Dispositivo de control de accionamiento de motor.

Un dispositivo de control de accionamiento de motor, que incluye un convertidor de suministro de potencia (31)que está conectado a una fuente de suministro de potencia de corriente alterna (20),

un detector de tensión quedetecta una tensión de corriente continua (Vd) del convertidor de suministro de potencia (31), un inversor (41) queestá conectado a un motor (11), y un dispositivo de almacenamiento de energía (26) que está conectado a un bus decorriente continua (24) que conecta el convertidor de suministro de potencia (31) y el inversor (41), de tal modo queel dispositivo de control de accionamiento de motor comprende:

una sección (61, 62) de determinación de tensión de funcionamiento, que determina si la tensión de corrientecontinua (Vd) del convertidor de suministro de potencia (31) es igual o menor que una tensión defuncionamiento de marcha con potencia (Vm) ajustada por la sección (65) de ajuste de tensión defuncionamiento de marcha con potencia; y

una sección de control (60) de operación de ajuste de tensión, que hace que el convertidor de suministro depotencia (31) inicie un funcionamiento de marcha con potencia cuando la tensión de corriente continua (Vd)es igual o menor que la tensión de funcionamiento de marcha con potencia (Vm), y hace que el convertidor desuministro de potencia (31) detenga el funcionamiento de marcha con potencia una vez que la tensión decorriente continua (Vd) ha superado la tensión de funcionamiento de marcha con potencia (Vm).

Dispositivo de control de accionamiento de motor

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo de control de accionamiento de motor que incluye un convertidor de suministro de potencia que está conectado a una fuente de suministro de potencia de corriente alterna, un inversor que está conectado a un motor, y un dispositivo de almacenamiento de energía que está conectado a un bus de corriente continua que conecta el convertidor de suministro potencia y el inversor.

Un dispositivo de control de accionamiento de motor que incluye un convertidor de suministro de potencia conectado a una fuente de suministro de potencia de corriente alterna, y un inversor conectado a un motor, ha venido siendo ampliamente conocido y utilizado como dispositivo que acciona un motor (es decir, una fuente de suministro de potencia) empleado para muchas máquinas industriales. Una máquina industrial no se hace funcionar, necesariamente, de tal modo que la carga o la velocidad de rotación sea constante (es decir, la carga o la velocidad de rotación puede variar en gran medida) . Es más, un procedimiento (o un ciclo de procedimiento) puede incluir uno o más periodos de carga constante o periodos de cambio de carga.

En consecuencia, se ha propuesto (JP-A-2000-236679) un dispositivo en el que se ha proporcionado un dispositivo de almacenamiento de energía en un circuito de corriente continua, entre el convertidor de suministro de potencia y el inversor, con el fin de reducir un cambio en la potencia suministrada desde la fuente de suministro de potencia de corriente alterna con respecto a un cambio en la potencia requerida para el motor. Se ha propuesto también (JP-A2005-204391) un dispositivo que permite un cambio en la tensión eléctrica o voltaje de corriente continua debido a un cambio en la carga durante la aceleración o deceleración del motor, al hacer que el convertidor de suministro de potencia incremente la tensión de corriente continua antes de la aceleración, y hacer que el convertidor de suministro de potencia reduzca la tensión de corriente continua antes de la aceleración.

De acuerdo con estos dispositivos, puesto que el estado de almacenamiento del dispositivo de almacenamiento de energía y el estado de marcha con potencia / regeneración con respecto a la fuente de suministro de potencia de corriente alterna pueden ser ajustados mediante el control de la tensión de corriente continua, el valor de pico de corriente alterna y el tamaño de la fuente de suministro de potencia de corriente alterna pueden ser reducidos.

Los dispositivos anteriores se han diseñado bajo la suposición de que el convertidor de suministro de potencia siempre está en funcionamiento. Ello se propone afrontar una situación en la que la carga y la velocidad de rotación de la máquina industrial y el estado operativo del motor varían en gran medida, y mejorar la capacidad de adaptación y la generalidad.

Cuando el convertidor de suministro de potencia está siempre funcionando, la velocidad de cesión o flujo térmico del convertidor de suministro de potencia se ha de determinar teniendo en cuenta dicho estado operativo. Por lo tanto, se ha de incrementar el tamaño de una aleta de refrigeración o elemento similar. Es más, se produce una pérdida debido a tal estado operativo.

El dispositivo de control de accionamiento de motor no se mejora suficientemente mediante el simple aporte del dispositivo de almacenamiento de energía para reducir el tamaño de la fuente de suministro de potencia de corriente alterna y reducir el coste. Concretamente, es importante reducir el tamaño del convertidor de suministro de potencia con el fin de mejorar el dispositivo de accionamiento de motor en su conjunto (es decir, la máquina industrial) .

COMPENDIO De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un dispositivo de control de accionamiento de motor que incluye un convertidor de suministro de potencia que está conectado a una fuente de suministro de potencia de corriente alterna, un detector de tensión que detecta una tensión de corriente continua del convertidor de suministro de potencia, un inversor que está conectado a un motor, y un dispositivo de almacenamiento de energía que está conectado a un bus de corriente continua que conecta el convertidor de suministro de potencia y el inversor, de tal modo que el dispositivo de control de accionamiento de motor comprende:

una sección de determinación de la tensión de funcionamiento, que determina si la tensión de corriente continua del convertidor de suministro de potencia es igual o menor que una tensión de funcionamiento de marcha con potencia ajustada por una sección de ajuste de tensión de funcionamiento de marcha con potencia; y una sección de control de operación de ajuste de tensión, que hace que el convertidor de suministro de potencia inicie un funcionamiento de marcha con potencia cuando la tensión de corriente continua es igual o menor que la tensión de funcionamiento de marcha con potencia, y hace el convertidor de suministro de potencia detenga el funcionamiento de marcha con potencia una vez que la tensión de corriente continua ha superado la tensión de funcionamiento de marcha con potencia.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS DIVERSAS VISTAS DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de circuito que ilustra un dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con una primera realización de la invención. La Figura 2 es un diagrama esquemático que ilustra una máquina de servoprensa que utiliza el dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con la primera realización de la invención. La Figura 3 es un diagrama de regulación de secuencia temporal que ilustra una operación de control básica de acuerdo con la primera realización de la invención. La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra una operación de control básica de acuerdo con la primera realización de la invención. La Figura 5 es un diagrama de regulación de secuencia temporal que ilustra un Ejemplo 1 de acuerdo con la primera realización de la invención. La Figura 6 es un diagrama de regulación de secuencia temporal que ilustra una operación de control básica de un dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con una segunda realización de la invención. La Figura 7 es un diagrama de regulación de secuencia temporal que ilustra un Ejemplo 2 de acuerdo con la segunda realización de la invención. La Figura 8 es un diagrama de bloques que ilustra una sección de ajuste de la tensión y una sección de control de operación de ajuste de la tensión de acuerdo con la segunda realización de la presente invención. La Figura 9 es un diagrama de circuito que ilustra un dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con una tercera realización de la invención. La Figura 10 es un diagrama de regulación de secuencia temporal que ilustra una operación de detención repentina de un convertidor de suministro de potencia y otras operaciones de acuerdo con la tercera realización de la invención. La Figura 11 es un diagrama de flujo que ilustra una operación de detención repentina de un convertidor de suministro de potencia y otras operaciones de acuerdo con la tercera realización de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA REALIZACIÓN La invención puede proporcionar un dispositivo de control de accionamiento de motor que permite una reducción del tamaño de un convertidor de suministro de potencia. La invención puede también proporcionar un dispositivo de control de accionamiento de motor que hace posible la utilización eficaz de un dispositivo de almacenamiento de energía. La invención puede proporcionar, de manera adicional, un dispositivo de control de accionamiento de motor que hace posible una reducción del tamaño de un convertidor de suministro de potencia y una utilización eficaz de un dispositivo de almacenamiento de energía, al mismo tiempo.

El dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con la invención tiene un intervalo de tensiones de corriente continua en el que el convertidor de suministro de potencia no se hace funcionar, de tal manera que la dependencia de la potencia transferida hacia y desde el dispositivo de almacenamiento de energía aumenta cuando se recupera la energía consumida por el motor durante el funcionamiento de marcha del motor desde el dispositivo de almacenamiento de energía, y/o se almacena la energía generada durante la operación regenerativa en el dispositivo de almacenamiento de energía. Específicamente, el convertidor de suministro de potencia funciona únicamente cuando se ha llegado a la tensión de funcionamiento.

De acuerdo con una realización de la invención, se ha proporcionado un dispositivo de control de accionamiento... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de control de accionamiento de motor, que incluye un convertidor de suministro de potencia (31) que está conectado a una fuente de suministro de potencia de corriente alterna (20) , un detector de tensión que detecta una tensión de corriente continua (Vd) del convertidor de suministro de potencia (31) , un inversor (41) que está conectado a un motor (11) , y un dispositivo de almacenamiento de energía (26) que está conectado a un bus de corriente continua (24) que conecta el convertidor de suministro de potencia (31) y el inversor (41) , de tal modo que el dispositivo de control de accionamiento de motor comprende:

una sección (61, 62) de determinación de tensión de funcionamiento, que determina si la tensión de corriente continua (Vd) del convertidor de suministro de potencia (31) es igual o menor que una tensión de funcionamiento de marcha con potencia (Vm) ajustada por la sección (65) de ajuste de tensión de funcionamiento de marcha con potencia; y una sección de control (60) de operación de ajuste de tensión, que hace que el convertidor de suministro de potencia (31) inicie un funcionamiento de marcha con potencia cuando la tensión de corriente continua (Vd) es igual o menor que la tensión de funcionamiento de marcha con potencia (Vm) , y hace que el convertidor de suministro de potencia (31) detenga el funcionamiento de marcha con potencia una vez que la tensión de corriente continua (Vd) ha superado la tensión de funcionamiento de marcha con potencia (Vm) .

2. El dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la sección (61, 62) de determinación de tensión de funcionamiento determina si la tensión de corriente continua (Vd) del convertidor de suministro de potencia (31) es igual o más alta que la tensión de operación regenerativa (Vr) ajustada por la sección (66) de ajuste de tensión de operación regenerativa; y en el cual la sección (60) de control de funcionamiento de ajuste de potencia hace que el convertidor de suministro de potencia (3) inicie una operación regenerativa cuando la tensión de corriente continua (Vd) es igual o más alta que la tensión de operación regenerativa (Vr) , y hace que el convertidor de suministro de potencia (31) detenga la operación regenerativa cuando la tensión de corriente continua (Vd) es más baja que la tensión de operación regenerativa (Vr) .

3. El dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende adicionalmente:

al menos una de entre una sección (71, 72, 61, 62) de control de cambio en el ajuste de la tensión de funcionamiento de marcha con potencia, que cambia la tensión de funcionamiento de marcha con potencia (Vm) dependiendo del estado de funcionamiento del motor (11) , y una sección (71, 72, 61, 62) de control de cambio en el ajuste de la tensión de operación regenerativa, que cambia la tensión de operación regenerativa (Vr) dependiendo del estado de funcionamiento del motor (11) .

4. El dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual la sección (65) de ajuste de tensión de funcionamiento de marcha con potencia ajusta una tensión de inicio de funcionamiento de marcha con potencia y una tensión de detención de funcionamiento de marcha con potencia como la tensión de funcionamiento de marcha con potencia (Vm) ; en el que la sección (66) de ajuste de tensión de operación regenerativa ajusta una tensión de inicio de operación regenerativa y una tensión de detención de operación regenerativa como la tensión de operación regenerativa (Vr) ; y en el cual la sección (60) de control de operación de ajuste de tensión hace que el convertidor de suministro de potencia (31) inicie la operación de marcha con potencia una vez que la tensión de corriente continua (Vd) ha alcanzado la tensión de inicio de funcionamiento de marcha con potencia, hace que el convertidor de suministro de potencia detenga el funcionamiento de marcha con potencia una vez que la tensión de corriente continua ha alcanzado la tensión de detención de funcionamiento de marcha con potencia, hace que el convertidor de suministro de potencia (31) inicie una operación regenerativa una vez que la tensión de corriente continua (Vd) ha alcanzado la tensión de inicio de operación regenerativa, y hace que el convertidor de suministro de potencia (31) detenga la operación regenerativa una vez que la tensión de corriente continua (Vd) ha alcanzado la tensión de detención de operación regenerativa.

5. El dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende adicionalmente:

una sección (71, 72, 61, 62) de control de cambio en el ajuste de la tensión de funcionamiento de marcha con potencia, que cambia al menos una de entre la tensión de inicio de funcionamiento de marcha con potencia (Vms) y la tensión de detención de funcionamiento de marcha con potencia (Vmr) , dependiendo del estado de funcionamiento del motor (11) ; y una sección (71, 72, 61, 62) de control de cambio en el ajuste de la tensión de operación regenerativa, que cambia al menos una de entre la tensión de inicio de operación regenerativa (Vrs) y la tensión de detención de operación regenerativa (Vrr) , dependiendo del estado de funcionamiento del motor (11) .

6. El dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende adicionalmente:

una sección (55) de ajuste de referencia de corriente, que ajusta una referencia de corriente;

una sección (51, 52) de determinación de corriente, que compara una corriente de carga detectada del convertidor de suministro de potencia (31) con la referencia de corriente ajustada por la sección (55) de ajuste de referencia de corriente, a fin de determinar si la corriente de carga detectada es o no más pequeña que la referencia de corriente; y una sección (51, 52) de control de detención de funcionamiento obligatoria, que detiene de forma obligatoria el funcionamiento del convertidor de suministro de potencia (31) una vez que la sección (51, 52) de determinación de corriente ha determinado que la corriente de carga detectada es más pequeña que la referencia de corriente.

7. El dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con la reivindicación 6,

en el cual el valor de la referencia de corriente puede ser modificado en correspondencia con el estado de funcionamiento del motor (11) .

8. El dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que es un dispositivo de control (30) de accionamiento de motor de una máquina de servoprensa que prensa una

pieza de trabajo en una zona de procesamiento o tratamiento al tiempo que se mueve una plancha arriba y abajo mediante el accionamiento del motor (11) , en el cual el estado de funcionamiento del motor (11) se determina dependiendo de una configuración de prensado en un procedimiento de prensado de la máquina de servoprensa.

9. El dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que es un dispositivo de control (30) de accionamiento de motor de una máquina de servoprensa que prensa una pieza de trabajo en una zona de tratamiento al tiempo que se mueve una plancha arriba y abajo mediante el accionamiento del motor (11) .

10. El dispositivo de control de accionamiento de motor de acuerdo con la reivindicación 9, en el cual el valor de la referencia de corriente puede ser modificado en correspondencia con el estado de funcionamiento de la máquina de servoprensa.