ES2244493T3 - Electrobomba con accinador de reluctancia variable de alta frecuencia. - Google Patents

Abstract

Electrobomba volumétrica de desplazamiento positivo lineal que comprende: - por lo menos un pistón (27) guiado en translación en un bloque cilíndrico (28), - una cámara de admisión/retroceso (34) de líquido dotada de clapetas (36, 37) de retención para admisión/retroceso y adaptada para recibir unas variaciones de presión inducidas por los desplazamientos del pistón (27), - unos medios (26, 70) motores electromagnéticos adaptados para arrastrar el pistón (27) en translaciones alternativas en el bloque cilíndrico (28), correspondiendo el desplazamiento del pistón (27) en un sentido a fases de admisión del líquido en la cámara de admisión/retroceso (34), mientras que el desplazamiento del pistón (27) en el otro sentido corresponde a fases de retroceso de líquido fuera de la cámara de admisión/retroceso (34), caracterizada porque los medios (26, 70) motores electromagnéticos comprenden: - por lo menos un accionador (26) electromagnético de reluctancia variable unidireccional de recorrido lineal, que comprende una armadura móvil (60, 61) asociada al pistón (27) para arrastrarlo en translación en el sentido correspondiente a las fases del retroceso del líquido, - unos medios (70) electrónicos de alimentación eléctrica y de mando del accionador (26) adaptados para controlar su funcionamiento a una frecuencia de funcionamiento superior a 100 Hz.

Description

Electrobomba con accionador de reluctancia variable de alta frecuencia.

La invención se refiere a un sistema y un procedimiento de alimentación con ergol líquido de por lo menos un propulsor -especialmente los propulsores de control de actitud o de maniobra- de una aeronave o un vehículo espacial como puede ser un satélite artificial.

Los propulsores de control de actitud o de maniobra de una aeronave o un vehículo espacial deben poder estar alimentados de manera intermitente, a partir de un depósito de ergol -especialmente un monergol como puede ser la hidracina- presurizado por un gas neutro como puede ser el nitrógeno bajo una presión inicial que es típicamente del orden de 2 MPa a 2,5 MPa. Esta alimentación mediante depósito bajo presión permite alimentar los propulsores rápidamente y en función de la demanda, en todo momento. A medida que transcurre el vuelo, el depósito de ergol se va agotando y la presión de salida suministrada a los propulsores disminuye por lo tanto hasta una presión mínima, del orden de 0,55 MPa, para la cual se considera que el depósito está vacío.

Esta caída de presión perjudica el rendimiento de los propulsores, que es en efecto óptimo para una presión de admisión predeterminada, pero no puede ser constante en un intervalo tan extenso de presión. Esta variación de rendimiento y de prestaciones de los propulsores en el transcurso del vuelo plantea varios problemas. En primer lugar, obliga a prever una cantidad de ergol más importante de la que fuera necesaria, a igualdad de energía suministrada. Por lo demás, el hecho de utilizar un depósito presurizado que alimenta directamente los propulsores que imponen una presión mínima al final de su vida de un valor relativamente importante (0,55 MPa), se traduce por un depósito de un volumen y una masa importantes. Además, hace más difícil el control automático de la máquina ya que las señales de mando de los propulsores -especialmente su tiempo de encendido- para obtener un efecto dado, varían según su rendimiento. Además, las prestaciones de los propulsores se degradan en el transcurso del vuelo, y el tiempo de las maniobras de la máquina se alarga y el consumo de ergol para cada maniobra puede aumentar. Además, los propulsores se desgastan más rápidamente al funcionar a baja presión.

Para paliar estos inconvenientes, en ciertos vehículos espaciales en los cuales los propulsores deben presentar unas prestaciones por lo menos sensiblemente constantes durante un tiempo dado, se embarcan unos depósitos complementarios de gas neutro presurizado a alta presión que permiten restablecer la presión en el depósito de ergol presurizado a medida que se va consumiendo. Se puede contemplar esta solución para los vehículos espaciales de grandes dimensiones (satélites geoestacionarios, sondas espaciales planetarias u otras). No se puede contemplar sin embargo en el caso de máquinas de tamaños pequeños, en las cuales la sobrecarga debida a los depósitos complementarios de gas neutro sería redhibitoria.

En todos los casos, está reconocido que el hecho de adoptar un depósito de ergol presurizado que alimenta directamente los propulsores obliga a sobredimensionar el conjunto del sistema de propulsión.

A la inversa, los propulsores de funcionamiento único y continuo, como pueden ser los propulsores de los lanzadores espaciales, están alimentados por medio de una turbobomba arrastrada por los gases quemados, y que suministra una presión constante de ergol a los propulsores. Una solución de este tipo no está adaptada en el caso de propulsores de funcionamiento intermitente que deben ser alimentados rápidamente en función de la demanda, teniendo en cuenta especialmente el tiempo prohibitivo de lanzamiento y de parada de la turbobomba, y los valores de caudal y presión requeridos. Además, acarrea un peso, una complejidad y un coste inútiles comparativamente a la sola sobrecarga de ergol necesaria para compensar la baja de rendimiento de un sistema con depósito presurizado.

Por otro lado, se considera que las dos soluciones conocidas que consisten en utilizar o bien un sistema con depósito presurizado que alimenta directamente los propulsores, o bien un sistema con bomba de alimentación, se excluyen mutuamente en la medida en que el depósito presurizado induce en sí mismo una sobrecarga de masa inerte relativamente importante y hace que se pierda el interés por utilizar una bomba (ya que sólo hace falta embarcar una cantidad suficiente de ergol), y, a la inversa, el uso de una bomba hace que sea inútil emplear un depósito presurizado ya que el ergol puede ser bombeado desde un depósito a baja presión que presenta una masa inerte mucho más reducida.

Así, el documento US-5026259 describe un sistema miniaturizado de presurización que permite almacenar un monergol a baja presión (0,35 MPa a 1 MPa) y suministrarlo a alta presión a los propulsores gracias a una bomba diferencial de pistón alternativo alimentada por un generador de gas caliente que transforma el monergol en gas caliente que motoriza la bomba. La presurización se obtiene mediante un bucle cerrado inestable asociado a un limitador de presión. Un acumulador de gran dimensión está previsto paralelamente a los propulsores a la salida de la bomba para corregir las variaciones de presión suministradas por la bomba. Esta solución presenta también el inconveniente de que se utiliza una parte del ergol para la presurización y por lo tanto perjudica el rendimiento global de la propulsión a la vez que aumenta la masa debida a las piezas mecánicas de la propulsión (bomba, colector múltiple, generador de gas, etcétera), tanto más cuanto que el suministro de un caudal por lo menos sensiblemente continuo de monergol a alta presión obliga a doblar el sistema de presurización. Por otro lado, la cantidad de ergol necesaria para la presurización es tanto más importante cuanto que la presión en el depósito disminuye en el transcurso del vuelo, y las prestaciones del generador de gas caliente, cuyo funcionamiento está ligado a la reacción química de degradación del monergol, son difíciles de dominar. Así, es difícil determinar con precisión la cantidad de monergol que debe embarcarse en función de la duración de vuelo requerida y de las variaciones de utilización de los propulsores. Con una solución de este tipo el control automático del vehículo espacial es relativamente complejo.

Asimismo, el documento US-4.696.160 describe un sistema de alimentación de un propulsor con ergoles líquidos que comprende unos depósitos de ergoles a baja presión y unas bombas accionadas por solenoides que suministran los ergoles al propulsor a través de unas válvulas de inyección accionadas por la presión. La electrobomba de solenoide descrita en este documento no es compatible con las condiciones de peso, dimensiones totales y potencia requeridas a bordo de una aeronave o un vehículo espacial y no está adaptada para el bombeo de un monergol como puede ser la hidracina. En particular, una electrobomba de este tipo requiere un solenoide de grandes dimensiones, peso importante y de consumo eléctrico considerable para una presión de salida dada. En la práctica, una electrobomba de solenoide de este tipo no puede ser realmente utilizada para la alimentación con ergol a una presión del orden de 2 MPa a 2,5 MPa de un propulsor de aeronave o de vehículo espacial como puede ser un microsatélite -especialmente un microsatélite de comunicación-. Además, la subida de presión a cada arranque de la bomba descrita en este documento es demasiado lenta para garantizar un funcionamiento correcto del propulsor, especialmente en el caso de un propulsor de control de actitud.

La invención pretende por lo tanto paliar estos inconvenientes.

La invención pretende proponer una electrobomba susceptible de ser utilizada en un sistema y/o un procedimiento de alimentación con ergol líquido.

La invención pretende en particular proponer una electrobomba apta para mantener una presión por lo menos sensiblemente constante elevada -especialmente del orden de 2 MPa a 2,5 MPa-, de líquido en un depósito secundario del cual el líquido es extraído, en función de la demanda, estando esta electrobomba alimentada con líquido a partir de un depósito principal presurizado bajo una presión que puede variar en el transcurso del tiempo de una presión elevada -especialmente del orden de 2 a 2,5 MPa- hasta una presión reducida -especialmente del orden de 0,1 MPa-.

La invención pretende en particular proponer una electrobomba apta para suministrar una presión de valor medio por lo menos sensiblemente constante elevada con un caudal relativamente reducido -especialmente del orden de 1 a 10 cm^{3}/s-.

La invención pretende también proponer una electrobomba que presenta un tiempo reducido de subida de presión y caudal, especialmente del orden de o inferior al segundo.

La invención pretende más particularmente proponer una electrobomba adaptada para el bombeo de ergol -especialmente un monergol como puede ser la hidracina- para la alimentación de por lo menos un propulsor -especialmente de todos los propulsores- de una aeronave o un vehículo espacial.

La invención pretende también proponer una electrobomba que sea compatible con las condiciones de coste, peso, dimensiones totales, duración de vida, fiabilidad, y resistencia requeridas por una integración a bordo de una aeronave o un vehículo espacial.

La invención pretende más particularmente proponer una electrobomba adaptada para la alimentación con ergol de propulsores -especialmente de los propulsores de control de actitud o de maniobra- de una aeronave o un vehículo espacial como puede ser un satélite artificial.

Para ello, la invención se refiere a una electrobomba volumétrica de desplazamiento positivo lineal que comprende:

-

por lo menos un pistón guiado en translación en un bloque cilíndrico,

-

una cámara de admisión/retroceso de líquido dotada de clapetas de retención para admisión/retroceso y adaptada para recibir unas variaciones de presión inducidas por los desplazamientos del pistón,

-

unos medios motores electromagnéticos adaptados para arrastrar el pistón en translaciones alternativas en el bloque cilíndrico, correspondiendo el desplazamiento del pistón en un sentido a fases de admisión del líquido en la cámara de admisión/retroceso, mientras que el desplazamiento del pistón en el otro sentido corresponde a fases de retroceso de líquido fuera de la cámara de admisión/retroceso,

caracterizada porque los medios motores electromagnéticos comprenden:

-

por lo menos un accionador electromagnético de reluctancia variable unidireccional de recorrido lineal, que comprende una armadura móvil asociada al pistón para arrastrarlo en translación en el sentido correspondiente a las fases del retroceso del líquido,

-

unos medios electrónicos de alimentación eléctrica y de mando del accionador adaptados para controlar su funcionamiento a una frecuencia de funcionamiento superior a 100 Hz. Ventajosamente y según la invención, los medios electrónicos de alimentación eléctrica y de mando del accionador están adaptados para controlar su funcionamiento a una frecuencia de funcionamiento comprendida entre 100 Hz y 300 Hz -especialmente entre 150 Hz y 250 Hz-.

Nótese que un accionador electromagnético de reluctancia variable de recorrido lineal (del tipo electroimán) no es un dispositivo motor electrodinámico con entrehierro constante como puede ser un accionador de solenoide formado por un simple bobinado alimentado con corriente alternativa o provisto de un pulsador y no posee sus propiedades. Además, en la electrobomba según la invención, el accionador electromagnético de reluctancia variable está controlado a alta frecuencia y no está utilizado en todo o nada a baja frecuencia como en las aplicaciones tradicionales de estos accionadores (electroimanes de retención, relés, etcétera).

Sin embargo, se observa en la práctica que la elección de un accionador de este tipo, aunque de mando eléctrico más complejo, permite realizar una electrobomba compacta que suministra una presión elevada que puede ser de valor medio por lo menos sensiblemente constante pero ajustable a voluntad, a pesar de variaciones de la presión de admisión en un intervalo amplio. El hecho de hacer funcionar el accionador a alta frecuencia, superior a 100 Hz, -especialmente entre 100 Hz y 300 Hz, preferentemente entre 150 Hz y 250 Hz- permite especialmente disminuir el diámetro del pistón, y la masa y las dimensiones totales de la electrobomba, a la vez que libera una presión de retroceso relativamente elevada.

Ventajosamente, una electrobomba según la invención está caracterizada porque el accionador electromagnético comprende una armadura fija asociada a por lo menos un bobinado de imantación y una armadura móvil guiada en translaciones alternativas con respecto a la armadura fija con la cual define un circuito magnético con un entrehierro cuya dimensión varía en el transcurso de los movimientos de translación de la armadura móvil, estando la armadura móvil unida mecánicamente con el pistón de manera que lo arrastre en translación en el sentido correspondiente a las fases de retroceso del líquido durante el cierre del entrehierro inducido por la circulación de una corriente eléctrica por el bobinado y que sea retornada en translación con el pistón en el sentido correspondiente a las fases de admisión del líquido durante la apertura del entrehierro, y porque dichos medios electrónicos están adaptados para suministrar al bobinado una corriente eléctrica por impulsos apta para arrastrar, según la frecuencia de funcionamiento, la armadura móvil, que está activa, en las fases de retroceso, y para no arrastrar la armadura móvil, que está inactiva, en las fases de admisión durante las cuales el pistón y la armadura móvil son retornados por la presión del líquido a la admisión y/o por unos medios de retorno elástico.

Ventajosamente y según la invención, dichos medios electrónicos están adaptados para liberar un perfil de corriente de alimentación adaptado para impedir el contacto de la armadura móvil con la armadura fija al final de las fases de retroceso. Se evitan así los choques que pueden perjudicar el funcionamiento continuo y la longevidad de la bomba. Para ello, sólo hace falta interrumpir la corriente de alimentación del bobinado a cada impulso con suficiente tiempo de antelación.

Asimismo, ventajosamente y según la invención, el accionador electromagnético incluye un tope amortiguado de final de recorrido que limita la amplitud de desplazamiento de la armadura móvil al final de las fases de admisión, y dichos medios electrónicos están adaptados para liberar un perfil de corriente de alimentación adaptado para impedir el contacto de la armadura móvil con el tope al final de las fases de admisión. Para ello, sólo hace falta, antes de liberar cada impulso de mando en el sentido del retroceso, establecer una corriente de alimentación de un valor suficiente para frenar el recorrido de la armadura móvil antes del final de la fase de admisión, pero limitado para permitir que la armadura móvil termine su recorrido en fase de admisión.

La presión de admisión, variable, contribuye al retorno del pistón y de la armadura móvil en fase de admisión. Por consiguiente, el perfil de la corriente de alimentación de la bobina está adaptado en función de esta presión de admisión mientras permanece superior a un valor predeterminado -especialmente del orden de 0,3 MPa-.

Ventajosamente y según la invención, la electrobomba comprende unos medios de retorno elástico del pistón y de la armadura móvil del accionador electromagnético, en el sentido correspondiente a las fases de admisión del líquido.

Ventajosamente y según la invención, los medios de retorno elástico están adaptados para estar activos y suministrar un esfuerzo de retorno cuando la presión de admisión pasa a ser inferior a un valor, denominado presión umbral predeterminada. Esta presión umbral es preferentemente superior a Pmin -especialmente del orden de 0,3 MPa mientras que Pmin es del orden de 0,1 MPa-. El esfuerzo de retorno ejercido por los medios de retorno es superior o igual al impartido por la presión umbral.

Se garantiza así, para los valores de presión de admisión inferiores a dicha presión umbral, un retorno del pistón y de la armadura móvil según unas características por lo menos sensiblemente constantes en todo el intervalo de las variaciones de la presión de admisión, de modo que las modificaciones del perfil de la corriente de alimentación en función de las variaciones de la presión de admisión pueden estar limitadas, hasta incluso inútiles. Ventajosamente y según la invención, estos medios de retorno elástico pueden estar formados por un simple muelle de compresión que actúa sobre el pistón o sobre el núcleo de la armadura móvil, y adaptado para estar comprimido por lo menos al final de la fase de retroceso y descomprimirse por lo menos al principio de la fase de admisión.

Además, ventajosamente y según la invención, dichos medios electrónicos incluyen por lo menos un captador de la posición absoluta de la armadura móvil y/o del pistón. Ventajosamente y según la invención, dichos medios eléctricos incluyen unos medios de retroalimentación con bucle cerrado en la posición de la armadura móvil y/o del pistón aptos para adaptar el perfil de la corriente eléctrica de alimentación del accionador electromagnético para obtener los valores de la presión de retroceso nominal y/o del caudal nominal que debe suministrarse en función del valor de por lo menos un parámetro variable -especialmente de la presión de admisión-. Estos medios de retroalimentación están adaptados en particular para mantener el valor del caudal suministrado cuando la presión de admisión baja. Para ello, modifican el perfil de la corriente de alimentación para modificar el recorrido del pistón, aumentándolo cuando la presión de admisión baja.

Por otro lado, la cámara de admisión/retroceso puede recibir el extremo activo del pistón que se desplaza alternativamente, en las aplicaciones en las que el líquido bombeado es compatible con una estanqueidad dinámica radial formada entre el pistón y el bloque cilíndrico. En una variante, ventajosamente y según la invención, especialmente cuando el líquido bombeado es un líquido inestable como puede ser un monergol -especialmente la hidracina-, la electrobomba comprende unos medios de estanqueidad dinámica entre el pistón y el bloque cilíndrico, y una cámara de bombeo en la cual desemboca un extremo activo del pistón, estando esta cámara de bombeo llena de un líquido neutro -especialmente aceite-, y separada de manera estanca de la cámara de admisión/retroceso por una membrana flexible apta para transmitir entre estas dos cámaras las variaciones de presión a la frecuencia de funcionamiento, de modo que el líquido bombeado no pasa a hacer contacto con los medios de estanqueidad dinámica interpuestos entre el pistón y el bloque cilíndrico. Ventajosamente y según la invención, la membrana es metálica. Nótese además que el pistón no está directamente y mecánicamente unido con la membrana, autorizando así un funcionamiento a alta frecuencia y alta presión.

Por otro lado, las clapetas de la cámara de admisión/retroceso deben estar adaptadas para un funcionamiento a alta frecuencia. Ventajosamente y según la invención, cada una de las clapetas de retención comprende una bolita retornada por un muelle contra un asiento de clapeta, y un tope axial para frenar el disparo de la bolita de manera que impida el desplazamiento axial de la bolita más allá de su posición en la cual ya no frena el flujo que atraviesa el asiento de la clapeta. Ventajosamente y según la invención, cada una de las clapetas de retención comprende una bolita de nitruro de silicio cuyo diámetro es del orden de 3 mm.

Además, ventajosamente y según la invención, el pistón presenta un diámetro de 5 mm a 10 mm -espe-
cialmente del orden de 6 mm- para un recorrido axial comprendido entre 0,5 mm y 5 mm -especialmente del orden de 1 mm-.

Nótese que el funcionamiento a alta frecuencia permite, a igualdad de prestaciones, reducir el diámetro y el recorrido del pistón, por lo tanto las dimensiones totales, el peso y el coste del accionador. Permite también reducir el tamaño del depósito secundario, así como las amplitudes de las variaciones instantáneas del caudal suministrado.

La invención se refiere también a una electrobomba caracterizada en combinación con todas o parte de las características mencionadas más arriba o a continuación.

Otros objetivos, características y ventajas de la invención irán apareciendo a la lectura de la descripción siguiente que hace referencia a las figuras adjuntas que ilustran a título de ejemplos no limitativos unos modos de realización de la invención, y en las cuales:

- la figura 1 es un esquema de un sistema de alimentación según la invención,

- la figura 2 es un organigrama de un procedimiento de alimentación según la invención,

- la figura 3 es un corte axial esquemático de una electrobomba según la invención, por un plano diametral, a excepción de la cabeza de admisión/retroceso ilustrada en corte según dos planos radiales que pasan respectivamente por el eje de una clapeta de admisión y el eje de una clapeta de retroceso, y estando el soporte del captador de posición ilustrado en corte por un plano diametral diferente del cuerpo de la electrobomba,

- la figura 4 es una vista axial esquemática desde abajo según la línea IV-IV de la figura 3,

- la figura 5 es un corte esquemático según la línea V-V de la figura 3,

- la figura 6 es una vista axial esquemática desde arriba según la línea VI-VI de la figura 3,

- la figura 7 es un esquema general de los medios electrónicos de alimentación eléctrica y de mando de una electrobomba según la invención,

- la figura 8 es un esquema electrónico de la tarjeta de potencia de los medios electrónicos de una electrobomba según la invención,

- la figura 9 es un esquema electrónico de una tarjeta de mando de los medios electrónicos de una electrobomba según la invención,

- la figura 10 es un diagrama que ilustra unos cronogramas de las señales de la tarjeta de mando de la figura 9.

La figura 1 representa un sistema de alimentación según la invención con monergol líquido de los propulsores 1 de una aeronave o un vehículo espacial como puede ser un satélite artificial -especialmente un microsatélite o un minisatélite-. Este sistema comprende un depósito principal 2 que contiene una reserva de monergol líquido -especialmente hidracina- presurizado a una presión Pr, cuyo valor inicial es Po por un gas neutro como puede ser el nitrógeno alimentado bajo presión en el depósito 2. El depósito 2 principal es globalmente esférico y comprende una entrada 3 de presurización dotada de una válvula de presurización 4 y un orificio 5 de entrada salida de ergol, diametralmente opuesta a la entrada 3 de presurización. Sobre este orificio 5 está conectado un conducto 6 dotado de una válvula 7 de relleno y de vaciado de ergol. El orificio 5 está igualmente unido con un conducto de alimentación 9 que suministra el líquido procedente del depósito principal 2 a un filtro 10 y luego a una electrobomba 12 que libera un caudal de líquido a una presión de retroceso Ps hacia un depósito secundario 13 y unos propulsores 1.

Este depósito secundario 13 tiene un volumen fijo inferior al del depósito principal 2. El volumen de este depósito secundario 13 está determinado especialmente en función del caudal necesario para los propulsores 1 y del tiempo de respuesta en el arranque de la electrobomba 12. Por ejemplo, el volumen del depósito principal 2 está comprendido entre 1 \ell y 100 \ell, y el volumen del depósito secundario 13 está comprendido entre 1 cm^{3} y 10 cm^{3}. El depósito secundario 13 está conectado paralelamente a la salida 14 de la electrobomba 12 y está formado por un recinto indeformable hermético que encierra un fuelle 15 (u otro órgano deformable) retornado en contra de la presión que reina en este recinto por unos medios 8 de retorno como puede ser un muelle de compresión, en el sentido de una disminución del volumen útil del depósito secundario 13. En una variante, estos medios 8 de retorno pueden estar formados por un gas neutro presurizado encerrado en el fuelle 15, como en el depósito principal 2.

El depósito secundario 13 está directamente conectado por una parte a la salida 14 de la electrobomba 12, y, por otra parte, a las válvulas de mando 16 individuales de cada uno de los propulsores 1. Un captador de presión 17 está asociado al depósito secundario 13 de manera que pueda medir la presión Pa que reina dentro del depósito secundario 13 y que corresponde a la presión del líquido que puede ser suministrado a los propulsores 1 por este depósito secundario 13.

El depósito secundario 13 forma por lo tanto un depósito tampón de pequeña capacidad entre el depósito principal 2 y los propulsores 1, y este depósito 13 se mantiene presurizado a una presión predeterminada por la electrobomba 12 y los medios 8 de retorno, en función de la demanda de ergol por parte de los propulsores 1.

Un automatismo de mando 18 permite mandar el funcionamiento de la electrobomba 12. Este automatismo de mando 18 está adaptado para activar el funcionamiento de la electrobomba 12 cuando la presión Pa medida en el depósito secundario 13 pasa a ser inferior a una presión Pamin predeterminada. El automatismo 18 está igualmente adaptado para interrumpir el funcionamiento de la electrobomba 12 cuando la presión Pa medida en el depósito secundario 13 alcanza un valor Pamax predeterminado, de modo que los propulsores 1 están alimentados con monergol líquido mediante el depósito secundario 13 y/o la electrobomba 1 bajo una presión que permanece siempre comprendida, en el transcurso del vuelo de la máquina, entre Pamin y Pamax. Los medios 8 de retorno están tarados para que la presión Pa en el depósito secundario 13 pueda adquirir un valor comprendido entre Pamin y Pamax cuando la electrobomba 12 está funcionando.

La figura 2 representa un organigrama simplificado de un procedimiento de alimentación implementado en un sistema de este tipo, por el automatismo de mando 18. Durante la etapa 19 de prueba, se examina si la presión Pa medida por el captador 17 es o no inferior a la presión Pamin, que corresponde a la presión mínima de alimentación de los propulsores 1. Si es el caso, se ejecuta la etapa 20 de encendido de la electrobomba 12 que libera en el depósito secundario 13 un caudal de líquido Qs no nulo bajo una presión de retroceso Ps determinada por los medios 8 de retorno, comprendida entre Pamin y Pamax según la tasa de relleno del depósito secundario 13. Se examina después, durante la etapa 21, si la presión Pa suministrada por el captador 17 es o no superior a un valor predeterminado Pamax correspondiente a la presión máxima que debe reinar en el depósito secundario 13. Si es el caso, se ejecuta la etapa 22 de extinción de la electrobomba 12 que ya no suministra líquido (Qs = 0). Después de esta etapa 22 de extinción, se ejecuta de nuevo la etapa 19 de prueba. Si, durante la etapa 19 de prueba, se observa que la presión Pa que reina en el depósito secundario 13 no es inferior a Pamin, se concluye esta etapa de forma permanente. Asimismo, si, durante la etapa 21, se observa que la presión que reina Pa en el depósito secundario 13 no es superior a Pamax, se concluye esta etapa 21 de prueba de forma permanente.

Así, sea cual sea el valor de la presión suministrada a la salida 5 del depósito principal 2 por encima de una presión mínima Pmin del orden de 0,1 MPa, (que puede ser tan reducida como la presión límite del principio de cavitación de la electrobomba 12) la presión del líquido en el depósito secundario 13 siempre estará comprendida entre Pamin y Pamax, de modo que los propulsores 1, alimentados a partir del mismo depósito secundario 13 y/o de la electrobomba 12, recibirán el líquido bajo una presión de valor medio por lo menos sensiblemente constante (comprendida entre Pamin y Pamax) que permite optimizar su rendimiento y su funcionamiento.

La electrobomba 12 sólo está activa cuando uno o varios de los propulsores 1 necesita o ha necesitado un caudal de líquido. Está adaptada para poder liberar un caudal de líquido suficiente para la alimentación de todos los propulsores 1 conectados directamente en su salida 14 y al depósito secundario 13. Cuando ningún propulsor 1 está activo, su presión de retroceso Ps es igual, salvando las pérdidas de cargas, a la presión Pa que reina en el depósito secundario 13. Esto sigue siendo así cuando los propulsores 1 están activos en la medida en que el caudal Qs es superior a la suma de los caudales de alimentación de todos los propulsores.

A partir de cierta cantidad de ergol consumido por los propulsores 1 unidos con el depósito secundario 13, este depósito secundario 13 se agota, y luego cuando la presión alcanza el valor Pamin, la electrobomba 12 arranca y suministra todo el caudal necesario.

El depósito secundario 13 que es un depósito de volumen presurizado por los medios 8 de retorno, tiene la función de permitir una conexión de la electrobomba 12 volumétrica que suministra un caudal constante Qs, a los propulsores 1 cuya demanda en caudal es variable según que uno o varios propulsores 1 están activos.

El volumen del depósito secundario 13 determina la periodicidad de activación de la electrobomba 12, en función del caudal suministrado a los propulsores 1.

Para garantizar que los propulsores 1 puedan estar todos alimentados de forma permanente el caudal Qs suministrado por la electrobomba 12 debe ser superior a la suma de los caudales de alimentación de los diferentes propulsores 1 unidos con la electrobomba 12 y con el depósito secundario 13. De este modo, incluso cuando todos los propulsores 1 están funcionando, la electrobomba 12 tendrá un funcionamiento intermitente, mandado por el automatismo de mando 18 según las variaciones de la presión Pa dentro del depósito secundario 13, entre Pamin y Pamax.

Preferentemente, el caudal Qs suministrado por la electrobomba 12 es del mismo orden (ligeramente superior) al caudal total de alimentación de todos los propulsores 1.

Los valores de Pamin y Pamax están determinados para delimitar la presión nominal de alimentación Pe de los propulsores 1 que por lo general está comprendida entre 2 MPa y 2,5 MPa (Pamin \leq Pe \leq Pamax). Por ejemplo, para una presión nominal de alimentación Pe del orden de 2,2 MPa, se elige Pamin del orden de 2,1 MPa y Pamax del orden de 2,3 MPa. Preferentemente, la diferencia Pamax-Pamin representa del orden del 5% al 10% el valor medio (Pamax + Pamin)/2, que es a su vez del orden de Pe.

Una electrobomba 12 volumétrica según la invención susceptible de ser utilizada en un sistema de alimentación según la invención está descrita a continuación.

La electrobomba 12 comprende un cuerpo de bomba 25 y un accionador electromagnético de reluctancia variable 26 montados uno en la prolongación del otro. El cuerpo de bomba 25 comprende un pistón 27 guiado en translación en un bloque cilíndrico 28 según un eje 29 de translación. Para el guiado del pistón 27, el bloque cilíndrico 28 comprende un calibrado cilíndrico 30 y unos medios de estanqueidad dinámica radial, por ejemplo en forma de una junta tórica insertada en una garganta periférica del pistón 27, que garantiza la estanqueidad entre el pistón 27 y el calibrado cilíndrico 30 en todo el recorrido de translación del pistón 27. El pistón 27 presenta un extremo libre 31 de bombeo y el calibrado cilíndrico 30 que contiene el pistón 27 desemboca, del lado del extremo libre 31 del pistón 27, en una cámara de bombeo 32 ensanchada y con una forma por lo menos sensiblemente cónica practicada en el bloque cilíndrico 28. Esta cámara de bombeo 32 se cierra de nuevo mediante una membrana flexible metálica 33 soldada en su periferia a la pared correspondiente del bloque cilíndrico 28. Esta pared se prolonga axialmente más allá de la membrana 33 de manera que forme una cámara 34 de admisión/retroceso que se cierra de nuevo herméticamente mediante una cabeza 35 de admisión/retroceso que incorpora unas clapetas de retención para la admisión 36 y el retroceso 37. Como se aprecia en la figura 6, la electrobomba comprende preferentemente dos entradas de admisión 38a, 38b, cada una unida con una clapeta de retención para la admisión 36, y que recibe el líquido que sale del depósito principal 2, y una salida de retroceso 39 unida con una clapeta de retención para el retroceso 37 que libera el líquido presurizado hacia el depósito secundario 13.

Un líquido neutro incomprimible, por ejemplo aceite, llena la cámara de bombeo 32, entre el extremo libre 31 del pistón 27 y la membrana flexible 33. La membrana flexible 33 transmite por lo tanto entre la cámara de bombeo 32 y la cámara de admisión/retroceso 34, las variaciones de presión que resultan de las translaciones alternativas del pistón 27 en el calibrado cilíndrico 30.

Con el fin de aislar por completo el pistón 27 de la presión exterior que, en las aplicaciones espaciales, corresponde al vacío espacial, el extremo del calibrado cilíndrico 30 opuesto a la cámara de bombeo 32 desemboca en una cámara de aislamiento 40, de mayor dimensión radial que el calibrado cilíndrico 30, practicada en el bloque cilíndrico 28, y cerrada de nuevo de manera estanca en su extremo opuesto al calibrado cilíndrico 30 mediante una corona 41 perforada axialmente y un casquillo central 42 perforado por un calibrado de perforación 43. Este calibrado 43 es atravesado con un juego radial por una varilla 44 que prolonga el pistón 27. Un fuelle elástico 45 rodea la varilla 44 y une de manera estanca el casquillo central 42 con el extremo 46 del pistón 27 que desemboca en la cámara de aislamiento 40. Este extremo 46 está ensanchado de manera que presente unas dimensiones radiales, así como el fuelle 45, muy ligeramente superiores a la del pistón 27. De este modo, durante los desplazamientos alternativos en translación del pistón 27, la presión dentro de la cámara de aislamiento 40, llena de aceite, permanece por lo menos sensiblemente constante. Esta cámara de aislamiento 40 y las juntas estáticas 75 entre la corona 41 y el casquillo 42 y 77 entre la corona 41 y el bloque cilíndrico 28 permiten por lo tanto aislar el conjunto del calibrado cilíndrico 30 y del pistón 27 de la presión externa.

En una variante, se puede realizar esta estanqueidad incorporando el conjunto del accionador 26 en una prolongación axial del bloque cilíndrico 28, estando el conjunto cerrado de nuevo de manera hermética mediante una tapa con una junta de estanqueidad estática. Esta variante permite fiabilizar la electrobomba 12 (sustitución del fuelle 45 deformable y de las juntas 76, 77 por una sola junta estática) y reducir sus dimensiones totales y su coste.

Cada una de las clapetas 36, 37 de retención comprende una bolita 47 retornada por un muelle de compresión 48 contra un asiento de clapeta 49. Un tope axial 50 para frenar el disparo de la bolita impide el desplazamiento axial de la bolita 47 más allá de su posición en la cual ya no frena el flujo de líquido que atraviesa el asiento de clapeta 49. La bolita 47 de cada clapeta 36, 37 es ventajosamente de nitruro de silicio y presenta un diámetro del orden de 3 mm. Una clapeta de retención de este tipo 36, 37 con bolita puede funcionar a alta frecuencia, superior a 100 Hz -especialmente a una frecuencia comprendida entre 100 Hz y 300 Hz, preferentemente comprendida entre 150 Hz y 250 Hz-.

El accionador electromagnético 26 comprende un cuerpo de accionador 51 fijado en la prolongación del bloque cilíndrico 28 por medio de un brazo de unión 52. La cabeza 35 del bloque cilíndrico 28, el bloque cilíndrico 28, el brazo de unión 52, y el cuerpo 51 del accionador están acoplados unos a otros de dos en dos mediante soldadura y/o por medio de tuercas externas no representadas, de manera tradicional. El cuerpo de accionador 51 encierra una armadura fija 53 formada por cuatro piezas fijas de material magnético, teniendo cada una el aspecto general de estar a horcajadas en U o en C. Estas piezas fijas están orientadas globalmente radialmente y regularmente repartidas a 90º unas de otras alrededor del eje de translación 29. Como se aprecia en la figura 3, cada pieza fija de la armadura fija 53 presenta dos alas paralelas 54, 55 ligadas por un alma 56, y una apertura 57 delimitada entre los extremos libres de las dos alas 54, 55, estando esta apertura 57 orientada en el lado opuesto al cuerpo de bomba 25, estando las alas 54, 55 paralelas al eje de translación 29. Todas las aperturas 57 y las cuatro piezas fijas están orientadas según un mismo plano radial. Las cuatro armaduras fijas 53 reciben entre sus alas 54, 55 un bobinado de imantación 58 centrado en el eje de translación 29.

Cada una de las piezas fijas 53 está formada por un material magnético laminado, por ejemplo formado por un apilado de chapas magnéticas, -especialmente chapas de silicio-delgadas, aisladas unas de otras y pegadas unas a otras. Cada lámina de este material magnético laminado tiene la forma de U o de C, y las diferentes láminas en forma de U o de C están superpuestas de manera que formen un apilado radial que presenta el aspecto de estar a horcajadas. Un material magnético laminado de este tipo permite impedir el desarrollo de las corrientes de Foucault cuando una corriente eléctrica circula por el bobinado 58.

Las cuatro piezas fijas 53 están fijadas rígidamente al cuerpo de accionador 51 alrededor de un cilindro central 59 de este cuerpo de accionador 51. Este cilindro central 59 es hueco y está atravesado por un núcleo axial 60 unido rígidamente en la prolongación de la varilla 44 del pistón 27. Este núcleo axial 60 está fijado en el extremo de la varilla 44, por ejemplo mediante enroscado, y desemboca en el lado opuesto a la varilla 44 axialmente fuera del cilindro central 59 y más allá de la armadura fija 53 de manera que pueda estar fijado a una cruz 61 que comprende cuatro brazos radiales a 90º que se extienden enfrentados con los extremos libres de las alas 54, 55 de las piezas fijas 53. Esta cruz 61 y el núcleo 60 realizan una armadura móvil 60, 61 guiada en translación. El núcleo axial 60 y la cruz 61 están adaptados para definir un entrehierro 62 entre cada uno de los brazos de la cruz 61 y los extremos libres de las alas 54, 55 de la pieza fija 53 enfrentada. Cada uno de estos brazos de la cruz 61 define por lo tanto un circuito magnético con la pieza fija 53 enfrentada, con un entrehierro cuya dimensión varía en el transcurso de los movimientos de translación de la armadura móvil 60, 61 que está unida mecánicamente con el pistón 27 de manera que lo arrastre en translación en el sentido correspondiente a las fases de retroceso del líquido durante el cierre del entrehierro inducido por la circulación de una corriente eléctrica por el bobinado 58, y sea retornada en translación con el pistón 27 en el sentido correspondiente a las fases de admisión del líquido durante la apertura del entrehierro.

La cruz 61 está realizada con material magnético dulce macizo -especialmente con hierro dulce- y presenta, en el lado opuesto al entrehierro 62, unas ranuras longitudinales 69 practicadas en cada uno de sus brazos con el fin de reducir las corrientes de Foucault. Estas ranuras 69 están talladas en el grosor de los brazos, por ejemplo mediante electroerosión.

En una variante no representada, la armadura fija 53 puede estar formada por una pieza de material magnético dulce fabricado en la masa, por ejemplo mediante electroerosión, de manera que forme dos cilindros concéntricos unidos con uno de sus extremos mediante una corona de extremo, que reciben entre sí el bobinado de imantación, y que presentan unas hendiduras axiales en sus porciones cilíndricas y radiales en la corona de extremo con el fin de realizar un laminado contra las corrientes de Foucault.

Asimismo, la cruz 61 de la armadura móvil 60, 61 puede ser sustituida por un disco de material magnético dulce fabricado en la masa, por ejemplo mediante electroerosión, que presenta unas hendiduras radiales que realizan un laminado contra las corrientes de Foucault.

En cualquier caso, la armadura móvil 60, 61 comprende así por lo menos una pieza (cruz 61 o disco) de material magnético (dulce) que se extiende radialmente con respecto a su eje 29 de desplazamiento en translación con respecto a la armadura fija 53 para formar el entrehierro 62 con esta armadura fija 53.

Por otro lado, la electrobomba 12 comprende unos medios 63 de retorno elástico del pistón 27 y de la armadura móvil 60, 61 del accionador electromagnético 26, en el sentido correspondiente a las fases de admisión del líquido adaptados para estar activos y suministrar un esfuerzo de retorno cuando la presión de admisión pasa a ser inferior a un valor, denominado presión umbral -especialmente del orden de 0,3 MPa-. Preferentemente, los medios 63 de retorno sólo están activos al final del recorrido del pistón 27 durante las fases de retroceso.

Se puede prever incluso que estos medios 63 de retorno sólo estén activos en una porción extrema del recorrido del pistón 27. En este caso, los medios electrónicos de mando están adaptados para arrastrar el pistón 27 en esta porción extrema solamente cuando la presión de admisión pasa a ser inferior a la presión umbral. Así, los medios 63 de retorno están inactivos mientras la presión de admisión permanece superior a la presión umbral. La presión umbral es superior a la presión mínima Pmin admisible en el depósito principal 2. Por ejemplo la presión umbral es del orden de 0,3 MPa mientras que Pmin es del orden de 0,1 MPa. El esfuerzo de retorno ejercido por los medios 63 de retorno es también, durante las fases de admisión, superior o igual al esfuerzo impartido por la presión umbral.

El esfuerzo de retorno ejercido por estos medios 63 de retorno y por la presión de admisión es siempre inferior al esfuerzo impartido por el accionador 26 durante las fases de retroceso. La diferencia entre estos esfuerzos corresponde a la presión de retroceso nominal que debe suministrarse.

Ventajosamente, los medios 63 de retorno elástico están adaptados para suministrar un esfuerzo de retorno del orden o superior al correspondiente a una presión de admisión del orden de 0,3 MPa.

En el modo de realización de la figura 3, se han representado unos medios 63 de retorno elástico formados por un muelle de compresión 63 interpuesto entre el casquillo central 42 y el extremo del núcleo axial 60, estando este muelle 63 comprimido durante las fases de retroceso y descomprimiéndose durante las fases de admisión.

Por otro lado, para el guiado del núcleo axial 60, unas hojas flexibles 64 radiales están asociadas al extremo del núcleo axial 60 unido con la varilla 44, y unas hojas flexibles radiales 65 están fijadas en el extremo libre del núcleo axial 60 unido con la cruz 61. Estas hojas flexibles 64, 65 impiden también la rotación relativa de la armadura móvil 60, 61 con respecto al cuerpo de accionador y con respecto a la armadura fija 53.

El pistón 27 presenta un diámetro del orden de 5 mm a 10 mm -especialmente del orden de 6 mm- para un recorrido axial comprendido entre 0,5 mm y 5 mm -especialmente del orden de 1 mm-. El entrehierro 62 presenta una dimensión axial ligeramente superior al recorrido del pistón 27.

La membrana flexible 33 y la cámara de admisión/retroceso 34 presentan un diámetro del orden de 15 mm a 25 mm -especialmente del orden de 20 mm-.

Un captador 66 de la posición absoluta de la armadura móvil 60, 61 y del pistón 27 está asociado enfrentado con el extremo libre 71 del núcleo axial 60. Este captador 66 de posición absoluta está fijado a un travesaño 75 acoplado al cuerpo de accionador 51. Por ejemplo, se puede utilizar un captador 66 conocido del tipo capacitivo o de corrientes de Foucault.

La electrobomba 12 según la invención comprende además unos medios 70 de alimentación eléctrica y de mando del accionador 26 aptos para controlar su funcionamiento a una frecuencia de funcionamiento superior a 100 Hz -especialmente comprendida entre 100 Hz y 300 Hz, preferentemente entre 150 Hz y 250 Hz-. Estos medios 70 electrónicos comprenden un circuito electrónico lógico de mando que forma el automatismo de mando 18, un circuito electrónico de potencia 72 controlado por el automatismo de mando 18, y que recibe la energía eléctrica de una fuente de tensión continua 73 por medio de unos medios de filtrado 74. El circuito electrónico de potencia 72 está unido con el bobinado 58 que alimenta con corriente eléctrica. El captador de posición 66 suministra una señal eléctrica al automatismo de mando 18 que recibe por otro lado del captador 17 una señal eléctrica representativa de la presión Pa que reina en el depósito secundario 13.

Los medios 70 electrónicos están adaptados para alimentar el bobinado 58 con corriente eléctrica por impulsos según la frecuencia de funcionamiento, siendo esta corriente apta para arrastrar la armadura móvil 60, 61 activa en las fases de retroceso y para no arrastrar la armadura móvil 60, 61 que está inactiva en las fases de admisión durante las cuales el pistón 27 y la armadura móvil 60, 61 son retornados por la presión del líquido a la admisión, y/o por los medios 63 de retorno elástico.

El perfil de la corriente de alimentación liberada por los medios 70 electrónicos está por otro lado adaptado para evitar el contacto de la armadura móvil 60, 61 con la armadura fija 53 al final de las fases de retroceso. Asimismo, el accionador electromagnético 26 comprende un tope de final de recorrido 67 amortiguado formado por un forro de caucho fijado en el cuerpo de accionador 51 enfrentado con un collar 68 formado por el extremo del núcleo axial 60 unido con la varilla 44 del pistón 27. Así, el recorrido de la armadura móvil 60, 61 y del pistón 27 está limitado al final de la fase de admisión de todas formas por el contacto entre este collar 68 y el tope 67 acoplado al cuerpo de accionador 51.

Sin embargo, los medios 70 electrónicos pueden estar adaptados para liberar un perfil de corriente de alimentación adaptado para evitar el contacto del collar 68 de la armadura móvil 60, 61 con el tope 67 al final de la fase de admisión. A partir de entonces, los medios 70 electrónicos controlan el accionador electromagnético de reluctancia variable 26 de manera que la armadura móvil 60, 61 se desplace en translaciones axiales alternativas sin pasar a hacer contacto ni con la armadura fija 53 ni con el cuerpo de accionador 51.

La figura 8 es un ejemplo de esquema del circuito electrónico de potencia 72 formado por una parte en H por dos transistores y unos diodos. Este circuito recibe una tensión de alimentación continua E y dos señales de mando H y L liberadas por el automatismo de mando 18. Estas señales de mando H y L permiten controlar el funcionamiento de dos interruptores T1 y T2 formados por ejemplo por transistores de efecto de campo. El bobinado 58 está unido entre la fuente del transistor T1 y el drenador del transistor T2, y el circuito comprende dos diodos de rueda libre D1, D2.

Cuando los interruptores T1 y T2 están cerrados, una corriente i se instala en el bobinado 58 y crece con una pendiente E/\ell, siendo \ell la inductancia del bobinado 58. Cuando el interruptor T1 está abierto y el interruptor T2 está cerrado, la corriente que atraviesa el bobinado 58 se prolonga hacia el diodo de rueda libre D1. Cuando los dos interruptores T1, T2 están abiertos, la corriente que atraviesa el bobinado 58 se vuelve a dirigir hacia la alimentación y decrece con una pendiente -E/\ell hasta anularse.

La figura 9 representa un esquema electrónico del automatismo de mando 18.

La figura 10 representa un ejemplo de cronogramas de las diferentes señales liberadas por el automatismo de mando 18 de la figura 9.

El automatismo de mando 18 elabora y suministra las señales de mando H y L para los transistores del circuito de potencia 72. El automatismo de mando 18 está adaptado para que el circuito de potencia 72 suministre un perfil de corriente apropiado al bobinado 58. Cuando el valor e de 62 es el entrehierro máximo, en el arranque de una fase de retroceso, hace falta un esfuerzo importante sobre el pistón 27. Ahora bien este esfuerzo es proporcional a i^{2}/e^{2}, siendo i la corriente en el bobinado 58. Hay que suministrar por lo tanto un valor considerable de impulsos de la corriente.

El circuito del automatismo de mando 18 de la figura 9 recibe una señal de reloj CLK que determina la frecuencia de funcionamiento y permite ajustar su valor, y una señal de tensión VLEM procedente de un captador de corriente (por ejemplo del tipo de efecto Hall) interpuesto en el circuito, y que es la imagen de la corriente real i que circula por el bobinado 58. Suministra además las señales de mando H y L aplicadas a los transistores T1 y T2 del circuito de potencia 72. La señal de reloj es enviada a las entradas de dos circuitos monoestables 81, 82 que liberan señales S1 y, respectivamente, S2. La primera señal S1 permite fijar la duración de los segmentos de una señal de consigna CONS obtenida a la salida de un circuito de amplificación 80 de la señal S1. La segunda señal S2 permite fijar el tiempo de funcionamiento y forma la señal de mando L directamente aplicada al transistor T2.

La señal de consigna CONS determina la duración del impulso de corriente en el bobinado 58. Se la compara con la señal VLEM, imagen de la corriente real en el bobinado 58 mediante un grado de comparación 83 con amplificador operacional cuya salida es amplificada por un circuito de amplificación 84. La señal de regulación REG obtenida a la salida es suministrada por medio de un diodo 85 a la entrada de una puerta ET 86 que recibe también la señal S2 a la entrada, y cuya salida libera la señal de mando H suministrada al transistor T1 del circuito de potencia. Se realiza así una regulación de la corriente i. La señal de regulación REG está en un nivel alto cuando CONS \geq VLEM. En los cronogramas, la parte de la señal H representada con una línea de puntos es la que depende de la corriente real i (de la que sólo un ejemplo teórico está representado) en el bobinado 58. La regulación así efectuada permite obtener un valor de la corriente i en el bobinado 58 que es por lo menos sensiblemente constante durante el impulso, evitando que aumente demasiado.

Los medios 74 de filtrado pueden estar realizados mediante un circuito de filtrado pasivo de modo diferencial tradicional que comprende una inductancia serie y una capacidad paralela. Una variante de este tipo presenta la ventaja de que es sencilla, pero el inconveniente de que tiene unas dimensiones totales relativamente importantes en la medida en que el valor de los componentes debe ser relativamente elevado.

En otra variante de realización, los medios de filtrado 74 pueden estar formados por un circuito de filtrado activo adaptado para sustraer corriente liberada por la fuente de tensión 73, una corriente cuyo valor es igual al opuesto a las variaciones de la corriente consumida por el circuito de potencia 72, estando sustraído el valor medio de esta corriente consumida.

Los esquemas de las figuras 9 y 10 corresponden a un automatismo de mando 18 que no comprende medios de retroalimentación. La fuerza de atracción entre la armadura móvil 60, 61 y la armadura fija 53 aumenta, en primera aproximación, proporcionalmente a la inversa del cuadrado del entrehierro. Al final del recorrido, la armadura móvil 60, 61 llega por lo tanto a proximidad de la armadura fija 53 y es sometida a una fuerza extremadamente grande, lo cual puede provocar un choque. Para evitar este inconveniente, conviene cortar la consigna de la corriente de alimentación del bobinado 58 con suficiente tiempo de antelación, y anular así la fuerza. En vista de que esta corriente no puede anularse instantáneamente en el bobinado 58 y de la inercia de la parte mecánica, una retroalimentación a partir del captador de posición absoluta 66 permite imponer a la armadura móvil 60, 61 una consigna de recorrido, o un valor de entrehierro mínimo que no debe sobrepasarse. Una retroalimentación de este tipo puede estar realizada de manera tradicional con bucle cerrado.

La invención puede ser objeto de numerosas variantes con respecto a los modos de realización descritos y representados en las figuras. En particular, la electrobomba 12 puede comprender varios accionadores electromagnéticos 26, por ejemplo montados paralelamente y en sentido inverso, de cada lado de un mismo cuerpo de bomba 25 de manera que forme una bomba de doble efecto. Asimismo, cada cuerpo de bomba puede comprender varios pistones paralelos con el fin de aumentar la cilindrada.

Claims (14)

1. Electrobomba volumétrica de desplazamiento positivo lineal que comprende:

-

por lo menos un pistón (27) guiado en translación en un bloque cilíndrico (28),

-

una cámara de admisión/retroceso (34) de líquido dotada de clapetas (36, 37) de retención para admisión/retroceso y adaptada para recibir unas variaciones de presión inducidas por los desplazamientos del pistón (27),

-

unos medios (26, 70) motores electromagnéticos adaptados para arrastrar el pistón (27) en translaciones alternativas en el bloque cilíndrico (28), correspondiendo el desplazamiento del pistón (27) en un sentido a fases de admisión del líquido en la cámara de admisión/retroceso (34), mientras que el desplazamiento del pistón (27) en el otro sentido corresponde a fases de retroceso de líquido fuera de la cámara de admisión/retroceso (34),

caracterizada porque los medios (26, 70) motores electromagnéticos comprenden:

-

por lo menos un accionador (26) electromagnético de reluctancia variable unidireccional de recorrido lineal, que comprende una armadura móvil (60, 61) asociada al pistón (27) para arrastrarlo en translación en el sentido correspondiente a las fases del retroceso del líquido,

-

unos medios (70) electrónicos de alimentación eléctrica y de mando del accionador (26) adaptados para controlar su funcionamiento a una frecuencia de funcionamiento superior a 100 Hz.

2. Electrobomba según la reivindicación 1, caracterizada porque los medios (70) electrónicos de alimentación eléctrica y de mando del accionador (26) están adaptados para controlar su funcionamiento a una frecuencia de funcionamiento comprendida entre 100 Hz y 300 Hz -especialmente entre 150 Hz y 250 Hz-.

3. Electrobomba según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque el accionador (26) electromagnético comprende una armadura fija (53) asociada a por lo menos un bobinado (58) de imantación, y una armadura móvil (60, 61) guiada en translaciones alternativas con respecto a la armadura fija (53) con la cual define un circuito magnético con un entrehierro (62) cuya dimensión varía en el transcurso de los movimientos de translación de la armadura móvil (60, 61), estando la armadura móvil (60, 61) unida mecánicamente con el pistón (27) de manera que lo arrastre en translación en el sentido correspondiente a las fases de retroceso del líquido durante el cierre del entrehierro inducido por la circulación de una corriente eléctrica por el bobinado (58) y que sea retornada en translación con el pistón (27) en el sentido correspondiente a las fases de admisión del líquido durante la apertura del entrehierro (62),

y porque dichos medios (70) electrónicos están adaptados para alimentar el bobinado (58) con corriente eléctrica por impulsos según la frecuencia de funcionamiento apta para arrastrar la armadura móvil (60, 61), que está activa, en las fases de retroceso, y para no arrastrar la armadura móvil (60, 61) que está inactiva en las fases de admisión durante las cuales el pistón (27) y la armadura móvil (60, 61) son retornados por la presión del líquido a la admisión y/o por unos medios (63) de retorno elástico.

4. Electrobomba según la reivindicación 3, caracterizada porque dichos medios (70) electrónicos están adaptados para liberar un perfil de corriente de alimentación adaptado para impedir el contacto de la armadura móvil (60, 61) con la armadura fija (53) al final de las fases de retroceso.

5. Electrobomba según una de las reivindicaciones de 2 a 4, caracterizada porque el accionador electromagnético (26) incluye un tope (67) amortiguado de final de recorrido que limita la amplitud de desplazamiento de la armadura móvil (60, 61) al final de las fases de admisión, y porque dichos medios (70) electrónicos están adaptados para liberar un perfil de corriente de alimentación adaptado para impedir el contacto de la armadura móvil (60, 61) con el tope (67) al final de las fases de admisión.

6. Electrobomba según una de las reivindicaciones de 2 a 5, caracterizada porque comprende unos medios (63) de retorno elástico del pistón (27) y de la armadura móvil (60, 61) del accionador electromagnético (26), en el sentido correspondiente a las fases de admisión del líquido.

7. Electrobomba según la reivindicación 6, caracterizada porque los medios (63) de retorno elástico comprenden un muelle (63) de compresión adaptado para estar comprimido por lo menos al final de la fase de retroceso y descomprimirse por lo menos al principio de la fase de admisión.

8. Electrobomba según una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizada porque los medios (63) de retorno elástico están adaptados para estar activos y suministrar un esfuerzo de retorno cuando la presión de admisión pasa a ser inferior a un valor, denominado presión umbral predeterminada.

9. Electrobomba según una de las reivindicaciones de 2 a 8, caracterizada porque dichos medios (70) electrónicos incluyen por lo menos un captador (66) de la posición de la armadura móvil (60, 61) y/o del pistón (27), y unos medios de retroalimentación con bucle cerrado en la posición de la armadura móvil (60, 61) aptos para adaptar el perfil de la corriente eléctrica de alimentación del accionador (26) electromagnético.

10. Electrobomba según una de las reivindicaciones de 1 a 9, caracterizada porque comprende unos medios (24) de estanqueidad dinámica entre el pistón (27) y el bloque cilíndrico (28), y una cámara de bombeo (32) en la cual desemboca un extremo (31) activo del pistón (27), estando esta cámara de bombeo (53) llena de un líquido neutro y separada de manera estanca de la cámara de admisión/retroceso (34) por una membrana flexible (33) apta para transmitir entre estas dos cámaras (32, 34) las variaciones de presión a la frecuencia de funcionamiento, de modo que el líquido bombeado no pasa a hacer contacto con los medios (24) de estanqueidad dinámica interpuestos entre el pistón (27) y el bloque cilíndrico (28).

11. Electrobomba según la reivindicación 10, caracterizada porque la membrana (33) es metálica.

12. Electrobomba según una de las reivindicaciones de 1 a 11, caracterizada porque cada una de las clapetas (36, 37) de retención comprende una bolita (47) retornada por un muelle (48) contra un asiento de clapeta (49), y un tope (50) axial para frenar el disparo de la bolita de manera que impida el desplazamiento axial de la bolita (47) más allá de su posición en la cual ya no frena el flujo que atraviesa el asiento de la clapeta (49).

13. Electrobomba según una de las reivindicaciones de 1 a 12, caracterizada porque cada una de las clapetas (36, 37) de retención comprende una bolita (47) de nitruro de silicio cuyo diámetro es del orden de 3 mm.

14. Electrobomba según una de las reivindicaciones de 1 a 13, caracterizada porque el pistón (27) presenta un diámetro de 5 mm a 10 mm -espe-
cialmente del orden de 6 mm- para un recorrido axial comprendido entre 0,5 mm y 5 mm -especialmente del orden de 1 mm-.