BR112019011366A2

BR112019011366A2 - monitoramento inteligente de energia para aparelho de solda e corte

Info

Publication number: BR112019011366A2
Application number: BR112019011366A
Authority: BR
Inventors: Gharib Awad; Mantell Lee
Original assignee: The Esab Group Inc.
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2019-10-15
Also published as: MX2019007498A; CN110114948B; CA3046240C; AU2017387112B2; US10955869B2; AU2017387112A1; CN110114948A; US20180188765A1; EP3563458A1; CA3046240A1; WO2018126121A1; EP3563458B1

Abstract

a presente invenção refere-se a uma indicação de um tipo de disjuntor, através do qual um dispositivo alimentado é conectado a uma fonte de alimentação de energia, que é recebida em um processador. um sinal a partir de um sensor que indica um nível de fluxo de energia a partir da fonte de alimentação de energia a um dispositivo alimentado é recebido no processador. o fluxo de energia a um dispositivo alimentado é alterado pelo processador com base no sinal recebido e no tipo de disjuntor de modo que o fluxo de energia não faz com que o disjuntor interrompa o fluxo de energia a um dispositivo alimentado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MONITORAMENTO INTELIGENTE DE ENERGIA PARA APARELHO DE SOLDA E CORTE.

Referência Cruzada aos Pedidos Relacionados [001] A presente descrição reivindica prioridade ao Pedido de Patente Provisório U.S. No. 62/440,495, depositado em 30 de dezembro de 2016, o conteúdo total do qual se encontra aqui incorporado por referência.

Antecedentes

Campo da invenção [002] A presente descrição refere-se ao aumento de energia disponível para um aparelho, e em particular, aumentar a energia disponível para um aparelho para uma operação de soldar, cortar, ou aquecer.

Técnica Relacionada [003] Em um aparelho, a energia de soldar ou cortar pode ser derivada a partir de um circuito de alimentação de energia fornecido por linhas de alimentação de corrente alternada, por exemplo. A energia recebida a partir de um circuito de alimentação de energia pode também ser aproveitada para alimentar vários componentes que incluem controladores dentro de um aparelho. Em diferentes configurações, a quantidade de energia que um aparelho pode absorver a partir de um circuito de alimentação de energia pode ser diferente com base nos componentes de um circuito de alimentação de energia. Circuitos de alimentação pode incluir um componente disjuntor para proteger outros componentes de circuito a partir de danos que resultam a partir de demasiada corrente sendo absorvida através de um circuito de alimentação de energia. Os disjuntores podem proteger os circuitos de alimentação a partir de dano por interromper o fluxo de energia em um circuito de alimentação de energia após o fluxo exceder um determi

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2/23 nado nível por uma determinada quantidade de tempo. Circuitos de alimentação podem empregar um disjuntor selecionado com base na capacidade de componentes em um circuito de alimentação de energia.

[004] É com relação a essas e outras considerações que a presente descrição é proporcionada.

Sumário [005] Uma indicação de um tipo de disjuntor através do qual um dispositivo alimentado é conectado a uma fonte de alimentação de energia é recebido em um processador. Um sinal a partir de um sensor que indica um nível de fluxo de energia a partir da fonte de alimentação de energia a um dispositivo alimentado é recebido no processador. Um fluxo de energia para um dispositivo alimentado é alterado pelo processador com base no sinal recebido e no tipo de disjuntor, de modo que o fluxo de energia não faz com que o disjuntor interrompa o fluxo de energia para o dispositivo alimentado.

Breve Descrição Dos Desenhos [006] A Figura 1 ilustra um diagrama em bloco de um exemplo de sistema para o monitoramento inteligente de energia de acordo com modalidades da descrição.

[007] A Figura 2 ilustra um diagrama em bloco de um aparelho configurado para proporcionar monitoramento inteligente de energia de acordo com modalidades da descrição.

[008] A Figura 3 ilustra um exemplo de fluxo de processos para o monitoramento inteligente de energia de acordo com modalidades da descrição.

[009] A Figura 4 ilustra um primeiro exemplo de energia forma de onda de um aparelho de acordo com modalidades da descrição.

[0010] A Figura 5 ilustra um segundo exemplo de energia forma de onda de um aparelho de acordo com modalidades da descrição.

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3/23 [0011] A Figura 6 ilustra uma primeira interface de usuário de acordo com uma modalidade da descrição.

[0012] A Figura 7 ilustra uma segunda interface de usuário de acordo com uma modalidade da descrição.

[0013] A Figura 8 ilustra um gráfico de fluxo que ilustra um processo para proporcionar monitoramento inteligente de energia de acordo com uma modalidade da descrição.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0014] Com referência agora feita à Figura 1, ilustrado na mesma é um diagrama em bloco de um exemplo de sistema 100 para alimentar um aparelho 114 de acordo com modalidades da descrição. O sistema 100 pode incluir o circuito gerador 102, o circuito de alimentação de energia 108 e o aparelho 114. O circuito gerador 102 pode funcionar como uma fonte de alimentação de energia, proporcionando uma fonte de fonte de alimentação de energia de corrente alternada (AC) para o aparelho 114 por meio do circuito de alimentação de energia 108. As modalidades não são limitadas ao presente contexto. O aparelho 114, que é incorporado como um aparelho de soldagem no presente exemplo, é configurado para proporcionar monitoramento inteligente de energia de acordo com as técnicas descritas aqui.

[0015] O circuito gerador 102 pode incluir o gerador 104 para a conversão de energia mecânica em energia elétrica para uso em um circuito externo tal como o circuito de alimentação de energia 108 para alimentar um dispositivo elétrico tal como o aparelho 114. Em algumas modalidades, o circuito gerador 102 pode incluir componentes de distribuição de energia, tais como as linhas de alimentação de AC, por exemplo. O circuito gerador 102 pode fornecer energia elétrica ao circuito de alimentação de energia 108 por meio do acoplamento 106. Em várias modalidades, o acoplamento 106 inclui um ou mais indutores tais como em um transformador. Em várias das referidas modali

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4/23 dades, o acoplamento 106 pode incluir um transformador de isolamento para eletricamente isolar o aparelho 114 a partir do circuito gerador 102. Em algumas modalidades, o acoplamento 106 pode alterar a forma de onda de energia elétrica transferida entre o circuito gerador 102 e o circuito de alimentação de energia 108.

[0016] O circuito de alimentação de energia 108 pode fornecer a energia recebida a partir do circuito gerador 102 para o aparelho 114. Em algumas modalidades, o circuito de alimentação de energia 108 pode incluir um circuito de alimentação de energia em um edifício residencial ou comercial. O circuito de alimentação de energia 108 pode incluir o disjuntor 110 e a saída 112.0 disjuntor 110 pode operar para proteger o circuito de alimentação de energia 108 a partir de dano que resulta a partir de excesso de energia elétrica sendo absorvida através do circuito de alimentação de energia 108 pelo aparelho 114, por exemplo. O disjuntor 110 pode interromper o circuito de alimentação de energia (isto é, criar condição de circuito aberto) após o fluxo de energia através de circuito de alimentação de energia 108 exceder um determinado nível para uma determinada quantidade de tempo. Em algumas modalidades, o disjuntor pode ser selecionado com base na capacidade de vários componentes (por exemplo, fiação, saídas, junções, indutores etc.) de circuito de alimentação de energia 108. Uma classificação de amperagem associada com o disjuntor 110 pode indicar a quantidade máxima de energia, que inclui um fator de segurança, que o circuito de alimentação de energia 108 pode lidar sem disparar o disjuntor 110. A saída 112 pode permitir que o aparelho 114 acople com e receba energia a partir do circuito de alimentação de energia 108. De acordo com modalidades da descrição, quando o aparelho 114 é acoplado à saída 112, o aparelho 114 pode ajustar a operação, tal como o nível de energia com base na classificação de amperagem associada com o disjuntor 110.

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5/23 [0017] Na prática, o disjuntor 110 é disparado quando a energia através do disjuntor 110 excede um valor limiar para um período de tempo particular. Se o disjuntor 110 é classificado em 20 amps, considerando o fator de segurança, o disjuntor 110 pode de fato ser capaz de proporcionar energia em 22 amps por 2 minutos antes de disparar. Por exemplo, alguns disjuntores operam usando uma tira de dois metais como parte do circuito que passa através do disjuntor. A tira de metal irá dobrar na medida em que ela se aquece em resposta a diferentes coeficientes de expansão dos dois metais usados na tira. Se a corrente que passa através do disjuntor aquece suficientemente a tira, a tira irá se dobrar o suficiente para romper o circuito. Ainda, o referido aquecimento necessário não é instantâneo, e o circuito pode utilizar mais corrente do que a classificação do circuito por um período de tempo suficientemente curto. Assim sendo, é possível para um dispositivo alimentado, tal como um aparelho de soldagem 114, absorver mais corrente e, portanto, mais energia através do disjuntor 110 do que o disjuntor 110 é especificamente classificado, desde que a energia média com o tempo é insuficiente para disparar o disjuntor 110.

[0018] Um tal aumento em energia é particularmente benéfico a aparelhos de corte e de soldagem, e em particular, aparelhos de corte e de soldagem usados em áreas exteriores ou residenciais com circuitos de alimentação de 120V. Muitas operações de cortar, soldar e/ou aquecer requerem elevadas demandas de energia para desempenhos elevados ou mesmo adequados das operações de cortar, soldar e/ou aquecer. De modo a que os aparelhos de cortar, soldar e/ou aquecer (algumas vezes referidos aqui simplesmente como aparelhos de soldar e/ou cortar ou aparelhos de soldagem) para operar sem disparar disjuntores em ambientes de 120V, os dispositivos da técnica relacionada assumem uma baixa classificação para uma fonte de alimentação de energia, por exemplo, um circuito de alimentação de energia com um

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6/23 disjuntor de 15A, e alimenta o aparelho de soldagem de modo que o disjuntor de 15A não será disparado. Embora isso garanta que os aparelhos de soldagem não disparem o disjuntor, também resulta em reduzido desempenho. Adicionalmente, a suposição de um disjuntor de 15A poder ser uma má suposição, na medida em que alguns ambientes de 120V têm circuitos classificados para 20A ou 30A. Ainda, se a referida suposição não for realizada nos aparelhos da técnica relacionada, os aparelhos podem proporcionar aprimorado desempenho, mas pode também disparar os disjuntores quando conectados para alimentar os circuitos com disjuntores de 15A. O disparar dos disjuntores é particularmente problemático em ambientes de trabalho externo onde a localização do disjuntor pode não ser prontamente conhecida ou facilmente encontrada pelo operador do aparelho de soldagem. Há uma demanda atual no comércio por aparelhos de soldagem que superem as referidas limitações. As técnicas descritas aqui proporcionam sistemas, aparelhos e métodos que podem superar as referidas limitações em exemplos de modalidades.

[0019] A Figura 2 ilustra um diagrama em bloco de um exemplo de aparelho 114 de acordo com modalidades da descrição. O aparelho 114 pode incluir entrada de alimentação de energia 202, o circuito de alimentação de energia 204, a interface de usuário 206, o gerador de forma de onda 208, o monitor de alimentação de energia 210, e a tocha de soldagem 212. Os componentes do aparelho 114 podem permitir que o aparelho 114 exceda o nível de energia classificado de uma entrada de fonte de alimentação de energia através da entrada de alimentação de energia 202, tal como circuito de alimentação de energia 108 da Figura 1, para uma determinada quantidade de tempo sem disparar, por exemplo, o disjuntor 110 da Figura 1. Supondo, por exemplo, que a entrada de alimentação de energia 202 é conectada a uma fonte de alimentação de energia com um disjuntor de 20 amp, o apare

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Iho 114 pode ser configurado aumentar de modo intermitente a sua absorção de energia para 22 amps por 1,5 minutos, desse modo aumentando a energia disponível para uma operação de soldagem e corte. Modalidades não são limitadas nesse contexto.

[0020] Entrada de alimentação de energia 202 pode eletricamente acoplar o aparelho 114 ao circuito de alimentação de energia 108. Em algumas modalidades, a entrada de alimentação de energia 202 pode incluir um plugue para conectar à saída 112. O circuito de alimentação de energia 204 pode transformar a energia recebida por meio da entrada de alimentação de energia 202 para proporcionar energia de soldar ou cortar e energia auxiliar a um ou mais componentes do aparelho 114. Na modalidade ilustrada, o circuito de alimentação de energia 204 pode proporcionar energia principal à tocha de soldagem 212 e ao gerador de forma de onda 208, e energia auxiliar para a interface de usuário 206 e ao monitor de alimentação de energia 210. A energia principal pode ser usada pelo aparelho 114 para facilitar a operação de soldar, cortar ou aquecer. Um circuito de alimentação de energia 204 pode incluir componentes conhecidos tais como retificadores de entrada, conversor, inversor, transformador, o circuito de saída ou outros componentes para gerar e enviar energia de soldagem para a tocha de soldagem 212. O gerador de forma de onda 208 pode gerar uma forma de onda elétrica que varia o nível de energia enviado para a tocha de soldagem 212 como uma função de tempo, como detalhado abaixo. Em algumas modalidades, um gerador de forma de onda 208 pode ser incluído em um circuito de alimentação de energia 204. O monitor de alimentação de energia 210 pode controlar a magnitude e ciclo de trabalho da forma de onda criada pelo gerador de forma de onda 208.

[0021] O controle pelo monitor de alimentação de energia 210 pode ser com base na entrada recebida por meio da interface de usuário 206. A interface de usuário 206 pode incluir uma interface gráfica de

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8/23 usuário exibida em uma tela eletrônica, tal como uma tela de cristal líquido, uma tela de transistor de filme delgado, uma tela de tubo de raio catódico, ou um monitor de alerta, por exemplo. Em algumas modalidades, a interface de usuário 206 pode incluir uma série de teclas, chaves, botões ou outros dispositivos de entrada, tais como mouse de computador e/ou teclados, que pode ser usado em conjunto com uma tela eletrônica ou luzes de LED. De acordo com outras modalidades, a interface de usuário 206 pode ser incorporada como uma tela sensível ao toque. A interface de usuário 206 pode permitir que um usuário dê entrada a uma classificação de amperagem para um disjuntor, por exemplo, 15A, 20A ou 30A. Em algumas modalidades, disjuntores classificados como de 16A e 32A podem ser incluídos. De acordo com outras modalidades exemplificativas, a interface de usuário 206 pode permitir que um usuário selecione uma imagem indicativa da saída através da qual a entrada de alimentação de energia 202 se conecta a uma fonte de alimentação de energia, tal como o circuito de alimentação de energia 108 da Figura 1, na medida em que o formato da saída pode ser indicativo da classificação de energia associada com a fonte de alimentação de energia. Uma modalidade exemplificativa mais detalhada de uma tal tela é descrita abaixo com referência à Figura 6.

[0022] Em algumas modalidades, o monitor de alimentação de energia 210 pode ser configurado com um sensor para detectar a voltagem de entrada para o aparelho de soldagem 114 a partir, por exemplo, do circuito de alimentação de energia 108 da Figura 1. A detecção da voltagem de entrada pode determinar se o aparelho 114 é conectado a uma fonte de alimentação de energia 120V ou 230V. A detecção pode ser realizada usando um sensor para determinar uma corrente de entrada, ou através de um sensor (por exemplo, magnético ou RFID) que é configurado para detectar um tipo de plugue ou saída que está sendo usada. Uma vez que a detecção está completa, o apa

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9/23 relho de soldagem pode modificar a interface de usuário 206 com base na referida detecção. Por exemplo, o aparelho de soldagem 114 pode ser um aparelho de solda de múltiplas voltagens onde uma faixa de voltagens de entrada de AC pode ser usada para a energia de soldagem, tal como 230V e 120V. Dependendo da detecção da voltagem de entrada, as operações subsequentes do circuito de alimentação de energia 204, o monitor de alimentação de energia 210, a interface de usuário 206, o gerador de forma de onda 208 e a tocha de soldagem 212 podem todos ser alterados.

[0023] Por exemplo, com a detecção de uma fonte de alimentação de energia de 230V, uma determinação pode ser produzida de que o monitoramento inteligente de energia de acordo com as técnicas descritas aqui é desnecessário. Assim sendo, a tocha de soldagem 212 pode ser operada por meio do gerador de forma de onda 208 em um modo de alta energia sem preocupação de disparar um disjuntor na fonte de alimentação de energia. Por outro lado, se uma fonte de alimentação de energia de 120V for detectada, o circuito de alimentação de energia 204, o monitor de alimentação de energia 210, a interface de usuário 206, o gerador de forma de onda 208 e a tocha de soldagem 212 podem todos ser operados de acordo com as técnicas de monitoramento inteligente de energia descritas aqui.

[0024] Uma determinada saída de 120V pode ter um ou mais disjuntores associados com uma classificação de amperagem (por exemplo, 15A, 20A, ou 30A). Em algumas modalidades, o monitor de alimentação de energia 210 pode fazer com que a interface de usuário 206 solicite a um usuário a classificação de amperagem quando 120V é detectada. Em algumas modalidades, uma solicitação pode sempre ser exibida para o usuário usando a interface de usuário 206. Ademais, um usuário pode ser capaz de ajustar uma classificação de amperagem padrão dentro da interface de usuário 206, que pode ser ar

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10/23 mazenada na memória de aparelho 114. Quando uma classificação padrão é armazenada dentro da memória de aparelho 114, uma solicitação pode não ser mostrada ao usuário usando a interface de usuário 206.

[0025] Em algumas modalidades, a referida classificação proporcionada ao usuário pode incluir a classificação de amperagem de um disjuntor, tal como o disjuntor 110 da Figura 1. Assim sendo, quando o monitor de alimentação de energia 210 detecta que o aparelho 114 é conectado a um fornecimento AC de 120V, o monitor de alimentação de energia 210 pode solicitar um usuário por meio de interface de usuário 206 para fornecer a classificação de amperagem de fonte de alimentação de energia, que pode corresponder a, por exemplo, a amperagem do disjuntor 110 do circuito de alimentação de energia 108 da Figura 1. A classificação de amperagem da fonte de alimentação de energia pode então ser recebida pelo monitor de alimentação de energia 210 por meio da interface de usuário 206. Com base na classificação de amperagem recebida, o monitor de alimentação de energia 210 pode ajustar um ou mais aspectos (por exemplo, magnitude, ciclo de trabalho, etc.) da forma de onda gerada pelo gerador de forma de onda 208, o que por sua vez altera a energia enviada para a tocha de soldagem 212 pelo circuito de alimentação de energia 204. De modo similar, os ajustes para a forma de onda podem ser realizados pelo gerador de forma de onda 208. Os referidos ajustes podem aumentar a energia disponível para o aparelho 114 para a operação de soldar, cortar, ou aquecer, como será descrito em maiores detalhes abaixo.

[0026] De modo a processar os sinais gerados pelo monitor de alimentação de energia 210 e adequadamente ajustar a forma de onda gerada pelo gerador de forma de onda 208, um ou mais dos elementos de aparelho 114 pode ser incorporado com um ou mais processadores 216 em comunicação com dispositivos de memória 218 por meio de

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11/23 um barramento. O processador ou processadores 216 pode ser incorporado como microprocessadores de uso geral (por exemplo, unidades de processamento central (CPUs)), dispositivos lógicos de finalidade especial (por exemplo, circuitos integrados específicos para aplicações (ASICs)), dispositivos lógicos configuráveis (por exemplo, dispositivos lógicos programáveis simples (SPLDs), dispositivos lógicos programáveis complexos ), matrizes de portas programáveis de campo (FPGAs) e/ou processadores de sinais digitais. Esses processadores são individualmente ou coletivamente, tipos de circuitos de processamento. Os um ou mais processadores 216 e os dispositivos de memória 218 da presente descrição podem estar localizados em um dispositivo ou distribuídos através de múltiplos dispositivos, incluindo o monitor de alimentação de energia 210, como ilustrado, e/ou o gerador de formas de onda 208.

[0027] Os dispositivos de memória 218 da presente descrição podem ser incorporados como pode ser incorporado como um meio de armazenamento mais transitório ou não transitório. Estes dispositivos de armazenamento podem incluir memória de acesso aleatório (RAM) ou outros dispositivos de armazenamento dinâmicos (por exemplo, RAM dinâmica (DRAM), RAM estática (SRAM) e DRAM síncrona (SD RAM)). Os dispositivos de memória 218 podem também ser incorporados como memória de apenas leitura (ROM) ou outros dispositivos de armazenamento estático (por exemplo, ROM programável (PROM), PROM apagável (EPROM) e PROM (EEPROM) eletricamente apagável). Finalmente, os dispositivos de memória 218 podem ser incorporados como um disco rígido magnético e uma unidade de mídia removível (por exemplo, unidade de disquete, unidade de CD somente leitura, unidade de compactação de leitura/gravação, jukebox de disco compacto, unidade de fita e removível unidade magneto-óptica). Os dispositivos de memória 218 podem armazenar informações e instru

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12/23 ções (por exemplo, software) que, quando executadas pelos processadores 216, fazem com que os processadores 216 executem as técnicas aqui descritas. Por exemplo, como discutido acima, um disjuntor com uma classificação de 20A pode operar a 22A por dois minutos. Os referidos valores podem ser armazenados nos dispositivos de memória 218 e utilizados pelos circuitos de processamento quando se determina como alterar a energia recebida, por exemplo, por um dispositivo de soldagem. Da mesma forma, algoritmos ou tabelas de dados que determinam como alterar a energia recebida pelo dispositivo de soldagem podem ser armazenados nos dispositivos de memória e utilizados pelo circuito de processamento.

[0028] A Figura 3 é um diagrama compósito que ilustra um exemplo de fluxo de processos para utilizar um monitor de alimentação de energia de um aparelho de acordo com modalidades da descrição. O aparelho 114 pode ser conectado ao circuito de alimentação de energia 108 por meio da entrada de alimentação de energia 202 para receber energia para as operações de soldar, cortar ou aquecer. Em 302 uma classificação de amperagem pode ser recebida por meio da interface de usuário 206. Em algumas modalidades, a classificação de amperagem pode incluir a classificação de amperagem de um disjuntor tal como 15A, 20A, ou 30 A. Em 304, com base na classificação de amperagem recebida, o monitor de alimentação de energia 210 pode ajustar a energia absorvida pelo aparelho 114 acima da classificação de amperagem recebida por uma predeterminada quantidade de tempo para aprimorar o desempenho e ainda não disparar disjuntor 110. Como observado acima, o aparelho 114 pode incluir um ou mais mídias de armazenamento não transitórias legíveis por computador, ou memórias, que são capazes de armazenar dados com relação às classificações de amperagem de vários disjuntores. Com base nos referidos dados, o aparelho 114 pode determinar que a energia pode ser ajusta

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13/23 da acima de uma determinada classificação de amperagem por períodos de tempo sem disparar o disjuntor. Modalidades não são limitadas nesse contexto.

[0029] A Figura 4 ilustra um exemplo de forma de onda de energia de soldagem 402 de um aparelho de acordo com modalidades da descrição. Na modalidade ilustrada, T pode representar uma determinada quantidade de tempo que a forma de onda 402 excede a classificação de amperagem de circuito de alimentação de energia 108 e 15 amps é a classificação de amperagem de circuito de alimentação de energia 108. Se T excede a classificação por mais do que a determinada quantidade de tempo (isto é, T + ‘N’), então o disjuntor 110 pode disparar e interromper o fluxo de energia ao aparelho 114. Assim sendo, em um exemplo, o monitor de alimentação de energia 210 em conjunto com o gerador de forma de onda 208 da Figura 2 pode gerar a forma de onda 402 com base na classificação de amperagem do disjuntor 110 da maneira a seguir. Uma porção de corrente mais baixa 404 da forma de onda 402 pode ser ajustada em 15A enquanto uma porção de corrente mais alta 406 é ajustada em 18A, por exemplo. O tempo T pode ser ajustado de acordo com uma duração calculada ou predeterminada onde a operação em 18A, por exemplo, não dispara um disjuntor de 15A. O tempo T pode ser armazenado nos dispositivos de memória discutidos acima, ou calculado com base em informação ou algoritmos armazenados nos dispositivos de memória usando o circuito de processamento discutido acima. Adicionalmente, o ciclo de trabalho para operação em energia mais alta pode ser ajustado de modo que a energia média com o tempo não dispara um disjuntor de 15A. Em outras palavras, considerando o tempo T2 da forma de onda 402 onde a corrente é limitada a 15A, T/(T + T2) pode ser ajustada abaixo do um limiar calculado para disparar oi disjuntor de 15A. O exemplo de modalidade da Figura 4 representa um sistema simples que garante

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14/23 que o disjuntor na fonte de alimentação de energia para um dispositivo alimentado não seja disparado. Modalidades não são limitadas nesse contexto. Como será discutido em conjunto com a Figura 5, o monitoramento inteligente de energia do presente pedido pode ser mais dinâmico do que aquele ilustrado na Figura 4, e levando em consideração o uso no mundo real de um dispositivo alimentado, tal como um dispositivo de soldar ou cortar.

[0030] Ilustrado na Figura 5, é um gráfico 500 que inclui um nível de energia médio por unidade de tempo 502 que foi determinado para disparar o disjuntor associado com a fonte de alimentação de energia. Assim sendo, o nível de energia médio por unidade de tempo 502 representa um limiar de nível de energia que não pode ser excedido, de outro modo o disjuntor irá disparar. Também ilustrado no gráfico 500 são a energia média calculada por unidade de tempo 504 como uma função do tempo, e a forma de onda gerada, por exemplo, pelo gerador de forma de onda 208 da Figura 2. A energia média calculada por unidade de tempo 504 pode ser calculada com base nas medições produzidas, por exemplo, por um sensor de monitor de alimentação de energia 210 da Figura 2, e calculada usando o circuito de processamento em conjunto com os dados e as instruções armazenadas nos dispositivos de memória, como discutido acima. Mais especificamente, a energia média por unidade de tempo 504 pode ser calculada com base na voltagem, amperagem, calor, e/ou outras medições conhecidas daqueles versados na técnica, obtidas a partir de um dispositivo alimentado, tal como um aparelho de soldar ou cortar. A forma de onda 506 pode representar, por exemplo, a forma de onda da energia proporcionada à ferramenta de soldar ou cortar a partir de um gerador de forma de onda, tal como o gerador de forma de onda 208 da Figura 2. Como será descrito abaixo, a forma de onda 506 é alterada de modo que a energia média calculada por unidade de tempo 504 não ex

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15/23 cede a energia média por unidade de tempo 502 que irá resultar no disparo de um disjuntor associado com a fonte de alimentação de energia para o aparelho de soldar ou cortar. Em outras palavras, a energia média calculada por unidade de tempo 504 é comparada com o nível de energia médio por unidade de tempo 502 que foi determinado para disparar o disjuntor de modo a determinar como alterar a forma de onda 506 para garantir que o disjuntor não é disparado durante a operação de um dispositivo alimentado. O gráfico da Figura 5 será usado para ilustrar uma modalidade das técnicas de monitoramento inteligente de energia da presente descrição, embora deva ser entendido que a Figura 5 e os valores ilustrados não foram desenhados em escala.

[0031] Como ilustrado, no tempo TO, a forma de onda 506 proporciona um nível de energia relativamente alto para o aparelho de soldar ou cortar. O referido nível de energia pode resultar na corrente sendo absorvida através de um disjuntor que excede a classificação para o disjuntor. A energia média calculada por unidade de tempo 504 aumenta em um modo relativamente linear. Pelo fato da energia média calculada por unidade de tempo 504 se aproximar da energia média por unidade de tempo 502 que irá disparar o disjuntor, no tempo T1 a forma de onda 506 cai para um nível de energia mais baixo no tempo T1. O referido nível de energia mais baixo pode fazer com que a corrente absorvida através do disjuntor corresponda ou esteja abaixo da classificação do disjuntor.

[0032] O tempo específico no qual ocorre a queda do nível de energia pode ser com base em numerosos fatores. Por exemplo, em uma operação normal de soldagem e corte, um usuário irá apenas soldar ou cortar por um curto período de tempo. O referido período de tempo pode ser da ordem de um minuto. Assim sendo, a determinação de quando a energia cai no tempo T1 é iniciada pode ser com base em

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16/23 numerosos fatores, que incluem a duração entre o tempo TO e T1, o coeficiente de mudança da energia média calculada por unidade de tempo 504, o uso histórico da ferramenta de soldar ou cortar, e outros fatores conhecidos daqueles versados na técnica. De acordo com um exemplo específico, se a forma de onda 506 foi em um nível alto de energia por uma duração relativamente longa, a duração que se aproxima do limite normal de uma operação de cortar ou soldar, e o coeficiente de mudança de energia média calculada por unidade de tempo 504 é relativamente baixo, as técnicas de monitoramento inteligente de energia da presente descrição podem retardar a redução da forma de onda 506 na medida em que pode ser esperado que a operação de soldagem e corte pode completar antes da energia média calculada por unidade de tempo 504 exceder a energia média por unidade de tempo 502 que resultará no disparo do disjuntor. Por outro lado, se o coeficiente de mudança da energia média calculada por unidade de tempo 504 for alto (isto é, o valor calculado para rapidamente aproximar a energia média por unidade de tempo 502 que irá disparar o disjuntor), e a forma de onda 506 tiver estado apenas no nível alto de energia por um curto período de tempo, a redução no nível de energia no tempo T1 pode ser produzido mais rapidamente do que é esperado durar a operação de soldagem e corte através do tempo que trará a energia média calculada por unidade de tempo 504 sobre a média por unidade de tempo 502 que irá disparar o disjuntor.

[0033] No tempo T1, a forma de onda 506 é reduzida, proporcionando menos energia para o aparelho de soldar ou cortar, mas permitindo que a operação de soldagem e corte se complete no tempo T2, como ilustrado pela grande queda na forma de onda 506, representativa do usuário completando a operação de cortar ou soldar. Como também ilustrado, entre os tempos T1 e T2, a energia média calculada por unidade de tempo 504 alcança um máximo sem exceder a energia

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17/23 média por unidade de tempo 502 que teria disparado o disjuntor. A energia média calculada por unidade de tempo então é reduzida como um resultado da mudança na forma de onda 506 no tempo T1 e é reduzida ainda mais rapidamente em virtude da redução na forma de onda 506 no tempo T2. Entre os tempos T1 e T2 o aparelho de soldar ou cortar pode experimentar uma redução no desempenho, mas proporciona suficiente desempenho para a conclusão da tarefa de cortar ou soldar no tempo T2.

[0034] Entre os tempos T2 e T3 nenhuma operação de cortar ou soldar está ocorrendo, mas nem a forma de onda 506 nem a energia média calculada por unidade de tempo 504 alcançam zero. Isso pode ser devido ao fato de que a energia ainda é utilizada para alimentar a função não-cortar e/ou não-soldar do aparelho e/ou devido ao fato de que alguma energia é proporcionada para o aparelho de modo que o mesmo pode começar rapidamente a cortar ou a soldar de novo.

[0035] No tempo T3, uma nova operação de soldagem e corte é iniciada. Pelo fato da energia média calculada por unidade de tempo 504 cair de modo significativo entre o tempo T2 e T3, a forma de onda 506 proporciona um alto nível de energia para o aparelho de cortar ou soldar no tempo T3. Entre os tempos T3 e T4, a energia média calculada por unidade de tempo 504 se eleva, se aproximando da energia média por unidade de tempo 502 que resultará no disparo do disjuntor. Em vez de imediatamente baixar o nível de energia a um nível significativamente mais baixo, a forma de onda 506 cai relativamente no tempo T4. Isso pode ser em virtude, por exemplo, de um baixo coeficiente de mudança da energia média calculada por unidade de tempo 504 e a longa duração entre o tempo T3 e T4, o que indica que a tarefa de cortar ou soldar irá se completar antes da energia média calculada por unidade de tempo 504 exceder a energia média por unidade de tempo 502. Embora a energia média calculada por unidade de tempo

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504 continue a aumentar entre o tempo Τ4 e Τ5, ο coeficiente de mudança da energia média calculada por unidade de tempo 504 é reduzido. Pelo fato da operação de soldagem e corte continuar, outra queda na forma de onda 506 é produzida no tempo T5. A referida queda no tempo T5 permite que a operação de cortar ou soldar se complete no tempo T6 sem a energia média calculada por unidade de tempo 504 exceder a energia média por unidade de tempo 502. A queda no tempo T5 pode ser com base em numerosas considerações, que incluem o tempo entre T3 e T5, o coeficiente de mudança da energia média calculada por unidade de tempo 504 entre o tempo T3 e T5, o coeficiente de mudança da energia média calculada por unidade de tempo 504 entre T3 e T4, a duração entre T3 e T4, a duração entre T4 e T5 e/ou a duração entre T3 e T5. Adicionalmente, a determinação de quando e como reduzir o valor de forma de onda 506 pode ser com base, por exemplo, em valores médios conhecidos para as tarefas de cortar ou soldar, tempo rastreado para as tarefas de cortar ou soldar para o aparelho particular, vezes recente (isto é, diariamente, a cada hora) para as tarefas de cortar ou soldar, o tempo médio entre as tarefas de soldar ou cortar, tempo rastreado entre as tarefas de cortar ou soldar para o aparelho particular e/ou vezes recentes (isto é, diariamente, a cada hora) entre as tarefas de cortar ou soldar.

[0036] Técnicas como descritas acima com referência às Figuras 4 e 5 podem também ser usadas em ambientes nos quais a voltagem proporcionada por uma fonte de alimentação de energia é inconsistente ou em ambientes nos quais a fontes de alimentação de energia proporciona voltagens abaixo de 120V, se intencionalmente ou não. Por exemplo, alguns locais com fiação ou infraestrutura elétrica antiga ou desatualizada proporciona energia em menos do que 120V. Especificamente, um monitor de energia, tal como o monitor de alimentação de energia 210 da Figura 2, pode detectar a voltagem de uma fonte de

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19/23 alimentação de energia, tal como o circuito de alimentação de energia 108. Se um dispositivo alimentado é configurado para operar com 120V e a fonte de alimentação de energia está apenas proporcionando, por exemplo, 80-100V, um dispositivo alimentado irá absorver maior corrente a partir da fonte de alimentação de energia, possivelmente disparando o disjuntor na mesma. Por monitorar a voltagem proporcionada pela fonte de alimentação de energia e o uso de energia por um dispositivo alimentado, técnicas tais como as descritas acima com referência às Figuras 4 e 5 podem ser usadas para compensar as fontes de alimentação de energia que proporcionam menos do que 120V.

[0037] Com referência agora feita à Figura 6, ilustrado na mesma é uma interface de usuário 600 que é configurada para permitir que um usuário proporcione uma indicação para um aparelho, tal como um aparelho de soldar ou cortar, da classificação do disjuntor do circuito a partir do qual o aparelho de soldar ou cortar irá absorver energia. A interface de usuário 600 pode ser importante pelo fato de ser difícil, se não impossível, para um dispositivo determinar a classificação de um disjuntor, no qual ele está conectado a uma fonte de energia que não esteja carregando o circuito até que o disjuntor desarme. Assim sendo, uma característica das técnicas descritas aqui é a capacidade de um usuário indicar a classificação do disjuntor no qual um aparelho está conectado a uma fonte de alimentação de energia. A modalidade da Figura 6 pode ser particularmente vantajosa na medida em que a mesma permite que um usuário indique a classificação do disjuntor no qual o aparelho está conectado a uma fonte de alimentação de energia mesmo se o usuário não estiver ciente da classificação do disjuntor.

[0038] Especificamente, a interface de usuário 600 nivela uma característica de saídas de 120V que permite que um usuário indique a classificação do disjuntor mesmo se o usuário não estiver ciente da classificação. A interface de usuário 600 proporciona imagens 602 e

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610 de diferentes saídas de 120V - a imagem 602 ilustra as saídas de 120V 604a e 604b que são conectadas a um circuito com um disjuntor de 20A enquanto a imagem 610 ilustra as saídas 612a e 612b que são conectadas a um circuito com um disjuntor de 15A. Como ilustrado, as saídas 604a e 604b são conhecidas por estarem conectadas a um disjuntor de 20A em virtude da presença de fendas em em forma de t 606a e 606b. As saídas 612a e 612b são conhecidas por estarem conectadas a um disjuntor de 15A em virtude da ausência das referias fendas em forma de t. Assim sendo, por apresentar o usuário com imagens 602 e 610, o usuário pode proporcionar o aparelho com uma indicação da classificação do disjuntor através do qual o aparelho será alimentado mesmo se o usuário não estiver independentemente ciente da classificação do disjuntor.

[0039] Quando a interface de usuário 600 é incorporada como um dispositivo de tela sensível ao toque, as imagens 602 e 610 podem ser incorporadas como porções funcionais da tela de toque 600. Assim sendo, os usuários podem ser capazes de indicar a classificação do disjuntor através do qual o aparelho será alimentado simplesmente por tocar a imagem que representa a saída através da qual o aparelho recebe energia.

[0040] Com referência agora feita à Figura 7, ilustrada na mesma é a interface de usuário 700 que permite que um usuário indique a classificação do disjuntor no qual um aparelho é conectado a uma fonte de alimentação de energia quando o usuário está ciente da classificação do disjuntor por meio do qual o aparelho recebe energia. Do mesmo modo que com a interface de usuário 600, a interface de usuário 700 pode ser incorporada como uma tela de toque, permitindo que um usuário toque simplesmente em áreas funcionais 702-708 para indicar a voltagem e a classificação do disjuntor do circuito por meio do qual o aparelho recebe energia. Pelo fato de ser possível se detectar a

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21/23 voltagem do circuito ao qual um aparelho se conectado, a área funcional 702 pode ser omitida a partir da interface de usuário 700, e a interface de usuário pode ser apenas apresentada para o usuário quando um circuito de 120V é detectado.

[0041] Com referência agora feita à Figura 8, ilustrado na mesma é um gráfico de fluxo 800 que ilustra um processo para proporcionar monitoramento inteligente de energia de acordo com as técnicas descritas aqui. O processo se inicia na operação 805 na qual uma indicação é recebida em um processador. A indicação indica o tipo de disjuntor no qual um dispositivo alimentado é conectado a uma fonte de alimentação de energia. Por exemplo, a indicação pode ser a indicação de um usuário que é recebida através da interface de usuário. Mais especificamente, a interface de usuário pode ser incorporada como ilustrado na Figura 6 e/ou na Figura 7 da presente descrição. A referida indicação pode ser recebida, por exemplo, em um processador de um gerador de forma de onda de um dispositivo alimentado que determina um nível de energia a ser proporcionada a um dispositivo alimentado, um exemplo do qual é o gerador de forma de onda 208 da Figura 2, acima. De acordo com outras modalidades exemplificativas, o processador pode ser incluído, por exemplo, em um monitor de alimentação de energia de um dispositivo alimentado, tal como o processador 216 do monitor de alimentação de energia 210 da Figura 2.

[0042] Em operação 810, um sinal é recebido no processador a partir de um sensor. O sinal indica um nível de energia a partir da fonte de alimentação de energia a um dispositivo alimentado. Por exemplo, o sensor pode medir um ou mais de voltagem, amperagem, calor, e/ou outras medições conhecidas daqueles versados na técnica que seriam indicativas da energia que um dispositivo alimentado está recebendo a partir da fonte de alimentação de energia através do disjuntor. Por exemplo, o sensor pode ser incorporado como um monitor de alimen

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22/23 tação de energia 210 da Figura 2 que proporciona um sinal para o gerador de forma de onda 208 quando o processador é contido dentro do gerador de forma de onda 208. De acordo com outras modalidades exemplificativas o processador pode ser incorporado no monitor de alimentação de energia 210 da Figura 2 e, portanto, o sinal é recebido no processador a partir de um sensor também incorporado no monitor de alimentação de energia 210.

[0043] Finalmente, em operação 815, um fluxo de energia a um dispositivo alimentado é alterado pelo processador com base no sinal recebido e no tipo de disjuntor de modo que o fluxo de energia não faz com que o disjuntor interrompa o fluxo de energia a um dispositivo alimentado. Por exemplo, a operação 815 pode ser incorporada como um gerador de forma de onda alterando a energia proporcionada a um dispositivo alimentado como descrito acima com referência às Figuras 4 e 5, acima.

[0044] As presentes modalidades proporcionam vantagens em relação aos aparelhos de soldagem conhecidos. Por exemplo, os aparelhos conhecidos podem simplesmente codificar o aparelho de solda para funcionar em 15A ou 20A sem considerar as classificações de amperagem atuais. Em tais aparelhos conhecidos, quando se opera com um disjuntor de 30A, meramente proporcionando energia de soldagem a um nível constante não excedendo a corrente efetiva de 15A pode reduzir o desempenho abaixo do que é possível, ao mesmo tempo em que opera a um nível de corrente efetiva constante de 20A irá disparar um disjuntor tendo uma classificação de amperagem de 15A.

[0045] A presente descrição não deve ser limitada no escopo pelas modalidades específicas descritas aqui. De fato, outras várias modalidades e modificações da presente descrição, para além das aqui descritas, serão evidentes para aqueles versados na técnica, a partir da descrição anterior e dos desenhos anexos. Assim, essas outras

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23/23 modalidades e modificações destinam-se a estar inseridas no âmbito da presente descrição. Além disso, embora a presente descrição tenha sido aqui descrita no contexto de uma implementação particular em um ambiente particular para uma finalidade particular, aqueles versados na técnica reconhecerão que a sua utilidade não está limitada à mesma e que a presente descrição pode ser benéfica implementada em qualquer número de ambientes para qualquer número de propósitos. Assim, as reivindicações apresentadas abaixo devem ser interpretadas tendo em vista toda a amplitude e espírito da presente descrição como aqui descrita.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método, caracterizado pelo fato de que compreende: receber, em um processador, uma indicação de um tipo de disjuntor através do qual um dispositivo alimentado é conectado a uma fonte de alimentação de energia;

receber, no processador, um sinal a partir de um sensor que indica um nível de fluxo de energia a partir da fonte de alimentação de energia a um dispositivo alimentado;

alterar, por meio do processador, o fluxo de energia a um dispositivo alimentado com base no sinal recebido e o tipo de disjuntor de modo que o fluxo de energia não faz com que o disjuntor interrompa o fluxo de energia a um dispositivo alimentado.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dispositivo alimentado compreende um dispositivo de soldagem.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que receber a indicação do tipo de disjuntor compreende receber a indicação por meio da interface de usuário.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que alterar o fluxo de energia a um dispositivo alimentado compreende:

determinar, por meio do processador, uma média do fluxo de energia a partir do sinal; e comparar a média do fluxo de energia a um predeterminado valor associada com o disjuntor.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que alterar o fluxo de energia para um dispositivo de alimentação de energia compreende absorver a corrente através do disjuntor que excede a classificação de corrente do disjuntor por um período de tempo insuficiente para disparar o disjuntor.

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6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda determinar, por meio do processador, o limiar de fluxo de energia através do disjuntor sobre um período de tempo que fará com que o disjuntor interrompa o fluxo de energia a um dispositivo alimentado a partir da indicação, e em que alterar o fluxo de energia a um dispositivo alimentado de modo que um fluxo médio de energia a um dispositivo alimentado pelo período de tempo não exceda o limiar de fluxo de energia através do disjuntor.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que receber o sinal compreende receber um sinal que indica um ou mais de uma voltagem, uma amperagem, um nível instantâneo do fluxo de energia, um nível médio do fluxo de energia, e/ou um coeficiente de mudança do fluxo de energia.
8. Aparelho, caracterizado pelo fato de que compreende:

um sensor;

um dispositivo alimentado, e um ou mais processadores conectados em modo de comunicação ao sensor e um dispositivo alimentado, em que os um ou mais processadores são configurados para:

receber uma indicação de um tipo de disjuntor através do qual um dispositivo alimentado é conectado a uma fonte de alimentação de energia;

receber um sinal a partir do sensor que indica um nível de fluxo de energia a partir da fonte de alimentação de energia a um dispositivo alimentado;

alterar o fluxo de energia a um dispositivo alimentado com base no sinal recebido e o tipo de disjuntor de modo que o fluxo de energia não faz com que o disjuntor interrompa o fluxo de energia a um dispositivo alimentado.

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9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que um dispositivo alimentado compreende um dispositivo de soldagem.
10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma interface de usuário, e em que os um ou mais processadores são configurados para receber a indicação do tipo de disjuntor por meio da interface de usuário.
11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os um ou mais processadores são configurados para alterar o fluxo de energia a um dispositivo alimentado por:

determinar uma média do fluxo de energia a partir do sinal; e comparar a média do fluxo de energia a um predeterminado valor associado com o disjuntor.
12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o processador é configurado para alterar o fluxo de energia a um dispositivo alimentado por absorver corrente através do disjuntor que excede a classificação de corrente do disjuntor por um período de tempo insuficiente para disparar o disjuntor.
13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os um ou mais processadores são configurados para determinar a partir da indicação um limiar fluxo de energia através do disjuntor por um período de tempo que fará com que o disjuntor interrompa o fluxo de energia a um dispositivo alimentado, e em que os um ou mais processadores são configurados para alterar o fluxo de energia a um dispositivo alimentado de modo que um fluxo médio de energia a um dispositivo alimentado pelo período de tempo não exceda o limiar de fluxo de energia através do disjuntor pelo período de tempo.
14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracteriza

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4/5 do pelo fato de que o sinal compreende um ou mais de uma voltagem, uma amperagem, um nível instantâneo do fluxo de energia, um nível médio do fluxo de energia, e/ou um coeficiente de mudança do fluxo de energia.
15. Meio de armazenamento tangível, não transitório legível por computador caracterizado pelo fato de que é codificado com instruções que quando executadas fazem com que um ou mais processadores:

recebam uma indicação de um tipo de disjuntor através do qual um dispositivo alimentado é conectado a uma fonte de alimentação de energia;

recebam um sinal a partir de um sensor que indica um nível de fluxo de energia a partir da fonte de alimentação de energia a um dispositivo alimentado;

alterem o fluxo de energia a um dispositivo alimentado com base no sinal recebido e o tipo de disjuntor de modo que o fluxo de energia não faz com que o disjuntor interrompa o fluxo de energia a um dispositivo alimentado.
16. Meio de armazenamento legível por computador, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que um dispositivo alimentado compreende um dispositivo de soldagem.
17. Meio de armazenamento legível por computador, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a instrução faz com que os um ou mais processadores recebam a indicação do tipo de disjuntor por receber a indicação por meio da interface de usuário.
18. Meio de armazenamento legível por computador, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que as instruções fazem com que os um ou mais processadores alterem o fluxo de energia a um dispositivo alimentado por:

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5/5 determinar, por meio do processador, uma média do fluxo de energia a partir do sinal; e comparar a média do fluxo de energia a um predeterminado valor associada com o disjuntor.
19. Meio de armazenamento legível por computador, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que as instruções ainda fazem com que os um ou mais processadores determinem um limiar fluxo de energia através do disjuntor por um período de tempo que fará com que o disjuntor interrompa o fluxo de energia a um dispositivo alimentado a partir de a indicação, e em que as instruções fazem com que os um ou mais processadores alterem o fluxo de energia a um dispositivo alimentado de modo que um fluxo médio de energia a um dispositivo alimentado pelo período de tempo não exceda o limiar de fluxo de energia através do disjuntor.
20. Meio de armazenamento legível por computador, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que as instruções fazem com que os um ou mais processadores recebam o sinal por receber um sinal que indica um ou mais de uma voltagem, uma amperagem, um nível instantâneo do fluxo de energia, um nível médio do fluxo de energia, e/ou um coeficiente de mudança do fluxo de energia.