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ES2602809T3 - Dispositivo de control de accionamiento de motor de corriente alterna - Google Patents

Dispositivo de control de accionamiento de motor de corriente alterna Download PDF

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ES2602809T3
ES2602809T3 ES09852801.1T ES09852801T ES2602809T3 ES 2602809 T3 ES2602809 T3 ES 2602809T3 ES 09852801 T ES09852801 T ES 09852801T ES 2602809 T3 ES2602809 T3 ES 2602809T3
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Abstract

Un dispositivo (100) de control de accionamiento de motor de corriente alterna que comprende: un inversor (INV), que incluye una pluralidad de elementos de conmutación sujetos a control de conexióndesconexión (ON-OFF), para convertir una tensión continua en una tensión alterna con una frecuencia deseada para accionar un motor (6) de corriente alterna; y una unidad de conmutación del lado del motor conectada entre el inversor (INV) y el motor (6) de corriente alterna que es capaz de desconectar eléctricamente el motor de la salida del inversor mediante el contacto o la separación de contactos principales; caracterizado por comprender adicionalmente: una unidad (55) de detección anticipada de operación de conmutación para detectar una operación de conmutación de la unidad de conmutación del lado del motor antes del contacto o la separación reales de los contactos principales y para entregar una señal (MCO, SIG) de detección anticipada de operación de conmutación que indique la operación de conmutación detectada; y una unidad (10) de control para llevar a cabo un control ON-OFF para la pluralidad de elementos de conmutación, en el que cuando la señal (MCO, SIG) de detección anticipada de operación de conmutación cambia aunque un comando (MKC) de conmutación para la unidad de conmutación del lado del motor no cambie, la unidad de control entrega una señal de puerta para llevar al estado OFF a todos los elementos de conmutación en el inversor, antes del contacto o la separación reales de los contactos principales.

Description

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Típicamente, el contactor MMK está diseñado de manera que pueda ser abierto o cerrado en un estado de tensión cero en el que el inversor INV está siendo detenido. Sin embargo, si el contactor MMK tiene algún tipo de fallo, por ejemplo, una desconexión en la bobina 60, un fallo en el relé 52, una pérdida de la fuente 51 de suministro de energía de control, o un fallo similar, el contactor MMK se abrirá mientras el inversor INV está en funcionamiento. Antes de que se abran los contactos (63 y 64) principales del contactor MMK, el dispositivo 100 de control de accionamiento de motor de corriente alterna de acuerdo con la primera realización detectará tal apertura de manera anticipada y controlará todos los elementos de conmutación en el inversor INV llevándolos a un estado OFF. Por lo tanto, resulta posible evitar la generación de un pico de apertura dañino. Si el inversor INV sufre un fallo, puesto que el inversor está siendo detenido, no se generará ningún pico dañino incluso si se lleva a cabo la operación de apertura. Por lo tanto, puesto que resulta posible evitar un efecto adverso en el sistema provocado por un pico dañino, puede obtenerse un dispositivo de control de accionamiento de motor de corriente alterna altamente fiable. Más aún, también en un caso en el que el contactor MMK se cierre equivocadamente mientras el inversor INV está en funcionamiento, todos los elementos de conmutación en el inversor INV serán controlados llevándose a un estado OFF mediante la detección de la operación de cierre del contactor MMK de manera anticipada. Por lo tanto, no se superpone ninguna tensión que cambia de manera pulsante entre los contactos principales, siendo capaces de este modo de evitar la generación de un pico de cierre dañino relacionado con la supresión.
Más aún, de acuerdo con el dispositivo 100 de control de accionamiento de motor de corriente alterna de la primera realización, puesto que no existe ninguna necesidad de disponer un número de núcleos de ferrita y dispositivos de absorción de picos como ocurre en la técnica convencional, resulta posible disminuir el tamaño del propio dispositivo de control de accionamiento de motor de corriente alterna y reducir el peso del mismo. Por lo tanto, se obtienen ventajas tales como una reducción en el coste de fabricación del mismo y una mejora en la eficiencia energética cuando está circulando un vehículo eléctrico.
Segunda realización.
La FIG. 13 es un diagrama que muestra una configuración a modo de ejemplo de una unidad 10B de control en la segunda realización de la presente invención, y la FIG. 14 es un diagrama temporal que muestra operaciones en la segunda realización de la presente invención. Tal como se muestra en la FIG. 13, la configuración de la segunda realización es diferente de la primera realización en la configuración interna de una unidad 30B de control de señal de puerta. Solamente se describirán a continuación porciones diferentes de las de la primera realización.
En primer lugar, se describirá la configuración de la unidad 30B de control de señal de puerta. La unidad 30B de control de señal de puerta está configurada para incluir un circuito 34 monoestable y un circuito 33 biestable de tipo
D. La señal GOF entregada por la unidad 40 de determinación, que determina una discrepancia operacional, es entregada al circuito 34 monoestable. La salida del circuito 34 monoestable y la señal GC de puerta básica entregada por una unidad de control de sistema, que no se muestra en la Figura y cuyo orden es mayor que el de la unidad 10B de control, son aplicadas a la entrada del circuito 33 biestable de tipo D.
Se describirá a continuación una operación de la unidad 30B de control de señal de puerta así configurada. La señal GOF, que es entregada por la unidad 40 de determinación y que indica una discrepancia, es entregada al circuito 33 biestable de tipo D como una forma de onda de pulso con una anchura de un cierto periodo de tiempo fijado de manera anticipada por el circuito 34 monoestable. Por tanto, después de que la señal GOF indicando una discrepancia ha pasado de un nivel H a un nivel L, la señal GC de puerta manteniendo el estado de la señal GC de puerta básica (en caso de nivel H, se mantiene el nivel H; y en caso de nivel L, se mantiene el nivel L) es entregada durante un cierto período de tiempo fijado en el circuito monoestable.
Por ejemplo, tal como se muestra en la FIG. 14, cuando la señal GC de puerta básica es una señal de puerta modulada en PWM, si la señal SIG pasa a un nivel L en el instante PO, la modulación PWM se enmascara durante un período de tiempo que va del instante T1 al instante T2, controlando de este modo la conmutación de cada uno de los elementos de conmutación (UP, VP, WP, UN, VN, y WN) para ser mantenidas en ON (u OFF) de manera continuada. El tiempo de máscara determinado en el circuito 34 monoestable se fija preferiblemente para ser mayor que un período de tiempo que abarca el contacto o la separación de los contactos principales en el contactor MMK, y tiene preferiblemente un valor comprendido en el intervalo entre 50 ms y 150 ms aproximadamente. Nótese que entre las funciones de las unidades 10A y 10B de control mostradas en la primera y la segunda realización, la unidad 40 de determinación puede estar contenida en el contactor MMK, y no existe ningún límite en términos de la posición de instalación del mismo.
A continuación, se describirá un efecto ventajoso obtenido con la configuración descrita anteriormente. Cuando el contactor MMK es operado por equivocación debido a algún tipo de razón mientras el inversor INV está en funcionamiento, antes de la conmutación (contacto o separación) de los contactos (63 y 64) principales del contactor MMK, el dispositivo 100 de control de accionamiento de motor de corriente alterna en la segunda realización detecta tal conmutación de manera anticipada y controla la conmutación de cada uno de los elementos (UP, VP, WP, UN, VN, y WN) de conmutación en el inversor INV para ser mantenidos en ON (u OFF) de manera continuada. Por lo tanto, se mantiene constante una tensión entre los contactos principales, y no se superpone entre los contactos principales ninguna tensión que cambia de manera pulsante. Por lo tanto, resulta posible evitar la generación de un
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UP
ELEMENTO DE RAMA SUPERIOR DE FASE U
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CONDUCTOR DE FASE V DEL LADO DEL INVERSOR
VM
CONDUCTOR DE FASE V DEL LADO DEL MOTOR
VN
ELEMENTO DE RAMA INFERIOR DE FASE V
5
VP ELEMENTO DE RAMA SUPERIOR DE FASE V
WI
CONDUCTOR DE FASE W DEL LADO DEL INVERSOR
WM
CONDUCTOR DE FASE W DEL LADO DEL MOTOR
WN
ELEMENTO DE RAMA INFERIOR DE FASE W
WP
ELEMENTO DE RAMA SUPERIOR DE FASE W
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