Sistema de accionamiento de motor eléctrico bidireccional, de velocidad variable.
Un sistema de accionamiento de motor eléctrico bidireccional, con una entrada bidireccional y una salidadireccional igual o diferente, comprendiendo el sistema:
un motor (101) eléctrico, capaz de giro de velocidad variable, bi-direccional, en una dirección hacia adelante oen una dirección hacia atrás;
un dispositivo (110) de control para controlar la dirección de giro y la velocidad de giro del motor eléctrico;un dispositivo (102) de transmisión con salida de velocidad variable y dirección variable en un acoplamientoaccionable con la salida del motor eléctrico; y
una carga (103) en un acoplamiento accionable con el extremo de salida del dispositivo de transmisión consalida de velocidad variable y dirección variable; y
un dispositivo (104) de transmisión dispuesto entre el dispositivo (102) de transmisión de salida de velocidadvariable y dirección variable y la carga (103), o entre el motor (101) eléctrico y el dispositivo (102) detransmisión con salida de velocidad variable y dirección variable, o entre el motor (101) eléctrico y eldispositivo (102) de transmisión con salida de velocidad variable y dirección variable, así como entre eldispositivo (102) de transmisión con salida de velocidad variable y dirección variable y la carga (103)en el que el dispositivo (102) de salida de transmisión de velocidad variable y dirección variable está adaptadopara aceptar la salida de velocidad de giro variable y dirección de giro diferente desde el motor (101) eléctricoy proporcionar una salida giratoria con dirección variable a una relación de velocidades variable o constante, yen el que la dirección de giro y la velocidad de giro de la salida desde el dispositivo (102) de transmisión consalida de velocidad variable y dirección variable pueden ser iguales o diferentes a la dirección de giro y lavelocidad de giro de la entrada desde el motor (101) eléctrico.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09251824.
Solicitante: TAI-HER, YANG.
Nacionalidad solicitante: Taiwan, Provincia de China.
Dirección: No. 59 Chung Hsing 8 Street Si-Hu Town Dzan-Hwa TAIWAN.
Inventor/es: YANG, TAI-HER.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B60L15/20 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B60 VEHICULOS EN GENERAL. › B60L PROPULSION DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE (disposición o montaje de conjuntos de propulsión eléctrica o de varios motores principales diferentes para una propulsión recíproca o común sobre los vehículos B60K 1/00, B60K 6/20; disposición o montaje de la transmisión eléctrica en los vehículos B60K 17/12, B60K 17/14; prevención del patinado de las ruedas reduciendo la fuerza motriz en vehículos sobre raíles B61C 15/08; máquinas dinamoeléctricas H02K; control o regulación de motores H02P ); SUMINISTRO DE LA ENERGIA ELECTRICA AL EQUIPO AUXILIAR DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE (circuitos eléctricos para el acoplamiento de vehículos B60D 1/64; calefacción eléctrica para vehículos B60H 1/00 ); SISTEMAS DE FRENOS ELECTRODINAMICOS PARA VEHICULOS, EN GENERAL (control o regulación de motores H02P ); SUSPENSION O LEVITACION MAGNETICAS PARA VEHICULOS; CONTROL DE LOS PARAMETROS DE FUNCIONAMIENTO SOBRE LOS VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE SEGURIDAD SOBRE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE. › B60L 15/00 Métodos, circuitos o dispositivos para controlar la velocidad de los motores de tracción de vehículos propulsados eléctricamente, p.ej. la velocidad de los motores de tracción, para realizar rendimientos deseados,; Adaptación sobre el vehículo propulsado eléctricamente de la instalación de control a distancia a partir de un lugar fijo, a partir bien de diferentes puntos del vehículo, bien de diferentes vehículos de un mismo tren. › para el control de vehículo o de su motor, para realizar rendimientos deseados, p. ej. velocidad, par, variación programada de la velocidad.
- H02P25/02 ELECTRICIDAD. › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02P CONTROL O REGULACION DE MOTORES ELÉCTRICOS, GENERADORES ELECTRICOS O CONVERTIDORES DINAMOELECTRICOS; CONTROL DE TRANSFORMADORES, REACTANCIAS O BOBINAS DE CHOQUE. › H02P 25/00 Disposiciones o métodos para el control de motores de corriente alterna caracterizados por la clase de motor de corriente alterna o por detalles estructurales. › caracterizados por el tipo de motor.
- H02P25/10 H02P 25/00 […] › Motores de colector, p. ej. Motores de repulsión.
- H02P29/00 H02P […] › Disposiciones para la regulación o el control de motores eléctricos, apropiadas tanto para motores de corriente alterna como de corriente continua (disposiciones para el arranque de motores eléctricos H02P 1/00; disposiciones para detener o ralentizar motores electricos H02P 3/00; control de motores que se pueden conectar a dos o más suministros diferentes de energía eléctrica H02P 4/00; regulación o control de la velocidad o el par de dos o más motores eléctricos H02P 5/00; control por vector H02P 21/00).
PDF original: ES-2401540_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sistema de accionamiento de motor eléctrico bidireccional, de velocidad variable Antecedentes de la invención (a) Campo de la invención La presente invención usa la energía de la fuente de energía para accionar el motor eléctrico bidireccional de velocidad variable para un giro bidireccional, positivo o inverso, mediante un dispositivo de control del funcionamiento del motor eléctrico bidireccional de velocidad variable para accionar además el extremo de entrada del dispositivo de transmisión de salida bidireccional con la misma o diferente relación de cambio de velocidades, y usa además el extremo de salida del dispositivo de transmisión de salida, bidireccional, con la misma o diferente relación de cambio de velocidades para hacer funcionar una salida giratoria bidireccional con relación de cambio de velocidades diferente mientras está en una dirección de entrada de accionamiento diferente para accionar la carga giratoria, en el que la presente invención puede ser aplicada en los vehículos de transporte accionados por un motor eléctrico bidireccional de velocidad variable, tales como bicicletas eléctricas, motocicletas eléctricas o vehículos eléctricos o maquinarias industriales eléctricas, máquina herramienta, o diversas herramientas eléctricas u otras cargas accionadas por motor eléctrico.
(b) Descripción de la técnica anterior
Además de controlar, de manera operativa, el motor eléctrico bidireccional de velocidad variable para cambiar de velocidad, normalmente se requiere que la salida que acciona la velocidad bidireccional variable de un sistema de accionamiento convencional de un motor eléctrico bidireccional de velocidad variable, se consiga mediante procedimientos de CVT o de cambio de velocidades, por lo tanto, la estructura se complica con un coste elevado, pero con una mala eficiencia de transmisión.
El documento US 5 376 869 describe un tren de accionamiento de un vehículo eléctrico que tiene un controlador para detectar y compensar el retroceso del vehículo. El vehículo incluye un motor eléctrico que puede girar en direcciones opuestas correspondientes a las direcciones opuestas del movimiento del vehículo. La dirección de movimiento puede ser seleccionada por el conductor.
El documento US 2007-0113703 describe un tren de accionamiento con una entrada bidireccional, con dos modos, y una salida unidireccional, con un único modo. Un conjunto engranaje y embrague recibe la entrada rotacional desde un engranaje de entrada bidireccional, y produce la salida rotacional a un eje de accionamiento de un tren de accionamiento en una única dirección para las dos direcciones de rotación de la entrada bi-rotacional.
Sumario de la invención La presente invención describe que el extremo de salida del motor eléctrico bidireccional de velocidad variable que se usa particularmente para proporcionar una entrada giratoria bidireccional es transmitido al extremo de entrada del dispositivo de transmisión de salida bidireccional con la misma o diferente relación de cambio de velocidades, y usa el extremo de salida del dispositivo de transmisión de salida bidireccional con la misma o diferente relación de cambio de velocidades para proporcionar además una salida giratoria bidireccional para accionar la carga giratoria, en el que el usuario controla, de manera operativa, la velocidad de giro y la dirección de funcionamiento del motor eléctrico bidireccional de velocidad variable para cambiar la dirección de la entrada de accionamiento, permitiendo de esta manera que el dispositivo de transmisión de salida bidireccional con la misma o diferente relación de cambio de velocidades, que tiene una relación de cambio de velocidades diferente, proporcione una salida giratoria bidireccional, con la misma o diferente relación de cambio de velocidades, mientras está en una dirección de entrada de accionamiento diferente y una velocidad de giro diferente.
Según la presente invención, tal como se expone en la reivindicación 1, un sistema de accionamiento de motor eléctrico, bidireccional, con una entrada bidireccional y una misma o diferente salida bidireccional comprende: un motor eléctrico, con capacidad de giro bidireccional a velocidad variable, en una dirección hacia adelante o hacia atrás; un dispositivo de control para controlar la dirección de giro y la velocidad de giro del motor eléctrico; un dispositivo de transmisión con salida de velocidad y dirección variables, en un acoplamiento accionable con la salida del motor eléctrico; una carga, en un acoplamiento accionable con el extremo de salida del dispositivo de transmisión con salida de velocidad y dirección variables; y un dispositivo de transmisión dispuesto entre el dispositivo de transmisión con salida de velocidad y dirección variables y la carga, o entre el motor eléctrico y el dispositivo de transmisión con salida de velocidad y dirección variables, o entre el motor eléctrico y el dispositivo de transmisión con salida de velocidad y dirección variables, así como entre el dispositivo de transmisión con salida de velocidad y dirección variables y la carga, en el que el dispositivo de transmisión con salida de velocidad y dirección variables está adaptado para aceptar la salida con velocidad de giro variable y dirección de giro diferente desde el motor eléctrico y proporcionar una salida giratoria con dirección variable a una relación de velocidades constante o variable; y en el que la dirección de giro y la
velocidad de giro de la salida desde el dispositivo de transmisión con salida de velocidad y dirección variables pueden ser la misma dirección de giro o diferente que la entrada desde el motor eléctrico.
Breve descripción de los dibujos La Fig. 1 es una vista esquemática de un diagrama de bloques de la estructura básica de un sistema de salida bidireccional accionado por el motor eléctrico bidireccional de velocidad variable.
La Fig. 2 es una vista esquemática de un diagrama de bloques que muestra la aplicación del sistema de accionamiento del ejemplo de la Fig. 1, en la que un dispositivo (104) de transmisión está instalado adicionalmente entre el motor
(101) eléctrico bidireccional de velocidad variable y el dispositivo (102) de transmisión de salida bidireccional con la misma o diferente relación de cambio de velocidades.
La Fig. 3 es una vista esquemática de un diagrama de bloques que muestra la aplicación del sistema de accionamiento del ejemplo de la Fig. 1, en la que un dispositivo (104) de transmisión está instalado adicionalmente entre el dispositivo (102) de transmisión de salida bidireccional con la misma o diferente relación de cambio de velocidades y la carga (103) giratoria accionada.
La Fig. 4 es una vista esquemática de un diagrama de bloques que muestra la aplicación del sistema de accionamiento del ejemplo de la Fig. 1, en la que un dispositivo (104) de transmisión está respectivamente instalado adicionalmente entre el motor (101) eléctrico bidireccional de velocidad variable y el dispositivo (102) de transmisión de salida bidireccional con la misma o diferente relación de cambio de velocidades, así como entre el dispositivo (102) de transmisión de salida bidireccional con la misma o diferente relación de cambio de velocidades y la carga (103) giratoria accionada.
La Fig. 5 es una vista esquemática de un diagrama de bloques que muestra un sistema de salida bidireccional accionado por el motor eléctrico bidireccional de velocidad variable instalado con el dispositivo de detección de corriente de carga del motor eléctrico bidireccional de velocidad variable.
La Fig. 6 es una vista esquemática de un diagrama de bloques que muestra la aplicación del sistema de accionamiento del ejemplo de la Fig. 5, en la que un dispositivo (104) de transmisión está instalado adicionalmente entre el motor
(101) eléctrico bidireccional de velocidad variable y el dispositivo (102) de transmisión de salida bidireccional con la misma o diferente relación de cambio de velocidades.
La Fig. 7 es una vista esquemática de un diagrama de bloques que muestra la aplicación del sistema de accionamiento del ejemplo de la Fig. 5, en la que un dispositivo (104) de transmisión está instalado adicionalmente entre el dispositivo (102) de transmisión de salida bidireccional con la misma o diferente relación de cambio de velocidades y la carga (103) giratoria accionada.
La Fig. 8 es una vista esquemática de un diagrama de bloques que muestra la aplicación del sistema de accionamiento del ejemplo de la Fig. 5, en la que un dispositivo (104) de transmisión está respectivamente instalado adicionalmente entre el motor (101) eléctrico bidireccional de velocidad variable y el dispositivo (102) de transmisión... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un sistema de accionamiento de motor eléctrico bidireccional, con una entrada bidireccional y una salida direccional igual o diferente, comprendiendo el sistema:
un motor (101) eléctrico, capaz de giro de velocidad variable, bi-direccional, en una dirección hacia adelante o en una dirección hacia atrás;
un dispositivo (110) de control para controlar la dirección de giro y la velocidad de giro del motor eléctrico;
un dispositivo (102) de transmisión con salida de velocidad variable y dirección variable en un acoplamiento accionable con la salida del motor eléctrico; y
una carga (103) en un acoplamiento accionable con el extremo de salida del dispositivo de transmisión con salida de velocidad variable y dirección variable; y
un dispositivo (104) de transmisión dispuesto entre el dispositivo (102) de transmisión de salida de velocidad variable y dirección variable y la carga (103) , o entre el motor (101) eléctrico y el dispositivo (102) de transmisión con salida de velocidad variable y dirección variable, o entre el motor (101) eléctrico y el dispositivo (102) de transmisión con salida de velocidad variable y dirección variable, así como entre el dispositivo (102) de transmisión con salida de velocidad variable y dirección variable y la carga (103)
en el que el dispositivo (102) de salida de transmisión de velocidad variable y dirección variable está adaptado para aceptar la salida de velocidad de giro variable y dirección de giro diferente desde el motor (101) eléctrico y proporcionar una salida giratoria con dirección variable a una relación de velocidades variable o constante, y
en el que la dirección de giro y la velocidad de giro de la salida desde el dispositivo (102) de transmisión con salida de velocidad variable y dirección variable pueden ser iguales o diferentes a la dirección de giro y la velocidad de giro de la entrada desde el motor (101) eléctrico.
2. Sistema según la reivindicación 1, que comprende además un dispositivo (111) de entrada para emitir señales de control al dispositivo (110) de control para controlar o establecer, de manera operativa, el arranque/la parada, la dirección de giro, la velocidad de giro y/o el par de torsión al motor (101) eléctrico.
3. Sistema según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende además un dispositivo (100) fuente de energía para suministrar energía al motor (101) eléctrico a través del dispositivo (110) de control.
4. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo (104) de transmisión está constituido por uno o más de un dispositivo de transmisión de entre los siguientes: (1) una estructura que funciona como transmisión de tipo engranaje, de tipo de correa, de tipo fricción, de tipo rotación con relación de velocidades fija, o (2) un dispositivo de velocidad variable, paso a paso o continuo, operado manualmente, o por una fuerza mecánica, o fuerza de fluido, o fuerza centrífuga, o par de torsión favorable o par de torsión contrario, o (3) el dispositivo de transmisión pueden controlar, de manera operativa, la relación de conmutación de las direcciones de giro relativas en el extremo de entrada y el extremo de salida, o (4) el dispositivo de embrague o el embrague de una sola dirección operado manualmente, o por una fuerza mecánica, o fuerza electromagnética, o fuerza de fluido, o fuerza centrífuga o par de torsión favorable, o par de torsión contrario para la conexión de la transmisión o la interrupción de la conexión de la estructura que funciona como embrague
5. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además un dispositivo (109) de detección de corriente de carga del motor eléctrico, que puede ser un dispositivo de detección de corriente de tipo buck/step-down, un dispositivo de detección de corriente de tipo voltaje reducido, un dispositivo de detección de corriente de tipo inducción de efecto electromagnético, un dispositivo de detección de corriente de tipo detección magnética, o un dispositivo de tipo de detección de corriente de tipo calor acumulado, para detectar la corriente de carga del motor (101) eléctrico, para proporcionar una retroalimentación al dispositivo (110) de control; en el que, cuando la corriente de carga del motor eléctrico excede un valor predeterminado y el estado excede un tiempo predeterminado, las señales desde el dispositivo (109) de detección de corriente de carga del motor eléctrico son transmitidas al dispositivo (111) de entrada o al dispositivo (110) de control para cambiar la dirección de giro del motor (101) eléctrico, y además para cambiar la relación de velocidades del dispositivo (102) de transmisión con salida de velocidad variable y dirección variable a una relación relativamente mayor para aumentar la salida en la misma dirección de giro de la rotación del par de torsión de salida adicional para accionar la carga.
6. Sistema según la reivindicación 5, en el que, cuando la corriente de carga del motor (101) eléctrico vuelve y cae por debajo del valor predeterminado, mediante un control manual del dispositivo (111) de entrada, el dispositivo
(110) de control puede ser controlado, de manera operativa, para permitir que el motor (101) eléctrico vuelva a la dirección de giro original, accionando de esta manera a la carga a la relación de velocidades original. 13
7. Sistema según la reivindicación 5, en el que, cuando la corriente de carga del motor (101) eléctrico vuelve y cae por debajo del valor predeterminado, por medio del dispositivo (110) de control del funcionamiento del motor eléctrico, el dispositivo (109) de detección de corriente de carga del motor eléctrico detecta la caída de la corriente al valor predeterminado, seleccionando automáticamente, de esta manera, la velocidad de giro que no sólo es capaz de accionar la carga en ese momento, sino que también es capaz de entregar la energía correspondiente según la variación de la relación de velocidades para accionar la carga con fluidez sin pausas o aceleraciones inesperadas, para accionar, de esta manera, el motor (101) eléctrico con fluidez en la dirección de giro original.
8. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el motor eléctrico es capaz de ser accionado en direcciones de accionamiento diferentes, en el que el cambio de la dirección de salida de giro se consigue permitiendo que uno de los dispositivos (104) de transmisión esté constituido por un dispositivo de transmisión que tiene una función de cambio mecánico de la dirección de salida de giro y la relación de cambio de velocidades.
9. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el dispositivo (110) de control está constituido por componentes o dispositivos dinamo-eléctricos, o por componentes o dispositivos electrónicos de estado sólido, o por circuitos de control que tienen un microprocesador y un software operativo asociado para recibir energía de CA o CC desde una fuente de energía de la red o un generador, o mediante la recepción de energía eléctrica desde un dispositivo (100) fuente de energía, tal como una batería de combustible, una batería principal, o una batería secundaria de carga/descarga, para controlar operativamente, de esta manera, el arranque/la parada, la dirección de giro, la velocidad de giro o el par del motor (101) eléctrico, o para proporcionar protección contra sobrecargas de tensión o de corriente al motor (101) eléctrico.
10. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que cada dispositivo descrito anteriormente en la presente memoria está conectado con transmisión, de manera individual, en el sistema, o dos o más de los dispositivos están combinados integralmente.
11. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que, cuando además se requiere proporcionar una salida con dirección constante en direcciones de accionamiento diferentes, esto puede conseguirse por medio del dispositivo (110) de control que controla, de manera operativa, la dirección de accionamiento inicial del motor (101) eléctrico.
12. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que, cuando además se requiere proporcionar una salida con dirección constante en direcciones de accionamiento diferentes, esto puede conseguirse instalando además un conmutador de dirección del motor para cambiar manualmente la dirección de giro inicial de la motor.
13. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que, cuando además se requiere proporcionar una salida con dirección constante en direcciones de accionamiento diferentes, esto puede conseguirse haciendo que el dispositivo (104) de transmisión esté constituido por un dispositivo de transmisión que tiene funciones para conmutar mecánicamente la dirección de giro de la salida, y para cambiar la relación de velocidades para conmutar la dirección de giro de salida.
14. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que la carga (103) es una carga de tipo tren con ruedas accionada directamente por el dispositivo (102) de transmisión con salida de velocidad variable y dirección variable o accionado en una única dirección de giro constante a través del dispositivo (104) de transmisión.
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