BRPI0909844B1

BRPI0909844B1 - chave comutadora compacta para uma carga elétrica

Info

Publication number: BRPI0909844B1
Authority: BR
Inventors: Streich Bernhard; Graf Josef; Niebler Ludwig; Mitlmeier Norbert
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2019-11-26
Also published as: WO2009121666A2; KR101565318B1; CN102017389B; KR20100137554A; CN102017389A; WO2009121666A3; US8754597B2; EP2260572B1; BRPI0909844A2; EP2260572A2; US20110019327A1

Abstract

chave comutadora compacta para uma carga elétrica a presente invenção refere-se a uma chave comutadora (10) compreendendo um suprimento de energia (16) embutido em um alojamento comum, e pelo menos dois elementos comutadores de acionamento (30,32). o suprimento de energia (16) pode ser alimentado por uma tensão elétrica de suprimento externa e uma carga externa pode ser conectado a dois elementos comutadores de acionamento (30,32). a dita chave comutadora (10) compreende especialmente, no mesmo alojamento, uma detecção de sobrecarga embutida (42) para os dois elementos comutadores de acionamento (30, 32) e/ou uma função de disjuntor de circuito embutida para os dois elementos comutadores de acionamento (30, 32) e/ou um circuito de controle embutido (18) para o controle comum dos dois elementos comutadores de acionamento (30,32). a chave comutadora (10) pode ser opcionalmente completada por um transformador (126) fornecendo uma função adicional de carregamento-alvo de um capacitor de armazenamento (128) e/ou por um acumulador de energia (220) fornecendo uma função adicional da descarga-alvo pela comutação temporária em uma carga conectada (216).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CHAVE COMUTADORA COMPACTA PARA UMA CARGA ELÉTRICA.

[0001] A presente invenção refere-se a uma chave comutadora compacta para uma carga elétrica, especialmente para um motor. A chave comutadora, especialmente em uma forma da modalidade como a chave comutadora eletromagnética, compreende um suprimento de energia e um acionador com um elemento de comutação, especialmente um elemento de comutação eletromagnético, por exemplo, uma contatora ou similar. De forma conhecida, o suprimento de energia pode ser conectado a um suprimento de energia externo e também de forma conhecida, uma carga externa, por exemplo, um motor, pode ser conectado ao acionador ou a seu elemento de comutação. Com o acionador ou seu elemento de comutação uma tensão elétrica operacional gerada pelo suprimento de energia da chave comutadora pode ser suprida através de uma linha de tensão elétrica operacional de saída a partir do suprimento de energia para a carga através do elemento de comutação. A carga respectiva é então suprida com energia elétrica, isto é, ativado, se o elemento de comutação for ativado.

[0002] Tal chave comutadora é conhecida perse, sendo referida como uma partida de motor, por exemplo. O requerente da presente invenção ainda oferece sob a designação de partida compacta SIRIUS um dispositivo de comutação também referido como partida de motor universal, que corresponde às exigências de acordo com IEC/EN 60497-6-2 e combina as funções de um disjuntor de circuito, um relé de sobrecarga e uma contatora como um elemento de comutação em um alojamento e pode ser utilizado toda vez que os motores de corrente alternada padrão de até 32A (aproximadamente 400V) é iniciado diretamente. A partida compacta está disponível como uma partida direta ou invertida.

[0003] Em uma modalidade como partida invertida a partida com

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2/16 pacta é caracterizada pelos componentes a seguir: partida invertida, dois blocos de terminal condutor principais removíveis, dois blocos de terminal condutor de controle e auxiliar removíveis de seis polos, comutadores de sinal de sobrecarga e curto circuito/mau funcionamento e comutadores auxiliares internos além de dois blocos de comutador auxiliar externo opcionais (dois normalmente abertos, dois normalmente fechados ou um normalmente aberto e um normalmente fechado) para travar a direção de rotação há o fornecimento de contatoras da partida invertida a ser travada com relação uma à outra. Essa precaução protetora impede que as contatoras sejam ativadas simultaneamente para a mesma direção de rotação e causem um curto circuito. As contatoras são travadas mecanicamente contra tensões de choque e também eletricamente contra ativação incorreta. Para o travamento da contatora mecânica há o fornecimento de uma chave comutadora de reversão para bloquear as direções de rotação mecanicamente uma contra a outra. Se os contatos principais forem fechados para uma primeira direção de rotação, a chave comutadora invertida impede o fechamento simultâneo dos contatos principais para a outra direção de rotação e vice-versa. Para o travamento elétrico da contatora, um contato auxiliar consubstanciado como um contato normalmente fechado é fornecido na partida invertida para cada direção de rotação. A corrente de controle da outra direção de rotação respectiva é passada através desses contatos auxiliares. Isto é, quando os contatos principais para a primeira direção de rotação são fechados, o contato auxiliar abre e interrompe o circuito de corrente de controle da outra direção de rotação e vice-versa. Isso garante que se uma tensão elétrica de controle estiver presente para uma direção de rotação, os contatos principais para a outra direção de rotação não serão ligados.

[0004] Com os dispositivos conhecidos do tipo mencionado no começo existe a necessidade de se criar uma integração de função de

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3/16 modo a ser extensiva o máximo possível, isto é, a chave comutadora deve realizar o máximo de funções previamente realizadas externamente possível, com uma demanda simultânea pela redução ou pelo menos manutenção do espaço ocupado por tal chave comutadora.

[0005] Para essa finalidade, a chave comutadora é fornecida com um suprimento de energia integrado em um alojamento comum e pelo menos dois elementos comutadores de acionamento, com o suprimento de energia capaz de ser suprido com uma tensão elétrica de suprimento externo e uma carga externa capaz de ser conectada aos dois elementos comutadores de acionamento. O fato de a chave comutadora compreender dois elementos comutadores de acionamento torna a funcionalidade como uma partida invertida possível de tal forma que um dos elementos comutadores de acionamento seja utilizado para a primeira direção de rotação e o acionador complementar para a direção de rotação oposta. Ambos os elementos comutadores de acionamento são dispostos juntamente com outras funcionalidades da chave comutadora em um alojamento comum, de modo que a chave comutadora compacta como um todo seja produzida e, dessa forma, contribua para o aperfeiçoamento da situação de instalação.

[0006] Partidas invertidas anteriores eram realizadas com duas contatoras-padrão construídas externamente com o travamento para impedir um curto-circuito de fase, um retransmissor de sobrecarga e um disjuntor de circuito. A invenção propõe a construção de dois elementos comutadores de acionamento para uma direção de movimento em cada caso, por exemplo, rodando da esquerda para a direita, incluindo vias de corrente, em um alojamento compacto. Preferivelmente, uma detecção de sobrecarga comum e uma função de disjuntor de circuito comum também podem ser integradas ao alojamento. O desenho compacto é possibilitado por um controle de bobina eletrônica comum para os dois elementos comutadores de acionamento e, para a versão

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4/16 com o retransmissor de sobrecarga eletrônico comum, pelo uso de um retransmissor de sobrecarga eletrônico conjuntamente para ambos os elementos comutadores de acionamento. Todos os componentes são localizados em um painel de circuito impresso, o que possibilita a ambos um desenho muito compacto e também a minimização da perda de energia. Adicionalmente, a chave comutadora de acordo com a invenção ou de acordo com as formas preferidas da modalidade também possibilita o travamento das duas direções de acionamento tanto eletronicamente quanto mecanicamente, incluindo os tempos de retardo necessários para mudança direta para evitar curtos-circuitos de fase.

[0007] Uma modalidade ilustrativa da invenção é explicada em mais detalhes abaixo com referência aos desenhos. Objetivos ou elementos correspondentes um ao outro são fornecidos com os mesmos sinais de referência em todas as figuras. A modalidade ilustrativa ou cada modalidade ilustrativa não é compreendida como restringindo a invenção. Ao invés disso, inúmeras variações e modificações são possíveis dentro da estrutura de trabalho da presente descrição, especialmente tais variações, elementos e combinações que, por exemplo, por combinação ou variação de características ou elementos individuais ou etapas de métodos descritos em conjunto com a descrição geral e formas de modalidade, além de contidos nos desenhos podem ser derivados pelos versados na técnica com relação à obtenção do objetivo e que levam por características combináveis a um novo objetivo ou novas etapas de método ou sequências de etapas de método.

[0008] As figuras ilustram:

a figura 1 é uma chave comutadora compacta de acordo com a invenção;

a figura 2 é um diagrama básico esquematicamente simplificado da chave comutadora com uma funcionalidade capaz de ser inPetição 870190055884, de 17/06/2019, pág. 10/28

5/16 tegrada na chave comutadora compacta de acordo com a figura 1;

a figura 3 é um diagrama básico esquematicamente simplificado de uma chave comutadora adicional com uma funcionalidade adicional capaz de ser integrada a uma chave comutadora compacta de acordo com a figura 1;

a figura 4 à figura 6 são curvas de sinal para voltagens capazes de serem medidas em uma ramificação de entrada da chave comutadora ilustrada na figura 3.

[0009] A figura 1 ilustra um diagrama esquematicamente simplificado da chave comutadora de acordo com a invenção na forma de um diagrama em bloco identificado como um todo pelo número 10. A chave comutadora 10 compreende uma seção de partes eletrônicas 12 à qual os contatos 14 para conexão de uma tensão elétrica de suprimento, um suprimento de energia 16 e um circuito de controle 18 pertencem, que é implementada, por exemplo, na forma de um controlador, por exemplo, um circuito integrado específico de aplicativo (ASIC), FPGA, etc. Entre o contato 14 e os suprimentos de energia 16, uma trava de comutação adicional 20 é fornecida com a qual a seção de partes eletrônicas 12 pode ser desconectada da rede, isto é, da tensão elétrica de suprimento que está presente. O suprimento de energia 16 gera uma primeira e uma segunda voltagens operacionais 22, 24, por exemplo, 5V ou 12V a partir da tensão elétrica de suprimento externa que está presente. Essas primeira ou segunda voltagens de operação 22, 24 são alimentadas para outros pontos da seção de partes eletrônicas 12 para os componentes sem isso ser indicado na figura por trilhos condutores de linhas sólidas. A esse respeito, o leitor é deferido da utilização dos mesmos sinais de referência. Em adição, o suprimento de energia 16 gera primeira e segunda voltagens de acionamento 26, 28 para os dois elementos comutadores de acionamento incluídos na chave comutadora 10 que são agrupados em uma seção de acio

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6/16 namento 34. Como a primeira e segunda voltagens operacionais 22, 24, nenhum trilho de corrente de linhas sólidas é ilustrado para a primeira e a segunda voltagens de acionamento 26, 28 na figura 1 e nesse contexto o leitor é novamente referido ao uso consistente dos mesmos sinais de referência. A primeira tensão elétrica de acionamento 26 é alimentada para o primeiro acionador 30 e a segunda tensão elétrica de acionamento 28 para o segundo acionador 32. Além dos dois elementos comutadores de acionamento 30, 32, a chave comutadora 10 também inclui dois elementos comutadores de acionamento chamados REL 36, 38 que são agrupados em uma seção de acionamento REL 40. O primeiro acionador REL 36, assim como o primeiro acionador 30, é alimentado com a primeira tensão elétrica de acionamento 26 e o segundo acionador REL 38 é alimentado, de acordo, com a segunda tensão elétrica de acionamento 28.

[00010] Para a detecção de sobrecarga, uma carga não ilustrada no diagrama, isto é, um motor capaz de ser conectada aos elementos comutadores de acionamento 30, 32 recebe um conversor de corrente 42 que é fornecido para uma carga acionada pela corrente alternada para medir as correntes trifásicas. Os valores medidos distribuídos pelo conversor de corrente 42 são avaliados por uma unidade de avaliação de corrente principal 44 e no caso de um valor limite predeterminado ser excedido, um sinal de erro 46 é gerado sendo capaz de ser avaliado por meio do circuito de controle 18. Com o sinal de erro 46, um retransmissor de sinal de sobrecarga 48 designado para ambos os elementos comutadores de acionamento 30, 32 também é ativado. Em um lado de saída, o circuito de controle 18 gera um sinal de ativação de acionamento especialmente modulado por largura de pulso 50. O mesmo é alimentado depois de uma conversão de tensão elétrica para um estágio de energia 52, 54 fornecido para cada acionador 30, 32. O estágio de energia 52 do primeiro acionador 30 possui a primeira ten

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7/16 são elétrica de acionamento 26 aplicada ao mesmo nesse caso e o estágio de energia 54 do segundo acionador 32 possui a segunda tensão elétrica de acionamento 28 aplicada ao mesmo. Ambos os estágios de energia 52 recebem um circuito de rotação livre 56, que é protegido por uma desconexão ótica e reage a um sinal de controle de circuito de rotação livre 58. Os dois estágios de energia 52, 54 retornam um sinal de corrente de acionamento 62 para o circuito de controle 18. A seção de acionamento REL 40 é essencialmente construída de forma similar à seção de acionamento 34 e nesse contexto o leitor é referido à descrição fornecida aqui. A seção de acionamento REL 40 também compreende dois estágios de energia 62, 64 aos quais um sinal de ativação REL especialmente modulado por largura de pulso 66 pode ser alimentado. Para o travamento mútuo, um sinal de travamento 68 capaz de ser enviado pelo circuito de controle 18 é fornecido.

[00011] Cada acionador 30, 32 e também cada acionador REL 36, 38 inclui uma unidade de acionamento principal 70, 72, 74, 76. No caso de um erro estabelecido pelo circuito de controle 18 como resultado do processamento interno ou sinalizado pelos sinais de entrada, tal como o sinal de erro 46 ou o sinal de corrente de acionamento 60, a unidade de exibição 78 é ativada. Os elementos comutadores de acionamento 30, 32 e/ou os elementos comutadores de acionamento REL 36, 38 podem receber um disjuntor de circuito comum (não ilustrado) que é acionado no caso de correntes excessivas ou outras situações de erro ocorrerem. Tal disjuntor de circuito também é simultaneamente designado para as vias de corrente principais a serem monitorados e aciona se uma situação de corrente excessiva estiver presente em uma das vias de corrente principais.

[00012] A chave comutadora 10 pode ser suplementada para as formas preferidas da modalidade por uma funcionalidade como é ilus

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8/16 trado na figura 2, mas é ilustrada para apenas um acionador nesse diagrama, no entanto.

[00013] A figura 2 ilustra um diagrama esquematicamente simplificado de chave comutadora elétrica 100 para controlar uma carga 112 conectada à dita chave comutadora, por exemplo, um motor M. A chave comutadora 100 compreende uma entrada 114, uma saída 116, um suprimento de energia 118, um circuito de controle 120 e um elemento de comutação 122. Durante a operação da chave comutadora 100, o suprimento de energia 118 pode ser suprido com uma tensão elétrica de suprimento externa através da entrada 114. O elemento de comutação 122 pode ser ativado pelo circuito de controle 120 disposto a jusante do suprimento de energia 118. A carga 112 conectada à saída 116 pode ser suprida com o elemento de comutação 122 através de linhas de suprimento de energia 124 com uma tensão elétrica de suprimento. O elemento de comutação 122 é um elemento de comutação eletromecânica, isto é, uma contatora ou similar, por exemplo, ou um elemento de comutação eletrônica, isto é, um transistor, tiristor ou similar, por exemplo. Pelo menos uma linha de tensão elétrica de suprimento 114 recebe um conversor 126 que é efetivo na operação da chave comutadora 100 para carregar um capacitor de armazenamento 128 conectado a jusante do circuito de controle 122. É ilustrada na figura uma modalidade, na qual cada linha de tensão elétrica de suprimento 124 recebe precisamente um transformador 126.

[00014] Um circuito de controle 120 é conectado entre duas saídas do suprimento de energia 118. O capacitor de armazenamento 128 é conectado em paralelo ao circuito de controle 120. Isso significa que por um lado o capacitor de armazenamento 120 realiza uma estabilização de uma tensão elétrica de operação gerada pelo suprimento de energia 118 e por outro lado continua como condições periféricas, visto que um resultado da tensão elétrica operacional suave ou estabili

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9/16 zada é produzido para o circuito de controle 120 que reage com a tensão elétrica operacional.

[00015] Um comutador 130 pode ser ativado pelo circuito de controle 120 que realiza a ativação do elemento de comutação 122 durante a operação no estado ativado. O fato de o capacitor de armazenamento também ser conectado em paralelo a esse comutador 130 significa que o capacitor de armazenamento 128 também causa uma estabilização de uma corrente fluindo através do comutador 130 no estado ativado. O elemento de comutação 122 é conectado em série com o comutador 130, que é representado como um transistor, isto é, um comutador capaz de ser ativado eletronicamente, e o indutor fornecido para ativação. O capacitor de armazenamento 128 também é conectado em paralelo a esse circuito em série de comutador 130 e indutor 132. Um diodo de rotação livre 134 é fornecido em paralelo ao indutor 132 que serve de forma conhecida como uma proteção contra a tensão elétrica excessiva durante o desligamento do indutor 132. Em série com o comutador 130 e o circuito paralelo compreendendo o indutor 132 e o diodo de rotação livre 134 existe um resistor em série. Detalhes adicionais do circuito da chave comutadora elétrica 100 são um resistor de entrada 138 e um diodo de desacoplamento 140.

[00016] Entre o transformador ou cada transformador 126 e o capacitor de armazenamento 128 é disposto um processador de transformador 142. O processador de transformador 142 converte as correntes ou voltagens obtidas a partir de um ou mais transformadores 126 de forma que o capacitor de armazenamento 128 seja carregado exclusivamente. No caso de apenas um transformador 126, isso pode, por exemplo, ser uma retificação das voltagens ou correntes recebidas. No caso de três linhas de suprimento 124 como ilustrado, para conexão de uma carga de corrente alternada, isto é, um motor M, por exemplo, como a carga 112, o processador de transformador 142 age

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10/16 de forma que em operação uma corrente carregando exclusivamente o capacitor de armazenamento 128 seja gerada a partir das voltagens de fase alterada distribuídas para os transformadores 126.

[00017] Para uma transferência da funcionalidade ilustrada na figura 2 para a chave comutadora 100, isto é, o uso do transformador ou cada transformador 126 ilustrado aqui para carregar o capacitor de armazenamento 128, o circuito de controle 18 (figura 1) recebe um capacitor de armazenamento, e é ilustrado na figura 2 pelo capacitor de armazenamento 128 para o circuito de controle 20 nessa figura. O transformador ou cada transformador 126 recebe um motor conectado a dois elementos comutadores de acionamento 30, 32 como uma carga e o capacitor de armazenamento 128 é carregado através do transformador ou cada transformador 126 com uma unidade de função correspondente ao processador de transformador 142 (figura 2).

[00018] Para a integração da funcionalidade da chave comutadora 100 de acordo com a figura 2 na chave comutadora 10 ilustrada na figura 1, a chave comutadora é, dessa forma, produzida para a qual a carga de um capacitor de armazenamento 128 é realizada por uma ou mais vias de corrente principal, aqui designados como linhas de suprimento de energia 124. Para o carregamento controlado definido do capacitor de armazenamento 128, o processador de transformador 142 é fornecido. Para a chave comutadora 10; 100 com esse tipo de circuito, o capacitor de armazenamento 128 não gera qualquer pico de corrente de carga no lado de suprimento. A rede de suprimento é, dessa forma, poupada de qualquer tensão e a descarga do circuito EMC é reduzida. O armazenamento significa que qualquer bobina temporizada incluída no suprimento de energia de modo comutado não tem um efeito crítico em termos EMC. Dessa forma, as correntes de carga e também as correntes pulsadas são capturadas pelo capacitor de armazenamento 128. O fluxo constante de corrente de volta pa

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11/16 ra dentro do capacitor de armazenamento 128 também alcança uma redução da energia elétrica a ser fornecida pelo suprimento de energia 118.

[00019] A figura 3 ilustra uma forma de modalidade de chave comutadora 210 com um acionador no qual, para desligar uma carga 216 conectada ao mesmo, por exemplo, um motor M, o último é suprido de forma breve com energia de um acumulador de energia elétrica 220. A ligação breve da carga respectiva 216 descarregará um acumulador de energia destinado a aperfeiçoar as propriedades EMC designadas para um suprimento de energia 212 de forma que uma avaliação de tensão elétrica no desligamento da carga não seja influenciada negativamente por qualquer carga do acumulador de energia 220.

[00020] O transformador 222 e/ou o circuito de controle 224 realizam uma avaliação da tensão elétrica de suprimento externo. Para essa finalidade, os dados referentes à tensão elétrica de suprimento externa capazes de serem conectados aos terminais, A1, A2, são coletados como avaliação de tensão elétrica durante um período definido de tempo e um valor médio é calculado. Adicionalmente, uma decisão é tomada quanto ao fato de uma tensão elétrica de CA ou uma tensão elétrica de CC estar presente como tensão elétrica de suprimento externo. Os valores de pico são conhecidos como sendo mais altos para a tensão elétrica CA do que para a tensão elétrica de CC. Se, por exemplo, uma tensão elétrica de CA estiver presente como tensão elétrica de suprimento externo, isso é retificado pelo transformador 222, como ilustrado na figura 4.

[00021] Se a tensão elétrica de suprimento externo for desligada, o acumulador de energia 220 descarrega, isto é, o capacitor C no caso ilustrado e uma forma de sinal podem ser produzidos para avaliação de tensão elétrica, como é ilustrado na figura 5. Com tal forma de sinal, o valor médio é falsificado de modo que uma tensão elétrica que é

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12/16 muito alta seja detectada pela avaliação de tensão elétrica. Devido à falta de cruzamentos zero também pode ocorrer de um tipo incorreto de tensão elétrica ser assumido, aqui, por exemplo, a tensão elétrica de corrente direta. Como resultado de tal avaliação incorreta, pode ocorrer de a carga 216 ser conectada novamente de forma não intencional.

[00022] Para evitar isso há o fornecimento de, quando a carga 216 é desligada, isto é, quando a tensão elétrica de suprimento externo é removida, a última é suprida por um breve período pela ativação dos elementos de comutação 214 pelo acumulador de energia no acumulador de energia elétrico 220. Dessa forma, o acumulador de energia 220 é descarregado de uma forma definitiva e controlada, de modo que um sinal seja produzido para a avaliação de tensão elétrica, como é ilustrado por meio do exemplo na figura 6. O acumulador de energia 220 também será descarregado muito mais rapidamente do que o caso na situação apresentada na figura 5. Avaliações incorretas de tensão elétrica são, dessa forma, efetivamente evitadas ou pelo menos reduzidas.

[00023] Para uma descarga controlada e definitiva do acumulador de energia 220 há o fornecimento de um suprimento curto de energia para a carga respectiva 216 a partir da energia residual elétrica restante no acumulador de energia 220 a ser removida durante um período de descarga predeterminado. Isso é especialmente combinado com uma capacidade de armazenamento do acumulador de energia 220 e uma inércia da carga 216, de forma que o acumulador de energia 220 seja suficientemente descarregado e a carga 216, se houver um, seja apenas colocado em operação de forma imperceptível. Com um motor M, como um exemplo de uma carga 216, com um suprimento de energia suficientemente curto - isto é, um tempo de descarga suficientemente curto durante o qual tal suprimento de energia é realizado como

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13/16 resultado da inércia de massa dos componentes móveis envolvidos, nenhum movimento indesejável deve ser temido. O suprimento curto de energia para a carga respectiva 216 é realizado depois de um tempo de espera predeterminado após a remoção da tensão elétrica de suprimento externo. O circuito de controle 224 inclui hardware e/ou software que têm por finalidade a implementação do método descrito. Em particular, o tempo de espera e o tempo de descarga são codificados no circuito de controle 224 para essa finalidade. Por meio do circuito de controle 224, depois que a carga 216 é desligada pela remoção da tensão elétrica de suprimento externo, a expiração do tempo de espera é aguardada e depois que o tempo de espera da carga 216 expirou, a energia é suprida pela duração do tempo de descarga de forma que o acumulador de energia 220 seja descarregado ou pelo menos suficientemente descarregado.

[00024] O acumulador de energia 220 ilustrado na figura 3 para o suprimento de energia 212 pode ser integrado no suprimento de energia 16 da chave comutadora 10 de acordo com a figura 1. A funcionalidade do circuito de controle 224 ilustrada na figura 3 é integrada no circuito de controle 18 de acordo com a figura 1 e o sinal ilustrado como capaz de ser gerado pelo circuito de controle 224, na figura 3 age diretamente nos primeiro e segundo elementos comutadores de acionamento 30, 32, isto é, um elemento de comutação incluído na forma de elemento de comutação 214 ilustrado na figura 3. A breve ativação de um dos elementos comutadores de acionamento 30, 32 descarrega com segurança e de forma bem-sucedida um capacitor de armazenamento 128 designado para o suprimento de energia (conforme a figura 3; sinal de referência 220). Adicionalmente, uma avaliação da tensão elétrica de suprimento externo não influenciada por qualquer carga residual do capacitor de armazenamento 128 é bem-sucedida. O uso ou a capacidade de utilização de um capacitor de armazenamento 128

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14/16 finalmente permite um aperfeiçoamento das propriedades EMC da chave comutadora 10 (figura 1).

[00025] Dessa forma, a invenção pode ser apresentada de forma breve como se segue:

[00026] A chave comutadora elétrica 100 é especificada na qual a carga de um capacitor de armazenamento 128 é realizada através de uma ou mais vias de corrente principais aqui designadas como linhas de suprimento de energia 124. Para o carregamento controlado e definido do capacitor de armazenamento 128, um processador de transformador 142 é fornecido. Para a chave comutadora 100 com tal circuito, o capacitor de armazenamento 128 não gera qualquer pico de corrente de carga no lado de suprimento. A rede de suprimento é, dessa forma, não submetida a uma carga e a descarga do circuito EMC é reduzida. O armazenamento significa que quaisquer bobinas temporizadas incluídas em um suprimento de energia de modo de comutação, por exemplo, não tenha um efeito crítico. Dessa forma, as correntes de carga e também as correntes pulsadas são capturadas pelo capacitor de armazenamento 128. Pelo retorno constante do fluxo de corrente para dentro do capacitor de armazenamento 128 uma redução da energia elétrica a ser fornecida pelo suprimento de energia 118 também é alcançado.

[00027] Com a chave comutadora 210 do tipo descrito aqui, especialmente a chave comutadora de baixa tensão elétrica, as vias de corrente, isto é, a linha de corrente operacional 218 ou cada linha de corrente operacional descrita aqui pode ser conectada entre um dispositivo de suprimento elétrico e os produtos de consumo 216 e, dessa forma, suas correntes operacionais. Isto é, visto que os percursos de corrente são abertos por meio da chave comutadora 210, especialmente por meio de elementos de comutação 214 incluídos na mesma, os produtos de consumo conectados 216 podem ser ligados e desligados

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15/16 com segurança. O elemento elétrico de comutação de baixa tensão elétrica 214, tal como uma contatora, um disjuntor de circuito, uma partida compacta, etc., por exemplo, possui um ou mais contatos principais para comutação das vias de corrente que podem ser controlados por um ou mais eletroímãs por meio de um circuito de controle 224 fornecido para essa finalidade. Para evitar tais avaliações de tensão elétrica incorretas na área de um suprimento de energia 212 enquanto se obtém simultaneamente uma compatibilidade eletromagnética suficiente, um acumulador de energia elétrica 220 fornecido para as considerações de EMC, especialmente um capacitor, é descarregado de forma controlada de modo que quando a carga respectiva 216 é desligada, o mesmo é brevemente suprido com energia pela ativação controlada do elemento de comutação 214 com a energia ainda armazenada no acumulador de energia 220.

[00028] Na integração da funcionalidade da chave comutadora 200, de acordo com a figura 3, na chave comutadora 10 ilustrada na figura 1 a chave comutadora é produzida com partes de corrente, isto é, a linha de tensão elétrica operacional 218 ou cada linha de tensão elétrica operacional descrita aqui, pode ser conectada entre um dispositivo de suprimento de energia elétrica e produtos de consumo 216 e, dessa forma, suas correntes operacionais. Isto é, visto que as vias de corrente são abertas pela chave comutadora 10; 200, especialmente por meio de um elemento de comutação 14 incluindo na mesma, os produtos de consumo conectados podem ser ligados e desligados com segurança. Um elemento elétrico de comutação de baixa tensão elétrica 14, tal como uma contatora, um disjuntor de circuito, uma partida compacta, etc., por exemplo, possui um ou mais contatos principais para comutar as vias de corrente que podem ser controladas por um ou mais eletroímãs por meio de um circuito de controle 18; 224 fornecido para essa finalidade. Para evitar avaliações de tensão elétrica incorre

Petição 870190055884, de 17/06/2019, pág. 21/28

16/16 tas na área de um suprimento de energia 16; 212, enquanto se obtém simultaneamente uma compatibilidade eletromagnética suficiente, um acumulador de energia 220 fornecido para considerações EMC, especialmente um capacitor, é descarregado de forma controlada, quando a carga respectiva 216 é desligada, assim sendo suprido por um curto período com energia ainda armazenada no acumulador de energia 20 pela ativação controlada do elemento de comutação 214.

[00029] Em suma, a invenção pode, dessa forma, ser descrita brevemente como a seguir: a chave comutadora 10 com um suprimento de energia integrado em um alojamento comum e pelo menos dois elementos comutadores de acionamento 30, 32 com o suprimento de energia 16 capaz de ser suprido por uma tensão elétrica de suprimento externo e uma carga externa capaz de ser conectada aos dois elementos comutadores de acionamento 30, 32, com a chave comutadora 10 especialmente incluindo no mesmo alojamento uma unidade de detecção de sobrecarga 42 em ambos os elementos comutadores de acionamento 30, 32 e/ou uma função de disjuntor de circuito integrado para ambos os elementos comutadores de acionamento 30, 32, e/ou um circuito de controle integrado 18 para o controle comum de ambos os elementos comutadores de acionamento 30, 32 e com a chave comutadora 10 sendo opcionalmente suplementada por uma funcionalidade para o carregamento explícito de um capacitor de armazenamento 128 e/ou com um acumulador de energia 228 por uma funcionalidade para seu descarregamento explícito pelo suprimento breve de energia para um carga conectado 216.

Claims

REIVINDICAÇÃO

1. Chave comutadora (10) com um suprimento de energia (16) integrado a um alojamento compartilhado, e compreendendo pelo menos dois elementos comutadores de acionamento (30, 32), o suprimento de energia (16) sendo capaz de ser suprido com uma tensão elétrica de suprimento externo, e uma carga externa (112) sendo capaz de ser conectada aos dois elementos comutadores de acionamento (30,32), caracterizado pelo fato de que apresenta uma detecção de sobrecarga (42) comum para os dois elementos comutadores de acionamento (30, 32), uma função de disjuntor de circuito comum para os dois elementos comutadores de acionamento (30, 32), e um circuito de controle (18) adequado para o controle comum dos dois elementos comutadores de acionamento (30, 32), sendo integrados da mesma forma ao alojamento.