BR102017005056B1 - Atuador de bobina para aplicações em baixa e média tensão e aparelho de comutação ou comutador de baixa ou média tensão - Google Patents

Abstract

ATUADOR DE BOBINA PARA APLICAÇÕES EM BAIXA E MÉDIA TENSÃO E APARELHO DE COMUTAÇÃO OU COMUTADOR DE BAIXA OU MÉDIA TENSÃO. O presente invento se refere a um atuador de bobina (1) para aplicações em baixa e média tensão, compreendendo um eletroímã (2) operacionalmente associado a um êmbolo móvel (8), uma unidade de potência e controle (3) conectada eletricamente ao referido eletroímã (2), e primeiro e segundo terminais de entrada (T1, T2) operativamente conectados à citada unidade de potência e controle, em que uma tensão de entrada (VIN) é aplicada entre os mencionados primeiro e segundo terminais de entrada durante a operação do dito atuador de bobina. O atuador da bobina compreende ainda um terceiro terminal de entrada (T3) operacionalmente conectado à referida unidade de potência e controle, com o citado terceiro terminal de entrada estando adaptado para ficar em uma primeira condição de operação (A), que corresponde a condições de controle normais (NDC) para a operação do mencionado eletroímã, ou em uma segunda condição de operação (B), que corresponde a condições de controle prioritárias (ODC) para a operação do dito eletroímã. A unidade de potência e controle está adaptada para controlar a operação do citado eletroímã de acordo com as referidas condições de controle (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um atuador de bobina para aplicações em baixa ou média tensão, tendo características melhoradas em termos de desempenho e de construção.

[002] Para os propósitos do presente pedido de patente, o termo "baixa tensão" (BT) refere-se a tensões de operação inferiores a 1 kV CA e 1,5 kV CC, enquanto que o termo "média tensão" (MT) refere-se a tensões de operação superiores a 1 kV CA e 1,5 kV CC, chegando até a algumas dezenas de kV, como por exemplo até 72 kV CA e 100 kV CC.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] Conforme amplamente conhecido, os atuadores de bobina são frequentemente utilizados em instalações de MT e BT para uma grande variedade de propósitos.

[004] Uma utilização típica dos atuadores de bobina refere-se à liberação seletiva ou travamento de partes mecânicas em um aparelho de comutação acionado por mola.

[005] Outras utilizações típicas podem referir-se à implementação de funcionalidades de travamento ou de disparo comandados eletricamente em cadeias ou atuadores cinemáticos mecânicos.

[006] Os atuadores de bobina normalmente compreendem um sistema eletrônico que recebe uma tensão de entrada, acionando, dependendo da referida tensão de entrada, um eletroímã incluindo uma ou mais bobinas de acionamento associadas operativamente a um êmbolo móvel, de modo a que este último possa ser magneticamente acionado por um campo magnético gerado pelas correntes que fluem ao longo de uma ou mais das citadas bobinas de acionamento.

[007] O documento WO 97/40509 A1 descreve um atuador de bobina de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. O documento EP 1150411 A1 é um outro exemplo de um atuador de bobina de acordo com o estado da arte.

[008] Os atuadores de bobina têm apresentado aspectos vantajosos relevantes, que tornaram seu uso bastante popular em aplicações de BT ou de MT.

[009] Contudo, no mercado, é sentida a necessidade por soluções que assegurem uma operação mais flexível para estes dispositivos e, ao mesmo tempo, garantam desempenhos confiáveis para as aplicações pretendidas.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[010] Para responder a essa necessidade, a presente invenção provê um atuador de bobina de acordo com a reivindicação 1 e suas reivindicações dependentes relacionadas.

[011] O atuador de bobina, de acordo com a invenção, compreende um eletroímã associado operativamente a um êmbolo móvel, de modo a que o referido êmbolo móvel possa ser acionado por um campo magnético gerado pelo dito eletroímã.

[012] O atuador de bobina, de acordo com a invenção, compreende também uma unidade de potência e controle conectada eletricamente ao referido eletroímã, para alimentar o dito eletroímã e controlar sua operação.

[013] O atuador de bobina, de acordo com a invenção, compreende ainda um primeiro e um segundo terminais de entrada conectados eletricamente à referida unidade de potência e controle.

[014] Durante a operação do citado atuador de bobina, uma tensão de entrada, que pode ser provida por um dispositivo externo (por exemplo, um relé), é aplicada entre os referidos primeiro e segundo terminais.

[015] O atuador de bobina, de acordo com a invenção, compreende um terceiro terminal de entrada eletricamente conectado à referida unidade de potência e controle.

[016] O referido terceiro terminal de entrada está adaptado para operar em uma primeira condição de operação, que corresponde a condições de controle normais para a operação do dito eletroímã, ou em uma segunda condição de operação, que corresponde a condições de controle prioritárias para a operação do mencionado eletroímã.

[017] A referida unidade de potência e controle está adaptada para controlar a operação do dito eletroímã de acordo com as citadas condições de controle normais, ou de acordo com as referidas condições de controle prioritárias, dependendo da condição de operação do dito terceiro terminal de entrada.

[018] De preferência, a citada unidade de potência e controle está adaptada para controlar a operação do mencionado eletroímã dependendo da tensão de entrada aplicada entre os referidos primeiro e segundo terminais, quando o dito terceiro terminal de entrada está na referida primeira condição de operação.

[019] De preferência, a referida unidade de potência e controle está adaptada para controlar a operação do dito eletroímã independentemente da tensão de entrada aplicada entre os citados primeiro e segundo terminais, quando o dito terceiro terminal de entrada está na mencionada segunda condição de operação.

[020] De preferência, a referida unidade de potência e controle está adaptada para não prover correntes de acionamento para o citado eletroímã, quando o mencionado terceiro terminal de entrada está na referida segunda condição de operação, independentemente da tensão de entrada aplicada nos ditos primeiro e segundo terminais.

[021] Em um outro aspecto, a presente invenção refere-se a um aparelho de comutação ou comutador de BT ou MT de acordo com a reivindicação 13.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[022] Outras características e vantagens da presente invenção irão surgir mais claramente a partir da descrição abaixo, com referência às figuras anexas, providas como um exemplo não limitativo, onde: - As figuras 1, 2 e 3 ilustram vistas esquemáticas de uma forma de incorporação do atuador de bobina, de acordo com a invenção; - As figuras 4, 5, 5A, 5B, 5C e 5D ilustram vistas esquemáticas de uma unidade de potência e controle embutida no atuador de bobina das figuras 1 a 3; - As figuras 6, 7, 7A e 7B ilustram esquematicamente a operação do atuador de bobina das figuras 1 a 3.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[023] Na seguinte descrição detalhada da invenção, componentes idênticos são indicados geralmente pelos mesmos números de referência, independentemente de serem mostrados em diferentes formas de incorporação. Para descreverem de forma clara e concisa a invenção, os desenhos podem não necessariamente estar na mesma escala, e certas características da invenção podem ser mostradas de maneira esquemática.

[024] Com referência às figuras acima mencionadas, a presente invenção refere-se a um atuador de bobina 1 para aplicações em BT ou MT, tais como por exemplo aparelhos de comutação de BT ou MT (por exemplo, disjuntores, desconectores, contatores, e similares) ou, mais geralmente, comutadores de BT ou MT.

[025] O atuador de bobina 1 compreende um invólucro externo 11 que define um volume interno, feito preferivelmente com um material eletricamente isolante (por exemplo, resinas termo-endurecíveis).

[026] De preferência, o invólucro externo 11 é provido com abas de conexão externas flexíveis 11A, adaptadas para permitirem a instalação do atuador de bobina em uma estrutura de suporte (não ilustrada).

[027] Preferencialmente, o invólucro externo 11 é provido com uma primeira abertura 111 (figura 1), através da qual podem ser acessados terminais de entrada T1, T2, T3 do atuador de bobina 1.

[028] O atuador de bobina 1 compreende um eletroímã 2 alojado de maneira estável no volume interno definido pelo invólucro externo 11.

[029] De preferência, o eletroímã 2 compreende pelo menos uma bobina de acionamento 2A vantajosamente disposta de acordo com uma construção do tipo solenóide.

[030] A bobina de acionamento 2A é destinada a ser alimentada por uma corrente de acionamento ajustável IC, para gerar um campo magnético tendo direção e intensidade desejadas.

[031] De preferência, o atuador de bobina 1 é do tipo de bobina simples. Neste caso, o eletroímã 2 compreende uma única bobina de acionamento 2A.

[032] De preferência, o eletroímã 2 compreende uma ou mais porções 2B de material magnético para direcionarem adequadamente as linhas do campo magnético gerado por uma corrente de acionamento IC que energiza o eletroímã 2.

[033] De preferência, o eletroímã 2 compreende uma cavidade interna 20 (tendo por exemplo um formato cilíndrico) envolvida pela bobina de acionamento 2A e pelas porções 2B de material magnético do eletroímã 2.

[034] O atuador de bobina 1 compreende um êmbolo móvel 8 associado operacionalmente ao eletroímã 2, de modo a poder ser acionado por um campo magnético gerado por uma corrente de acionamento IC que flui ao longo da bobina de acionamento 2A.

[035] De preferência, o êmbolo 8 fica acomodado na cavidade interna 20 do eletroímã 2, através da qual ele pode se mover.

[036] Em geral, o êmbolo 8 é linearmente móvel entre uma posição não excitada, que é assumida quando nenhuma corrente de acionamento IC é fornecida à bobina de acionamento 2A, e uma posição excitada, que é assumida quando uma corrente de acionamento IC é provida à bobina de acionamento 2A.

[037] De preferência, o atuador de bobina 1 compreende um elemento elástico 9 (por exemplo, uma mola) associado operativamente ao êmbolo 8.

[038] Preferivelmente, o elemento elástico 9 fica operacionalmente acoplado entre um ponto de ancoragem fixo e o êmbolo 8, de maneira a exercer uma força de compensação sobre este último. A referida força de compensação pode ser vantajosamente utilizada para acionar o êmbolo 8 quando uma corrente de acionamento IC que alimenta a bobina de acionamento 2A é interrompida.

[039] De preferência, o invólucro externo 11 é dotado de uma segunda abertura 110 (figura 3) que permite que o êmbolo 8 se projete a partir do invólucro 11 e interaja com um mecanismo 200 de um aparelho de comutação ou comutador, com o qual o atuador de bobina 1 é destinado a interagir.

[040] Como um exemplo, o mecanismo 200 pode ser a cadeia de comando primária de um disjuntor de BT.

[041] O atuador de bobina 1 compreende uma unidade de potência e controle 3 eletricamente conectada ao eletroímã 2, em particular com a bobina de acionamento 2A deste último.

[042] De preferência, a unidade de potência e controle 3 é constituída por uma ou mais placas de circuitos eletrônicos alojadas no volume interno definido pelo invólucro externo 11, compreendendo circuitos eletrônicos analógicos e / ou digitais e / ou dispositivos de processamento.

[043] A unidade de potência e controle 3 está configurada para alimentar o eletroímã 2 e controlar a operação (energização) deste último para acionar adequadamente o êmbolo móvel 8.

[044] De preferência, para mover o êmbolo 8 da posição não excitada para a posição excitada, a unidade de potência e controle 3 provê uma corrente de acionamento IC ao eletroímã 2 (em particular à bobina de acionamento 2A), de modo a que o êmbolo 8 seja acionado pela força do campo magnético gerado pela referida corrente de acionamento, contra a força de compensação exercida pelo elemento elástico 9.

[045] De preferência, para mover o êmbolo 8 da posição excitada para a posição não excitada, a unidade de potência e controle 3 interrompe a corrente de acionamento IC que flui para a bobina de acionamento 2A, de modo a que o êmbolo 8 seja acionado pela força de compensação exercida pelo elemento elástico 9, uma vez que não são gerados campos magnéticos pelo eletroímã 2.

[046] O atuador de bobina 1 compreende um primeiro e um segundo terminais de entrada T1, T2 conectados eletricamente à unidade de potência e controle 3.

[047] Durante a operação do atuador de bobina 1, uma tensão de entrada VIN é aplicada entre os terminais de entrada T1, T2, sendo assim provida à unidade de potência e controle 3.

[048] A tensão VIN é fornecida ao atuador de bobina 1 por um dispositivo externo eletricamente conectável ao dito atuador, como por exemplo um relé ou outro dispositivo de proteção.

[049] Um aspecto importante do presente invento consiste no fato do atuador de bobina 1 compreender um terceiro terminal de entrada T3 conectado eletricamente à unidade de potência e controle 3.

[050] O terminal de entrada T3 está adaptado para assumir diferentes condições de operação, correspondentes a diferentes condições de controle adotadas pela unidade de potência e controle 3 para controlar a operação do eletroímã 2.

[051] Mais particularmente, o terminal de entrada T3 está adaptado para ficar em uma primeira condição de operação A ou em uma segunda posição de operação B, que correspondem respectivamente a condições de controle normais NDC ou a condições de controle prioritárias ODC adotadas pela unidade de potência e controle 3 para controlar a operação do eletroímã 2.

[052] As condições de operação A, B do terminal de entrada T3 dependem basicamente do estado de conectividade elétrica deste último.

[053] De preferência, quando ele está na primeira condição de operação A, o terminal de entrada T3 está flutuando eletricamente, de modo que nenhuma corrente flui através dele, enquanto que quando ele está na segunda condição de operação B, o terminal de entrada T3 está eletricamente conectado a um circuito elétrico, como por exemplo ao terra, a um circuito conectado operacionalmente com o atuador da bobina, ou a um circuito compreendido no atuador da bobina, e similares.

[054] De preferência, quando ele está na segunda condição de operação B, o terminal de entrada T3 fica acoplado eletricamente a um dos terminais de entrada T1, T2.

[055] Preferivelmente, a transição reversível do terminal de entrada T3 entre as condições de operação A, B é controlada por um dispositivo de controle 100 externo ao atuador de bobina 1.

[056] Preferencialmente, o referido dispositivo de controle 100 está operacionalmente acoplado ao terminal T3 de modo a que seja capaz acoplar ou desacoplar eletricamente o terminal T3, de uma maneira reversível, com, ou de, um dos terminais de entrada T1, T2. Como um exemplo, o referido dispositivo de controle 100 pode ser constituído por uma chave operável por um relé, por um usuário, ou por qualquer dispositivo de acionamento.

[057] Nas figuras mencionadas, apenas a título de exemplo, o terminal de entrada T3 é mostrado como estando eletricamente acoplado com os terminais de entrada T2, quando ele está na segunda condição de operação B.

[058] Contudo, é pretendido que, de acordo com as necessidades, o terminal de entrada T3 possa ser acoplado eletricamente com os terminais de entrada T1, quando ele está na segunda condição de operação B.

[059] Em aplicações de CA (isto é, quando a tensão de entrada VIN é uma tensão de CA), o terminal de entrada T3 pode ser acoplado eletricamente com qualquer um dos terminais de entrada T1 ou T2, quando ele está na segunda condição de operação B.

[060] Em aplicações de CC (isto é, quando a tensão de entrada VIN é uma tensão de CC), o terminal de entrada T3, quando está na segunda condição de operação B, fica preferivelmente acoplado com o terminal T1 ou T2 destinado a ser colocado a uma tensão positiva.

[061] No entanto, em certas aplicações de CC, o terminal de entrada T3, quando está na segunda condição de operação B, pode ser acoplado com o terminal de entrada T1 ou T2 destinado a ser aterrado ou colocado a uma tensão negativa.

[062] De acordo com a invenção, a unidade de potência e controle 3 está adaptada para controlar a operação do eletroímã 2, em particular a energização deste último por uma corrente de acionamento IC que flui através da bobina de acionamento 2A, de acordo com as condições de controle normais NDC ou as condições de controle prioritárias ODC, dependendo das condições de operação A, B do terceiro terminal de entrada T3.

[063] De preferência, a unidade de potência e controle 3 controla a operação do eletroímã 2, de acordo com as condições de controle normais NDC, quando ela controla a energização do referido eletroímã dependendo da tensão de entrada VIN aplicada nos terminais de entrada T1, T2.

[064] A unidade de potência e controle 3 está portanto adaptada para prover e controlar o fluxo de uma corrente de acionamento IC para o eletroímã 2, dependendo da tensão de entrada VIN aplicada nos terminais de entrada T1, T2, quando o terminal de entrada T3 está na primeira condição de operação A (figuras 7, 7A e 7B).

[065] De preferência, a unidade de potência e controle 3 controla a operação do eletroímã 2 de acordo com as condições de controle prioritárias ODC, quando ela controla a energização do referido eletroímã independentemente da tensão de entrada VIN aplicada aos terminais de entrada T1, T2.

[066] Por conseguinte, a unidade de potência e controle 3 está adaptada para prover e controlar o fluxo de uma corrente de acionamento IC para o eletroímã 2, independentemente da tensão de entrada VIN aplicada aos terminais de entrada T1, T2, quando o terminal de entrada T3 está na segunda condição de operação B (figura 6).

[067] De acordo com uma forma de incorporação da invenção, ilustrada nas figuras mencionadas, quando o terminal de entrada T3 está na primeira condição de operação A, a unidade de potência e controle aciona o eletroímã 2 de modo a que o atuador de bobina 1 opere como um típico dispositivo de UVR (Under Voltage Release - Liberação por Sutensão).

[068] Quando o terminal de entrada T3 está na primeira condição de operação A, a unidade de potência e controle 3 alimenta, assim, o eletroímã 2, de modo a que o êmbolo 8 seja atuado magneticamente a partir da posição não excitada para a posição excitada, em resposta a transições da tensão de entrada VIN através de tensões de limiar predefinidas.

[069] Mais particularmente, como mostrado nas figuras 7, 7A e 7B, quando o terminal de entrada T3 está na primeira condição de operação A, a unidade de potência e controle 3 opera como descrito abaixo.

[070] A tensão de entrada VIN apresenta uma transição a partir de um valor inferior à primeira tensão de limiar VTH1 até um valor mais elevado do que a referida primeira tensão de limiar, no instante t1.

[071] Em resposta à citada transição da tensão de entrada VIN, a unidade de potência e controle 3 provê um pulso de lançamento da corrente de acionamento IC para o eletroímã 2, o qual possui um predeterminado nível de lançamento IL e um tempo de lançamento TL.

[072] Desta forma, obtém-se uma energização rápida e elevada do eletroímã 2 para acionar magneticamente o êmbolo 8.

[073] Depois do referido pulso de lançamento ter sido provido, no instante t1 + TL a unidade de potência e controle 3 reduz a corrente de acionamento IC para um predeterminado nível de retenção IH inferior ao nível de lançamento IL (por exemplo, até 10 vezes inferior), e mantém a corrente de acionamento IC no nível de retenção IH até que a tensão de entrada VIN seja maior do que uma segunda tensão de limiar VTH2, que é inferior ou igual à primeira tensão de limiar VTH1.

[074] A partir do que foi exposto acima, é evidente como a unidade de potência e controle 3 aciona o eletroímã 2, quando a tensão de entrada VIN se torna superior à tensão de limiar VTH1, de modo a que o êmbolo 8 execute um movimento de "lançamento e retenção" (contrário à força de compensação exercida pelo elemento elástico 9), ou seja, o êmbolo 8 é movido a partir da posição não excitada para a posição excitada e é mantido nesta última posição até que a tensão de entrada VIN seja superior à tensão de limiar VTH2.

[075] Fazendo referência novamente às figuras 7A e 7B, supõe-se agora que no instante t2 a tensão de entrada VIN apresente uma transição a partir de um valor superior à segunda tensão de limiar VTH2 até um valor inferior à referida segunda tensão de limiar.

[076] Em resposta à referida transição da tensão de entrada VIN, a unidade de potência e controle interrompe a corrente de acionamento IC que flui para o eletroímã 2. Desta forma, é obtida a desenergização do eletroímã 2 e não são mais gerados campos magnéticos.

[077] O êmbolo 8 executa um movimento de "liberação" com uma força de atuação exercida pelo elemento elástico 9, isto é, ele é movido da posição excitada para a posição não excitada, e permanece estavelmente nesta última posição até que a tensão de entrada VIN seja menor do que a tensão de limiar VTH1.

[078] Preferencialmente, a segunda tensão de limiar VTH2 é inferior à primeira tensão de limiar VTH1. O comportamento da unidade de potência e controle 3, neste caso, é ilustrado esquematicamente pela figura 7A.

[079] Contudo, as primeira e segunda tensões de limiar VTH1, VTH2 podem coincidir. O comportamento da unidade de potência e controle 3, neste caso, é mostrado esquematicamente pela figura 7B. Como é possível notar, o comportamento da unidade de potência e controle 3 é basicamente o mesmo para ambos os casos mencionados.

[080] De acordo com formas de incorporação alternativas da invenção (não ilustradas), quando o terminal de entrada T3 está na primeira condição de operação A, a unidade de potência e controle pode acionar o eletroímã 2 de modo a que o atuador de bobina 1 opere de forma diferente da explicada acima, isto é, como um dispositivo de PSSOR (Permanent Supply Shunt Openira /?e/ease - Liberação de Abertura de Derivação com Almntção Pmanente).

[081] Nestes casos, quando o terminal de entrada T3 está na primeira condição de operação A, a unidade de potência e controle 3 ainda aciona o eletroímã 2 dependendo da tensão de entrada VIN aplicada nos terminais de entrada T1, T2, mas implementa uma maneira diferente de controlar os movimentos do êmbolo 8 em relação à lógica de controle de UVR descrita acima.

[082] De acordo com uma forma de incorporação da invenção, mostrada nas figuras mencionadas, quando o terminal de entrada T3 está na segunda condição de operação B, a unidade de potência e controle 3 não fornece nenhuma corrente de acionamento para o eletroímã 2, independentemente da tensão de entrada VIN aplicada aos terminais de entrada T1, T2 (figura 6).

[083] Na prática, quando o terminal de entrada T3 está na segunda condição de operação B, o eletroímã 2 é forçado a ficar ou permanecer desenergizado, e o êmbolo 8 é forçado a deslocar-se para a, ou permanecer na, posição não excitada, independentemente da tensão de entrada VIN.

[084] A operação do atuador de bobina 1, quando o terminal de entrada T3 comuta reversivelmente entre as primeira e segunda condições de operação A, B será agora brevemente descrita.

[085] Quando o terminal de entrada T3 comuta da primeira condição de operação A para a segunda condição de operação B em um determinado instante, a unidade de potência e controle 3 para de controlar o eletroímã 2 de acordo com as condições de controle normais NDC, e começa a controlar o eletroímã 2 de acordo com as condições de controle prioritárias ODC (figuras 6 e 7).

[086] Supondo-se que unidade de potência e controle 3 implementa uma lógica de controle de UVR quando controla o eletroímã 2 de acordo com as condições de controle normais NDC, ocorre que: - Se a unidade de potência e controle 3 está fornecendo uma corrente de acionamento IC para o eletroímã 2 no determinado instante mencionado, a dita corrente de acionamento é interrompida, o eletroímã 2 é desenergizado, e o êmbolo 8 é forçado a se mover da posição excitada para a posição não excitada (movimento de "liberação"), e permanece nesta última posição até que o terminal de entrada T3 esteja na segunda condição de operação B; ou - Se a unidade de potência e controle 3 não está fornecendo uma corrente de acionamento para o eletroímã 2 no determinado instante citado, o eletroímã 2 é mantido desenergizado e o êmbolo 8 permanece na posição não excitada até que o terminal de entrada T3 esteja na segunda condição de operação B.

[087] Quando o terminal de entrada T3 comuta da segunda condição de operação B para a primeira condição de operação A em um determinado instante, a unidade de potência e controle 3 para de controlar o eletroímã 2 de acordo com as condições de controle prioritárias ODC e começa a controlar o eletroímã 2 de acordo com as condições de controle normais NDC.

[088] Supondo-se que a unidade de potência e controle 3 implementa uma lógica de controle de UVR quando controla o eletroímã 2 de acordo com as condições de controle normais NDC, ocorre que: - Se a tensão de entrada VIN for superior à tensão de limiar VTH1 no determinado instante citado, o eletroímã 2 é energizado e o êmbolo 8 é forçado a se mover da posição não excitada para a posição excitada, e permanece nesta última posição até que a tensão VIN seja superior à tensão de limiar VTH2 (movimento de "lançamento e retenção"); ou - Se a tensão de entrada VIN for inferior à tensão de limiar VTH1 no determinado instante mencionado, o eletroímã 2 é mantido desenergizado e o êmbolo 8 permanece na posição não excitada até que a tensão VIN seja inferior à tensão de limiar VTH1.

[089] Mais uma vez, é evidente que o comportamento descrito da unidade de potência e controle 3 é basicamente o mesmo nos casos em que as tensões de limiar VTH1, VTH2 são diferentes ou coincidem.

[090] De acordo com uma forma de incorporação da invenção, ilustrada nas figuras citadas, a unidade de potência e controle 3 compreende uma cascata de estágios eletrônicos, ou seja, um estágio de entrada 4, um estágio de controle 5, e um estágio de acionamento 6.

[091] Preferencialmente, o estágio de entrada 4 está conectado eletricamente aos terminais de entrada T1, T2, e está adaptado para receber a tensão de entrada VIN entre os terminais T1, T2 e prover uma tensão retificada VR cujo comportamento depende da tensão de entrada VIN.

[092] De preferência, o estágio de controle 5 está operacionalmente conectado ao estágio de entrada 4 e ao terminal de entrada T3.

[093] De preferência, o estágio de controle 5 está adaptado para receber a tensão retificada VR do estágio de entrada 4 e prover sinais de controle C para controlarem a operação do eletroímã 2.

[094] Como será visto abaixo de forma mais evidente, o estágio de controle 5 está adaptado para fornecer os sinais de controle C, dependendo das condições de operação A, B do terminal de entrada T3 e, possivelmente (isto é, apenas quando o terminal T3 está na primeira condição de operação A), dependendo da tensão retificada VR, que por sua vez depende da tensão de entrada VIN.

[095] De preferência, o estágio de acionamento 6 está operacionalmente conectado ao estágio de controle 5 e ao eletroímã 2, em particular à bobina de acionamento 2A deste último.

[096] De preferência, o estágio de acionamento 6 está adaptado para receber os sinais de controle C do estágio de controle 5 e ajustar o fluxo de uma corrente de acionamento IC fornecida ao referido eletroímã, em resposta aos referidos sinais de controle.

[097] De preferência, a unidade de potência e controle 3 compreende um estágio de alimentação 7, operativamente conectado ao estágio de entrada 4, ao estágio de controle 5, ao estágio de acionamento 6, e à bobina do eletroímã 2.

[098] De preferência, o estágio de alimentação 7 está adaptado para receber a tensão retificada VR e prover a energia elétrica necessária para a operação da unidade de potência e controle 3 (ou seja, os estágios eletrônicos 4, 5, 6) e do eletroímã 2.

[099] Com referência a uma forma de incorporação preferida ilustrada nas figuras citadas, o estágio de entrada 4 compreende, de preferência, um circuito de retificação 41 que pode incluir uma ponte de diodos disposta de acordo com configurações já conhecidas pelas pessoas versadas na técnica (figura 4).

[0100] O estágio de entrada 4 também pode compreender um ou mais circuitos de filtragem ou de proteção 42, adequadamente dispostos de acordo com configurações conhecidas pelas pessoas versadas na técnica.

[0101] Com referência a uma forma de incorporação mostrada nas figuras mencionadas, o estágio de controle 5 compreende preferencialmente um circuito de detecção 51 e um circuito de controle 52 conectados eletricamente em cascata.

[0102] O circuito de detecção 51 está operacionalmente conectado ao estágio de entrada 4 e ao terminal de entrada T3, e está adaptado para receber a tensão retificada VR.

[0103] O circuito de detecção 51 está adaptado para prover primeiros sinais de detecção S, indicativos da tensão retificada VR e, portanto, da tensão de entrada VIN, ou sinais prioritários OS tendo um valor predefinido, dependendo da condição de operação A, B do terminal de entrada T3.

[0104] Mais particularmente, o circuito de detecção 51 está adaptado para fornecer primeiros sinais de detecção S indicativos da tensão retificada VR, quando o terminal de entrada T3 está na primeira condição de operação A, e sinais prioritários OS tendo um valor predefinido, quando o terminal de entrada T3 está na segunda condição de operação B.

[0105] De preferência, tanto os sinais de detecção S como os sinais prioritários OS são sinais de tensão. O comportamento dos sinais de detecção S depende basicamente do comportamento da tensão aplicada VIN, enquanto que os sinais prioritários OS têm um valor predefinido, de preferência em um nível lógico "baixo" (por exemplo, cerca de 0 V).

[0106] De preferência, o circuito de detecção 51 compreende uma primeira seção de circuito 511 operacionalmente conectada entre o estágio de entrada 4 e o circuito de controle 52.

[0107] A primeira seção de circuito 511 está adaptada para receber a tensão retificada VR e fornecer os sinais de detecção S, quando o terminal de entrada T3 está na primeira condição de operação A.

[0108] De preferência, a seção de circuito 511 compreende um divisor resistivo conectado eletricamente a uma saída 40 do estágio de entrada 4 e a um primeiro nó de entrada 52A do circuito de controle 52.

[0109] A seção de circuito 511 também pode compreender um ou mais arranjos de circuitos de filtragem (não ilustrados), adequadamente concebidos de acordo com configurações conhecidas pelas pessoas versadas na técnica.

[0110] De preferência, o circuito de detecção 51 compreende uma segunda seção de circuito 512 operacionalmente conectada entre o terminal de entrada T3, a seção de circuito 511, e o circuito de controle 5.

[0111] A segunda seção de circuito 512 está adaptada para impedir que a primeira seção de circuito forneça os sinais de detecção S para o circuito de controle 52 quando o terminal de entrada T3 estiver na segunda condição de operação B.

[0112] A seção de circuito 512 está ainda adaptada para prover os sinais prioritários OS ao circuito de controle 5 em substituição aos sinais de detecção S, quando o terminal de entrada T3 está na segunda condição de operação B.

[0113] De preferência, a seção de circuito 512 compreende um arranjo de circuito RC operacionalmente conectado entre o nó de entrada 52A do circuito de controle 52, o terminal de entrada T3, e o terra. Tal arranjo de circuito RC pode incluir, por exemplo, um capacitor 513 e um resistor 514 conectados mutuamente em paralelo entre o nó de entrada 52A e o terra. Por sua vez, o nó de entrada 52A está eletricamente conectado também com o terminal T3 e com a seção de circuito 511.

[0114] Quando o terminal de entrada T3 está na primeira condição de operação A (figuras 7), de acordo com a qual ele está flutuando eletricamente, uma corrente de carga I1 pode fluir a partir da seção de circuito 511 para o terra, passando através da seção de circuito 512, em particular pelo capacitor 513. A corrente de carregamento I1 é gerada por um sinal de detecção S (tendo determinados valores de tensão) indicativo da tensão retificada VR recebida pela primeira seção de circuito 511.

[0115] A corrente de carregamento I1 carrega o condensador 513, que é progressivamente levado a uma tensão imposta pela seção de circuito 511 (isto é, em torno dos valores de tensão do sinal S) de acordo com uma constante de tempo de carregamento adequadamente calculada.

[0116] A seção de circuito 511 pode assim fornecer os sinais de detecção S ao circuito de controle 52 sem nenhuma interferência da seção de circuito 512.

[0117] Quando o terminal de entrada T3 está na segunda condição de operação B (figuras 6), de acordo com a qual ele está eletricamente conectado ao terminal T2, uma corrente de descarga I2 flui através do capacitor 513 em direção ao terceiro terminal T3.

[0118] Conforme melhor explicado abaixo, a corrente de descarga I2 é basicamente direcionada para o terra para descarregar o capacitor 513, que é rapidamente levado a uma tensão de terra de acordo com uma constante de tempo de descarga adequadamente calculada.

[0119] Calculando-se adequadamente tal constante de tempo de descarga, a saída da seção de circuito 511 pode assim ser rapidamente curto-circuitada para o terra, e os sinais de detecção S não podem mais ser fornecidos ao circuito de controle 52, assim como o nó de entrada 52A é curto-circuitado para o terra.

[0120] Um sinal prioritário OS tendo um valor predefinido em nível lógico "baixo" (por exemplo, cerca de 0 V) é assim fornecido ao circuito de controle 52, no nó de entrada 52A, em substituição aos sinais de detecção S.

[0121] Preferencialmente, a seção de circuito 512 compreende um arranjo de circuito 517 para permitir que a corrente de descarga I2 flua em direção ao terra para descarregar o capacitor 513, quando o terminal de entrada T3 está na segunda condição de operação B.

[0122] De acordo com certas formas de incorporação da invenção, quando ele está na segunda condição de operação B, o terminal de entrada T3 fica conectado eletricamente ao terminal de entrada T1 ou T2 (conforme mostrado nas figuras citadas), que está destinado a ser colocado em uma tensão positiva.

[0123] Nestes casos (figura 5B), a seção de circuito 517 compreende, de preferência, uma chave 518 [por exemplo, um MOSFET (Meta! Oxide Semiconductor Field Effect Transistot - Transistor de Efeito de Campo de Metal Óxido Semicondutor), um IGBT (Insulated Gate Bipolar T/a^s/stor - Transistor Bipolar de Porta Isolada), um BJT (Bipolar Junction Transistot - Transistor de Junção Bipolar), ou outro dispositivo equivalente], e uma rede resistiva 518A, adequadamente configuradas para permitirem a passagem da corrente de descarga I2 direcionada para o terra para descarregar o capacitor 513, quando o terminal de entrada T3 está na segunda condição de operação B.

[0124] A chave 518 pode ser configurada de modo a comutar para o estado de condução (LIGADO), quando o terminal de entrada T3 está na segunda condição de operação B, assumindo valores de tensão positivos, já que está conectada eletricamente ao terminal de entrada T2. Desta forma, a chave 518 provê um caminho condutor em direção ao terra para a corrente de descarga I2.

[0125] De acordo com outras formas de incorporação da invenção, quando ele está na segunda condição de operação B, o terminal de entrada T3 fica eletricamente conectado ao terminal de entrada T1 ou T2 (conforme mostrado nas figuras citadas), que está destinado a ser aterrado ou colocado em uma tensão negativa.

[0126] Nestes casos (figura 5C), a seção de circuito 517 compreende, de preferência, um diodo 516 e uma rede resistiva 516A configurados adequadamente para permitirem a passagem da corrente I2 através do terminal T3 em direção ao terra, para descarregar o capacitor 513, quando o terminal de entrada T3 está na segunda condição de operação B.

[0127] O diodo 516 pode ser configurado de modo a comutar para o estado de condução (LIGADO), quando o terminal de entrada T3 está na segunda condição de operação B, e assume uma tensão negativa ou de terra, já que está eletricamente conectado ao terminal de entrada T2. Deste modo, o diodo 516 provê um caminho condutor (passando pelos terminais T2, T3 na forma de incorporação mostrada nas figuras citadas) em direção ao terra para a corrente de descarga I2.

[0128] São possíveis outras variantes para o arranjo do circuito 517, dependendo do terminal de entrada T1 ou T2 ao qual o terminal de entrada T3 está conectado eletricamente, quando ele está na segunda condição de operação B, e dependendo das tensões de operação destinadas a tal terminal de entrada T1 ou T2.

[0129] Preferencialmente, o circuito de controle 52 compreende uma seção de comparação 520 operacionalmente conectada em cascata com o circuito de detecção 51.

[0130] A seção de comparação 520 está adaptada para receber os sinais de detecção S ou os sinais prioritários OS, e fornecer sinais de comparação CS em resposta aos referidos sinais de detecção ou sinais prioritários.

[0131] De preferência, a seção de comparação 520 compreende um arranjo de circuito comparador operacionalmente conectado entre o nó de entrada 52A e um nó intermediário 52B do circuito de controle 52, sendo adequadamente concebido de acordo com configurações conhecidas pelas pessoas versadas na técnica.

[0132] Preferencialmente, os sinais de comparação CS fornecidos pela seção de comparação 520 são sinais de tensão, que podem estar em níveis lógicos "alto" ou "baixo" dependendo dos sinais de tensão de entrada S ou OS.

[0133] De preferência, quando a seção de comparação 520 recebe os sinais de detecção S ou os sinais prioritários OS, ela compara esses sinais de entrada com valores de comparação predefinidos, que podem ser iguais ou proporcionais às tensões de limiar VTH1, VTH2.

[0134] Preferencialmente, tal valor de comparação predefinido é provido por um circuito dedicado adequadamente disposto na seção de comparação 520, de acordo com configurações conhecidas pelas pessoas versadas na técnica.

[0135] De preferência, quando recebe os sinais de detecção S, a seção de comparação 520 fornece sinais de comparação CS em níveis lógicos “alto” ou "baixo", dependendo do fato dos sinais de detecção S serem inferiores ou superiores aos referidos valores de comparação predefinidos, que por sua vez dependem do comportamento da tensão de entrada aplicada VIN.

[0136] De preferência, quando recebe os sinais prioritários OS, a seção de comparação 520 fornece sinais de comparação CS apenas em um nível lógico "baixo", uma vez que os sinais prioritários OS têm um valor predefinido em um nível lógico "baixo", que é certamente mais baixo do que os referidos valores de comparação predefinidos.

[0137] Na prática, os sinais de comparação CS são providos em um nível lógico "baixo" predefinido quando os sinais prioritários OS são recebidos pela seção de comparação 520 (isto é, quando o terminal de entrada T3 está na segunda condição de operação B).

[0138] De preferência, o circuito de controle 52 compreende uma seção de controle 523 operacionalmente conectada entre a seção de comparação 520 (em particular o nó intermediário 52B) e o estágio de acionamento 6 (em particular uma entrada 6A deste último).

[0139] A seção de controle 523 está adaptada para receber os sinais de comparação CS e prover os sinais de controle C ao estágio de acionamento 6 em resposta aos sinais de comparação CS.

[0140] Preferivelmente, a seção de controle 523 está adaptada para receber segundos sinais de detecção D, provenientes do estágio de acionamento 6, em um segundo nó de entrada 52C do circuito de controle 52.

[0141] De preferência, os sinais de detecção D são indicativos da corrente de acionamento IC provida pela unidade de potência e controle 3 para o eletroímã 2.

[0142] Vantajosamente, a seção de controle 523 pode compreender um ou mais controladores, como por exemplo microcontroladores ou dispositivos de processamento digital de diferentes tipos, adaptados para receberem e proverem um certo número de entradas analógicas e / ou digitais, compreendendo áreas de memória não volátil regraváveis que podem ser utilizadas para armazenarem instruções de software ou parâmetros operacionais executáveis.

[0143] Preferencialmente, a seção de controle 523 compreende um primeiro controlador 521 operacionalmente conectado entre a seção de comparação 520 (em particular o nó intermediário 52B) e o estágio de acionamento 6 (em particular o nó de entrada 6A).

[0144] O primeiro controlador 521 está adaptado para receber os sinais de comparação CS e os sinais de detecção D, e prover os sinais de controle C em resposta aos referidos sinais de entrada.

[0145] Deste modo, o controlador 521 é capaz de controlar o estágio de acionamento 6 para energizar ou desenergizar adequadamente o eletroímã 2 de acordo com as necessidades, isto é, dependendo das condições de operação A, B do terminal de entrada T3, e possivelmente (isto é, apenas quando o terminal T3 está na primeira condição de operação A) dependendo da tensão aplicada VIN.

[0146] De preferência, o controlador 521 está configurado para fornecer sinais de controle C para não prover nenhuma corrente de acionamento IC para o eletroímã 2, quando os sinais de comparação CS estiverem em um nível lógico "baixo".

[0147] De preferência, o controlador 521 está configurado para fornecer sinais de controle C para prover uma corrente de acionamento IC tendo valores configurados de acordo com um determinado perfil, como por exemplo os perfis mostrados nas figuras 7A e 7B, quando os sinais de comparação CS estiverem em um nível lógico "alto".

[0148] De preferência, o controlador 521 é um controlador de PWM (Pulse Width MoMolatioç - Modulação por Largura de Pulso) capaz de controlar o estágio de acionamento 6 para executar basicamente uma modulação de ciclo de operação da corrente de acionamento IC, a qual pode ser ajustada de acordo com determinados parâmetros de configuração.

[0149] Preferivelmente, a seção de controle 523 compreende um segundo controlador 522 operacionalmente conectado ao primeiro controlador 521.

[0150] O controlador 522 está adaptado, de preferência, para fornecer sinais de configuração SS para controlar a corrente de acionamento IC, que são recebidos e processados pelo primeiro controlador 521 para prover os sinais de controle C.

[0151] Como um exemplo, para prover à bobina do eletroímã 2 uma corrente de acionamento IC tendo os perfis mostrados nas figuras 7A e 7B, o controlador 522 pode fornecer inicialmente sinais de configuração SS indicativos do nível de lançamento IL e do tempo de lançamento TL desejados para o controlador 521. Desta forma, é obtido um ajuste adequado da corrente de acionamento IC quando o eletroímã 2 começa a ser energizado. Então, o controlador 522 pode fornecer sinais de configuração SS indicativos de um valor de referência de corrente (por exemplo, o nível de retenção IH desejado) a ser adotado pelo controlador 521 para executar um ajuste de PWM da corrente de acionamento IC, quando o eletroímã 2 precisar ser mantido energizado.

[0152] De preferência, o controlador 522 está operacionalmente conectado à seção de comparação 520 para receber e processar os sinais de comparação CS e prover os sinais de configuração SS, dependendo dos referidos sinais de comparação.

[0153] De preferência, o estágio de controle 5 compreende um circuito de desabilitação 53 operativamente conectado ao circuito de controle 52.

[0154] O circuito de desabilitação 53 está adaptado para impedir que o circuito de controle 52 forneça sinais de controle C para prover um pulso de lançamento da corrente de acionamento IC para o eletroímã 2 durante um determinado período de tempo, começando a partir do instante em que um pulso de lançamento precedente da corrente de acionamento IC foi fornecido ao referido eletroímã.

[0155] Como um exemplo, os pulsos de lançamento da corrente de acionamento IC podem ser providos pela unidade de potência e controle 3 ao eletroímã 2 quando o êmbolo 8 precisar ser movido da posição não excitada para a posição excitada, por exemplo, para realizar um movimento de "lançamento e retenção".

[0156] De preferência, o circuito de desabilitação 53 está operacionalmente conectado ao segundo controlador 522, e recebe sinais de temporização TS deste último quando um pulso de lançamento da corrente de acionamento IC é gerado.

[0157] Em resposta aos sinais de temporização TS, o circuito de desabilitação 53 provê sinais de desabilitação DS ao controlador 522 durante um determinado período de tempo, começando a partir do instante em que o pulso de lançamento da corrente de acionamento IC é fornecido ao eletroímã 2.

[0158] De preferência, em resposta aos sinais de desabilitação DS recebidos, o segundo controlador 522 fornece sinais de configuração SS ao primeiro controlador 521, de modo a impedir a geração de um novo pulso de lançamento da corrente de acionamento IC.

[0159] O circuito de desabilitação 53 é particularmente útil quando a tensão de entrada VIN aplicada é instável por algumas razões, e a unidade de potência e controle 3 é forçada a acionar o eletroímã 2 de modo a que o êmbolo 8 execute múltiplos movimentos subsequentes de "lançamento e retenção" e de “liberação”, devido a flutuações da tensão de entrada VIN aplicada.

[0160] Uma vez que o circuito de desabilitação 53 está adaptado para garantir que os subsequentes pulsos de lançamento da corrente de acionamento IC estão separados por um determinado intervalo de tempo, os fenômenos de superaquecimento do eletroímã 2 e de picos de adsorção de corrente excessivamente próximos da bobina 1 do eletroímã são evitados ou mitigados.

[0161] Com referência a uma forma de incorporação mostrada nas figuras mencionadas, o estágio de acionamento 6 compreende, de preferência, um resistor de derivação 61 e uma chave 62 conectados eletricamente em série entre o terra e a bobina de acionamento 2A do eletroímã 2, que por sua vez está eletricamente conectada ao estágio de alimentação 7 para receber energia elétrica P (figura 5D).

[0162] Deste modo, uma corrente de acionamento IC, que pode ser adequadamente ajustada pela chave 62, pode fluir através da bobina de acionamento 2A, da chave 62 e do resistor de derivação 61, durante a operação do atuador de bobina 1.

[0163] De preferência, a chave 62 está operacionalmente conectada ao estágio de controle 5, em particular ao circuito de controle 53, para receber os sinais de controle C e ajustar a corrente de acionamento IC, dependendo dos referidos sinais de controle.

[0164] Como um exemplo, a chave 62 pode ser um MOSFET tendo o terminal de porta eletricamente conectado ao nó de entrada 6A, para receber os sinais de controle (tensão) C, o terminal de dreno conectado eletricamente em série com a bobina de acionamento 2A, e o terminal de fonte eletricamente conectado ao nó de entrada 52C.

[0165] Contudo, a chave 62 também pode ser um IGBT, um BJT, ou outro dispositivo equivalente.

[0166] Preferencialmente, o resistor de derivação 61 está eletricamente conectado entre o terra e o nó de entrada 52C, de forma a prover os sinais de tensão D indicativos da corrente de acionamento IC que flui para o terra no nó de entrada 52C.

[0167] De preferência, o estágio de acionamento 6 compreende um diodo supressor de picos de tensão 63 conectado eletricamente em série com o estágio de alimentação 6 e com a chave 62, e em paralelo com a bobina de acionamento 62.

[0168] A partir do que foi exposto, é evidente como o estágio de acionamento 6 é capaz de controlar o fluxo de uma corrente de acionamento IC através da bobina de acionamento 2A.

[0169] Os valores da corrente de acionamento IC podem ser ajustados pela chave 62 dependendo do seu estado de operação, que por sua vez depende dos sinais de controle C.

[0170] Como um exemplo, a chave 62 pode receber sinais de controle C para comutar para um estado de interdição (DESLIGADO), de modo a interromper o fluxo da corrente de acionamento IC através da bobina de acionamento 2A.

[0171] Como um outro exemplo, a chave 62 pode receber sinais de controle C para comutar para um estado de condução (LIGADO), e modular o fluxo da corrente de acionamento IC dependendo dos referidos sinais de controle, por exemplo, através da implementação de um controle de PWM da corrente de acionamento IC.

[0172] Foi demonstrado na prática como o atuador de bobina 1 de acordo com a presente invenção atinge completamente os objetivos pretendidos.

[0173] Graças à presença do terceiro terminal T3, o atuador de bobina 1 apresenta um melhor desempenho em relação aos dispositivos correspondentes do estado da técnica.

[0174] O estado de operação do atuador de bobina pode de fato ser controlado independentemente dos valores da tensão de entrada VIN aplicada, particularmente quando for necessário um movimento de "liberação" do êmbolo móvel.

[0175] O atuador de bobina 1 apresenta portanto modos de operação diferentes, que podem ser facilmente selecionados através da comutação apropriada do terminal T3. Tal flexibilidade de operação torna o atuador de bobina 1 bastante adequado para integração em comutadores de BT ou de MT.

[0176] O atuador de bobina possui uma estrutura muito compacta, que pode ser industrialmente fabricada com custos competitivos em relação aos dispositivos tradicionais do estado da técnica.

[0177] O atuador de bobina assim concebido, de acordo com a invenção, pode sofrer numerosas modificações e variações, todas abrangidas pelo escopo do conceito inventivo. Além disso, todas as partes componentes aqui descritas podem ser substituídas por outros elementos tecnicamente equivalentes. Na prática, os materiais e dimensões dos componentes do dispositivo podem ser de qualquer natureza, de acordo com as necessidades.

Claims (12)

1. Atuador de bobina (1) para aplicações em baixa e média tensão, compreendendo: - um eletroímã (2) associado operativamente a um êmbolo móvel (8), para acionar o referido êmbolo móvel; - uma unidade de potência e controle (3) eletricamente conectada ao referido eletroímã (2), para alimentar o dito eletroímã e controlar a operação do dito eletroímã; - primeiro e segundo terminais de entrada (T1, T2) conectados eletricamente à referida unidade de potência e controle, com uma tensão de entrada (VIN) sendo aplicada entre os referidos primeiro e segundo terminais de entrada durante a operação do referido atuador de bobina; sendo que o atuador de bobina compreende um terceiro terminal de entrada (T3) conectado eletricamente à referida unidade de potência e controle, sendo que a dita unidade de potência e controle está adaptada a controlar a operação de dito eletroímã de acordo com condições normais de controle (NDC) ou condições de controle prioritárias (ODC) dependendo da condição de operação (A, B) de dito terceiro terminal de entrada, caracterizado por o referido terceiro terminal de entrada estando adaptado para ficar em uma primeira condição de operação (A) eletricamente floating, a dita primeira condição de operação correspondendo a condições de controle normais (NDC) para a operação do citado eletroímã, ou em uma segunda condição de operação (B), na qual se encontra eletricamente conectado a um de ditos primeiro ou segundo terminais de entrada (T1, T2), a dita segunda condição de operação correspondendo a condições de controle prioritárias (ODC) para a operação do dito eletroímã.

2. Atuador de bobina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a citada unidade de potência e controle (3) estar adaptada para controlar a operação do dito eletroímã (2) dependendo da tensão de entrada (VIN) aplicada entre os referidos primeiro e segundo terminais (T1, T2), quando o mencionado terceiro terminal de entrada (T3) está na citada primeira condição de operação (A).

3. Atuador de bobina, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a referida unidade de potência e controle (3) estar adaptada para controlar a operação do mencionado eletroímã (2) independentemente da tensão de entrada (VIN) aplicada entre os citados primeiro e segundo terminais de entrada (T1, T2), quando o dito terceiro terminal de entrada (T3) está na referida segunda condição de operação (B).

4. Atuador de bobina, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a mencionada unidade de potência e controle (3) estar adaptada para não prover nenhuma corrente de acionamento para o referido eletroímã, quando o citado terceiro terminal de entrada (T3) está na dita segunda condição de operação (B), independentemente da tensão de entrada (VIN) aplicada entre os referidos primeiro e segundo terminais de entrada (T1, T2).

5. Atuador de bobina, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pora referida unidade de potência e controle (3) compreender: um estágio de entrada (4) conectado eletricamente com os referidos primeiro e segundo terminais de entrada (T1, T2), em que o mencionado estágio de entrada está adaptado para receber a dita tensão de entrada (VIN) e prover uma tensão retificada (VR), obtida por retificação da citada tensão de entrada; um estágio de controle (5) operacionalmente conectado ao referido estágio de entrada (4) e ao dito terceiro terminal de entrada (T3), em que o citado estágio de controle está adaptado para receber a dita tensão retificada (VR) e prover sinais de controle (C) para controlar a operação do mencionado eletroímã (2); um estágio de acionamento (6) conectado operativamente ao referido estágio de controle (5) e ao mencionado eletroímã (2), em que o dito estágio de acionamento está adaptado para receber os referidos sinais de controle (C) do citado estágio de controle e ajustar o fluxo de uma corrente de acionamento (IC) para o referido eletroímã, em resposta aos citados sinais de controle.

6. Atuador de bobina, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o referido estágio de controle (5) compreender um circuito de detecção (51) operativamente conectado ao dito estágio de entrada (4) e ao citado terceiro terminal de entrada (T3), em que o referido circuito de detecção está adaptado para receber a mencionada tensão retificada (VR) e prover primeiros sinais de detecção (S) indicativos dessa tensão retificada, ou sinais prioritários (OS) tendo um valor predefinido, dependendo da condição de operação (A, B) do dito terceiro terminal de entrada.

7. Atuador de bobina, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o referido circuito de detecção (51) compreender: uma primeira seção de circuito (511) adaptada para receber a dita tensão retificada (VR) e prover os citados primeiros sinais de detecção (S), quando o mencionado terceiro terminal de entrada (T3) está na referida primeira condição de operação (A); uma segunda seção de circuito (512) adaptada para fornecer os referidos sinais prioritários (OS) em substituição aos citados primeiros sinais de detecção (S), quando o dito terceiro terminal de entrada (T3) está na citada segunda condição de operação (B).

8. Atuador de bobina, de acordo com uma das reivindicações de 6 a 7, caracterizado por o referido estágio de controle (5) compreender um circuito de controle (52) operativamente conectado ao citado circuito de detecção (51) e ao dito estágio de acionamento (6), em que o referido circuito de controle está adaptado para receber os mencionados primeiros sinais de detecção (S) ou os referidos sinais prioritários (OS), e prover os ditos sinais de controle (C) para o referido estágio de acionamento em resposta aos citados primeiros sinais de detecção ou aos ditos sinais prioritários.

9. Atuador de bobina, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o mencionado circuito de controle (52) compreender: uma seção de comparação (520) adaptada para receber os referidos primeiros sinais de detecção (S) ou os citados sinais de sobreposição, e prover sinais de comparação (CS) em resposta aos ditos primeiros sinais de detecção (S) ou aos referidos sinais prioritários (OS); uma seção de controle (521, 522) adaptada para receber os referidos sinais de comparação (CS) e prover os ditos sinais de controle (C) ao mencionado estágio de acionamento (6), em resposta aos citados sinais de comparação.

10. Atuador de bobina, de acordo com uma das reivindicações de 8 a 9, caracterizado por o referido estágio de controle (5) compreender um circuito de desabilitação (53) operativamente conectado ao dito circuito de controle (52), em que o citado circuito de desabilitação está adaptado para impedir que o referido circuito de controle forneça sinais de controle (C) para prover um pulso de lançamento da corrente de acionamento (IC) ao referido eletroímã (2) durante um determinado período de tempo, começando a partir do instante em que um pulso de lançamento anterior da corrente de acionamento (IC) é fornecido ao dito eletroímã.

11. Atuador de bobina, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o referido eletroímã (2) compreender uma única bobina de acionamento (2A).

12. Aparelho de comutação ou comutador de baixa ou média tensão, caracterizado por compreender um atuador de bobina (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.