Aparato para la detección de corriente de fase.

Aparato para el control de un motor que suministra potencia desde un inversor PWM (3) a un motor (4)m quecomprende:

- un primer condensador (2a) para suavizar la potencia rectificada procedente de una alimentación de potencia CA,

- un segundo condensador (3a) dispuesto en las proximidades de los dispositivos de potencia del inversor, paraproteger los dispositivos de potencia, y

- un aparato (5) de detección de la corriente de fase, que detecta una corriente de fase del motor (4) basándose enla corriente de un enlace CC y un modelo de vector a aplicar, incluyendo un detector de corriente (5a) dispuestoentre el primer y segundo condensadores (2a, 3a),

caracterizado por

un tercer condensador (3b) dispuesto en paralelo con respecto al primer condensador en un lado situado algo másarriba con respecto a un detector de corriente, y con cableado extremadamente corto al dispositivo detector decorriente y a los dispositivos de potencia,

de manera que dicho primer condensador (2a) tiene una capacitancia mayor que la capacitancia de dicho segundo ytercer condensadores (3a, 3b), y la capacitancia del segundo condensador (3a) se ajusta al valor más reducidoposible dentro de un rango en el que no se destruyen los dispositivos de potencia por un sobrevoltaje debido a laconmutación y de manera que la corriente en el detector de corriente (5a), debido a un fenómeno de resonanciagenerado por una capacitancia combinada del segundo condensador (3a) y el tercer condensador (3b) y unainductancia de cableado entre el primer condensador (2a) y el tercer condensador (3b) es igual o menor que unacorriente mínima que se puede detectar por el detector de corriente (5).

Aparato para la detección de corriente de fase Sector técnico La presente invención se refiere a un aparato para la detección de corriente de fase, para detectar una corriente de fase de un motor basándose en la corriente de un enlace CC (Corriente Continua) y un modelo de vector a aplicar, cuyo aparato está dispuesto en un aparato de control de un motor que suministra las salidas de un inversor PWM (“Pulse Width Modulation”) (Modulación de Amplitud de Impulsos) a un motor, a efectos de controlar el motor.

Antecedentes técnicos Con anterioridad, se ha propuesto un aparato para la deformación de un impulso de salida formando una salida medible, como aparato para detectar la corriente de fase de un motor, en un aparato para el control de un motor para controlar el motor utilizando un inversor. Estos inversores son conocidos, por ejemplo, de los documentos GB 242 580 A, WO 96/23347 A y WO99/22437 A.

Cuando se utiliza el dispositivo indicado, se presentan desventajas tales como el error en la medición de corriente debido a oscilaciones (“ringing”) , deformación de la forma de onda debido a la ampliación del tiempo de salida del impulso, escalado en el rango de control, generación de ruidos anormales y similares.

Dado que no se han propuesto procedimientos analíticos en especial para la oscilación (“ringing”) , se presentan desventajas tales como la dificultad en la reducción de la oscilación (“ringing”) , y que no se puede conseguir una respuesta rápida y que no se puede mejorar la exactitud de la medición.

Si bien se puede considerar que un impulso de corriente que pasa por un enlace CC puede ser detectado utilizando una resistencia en derivación, es difícil la disminución del efecto de ruidos y la mejora de la exactitud de la medición. Asimismo, aparece una desventaja por el hecho de que la detección de la corriente no se puede realizar más que en un impulso largo, a causa del voltaje máximo debido a la inductancia de una resistencia en derivación. Por lo tanto, no resultaba practicable la detección de la corriente de fase utilizando una resistencia en derivación.

Materia de la invención La presente invención ha sido realizada teniendo en cuenta los problemas anteriores.

Es un objetivo de la presente invención dar a conocer un aparato de control de un motor que suministra potencia desde un inversor PWM a un motor, de manera que el aparato de detección de corriente de fase puede realizar la supresión de la oscilación (“ringing”) y permite una toma de corriente rápida y con elevada exactitud.

Este objetivo se consigue mediante el aparato de control de un motor que tiene dos características de la reivindicación 1, cuyo preámbulo se basa en el aparato conocido por el documento GB242 580 A. Las reivindicaciones dependientes proporcionan diferentes realizaciones preferentes de la invención.

En el aparato de control del motor, según la invención, es un aparato que detecta la corriente de fase de un motor basándose en la corriente de un enlace CC y un modelo de vector a aplicar, y que suministra salidas desde un inversor PWM al motor a efectos de controlar el motor, en el que se dispone una capacitancia de un condensador en derivación en el lado del dispositivo de potencia con respecto al detector de corriente en el enlace CC, siendo ajustado lo más reducido posible dentro de un rango en el que no se destruyen los dispositivos de potencia por un sobrevoltaje debido a la conmutación.

La capacitancia de un condensador en derivación, que es dispuesto en una posición lateral del dispositivo de potencia con respecto a un detector de corriente en el enlace CC, se ajusta de manera que la corriente en el detector de corriente debida a un fenómeno de resonancia generado por la capacitancia combinada de un par de condensadores en el lado de suministro de potencia y la inductancia del cableado entre dichos condensadores, resulta igual a una corriente mínima, que puede ser detectada por el detector de corriente, o menor que ésta.

La corriente es suministrada directamente a un dispositivo de potencia desde el condensador en derivación en el lado de suministro de potencia, a través de un detector de corriente en el enlace CC.

Preferentemente, el aparato de control del motor utiliza un amplificador incluido dentro del detector de corriente, de manera que el amplificador comprende un amplificador operativo limitado en su anchura de banda por una capacitancia de realimentación.

Cuando se utiliza el aparato de control de un motor, y cuando el aparato detecta una corriente de fase de un motor basándose en una corriente de un enlace CC y un modelo de vector a aplicar, el aparato ajusta la capacitancia del condensador en derivación que está dispuesto en la posición del lado del dispositivo de potencia con respecto al detector de corriente en el enlace CC, lo más reducida posible dentro de un rango en el que no se destruyen los dispositivos de potencia por un sobrevoltaje debido a la conmutación. Por lo tanto, se mejora la exactitud en la detección de la corriente al impedir la oscilación (“ringing”) de la corriente debido a la resonancia en el detector de corriente.

El aparato ajusta la capacitancia del condensador en derivación que está dispuesto en una posición del lado del dispositivo de potencia con respecto al detector de corriente en el enlace CC, de manera que la corriente en el detector de corriente debido al fenómeno de resonancia generado por una combinación de capacitancia de un par de condensadores en el lado de suministro de potencia y la inductancia de los conductores entre dichos condensadores, se hace igual o menor que la corriente mínima que puede ser detectada por el detector de corriente. Por lo tanto, el error de medición disminuye notablemente y se mejora la exactitud de medición de la corriente.

El aparato suministra la corriente directamente a dispositivos de potencia desde el condensador en derivación en el lado de suministro de potencia a través del detector de corriente del enlace CC. Por lo tanto, se suprimen los efectos de la corriente de resonancia prácticamente a cero y se mejora la exactitud de la medición de corriente.

Cuando el aparato, según una realización preferente, utiliza el amplificador incluido dentro del detector de corriente, en forma de amplificador que comprende un amplificador operativo limitado en su amplitud de banda por una capacidad de realimentación, se reducen notablemente, no solamente la sobretensión, sino también la subtensión.

El aparato, de acuerdo con una realización preferente, utiliza como motor, un motor que impulsa un compresor hermético.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un esquema que muestra la disposición de un aparato de control de un motor utilizando un inversor;

La figura 2 es un esquema que representa aplicación de voltaje para un motor en dos dimensiones;

La figura 3 es un esquema útil en la comprensión del flujo de corriente cuando es emitido el vector V1;

La figura 4 es un esquema útil para la comprensión de la corriente que pasa por un enlace CC;

La figura 5 es un esquema que muestra un ejemplo de medición real de la corriente que pasa por un enlace CC;

La figura 6 es un esquema que muestra una disposición de un aparato de control de un motor de acuerdo con la presente invención;

La figura 7 es un esquema que conceptualmente es repetido la figura 6 conceptualmente teniendo en cuenta la resonancia;

La figura 8 es un esquema que muestra una disposición conceptual de circuito de un aparato de control de un motor es vista de la detección de la corriente;

La figura 9 es un esquema que muestra un ejemplo de medición de una corriente que pasa por un enlace CC;

La figura 10 es un esquema que muestra un ejemplo de medición de una corriente que pasa por un enlace CC cuando la longitud del cableado es de 2 metros;

La figura 11 es un esquema que muestra la relación entre la longitud del cable y el intervalo de oscilación (“ringing”) ;

La figura 12 es un esquema que muestra una disposición de un filtro primario RC;

La figura 13 es un esquema que muestra características de respuesta de un filtro primario RC;

La figura 14 es un esquema que muestra características de frecuencia de un filtro primario RC;

La figura 15 es un esquema que muestra de una forma de onda de corriente cuando se omite un filtro;

La figura 16 es un esquema que muestra la forma de onda de la corriente en un caso en que se utilice un amplificador lento;

La figura 17 es un esquema ilustrativo de la forma de onda de corriente debido a un amplificador... [Seguir leyendo]

1. Aparato para el control de un motor que suministra potencia desde un inversor PWM (3) a un motor (4) m que comprende:

-un primer condensador (2a) para suavizar la potencia rectificada procedente de una alimentación de potencia CA,

-un segundo condensador (3a) dispuesto en las proximidades de los dispositivos de potencia del inversor, para proteger los dispositivos de potencia, y

-un aparato (5) de detección de la corriente de fase, que detecta una corriente de fase del motor (4) basándose en la corriente de un enlace CC y un modelo de vector a aplicar, incluyendo un detector de corriente (5a) dispuesto entre el primer y segundo condensadores (2a, 3a) ,

caracterizado por

un tercer condensador (3b) dispuesto en paralelo con respecto al primer condensador en un lado situado algo más arriba con respecto a un detector de corriente, y con cableado extremadamente corto al dispositivo detector de corriente y a los dispositivos de potencia,

de manera que dicho primer condensador (2a) tiene una capacitancia mayor que la capacitancia de dicho segundo y

tercer condensadores (3a, 3b) , y la capacitancia del segundo condensador (3a) se ajusta al valor más reducido posible dentro de un rango en el que no se destruyen los dispositivos de potencia por un sobrevoltaje debido a la conmutación y de manera que la corriente en el detector de corriente (5a) , debido a un fenómeno de resonancia generado por una capacitancia combinada del segundo condensador (3a) y el tercer condensador (3b) y una inductancia de cableado entre el primer condensador (2a) y el tercer condensador (3b) es igual o menor que una corriente mínima que se puede detectar por el detector de corriente (5) .

2. Aparato para el control de un motor según reivindicación 1,

caracterizado porque:

- la relación de capacitancia entre dicho segundo condensador (3a) y dicho tercer condensador (3b) es ajustado de manera que dicha corriente en el detector (5a) debida dicho fenómeno resonancia se suprime.

3. Aparato para el control de un motor según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque:

-detector de corriente (5) comprende un amplificador (5b1) que comprende un amplificador operativo (5b1) y está habilitado en su ancho de banda por una capacitando de realimentación (5b1) .