BR112012004018B1

BR112012004018B1 - módulo de complemento e método para monitorar a vida útil de um dispositivo de comutação com um módulo de complemento de complemento

Info

Publication number: BR112012004018B1
Application number: BR112012004018-9A
Authority: BR
Inventors: Beyer Stefan; Schatz Wolfgang
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2019-11-19
Also published as: BR112012004018A2; WO2011023463A1; EP2290666B1; KR20120082411A; KR101560210B1; CN102473533A; EP2290666A1

Abstract

a presente refere-se a um módulo de fixação, em particular, um módulo de comunicação (1), que tem um êmbolo móvel (2) que é conectado através de uma interface a um dispositivo de comutação (9) que tem pelo menos uma peça de contato para comutar um contato que tem material de contato. a invenção se distingue pelo de que meios (4,5) são fornecidos para medir a alteração em posição (3) do êmbolo (2) quando o contato fechado. um método associado de acordo com invenção também é especificado para monitorar a vida de um dispositivo de comutação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÓDULO DE COMPLEMENTO E MÉTODO PARA MONITORAR A VIDA ÚTIL DE UM DISPOSITIVO DE COMUTAÇÃO COM UM MÓDULO DE COMPLEMENTO.

[0001] A presente invenção refere-se a um módulo de complemento, em particular, a um módulo de comunicação, que tem um êmbolo móvel que é conectado através de uma interface a um dispositivo de comutação que tem pelo menos uma peça de contato para comutar um contato que tem material de contato.

[0002] A invenção também refere-se a um método para monitorar vida útil de um dispositivo de comutação que tem um módulo de complemento, em particular, um módulo de comunicação, que tem um êmbolo móvel que é conectado através de uma interface ao dispositivo de comutação que tem pelo menos uma peça de contato para comutar um contato que tem material de contato.

[0003] Os dispositivos de comutação eletromagnética incluem contatores, disjuntores, relés de potência e chaves de potência. Para dispositivos de comutação eletromagnética do dito tipo, em particular, para contatores, é necessário em várias situações de aplicação detectar o estado de comutação real do dispositivo de comutação eletromagnético, em oposição onde necessário a um estado de ativação do dispositivo de comutação eletromagnético, a fim de ser capaz de analisar o dito estado de comutação de outra maneira.

[0004] Na técnica anterior, uma detecção do dito tipo é realizada por meio de um dispositivo de detecção. Disposto no alojamento nesse caso está um contato de comutação mecânica que altera seu estado de comutação quando o êmbolo é transferido de uma posição de extremidade para a outra posição de extremidade. O contato de comutação é conectado através de condutores elétricos a um dispositivo de análise de tal modo que a posição de comutação do contato de comu

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2/6 tação e, por conseguinte, o estado de comutação do dispositivo de comutação eletromagnético pode ser detectado pelo dispositivo de análise. Na maioria dos casos, o dispositivo de detecção é um dispositivo separado que é diferente do dispositivo de comutação eletromagnético.

[0005] A esse respeito, o documento DE 10 2007 002 176 A1 revela um dispositivo de detecção para detectar um estado de comutação de um dispositivo de comutação eletromagnético. O dispositivo de detecção para detectar o estado de comutação de um dispositivo de comutação eletromagnético tem um alojamento no qual um êmbolo é montado de maneira móvel. O êmbolo é móvel entre duas posições de extremidade mecânicas, as posições de extremidade do êmbolo correspondentes ao estado de comutação do dispositivo de comutação eletromagnético. Disposto no alojamento está um dispositivo de sensor através do qual pode ser detectado em quais posições de extremidade o êmbolo está localizado, e através de qual um sinal elétrico correspondente a isso pode ser emitido. O dispositivo de sensor é incorporado de tal maneira que seja capaz de detectar a posição do êmbolo sem tocar o êmbolo.

[0006] Entretanto, um aspecto desvantajoso da técnica anterior é que nenhuma indicação do fim da vida útil dos dispositivos de comutação usados é dada onde for necessário permitir que uma substituição oportuna seja feita no curso de uma atividade de manutenção.

[0007] O objetivo fundamentado pela invenção é, portanto, criar um módulo de complemento, em particular, um módulo de comunicação para dispositivos de comutação, que permite o monitoramento da vida útil.

[0008] Um objetivo adicional fundamentado pela invenção consiste em revelar um método do tipo mencionado anteriormente que permite o monitoramento da vida útil simples do dispositivo de comutação.

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3/6 [0009] Os ditos objetivos são alcançados por meio de um módulo de comunicação que tem os recursos da invenção e por meio de um método para monitorar a vida útil de um dispositivo de comutação que tem um módulo de complemento, em particular, um módulo de comunicação, de acordo com a invenção.

[00010] As modalidades e desenvolvimento vantajosos que podem ser usados individualmente ou em combinação um com o outro são o assunto das concretizações.

[00011] De acordo com a invenção o primeiro objetivo é alcançado por meio de um módulo de complemento, em particular, um módulo de comunicação, que tem um êmbolo móvel que é conectado através de uma interface a um dispositivo de comutação que tem pelo menos uma peça de contato para comutar um contato que tem material de contato. Nesse caso, a invenção é caracterizada pelo fato de que meios são fornecidos para medir a alteração em posição do êmbolo quando o contato está no estado fechado, em que a dita alteração em posição que ocorre devido à erosão do material de contato por conta do contato que foi comutado várias vezes.

[00012] Os desenvolvimentos vantajosos da invenção podem ser derivados das concretizações.

[00013] De acordo com uma variação da modalidade particularmente vantajosa, os meios para medir a alteração em posição do êmbolo incluem um sensor, e o êmbolo é fornecido com um elemento que pode ser detectado pelo sensor.

[00014] Também é vantajoso se o elemento for um ímã preso fixamente ao êmbolo.

[00015] De acordo com uma outra variação da modalidade vantajosa, o dispositivo de comutação tem um processador para analisar um sinal de sensor que foi recebido do sensor e por meio do qual é possível determinar a alteração em posição do êmbolo quando o contato

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4/6 está no estado fechado como uma consequência da erosão do contato.

[00016] O processador serve vantajosamente para registrar os valores da alteração em posição e para comparar os ditos valores com valores empíricos armazenados.

[00017] É adicionalmente vantajoso se o dispositivo de comutação for fornecido com uma interface de comunicação que serve para passar informações apuradas pelo processador.

[00018] De acordo com uma variação da modalidade vantajosa adicional, a interface de comunicação é fornecida para se conectar a um barramento.

[00019] Nesse caso, é vantajoso se o barramento for uma Interface AS ou Link de IO.

[00020] O objetivo adicional é alcançado por meio de um método que tem os recursos mencionados na invenção.

[00021] O método de acordo com a invenção para monitorar a vida útil de um dispositivo de comutação que tem um módulo de complemento, em particular, um módulo de comunicação, que tem um êmbolo móvel que é conectado através de uma interface ao dispositivo de comutação que tem pelo menos uma peça de contato para comutar um contato que tem material de contato é caracterizado pelo fato de que a alteração em posição do êmbolo quando o contato está no estado fechado é medida através de meios, a alteração em posição resultante devido à erosão do contato por conta do contato que foi comutado várias vezes.

[00022] De acordo com uma variação da modalidade particularmente vantajosa, o valor apurado para a alteração em posição é comparado com valores armazenados e informações relacionadas ao fim da vida do dispositivo de comutação são derivadas da dita comparação.

[00023] As vantagens e implantações adicionais da invenção são

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5/6 explicadas abaixo em referência às modalidades exemplificativas tomadas em conjunto com o desenho esquemático, nos quais:

[00024] Figura 1 mostra em uma representação esquemática, a combinação inventiva que consiste em um dispositivo de comutação que tem um módulo de complemento, em particular, um módulo de comunicação, que tem meios para monitorar a vida útil do dispositivo de comutação.

[00025] Figura 1 mostra um módulo de complemento 1 de acordo com a invenção que tem um êmbolo 2 em uma primeira posição na esquerda e em uma segunda posição na direita. Como resultado da diversidade de ações de comutação ao longo do tempo de vida de um dispositivo de comutação, o material de contato se desgasta devido à erosão. A vida útil de um dispositivo de comutação é, portanto, dependente da quantidade de material de contato ainda presente, ou seja, a espessura do material de contato e, consequentemente, precisa ser monitorado. A erosão do contato leva a uma alteração em posição 3 do êmbolo 2 quando o contato está no estado fechado. A alteração em posição 3 do êmbolo 2 quando o contato está no estado fechado, conforme representado pelas duas posições no desenho é, consequentemente, uma indicação de erosão de contato e de acordo com a invenção é, portanto, medida com o auxílio de um sensor 4. Em suma, na presente modalidade exemplificativa, o sensor 4 detecta o campo magnético de um ímã 5 preso fixamente ao êmbolo 2 e, por causa disso, roteia um sinal de sensor para um processador 6 que é, de preferência, integrado no dispositivo de comutação 9 e analisa o dito sinal de sensor. Os valores empíricos com os quais o valor medido para a alteração em posição 3 é comparado são armazenados no processador 6. As informações relacionadas ao fim da vida do dispositivo de comutação 9 são derivadas da comparação. A alteração em posição 3 pode ser determinada inter alia a partir de uma medição de tempo para

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6/6 a trajetória percorrida pelo êmbolo 2 durante o fechamento e movimento de volta. A medição de tempo inicia quando o ímã 5 do êmbolo 2 é detectado pelo sensor 4 durante a operação de fechamento e termina após o fechamento do contato quando o êmbolo 2 cai e ao mesmo tempo o ímã 5 é novamente detectado pelo sensor 4.

[00026] Devido à erosão do contato, existe um aumento no comprimento da trajetória e, consequentemente, no tempo medido, a partir do qual a alteração em posição 3 do êmbolo 2 pode ser derivada.

[00027] O processador 6 é fornecido com uma interface de comunicação 7 a fim de ser capaz de comunicar as ditas informações para um controlador 8.

[00028] O sensor 4 pode ser combinado com o processador 9 em uma submontagem (não mostrada no presente documento) que pode ser montada no topo do dispositivo de comutação 9.

[00029] O módulo de complemento inventivo, em particular, o módulo de comunicação, que pode ser montado sobre um dispositivo de comutação é caracterizado pelo fato de que permite que deduções sejam feitas em relação à vida útil possível do dispositivo de comutação com base na medição da alteração em posição do êmbolo quando o contato está no estado fechado, cuja alteração em posição é ocasionada devido à erosão do material de contato por conta do contato que foi comutado várias vezes, permitindo assim que o dispositivo de comutação seja substituído em tempo hábil antes de sua falha potencial.

Claims

1. Módulo de complemento, em particular, módulo de comunicação (1) com um êmbolo móvel (2) que é conectado através de uma interface a um dispositivo de comutação (9), que apresenta pelo menos uma peça de contato para comutar um contato com material de contato, caracterizado pelo fato de que meios (4,5) são previstos para medir a alteração em posição (3) do êmbolo (2) quando o contato está no estado fechado, sendo que os meios para medir a alteração em posição (3) do êmbolo compreendem um sensor (4) e sendo que o êmbolo (2) é fornecido com um elemento (5) que pode ser detectado pelo sensor (4) e sendo que o dispositivo de comutação (9) apresenta um processador (6) para analisar um sinal de sensor recebido a partir do sensor e com o qual é possível determinar a alteração em posição (3) do êmbolo (2) quando o contato está no estado fechado como uma consequência da erosão do contato.

2. Módulo de complemento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento é um ímã (5) preso fixamente ao êmbolo (2).

3. Módulo de complemento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o processador (6) serve para protocolar os valores da alteração em posição (3) e para comparar esses valores com valores empíricos armazenados.

4. Módulo de complemento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de comutação (9) é fornecido com uma interface de comunicação (7) que serve para passar informações apuradas pelo processador (6).

5. Módulo de complemento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a interface de comunicação (7) é fornecida para se conectar a um barramento.

6. Módulo de complemento, de acordo com a reivindicação

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5, caracterizado pelo fato de que o barramento é uma Interface AS ou Link de IO.

7. Método para monitorar a vida útil de um dispositivo de comutação (9) com um módulo de complemento, em particular, um módulo de comunicação (1) com um êmbolo móvel (2), que é conectado através de uma interface ao dispositivo de comutação (9), que apresenta pelo menos uma peça de contato para comutar um contato com material de contato, caracterizado pelo fato de que a alteração em posição (3) do êmbolo (2) quando o contato está no estado fechado é medida através de meios (4 ,5), sendo que o valor medido apurado para a alteração em posição (3) é comparado com valores armazenados e uma informação relacionada à vida útil do dispositivo de comutação é derivada da dita comparação.