ES2617141T3 - Un dispositivo para controlar el arranque y la parada de un motor eléctrico de una bomba motorizada - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo (100) para controlar el arranque y la parada de un motor eléctrico (3) de una bomba motorizada (1), comprendiendo dicho dispositivo (100): un detector de caudal (101) diseñado para estar sumergido en un fluido y para ser desplazable entre una posición inicial, correspondiente a la ausencia de una situación de flujo de fluido, y una posición de funcionamiento, correspondiente a la presencia de una situación de flujo de fluido; un detector de presión (102) diseñado para interactuar con un fluido y desplazable entre, al menos, dos posiciones dependiendo de una presión que aplica el fluido; un aparato de control (103) diseñado para detectar un movimiento de dicho detector de caudal (101) y un movimiento de dicho detector de presión (102), controlando dicho aparato de control (103) el arranque y la parada de un motor eléctrico (3) de una bomba motorizada (1) dependiendo de los movimientos detectados, caracterizado por que el detector de presión (102) está alojado, al menos parcialmente, en una cámara (104) realizada en el detector de caudal (101) de tal modo que forma una sonda integrada de caudal y presión (200) que puede alojarse en un conducto de suministro (5a) de una bomba motorizada (1), estando dicha cámara (104) diseñada para poner el detector de presión (102) en comunicación de fluido con dicho conducto de suministro (5a).
Description
DESCRIPCION
Un dispositivo para controlar el arranque y la parada de un motor electrico de una bomba motorizada
La presente invencion se refiere a un aparato para controlar el arranque y la parada de un motor electrico de una bomba motorizada.
5 La invencion se refiere al sector tecnico de las bombas motorizadas que estan configuradas para recoger y enviar fluidos, tfpicamente lfquidos, tales como, por ejemplo, agua, aceites y combustibles, y otros lfquidos para uso civil o industrial. En particular, la invencion es aplicable ventajosamente en el sector de las bombas motorizadas sumergibles.
Un ejemplo de una bomba electrica sumergible en agua se describe, por ejemplo, en el documento WO 10 2014/042630.
Unos ejemplos adicionales del dispositivo reivindicado se conocen tambien de los documentos EP0459434A, EP1775476A, EP1074745A o EP0819851A.
Tfpicamente, una bomba motorizada comprende un cuerpo de bomba, que aloja el motor electrico y uno o mas impulsores que recogen agua de un sumidero de extraccion, por ejemplo un pozo, un deposito, una cisterna y 15 similar, para enviar a un dispositivo de usuario; generalmente, los impulsores estan asegurados con chaveta directamente en el arbol de accionamiento del motor electrico. Con mas detalle, un revestimiento interior estanco protege el motor electrico, para impedir que las partes electricas del motor entren en contacto con el agua. La bomba motorizada comprende ademas un cuerpo de suministro conectado al cuerpo de bomba; con mayor detalle, un conducto de suministro esta situado internamente al cuerpo de suministro y esta en comunicacion de fluido con los 20 impulsores.
Segun la tecnica anterior, las bombas motorizadas estan provistas de un sistema electronico automatico de arranque y parada para el motor electrico, como una funcion de la peticion de lfquido (por ejemplo, agua) del usuario o como una proteccion para impedir el funcionamiento “en seco” de la bomba motorizada, es decir, el funcionamiento del motor electrico en ausencia de lfquido en el sumidero de extraccion.
25 Los sistemas automaticos electronicos de arranque y parada comprenden una unidad de control electronico, por ejemplo un PLC (Control logico programable), que controla el arranque y la parada del motor electrico, como una funcion de las senales electricas procedentes de una sonda de caudal y de una sonda de presion. La unidad de control electronico esta alojada en un recipiente estanco, para impedir el contacto entre el lfquido y los componentes electronicos de la unidad de control. La sonda de caudal esta situada en el conducto de suministro a fin de ser 30 golpeada por el flujo de fluido creado, a peticion del usuario, por los impulsores.
La sonda de presion tiene un lado interconectado directamente con la unidad de control electronico y un lado equipado con un detector de presion configurado para entrar en contacto con el lfquido. En particular, la sonda de presion esta acoplada ffsicamente a la unidad de control electronico y mira hacia el conducto de suministro mediante un detector de presion rodeado por una junta de estanqueidad, que garantiza el estado estanco del recipiente en el 35 que esta alojada la unidad de control electronico.
En la tecnica anterior, los sistemas automaticos electronicos de arranque y parada tienen algunos inconvenientes importantes.
En primer lugar, si se rompe la sonda de presion, el fluido entra en contacto con los componentes de la unidad de control electronico, estando dicha unidad directamente acoplada a la sonda de presion.
40 En segundo lugar, el mantenimiento del sistema electronico es particularmente complejo, ya que es necesario acceder y desmontar dos sondas diferentes. Ademas, es necesario de manera desventajosa prestar especial atencion al extraer la sonda de presion, para impedir que los residuos de lfquido penetren en el recipiente estanco y entren en contacto con los componentes de la unidad de control electronico. Para acceder a la sonda de presion, de hecho, dicha sonda tiene que ser desacoplada de la unidad de control electronico, dejando una abertura en el
45 recipiente estanco.
Ademas, los sistemas electronicos de tipo conocido tienen de manera desventajosa una arquitectura compleja, que requiere un espacio suficiente para situar ambas sondas, con las complicaciones consiguientes en la etapa de diseno tecnico de la bomba electrica y sus dimensiones.
En este contexto, el objeto tecnico que constituye el fundamento de la invencion es proporcionar un aparato para 50 controlar el arranque y la parada de un motor electrico de una bomba motorizada, que obvia los inconvenientes anteriormente mencionados de la tecnica anterior. Mas espedficamente, el objetivo de la invencion es proporcionar un aparato que no tenga ninguna interconexion ffsica directa entre el lfquido y los componentes electricos/electronicos del aparato.
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Un objetivo adicional de la invencion es describir un aparato que presenta un pequeno numero de componentes y una arquitectura sencilla.
Un objetivo adicional de la invencion es describir un aparato para controlar el arranque y la parada de un motor electrico de una bomba motorizada, que es capaz de simplificar las operaciones de mantenimiento y limpieza.
Otro objetivo de la invencion es describir un aparato para controlar el arranque y la parada de un motor electrico de una bomba motorizada, capaz de impedir el funcionamiento “en seco” de la bomba electrica.
El objeto tecnico fijado y los objetivos especificados se consiguen sustancialmente mediante un aparato para controlar el arranque y la parada de un motor electrico de una bomba motorizada, que comprende las caractensticas tecnicas descritas en una o mas de las reivindicaciones adjuntas. Las reivindicaciones dependientes corresponden a realizaciones adicionales de un metodo segun la invencion.
Las caractensticas y ventajas adicionales de esta invencion resultaran mas evidentes en la descripcion detallada que sigue, con referencia a una realizacion preferida y no exclusiva de un motor electrico de una bomba motorizada, como se ilustra en los dibujos que se acompanan, en los que:
- la figura 1 es una vista global, en perspectiva y en seccion transversal, de una bomba motorizada equipada con un aparato para controlar el arranque y la parada de un motor electrico, de acuerdo con la invencion;
- la figura 2 es una vista frontal de una primera realizacion de un componente del aparato, de acuerdo con la invencion;
- la figura 3 muestra una vista frontal, en seccion transversal, de la valvula mostrada en la figura 2;
- las figuras 2A, 3A ilustran el componente mostrado en las figuras 2 y 3 en dos configuraciones de funcionamiento diferentes;
- la figura 4 es una vista frontal de una segunda realizacion de un componente del aparato, de acuerdo con la invencion;
- la figura 5 es una vista frontal, en seccion transversal, del componente ilustrado en la figura 4;
- las figuras 4A, 5A ilustran el componente mostrado en las figuras 4 y 5 en dos configuraciones de funcionamiento diferentes;
- la figura 6 es una vista frontal de una tercera realizacion de un componente del aparato, de acuerdo con la invencion;
- la figura 7 es una vista frontal, en seccion transversal, del componente ilustrado en la figura 6;
- las figuras 6A, 7A ilustran el componente mostrado en las figuras 6 y 7 en dos configuraciones de funcionamiento diferentes.
Con referencia a las figuras, el numero de referencia 1 indica, en su totalidad, una bomba motorizada, en particular de un tipo que es sumergible en un lfquido, preferiblemente en agua.
La bomba motorizada 1 comprende un cuerpo de bomba 2, que aloja un motor electrico 3 y, al menos, un impulsor 4, preferiblemente tres o mas impulsores en el ejemplo ilustrado, que extrae agua a drenar desde un sumidero de extraccion, por ejemplo un pozo, un deposito, una cisterna y similar, para enviar a un usuario. En el ejemplo ilustrado, pero sin que constituya una limitacion, los impulsores 4 estan asegurados con chaveta directamente en un arbol de accionamiento 3a del motor electrico 3.
Un revestimiento interior 3b estanco protege el motor electrico 3, para impedir que las partes electricas del motor entren en contacto con el agua.
La bomba motorizada 1 comprende tambien un cuerpo de suministro 5 conectado al cuerpo de bomba 2; con mas detalle, un conducto de suministro 5a esta situado en el interior del cuerpo de suministro 5, que esta en comunicacion de fluido con los impulsores 4.
La bomba motorizada 1 esta equipada con un aparato 100 para controlar el arranque y la parada del motor electrico 3. Con mayor detalle, el aparato comprende
un detector de caudal 101 configurado de manera que este sumergido en un fluido y sea desplazable entre una posicion inicial, correspondiente a la ausencia de una situacion de flujo de fluido, y una posicion de funcionamiento, correspondiente a la presencia de flujo de fluido;
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un detector de presion 102 configurado para interactuar con un fluido y desplazable entre, al menos, dos posiciones dependiendo de una presion que aplica el fluido;
un aparato de control 103 disenado para detectar un movimiento del detector de caudal 101 y un movimiento del detector de presion 102; con mas detalle, el aparato de control da ordenes del arranque y la parada del motor electrico 3 dependiendo de los movimientos detectados.
En particular, con referencia a las figuras 2A, 3A, 4A y 5A, el detector de presion 102 esta alojado, al menos parcialmente, en una camara 104 realizada en el detector de caudal 101, de tal modo que forma una unica sonda integrada de caudal y presion 200 capaz de estar alojada en el conducto de suministro 5a de la bomba electrica 1; con mas detalle, la camara 104 esta configurada para poner el detector de presion 102 en comunicacion de fluido con el conducto de suministro 5a, como se explica en lo que sigue de la presente descripcion.
Con referencia, en particular, a las figuras 2, 3, 4, 5, 6 y 7, el detector de caudal 101 comprende un cuerpo de contencion 105, en cuyo interior esta formada la camara 104, destinada a alojar el detector de presion 102. Ademas, esta presente un elemento de cierre 106, acoplado al cuerpo de contencion 105, para mantener el detector de presion 102 alojado establemente en el interior de la camara 104, comprendiendo el elemento de cierre 106 una abertura 107a para poner el detector de presion 102 en comunicacion de fluido con un conducto de suministro 5a de una bomba motorizada 1.
El elemento de cierre 106 tiene una parte de expansion 106a, preferiblemente con una prolongacion vertical, disenada para soportar un elemento elastico 107 (visible en la figura 1), preferiblemente un muelle helicoidal. Con mas detalle, el elemento elastico 107 esta insertado coaxialmente en la parte de expansion 106a a fin de actuar entre una parte de base 106b del elemento de cierre y una parte de contacto 5b (visible en la figura 1) del conducto de suministro 5a de la bomba motorizada 1, de tal modo que se mantenga o se devuelva la sonda integrada 200 a la posicion de reposo, cuando el detector de caudal 101 no detecta ningun flujo, es decir, cuando verifica la ausencia de la situacion de flujo de fluido. La presencia del elemento elastico 107 permite ventajosamente que la sonda integrada 200 funcione tambien en una direccion horizontal.
De acuerdo con la realizacion alternativa preferida e ilustrada, el cuerpo de contencion 105 y el elemento de cierre 106 estan conectados por medios de fijacion reversibles, preferiblemente por tres o mas tornillos 110. De acuerdo con realizaciones que no se ilustran, es posible que el cuerpo de contencion 105 y el elemento de cierre 106 esten soldados entre sf, por ejemplo mediante soldadura por ultrasonidos.
Con referencia, en particular, a la realizacion alternativa ilustrada en las figuras 6A y 7A, el detector de presion 102 comprende una corredera 108 desplazable de modo deslizable en el interior de la camara 104 por efecto de la presion que aplica el fluido; con mas detalle, la corredera se mueve entre, al menos, una posicion inicial (figura 6a), en ausencia de presion del fluido, y una posicion conmutada (figura 7a), en presencia de presion del fluido. Ademas, la corredera 108 esta equipada con, al menos, un anillo de sellado 108a, para confinar el fluido en el interior de la camara 104.
Con referencia, en particular, a la realizacion alternativa ilustrada en las figuras 2A, 3A, 4A y 5A, el detector de presion puede comprender tambien una membrana 112 que forma una cavidad 102a para recibir el fluido; con mas detalle, la membrana 112 se deforma bajo la accion de la presion que aplica el fluido y vana su forma entre una configuracion inicial sustancialmente no deformada (figuras 2A y 4A), correspondiente a la ausencia de presion del fluido, y una configuracion de funcionamiento deformada (figuras 3A y 5A), correspondiente a la presencia de presion del fluido. Con mas detalle, la corredera 108 se mantiene en contacto con la membrana 112, de manera que dicha corredera se mueve por efecto de la deformacion de dicha membrana, como una funcion de la presion del fluido.
Con referencia, en particular, a las figuras 2A-7A, al movimiento de la corredera 8 se opone preferiblemente un muelle helicoidal 118 insertado en la camara 104, de tal modo que se desarrolla una precarga por el efecto de una accion de aplastamiento disenada para que se situe establemente entre una parte inferior de la camara 104 y una parte de la corredera 8.
El aparato de control 103 comprende:
- un primer emisor de senales 113a, preferiblemente para una senal del tipo magnetico y/o electrico, asociado con el detector de caudal 101;
- un segundo emisor de senales 123a, preferiblemente para una senal del tipo magnetico y/o electrico, asociado con el detector de presion 102;
- una unidad de procesamiento 133 (figura 1) que comprende un primer sensor 113b disenado para recibir la senal emitida por el primer emisor 113a y un segundo sensor 123b disenado para recibir la senal emitida por el segundo emisor 123a, interpretando dichos sensores 113b, 123b las senales recibidas como que son representativas de parametros ffsicos de movimiento del detector de caudal 101 y de movimiento del detector de presion 102;
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- una unidad de control 143 (figura 1) para controlar el arranque y la parada de un motor electrico 3 de una bomba motorizada 1 segun las instrucciones recibidas desde la unidad de procesamiento 133, dependiendo de las senales recibidas por los sensores 113b, 123b. Por sencillez, se hara referencia en lo que sigue al primer sensor 113b con la expresion “sensor de caudal”, mientras que el segundo sensor 123b se denominara el “sensor de presion”.
Incluso mas preferiblemente, cada uno de los emisores 113a, 123a de una senal comprende un iman permanente, mientras que cada uno de los sensores 113b, 123b es del tipo de efecto Hall.
Con referencia a la figura 1, la unidad de procesamiento 133 y la unidad de control 143 estan alojadas en un cuerpo en forma de caja 153 estanco, que esta aislado del conducto de suministro 5a de la bomba motorizada 1; mas espedficamente, el cuerpo en forma de caja 153 es distinto y esta separado, ffsicamente, de la sonda integrada de caudal y presion 200 definida por el detector de caudal 101 y del detector de presion 102, segun la arquitectura general descrita en lo anterior.
Con mas detalle y de acuerdo con las figuras, el primer emisor de senales 113a esta fijado sobre el cuerpo de contencion 105, mientras que el segundo emisor de senales 123a esta instalado sobre la corredera 108, desplazable de modo deslizable internamente a la camara 104.
De acuerdo con la realizacion alternativa ilustrada en las figuras 4, 4A, 5e, 5A, el cuerpo de contencion 105 tiene una abertura 107b de comunicacion de fluido situada en el lado opuesto a una abertura 102b (figuras 3A, 5A) que proporciona el acceso a la cavidad 102a definida por la membrana. Mas espedficamente, la abertura 107b de comunicacion de fluido esta dispuesta en una zona de deslizamiento de la corredera 108, en el interior de la camara 104. La abertura de comunicacion 107b reduce ventajosamente el efecto de bombeo inducido por el movimiento de la corredera 108, aumentando significativamente la precision de funcionamiento del aparato de control.
De acuerdo con la realizacion alternativa ilustrada en las figuras 6A y 7A, el cuerpo de contencion 105 tiene una abertura 107b de comunicacion de fluido situada en el lado opuesto a una abertura 112b que proporciona el acceso a la camara 104. Mas espedficamente, la abertura 107b de comunicacion de fluido esta dispuesta en una zona de deslizamiento de la corredera 108, en el interior de la camara 104. De modo similar a lo que se describe con referencia a la realizacion alternativa mostrada en las figuras 4, 4A, 5 y 5A, la abertura de comunicacion 107b reduce ventajosamente el efecto de bombeo inducido por el movimiento de la corredera 108, aumentando significativamente la precision de funcionamiento del aparato de control.
Como llegara a estar mas claro en la descripcion detallada del funcionamiento de la invencion, la unidad de procesamiento 113 esta disenada de tal modo que realiza una o mas de las siguientes operaciones:
- con el motor electrico funcionando de la bomba motorizada, enviar a la unidad de control 123 la instruccion para mantener activo el motor electrico 3, al menos hasta que el primer sensor 113b recibe la senal que llega del primer emisor 113a asociado con el detector de caudal 101;
- con el motor electrico funcionando de la bomba motorizada, enviar a la unidad de control 123 la instruccion para parar el motor electrico 3 cuando, respectivamente, el primer sensor 113b recibe la senal que llega del primer emisor 113a asociado con el detector de caudal 101 y el segundo sensor 123b recibe, en un penodo predeterminado de tiempo, la senal que llega del segundo emisor 123a asociado con el detector de presion 102;
- con el motor electrico apagado de la bomba motorizada, enviar a la unidad de control 123 la instruccion para encender el motor electrico 3, cuando el primer sensor 113b recibe la senal que llega del primer emisor 113a asociado con el detector de caudal 101 y el segundo sensor 123b, despues de haber recibido previamente la senal que llega del segundo emisor 123a, ya no recibe ninguna senal;
- con el motor electrico funcionando de la bomba motorizada, enviar a la unidad de control 123 la instruccion para parar el motor electrico 3 cuando, respectivamente, el primer sensor 113b recibe la senal que llega del primer emisor 113a asociado con el detector de caudal 101 y el segundo sensor 123b no recibe, en un penodo predeterminado de tiempo, la senal que llega del segundo emisor 123a asociado con el detector de presion 102, en esa configuracion, impidiendo la unidad de procesamiento 113 un nuevo encendido del motor electrico durante un penodo posterior predeterminado de tiempo.
Con mayor detalle, la invencion funciona como sigue.
En situaciones de funcionamiento del motor, en las que se distribuye agua a un usuario, los impulsores 4 constituyen un flujo continuo de fluido (agua) que imparte un movimiento hacia arriba de la sonda integrada 200, es decir, un movimiento hacia una abertura de salida 5c del conducto de suministro 5a. En esta situacion (figuras 2A, 4A), el primer emisor 113a asociado con el detector de caudal 101 esta distanciado del sensor de caudal 113b, que no recibe por lo tanto ninguna senal; el segundo emisor 123a asociado con el detector de presion 102 (cuya membrana esta todavfa en la configuracion inicial y, asf, no deformada) esta distanciado tambien del sensor de presion 123b, que no recibe por lo tanto ninguna senal. En estas situaciones, la unidad de procesamiento envfa una instruccion a
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la unidad de control para mantener encendido el motor electrico 3, mientras reconoce que el usuario requiere agua, que hay un flujo de lfquido y que esta circulando correctamente.
Cuando se presenta un bloqueo en la distribucion del agua, tipicamente cuando el usuario cierra una valvula o una llave de distribucion, se detiene el flujo de fluido (agua) y la sonda integrada 200 vuelve a la configuracion de reposo correspondiente a la configuracion inicial del detector de caudal 101. En otras palabras, por accion de la fuerza de restitucion aplicada por el elemento elastico 107, y tambien la fuerza de la gravedad (si esta instalada verticalmente), la sonda integrada 200 se mueve hacia abajo, lejos de la abertura de salida 5c del conducto de suministro 5a. A continuacion del cierre de la valvula o la llave de distribucion, despues de un cierto paso de tiempo, se establece una presion en el lfquido restante (agua) en el conducto de suministro 5a y en la cavidad 102a de la membrana del detector de presion 102 que, como se ha explicado en lo anterior, esta en comunicacion de fluido con el conducto de suministro 5a, a traves de la abertura de acceso 102b y de la abertura 107a realizada en el elemento de cierre 106. La presion del lfquido determina una deformacion de la membrana 102, que produce un movimiento hacia abajo de la corredera 108, es decir, distanciandose del conducto de suministro 5a. En esta situacion (figuras 3A, 5A), el primer emisor 113a asociado con el detector de caudal 101 esta situado en el sensor de caudal 113b, que recibe por lo tanto una senal; el segundo emisor 123a asociado con el detector de presion 102 (cuya membrana esta en la configuracion de funcionamiento y, por lo tanto, deformada) esta situado, despues de un paso predeterminado de tiempo, en el sensor de presion 123b, que recibe por lo tanto una senal. En estas situaciones, la unidad de procesamiento envfa una instruccion a la unidad de control para apagar el motor electrico 3, mientras reconoce que el usuario ha bloqueado la distribucion de agua y que se ha parado, por lo tanto, el flujo de lfquido en el conducto de suministro 5a. Cuando el usuario vuelve a abrir la valvula o la llave para activar una nueva distribucion de lfquido (agua), hay una cafda de presion en el interior del conducto de suministro 5a y, por lo tanto, en la cavidad 102a de la membrana del detector de presion 102; la cafda de presion del lfquido determina un retorno de la membrana 102 a la configuracion inicial no deformada, lo que produce un movimiento hacia arriba de la corredera 108, es decir, hacia el conducto de suministro 5a. En esta situacion (figuras 3A, 5A), el primer emisor 113a asociado con el detector de caudal 101 esta situado en el sensor de caudal 113b, que recibe por lo tanto una senal; mientras tanto, el segundo emisor 123a asociado con el detector de presion 102 (cuya membrana ha vuelto a la posicion inicial no deformada) se distancia del sensor de presion 123b, que no recibe por lo tanto ninguna senal. En estas situaciones, la unidad de procesamiento envfa una instruccion a la unidad de control para encender de nuevo el motor electrico 3, mientras reconoce que el usuario ha activado de nuevo la distribucion de agua y que el agua esta disponible para ser distribuido.
El aparato de control 103 es capaz ventajosamente de impedir el funcionamiento “en seco” de la bomba electrica 1. De hecho, en caso de que se encienda el motor electrico 3, pero no haya flujo de fluido en el interior del conducto de suministro 5a, la sonda integrada 200 no se desplaza desde la configuracion de reposo correspondiente a la configuracion inicial del detector de caudal 101. En estas situaciones, el primer emisor de senales 113a esta en el sensor de caudal 113b, que recibe por lo tanto una senal; mientras tanto, el segundo emisor de senales 123a se distancia del sensor de presion 123b, que no recibe por lo tanto ninguna senal, ni ha recibido ninguna senal en un intervalo de tiempo inmediatamente precedente. En estas situaciones, la unidad de procesamiento envfa una instruccion a la unidad de control para apagar el motor electrico 3, mientras reconoce que no se ha establecido ningun flujo de fluido, a pesar del funcionamiento de la bomba motorizada 3, y que no hay por lo tanto ninguna disponibilidad de lfquido para distribuir.
En las situaciones transitorias iniciales que corresponden a la primera conexion de la bomba motorizada a la red electrica, el aparato de control 103 enciende el motor electrico 3 y, segun si la valvula de usuario esta abierta o cerrada, implementa las verificaciones predeterminadas y los ajustes, respectivamente, para la situacion de distribucion de lfquido o la situacion de distribucion bloqueada, del modo anteriormente ilustrado.
La invencion ofrece las siguientes ventajas.
En primer lugar, el aparato para controlar el arranque y la parada del motor electrico de acuerdo con la invencion impide cualquier contacto entre el fluido y los componentes electronicos de dicho aparato, que incluye el caso de avena de cualquiera de los detectores de caudal o presion. La sonda integrada 200, en efecto, no tiene ninguna interconexion ffsica directa u otro acoplamiento material con la unidad de procesamiento y la unidad de control supervisora, a diferencia de la tecnica anterior. En particular, la interaccion entre la sonda integrada 200 y la unidad de procesamiento y mando se consigue solamente por medio de interaccion a distancia, preferiblemente de un tipo magnetico.
La presencia de una unica sonda integrada 200 para detectar presion y caudal simplifica de manera ventajosamente considerable la arquitectura del aparato para controlar el arranque y la parada del motor electrico. Todavfa mas ventajosamente, la presencia de una unica sonda integrada 200 para detectar presion y caudal simplifica las operaciones de mantenimiento y limpieza, ya que un operario tiene que desmontar y/o limpiar solamente una parte.
Una ventaja adicional es que esta garantizado el funcionamiento de la bomba, incluso en presencia de defectos en la sonda integrada 200. De hecho, dado el alto nivel de integracion entre el detector de caudal y el detector de presion, en el caso de un fallo, se puede extraer facilmente la sonda integrada sin poner en riesgo a los otros miembros de la bomba, siendo la bomba capaz, por lo tanto, de funcionar como es usual; en este caso, se estara
perdiendo el control llevado a cabo por la sonda integrada, pero -en situaciones de emergencia- no se interrumpe ventajosamente el suministro del fluido a un usuario, por ejemplo el suministro a una instalacion de riego.
Se ha encontrado, en la practica, que un aparato para controlar el arranque y la parada de un motor electrico de una bomba motorizada, segun la invencion, consigue los objetivos especificados.
Claims (15)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Un dispositivo (100) para controlar el arranque y la parada de un motor electrico (3) de una bomba motorizada (1), comprendiendo dicho dispositivo (100):un detector de caudal (101) disenado para estar sumergido en un fluido y para ser desplazable entre una posicion inicial, correspondiente a la ausencia de una situacion de flujo de fluido, y una posicion de funcionamiento, correspondiente a la presencia de una situacion de flujo de fluido;un detector de presion (102) disenado para interactuar con un fluido y desplazable entre, al menos, dos posiciones dependiendo de una presion que aplica el fluido;un aparato de control (103) disenado para detectar un movimiento de dicho detector de caudal (101) y un movimiento de dicho detector de presion (102), controlando dicho aparato de control (103) el arranque y la parada de un motor electrico (3) de una bomba motorizada (1) dependiendo de los movimientos detectados,caracterizado por que el detector de presion (102) esta alojado, al menos parcialmente, en una camara (104) realizada en el detector de caudal (101) de tal modo que forma una sonda integrada de caudal y presion (200) que puede alojarse en un conducto de suministro (5a) de una bomba motorizada (1), estando dicha camara (104) disenada para poner el detector de presion (102) en comunicacion de fluido con dicho conducto de suministro (5a).
- 2. El dispositivo segun la reivindicacion precedente, en el que el detector de presion (102) comprende una corredera (108) desplazable de modo deslizable en el interior de dicha camara (104) debido a la presion que aplica el fluido, moviendose dicha corredera entre, al menos, una posicion inicial, en ausencia de presion del fluido, y una posicion conmutada, en presencia de presion del fluido.
- 3. El dispositivo segun la reivindicacion 2, en el que dicha corredera (108) comprende, al menos, un anillo de sellado de fluido (108a) para mantener el fluido en el interior de dicha camara (104).
- 4. El dispositivo segun la reivindicacion 2, en el que el detector de presion (102) comprende una membrana que forma una cavidad (102a) para recibir el fluido, deformandose dicha membrana bajo la accion de la presion que aplica el fluido y variando su forma entre una configuracion inicial sustancialmente no deformada, correspondiente a la ausencia de presion del fluido, y una configuracion de funcionamiento deformada, correspondiente a la presencia de presion del fluido, manteniendose dicha corredera en contacto con dicha membrana, moviendose por lo tanto dicha corredera (108) debido a la deformacion de dicha membrana.
- 5. El dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho aparato de control (103) comprende:un primer emisor de senales (113a), preferiblemente para una senal del tipo magnetico y/o electrico, asociado con el detector de caudal (101);un segundo emisor de senales (123a), preferiblemente para una senal del tipo magnetico y/o electrico, asociado con el detector de presion (102);una unidad de procesamiento (133) que comprende un primer sensor (113b) disenado para recibir la senal emitida por el primer emisor (113a) y un segundo sensor (123b) disenado para recibir la senal emitida por el segundo emisor (123a), interpretando dichos sensores (113b, 123b) las senales recibidas como que son representativas de parametros ffsicos de movimiento del detector de caudal (101) y de movimiento del detector de presion (102);una unidad de control (143) para controlar el arranque y la parada de un motor electrico (3) de una bomba motorizada (1) segun las instrucciones recibidas desde la unidad de procesamiento (133), dependiendo de las senales recibidas por dichos sensores (113b, 123b).
- 6. El dispositivo segun la reivindicacion 5, en el que dicho primer emisor de senales (113a) esta fijado sobre un cuerpo de contencion (105) del detector de caudal (101) y dicho segundo emisor de senales (123a) esta instalado sobre dicha corredera (108).
- 7. El dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el detector de caudal (101) comprende:un cuerpo de contencion (105), en el que dicha camara (104) esta realizada para alojar el detector de presion (102);un elemento de cierre (106), acoplado al cuerpo de contencion (105), para mantener el detector de presion (102) alojado establemente en dicha camara (104), comprendiendo el elemento de cierre (106) una abertura51015202530354045(107a) para poner el detector de presion (102) en comunicacion de fluido con un conducto de suministro (5a) de una bomba motorizada (1);un elemento de recuperacion elastica (107), ajustado sobre una prolongacion (106a) del elemento de cierre (106) y que actua entre una parte (106b) de dicho elemento de cierre (106) y una parte (5b) de un conducto de suministro (5a) de una bomba motorizada (1), para mantener o devolver la sonda integrada (200) a la posicion inicial, cuando esta ausente el flujo de fluido.
- 8. El dispositivo segun la reivindicacion 7, en el que el cuerpo de contencion (105) y el elemento de cierre (106) estan conectados por medios de fijacion reversibles, preferiblemente por, al menos, un tornillo (110).
- 9. El dispositivo segun la reivindicacion 7, cuando depende de la reivindicacion 2, en el que el cuerpo de contencion (105) comprende una abertura de comunicacion de fluido (107b) situada en el lado opuesto a una abertura de acceso (112b) de dicha camara (104), estando dicha abertura de comunicacion de fluido (107b) realizada en una zona de deslizamiento de dicha corredera (108), en el interior de la camara (104).
- 10. El dispositivo segun la reivindicacion 7, cuando depende de la reivindicacion 4, en el que el cuerpo de contencion (105) comprende una abertura de comunicacion de fluido (107b) situada en el lado opuesto a una abertura de acceso (102b) de la cavidad (104) formada por la membrana, estando dicha abertura de comunicacion de fluido (107b) realizada en una zona de deslizamiento de dicha corredera (108), en el interior de la camara (104).
- 11. El dispositivo segun la reivindicacion 5 o 6, en el que cada uno de dichos emisores de senales (113a, 123a) comprende un iman permanente.
- 12. El dispositivo segun la reivindicacion 5 o 6, en el que cada uno de dichos sensores (113b, 123b) es del tipo de efecto Hall.
- 13. El dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 12, en el que dicha unidad de procesamiento (133) esta disenada de tal modo que realiza una o mas de las siguientes operaciones:- con el motor electrico (3) funcionando de una bomba motorizada (1), enviar a la unidad de control (123) la instruccion para mantener activo el motor electrico (3), al menos hasta que el primer sensor (113b) recibe la senal que llega del primer emisor (113a) asociado con el detector de caudal (101);- con el motor electrico (3) funcionando de una bomba motorizada (1), enviar a la unidad de control (123) la instruccion para parar el motor electrico (3) cuando, respectivamente, el primer sensor (113b) recibe la senal que llega del primer emisor (113a) asociado con el detector de caudal (101) y el segundo sensor (123b) recibe, en un penodo preestablecido de tiempo, la senal que llega del segundo emisor (123a) asociado con el detector de presion (102);- con el motor electrico (3) apagado de una bomba motorizada (1), enviar a la unidad de control (123) la instruccion para encender el motor electrico (3), cuando el primer sensor (113b) recibe la senal que llega del primer emisor (113a) asociado con el detector de caudal (101) y el segundo sensor (123b), despues de haber recibido previamente la senal que llega del segundo emisor (123a), ya no recibe ninguna senal;- con el motor electrico (3) funcionando de una bomba motorizada (1), enviar a la unidad de control (123) la instruccion para parar el motor electrico (3) cuando, respectivamente, el primer sensor (113b) recibe la senal que llega del primer emisor (113a) asociado con el detector de caudal (101) y el segundo sensor (123b) no recibe, en un penodo preestablecido de tiempo, la senal que llega del segundo emisor (123a) asociado con el detector de presion (102), en esa configuracion, impidiendo la unidad de procesamiento (113) un nuevo encendido del motor electrico durante un penodo posterior predeterminado de tiempo.
- 14. El dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 13, en el que dicha unidad de procesamiento (133) y dicha unidad de control (143) estan alojadas en un cuerpo en forma de caja (153) estanco a los fluidos, aislado de un conducto de suministro (5a) de una bomba motorizada (1), estando dicho cuerpo en forma de caja (153) separado ffsicamente de dicha sonda integrada de caudal y presion (200).
- 15. Una bomba motorizada (1) con un motor electrico, caracterizada por que comprende un dispositivo (100) para controlar el arranque y la parada del motor electrico (3), segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
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