Unidad de bomba centrífuga con dispositivo de conmutación.

Unidad de bomba centrífuga que consta de una bomba y un motor de accionamiento,

con un dispositivo de conmutación, en el que el dispositivo de conmutación está provisto de una conexión para una primera red de tensión de frecuencia fija y mediante un elemento de conmutación controlado por un micro-ordenador, opera el motor de accionamiento en la primera red de tensión con un número de revoluciones determinado, conectando el elemento de conmutación durante el funcionamiento con un número de revoluciones determinado, el motor de accionamiento a la conexión para la primera red de tensión, estando integrado el micro-ordenador (5, 14) en el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 51), estando provisto el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 51) con al menos una señal de entrada (9) y conexiones (11, 12) para al menos un sistema de bus serial (21, 31), estando conectado el microordenador (5, 14) con la señal de entrada (9) y las conexiones (11, 12) del sistema de bus y estando conectado en el motor de accionamiento (3) y / o en el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 51), un elemento (18) conductor de señales de bus, al micro-ordenador (5, 14) y a las conexiones (11,12) del sistema de bus (21, 31), caracterizado porque el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 51) está provisto de una conexión para una segunda red de tensión (19) diferente de la primera red de tensión y de un elemento de conmutación (22) adicional controlado por el microordenador (5, 14), porque el elemento de conmutación adicional (22) está conectado a la conexión para la segunda red de tensión (19) y porque los elementos de conmutación (6, 15, 22, 53) son conmutables por separado y conmutan el flujo de corriente para una conexión del motor de accionamiento (3.1) dispuesta en el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 50) y/o el motor de accionamiento (3), de tal modo que la conexión del motor de accionamiento (3.1) o el motor de accionamiento (3) pueden conectarse o desconectarse a discreción al/de la conexión para la primera red de tensión (7) o al/de la conexión para la segunda red de tensión (19), conectando un elemento (43) para transferir la tensión de la segunda red de tensión, la conexión para la segunda red de tensión (19), al elemento de conmutación adicional (22) y la otra conexión prevista dispuesta en el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 50), para una retransmisión de la tensión de la segunda red de tensión.

Unidad de bomba centrífuga con dispositivo de conmutación El invento trata de una unidad de bomba centrífuga que consta de una bomba y un motor de accionamiento, con un dispositivo de conmutación, en el que el dispositivo de conmutación está provisto de una conexión para una primera red de tensión de frecuencia fija y mediante un elemento de conmutación controlado por un micro-ordenador, opera el motor de accionamiento en la primera red de tensión con número de revoluciones determinado, conectando el elemento de conmutación durante el funcionamiento con un número de revoluciones determinado, el motor de accionamiento a la conexión para la primera red de tensión Köhler, B. Mewes, F.: "Sistema de bomba de mecatrónica con los sistemas inteligentes integrados de propulsión", publicado en la Construcción, Volumen 6-2000, páginas 27-29, se conoce un conjunto de unidades de bomba centrífuga con sistemas integrados de accionamiento de velocidad variable. Cada unidad de la bomba centrífuga consta de una bomba centrífuga y de un accionamiento integral de número de revoluciones variable. El accionamiento integral comprende un motor asincrónico y un convertidor de frecuencia con electrónica de regulación integrada.

La DE 198 42 565 A1 describe un conjunto de bomba para la regulación de la presión, con al menos dos bombas centrífugas conectadas en paralelo para el bombeo de cantidad variable de líquidos en los sistemas de tuberías. Un sistema de microprocesador central determina al habilitar o deshabilitar una o más bombas de regulación, el comportamiento técnico de regulación del sistema de tuberías y, dentro de los límites predeterminados ejecuta un ajuste automático de los parámetros del regulador.

A través del documento US-A-5 540 555 se conoce un sistema de control de presión con mando a distancia para consumidores variables. Dos bombas secundarias conectadas en paralelo, con número de revoluciones variable, suministran en este caso a consumidores dispuestos en diversas ramas de un sistema hidráulicos, la presión de suministro y el flujo requeridos. Varios sensores de presión registran la presión en las respectivas ramas del sistema hidráulico y la presión del suministro.

En el catálogo en línea "Gestión de motores Sirius" Siemens, abril de 2005, páginas 3/1 a 3/26 se describen dispositivos de conmutación de la serie Simocode. Usando diversos módulos de dispositivos conformados en forma de módulos de rieles tipo sombrero, se pueden configurar en un armario de distribución diversos sistemas de gestión de motores para motores con número de revoluciones constante. Como componentes básicos están a disposición dos unidades básicas que pueden ser conectadas a través de cables de conexión a otros módulos con el fin de vigilar o controlar, lo cual requiere un volumen de cableado adecuado.

La Patente US-A-4 566 289 describe un sistema de regulación para un refrigerador. Una unidad de motor de accionamiento del compresor del refrigerador es operado en este caso en una fuente de alimentación convencional. En un modo de congelación rápida la unidad de motor de accionamiento del compresor se alimenta a través de un circuito inversor para hacer variable la capacidad de congelación del refrigerador. En el modo operativo normal, la unidad de motor de accionamiento del compresor se suministra directamente a través de la tensión de red.

Por la DE-A 27 56 916 se conoce una unidad de bomba centrífuga genérica y un conjunto de unidades de bomba centrífuga operadas en paralelo. Dichos conjuntos de unidades de bomba centrífuga se encuentran en una variedad de sistemas de tuberías, en los que se debe mantener una presión de impulsión determinada. Una bomba centrífuga con número variable de revoluciones, juntamente con un controlador PID lineal y con un convertidor de frecuencia como una bomba de regulación, es responsable de mantener una presión de impulsión. Al cambiar los requisitos de impulsión que se encuentran fuera del área de rendimiento de esta bomba de regulación con número variable, se conectan bombas adicionales en caso de baja presión y se desconectan en caso de sobrepresión. Estas funcionan con número de revoluciones constante y entregan un caudal constante en caso de las mismas condiciones de presión. Las bombas adicionales con número fijo de revoluciones, tienen una construcción más simple que una bomba de regulación con número controlado de revoluciones con su motor de accionamiento especial, el cual se va a conectar a una unidad de control y a un regulador complejo.

Para este tipo de conjuntos multibomba, un fabricante tiene disponibles unidades de bomba centrífuga de diferente construcción. Además, para tales conjuntos se requiere un volumen considerable de cableado eléctrico para conectar con garantía múltiples unidades de bomba centrífuga e integrarlas con fiabilidad en un sistema de regulación complejo. Otra desventaja de este conjunto es su dependencia del microprocesador central, con cuya parada se vería afectada la totalidad del conjunto multibombas.

El objetivo fundamental del invento consiste en desarrollar una unidad de bomba centrífuga, que se pueda utilizar a elección como una unidad de bomba centrífuga con número fijo o variable de revoluciones, en operación individual o en un sistema multibomba con volumen mínimo de cableado y mediante una capacidad de ampliación flexible contribuye a un funcionamiento sin fallos.

La solución de este problema dispone que el micro-ordenador esté integrado en el dispositivo de conmutación, que el dispositivo de conmutación esté provisto de al menos una entrada de señal y de conexiones para al menos un sistema de bus serial, que el micro-ordenador esté conectado a la entrada de señal y a las conexiones del sistema de bus serial y que en el motor de accionamiento y/o en el dispositivo de conmutación esté conectado un elemento transmisor de señales de bus al micro-ordenador y a las conexiones del sistema de bus, que el dispositivo de conmutación este provisto de una conexión para una segunda red de tensión diferente de la primera red de tensión y de un elemento de conmutación adicional controlado por el micro-ordenador, que el elemento de conmutación adicional esté conectado a la conexión para la segunda red de tensión y que los elementos de conmutación sean conmutables por separado y conmuten el flujo de corriente para una conexión del motor de accionamiento dispuesta en el dispositivo de conmutación y/o el motor de accionamiento, de tal modo que la conexión del motor de accionamiento o el motor de accionamiento puedan conectarse o desconectarse a discreción al/de la conexión para la primera red de tensión o al/de la conexión para la segunda red de tensión .

Dicha construcción normalizada del motor de accionamiento con elementos de conmutación integrados y microordenador y la posibilidad de conectarse a un sistema de bus serial, amplía el campo de aplicación de, equipadas de este modo, reduciendo el coste de instalación y por el hecho de que el dispositivo de conmutación está provisto de una conexión para una segunda red de tensión, dicha unidad de bomba centrífuga puede conectarse a diferentes redes de tensión.

La disposición de los elementos de conmutación en el motor de accionamiento ahorra espacio en el armario de distribución y mediante el micro-ordenador incorporado se evita la dependencia de una unidad de control de nivel superior. Esto mejora la fiabilidad de dicha unidad de bomba centrífuga.

Según el invento, los elementos de conmutación conmutan el motor de accionamiento entre diferentes redes de tensión o entre redes de tensión con frecuencia fija y variable. Al cambiar a una red de tensión alternativa, la función de la unidad de bomba centrífuga está garantizada, incluso si cae una red de tensión.

Se ha demostrado ser favorable conectar la conexión del dispositivo de conmutación para una segunda red de tensión a un convertidor de frecuencia, conmutar con dos elementos de conmutación entre los sistemas de tensión y conectar el microprocesador al dispositivo de regulación a través del sistema de bus. Cuando se utiliza un elemento de conmutación que puede actuar también como un conmutador de cambio, es posible sólo una conmutación inmediata. Con dos elementos de conmutación, el transcurso del tiempo del proceso de conmutación puede ser adaptado a la respectiva situación a través del micro-ordenador. Un requerimiento de conexión o desconexión de una unidad de bomba centrífuga o también un requerimiento de una conmutación entre diferentes... [Seguir leyendo]

1. Unidad de bomba centrífuga que consta de una bomba y un motor de accionamiento, con un dispositivo de conmutación, en el que el dispositivo de conmutación está provisto de una conexión para una primera red de tensión de frecuencia fija y mediante un elemento de conmutación controlado por un micro-ordenador, opera el motor de accionamiento en la primera red de tensión con un número de revoluciones determinado, conectando el elemento de conmutación durante el funcionamiento con un número de revoluciones determinado, el motor de accionamiento a la conexión para la primera red de tensión, estando integrado el micro-ordenador (5, 14) en el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 51) , estando provisto el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 51) con al menos una señal de entrada (9) y conexiones (11, 12) para al menos un sistema de bus serial (21, 31) , estando conectado el microordenador (5, 14) con la señal de entrada (9) y las conexiones (11, 12) del sistema de bus y estando conectado en el motor de accionamiento (3) y / o en el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 51) , un elemento (18) conductor de señales de bus, al micro-ordenador (5, 14) y a las conexiones (11, 12) del sistema de bus (21, 31) , caracterizado porque el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 51) está provisto de una conexión para una segunda red de tensión (19) diferente de la primera red de tensión y de un elemento de conmutación (22) adicional controlado por el microordenador (5, 14) , porque el elemento de conmutación adicional (22) está conectado a la conexión para la segunda red de tensión (19) y porque los elementos de conmutación (6, 15, 22, 53) son conmutables por separado y conmutan el flujo de corriente para una conexión del motor de accionamiento (3.1) dispuesta en el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 50) y/o el motor de accionamiento (3) , de tal modo que la conexión del motor de accionamiento (3.1) o el motor de accionamiento (3) pueden conectarse o desconectarse a discreción al/de la conexión para la primera red de tensión (7) o al/de la conexión para la segunda red de tensión (19) , conectando un elemento (43) para transferir la tensión de la segunda red de tensión, la conexión para la segunda red de tensión (19) , al elemento de conmutación adicional (22) y la otra conexión prevista dispuesta en el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 50) , para una retransmisión de la tensión de la segunda red de tensión.

2. Unidad de bomba centrífuga según la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 51) está conformado como componente del motor de accionamiento (3) .

3. Unidad de bomba centrífuga según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la segunda red de tensión es una red de tensión de frecuencia variable.

4. Unidad de bomba centrífuga según la reivindicación 3, caracterizada porque el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 51) puede conectarse en la conexión para la segunda red de tensión (19) mediante un conversor de frecuencia (20, 34) y porque el micro-ordenador (5, 14) puede conectarse al conversor de frecuencia (20, 34) o a un dispositivo de control (35) mediante el sistema de bus (21, 31) .

5. Unidad de bomba centrífuga de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 51) comprende elementos para funciones de supervisión y/o diagnóstico.

6. Unidad de bomba centrífuga según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el dispositivo de conmutación (4, 13, 30, 51) presenta elementos para registrar (28) y / o almacenar (29) valores de la corriente del motor, de la tensión del motor y / o del factor de potencia.

7. Unidad de bomba centrífuga según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el dispositivo de conmutación comprende una unidad de sincronización (24, 45) que determina los ángulos de fase y frecuencias entre las respectivas redes de tensión y generando una señal de sincronización en caso de igualdad de ángulos de fase y frecuencias, produciéndose así una conmutación entre las redes de tensión.

8. Conjunto multibomba con varias unidades de bomba centrifuga según una de las reivindicaciones 1 a 7 y con un convertidor de frecuencia con dispositivo de control para generar una tensión en el convertidor de frecuencia, caracterizado porque los dispositivos de conmutación (4, 13, 30, 51) están interconectados a través del sistema serial de bus (21, 31) y al convertidor de frecuencia (34) , estando conectados los dispositivos de conmutación (4, 13, 30, 51) a través de las conexiones (11, 12) del sistema de bus (21, 31) , porque los dispositivos de de conmutación (4, 13, 30, 51) están conectados en las conexiones para la primera red de tensión (7) a la red de tensión de frecuencia fija, porque los dispositivos de conmutación (4, 13, 30, 51) están conectados en cada caso por medio de conductos (44) conducidos entre la conexión para la transmisión de la tensión de la segunda red de tensión de uno de los dispositivos de conmutación (4, 13, 30, 51) y la conexión para la segunda red de tensión (19) de otro de los dispositivos de conmutación (4, 13, 30, 51) , y porque la tensión del convertidor de frecuencia es asignada temporalmente a unidades de bomba centrífuga individuales (1) , operándose respectivamente una unidad de bomba centrífuga (1) con número de revoluciones controlado.

9. Conjunto multibomba según la reivindicación 8, caracterizada porque uno de los dispositivos de conmutación (4, 13, 30, 51) está conformado como un dispositivo de conmutación prioritario.

10. Conjunto multibomba según la reivindicación 9, caracterizada por una unidad de distribución de frecuencia fija

(36) que tiene elementos para hacer pasar la tensión de la segunda red de tensión desde el convertidor de frecuencia (35) a uno de los dispositivos de conmutación (4, 13, 30, 51) .

11. Un procedimiento para operar un conjunto multibomba según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el micro-ordenador (5, 14) de uno de los dispositivos de conmutación del conjunto multibomba o el convertidor de frecuencia (35) con elementos de control (34) , evalúa las señales de entrada y controla la conexión, desconexión o conmutación de las redes de tensión en múltiples conjuntos de bomba centrífuga (1) del conjunto multibomba, de tal manera que el convertidor de frecuencia de tensión es asignado temporalmente a una unidad de bomba centrífuga (1) individual, operándose respectivamente una unidad de bomba centrífuga (1) con número de revoluciones controlado.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque la conmutación entre las redes de tensión se realiza por medio de una señal de sincronización, siendo los ángulos de fase y las frecuencias de las redes de 15 tensión las mismas.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque la conmutación entre las redes de tensión, se lleva a cabo de tal manera que la red de tensión conectada se desconecta solamente después de que la otra red de tensión haya sido conectada.