.

Para calibrar el anillo de carga, la práctica habitual consiste en enganchar diversas cargas patrón al gancho de la grúa y en verificar que el contacto eléctrico cambia de estado únicamente a partir de un peso predeterminado.

El peso de las cargas patrón utilizadas sin embargo no se conoce con precisión y existe la necesidad de simplificar las operaciones de calibrado del anillo de carga.

La invención prevé evitar uno por lo menos de los inconvenientes citados.

El nuevo variador según la invención es del tipo que comprende unos medios de mando para fijar una velocidad de consigna y unos medios de control que permiten medir el par y la velocidad de rotación del motor, estando estos medios de control dispuestos para determinar, a partir del par medido, la velocidad límite de rotación del motor, de manera que no se sobrepase una potencia máxima disponible.

Este variador se caracteriza porque los medios de control están dispuestos para efectuar, cuando la velocidad de consigna es superior a la velocidad de rotación nominal del motor, unas mediciones sucesivas del par, y en caso de variación del par entre dos mediciones sucesivas superior a un umbral dado, determinar la nueva velocidad límite.

Gracias a la invención se tiene la seguridad de que la potencia requerida para el funcionamiento del motor permanezca inferior o igual a la potencia máxima del variador y se evita el disparo de un disyuntor térmico.

Se evita así un aumento excesivo del par del motor debido al aumento del radio de arrollado del cable sobre el tambor.

Ventajosamente, los medios de control están dispuestos para permitir calibrar el anillo de carga mandando directamente el par del motor.

Por eso, ya no es necesario enganchar, como en el estado de la técnica, unas cargas patrón de peso creciente al cable de elevación.

La operación de calibrado del anillo de carga está por tanto simplificada.

En una forma de realización particular, una medición inicial del par se efectúa manteniendo el motor a su velocidad nominal durante una duración predeterminada.

Siempre en una forma de realización particular, unas mediciones del par se efectúan cada vez que la velocidad de rotación permanece sustancialmente constante por encima de la velocidad nominal durante una duración

predeterminada, preferentemente una duración de dos a cuatro segundos, más preferentemente aún tres segundos aproximadamente.

Se evitan así las variaciones de tensión del cable debidas a su elasticidad en particular.

Por la misma razón, es preferible que durante una medición del par, los medios de control efectúen la mediana, durante una duración predeterminada, preferentemente comprendida entre uno y tres segundos, preferentemente mejor próxima a dos segundos aproximadamente, del par instantáneo.

Ventajosamente, la nueva velocidad límite se calcula en cuanto la variación relativa del par entre dos mediciones sucesivas excede 10%, preferentemente 15%.

Preferentemente, el par del motor se determina mediante análisis vectorial.

La invención tiene asimismo por objeto un conjunto que comprende un variador y un motor con freno electromagnético, estando el variador dispuesto para desbloquear el freno en cada puesta en marcha del motor.

La invención tiene asimismo por objeto un procedimiento para calibrar un anillo de carga que comprende un contacto eléctrico que cambia de estado en caso de sobrepasar un peso predeterminado, por medio de un variador, caracterizado porque comprende las etapas que consisten en:

- enganchar un gancho de grúa a un dispositivo de pesado unido a su vez a un punto fijo,

- aumentar el par del motor de manera que provoque el cambio de estado del anillo de carga.

La invención tiene asimismo por objeto un procedimiento de control de la velocidad de un motor de elevación, caracterizado porque comprende las etapas que consisten en:

- efectuar una medición inicial del par estabilizando la velocidad del motor a su velocidad nominal,

- determinar la velocidad límite que permite no exceder una potencia máxima dada,

- en caso de aparición de una velocidad sustancialmente constante por encima de la velocidad nominal durante una duración predeterminada, medir el par y calcular la variación relativa del par con respecto a la medición precedente,

- en caso de variación relativa que sobrepase un umbral predeterminado, calcular la nueva velocidad límite.

Otras características y ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la lectura de la descripción detallada siguiente, de un ejemplo de realización no limitativo, y del examen del plano adjunto, en el que:

- la figura 1 representa de forma esquemática un conjunto constituido por un variador y por un motor de elevación,

- la figura 2 es una esquema que ilustra diferentes etapas del funcionamiento del variador,

- la figura 3 ilustra el funcionamiento a potencia constante,

- la figura 4 ilustra principio de la medición vectorial del par,

- las figuras 5 y 6 son unos esquemas que ilustran diferentes etapas del funcionamiento del variador,

- la figura 7 ilustra la evolución de la velocidad durante la aceleración del motor hacia una velocidad de consigna superior a su velocidad nominal, y

- la figura 8 ilustra la evolución de la velocidad límite en función del par medido. Se ha representado muy esquemáticamente en la figura 1 un variador 1 según la invención, que alimenta un

motorreductor con freno electromagnético 2, estando este motor acoplado a un tambor 3 sobre el cual se arrolla el cable de elevación 4 de una grúa. Un anillo de carga 5, cuya función se explicará más adelante, permite detener el funcionamiento del motor 2 en caso de que sobrepase la carga máxima permitida. Durante la utilización normal de la grúa, el cable 4 está enganchado a la carga que se desea elevar. El variador 1 está dispuesto para funcionar según dos modos diferentes, tal como se describirá a continuación,

haciendo referencia a la figura 2.

En la etapa 20 de puesta en tensión, el variador requiere al operario introducir una instrucción referente al modo de funcionamiento elegido. Esta instrucción se analiza en la etapa 21, y el variador 1 pasa o bien a un modo de funcionamiento a potencia constante esquematizado por el bloque 22, o bien a un modo de funcionamiento con mando de par esquematizado por el bloque 23. El modo de funcionamiento a potencia constante se elige durante la utilización normal de la grúa, mientras que el modo de funcionamiento con mando de... [Seguir leyendo]

1. Variador (1) del tipo que comprende unos medios de mando (8) para fijar una velocidad de consigna y unos medios de control que permiten medir el par y la velocidad de rotación del motor, estando estos medios de control 5 dispuestos para determinar a partir del par medido la velocidad límite de rotación del motor, de manera que no se sobrepase una potencia máxima disponible, caracterizado porque los medios de control están dispuestos para efectuar, cuando la velocidad de consigna es superior a la velocidad de rotación nominal (NNOM) , unas mediciones sucesivas del par, y en caso de variación del par entre dos mediciones sucesivas superior a un umbral dado, determinar la nueva velocidad límite de rotación, y porque los medios de control están dispuestos para permitir calibrar un anillo de carga (5) mandando directamente el par del motor.

2. Variador según la reivindicación anterior, caracterizado porque una medición inicial del par se efectúa manteniendo el motor a su velocidad nominal (NNOM) durante una duración predeterminada (tm) .

15 3. Variador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se efectúan unas mediciones del par cada vez que la velocidad de rotación permanece sustancialmente constante por encima de la velocidad nominal durante una duración predeterminada, preferentemente una duración de dos a cuatro segundos, más preferentemente aún tres segundos aproximadamente.

20 4. Variador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque durante una medición del par, los medios de control efectúan la mediana, durante una duración predeterminada, preferentemente entre uno y tres segundos, más preferentemente aún dos segundos aproximadamente, del par instantáneo.

5. Variador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la nueva velocidad límite se 25 calcula en cuanto la variación relativa del par entre dos mediciones sucesivas excede 10%, preferentemente 15%.

6. Variador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el par del motor se determina mediante análisis vectorial.

7. Conjunto que comprende un variador (1) y un motor con freno electromagnético (2) , estando el variador dispuesto para desbloquear el freno a cada puesta en marcha del motor, siendo el variador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

8. Procedimiento para calibrar un anillo de carga (5) que comprende un contacto eléctrico que cambia de estado en caso de sobrepasar un peso predeterminado, por medio de un variador tal como el definido en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende las etapas que consisten en:

- enganchar un gancho de grúa a un dispositivo de pesado (6) unido a su vez a un punto fijo (7) ,

- aumentar el par del motor de manera que provoque el cambio de estado del anillo de carga (5) .