BRPI0714699A2

BRPI0714699A2 - dispositivo de prevenÇço de sobrecarga para motores elÉtricos (dc) de imç permanente

Info

Publication number: BRPI0714699A2
Application number: BRPI0714699-0A
Authority: BR
Inventors: Larry Plunkett; Greg Kolacinski
Original assignee: Danaher Motion Llc
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2013-02-19
Also published as: UA94761C2; RU2009107021A; US20080024940A1; MX2009000794A; US7622876B2; EP2050174A2; WO2008016744A2; CN101501952A; EP2050174A4; JP2009545946A; WO2008016744A3; CA2657624A1; RU2442257C2

Abstract

DISPOSITIVO DE PREVENÇçO DE SOBRECARGA PARA MOTORES ELÉTRICOS (DC) DE IMç PERMANENTE. Trata-se de um método, um aparelho ou um programa de computador que implanta uma abordagem de prevenção de sobrecarga que envolve o monitoramento de uma velocidade de um motor; detectar uma condição de sobrecarga do motor baseado na velocidade monitorada; e controle de uma operação do motor de acordo com a condição de sobrecarga detectada.

Description

"DISPOSITIVO DE PREVENÇÃO DE SOBRECARGA PARA MOTORES ELÉTRI- COS (DC) DE IMÃ PERMANENTE"

Este pedido internacional reivindica prioridade e é baseado no pedido do Estados Unidos de número serial 11/461.170, arquivado em 31 de julho de 2006, intitulado "Overload Prevention Device for Permanent Magnet DC Motors", do qual, os conteúdos completos es- tão incorporados no presente documento, à título de referência.

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um método, um sistema e um aparelho para pre- venção de condições de sobrecarga em motores e, mais particularmente, em motores elétri- cos DC de imã permanente como usados em atuadores rotatórios ou lineares.

Antecedentes

Tradicionalmente, com os motores, a corrente é monitorada, de alguma forma, pa- ra evitar sobrecargas. Isto pode ser feito com comutador ativado térmicamente, comumente chamado de protetor térmico. Este dispositivo exige que a condição de sobrecarga persista por algum período de tempo para esquentar o elemento térmico, a partir de vários segundos a vários minutos dependendo da gravidade da sobrecarga. Isto, então, exige um período de tempo para esfriar depois que a falha é removida, antes que a operação possa reiniciar. Um segundo método usa um elemento de resistência em séries com o motor. A voltagem atra- vés deste resistor é proporcional a corrente e um circuito elétrico pode ser projetado para desligar a energia para o motor quando o fluxo de corrente excede um determinador valor. A disvantagem deste método é que a energia é dissipada neste elemento de resistência, o que reduz eficiência do sistema total.

Sumário

De acordo com uma modalidade, um método, um aparelho ou um programa de computador implanta uma abordagem de prevenção de sobrecarga que envolve o monito- ramento de uma velocidade de um motor; a detecção de uma condição de sobrecarga ba- seada na velocidade monitorada; e o controle e uma operação do motor de acordo com a condição de sobrecarga detectada.

Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 1 ilustra uma visão geral de um dispositivo de prevenção de sobrecarga exemplificador, de acordo com uma modalidade;

A Figura 2 ilustra uma visão geral de um dispositivo de prevenção de sobrecarga exemplificador, de acordo com uma modalidade adicional. A Figura 3 ilustra um diagrama de circuito de um esquema de circuito exemplificador de um dispositivo de prevenção de sobre- carga da Figura 2, de acordo com uma modalidade;

A Figura 4 ilustra um diagrama de fluxo de um processo exemplificador através do qual a sobrecarga de um motor é evitada, de acordo com uma modalidade; A Figura 5 ilustra um diagrama de fluxo de um processo exemplificador através do qual a sobrecarga de um motor é evitada, de acordo com uma modalidade;

A Figura 6 ilustra um diagrama de fluxo de um processo exemplificador através do qual a sobrecarga de um motor é evitada, de acordo com uma modalidade; e As Figuras de 7 a 9 ilustram um código de origem para um método e um processo

exemplificadores para prevenir a condição de sobrecarga no operação de um motor.

Descrição Detalhada de Várias Modalidades

De acordo com vários aspectos, é fornecido um aparelho, um sistema, um método, um produto de computador, um programa de computador, ou similares, para evitar uma condição de sobrecarga de um motor, por exemplo, um motor elétrico DC de imã permanen- te como usado em atuadores rotatório e linear. Os principais parâmetros dos motores elétri- cos DC de imã permanente são relacionados de forma linear, isto é, um aumento no torque de carga resulta em uma diminuição proporcional na velocidade do motor e em aumento na corrente de entrada do motor. Qualquer destas três características podem ser medidas para indicar o estado das outras duas. Uma vez que a velocidade do motor em um motor DC de imã permanente é inversamente proporcional a corrente do motor, a velocidade é um indi- cador de corrente preciso. A velocidade do motor (por exemplo, motor RPM, ou similar), en- tão, pode ser usada como um indicator de carga no lugar de corrente. Consequentemente, uma condição de sobrecarga do motor pode ser detectada e medidas preventivas podem ser tomadas com base na velocidade do motor e no monitoramento dos mesmos. De acordo uma modalidade exemplificadora, uma abordagem de prevenção de sobrecarga pode envol- ver o monitoramento de uma velocidade de um motor, a detecção de uma condição de so- brecarga do motor com base na velocidade monitorada e o controle de uma operação do motor de acordo com a condição de sobrecarga detectada. Por exemplo, em ou abaixo de um limiar de velocidade (por exemplo, uma velocidade particular, ou similar), a energia do motor é desligada. O(s) limiar(es) pode ser pré-definido (ou pré-determinado) ou ajustado, variado ou determinado dinamicamente com base em uma condição de operação de corren- te (ou meio ambiente) do motor, como temperatura ambiente, voltagem de entrada, corrente e etc. Desta forma, o limiar pode ser, por exemplo, uma função das características ou ambi- ente da operação (por exemplo, valor limiar = velocidade mínima (voltagem de entrada, temperatura)). O(s) limiar(es) pode ser verificado antes de ou ao ligar o motor, ou ainda, durante o operação do motor, conforme desejado, e pode ser calculado ou selecionado a partir de uma tabela ou uma combinação dos mesmos. Várias modalidades exemplificado- ras de prevenção de sobrecarga são discutidas em maiores detalhes abaixo. A utilização da velocidade na prevenção de sobrecarga pode fornecer, entre outras

coisas, vários benefícios e/ou vantagens exemplificadores. Por exemplo, a velocidade de um motor pode ser monitorada através de meios que não causem uma redução em eficiência, conforme comparado aos métodos tradicionais. Configurações exemplificadoras sem conta- to podem acarretar o uso do(s) sensor(es) eletromagnético(s) como um dispositivo de efeito Hall (Hall Effect) em combinação com imã multi-pólos sobre um eixo do motor, o uso de sensor(es) óptico(s) e técnicas de iluminação, e etc. Isto pode, por exemplo, eliminar a redu- ção em eficiência, conforme discutido acima. A operação do motor e sua velocidade pode retornar ao normal tão logo a falha ou condição for removida ou resolvida, de modo que res- tabeleça o retardo, tal como, associado com um protetor térmico não ocorra ou seja reduzi- do. A velocidade do motor pode ser também monitorada continuamente assim que o tempo para responder a uma condição de falha possa ser consideravelmente reduzido.

Adicionalmente, por forma de exemplo, as configurações ou modalidades da pre- venção de sobrecarga descritas no presente documento, podem ser empregadas para diri- gir-se, entre outras coisas, à: (1) sobrecarga mecânica (por exemplo, perda ou sobrecarga do meio tempo do motor), (2) sobrecarga elétrica (por exemplo, o ciclo de trabalho classifi- cado excedente), (3) final do tempo desligado (por exemplo, interno a um atuador ou exter- namente a um dispositivo sendo atuado), e etc.

A Figura 1 ilustra uma visão geral de um diagrama em bloco de um dispositivo ou sistema exemplificador de prevenção de sobrecarga (daqui por diante "dispositivo") 100 para um motor 110, de acordo com uma modalidade. Conforme mostrado, o dispositivo de pre- venção de sobrecarga 100 inclui um sensor 120 para o monitoramento da velocidade do motor 110; um detector 130 para detectar uma condição de sobrecarga do motor 110 com base na velocidade monitorada; um controlador 140 para controlar a operação do motor 110, e relé(s) 150 (por exemplo, comutador(es), circuitos de acionamento, etc.) através do qual a(s) operação(s) do motor possam ser controladas (por exemplo, suspensa, retomada, ligada ou desligada, alimentada ou não alimentada, freiada, etc.).

O sensor de velocidade 120 pode ser de um tipo que não exija ou empregue conta- to físico como parte das operações de sensoriamento ou monitoramento da velocidade do motor. Por exemplo, o sensor de velocidade 120 pode ser um tacômetro e pode empregar a configuração de sensoriamento eletromagnético, a configuraçõa de sensoriamento óptico e etc. para monitorar a velocidade do motor 110. Um exemplo de uma configuração de senso- riamento eletromagnético pode ser um dispositivo de efeito Hall (Hall Effect) posicionado ou disposto para perceber um imã de multi-pólos disposto, por exemplo, sobre o eixo do motor 110. Neste exemplo, para ser discutido abaixo em detalhes adicionais, conforme o motor opera, e o eixo do motor e o imã no mesmo giram, as saídas do dispositivo de efeito Hall (ou seus comutador(es)) pulsam, na qual, as larguras de pulsos refletem em uma velocidade do motor. Ao contrário de larguras de pulso, outras formas de medidas de velocidade podem ser empregadas, tal como a freqüencia. A freqüencia pode ser determinada a partir da largu- ra de pulso sobre um período de tempo para refletir a velocidade do motor. Isto é simples- mente um exemplo de uma configuração de sensoriamento de velocidade ou sensor, outras configurações ou sensores podem ser empregadas para implantar o recurso de prevenção de sobrecarga, conforme descrito no presente documento.

Outro tipo de configuração de sensoriamento de velocidade pode envolver o uso de sensores ópticos e luz. Por exemplo, o sensor de velocidade 120 pode incluir um detector óptico ou codificador óptico, ou similares, para perceber a luz que representa uma velocida- de de um motor e para emitir um sinal ou informação que reflita a velocidade. O detector óptico pode perceber (1) a luz refletida a partir de um componente sobre o motor conforme opera ou (2) para perceber a luz projetada através de fendas ou buracos dispostos em rela- ção ao motor conforme opera. No primeiro exemplo, um codificador refletivo, ou similar, po- de ser usado, no qual, um LED (diodo emissor de luz), ou outra fonte de luz, é iluminado no motor ou componente do mesmo (por exemplo, da mesma forma sobre o eixo) e é refletida de volta a um fotodetector, tal como um fotodiodo(s) ou fototransitor(es) para fazer com que se obtenha uma característica de velocidade do motor. No outro exemplo, um LED ou outra luz brilha em fendas ou buracos (dispostos, por exemplo, sobre ou em relação ao motor ou componente do mesmo) e é detectada através de um fotodetector, tal como um fotodiodo(s) ou fototransitor(es) para fazer com que se obtenha uma característica de velocidade do mo- tor. Conforme um exemplo adicional, o sensor de velocidade 120 pode envolver o uso de um comutador(es) de palheta (comutador Reed) em combinação com um imã(s) para detec- tar a velocidade do motor durante a operação do mesmo. O exemplo de comutador de pa- lheta (Reed) pode ser empregado em configurações do motor de velocidade mais baixa. Os seguintes são simplesmente exemplos de várias configurações de sensoriamento de veloci- dade e outras configurações de sensoriamento de velocidade podem ser empregadas para implantar o recurso de prevenção de sobrecarga descrito no presente documento. Os diversos componentes e processos do dispositivo de prevenção de sobrecarga

100, conforme descrito acima, podem ser ainda implantados através de um ou mais proces- sadores que executam código legível por computador (por exemplo, software ou firmware, etc.), conjunto de circuitos lógicos ou integrados ou de ligação por fios, ou uma combinação dos mesmos. O código legível por computador pode ser armazenado em um meio de me- mória tangível, interpretado e executado para implantar o recurso de prevenção de sobre- carga descrito no presente.

A Figura 2 ilustra uma visão geral de um diagrama de bloco de um dispositivo de prevenção de sobrecarga 200 exemplificador para um motor (ou montagem de motor) 210, de acordo com uma modalidade adicional. Conforme mostrado, o dispositivo de prevenção de sobrecarga 110 pode incluir sensores de efeito Hall 220 (por exemplo, comutadores de efeito Hall), um controlador 230 para a implantação de diversos recursos e funções de pre- venção de sobrecarga, tais como descritas no presente, e um relê 250 para frenagem dinâ- mica do motor 210. Neste exemplo, estes componentes do dispositivo 200 são dispostos sobre um quadro de circuito impresso 202.

Os sensores de efeito Hall 220 são posicionados para a leitura do campo magnético a partir de um imã muli-pólos 222 disposto ou conectado sobre o eixo do motor 210 para girar em uma velocidade do motor. O imã 222 pode ser uma disposição de imã de pares de 6 pólos ou 12 pólos que é fixada ao eixo do motor 210. No operação, o imã 222 dá energia ao comutador(es) de efeito Hall, cada vez que um pólo sul atravessa a face do comuta- dor(es) de efeito Hall dos sensores 220. A largura resultante do pulso ou a largura de pulso emitida através dos sensores 220 reflete a velocidade (por exemplo, RPM) do motor 210. O contorlador 230 pode incluir um microprocessador(es) ou microcontrolador(es)

que obtenha a velocidade monitorada, detecte uma condição de sobrecarga do motor com base na velocidade monitorada e controle um operação do motor de acordo com a condição de sobrecarga detectada. Por exemplo, em ou além de um limiar de velocidade (por exem- plo, valor de velocidade pré-determinado, ou similar), a energia para o motor é desligada, tal como através do relê 250 ou outros relé(s) ou circuitos ou componentes de acionamento de motor. Também mostrado na Figura 2 é um recurso ou configuração de ultrapassagem ma- nual 260, que pode ser usada para girar, operar ou mover manualmente o eixo ou compo- nentes conectados para este fim, por exemplo, no evento de sobrecarga, falha, pane, queda de energia e assim por diante. Embora a Figura 2 descreva um exemplo que emprega componentes particulares e

a configuração destes componentes, estes e/ou outros componentes e disposições podem ser empregados para monitorar uma condição de sobrecarga de acordo com a velocidade do motor. Por exemplo, conforme observado acima, um sensor, exceto o comutador de dis- positivo Hall, pode ser usado como os sensores ópticos e assim por diante. O tipo de sensor pode ser selecionado, por exemplo, com base na aplicação do motor e nas condições de operação do motor.

A Figura 3 ilustra um diagrama de circuito de um exemplificador esquema de circui- to de um exemplificador dispositivo de prevenção de sobrecarga 200 da Figura 2, de acordo com uma modalidade. Conforme mostrado, o dispositivo de prevenção de sobrecarga 200 inclui terminais W1 a W4, capacitadores C1 a C4 e C5, resistores R1 a R5, diodos D1, D2 e D4, ponte de onda completa (ou retificador) D3, relê RLY1, regulador de voltagem U1, mi- croprocessador U2, sensor de temperatura U3, transistor Ql e dispositivo ou comutador de efeito Hall HE1.

Os terminais Wl e W2 preparam-se para a aplicação de energia. O terminal W1 é positivo para uma direção da rotação do motor e negativo para a direção reversa. Esta vol- tagem é aplicada para a entrada da ponte de onda completa D3 assim como para os conta- tos do relé. A ponte de aonda completa D3 fornece a voltagem da polaridade própria ao cir- cuito de controle do dispositivo 200 independente da polaridade de entrada. Os resistores R2 e R3 formam um repartidor de voltagem. Os valores dos resistores podem ser escolhidos para fornecerem uma voltagem desejada, por exemplo, voltagem de 5 volts ou menos, através do resistor R3. Um D2 é usado para garantir que a voltagem não exceda a voltagem de entrada para um microprocessador U2. A voltagem através do resis- tor R3 é proporcional a voltagem de entrada aplicada ao atuador e é usada para monitorar a voltagem de entrada. Conforme será descrito em maiores detalhes abaixo, a voltagem de entrada pode ser obtida ou interpretada para variar, ajustar ou determinar um valor (ou limi- te) do limiar de velocidade usado para detecção de uma condição de sobrecarga.

Os capacitadores C1 e C2 são usados para estabilizar o suprimento de voltagem para a entrada de um regulador de voltagem U1. O diodo D1 evita a voltagem excessiva causada pela indução da bobina do relê RLY1 quando este é desligado. O transistor Q1 é usado para desligar ou ligar a bobina do relê RLY1, de acordo com os sinais aplicados à base do transistor através do resistor R4.

A saída do regulador de voltagem U1 é filtrada pelos capacitadores C3 e C4. Isto fornece um suprimeno de voltagem estável ao microprocessador U2 e ao comutador de efei- to Hall HE1. O comutador de efeito Hall HE1 fornece um pulso de saída, cada vez que um pólo do imã atravessa. A largura de pulso é proporcional a velocidade rotacional do motor.

O resistor R5 limita o fluxo de corrente ao diodo emisor de luz (LED) D4. O diodo D4 é iluminado quando o circuio de controle do microprocessador desliga o motor, por e- xemplo, no caso de uma condição de sobrecarga.

O sensor de temperatura U3 é usado para monitorar a temperatura ambiente (por exemplo, um valor de temperatura ambiente). Uma vez que o atuador possa funcionar sob condições de temperatura que variam bastante, a implamentação da prevenção de sobre- carga pode levar em conta a temperatura ambiente. Conforme será descrito em maiores detalhes abaixo, a temperatura ambiente pode ser obtida ou interpretada para variar, ajustar ou determinar um valor (ou limite) do limiar de velocidade usado para a detectação de uma condição de sobrecarga.

As funções e recursos exemplificadores, controlados pelo microprocessador U2, se- rão discutidos abaixo, nesse momento, com referência a bibliografia das Figuras de 7 a 9, que descrevem um processo(s) ou programa(s) exemplificador, implantavel através de um ou mais processadores para fornecer a prevenção de sobrecarga.

Por exemplo, quando a energia é primeiro aplicada ao microprocessador U2, a saí- da GP5 é feita HIGH. Isto liga o transistor Q1, o qual dá energia à bobina de relê RLY1. Os contatos do relê RLY1 fecham, através disso, aplica-se energia ao motor do atuador, por exemplo, através dos terminais W3 e W4 (conectáveis ao motor) que tem o capacitador C6 conectado através para suprimir ruídos. Isto é mantido por um tempo pré-determinado, co- mo 0,5 segundos. Este tempo pré-determinado pode ser selecionadso, de modo que, por exemplo, o motor possa chegar a velocidade e a voltagem de entrada pode repercurtir se isto diminuir devido à corrente de partida do motor. Neste ponto, a voltagem de entrada é interpretada a partir de um conversor analógico-digital (A/D) no microprocessador U2. O valor da saída do conversor analógico-digital (A/D) é convertido matematicamente à largura de pulso mínima permitida.

A largura de cada pulso de saída do dispositivo de efeito Halll é medida. Se não há mudança no pulso, provavelmente o motor não é girado e a energia ao motor é desligada. A largura do pulso é comparada a um limiar de velocidade que pode ser estabilizada por um valor RPM base e, se desejado, também corrigida ou compensada pela volatgem de netrada e a temperatura ambiente. Se a largura do pulso for menor do que o valor limiar (por exem- plo, a velocidade do motor é maior ou igual à velocidade limiar), então, o operação do motor continua. Se a largura do pulso for maior do que o valor limiar (por exemplo, a velocidade do motor é menor do que a velocidade limiar), o microprocessador U2 faz a média de largura dos próximos doze pulsos. Se a largura de pulso média for maior do que o limiar (por exem- plo, a velocidade média do motor é menor do que a velocidade limiar), o motor é desligado. O operação do motor continua até que a energia seja removida ou a velocidade do motor diminua abaixo do valor mínimo. O motor pode ser desligado pelo desligamento do transistor Q1 para controlar o relê RLY1 para abrir os contatos e remover, através disso, a energia ao motor. A Figura 4 ilustra um diagrama de fluxo de um processo exemplificador 400 pelo qual a sobrecarga de um motor é evitada, de acordo com uma modalidade. Este processo pode ser implantado através de um dispositivo de prevenção de sobrecarga, como dispositivos 100 ou 200, ou seus componentes.

O processo 400 monitora a velocidade de um motor na etapa 410. Na etapa 420, o dispositivo de prevenção de sobrecarga detecta se existe (ou não existe) uma condição de sobrecarga com base na velocidade monitorada. Isto pode envolver, por exemplo, a compa- ração da velocidade monitorada ou uma velocidade média monitorada (sobre um período de tempo ou diversas medidas) a um limiar (ou limite). Por exemplo, se a velocidade moniorada for menor do que o limiar de velocidade, então, existe uma condição de sobrecarga. O valor do limiar e a maneira de comparação (por exemplo, menor que, igual à e/ou maior que) po- de depender também de uma largura do pulso, a freqüencia ou outra característica é usada para monitorar e comparar a velocidade. Adiconalmente, o limiar pode ser variado, ajustado ou determinado com base no ambiente de operação do motor, como a temperatura ambien- te, a voltagem de entrada, corrente ou outras características ou fatores ambientais do motor, que possam afetar o operação do motor, ou uma combinação dos mesmos. Se uma condi- ção de sobrecarga for detectada, o dispositivo de prevenção de sobrecarga controla o ope- ração do motor consequentemente, tal como desligamento, desligamento da energia, sus- pensão, e assim por diante, do motor. Uma vez que a condição de sobrecarga é resolvida ou remediada, o motor pode ser ligado ou ligada a energia ou o operação do motor pode retomado adiante com o recurso de prevenção de sobrecarga. De outra forma, o processo 400 prossegue a etapa 410 para continuar o monitoramento do velocidade.

A Figura 5 ilustra um diagrama de fluxo de um processo exemplificador 500, pelo

qual a sobrecarga de um motor é evitada, de acordo com uma modalidade. Este processo pode ser implantado através de um dispositivo de prevenção de sobrecarga, como os dispo- sitivos 100 ou 200, ou seus componentes.

O processo 500 monitora a velocidade do motor na etapa 510. O dispositivo de pre- venção de sobrecarga, por conseguinte,detecta se existe (ou não existe) uma condição de sobrecarga com base na velocidade monitorada. Por exemplo, na etapa 520, o dispositivo de prevenção de sobrecarga compara a velocidade monitorada a um primeiro limiar de velo- cidade. Se a velocidade monitorada não é menor ou igual ao primeiro limiar de velocidade, então, o processo 500 prossegue outra vez a etapa 510. De outra forma, se a velocidade monitorada for menor ou igual ao primeiro limiar de velocidade, então, o dispositivo de pre- venção de sobrecarga monitora a velocidade por um período pré-determinado ou um núme- ro de medidas pré-determinado por conseguinte na etapa 530. O dispositivo de prevenção de sobrecarga armazena a velocidade monitorada (incluindo, ou não, a medida de velocida- de inicial na etapa 510), e calcula uma velocidade média sobre um período de tempo ou um número de medidas. Na etapa 540, o dispositivo de prevenção de sobrecarga determina se a velocidade média é menor ou igual ao segundo limiar de velocidade. O primeiro e o se- gundo limiar de velocidade podem ser o mesmo ou diferente. Se a velocidade média for me- nor ou igual ao segundo limiar de velocidade, então, o processo 500 prossegue à etapa 510. De outra forma, se a velocidade média é menor ou igual ao segundo limiar de velocidade, então, o dispositivo de prevenção de sobrecarga tem detectada uma condição de sobrecar- ga e controla o desligamento do motor conseqüentemente, na etapa 550. Uma vez que a condição de sobrecarga é resolvida ou remediada, o motor pode ser ligado ou ligado a e- nergia ou o operação do motor pode ser retomado adiante com o recurso de prevenção de sobrecarga.

O valor do primeiro e segundo limiar e a maneira de comparação (por exemplo,

menor que, igual à e/ou maior que) pode depender se uma largura de pulso, freqüencia ou outra característica for usada para monitorar e comparar a velocidade. Adicionalmente, os limiares podem ser variados, ajustados ou determinados com base no ambiente de opera- ção do motor, tal como a temperatura ambiente, a voltagem de entrada, a corrente ou outras características do motor ou fatores ambientais, que possam afetar o operação do motor, ou uma combinação dos mesmos.

A Figura 6 ilustra um diagrama de fluxo de um processo exemplificador 600, através do qual a sobrecarga de um motor é evitada, de acordo com uma modalidade. Este proces- so pode ser implantado por um dispositivo de prevenção de sobrecarga, tal como os disposi- tivos 100 ou 200, ou seus componentes.

O processo 600 interpreta a voltagem de entrada na etapa 610 e interpreta a tem- peratura na etapa 612. Na etapa 614, o(s) limiar(es) de velocidade é determinado ou ajusta- do de acordo com as condições de operação, tal como a entrada de voltagem e/ou a tempe- ratura. O(s) limiar(es) de velocidade pode ser calculado ou obtido a partir de uma tabela de referências, ou similar, ou uma combinação dos mesmos.

Na etapa 616, a velocidade do motor é monitorada. Na etapa 618, o dispositivo de prevenção de sobrecarga determina se o motor está ligado a ou funcionando com base na velocidade. Por exemplo, quando uma saída de largura de pulso de um sensor de efeito Hall é usado para medir a velocidade de um motor, o dispositivo de prevenção de sobrecarga pode determinar que o motor está desligado ou não funcionando, se não há mudança (por exemplo, nenhum pulso). Se o motor está desligado, então, o processo 600 é finalizado. De outra forma, se o motor está ligado, o dispositivo de prevenção de sobrecarga comparar a velocidade monitorada a um limiar de velocidade, na etapa 620. Se a velocidade monitorada não é menor que ou igual ao limiar de velocidade, então o processo 600 prosssegue outra vez à etapa 616. De outra forma, se a velocidade monitorada é menor que ou igual ao limiar de velocidade, então, o dispositivo de prevenção de sobrecarga monitora a velocidade do motor por um período pré-determinado de tempo ou um número de medidas pre- determinado por conseguinte, na etapa 622. O dispositivo de prevenção de sobrecarga ar- mazena a velocidade monitorada (incluindo, ou não, a medida de velocidade inicial na etapa 616), e calcula uma velocidade média sobre um período de tempo ou um número de medi- das. Na etapa 624, o dispositivo de prevenção de sobrecarga determina se velocidade mé- dia é menor que o igual ao limiar de velocidade. Neste exemplo, o mesmo limiar de veloci- dade é usado nas etapas 620 e 624, porém, se desejado, podem ser diferentes. Se a velo- cidade média não é menor que ou igual ao segundo limiar de velocidade, então oprocesso 600 prossegue para a etapa 616. De outra forma, se a velocidade média é menor que ou igual ao segundo limiar, então o dispositivo de prevenção de sobrecarga tem detectado uma condição de sobrecarga e controla o desligamento do motor conseqüentemente, na etapa 626. Uma vez que a condição de sobrecarga ou falha é resolvida ou remediada, o motor pode ser ligado ou ligado a energia ou os operaçãos do motor podem ser retomados adiante com o recurso de prevenção de sobrecarga.

O valor do limiar e a maneira de comparação (por exemplo, menor que, igual á e/ou maior que) pode depender se uma largura de pulso, freqüencia ou outra característica for usada para monitorar e comparar a velocidade. Adicionalmente, os limiares podem ser vari- ados, ajustados ou determinados com base no ambiente de operação do motor, tal como uma temperatura ambiente, voltagem de entrada, corrente ou outras características ou fato- res ambientais do motor que possam afetar o operação do motor, ou uma combinação dos mesmos.

Embora, acima, as Figuras de 4 a 6 descrevam processos exemplificadores para prevenção de sobrecarga de um motor, o recurso de prevenção de sobrecarga não é limita- do às etapas particulares, à ordem das etapas ou implantações descritos nestes exemplos. Os vários aspectos, tal como descritos nestas Figuras de 4 a 8, geralmente incluem, no pre- sente documento, entre outras coisas, o tipo particular de medida de velocidade, o limiar, o número de comparações ao limiar e assim por diante, pode ser selecionado conforme dese- jado. Os vários processos podem ser implantados através de um ou mais processadores que executam o código legível por computador (por exemplo, programa, software ou firmwa- re, etc.), circuito lógico, integrado ou de fio rígido, ou uma combinação dos mesmos.

Enquanto que várias modalidades da presente invenção têm sido descritas acima, deve-se compreender que têm sido apresentadas como forma de exemplo somente, e não com caráter limitativo. Conseqüentemente, deverá ser notório aos versados na técnica rele- vante que várias mudanças na forma e em detalhes podem ser feitas a esse respeito, sem divergir-se do espírito e escopo da invenção. Deste modo, a amplitude e o escopo da pre- sente invenção não deveriam ser limitados por qualquer uma das modalidades exemplifica- doras descritas acima, porém, deviam ser definidas somente de acordo com as reivindica- ções seguintes e seus equivalentes. Assim, outros tipos de motor estão dentro no escopo da presente invenção.

Claims

1. Método, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: monitorar uma velo- cidade de um motor; detectar uma condição de sobrecarga do motor com base na velocida- de monitorada; e controlar de um operação do motor, de acordo com a condição de sobre- carga detectada.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que detectar compreende comparar uma velocidade do motor a um limiar para determinar se existe, ou não, condição de sobrecarga térmica.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a operação de detecção detecta uma condição de sobrecarga quando a velocidade do motor é menor do que o limiar que reflete uma velocidade de operação mínima.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o limiar é ajustado de acordo com uma voltagem de entrada e/ou a temperatura ambiente do motor.

5. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a operação de monitoramento gera um pulso com uma largura que reflete uma velocidade do motor, e a operação de comparação compara a largura do pulso gerado ao limiar.

6. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a comparação compara uma velocidade média do motor sobre um período ou um numero de medidas pré-determinados para determinar se existe, ou não, uma condição de sobrecarga térmica.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a operação de monitoramento gera pulsos com larguras que refletem uma velocidade do mo- tor e a operação de comparação compara uma largura média da pluralidade de pulsos gera- dos sobre um período ou um número de medidas pré-determinados para determinar se e- xiste, ou não uma condição de sobrecargar térmica.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a operação de monitoramento monitora a velocidade do motor com uma configuração de sen- sor sem contato.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a configuração de sensor sem contato compreende um dispositivo de efeito Hall disposto para perceber o campo magnético gerado através de um imã conectado a um eixo do motor.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a configuração de sensor sem contato compreende um sensor óptico.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a operação de controle desliga o motor quando uma condição de sobrecarga for detectada.

12. Aparelho, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um sensor para o monitoramento de uma velocidade de um motor; um módulo detector para a detecção de uma condição de sobrecarga do motor com base na velocidade monitorada; um módulo con- trolador para o controle de um operação do motor, de acordo com a condição de sobrecarga detectada.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o módulo detector compara uma velocidade do motor a um limiar, para determinar se existe, ou não, uma condição de sobrecarga térmica.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o módulo detector detecta uma condição de sobrecarga quando a velocidade do motor for menor do que o limiar, o qual, reflete na velocidade de operação mínima.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o limiar é ajustado de acordo com uma voltagem e/ou temperatura ambiente do motor.

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor gera um pulso com uma largura que reflete uma velocidade do motor, e o mó- dulo detector compara a largura do pulso gerado ao limiar.

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o módulo detector compara uma velocidade média do motor sobre um período ou nú- mero de medidas pré-determinados para determinar se existe, ou não, uma condição de sobrecarga térmica.

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor gera pulsos com larguras que refletem uma velocidade do motor, e o módulo detector compara uma largura média da pluralidade de pulsos gerados sobre um período ou número de medidas pré-determinados para determinar se existe, ou não, uma condição de sobrecarga.

19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor monitora a velocidade do motor com uma configuração de sensor sem contato.

20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que a configuração de sensor sem contato compreende um dispositivo de efeito Hall que percebe o campo magnético de um imã conectado a um eixo do motor.

21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que a configuração de sensor sem contato compreende um sensor óptico.

22. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que módulo controlador desliga o motor quando uma condição de sobrecarga for detectada.

23. Aparelho, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, um relê para desligar o motor quando uma condição de sobrecarga for detectada com base em um comando do módulo controlador.

24. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, um quadro de circuito impresso incluindo os módulos detector e controlador.

25. Meio de computador tangível com um código executável por computador que, CARACTERIZADO pelo fato de ser executado por um processador desempenha o método seguinte: monitorar uma velocidade de um motor; detectar uma condição de sobrecarga do motor com base na velocidade monitorada; e controlar um operação do motor, de acordo com uma condição de sobrecarga detectada.