BR0115838B1

BR0115838B1 - "processo para a proteção de pelo menos um consumidor contra sobretensões e dispositivo para a execução do processo".

Info

Publication number: BR0115838B1
Application number: BRPI0115838-4A
Authority: BR
Inventors: Hans-Juergen Kollar
Original assignee: Sew Eurodrive Gmbh & Co
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2001-11-10
Publication date: 2014-10-29
Also published as: WO2002045227A2; US7057869B2; EP1340302B1; EP1340302A2; US20040022002A1; WO2002045227A3; BR0115838A

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PRO- CESSO PARA A PROTEÇÃO DE PELO MENOS UM CONSUMIDOR

CONTRA SOBRETENSÕES E DISPOSITIVO PARA A EXECUÇÃO DO PROCESSO". [001] Da DE 197 35 624 C1 é conhecido um processo, para a transmissão de energia sem contato, de potência elétrica de uma fonte de corrente de frequência média com uma frequência média fM, para um ou mais consumidores movidos, através de um trajeto de transmis- são e de cabeças de transmissão, alocados aos consumidores movi- dos, com atuador de ajuste conectado na saída, para o ajuste da po- tência, absorvida pelo trajeto de transmissão, sendo que o trajeto de transmissão é alimentado pela fonte de corrente de frequência média, com uma corrente de frequência média, constante em seu valor efetivo durante a transmissão de potência. [002] O atuador de ajuste transforma a corrente de frequência média, aplicada da cabeça de transmissão, em uma tensão de corren- te contínua. Como descrito nas figuras 3, 7a e 7b, e na descrição cor- respondente da DE 197 35 624 C1, o comutador Ts é operado de ma- neira síncrona em relação ao percurso, e com a frequência dupla da corrente de entrada do atuador de ajuste. No entanto, é uma desvan- tagem considerável, que esta alta frequência de comutação 2 fM, tem como consequência altas perdas de comutação. É uma outra desvan- tagem, que o princípio síncrono não pode mais ser mantido, quando da utilização de várias alimentações, que trabalham de maneira assín- crona, para a alimentação de um atuador de ajuste. [003] No caso da DE 197 35 624 C1 utiliza-se um relê, o qual, depois de ligar o atuador de ajuste com baixa tensão, passa ao estado bloqueador. Quando do desligamento ou quando de um curto-circuito na região desta baixa tensão, o relê cai de volta para o estado condu- tor. É desvantajoso, que o relê seja sujeito ao desgaste mecânico, e com isso pode levar a um acidente. Além disso, é desvantajoso, que na DE 197 35 624 C1, em caso de emergência, pode ocorrer uma ten- são perigosamente alta no consumidor, a qual pode levar a acidentes. [004] Por conseguinte, a invenção baseia-se na tarefa de aumen- tar a segurança no caso de um atuador de ajuste, especialmente em caso de emergência ou quando de estados de operação incomuns, deve ser evitado o perigo de incêndio. [005] De acordo com a invenção, a tarefa, no caso de um pro- cesso para a proteção de pelo menos um consumidor contra sobreten- sões, é solucionada de acordo com as características indicadas na rei- vindicação 1, e no caso do dispositivo para a utilização em caso de um processo deste gênero, de acordo com as características indicadas na reivindicação 13. [006] São características essenciais da invenção, no caso do processo para a transmissão de energia sem contato, que de uma ou várias fontes de corrente de frequência média, cujas frequências po- dem apresentar pequenos desvios em volta da frequência média fM, para pelo menos um consumidor movido, através de um ou vários tra- jetos de transmissão e de cabeças de transmissão, alocados aos con- sumidores, com atuador de ajuste conectado na saída, para o ajuste da potência, absorvida pelo trajeto de transmissão, sendo que o trajeto de transmissão é alimentado por uma fonte de corrente de frequência média, com uma corrente de frequência média, constante em seu valor efetivo durante a transmissão de potência, sendo que o respectivo consumidor é alimentado com energia por pelo menos um atuador de ajuste com pelo menos uma alimentação, sendo que uma ou várias correntes alimentadas são retificadas em cada vez um retificador, são filtradas com cada vez uma bobina de ligação de circuito intermediário e são unidas, sendo que, de acordo com a necessidade de potência dos consumidores, a corrente de circuito intermediário cada vez unida, por meio de um comutador (S, V1) ou é conduzida para um condensa- dor de circuito intermediário, que amortece a tensão de saída U= do atuador de ajuste, ou é desviada antes deste, e sendo que a tensão U=, em pelo menos um condensador de circuito intermediário é compa- rada com um valor fixo ou predeterminável, e quando da ultrapassa- gem deste valor é ligado um interruptor de potência eletrônico (V4, Thy), para desviar da corrente de circuito intermediário. [007] Neste caso é vantajoso, que em caso de emergência a pro- teção de sobretensão torna-se ativa. Por exemplo, um tal caso de e- mergência existe quando da falha da alimentação de baixa tensão pa- ra a excitação do comutador (S, V1), ou quando de um defeito do re- gulador ou semelhante. Neste caso a tensão no condensador de cir- cuito intermediário aumenta, e pode alcançar valores perigosos. Tam- bém quando da sobrecarga da instalação inteira e/ou quando o atua- dor de ajuste está subalimentado, isso pode eventualmente ocorrer.

Nestes casos, então a corrente de circuito intermediário é preferenci- almente desviada, e uma continuação da subida da tensão no conden- sador de circuito intermediário é impedida. [008] É uma outra vantagem, que a proteção contra sobretensão pode ser executada de maneira livre de desgaste, e não é necessária a utilização de partes mecânicas, como relê ou semelhante. Especial- mente é impedida a formação de centelhas, e é possibilitada a opera- ção em regiões que apresentam risco de explosão. [009] Quando de casos de emergência, os quais não são causa- dos por meio de falhas ou destruições, então até depois do Reset do atuador de ajuste, ou depois do desligamento da instalação e/ou da eliminação da causa, pode ser vantajosamente executada uma reutili- zação do atuador de ajuste. [0010] No caso de uma forma de execução vantajosa de acordo com a invenção, o interruptor de potência eletrônico é um tiristor, o qual depois da ignição, somente quando do desaparecimento da cor- rente desviada por este, é fechado. Neste caso é vantajoso, que este é favorável em termos de custos, e que, depois da ignição não é neces- sária nenhuma outra excitação. [0011] No caso de uma forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, a eletrônica de sinal para a produção do sinal de exci- tação para o interruptor de potência eletrônico, é alimentada pela ten- são no condensador de circuito intermediário. Neste caso é vantajoso, que não é necessária nenhuma alimentação de tensão especial, como uma bateria de corrente de emergência ou semelhante. [0012] No caso de uma forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, a eletrônica de controle para a produção do sinal de excitação para o interruptor de potência eletrônico, compreende uma realimentação. Neste caso é vantajoso, que depois da ultrapassagem da tensão crítica, a proteção contra sobretensão está ativada e se au- to-estabiliza. [0013] No caso de uma forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, o respectivo comutador é ligado de tal maneira, que a frequência de comutação 1/T é menor que o dobro da frequência mé- dia, por conseguinte 1/T<2fM. Neste caso é vantajoso, que as perdas de comutação são menores que no caso de outros processos, que pressupõem uma frequência de comutação de 2fM, e que podem ser utilizados não somente injeções para a alimentação de um atuador de ajuste, que trabalham somente de maneira síncrona, mas também vá- rias que trabalham de maneira assíncrona. Além disso, o fluxo de cor- rente pode ser controlado com um único comutador. [0014] No caso de uma forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, é escolhida a frequência de comutação 1/T, como va- lor entre 0,5 fM e 1,5 fM. Neste caso é vantajoso, que com perdas de comutação tão baixas quanto possível, pode ser utilizada uma bobina de ligação de circuito intermediário, com tamanho de construção tão pequeno quanto possível. [0015] No caso de uma forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, a comutação do comutador é executada de maneira periódica com uma frequência 1/T, e de maneira assíncrona em rela- ção a uma ou várias injeções de frequência média, de tal maneira, que não existe nenhuma relação de fase constante para as correntes de uma ou várias injeções. Neste caso é vantajoso, que o processo pode ser executado de maneira robusta, e que podem ser economizados meios para a sincronização. [0016] No caso de uma forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, a bobina de ligação de circuito intermediário é proje- tada de tal maneira, que a corrente de circuito intermediário não apre- sente furos durante a operação. Neste caso é vantajoso que, apesar da baixa freqüência de comutação, fica garantido um fluxo de potência contínuo. [0017] No caso de uma forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, as frequências das injeções de frequência média, a- presentam desvios em torno de fM. Neste caso é vantajoso, que as in- jeções não têm que ser sincronizadas uma em relação à outra. [0018] São características essenciais da invenção no caso do dis- positivo, que os meios para a excitação do respectivo comutador não compreendem nenhuns meios para a sincronização às injeções de frequência média. Neste caso é vantajoso, que a excitação seja sim- ples, favorável em termos de custos e especialmente robusta, contra influências de falhas quando de injeções que trabalham de maneira assíncrona. [0019] No caso de uma forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, a tensão anódica do tiristor (Thy, V4), corresponde ao máximo de tensão no condensador de circuito intermediário e de ten- são no comutador (S, V1). Neste caso é vantajoso, que não ocorra ne- nhuma alteração de tensão perigosamente altas por tempo no tiristor. [0020] No caso de uma forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, o ânodo do tiristor está ligado, por meio de um diodo, com pelo menos uma bobina de ligação de circuito intermediário, e/ou o ânodo do tiristor está ligado, por meio de uma resistência R1, com o condensador de circuito intermediário C6. Neste caso é vantajoso, que o diodo desacopla a região da corrente, retificada pela bobina de liga- ção de circuito intermediário, e a região da tensão do consumidor.

Deste modo, de preferência o tiristor está alimentado no estado blo- queador com uma tensão sem alterações de tensão perigosamente altas por tempo, e no estado condutor, a corrente de circuito interme- diário pode ser desviada mediante o diodo mencionado através do ti- ristor. [0021] No caso de uma forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, os meios para a excitação do respectivo comutador compreendem um modulador com flancos de subida e de descida que passam de maneira linear em termos de tempo, sendo que o valor de inclinação dos flancos de subida e de descida pode ser escolhido de maneira diferente. Neste caso é vantajoso, que especialmente pode ser utilizado um sinal de modulador em forma de dente de serra, que pode ser gerado de maneira simples e favorável em termos de custos. [0022] No caso de uma forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, um atuador de ajuste apresenta várias alimentações, as quais alimentam cada vez um retificador, cujas correntes de saída são unidas cada vez por meio de uma bobina de ligação de circuito intermediário, e que um comutador está conectado na saída de tal maneira, que a corrente de circuito intermediário, de acordo com a ne- cessidade de potência do consumidor ligado no atuador de ajuste, ou é conduzida para um condensador de circuito intermediário, que amor- tece a tensão de saída U= do atuador de ajuste, ou é desviada antes deste condensador de circuito intermediário. Neste caso é vantajoso, que podem ser utilizadas não só injeções que trabalham de maneira síncrona, mas também assíncrona. [0023] No caso de uma forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, as tensões de saída de dois ou mais atuadores de ajuste são ligadas de maneira paralela por meio de diodos, para a ali- mentação de um consumidor. Neste caso é vantajoso, que a potência que pode ser disposta a disposição, pode ser aumentada de qualquer maneira. [0024] No caso de uma outra forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, o ânodo do tiristor está ligado, por meio de um diodo V3, com pelo menos uma bobina de ligação de circuito interme- diário. Neste caso é vantajoso, que, por conseguinte pode ser obtido um desacoplamento do componente alternado, especialmente do componente de tensão de alta freqüência. [0025] No caso de uma outra forma de execução vantajosa, de acordo com a invenção, o ânodo do tiristor está ligado, por meio de uma resistência R1, com o condensador de circuito intermediário C6.

Neste caso é vantajoso, que a variação da tensão em relação ao tem- po dU/dt, pode ser limitada abaixo de um valor tão crítico, que nenhu- ma ignição do tiristor é iniciada, em consequência de alterações de tensão tão criticamente altas por tempo dU/dt.

LISTA DE REFERÊNCIAS

Atuador de injeção (ESS) Girador Transformador de ajuste Trajeto de transmissão Cabeça de transmissão com condensador de compensação Atuador de ajuste (APS) Consumidor 21 Injeção 22 Retificador 23 Bobina de ligação de circuito intermediário 25 Comutador S,V1 Comutador 26. Diodo C6,27 Condensador de circuito intermediário l= Corrente de saída do atuador de ajuste lz Corrente de circuito intermediário Izv Sinal filtrado do corrente de circuito intermediário lSz Sinal de modulador em forma de dente de serra Ist Sinal de controle lA Fonte de corrente, corrente de saída do girador l0 Corrente no trajeto de transmissão Usoii Tensão de referência U= Tensão de Saída do atuador de ajuste UA Tensão de saída do atuador de injeção CG Capacidade do girador l_G Indutância do girador Ü Relação de transformação do transformador de ajuste W2 Número de enrolamentos da cabeça de transmissão fM Frequência média KD Reforço do elemento de amortecimento Ku Reforço do regulador de tensão T2 Constante de tempo do elemento de amortecimento T3 Constante de tempo de retardamento da conexão de carga Sein Sinal de ligação para Comutador R1,R2,R3, R4,R5,R6, R7,R8,R9 Resistência C1,C2,C3, C4,C5 Condensador V2,V3,V7 Diodo V4 Tiristor V5 Transistor de efeito de campo V6 Transistor V8 Diodo Zener N1 Regulador Shunt [0026] Em seguida, a invenção será explicada mais detalhada- mente através de desenhos: [0027] A figura 1 mostra um esquema de princípio para a trans- missão de energia sem contato, com um atuador de ajuste 6. [0028] A figura 2 mostra um esquema de princípio exemplar do atuador de ajuste com tiristor, para a proteção contra sobretensões. [0029] A figura 3 mostra, para um exemplo de execução, um es- quema de princípio da regulação e da excitação do atuador de ajuste. [0030] A figura 4 mostra a geração do correspondente sinal de ex- citação do tiristor. [0031] A Figura 5 mostra um diagrama exemplar, de acordo com a invenção, da totalidade da proteção contra sobretensões. [0032] A figura 1 mostra um primeiro esquema de princípio exem- plar, para a transmissão de energia sem contato, com um atuador de ajuste 6. Este compreende uma parte estacionária e uma parte móvel. [0033] A parte estacionária compreende um atuador de injeção 1, um girador 2, um transformador de ajuste 3, e um trajeto de transmis- são 4. [0034] O atuador de injeção 1, transforma a tensão alternada de frequência média, absorvida da rede de corrente trifásica (L1,L2,L3), em uma tensão com frequência média UA, com frequência média fM, que é por exemplo de 25kHz. Um circuito oscilador em linha, operado de maneira ressoante, conectado na saída do atuador de injeção 1, o chamado girador 2, representa uma fonte de corrente lA, controlada por tensão. A capacidade do girador CG, e a indutância do girador LG, são projetadas de acordo com a frequência média fM, e da potência nominal do atuador de injeção 1. [0035] A fonte de corrente lA, alimenta um transformador de ajuste 3, cuja relação de transformação Ü, é projetada de tal maneira, que no trajeto de transmissão 4, corre uma corrente de frequência média Io, constante em seu valor efetivo, independentemente da potência nomi- nal do atuador de injeção 1. [0036] A parte móvel compreende uma cabeça de transmissão 5, com um condensador de compensação, um atuador de ajuste 6, e um consumidor 7. O trajeto de transmissão 4, apresenta um condutor de forma alongada, no qual enrolamentos de bobina da cabeça de trans- missão 5, são acoplados indutivamente de tal maneira, que se realiza uma transmissão de energia para a parte móvel. Neste caso, a cabeça de transmissão 5, apresenta um número de enrolamentos W2, pelo que é determinada a intensidade da corrente de uma injeção no atua- dor de ajuste 6. [0037] O atuador de ajuste 6, transforma a corrente de freqüência média aplicada da cabeça de transmissão 5, em uma tensão contínua U=. Em um exemplo de execução, esta tensão é utilizada para a ali- mentação de um conversor de frequência tradicional como consumidor 7, com o intuito de realizar um acionamento regulável em termos de número de rotações na parte móvel. [0038] A corrente transmitida do trajeto de transmissão 4, para a cabeça de transmissão 5, representa uma injeção 21. De acordo com a figura 2, esta corrente é retificada em um retificador 22, do atuador de ajuste 6, é filtrada com uma bobina de ligação de circuito intermedi- ário 23, e dependendo da necessidade de potência do consumidor 7, conectado no atuador de ajuste 6, mediante um comutador 25, ou é conduzida ao condensador de circuito intermediário 27, que amortece a tensão de saída U= do atuador de ajuste 6, ou é desviada antes des- te condensador de circuito intermediário 27. [0039] Além disso, na figura 2, está mostrado como comutador de potência eletrônico um tiristor Thy, com o qual a corrente, filtrada atra- vés do diodo V3, com a bobina de ligação de circuito intermediário 23, no caso de uma tensão de saída U= proibitivamente alta, por conse- guinte uma sobretensão, pode ser traspassada. A geração do corres- pondente sinal de excitação ThyEin, do tiristor Thy, está esboçada na figura 4. Neste caso, a tensão de saída U=, é comparada com um va- lor de tensão máximo permitido UMax· No caso da ultrapassagem deste valor de tensão máximo permitido UMax, o tiristor Thy é iniciado. So- mente quando desaparece a corrente desviada pelo tiristor, ou se tor- na menor que a corrente de conservação, então o tiristor fecha outra vez. Isso pode ser provocado, por exemplo, pelo fato, que o comutador (S,V1) é fechado. [0040] Além disso, na figura 2 é mostrada uma resistência R1, a qual elimina as oscilações da tensão aplicada no tiristor Thy, ou as re- duz pelo menos fortemente, especialmente amortece fortemente a par- te de freqüência alta da tensão aplicada no tiristor Thy. [0041] Em casos de emergência, como por exemplo, uma sobre- carga do atuador de injeção, uma subalimentação do atuador de ajus- te, um curto-circuito da alimentação de tensão baixa da eletrônica de sinal do atuador de ajuste, a qual serve para a produção dos sinais de excitação para o comutador (S,V1), ou quando da falha de uma parte essencial nesta eletrônica de sinal, então a tensão no condensador de circuito intermediário pode alcançar valores perigosamente altos, e pode levar à destruições. A proteção contra sobretensão de acordo com a invenção impede destruições deste gênero. [0042] Para um exemplo de execução, a figura 3 mostra um es- quema de princípio da regulação e da excitação do comutador 25, do atuador de ajuste. Neste caso, elementos não lineares são emoldura- dos de maneira dupla, e elementos lineares de maneira simples. [0043] A parte linear compreende os componentes regulador de tensão P do reforço Ku, conexão de carga com uma constante de tem- po de retardamento T3, e elemento de amortecimento, compreendendo o elemento de retardamento com a constante de tempo T2, e o ele- mento proporcional do reforço KD. [0044] A parte não linear compreende um modulador e um ele- mento de dois pontos, que gera um sinal de ligação Sein, para o comu- tador 25. A variável de entrada do elemento de dois pontos é formada da diferença de um sinal de modulador em forma de dente de serra lSz, e um sinal de controle lst. A amplitude do sinal de modulador em forma de dente, é determinada por um sinal filtrado lZv da corrente de circuito intermediário. A frequência 1/T do sinal de modulador é predetermina- da de maneira assíncrona à frequência fM, da injeção 21. [0045] O sinal de controle lSt consiste na soma dos sinais de saída do regulador de tensão P, da conexão de carga e do elemento de a- mortecimento. [0046] O sinal de saída do regulador de tensão proporcional ob- tém-se pela diferença, ponderada mediante um elemento proporcional, entre a tensão de referência Uson, e da tensão de saída U=, do atuador de ajuste. [0047] Para a formação do sinal de saída da conexão de carga, a corrente de saída l=, do atuador de ajuste, é conduzida para um ele- mento de retardamento com tempo de retardamento T3. [0048] O sinal de saída do elemento de amortecimento obtém-se pela diferença, ponderada mediante um elemento proporcional, da cor- rente de circuito intermediário lz, e do sinal filtrado l^, da corrente de circuito intermediário. O reforço do elemento proporcional é KD. [0049] Neste caso, a regulação e a excitação garantem as seguin- tes funções vantajosas: [0050] O regulador de tensão está executado como regulador pro- porcional simples, uma vez que a conexão de carga predetermina de maneira pré-controlada o sinal de entrada Sein, do comutador 25, pelo que o regulador de tensão fica pela maior parte sem carga. [0051] O elemento de amortecimento amortece auto-oscilações da corrente de circuito intermediário lz, na disposição capaz de oscilar, consistindo na cabeça de transmissão indutiva 5, com condensador de compensação, retificador 22, e bobina de ligação de circuito intermedi- ário 23. [0052] Em outros exemplos de execução de acordo com a inven- ção, no lugar do sinal de modulador em forma de dente de serra lSz, está utilizado um sinal de modulador periódico, com flancos de subida e de descida que passam de maneira linear em termos de tempo, sen- do que o valor de inclinação dos flancos de subida e de descida pode ser escolhido de maneira diferente. No caso de um valor igual da incli- nação de ambos os flancos obtém-se um decurso em forma de triân- gulo. [0053] Em contrapartida à DE 197 35 624 C1, no entanto não pode ser utilizado um tal sinal de modulador em forma de triângulo, mas es- pecialmente o sinal de modulador em forma de dente de serra, utiliza- do no exemplo de execução de acordo com a invenção, o qual pode ser gerado de maneira simples. [0054] No caso dos exemplos de execução de acordo com a in- venção, a amplitude e a duração de período T, são cada vez escolhi- das como no caso do sinal de modulador em forma de dente de serra descrito. Neste caso, a duração de período T, é escolhida como valor fixo de uma faixa de tolerância com largura de 10%, em torno de 1/fM. [0055] Deste modo, a comutação do comutador 25, é assíncrona em relação ao decurso da corrente da injeção 21. Não existe nenhuma relação de fase fixa. [0056] As perdas de comutação do comutador 25, executado de maneira eletrônica, são em essência reciprocamente proporcionais em relação à frequência de comutação 1/T. Em virtude da grande duração de período T utilizada, obtêm-se, no entanto perdas de comutação for- temente reduzidas. [0057] O dimensionamento da bobina de ligação de circuito inter- mediário é determinado pela utilização da grande duração de período T, da operação assíncrona e da exigência, que a corrente de circuito intermediário não apresente furos durante a operação, com o intuito de garantir um fluxo de potência contínuo. Neste caso é vantajoso com esta faixa de tolerância com largura de 10%, que com perdas de co- mutação tão pequenas quanto possível, a bobina de ligação de circuito intermediário apresente um tamanho de construção tão pequeno quan- to possível. [0058] No caso de outros exemplos de execução, de acordo com a invenção, como duração de período T, também pode ser utilizado um valor de uma faixa de tolerância com largura de 50%, em torno de 1/fM. [0059] Na figura 5, como exemplo de execução de acordo com a invenção, é mostrado um diagrama da totalidade da proteção contra sobretensão, com geração do sinal de excitação. [0060] Na operação normal a proteção contra sobretensão não está ativa, uma vez que a tensão no condensador de circuito interme- diário não alcança nenhum valor crítico. No entanto, se em caso de emergência a alimentação de tensão baixa para a excitação do comu- tador eletrônico V1 falha ou trabalha de maneira defeituosa, por exem- plo, quando de um defeito do regulador ou semelhante, então a tensão no condensador de circuito intermediário pode alcançar valores peri- gosos. Também quando de uma sobrecarga da instalação inteira e/ou quando o atuador de ajuste é subalimentado, isso pode talvez ocorrer.

Nestes casos a proteção contra sobretensão torna-se ativa. [0061] Da tensão, filtrada pelo condensador de circuito intermediá- rio C6, através da resistência em série R9 e do diodo Zener V8, é for- mada uma alimentação de tensão para a eletrônica de sinal da prote- ção contra sobretensão, em seguida descrita. Neste caso, o conden- sador C5, filtra a tensão aplicada no diodo Zener V8. [0062] O divisor de tensão, formado pelas resistências R7 e R8, produz da tensão de circuito intermediário uma tensão de sinal, a qual representa um valor de medição para a tensão de circuito intermediá- rio, avaliado pela eletrônica de sinal, e a qual é filtrada e/ou ajustada pelo condensador C4. [0063] Por um lado, esta tensão de sinal é influenciada antes da realimentação, formada pelo diodo V7 e a resistência R6, e serve, por outro lado, como entrada para o regulador Shunt N1. [0064] Em essência o regulador Shunt N1, liga a partir do alcance de um valor de tensão crítico. A saída do regulador Shunt N1, é inver- tida mediante um translador de nível de tensão, que é formado pelo transistor V6, e pelas resistências R4 e R5, serve como realimentação (V7,R6), a qual aumenta a tensão no condensador C4, por conseguin- te na entrada do regulador Shunt N1, e que estabiliza deste modo o estado ativado da proteção contra sobretensão, e é conduzida para a porta de um transistor de efeito de campo V5. Este transistor de efeito de campo V5, forma um estágio preliminar para a excitação do tiristor V4. Os componentes de tensão contínua e alternada das tensões na porta do transistor de efeito de campo V5, são levados pela resistência R3, e pelo condensador C1, para aproximativamente zero. [0065] A resistência R1, estabiliza a tensão aplicada no ânodo do tiristor V4, ao nível da tensão filtrada, aplicada no condensador de cir- cuito intermediário C6. Deste modo, não são alcançadas nenhumas alterações de tensão inadmissivelmente altas por tempo dU/dt, que poderiam iniciar ou danificar o tiristor V4. [0066] A resistência R2, baixa a tensão na porta de tal maneira, que o tiristor V4, é mantido de maneira bloqueada, enquanto o transis- tor de efeito de campo V5, permanece bloqueado. Caso o transistor de efeito de campo V5, torna-se condutor, então também o tiristor V4, é iniciado e então remove a corrente de circuito intermediário através do diodo V3. O tiristor V4 passa outra vez para o estado bloqueador, so- mente depois de ultrapassar o limite inferior da corrente de conserva- ção ou do desaparecimento da corrente conduzida por este. [0067] Os condensadores C2 e C3, servem por sua vez à supres- são de interferências. [0068] Por conseguinte, a proteção contra sobretensão trabalha de maneira resumida de tal modo, que depois da ultrapassagem de uma tensão crítica no condensador de circuito intermediário C6, é iniciado o tiristor V4. Somente depois da queda da tensão de circuito intermediá- rio abaixo de um valor de tensão máximo permitido UMax, e depois de ultrapassar o limite inferior da corrente de conservação ou do desapa- recimento da corrente que corre através do tiristor V4, o tiristor V4 po- de bloquear outra vez. [0069] Esta ultrapassagem do limite inferior da corrente de conser- vação ou o desaparecimento da corrente pode ocorrer, por exemplo, pelo fato que o comutador V1, está conectado em transferência ou também pelo fato, que o atuador de ajuste se torna sem corrente. [0070] No caso de outros exemplos de execução de acordo com a invenção, no lugar do transistor de efeito de campo V5, pode ser utili- zado um IGBT, um transistor bipolar ou um correspondente comutador eletrônico. Além disso, todos os componentes podem ser substituídos por outros componentes, os quais apresentam um respectivo compor- tamento equivalente. Especialmente, quando da desativação da prote- ção contra sobretensão, a tensão direta no comutador V1, tem que ser menor que a soma das tensões diretas do diodo V3, e do tiristor V4, quando da ultrapassagem do limite inferior da corrente de conservação do tiristor V4. [0071] No caso de outros exemplos de execução de acordo com a invenção, também podem ser utilizadas duas ou mais injeções. Neste caso as correntes injetadas são retificadas cada vez em um retificador, são filtradas com cada vez uma bobina de ligação de circuito interme- diário e são unidas. De acordo com a necessidade de potência do consumidor conectado no atuador de ajuste, a corrente de circuito in- termediário lz, é conduzida, por meio de um único comutador, ou para o condensador de circuito intermediário que amortece a tensão de saí- da U= do atuador de ajuste, ou é removida antes deste condensador de circuito intermediário. [0072] Deste modo, não podem ser utilizados somente duas inje- ções para a alimentação do atuador de ajuste, que trabalham de ma- neira síncrona, mas também duas que trabalham de maneira assín- crona. [0073] As cabeças de transmissão retiram, portanto no caso de um primeiro exemplo de execução, de acordo com a invenção, energia do mesmo trajeto. Neste caso as injeções trabalham de maneira síncrona. [0074] As cabeças de transmissão retiram, no caso de um segun- do exemplo de execução, de acordo com a invenção, energia de dois trajetos diferentes. Neste caso, cada trajeto é alimentado por um atua- dor de injeção, sendo que as frequências da fonte de corrente de fre- quência média dos respectivos atuadores de injeção apresentam pelo menos pequenos desvios. As injeções trabalham de maneira assín- crona. Esta operação é possibilitada pela filtragem da respectiva cor- rente retificada da correspondente injeção por meio de cada vez uma bobina de ligação de circuito intermediário, antes da união das corren- tes. [0075] Em outros exemplos de execução, de acordo com a inven- ção, as cabeças de transmissão retiram energia de vários diferentes trajetos. Neste caso, cada trajeto por sua vez é alimentado por um a- tuador de injeção, sendo que as frequências da fonte de corrente de frequência média, dos respectivos atuadores de injeção, apresentam outra vez pequenos desvios. As injeções trabalham de maneira assín- crona. Esta operação por sua vez é possibilitada somente pela filtra- gem da respectiva corrente retificada, da correspondente injeção por meio de cada vez uma bobina de ligação de circuito intermediário, an- tes da união das correntes. [0076] Os esquemas de circuitos e regulagens, mostrados e des- critos, devem ser entendidos somente como esquemas de circuitos de princípio. O versado conhece a projeção e a alteração utilizadas para a realização prática da invenção. [0077] No caso de outros exemplos de execução, de acordo com a invenção, a frequência média desvia do valor denominado de maneira exemplar de 25 kHz. Também frequências médias na faixa de 10 kHz até 50 kHz são tecnicamente executáveis.

Claims

1. Processo para a proteção de pelo menos um consumidor contra sobretensões no caso de um processo para a transmissão de energia sem contato de potência elétrica de uma ou várias fontes de corrente de frequência média, cujas frequências podem apresentar desvios em torno da frequência média fM, para o consumidor movido, pelo menos um, por meio de um ou vários trajetos de transmissão, e cabeças de transmissão, alocadas aos consumidores, com atuador de ajuste conectado na saída, para o ajuste da potência absorvida do tra- jeto de transmissão, sendo que um trajeto de transmissão é injetado de uma fonte de corrente de frequência média, com uma corrente de frequência média, constante em seu valor efetivo durante a transmis- são de potência, sendo que o respectivo consumidor é alimentado por pelo menos um atuador de ajuste, com pelo menos uma injeção de energia, sendo que uma ou várias correntes injetadas são retificadas a cada vez com um retificador, são filtradas a cada vez com uma bobina de ligação de circuito intermediário, e são unidas para a formação de uma corrente de circuito intermediário, sendo que de acordo com a neces- sidade de potência dos consumidores, caracterizado pelo fato de que a corrente de circuito inter- mediário cada vez unida é conduzida, por meio de um comutador (S,V1), ou para o condensador de circuito intermediário que amortece a tensão de saída U= do atuador de ajuste, ou é removida antes deste, e sendo que a tensão U=, em pelo menos um condensador de circuito intermediário é comparada com um valor fixo ou predeterminado, e quando da ultrapassagem deste valor é ligado um interruptor de po- tência eletrônico (V4,Thy) para a remoção da corrente de circuito in- termediário.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato, de o interruptor de potência eletrônico ser um tiristor, o qual, depois da iniciação, somente será bloqueado depois de ultrapassar o limite inferior da corrente de conservação ou quando do desapareci- mento da corrente removida por este.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracte- rizado pelo fato, de o componente alternado da tensão aplicada no ti- ristor deixar de alcançar valor tão criticamente altos de variação da tensão em relação ao tempo dU/dt, que em consequência deste com- ponente alternado é provocada uma iniciação do tiristor.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções anteriores, caracterizado pelo fato, de a corrente filtrada pela bo- bina de ligação de circuito intermediário deixar de apresentar um valor tão criticamente alto de variação da corrente em relação ao tempo dl/dt, que em consequência deste componente alternado é provocada uma iniciação do tiristor.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções anteriores, caracterizado pelo fato, de a tensão no comutador V1, apresentar um componente alternado, maior que o valor crítico da va- riação da tensão em relação ao tempo dU/dt, a qual provocaria uma iniciação do tiristor, se esta tensão fosse aplicada no tiristor.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções anteriores, caracterizado pelo fato, de o componente alternado da tensão aplicado no comutador V1, ser desacoplado de tal maneira, que no tiristor (V4,Thy), a variação da tensão em relação ao tempo dU/dt, deixar de alcançar um valor tão crítico, que é provocada uma iniciação do tiristor (V4,Thy).

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções anteriores, caracterizado pelo fato, de a eletrônica de sinal para a produção do sinal de excitação para o interruptor de potência eletrôni- co, ser alimentada da tensão no condensador de circuito intermediário.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindica- ções anteriores, caracterizado pelo fato, de a eletrônica de sinal para a produção do sinal de excitação para o interruptor de potência eletrôni- co, compreender uma realimentação.

9. Dispositivo para a execução do processo definido em uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato, de o atuador de ajuste compreender um circuito para a proteção contra sobretensões no condensador de circuito intermediário, o qual compreende pelo me- nos um interruptor de potência eletrônico (V4,Thy), com o qual, no es- tado condutor, pode ser removida corrente de circuito intermediário da bobina de ligação de circuito intermediário, pelo menos uma, antes do condensador de circuito intermediário e/ou antes do diodo de desaco- plamento V2.

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracteri- zado pelo fato, de a bobina de ligação de circuito intermediário, pelo menos uma, ser conectada com o condensador de circuito intermediá- rio, por meio de um diodo V2.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9 ou 10, ca- racterizado pelo fato, de o interruptor de potência eletrônico ser um tiristor, o qual, depois da iniciação, somente é bloqueado quando do desaparecimento da corrente removida por este.

12. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato, de a tensão de ânodo do tiristor (Thy,V4) corresponder ao máximo de tensão no condensador de circuito inter- mediário e tensão no comutador (S,V1).

13. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato, de o ânodo do tiristor ser ligado mediante um diodo V3, com pelo menos uma bobina de ligação de circuito in- termediário.

14. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado pelo fato, de o ânodo do tiristor ser ligado mediante uma resistência R1, com o condensador de circuito intermediário C6.