Arrancador inductivo mutuo sin contacto.

Un arrancador inductivo sin contacto para un motor de CA monofásico (MD),

de tal modo que:

- el motor (MD) comprende un estator compuesto por al menos un arrollamiento primario y un arrollamientosecundario, y un condensador de funcionamiento permanente (C),

- el arrancador inductivo sin contacto comprende un inductor mutuo de corriente (L), compuesto por dosbobinas primarias (L1, L3) y una bobina secundaria (L2), un condensador (CO) de puerta, un triac (T), uncondensador (CS) de arranque de motor y una resistencia de PTC (Rt),

- en el cual un primer terminal de la bobina secundaria (L2) del inductor mutuo (L) está conectado a unelectrodo (G) de puerta del triac (T),

- en el que un segundo terminal de la bobina secundaria (L2) está conectado a un primer electrodo (A1) deltriac (T), a un primer terminal del condensador (C) de accionamiento del motor, y a un primer terminal de laprimera bobina primaria (L1) del inductor mutuo (L),

- en el cual un segundo terminal de la primera bobina primaria (L1) del inductor mutuo (L) está conectado aun terminal de salida (S) del arrollamiento secundario del motor (MD),

- en el cual un primer terminal de la segunda bobina primaria (L3) del inductor mutuo (L) está conectado a unprimer terminal de entrada de potencia (A) y a un primer terminal del condensador (CO) de puerta,

- en el que un segundo terminal de la segunda bobina primaria (L3) del inductor de corriente (L) estáconectado a un terminal de salida (M) del arrollamiento primario del motor (MD), a un segundo terminal delcondensador (C) de accionamiento del motor, y a un segundo terminal del condensador (CO) de puerta,

- en el que un primer terminal de la resistencia de PTC (Rt) está conectado a un segundo electrodo (A2) deltriac (T),

- y en el cual un segundo terminal de la resistencia de PTC está conectado a un primer terminal delcondensador (CS) de arranque del motor.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/CN2005/000583.

Solicitante: Changshu Tianyin Electromechanical Co., Ltd.

Nacionalidad solicitante: China.

Dirección: No. 8, Yingbin Road Xingang Town, Changshu, Jiangsu 215500 CHINA.

Inventor/es: ZHAO,YUNWEN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H02P1/42 SECCION H — ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02P CONTROL O REGULACION DE MOTORES ELECTRICOS, GENERADORES ELECTRICOS O CONVERTIDORES DINAMOELECTRICOS; CONTROL DE TRANSFORMADORES, REACTANCIAS O BOBINAS DE CHOQUE.H02P 1/00 Disposiciones para arrancar motores eléctricos o convertidores dinamoeléctricos (arranque de motores síncronos con conmutadores electrónicos H02P 6/20, H02P 6/22; arranque de motores dínamoeléctricos que giran paso a paso H02P 8/04; control vectorial H02P 21/00). › para hacer arrancar individualmente un motor de inducción monofásica.
  • H02P1/44 H02P 1/00 […] › por fase auxiliar con un condensador.

PDF original: ES-2424161_T3.pdf

 

Arrancador inductivo mutuo sin contacto.

Fragmento de la descripción:

Arrancador inductivo mutuo sin contacto Campo tecnico.

La presente invencion se refiere a arrancadores inductivos sin contacto diserados fundamentalmente para arrancar 5 un motor de compresor con un condensador de arranque o un motor de CA [corriente alterna -"AC (alternating current") ] de una sola fase, o monofasico, comun.

Antecedentes.

Los motores de CA monofasicos comprenden, por lo comun, un rotor y un estator constituidos por arrollamientos primario y secundario. El arrollamiento secundario no solo se utiliza para arrancar o poner en marcha el motor, sino 10 que tambien trabaja durante el funcionamiento normal del motor. Por lo tanto, el circuito completo del arrollamiento secundario de un motor de CA de una sola fase, o monofasico, puede ser representado por un circuito de funcionamiento del arrollamiento secundario y un circuito de arranque del arrollamiento secundario, conectados en derivacion uno con otro. Un motor en el que el arrollamiento secundario no trabaja durante el funcionamiento normal del motor, no tiene la parte del circuito de funcionamiento del arrollamiento secundario. De esta forma, en este tipo 15 de motor, la parte del circuito de arranque del arrollamiento secundario unicamente trabaja al poner en marcha el motor y tiene que ser desconectada una vez que se ha puesto en marcha el motor. En los motores convencionales, la desconexion del circuito de arranque del arrollamiento secundario se lleva a la practica, por lo comun, con un componente de Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC -"Positive Temperature Coefficient") . Cuando el motor arranca, el circuito de arranque trabaja y la corriente de arranque del arrollamiento secundario fluye a traves del 20 componente de PTC, lo que hace que el componente de PTC genere calor y, de esta forma, la resistencia aumente rapidamente y, por ultimo, se desconecte el circuito de arranque. Durante el funcionamiento normal del motor, existe una pequera corriente que pasa a traves del componente de PTC de forma persistente, a fin de mantener la resistencia termica del componente de PTC y, con ello, evitar que actue el circuito de arranque del motor. Las perdidas de potencia para mantener la generacion de calor en el componente de PTC son, por lo comun, de 3 W.

Puesto que tales motores se utilizan de manera generalizada, las perdidas de calor dan lugar a un serio despilfarro de energia electrica.

En la Solicitud de Patente china N° CN 1052228 A se divulga un circuito electronico para el arranque de motores inductivos monofasicos. Mediante el uso de un triac [tiristor de triodo bidireccional] cuya puerta esta activada en el estado de funcionamiento normal y se desactiva mediante una regulacion temporal en el circuito de arranque del 30 motor y en los circuitos de activacion / desactivacion de puerta asociados, se pone en practica la conmutacion del circuito de arranque del motor desde un estado cerrado, en conexion de potencia, a uno abierto, retardado en el tiempo, y, con ello, se lleva a afecto la puesta en marcha o arranque del motor. Sin embargo, la cantidad de componentes discretos empleados por el circuito conlleva una exigencia de fiabilidad extremadamente alta en el caso de aplicacion tipico en el que el motor tiene que arrancar de manera inmediata y frecuente durante un 35 funcionamiento a largo plazo, y ello reduce en gran medida la fiabilidad del circuito de arranque; en especial, una corriente de trabajo de varios miliamperios pasa a traves de los componentes resistivos que se utilizan en el circuito de activacion de puerta y en los multiples transistores empleados en el circuito de desactivacion de puerta retardado en el tiempo. Por otra parte, todo el circuito electronico funciona en el complejo circuito de funcionamiento del motor y no esta aislado de un modo efectivo del complejo entorno electrico. Como resultado de ello, la totalidad del 40 sistema de circuitos de luz debil - corriente no esta bien protegida, lo que conlleva graves efectos adversos para la fiabilidad del conjunto del sistema de motor. Ademas de ello, el triac utilizado en el circuito requiere la restitucion o puesta a cero del temporizador antes de que se cierre el circuito de arranque del motor, es decir, el circuito temporizador ha de ser cortado o interrumpido en potencia de tal manera que el condensador del temporizador se descargue durante un cierto tiempo, antes de que el triac pueda desactivar su puerta de nuevo despues de un cierto 45 retardo temporal. En caso contrario, el triac estara siempre en un estado de puerta desactivada mientras exista corriente en los circuitos de activacion de puerta / desactivacion de puerta retardada en el tiempo, con lo que se evita el paso del motor de un estado no operativo, de baja corriente, a un estado de arranque.

La invencion que se divulga en el documento de Patente japonesa JP 10094279 se sirve del principio de que la corriente que pasa por un motor durante el arranque es diferente de la del funcionamiento normal, y hace uso de una 50 resistencia de deteccion de corriente existente en el circuito de motor principal para convertir la seral de corriente de circuito principal (corriente total del motor) en una seral de tension. Ademas, la invencion utiliza un "regulador de corriente de referencia" y un "circuito comparador de corriente" para comparar la seral de corriente de circuito principal con el valor de corriente preestablecido, y hace uso del resultado de la comparacion para controlar la activacion de puerta / desactivacion de puerta del triac conectado en el circuito de arranque del motor y, con ello, 55 conseguir el objetivo de la apertura / cierre de control del circuito de arranque. Sin embargo, la resistencia que se utiliza en el circuito toma muestras de la seral de corriente del circuito de control principal para obtener una seral de tension. Como la resistencia es un componente resistivo puro y la corriente del circuito de motor principal es, por lo comun, del orden de los amperios o cercana al orden de los amperios, la resistencia causara unas perdidas de calor del orden de los vatios o cercanas al orden de los vatios durante todo el proceso de funcionamiento del motor. 60 Aunque el circuito puede poner en marcha el motor, degrada seriamente la relacion de utilizacion de la energia. Por

otra parte, el circuito se sirve de circuitos auxiliares tales como un "arrancador de corriente de referencia" y un "circuito comparador", todo lo cual degrada en cierta medida la fiabilidad de la funcion de arranque del motor.

En los documentos US-A-4.574.229 y US-A-4.307.327 se divulgan arrancadores sin contacto adicionales de acuerdo con el estado de la tecnica.

Compendio de la invencion.

Es un proposito de al menos algunas de las presentes realizaciones proporcionar un arrancador inductivo sin contacto para un motor de CA [corriente alterna -"AC (alternating current") ] de una sola fase, o monofasico, con una alta fiabilidad y pequeras perdidas de potencia.

Asi, de acuerdo con una realizacion, puede proporcionarse un arrancador inductivo sin contacto para un motor de CA monofasico. El motor puede comprender un estator compuesto por al menos un arrollamiento primario y un arrollamiento secundario. Un condensador de funcionamiento permanente C puede estar conectado entre los terminales de salida de los arrollamientos primario y secundario.

El arrancador inductivo sin contacto de la presente invencion comprende las caracteristicas divulgadas en la reivindicacion 1. En las reivindicaciones 2 y 3 se divulgan preferencias.

Al tomar muestras de las serales de corriente relevantes con el inductor de corriente, el arrancador puede controlar de manera eficaz las perdidas de calor del sistema de muestreo de corriente hasta un orden tan pequero como los milivatios (es decir, el arrancador es un arrancador con "cero perdidas de potencia" para un motor de CA monofasico) y, por tanto, mejora en gran medida la eficiencia energetica. Ademas, el arrancador tiene un circuito simple y un menor numero de componentes, y es fiable, por lo que mejora la fiabilidad del sistema de arranque del motor mientras se lleva a cabo la funcion de arranque del motor.

Breve descripcion de las figuras.

Las caracteristicas anteriormente mencionadas y otras de la invencion que se divulga en esta memoria se describen en lo que sigue con referencia a los dibujos de realizaciones preferidas. Las realizaciones que se ilustran estan destinadas a ilustrar, pero no limitar, la invencion. Los dibujos contienen las siguientes figuras:

La Figura 1 es un diagrama electrico esquematico de un circuito arrancador constituido de acuerdo con una primera realizacion; y

La Figura 2 es un diagrama electrico esquematico de una segunda realizacion.

Descripcion de las realizaciones preferidas.

En la parte de los dibujos que se... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un arrancador inductivo sin contacto para un motor de CA monofasico (MD) , de tal modo que:

ºel motor (MD) comprende un estator compuesto por al menos un arrollamiento primario y un arrollamiento secundario, y un condensador de funcionamiento permanente (C) ,

ºel arrancador inductivo sin contacto comprende un inductor mutuo de corriente (L) , compuesto por dos bobinas primarias (L1, L3) y una bobina secundaria (L2) , un condensador (Co) de puerta, un triac (T) , un condensador (CS) de arranque de motor y una resistencia de PTC (Rt) ,

ºen el cual un primer terminal de la bobina secundaria (L2) del inductor mutuo (L) esta conectado a un electrodo (G) de puerta del triac (T) ,

ºen el que un segundo terminal de la bobina secundaria (L2) esta conectado a un primer electrodo (A1) del triac (T) , a un primer terminal del condensador (C) de accionamiento del motor, y a un primer terminal de la primera bobina primaria (L1) del inductor mutuo (L) ,

ºen el cual un segundo terminal de la primera bobina primaria (L1) del inductor mutuo (L) esta conectado a un terminal de salida (S) del arrollamiento secundario del motor (MD) ,

ºen el cual un primer terminal de la segunda bobina primaria (L3) del inductor mutuo (L) esta conectado a un primer terminal de entrada de potencia (A) y a un primer terminal del condensador (Co) de puerta,

ºen el que un segundo terminal de la segunda bobina primaria (L3) del inductor de corriente (L) esta conectado a un terminal de salida (M) del arrollamiento primario del motor (MD) , a un segundo terminal del condensador (C) de accionamiento del motor, y a un segundo terminal del condensador (Co) de puerta,

ºen el que un primer terminal de la resistencia de PTC (Rt) esta conectado a un segundo electrodo (A2) del triac (T) ,

ºy en el cual un segundo terminal de la resistencia de PTC esta conectado a un primer terminal del condensador (CS) de arranque del motor.

2. El arrancador inductivo sin contacto de acuerdo con la reivindicacion 1,

en el cual un segundo terminal del condensador (CS) de arranque del motor esta conectado al segundo terminal del condensador (C) de accionamiento del motor, al terminal de salida (M) del arrollamiento primario del motor (MD) , y al segundo terminal del condensador (Co) de puerta.

3. El arrancador inductivo sin contacto de acuerdo con la reivindicacion 1,

en el cual un segundo terminal del condensador (CS) de arranque del motor esta conectado al primer terminal del

condensador (Co) de puerta, al primer terminal de la segunda bobina primaria (L3) del inductor mutuo de corriente (L) , y al primer terminal de entrada de potencia (A) .


 

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