ITTO980027A1 - Circuito di pilotaggio per un motore elettrico sincrono in corrente al ternata. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Circuito di pilotaggio per un motore elettrico sincrono in corrente alternata"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un circuito di pilotaggio di un motore sincrono in corrente alternata.

Più specificamente l'invenzione ha per oggetto un circuito di pilotaggio per un motore sincrono comprendente uno statore con almeno un avvolgimento disposto intorno ad un pacco di lamierini magnetici sostanzialmente a forma di U o C, fra le cui estremità polari è montato girevole un rotore a magnete permanente.

I motori sincroni in corrente alternata di tale tipo vengono ad esempio utilizzati per l'azionamento di pompe, quali pompe per acquari o pompe per elettrodomestici.

Un problema di tali motori risiede nel fatto che essi tipicamente sviluppano allo spunto una coppia molto bassa, in generale insufficiente a vincere la coppia resistente opposta dal carico, quale la coppia resistente presentata da una girante di pompa immersa in un liquido.

Per ovviare a tale inconveniente sono state proposte svariate soluzioni, per lo più di carattere meccanico, grazie alle quali allo spunto il rotore del motore viene disaccoppiato dal carico, e viene poi accoppiato a quest'ultimo soltanto dopo il compimento di un certo spostamento angolare.

Un giunto atto a realizzare tali modalità di accoppiamento meccanico tra il rotore ed il carico di un motore sincrono in corrente alternata, è descritto ad esempio nella domanda di brevetto europeo n. 0 207 430.

I giunti di tale tipo presentano l'inconveniente di una certa rumorosità di funzionamento.

Lo scopo della presente invenzione è di realizzare un circuito di pilotaggio per un motore sincrono in corrente alternata del tipo sopra specificato, che consenta di evitare l'impiego di giunti meccanici per disaccoppiare allo spunto il rotore dal carico, garantendo comunque il positivo avviamento di un siffatto motore .

Tale scopo viene realizzato secondo l'invenzione con un circuito di pilotaggio le cui caratteristiche principali sono definite nell'annessa rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni allegati, nei quali :

la figura 1 è un'illustrazione schematica di un motore elettrico sincrono in corrente alternata; e la figura 2 è uno schema circuitale.di un modo di realizzazione di un circuito di pilotaggio secondo l'invenzione.

Nella figura 1 con M è complessivamente indicato un motore elettrico sincrono in corrente alternata. In modo per sé noto tale motore comprende uno statore con un pacco di lamierini magnetici 1, sostanzialmente a forma di U o C,·fra le cui estremità polari 2 e 3 è montato girevole un rotore 4 a magnete permanente. Lo statore del motore M comprende un avvolgimento che nella realizzazione esemplificativamente illustrata è ripartito in due bobine 5 e 6 avvolte su due rami del pacco di lamierini 1, e connesse fra loro in serie tra due terminali A e B.

Con C è indicato un terzo terminale dell'avvolgimento statorico del motore M, connesso ad un punto intermedio della bobina 6.

Sebbene nell'esempio illustrato nella figura 1 l'avvolgimento statorico è mostrato suddiviso in due bobine, l'invenzione non è affatto limitata ad una tale realizzazione, ma si estende parimenti alle realizzazioni in cui l'avvolgimento statorico è costituito da un'unica bobina avvolta intorno al pacco di lamierini e presentante due terminali A e B di estremità, ed un terminale intermedio C.

Nella figura 2 con 10 è complessivamente indicato un circuito per il pilotaggio del motore M. Tale circuito comprende un triac 11 collegato in serie all'avvolgimento 5, 6 del motore M fra i terminali 12 e 13 di una sorgente di tensione in corrente alternata come ad esempio la tensione di rete. Il gate del triac 11 è collegato al terminale intermedio C dell'avvolgimento statorico del motore, tramite un resistore 14.

Con 15 è indicato un secondo triac disposto tra il terminale intermedio C dell'avvolgimento statorico del motore ed il terminale 13 della sorgente di tensione alternata. Il gate del triac 15 è collegato all'anodo di un SCR 16 tramite un partitore resistivo formato da due resistor! 17, 18.

Il dispositivo SCR 16 ha il catodo collegato al terminale 13 della sorgente di tensione alternata.

Il circuito 10 comprende inoltre un circuito alimentatore stabilizzato di tensione includente un diodo raddrizzatore 19 connesso al terminale 12 della sorgente di tensione alternata tramite un resistore 20. Un diodo zener stabilizzatore 21 è connesso fra il catodo del diodo raddrizzatore ed il terminale 13 della sorgente di tensione alternata. In parallelo a tale diodo zener è connesso un condensatore di livellamento 22.

L'anodo dello SCR 16 è collegato al catodo del diodo zener 21 tramite un resistore 23.

In parallelo al condensatore 22 è disposto un gruppo RC includente un resistore 24 ed un condensatore 25.

Il gate dello SCR 16 è collegato alla giunzione tra il resistore 24 ed il condensatore 25 tramite un resistore 26.

Un diodo 27 ha l'anodo collegato al resistore 26 ed il catodo collegato a quello del diodo zener 21.

Il circuito di pilotaggio sopra descritto opera nel modo seguente.

Quando tra i terminali 12 e 13 viene applicata una tensione alternata, il condensatore 25 risulta inizialmente scarico e lo SCR 16 è non conduttivo.

Una corrente continua può fluire attraverso il diodo 19 ed i resistori 23 e 17 verso il gate del triac 15, che diviene conduttivo. La conduzione di corrente nel triac 15 consente il flusso di una corrente corrispondente attraverso la porzione dell'avvolgimento statorico del motore M compresa tra i terminali A e C. Il triac 11 è invece interdetto .

Poiché l'impedenza presentata dalla porzione dell'avvolgimento statorico compresa tra i terminali A e C è inferiore a quella complessivamente presentata dall'intero avvolgimento, nella fase iniziale in detta porzione dell'avvolgimento statorico circola una corrente di intensità relativamente elevata, cui corrisponde una coppia parimenti elevata, adeguata a consentire l'avviamento del motore.

Dopo un periodo di tempo prefissato, corrispondente al tempo necessario affinché la tensione sul condensatore 25 divenga sufficiente a far passare lo SCR 16 in conduzione, il triac 15 viene interdetto, e può allora passare in conduzione il triac 11.

Il passaggio in conduzione del triac 11 fa sì che la corrente circoli ora nell'intero avvolgimento statorico del motore, con un'intensità normale che è inferiore a quella precedentemente circolante nella porzione dell'avvolgimento statorico compresa tra i terminali A e C.

Il circuito secondo l'invenzione consente di realizzare positivamente l'avviamento del motore grazie al passaggio iniziale di una corrente di intensità più elevata di quella di normale funzionamento, in un numero di spire ridotto dell'avvolgimento statorico. Ciò consente lo sviluppo già in fase di spunto di una coppia più elevata di quella che si avrebbe alimentando fin dall'inizio l'interno avvolgimento .

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione, potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1. Circuito di pilotaggio (10) per un motore sincrono in corrente alternata (M) comprendente uno statore con almeno un avvolgimento (5, 6) disposto attorno ad un pacco di lamierini magnetici (1) sostanzialmente a forma di U o C, fra le cui estremità polari (2, 3) è montato girevole un rotore a magnete permanente (4); il circuito di pilotaggio (10) essendo caratterizzato dal fatto che comprende un primo triac o simile (11) destinato ad essere collegato in serie a detto avvolgimento (5, 6), fra i terminali (12, 13) di una sorgente di tensione in corrente alternata; il gate di detto primo triac (11) essendo destinato ad essere connesso ad un punto intermedio (C) dell'avvolgimento di statore (5, 6) del motore (M); un secondo triac o simile (15) connesso fra detto punto intermedio (C) dell'avvolgimento (5, 6) del motore (M) ed il terminale (13) della sorgente di tensione cui è connesso il primo triac (11); e un circuito di controllo (15-27) connesso al gate del secondo triac (15) ed atto, ogni volta che il motore (M) viene accoppiato alla sorgente di tensione, a - rendere inizialmente conduttivo il secondo triac (15) ed interdire conseguentemente il primo triac (11) per un periodo di tempo iniziale prefissato, e - interdire il secondo triac (15) e consentire il passaggio in conduzione del primo triac (11) dopo detto periodo di tempo; in modo tale per.cui in detto periodo di tempo iniziale prefissato alla sorgente di tensione (12, 13) è accoppiata soltanto una parte dell'avvolgimento (5, 6) del motore (M) tramite il secondo triac (15) , e dopo detto periodo di tempo alla sorgente di tensione (12, 13) è accoppiato l'intero avvolgimento (5, 6) del motore.
2. 2. Circuito secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto circuito di controllo comprende un circuito raddrizzatore/stabilizzatore di tensione (19-22) collegato a detta sorgente di tensione alternata (12, 13), un SCR o simile (16) collegato fra l'uscita del circuito raddrizzatore/stabilizzatore di tensione (19-22) ed il gate del secondo triac (15), e un circuito temporizzatore (24-25) collegato al circuito raddrizzatore/stabilizzatore di tensione ( 19 - 22 ) ed al gate di detto SCR (15) in modo tale per cui quest'ultimo viene reso conduttivo dopo un periodo di tempo prestabilito a partire dall'accoppiamento del motore (M) e del circuito raddrizzatore/stabilizzatore di tensione (19-22) alla sorgente di tensione alternata (12, 13).
3. 3. Circuito di pilotaggio per un motore sincrono in corrente alternata, sostanzialmente secondo quanto descritto ed illustrato, e per gli scopi specificati .