Dispositivo de pilotaje de una máquina gitatoria polifásica.

Dispositivo de pilotaje de una máquina eléctrica giratoria polifásica,

comprendiendo la citada máquina un estator,un rotor, y captadores, estando el citado dispositivo capacitado para recibir:

- al menos una primera señal de captador (U; V; W) representativa de una posición del rotor con relación al estator ysuministrada por un primer captador, y

- una segunda señal de captador (V; W; U) representativa de la citada posición y desfasada con relación a la primeraseñal y proporcionada por un segundo captador;

caracterizado porque comprende:

- medios (K, R) para combinar la primera y la segunda señales de captador en una señal combinada (SU; SV; SW),comprendiendo los citados medios al menos un elemento de conmutación (K0, K1, K2, K3) pilotado, capacitado paraadoptar al menos dos estados, siendo la señal combinada (SU; SV; SW) función de un estado del primer elemento ypermitiendo pilotar la citada máquina.

Dispositivo de pilotaje de una máquina giratoria polifásica

Campo de la invención La invención se refiere a un circuito de comando de una máquina eléctrica polifásica, eventualmente reversible como en el caso de los alternadores-motores de arranque.

Estado de la técnica Una máquina eléctrica giratoria comprende clásicamente un rotor y un estator. Uno de estos elementos es recorrido por una corriente continua y genera con ello un campo magnético constante y de orientación fija con respecto a este elemento. El otro elemento comprende una pluralidad de arrollamientos distintos y espaciados angularmente; cada arrollamiento es recorrido por una corriente desfasada con relación a la de los otros arrollamientos de manera que se crea un campo magnético giratorio. La coexistencia del campo de orientación fija del primer elemento y del campo giratorio del segundo elemento conlleva la rotación de estos elementos, uno con respecto al otro, es decir, la rotación del rotor con relación al estator.

Las diferentes corrientes son inyectadas generalmente en los arrollamientos del elemento polifásico a través de un puente formado por medio de interruptores de potencia (en general, diodos asociados a transistores de potencia) .

Este puente de potencia está en general pilotado por un módulo electrónico que fija los instantes de apertura y de cierre de los interruptores, y comanda con ello la fase de las diferentes corrientes a través de los arrollamientos.

Con el fin de determinar los instantes de comando de los interruptores, el módulo electrónico utiliza habitualmente señales representativas de la posición del rotor con relación al estator, tal como por ejemplo captadores de posición repartidos de forma regular sobre la circunferencia de la máquina giratoria, que envían cada una de las señales periódicas a la frecuencia de rotación del rotor y cada una de ellas desfasada con respecto a las otras.

En caso de que la máquina eléctrica giratoria sea reversible, el puente de potencia juega el papel de un puente rectificador durante el funcionamiento en modo alternador de la máquina.

Con el fin de aprovechar un par óptimo sobre una gama importante de velocidades de rotación, el documento WO

2004/100351 propone tratar las señales emitidas desde los captadores mediante ponderación y suma, en la práctica por medio de un circuito de filtraje analógico, lo que permite realizar decalajes de fase continuamente variables a través de toda la gama de velocidades de rotación.

Sin embargo, según esta solución, el decalaje de fase se determina en función de la velocidad por medio de los componentes del circuito analógico. La relación decalaje-velocidad es por tanto fija y no puede en particular ser adaptada a las diferentes situaciones que puedan ser encontradas (arranque, asistencia dinámica...) . Además, la elección de esta relación adolece de flexibilidad puesto que la misma se determina en función de los elementos de circuito utilizados y por tanto es poco adaptable a otras máquinas eléctricas, por ejemplo dimensionadas de un modo diferente. Esta concepción implica, además, la utilización de un circuito analógico con características propias para 45 cada tipo de máquina que se desee fabricar, lo que complica la fabricación de las máquinas a nivel industrial.

El documento US 4271385 divulga otro dispositivo de pilotaje según el estado de la técnica.

Objeto de la invención Para evitar estos problemas y permitir así, en particular, una mayor flexibilidad en el decalaje de la fase de las señales emitidas desde los captadores, la invención propone un dispositivo de pilotaje de una máquina eléctrica giratoria polifásica, comprendiendo la citada máquina un estator, un rotor, y captadores, siendo el citado dispositivo apto para recibir:

- al menos una primera señal de captador representativa de una posición del rotor con relación al estator, y suministrada por un primer captador, y

- una segunda señal de captador representativa de la citada posición y desfasada con relación a la primera señal, y suministrada por un segundo captador.

De acuerdo con la invención, el dispositivo de pilotaje incluye:

- medios para combinar la primera y la segunda señales de los captadores en una señal combinada, comprendiendo

los citados medios al menos un elemento de conmutación pilotado, apto para adoptar al menos dos estados, siendo la señal combinada una función de un estado del primer elemento y permitiendo pilotar la citada máquina.

Se puede así dar fácilmente al decalaje de fase de la señal combinada una pluralidad de valores mediante la elección de las señales transmitidas por el primer y el segundo elementos.

Según modos de realización no limitativos, el dispositivo según la invención puede incluir una o varias de las características siguientes:

- El primer elemento de conmutación incluye un estado pasante que permite transmitir una señal, y un estado abierto que permite interrumpir la transmisión de una señal.

- El primer elemento de conmutación incluye al menos dos estados pasantes que permiten transmitir selectivamente una señal entre varias.

- El dispositivo de pilotaje está capacitado para recibir a la entrada un número de señales de los captadores igual al 15 número de fases de la máquina.

- El dispositivo de pilotaje está capacitado para recibir a la entrada un número de señales de los captadores diferente del número de fases de la máquina.

- Los medios de combinación comprenden además medios de ponderación de las señales de los captadores.

- Los medios de ponderación comprenden al menos una resistencia.

- Los medios de combinación comprenden una pluralidad de elementos de conmutación. 25

- El dispositivo de pilotaje coopera con un circuito de comando que incluye una etapa de entrada capacitada para recibir las señales de los captadores.

- El dispositivo de pilotaje coopera con un circuito de comando que incluye un microprocesador capacitado para pilotar al menos un elemento de conmutación.

- El microprocesador está capacitado para pilotar el elemento de conmutación en función de una información representativa de la velocidad de rotación de la máquina.

La invención propone igualmente una máquina eléctrica giratoria polifásica, por ejemplo un alternador-motor de arranque, con un dispositivo de pilotaje de ese tipo.

Breve descripción de las figuras Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto en vista de la descripción que sigue, evidenciadas por referencia a los dibujos anexos, en los que:

La Figura 1 representa los elementos de una máquina eléctrica giratoria polifásica y su comando, incluyendo el comando un bloque de avance de fase; 45 La Figura 2a representa un primer modo de realización no limitativo del bloque de avance de fase de la Figura 1;

La Figura 2b representa un segundo modo de realización no limitativo del bloque de avance de fase de la Figura 1;

La Figura 2c representa un tercer modo de realización no limitativo del bloque de avance de fase de la Figura 1;

La Figura 2d representa un cuarto modo de realización no limitativo del bloque de avance de fase de la Figura 1;

Las Figuras 3 a 8 representan modos posibles de realización, no limitativos, de un circuito mezclador de un bloque 55 de avance de fase de la Figura 2a o 2b.

Descripción detallada de modos de realización no limitativos de la invención La Figura 1 representa los elementos principales de una máquina eléctrica giratoria polifásica, por ejemplo reversible del tipo alternador-motor de arranque, así como su comando.

La Figura 1 representa un ejemplo no limitativo de una máquina eléctrica giratoria trifásica con tres captadores de posición.

Un comando de ese tipo comprende un puente de potencia 10 que, en modo motor, alimenta las fases de un estator 12, en este ejemplo no limitativo tres fases, a partir de una tensión generada entre las dos bornes B+, B- de una batería de alimentación.

El puente de potencia 10 está formado por interruptores (no representados) que están comandados por señales de comando C de modo que los diferentes arrollamientos del estator 12 son recorridos por señales decaladas en 120º 5 unas respecto a otras en el presente ejemplo.

En este ejemplo no limitativo, existen tres captadores. Los tres captadores lineales 14, 16, 18 están, de manera no limitativa, equiespaciados a través de los 360º eléctricos y generan señales de captadores U, V, W. Estas señales son tratadas por medio de un dispositivo de pilotaje conocido como bloque... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de pilotaje de una máquina eléctrica giratoria polifásica, comprendiendo la citada máquina un estator, un rotor, y captadores, estando el citado dispositivo capacitado para recibir: 5

- al menos una primera señal de captador (U; V; W) representativa de una posición del rotor con relación al estator y suministrada por un primer captador, y

- una segunda señal de captador (V; W; U) representativa de la citada posición y desfasada con relación a la primera 10 señal y proporcionada por un segundo captador;

caracterizado porque comprende:

- medios (K, R) para combinar la primera y la segunda señales de captador en una señal combinada (SU; SV; SW) ,

comprendiendo los citados medios al menos un elemento de conmutación (K0, K1, K2, K3) pilotado, capacitado para adoptar al menos dos estados, siendo la señal combinada (SU; SV; SW) función de un estado del primer elemento y permitiendo pilotar la citada máquina.

2. Dispositivo de pilotaje según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer elemento de conmutación incluye 20 un estado pasante que permite transmitir una señal, y un estado abierto que permite interrumpir una transmisión de la señal.

3. Dispositivo de pilotaje según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer elemento de conmutación incluye al menos dos estados pasantes que permiten transmitir selectivamente una señal entre varias.

2.

4. Dispositivo de pilotaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está capacitado para recibir a la entrada un número de señales de captadores igual al número de fases de la máquina.

5. Dispositivo de pilotaje según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque está capacitado para recibir 30 a la entrada un número de señales de captadores diferente del número de fases de la máquina.

6. Dispositivo de pilotaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los citados medios de combinación comprenden además medios de ponderación (R0, R1, R2, R3; 2R; R1, R2a, R3) de las señales de captadores.

3.

7. Dispositivo de pilotaje según la reivindicación anterior, caracterizado porque los medios de ponderación comprenden al menos una resistencia.

8. Dispositivo de pilotaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de 40 combinación comprenden una pluralidad de elementos de conmutación (K0, K1, K2, K3) .

9. Dispositivo de pilotaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque éste coopera con un circuito de comando (20) que incluye una etapa de entrada (21) capacitada para recibir las señales de captadores.

10. Dispositivo de pilotaje según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque éste coopera con un circuito de comando (20) que incluye un microprocesador capacitado para pilotar al menos un elemento de conmutación (K0, K1, K2, K3) .

11. Dispositivo de pilotaje según la reivindicación anterior, caracterizado porque el microprocesador está capacitado 50 para pilotar el elemento de conmutación en función de una información representativa de la velocidad de rotación de la máquina.

12. Máquina eléctrica giratoria polifásica, caracterizada porque comprende un dispositivo de pilotaje (30) según una de las reivindicaciones anteriores.

5.

13. Alternador-motor de arranque, caracterizado porque comprende un dispositivo de pilotaje (30) según una de las reivindicaciones anteriores.