BRPI0509109B1

BRPI0509109B1 - aparelho de comando do motor

Info

Publication number: BRPI0509109B1
Application number: BRPI0509109A
Authority: BR
Inventors: Fritz Royer; Markus Meier; Norbert Reichenbach
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2017-01-17
Also published as: US20070159861A1; ES2354983T3; US7679886B2; BRPI0509109A; DE502005010552D1; DE102004017292A1; CN1939107A; EP1733600A1; HK1100242A1; CN1939107B; WO2005099330A1; EP1733600B1

Abstract

aparelho de comando do motor. a presente invenção refere-se a um aparelho de comando do motor, em particlar, a um aparelho de comando do motor com uma ponte interna (by-pass). a fim de preparar um aparelho de comando do motor com função de by-pass integrada, que permita a capacidade de emprego universal, é sugerida uma carcaça (5) que apresenta câmaras (9) isoladas eletricamente uma da outra, que são executadas, respectivamente, tanto (a) para a recepção de uma unidade parcial de potência (17), como também, alternativamente a isso, (b) para a recepção de um elemento (32) condutor de corrente continuamente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO DE COMANDO DO MOTOR".

Descrição [001] A presente invenção refere-se a um aparelho de comando do motor, em particular, a um aparelho de comando do motor com uma ponte interna {by-pass).

[002] No caso de aparelhos de comando do motor de semicondutores conhecidos do estado da técnica (partida suave) é conhecido realizar uma função de by-pass através de uma proteção adicional, A partida suave, nesse caso, assume o comando da proteção. Desvantajoso no caso desses aparelhos é o fato de que, são necessários componentes adicionais. Além disso, do estado da técnica são conhecidos aparelhos nos quais a função de by-pass está integrada no aparelho de comando do motor. A desvantagem no caso desses aparelhos, contudo, é o fato de que, esses aparelhos são executados ou só para uma execução comandada de duas fases, ou somente para uma execução comandada em três fases, [003] A tarefa da presente invenção é preparar um aparelho de comando do motor com função de by-pass integrada, que permita uma capacidade de emprego universal.

[004] Uma ideía central da invenção ê obter a capacidade de emprego universal por meio de um novo tipo de montagem da carcaça. Para isso, está previsto, em particular, prever várias câmaras dispostas isoladas uma da outra na carcaça do aparelho de comando do motor. Essas câmaras são· executadas de tal modo que, elas podem receber, respectivamente, uma unidade parcial de potência. Ao mesmo tempo, a construção das câmaras permite que, ao invés de uma unidade parcial de potência, também possa ser empregado um elemento condutor de corrente contínua mente para a equipagem das câmaras. Deste modo ê possível, com uma única construção de carcaça possibilitar as mais diversas funcionalidades de aparelhos com muito pouco dispên- dio. Com isso, mediante o emprego de só um único sistema de montagem, ao usuário são oferecidas soluções rápidas e econômicas, que são adaptadas às necessidades específicas no respectivo caso de aplicação. Além disso, pode ser trabalhado com a mesma técnica de produção e de teste.

[005] Formas de execução vantajosas da invenção estão indicadas nas reivindicações subordinadas. Em particular, está prevista uma unidade de comando central, que serve para o comando das unidades parciais de potência individuais. Por meio de uma disposição dessa unidade de comando na carcaça resulta um aparelho de comando do motor, que pode ser usado para as mais diversas finalidades de aplicação. Por meio do emprego de uma unidade de comando correspondente, em particular, pode ser formado tanto um aparelho de comando do motor comandado em três fases, como também um aparelho de comando do motor comandado em duas fases, com emprego de um único tipo de carcaça.

[006] A presente invenção será descrita, a seguir, com auxílio de exemplos de execução, que serão esclarecidos em detalhes com auxílio de desenhos. Nesse caso, são mostrados: [007] Na figura 1 - uma representação em perspectiva de um aparelho de comando do motor em execução de três pólos, [008] Na figura 2 - uma representação em perspectiva de uma seção da carcaça do aparelho de comando do motor reproduzido na figura 1, [009] Na figura 3 - uma representação em perspectiva de um módulo de ligação para a formação de um aparelho de comando do motor de três pólos, comandado em três fases, [0010] Na figura 4 - uma representação em perspectiva de um módulo de ligação para a formação de um aparelho de comando do motor de dois pólos, comandado em duas fases, [0011] Na figura 5 - uma representação esquemática de um apare- Iho de comando do motor comandado em três fases, [0012] Na figura 6 - uma representação esquemãtica de um aparelho de comando do motor comandado em duas fases, [0013] Na figura 7 - uma representação esquemátíca de um aparelho de comando do motor de quatro pólos, comandado em três fases com o quarto pólo separável separadamente, [0014] Na figura 8 - uma representação esquemátíca de uma partida de inversão comandada em duas fases, [0015] Na figura 9 - uma representação esquemátíca de uma partida de inversão comandada em três fases, com pólos que podem ser montados lateral mente.

[0016] A figura 1 mostra um aparelho de comando do motor 1 de três pólos, que é constituído, em essência, de uma unidade de carcaça 2 e de uma unidade de resfriamento 3 disposta abaixo da unidade de carcaça 2. A unidade de carcaça 2 é fabricada integral mente de um material sintético. Na área da base da unidade de resfriamento 3 estão previstos elementos de fixação 4, para a fixação do aparelho de comando do motor 1 em uma parede de montagem ou similar.

[0017] A unidade de carcaça 2 abrange um módulo básico da carcaça 5, bem como, uma tampa da carcaça 6 montada sobre ele, que é executada para a recepção de uma unidade de comando central (não representada). A unidade de comando central serve para o comando das unidades parciais de potência individuais do aparelho de comando do motor 1.

[0018] A unidade de resfriamento 3 serve para a recepção de corpos de resfriamento das unidades parciais de potência do aparelho de comando do motor 1. Além disso, estão previstos ventiladores 7, para o resfriamento ativo do aparelho de comando do motor 1. Naturalmente, também è possível, contudo, uma forma de execução sem ventiladores adicionais.

[0019] A figura 2 mostra uma vista do módulo básico da carcaça 5 sem tampa da carcaça 6. No interior do módulo básico da carcaça 5 estão previstas três câmaras 9 que passam na direção longitudinal do condutor 8, que são separadas construtivamente uma da outra por paredes de separação 10. Em virtude do material da carcaça usado, ê assegurado um isolamento elétrico suficiente entre as câmaras 9, por um lado, e entre os elementos condutores elétricos, em particular, as unidades parciais de potência a serem montados nas câmaras 9, por outro lado, [0020] Cada uma dessas câmaras 9 serve para a recepção de uma fase do aparelho de comando do motor 1. O módulo básico da carcaça 5 em questão , com isso, é apropriado para a formação de um aparelho de comando do motor 1 de três pólos. A cada câmara 9 está coordenada uma cavidade da carcaça 11, para a recepção de um transformador de corrente. No exemplo de execução mostrado, essas cavidades da carcaça 11 estão dispostas fora das câmaras 9 propriamente ditas. Todavia, também é possível prolongar as paredes de separação 10 que passam paralelamente à direção longitudinal do condutor 8 pelo lado traseiro 12 do módulo básico da carcaça 5 na direção de seu lado frontal 13, de tal modo que, o módulo básico da carcaça 5 sefa dividido completamente em três câmaras 9 sem o emprego de paredes transversais 14, [0021] As câmaras 9 são executadas para a recepção de unidades parciais de potência ou elementos condutores de corrente contínua. Para essa finalidade elas apresentam elementos de suporte e elementos de retenção ou de apoio 15.

[0022] A figura 3 mostra um módulo de ligação 16, do modo como ele pode ser montado no módulo básico da carcaça 5 representado na figura 2, para a formação de um aparelho de comando do motor 1 de três pólos, comandado em três fases. Estão reproduzidas três unidades parciais de potência 17, sendo que a cada fase está coordenada, respectivamente, uma unidade parcial de potência 17. Cada unidade parcial de potência 17 compreende um membro de ligação 18 eletrônico em forma de um tiristor, e uma ponte eletromecânica na forma de um membro de ligação 19 eletromecânico, de acordo com o tipo de uma proteção de uma fase, bem como, de corpos de resfriamento 20 eletrônicos correspondentes. Em outras palavras, aos membros de ligação 18 eletrônicos está coordenado, respectivamente, um membro de ligação 19 eletromecânico. {0023] A cada fase está coordenado um trilho de contato 21. Esses trilhos de contato saem do módulo básico da carcaça 5 no estado final de montagem, respectiva mente, no lado frontal 13, bem como no lado traseiro 12 do módulo básico da carcaça 5, para a formação de contatos de ligação. A cada trilho de contato 21 está coordenado um transformador de núcleo anular 22, que está inserido em uma cavidade da carcaça 11, que abastece a unidade de comando com uma informação de corrente e, com isso, assegura a proteção ao motor, [0024] A unidade de comando central disposta na tampa da carcaça 6 da unidade de carcaça 3 serve para a ignição dos tiristores, comandada por ângulo de fases durante a operação e o desligamento do motor (não representado), conectada ao aparelho de comando do motor, a qual é executada na forma de um microcontrolador disposto sobre uma placa do condutor.

[0025] Depois que o motor comandado pelo aparelho de comando do motor 1 com emprego do membro de ligação 18 eletrônico se movimentou e alcançou seu ponto de operação, portanto, o número de rotações característico e a corrente característica, é ativada a função de ponte ou de bypass pela unidade de comando. Em outras palavras ocorre, então, uma cobertura do membro de ligação 18 eletrônico através do membro de ligação 19 eletromecânico. Se o motor tiver que ser desligado novamente, com auxilio da unidade de comando, é desativado o membro de ligação 19 eletromecânico e é ativado o membro de ligação 18 eletrônico. O ligamento e o desligamento do motor ocorre, portanto, através do membro de ligação 18 eletrônico, enquanto que a condução de corrente ocorre através do membro de ligação 19 efetro-mecânico. Nesse caso, a unidade de comando serve para o comando da combinação de tiristor e ponte.

[0026] Ao mesmo tempo, a unidade de comando avalia as informações do valor de corrente dos transformadores de núcleo anular 22 coordenados às fases individuais, e determina a carga dos tiristor es para uma suficiente proteção natural do tiristor, Além disso, a unidade de comando é responsável para a proteção do motor.

[0027] Uma vez que o membro de ligação 19 eletromecânico apresenta uma perda de calor em torno do fator dez vezes menor que o membro de ligação 18 eletrônico, em outras palavras, as perdas de calor produzidas durante a operação através do membro de ligação 19 eletromecânico são, portanto, menores em torno de um múltiplo, os corpos de resfriamento 20 previstos para o resfriamento do membro de ligação 18 eletrônico podem ser projetados substancialmente menores, Além disso, também o membro de ligação 18 eletrônico em si pode ser dimensionado menor, uma vez que ele não está exposto a nenhuma carga permanente.

[0028] O membro de ligação 19 eletromecânico compreende uma culatra 23 fixa, abaixo do qual está disposta uma bobina magnética 24. Sob a bobina 24 está disposto um induzido 25 móvel. Um suporte de contato 26 ligado com o Induzido 25 de material sintético, dois contatos fixos 27, 28 e uma peça de ligação 29 móvel, que se apóia no suporte de contato através de uma mola 30, formam a parte de ligação.

[0029] Os contatos fixos 27. 28 executados na forma de trilhos de contato 21, que estão previstos para a conexão de cabos de conexão, dispõem de suportes de prata. Se através da unidade de comando for colocada uma tensão no membro de ligação 19, ocorre um fluxo de corrente através da bobina magnética 24 e o induzido 25 se movimenta na direção da culatra 23, até que o induzido 25 e a culatra estejam um sobre o outro. Durante esse movimento, o suporte de contato 26 é levado junto e através da mola 30 pressiona a peça de ligação 29 sobre os dois contatos fixos 27, 28. Com isso, é fabricada uma ligação con-dutora.

[0030] A figura 4 mostra um módulo de ligação 31 que pode ser colocado, da mesma forma, no módulo básico da carcaça 5 mostrado na figura 2, para a formação de um aparelho de comando do motor de três pólos, comandado em duas fases. Para a fase central está previsto um membro de ligação 18 eletrônico. Ao invés disso, no estado final de montagem um elemento condutor continuamente de corrente 32, nesse caso, na forma de um trilho de cobre, entra na câmara central.

[0031] As figuras de 5 a 9 mostram em representações esquemáti-cas uma escolha das formas de execução possíveis da invenção. Nesse caso, a representação na figura 5 corresponde uma forma de execução de um aparelho comandado em três fases, como a que está descrita nas figs. 2 e 3. A figura 6 mostra uma forma de execução, que corresponde à forma descrita com auxílio das figs. 2 e 4 de um aparelho comandado em duas fases, com um elemento contínuo condutor de corrente 32.

[0032] Na figura 7 está reproduzido esquematicamente um aparelho de quatro pólos comandado em três fases, com o quarto pólo separável separadamente. Para isso, é empregada uma unidade de carcaça 3 que pode ser montada modular, na qual em um módulo básico da carcaça 5, que apresenta três câmaras 9, podem ser montadas, dependendo da necessidade, outras câmaras 33, As câmaras 33 que podem ser montadas, nesse caso, de preferência, ficam paralelas às câmaras 9 jã existentes. De modo alternativo a essa forma de execução da unidade de carcaça 3, da mesma forma, é possível, ao invés de um módulo básico da carcaça 5 de três câmaras, usar uma unidade de carcaça, que de acordo com a necessidade, é composta do número correspondente de câmaras. Por conseguinte, também são possíveis. por exemplo, unidades de carcaça com menos que três câmaras. Para isso, as câmaras individuais são ligadas entre si, de preferência, podendo ser removidas.

[0033] A forma de execução mostrada na figura. 7 apresenta um quarto pólo adicional, sendo que essa fase está equipada somente com um sistema de contato mecânico a ser ligado separadamente, por exemplo, com um relé 34. Deste modo, é possibilitada uma separação antecipada ou urgente de um condutor N em uma rede de condutores de quatro.

[0034] A figura 8 mostra uma outra forma de execução da invenção com quatro câmaras 9 para a formação de uma partida de mudança comandada em duas fases. A figura 9 mostra, por fim, uma partida de mudança comandada em três fases, com pólos que podem ser montados lateral mente. No caso dessa forma de execução um módulo básico da carcaça 5 de três câmaras está alargado com duas outras câmaras 33.

[0035] Nas figuras de 5 a 9 está reproduzida esquematicamente a unidade de comando 35 central, que serve para o comando dos membros de ligação 18, 19.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Aparelho de comando do motor (1) com um número de unidades parciais de potência (17), sendo que, pelo menos, uma unidade parcial de potência (17) apresenta um membro de ligação (18) eletrônico e um membro de ligação (19) eletromecânico executado como elemento de ponte, e com uma carcaça (5) para a recepção das unidades parciais de potência (17), sendo que, a carcaça (5) apresenta câmaras (9) isoladas eletricamente uma da outra, que são executadas, respectiva mente, tanto para, a) a recepção de uma unidade parcial de potência (17) como também, alternativa mente a isso, para, b) a recepção de um elemento contínuo condutor de corrente (32), caracterizado pelo fato de que em estado montado trilhos de contato (21) da unidade parcial de potência (17) e/ou do elemento contínuo condutor de corrente (32) emergem do lado frontal (13) bem como do lado traseiro (12) da carcaça (5) para a configuração de contatos de ligação.

2. Aparelho de comando do motor (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma unidade de comando (35) central executada correspondendo ao número das fases empregadas, para o comando das unidades parciais de potência (17).

3. Aparelho de comando do motor (1) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, as câmaras (9) estão dispostas em uma unidade de carcaça (2) em peça única.

4. Aparelho de comando do motor (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, o número das câmaras (9) variável pode ser adaptado âs necessidades funcionais no aparelho de comando do motor (1).

5. Aparelho de comando do motor (1) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que, a carcaça (5) pode ser composta de módulos de carcaça {5, 33} individuais, sendo que cada módulo de carcaça (5, 33) apresenta, pelo menos, uma câmara (9),