ES2244007T3 - Circuito limitador de corriente. - Google Patents
Circuito limitador de corriente.Info
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Abstract
CIRCUITO ELECTRONICO (125) Y PROCEDIMIENTO CORRESPONDIENTE QUE PERMITE EL CONTROL DE LA VELOCIDAD DE CIERRE DE UN ELEMENTO (120) DE CONMUTACION ELECTRICA. EL CIRCUITO ELECTRONICO (125) CONSTA DE UN ACCIONADOR (120) Y UN CIRCUITO (125) DE DETECCION DE LA CORRIENTE QUE DETECTA SI UNA CANTIDAD OPTIMA DE CORRIENTE CIRCULA A TRAVES DEL ACCIONADOR. CUANDO SE DETECTA ESTA CANTIDAD OPTIMA, SE INTRODUCE UNA RESISTENCIA (135) DE OPTIMIZACION EN EL TRAYECTO DE LA CORRIENTE QUE PASA POR EL ACCIONADOR, LO QUE PERMITE LA LIMITACION A LA CANTIDAD OPTIMA DE LA CORRIENTE QUE CIRCULA A TRAVES DEL ACCIONADOR. ADEMAS, DE ESTE MODO ES POSIBLE LIMITAR LA VELOCIDAD DE CIERRE DEL DISPOSITIVO DE CONMUTACION ELECTRICA Y REDUCIR AL MAXIMO LOS REBOTES DE LOS CONTACTOS.
Description
Circuito limitador de corriente.
La presente invención se refiere a dispositivos
para controlar un órgano de conmutación eléctrica. Más en
particular, la presente invención se refiere a un método y un
dispositivo para controlar la velocidad de cierre de un órgano de
conmutación eléctrica.
En sistemas de distribución de energía, los
órganos de conmutación son utilizados para proteger el equipo del
sistema y las cargas del sistema. El órgano de conmutación
proporciona protección mediante secciones de apertura y de cierre
del sistema en respuesta a condiciones de carga anormales (por
ejemplo, condiciones de sobrecorriente).
Típicamente, los órganos de conmutación son
dispositivos electromecánicos, encerrados al vacío, por ejemplo,
reconectores e interruptores de falla. Los contactos eléctricos
están contenidos en el interior de la envoltura de vacío, siendo un
contacto fijo y estando el otro contacto unido a un miembro
operativo móvil que se extiende a través de la envoltura sellada al
vacío. Se utilizan dispositivos de conversión electromecánica,
tales como solenoides, o dispositivos de conversión
electromagnética, tales como actuadores magnéticos biestables, para
mover el miembro operativo hacia las posiciones de abierto y
cerrado.
En sistemas convencionales, durante una operación
de cierre, los contactos del órgano de conmutación son accionados
conjuntamente por medio de un solenoide, por ejemplo, a una
velocidad tal que los contactos tienden a rebotar, es decir, éstos
se abren y se cierran rápidamente un número de veces antes de quedar
en reposo en posición cerrada. Esto resulta indeseable debido a que
los contactos se desgastan en general de forma muy rápida,
acortándose así innecesariamente la vida del órgano de conmutación.
Otros resultados indeseados incluyen el pre-cebado y
la
soldadura.
soldadura.
Un método que se ha utilizado para limitar la
velocidad de cierre del órgano conmutador, incluye la carga de un
condensador a un nivel de energía conocido. A continuación, la
energía almacenada en el condensador se utiliza para activar el
solenoide, el cual activa a su vez el miembro de actuación del
órgano de conmutación. Desafortunadamente, la cantidad total de
energía almacenada en un condensador dado, puede variar
sustancialmente dependiendo de la edad del condensador, de la
temperatura ambiente que rodea al condensador, y de las tolerancias
de diseño del condensador. Esto significa que la cantidad de energía
descargada a través del solenoide, y el número de
amperios-vuelta generados por el solenoide para
accionar el miembro de operación del órgano de conmutación, variará
sustancialmente. En algunos casos, la energía almacenada en el
condensador puede variar tanto como desde un -25 por ciento hasta un
+15 por ciento. De este modo, la utilización de condensadores solos
para limitar la cantidad de energía aplicada al solenoide, no
eliminará el rebote del contacto, el
desgaste-y-rotura prematuros de los
contactos, y otros problemas relativos tales como el
pre-cebado y la soldadura.
La presente invención controla de manera más
eficaz la operación de cierre de órganos de conmutación mediante la
provisión de un circuito de detección de corriente que determina si
la corriente que circula a través del dispositivo de conversión
electromagnético o electromecánico, ha alcanzado un nivel de
corriente deseado u óptimo para mover el émbolo del dispositivo de
conversión, y con ello el miembro operativo del órgano de
conmutación. Cuando se ha alcanzado el nivel de corriente deseado,
se inserta una resistencia óptima en la trayectoria de la corriente
que se está aplicando al solenoide, limitando así el nivel de
corriente a la cantidad deseada, incluso aunque la fuente de
energía (por ejemplo, un condensador cargado), pueda contener una
cantidad excesiva de energía para activar el
solenoide.
solenoide.
Un objeto de la presente invención consiste en
proporcionar una velocidad de cierre optimizada para el órgano de
conmutación eléctrica.
Otro objeto de la presente invención consiste en
proporcionar una velocidad de cierre optimizada, mediante
limitación de la cantidad de corriente aplicada al dispositivo de
conversión electromecánico o electromagnético a un nivel óptimo, de
modo que la velocidad de cierre del órgano de conmutación eléctrica
no dependa considerablemente del exceso de energía almacenada en la
fuente de energía.
El documento US 3582718 describe un dispositivo
adaptado para limitar la velocidad de cierre de un órgano de
conmutación eléctrica, comprendiendo el dispositivo:
una fuente de energía;
un medio actuador conectado en serie con la
citada fuente de energía, en el que dicho medio actuador opera
mecánicamente el órgano de conmutación eléctrica, y el movimiento
del citado medio actuador se produce a una velocidad que está
relacionada con la corriente que circula a su través;
medios de detección de corriente, conectados a
dicho medio actuador, y adaptados para detectar si la citada
corriente ha alcanzado una magnitud predeterminada, y
medios de impedancia para optimización de la
corriente.
Un dispositivo de este tipo está caracterizado
por:
medios adaptados para limitar la citada velocidad
de dicho cierre del órgano de conmutación eléctrica, introduciendo
los citados medios de impedancia optimizadores de la corriente, en
serie con la citada fuente de energía y con el citado medio
actuador, en respuesta a que los citados medios de detección de
corriente detecten la cantidad predeterminada de corriente
circulando a través de dicho medio actuador.
La presente invención proporciona también un
método para limitar la velocidad de cierre de un órgano de
conmutación eléctrica con la utilización del dispositivo mencionado
anteriormente, comprendiendo el método las etapas de:
generar una corriente de bobina a través del
medio actuador, estando el actuador conectado al órgano de
conmutación eléctrica;
detectar si la corriente de bobina ha alcanzado
una cantidad de corriente predeterminada para la operación del medio
actuador, y
limitar la corriente de bobina a un perfil de
corriente de bobina predefinido, limitando con ello la velocidad de
cierre del órgano de conmutación eléctrica de acuerdo con el perfil
de corriente de bobina predefinido, en el que dicha etapa de
limitación de la corriente de bobina al perfil de corriente de
bobina predeterminado, comprende la etapa de derivar la corriente
de bobina a través del medio de impedancia de optimización de
corriente cuando la cantidad predefinida de corriente requerida para
operar el medio actuador haya sido detectada.
Los objetos y ventajas de la invención, podrán
ser comprendidos mediante la lectura de la descripción detallada
que sigue, junto con los siguientes dibujos, en los que:
La Figura 1 representa un diagrama de bloques de
la presente invención;
La Figura 2 ilustra un ejemplo de realización del
circuito de detección de corriente;
La Figura 3 ilustra gráficamente el efecto que la
presente invención tiene sobre la corriente de bobina durante la
operación de cierre, y
La Figura 4 ilustra una realización alternativa
en la que se utiliza un transistor de efecto de campo para derivar
la corriente de bobina a través de una resistencia de optimización
de corriente.
La presente invención está diseñada para asegurar
que la velocidad de cierre de un órgano de conmutación eléctrica
está optimizada durante la operación de cierre. La invención
asegura esto al proporcionar un dispositivo limitador de corriente
que es relativamente independiente de la cantidad de energía
almacenada en la fuente de energía, la cual es típicamente un
condensador de cierre. Optimizando la velocidad de cierre, la
invención minimiza significativamente el rebote de contactos para
los contactos del órgano de conmutación, contenidos en el interior
del interruptor de vacío del órgano de conmutación, cuando los
mismos se unen entre sí al final de la operación de cierre. Esto, a
su vez, minimiza la ocurrencia de pre-cebado,
soldadura, y desgaste-y-rotura
anormalmente excesivos en los contactos.
La Figura 1 representa un ejemplo de realización
de la presente invención en forma de diagrama de bloques. Durante
una operación típica de cierre de un órgano de conmutación, la
circuitería 105 lógica de cierre generará un pulso de cierre. En el
ejemplo de realización, el pulso de cierre tiene una duración
aproximada de 40 milisegundos. El pulso de cierre hace que un
transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) 110, representado en la
Figura 1 como conmutador, se cierre durante un período de tiempo de
aproximadamente 40 milisegundos. Mientras el IGBT 110 está
conduciendo (es decir, cerrado), una fuente 115 de energía se
descargará a través de un dispositivo 120 de conversión
electromagnética, tal como por ejemplo, un actuador magnético
biestable. En una realización alternativa, se puede utilizar un
dispositivo de conversión electromecánica, tal como un solenoide,
en lugar del actuador magnético biestable. Típicamente, la fuente
de energía 115 es un condensador, según se ha ilustrado en la Figura
1, el cual ha sido precargado por medio de una batería (no
representada), hasta aproximadamente 48 voltios. Es la descarga del
condensador 115 a través del actuador magnético biestable 120 lo
que provoca finalmente que el émbolo actuador se mueva. El émbolo, a
su vez, provoca que los contactos del órgano de conmutación se
cierren.
El émbolo, sin embargo, no se mueve
instantáneamente. En cambio, la corriente que circula a través de
la bobina actuadora, debe llegar hasta un nivel suficiente con
anterioridad a que el actuador pueda producir
amperios-vuelta suficientes como para mover el
émbolo. La cantidad de corriente deseada u óptima, requerida para
mover el émbolo actuador, dependerá del diseño de actuador y de la
cantidad de energía disponible en la fuente de energía. En el
ejemplo de realización, la cantidad de corriente deseada (es decir,
óptima), requerida para mover el émbolo actuador, es de
aproximadamente 37 amperios, y se requerirán aproximadamente 15
milisegundos para que la corriente de la bobina actuadora alcance
este nivel de corriente.
En sistemas convencionales, una cantidad excesiva
de energía almacenada en la fuente de energía (es decir, el
condensador 115), provocará que la corriente de la bobina actuadora
exceda la cantidad de corriente deseada u óptima, requerida para
mover el émbolo. La velocidad de cierre del émbolo será, por tanto,
excesiva, dando como resultado una operación de cierre del órgano
de conmutación descontrolada. Para evitar estos resultados
indeseables, la presente invención incluye un circuito 125 de
detección de corriente. El circuito 125 de detección de corriente,
el cual va a ser descrito con mayor detalle en lo que sigue, está
diseñado para detectar si se ha formado en la bobina del actuador
120 la cantidad de corriente deseada. Según se ha expuesto, la
cantidad de corriente deseada u óptima para este ejemplo de
realización, es de 37 amperios. Cuando el circuito 125 de detección
de corriente detecta una corriente de bobina de 37 amperios, el
circuito de detección de corriente hace que uno o más contactos de
relé 130 normalmente cerrados, se abran. Con la apertura de los
contactos de relé 130, la corriente de bobina es derivada a través
de una resistencia 135 de optimización de corriente. Sin embargo,
un experto en la materia reconocerá que se pueden utilizar otros
dispositivos de impedancia distintos a las resistencias en lugar de
la resistencia 135 de optimización de
corriente.
corriente.
En el ejemplo de realización, la resistencia 135
de optimización de corriente es una resistencia de 94 \Omega, la
cual debe estar capacitada para manejar una potencia muy alta
(aproximadamente de 1000 a 1500 vatios) durante un corto período de
tiempo (aproximadamente 30 milisegundos). La inserción de la
resistencia 135 de optimización de corriente en la trayectoria de
la corriente de bobina, evita que la corriente de bobina exceda el
nivel de corriente deseado. La operación de cierre del órgano de
conmutación eléctrica, como resultado, prosigue de una manera más
lenta, más controlada, minimizando de este modo el rebote de
contactos y los efectos indeseados mencionados anteriormente.
Además, se ha conectado un condensador 140 de
desconexión de corriente, en paralelo con la resistencia 135 de
optimización de corriente. El condensador 140 de desconexión de
corriente se emplea para desconectar los aproximadamente 37
amperios de los contactos 130 de relé inmediatamente después de que
los mismos se abren.
Según se ha expuesto, el pulso de cierre generado
por la circuitería 105 lógica de cierre, tiene una duración de
aproximadamente 40 milisegundos, lo que es justamente un tiempo
suficiente para que el solenoide 120 complete la operación de cierre
del órgano de conmutación. Una vez que ha transcurrido el período
de tiempo de 40 milisegundos, el IGBT 110 se abre, el condensador
115 de fuente de energía se recarga a aproximadamente 48 voltios, y
la energía que se forma en el condensador 140 de desconexión de
corriente se descarga a través de la resistencia 135 de optimización
de corriente en vez de por los contactos de relé 130.
La Figura 2 ilustra un ejemplo de realización
para el circuito 125 de detección de corriente, el cual debe
detectar la corriente de bobina deseada u óptima para mover el
émbolo actuador. De forma resumida, el ejemplo de realización
representado en la Figura 2 posee un transistor indicador de
sentido Q5 de baja tensión (es decir, menos de 60 voltios), una
etapa amplificadora, y dos etapas comparadoras, la segunda de las
cuales deriva un conmutador de transistor que activa los contactos
de relé 130 normalmente cerrados. Según se explica en lo que
antecede, la resistencia 135 de optimización de corriente se
inserta en la trayectoria de la corriente de bobina cuando el
circuito 125 detector de corriente abre los contactos de relé 130.
Ahora se va a describir en lo que sigue la actuación del circuito
125 de detección de corriente con mayor detalle.
Cuando la lógica de cierre 105 genera el pulso de
cierre y el IGBT 110 cambia desde un estado de DESCONEXION a un
estado de CONEXION, empezará a circular corriente desde el terminal
positivo del condensador 115 de fuente de energía, a través de la
bobina de solenoide, por el terminal V_{ss} del circuito 125 de
detección de corriente, hasta el terminal V_{neg} del circuito
125 de detección de corriente, a través de los contactos de relé
130 (RYI) normalmente cerrados, y de nuevo hacia el terminal
negativo del condensador 115 de fuente de energía. La corriente
seguirá circulando a través de esta trayectoria hasta que el
circuito 125 de detección de corriente detecta que el nivel de
corriente ha alcanzado la cantidad deseada, requerida para mover el
émbolo actuador (es decir, 37 amperios para el ejemplo de
realización).
Los terminales de drenador, puerta y fuente, del
fet indicador de sentido Q5, están conectados directamente a los
terminales V_{ss}, V_{dd} y V_{neg} del circuito 125 de
detección de corriente, respectivamente. Mientras se está
descargando la energía a través del actuador 120, la patilla 2 del
transistor indicador de sentido Q5 genera una señal que tiene una
corriente que es aproximadamente 1/2590 de la corriente que circula
por la bobina actuadora. Cuando la corriente de bobina alcanza 37
amperios, la señal presente en la patilla 2 del transistor
indicador de sentido Q5 provocará que se desarrolle una tensión de
0,143 voltios a través de la resistencia R61 [es decir, 0,143
voltios = (10 ohmios * 37 amperios)/2590]. Los transitorios son
eliminados, a continuación, de la señal por medio de un filtro que
comprende una resistencia R60 y un condensador C29. La señal
filtrada se hace pasar a continuación a una etapa de amplificación
que comprende el amplificador operacional 205 y los resistores R55,
R56 y R57. La etapa amplificadora amplifica la señal por un factor
de aproximadamente 15 [es decir, (50 kiloohmios + 100
kiloohmios)/10 kiloohmios = 15]. La señal amplificada se hace pasar
a continuación a través de un diodo D9 y se almacena en un
condensador C27.
Según se descarga el condensador C27 a través de
la resistencia R58, una tensión proporcional a la corriente de
bobina, se aplica a la entrada negativa (patilla 15) del primer
comparador 210. Cuando la corriente de bobina alcanza el nivel de
corriente deseado (es decir, 37 amperios), la tensión en la patilla
15 excederá la tensión de polarización aplicada al terminal
positivo (patilla 14) del primer comparador 210. Cuando esto ocurre,
el primer comparador 210 se pondrá en "conexión", rebajando la
corriente presente a la salida del comparador 210 (patilla 16).
Esto provoca que el condensador C26 se descargue a través de la
resistencia R52, y que la tensión de polarización presente en la
patilla 14, caiga aproximadamente en un 9,7 por ciento. La tensión
de polarización en la patilla 14 con anterioridad a que el primer
comparador pase a "conducción", puede ser calculada como
sigue:
(1)V_{patilla
\ 14} =
V_{ref}+((V_{dd}-V_{ref})*R54/(R51+R52+R53+R54))
Dada una V_{ref} de 1,244 voltios, y una
V_{dd} de 14,843 voltios, la tensión en la patilla 14 deberá ser
de 1,369 voltios. La tensión en la patilla 14 después de que el
primer comparador 210 pasa a "conducción" puede ser calculada
como sigue:
(2)V_{patilla
\ 14} =
V_{ref}-(R54/(R54+R53))
Dada una V_{ref} de 1,244 voltios, la tensión
en la patilla 14 deberá ser de 1,234 voltios.
Según se descarga el condensador C26 a través de
R52, la tensión en el terminal positivo (patilla 3) de un segundo
comparador 215 empezará a reducirse. Cuando la tensión en la
patilla 3 cae por debajo de la tensión de polarización presente en
el terminal negativo (patilla 2), el segundo comparador pasará a
"conexión", reduciendo la corriente a la salida (patilla 1).
Esto provocará que el transistor Q4 pase a "conducción",
energizando con ello (es decir, abriendo) los contactos de relé
(RY1) 130 normalmente cerrados.
Los contactos de relé 130, cuando están abiertos,
derivan la corriente de bobina a través de la resistencia 135 de
optimización de corriente (Figura 2, R62). Según se ha indicado
anteriormente, se emplea un condensador 140 de interrupción de
corriente (Figura 2, C28), en paralelo con la resistencia 135 de
optimización de corriente, para interrumpir los aproximadamente 37
amperios de corriente de los contactos de relé 130 normalmente
cerrados cuando los primeros se abren.
Puesto que el émbolo actuador, y con éste el
miembro actuador del órgano de conmutación eléctrica, se mueve
hacia una posición cerrada, empezará a formarse una fuerza
electromotriz (EMF) que provoca que la corriente de bobina caiga
aproximadamente un 50 por ciento. Cuando esto ocurre, el primer
comparador 210 pasará a "desconexión" y el condensador C26
empezará a recargarse a través de la resistencia R51. Después de
una constante de tiempo RC, de aproximadamente 40 milisegundos (es
decir, 402 kiloohmios * 0,1 microfaradios), la tensión en el
terminal positivo (patilla 3) del segundo comparador 215 excederá
la tensión de polarización presente en el terminal negativo
(patilla 2), provocando que el segundo comparador 215 pase a
"desconexión". Cuando el segundo comparador pasa a
"desconexión", lo hará también el transistor Q4. Esto hace que
los contactos de relé 130 se cierren. Sin embargo, antes de que el
segundo comparador pase a "desconexión", el IGBT 110 deberá
haber pasado a "desconexión", indicando de este modo que la
operación de cierre ha sido completada, y que el condensador 140 de
interrupción de corriente ha descargado su energía a través de la
resistencia 135 de optimización.
La Figura 3 ilustra el perfil de corriente de
bobina para el ejemplo de realización que se ha descrito
anteriormente. En el instante 305, el IGBT 110 se cierra provocando
que la corriente empiece a circular a través de la bobina actuadora.
La corriente de bobina continuará incrementándose hasta el instante
310 en que alcanza el nivel de corriente óptimo o deseado, requerido
para mover el émbolo actuador. El circuito 125 de detección de
corriente detecta el nivel de corriente deseado, abre el (o los)
contacto(s) de relé 130, provocando que la corriente de
bobina circule a través de la resistencia 135 de optimización de
corriente. Según se ha ilustrado en la Figura 3, la resistencia 135
de optimización de corriente evita que la corriente de bobina exceda
el nivel de corriente óptimo o deseado (es decir, 37 amperios para
el ejemplo de realización). Según se mueve el émbolo actuador y el
miembro de actuación del órgano de conmutación hacia una posición
cerrada, empezará a formarse una EMF inversa, haciendo que la
corriente de bobina disminuya. Cuando la corriente de bobina cae
hasta aproximadamente el 50 por ciento de la corriente deseada, es
decir, en el instante 320, los comparadores presentes en el circuito
125 de detección de corriente pasarán a "desconexión" en un
instante, como se ha explicado anteriormente. Aproximadamente 40
milisegundos después de que el primer comparador 210 pase a
"desconexión" y el condensador C26 empiece a cargarse, los
contactos de relé 130 se cerrarán. En algún instante anterior a
éste, el IGBT 110 se habrá abierto, y la corriente de bobina
restante caerá a cero, indicando que la operación de cierre se ha
completado.
La Figura 4 ilustra una realización alternativa,
en la que se utiliza un transistor de efecto de campo (FET) 430
para derivar la corriente de bobina a través de la resistencia 135
de optimización de corriente, en lugar de uno o más contactos de
relé 130. El FET 430 está normalmente en estado de CONEXIÓN (es
decir, conduciendo), de tal modo que la corriente que circula a
través de la bobina actuadora pasa por fuera de la resistencia 135
de optimización de corriente. Cuando el circuito 435 de detección de
corriente, similar al circuito 125 de detección de corriente,
detecta que una cantidad óptima de corriente está circulando a
través de la bobina actuadora, el circuito 435 de detección de
corriente activa el transistor 440 (es decir, causa que el
transistor 440 cambie desde el estado de DESCONEXIÓN hasta el
estado de CONEXIÓN). Esto, a su vez, provoca que el FET 430 cambie
desde el estado de CONEXIÓN hasta el estado de DESCONEXIÓN, y que la
corriente que circula por la bobina actuadora sea derivada a través
de la resistencia 135 de optimización de corriente.
Debe apreciarse que las tensiones, resistencias y
capacitancias específicas que se han descrito en lo que antecede,
constituyen solamente un ejemplo. De manera más clara, se pueden
utilizar otros dispositivos distintos al fet indicador de sentido
para detección de la corriente mínima, y se pueden utilizar otros
dispositivos distintos a un condensador como fuente de energía, tal
como por ejemplo, baterías o fuentes de alimentación de DC.
Claims (17)
1. Un dispositivo adaptado para limitar la
velocidad de cierre de un órgano de conmutación eléctrica (110),
comprendiendo el dispositivo:
una fuente de energía (115);
un medio actuador (120) conectado en serie con la
citada fuente de energía, en el que dicho medio actuador opera
mecánicamente el órgano de conmutación eléctrica (110), y el
movimiento de dicho medio actuador se produce a una velocidad que
está relacionada con la corriente que circula a su través;
medios (125) de detección de corriente,
conectados a dicho medio actuador y adaptados para detectar si la
citada corriente ha alcanzado una cantidad predeterminada, y
medios de impedancia (135) para optimización de
la corriente,
caracterizado
porque:
medios (130, 430) adaptados para limitar la
citada velocidad de dicho cierre del órgano de conmutación
eléctrica mediante la inserción de dichos medios de impedancia
(135) optimizadores de corriente, en serie con la citada fuente de
energía (115) y con el citado medio actuador (120), en respuesta a
que los citados medios (125) de detección de corriente detecten la
cantidad predeterminada de corriente circulando a través de dicho
medio actuador.
2. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que el valor de impedancia de los citados
medios de impedancia (135) de optimización de corriente es tal que
el flujo de corriente a través de dichos medios de impedancia de
optimización de corriente evita que la corriente que circula a
través del citado medio actuador (120) supere la cantidad de
corriente predeterminada, limitando así la velocidad de cierre del
órgano de conmutación eléctrica (110).
3. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que dichos medios de impedancia (135)
optimizadores de corriente consisten en una resistencia de
optimización de corriente.
4. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que dicho medio actuador (120) es un
solenoide.
5. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que dicho medio actuador (120) es un
actuador electromagnético.
6. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 5, en el que dicho actuador electromagnético (120)
es un actuador magnético biestable.
7. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que dicha fuente de energía (115) es un
condensador cargado por una batería.
8. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que dichos medios (125) de detección de
corriente comprenden medios (105) para disparar los citados medios
de inserción de optimización de corriente.
9. Un circuito electrónico que posee un
dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1
a 8, en el que el medio actuador (125) comprende un imán
permanente, una bobina y un émbolo, en el que dicha bobina está
conectada en serie con la citada fuente de energía (115), y el
citado émbolo controla mecánicamente el cierre del órgano de
conmutación eléctrica (110) cuando la fuente de energía descarga su
energía a través del medio actuador, y
en el que los medios (125) de detección de
corriente consisten en un circuito de detección de corriente de
bobina, conectado a dicho medio actuador, para la detección de si
está circulando una cantidad predeterminada de corriente a través de
la bobina de dicho medio actuador, y
en el que los medios de impedancia (135) de
optimización de corriente consisten en una resistencia de
optimización de corriente.
10. Un circuito electrónico de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que el valor de la impedancia de dicho
resistor (135) de optimización de corriente es tal que, cuando la
resistencia de optimización de corriente está insertada en serie con
la citada fuente de energía (115) y con la citada bobina, se impide
que el flujo de corriente a través de dicho medio actuador (125)
exceda la cantidad de corriente predeterminada requerida para
operar el émbolo, y hace que la corriente de bobina a través de
dicho medio actuador (125) siga un perfil de corriente de bobina
predeterminado.
11. Un circuito electrónico de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que dichos medios (130, 430) para insertar
el citado resistor de optimización de corriente en serie con la
citada fuente de energía (115) y con la citada bobina,
comprenden:
un transistor (430) de efecto de campo, acoplado
en paralelo con el citado resistor (135) de optimización de
corriente, en el que, cuando el citado transistor de efecto de
campo está en desconexión, el citado resistor de optimización de
corriente está insertado en serie con la mencionada fuente de
energía y con dicha bobina.
12. Un circuito electrónico de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que dichos medios (130, 430) para insertar
el citado resistor (135) de optimización de corriente en serie con
la citada fuente de energía (115) y con dicha bobina,
comprenden:
al menos un conmutador de relé eléctrico (130),
acoplado en paralelo con el citado resistor de optimización de
corriente, en el que, cuando dicho conmutador de relé eléctrico
está abierto, el citado resistor de optimización de corriente está
insertado en serie con la citada fuente de energía y con dicha
bobina.
13. Un circuito electrónico de acuerdo con la
reivindicación 9, que comprende además:
un condensador (140) de interrupción de
corriente, conectado en paralelo con el citado resistor (135) de
optimización de corriente,
en el que dicho condensador de interrupción de
corriente ayuda a interrumpir el flujo de corriente que circula a
través de dicho resistor de optimización cuando el citado resistor
de optimización de corriente está insertado en serie con la citada
fuente de energía (115) y con dicha bobina.
14. Un circuito electrónico de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que dicho circuito (125) de detección de
corriente de bobina comprende:
un fet indicador de sentido (Q5) que genera una
señal proporcional a la corriente de bobina;
una etapa de amplificación (205, R55, R56, R57)
que amplifica la señal proporcional a la corriente de bobina;
medios comparadores (210), para comparar la señal
amplificada con una tensión de polarización, y generar una señal de
salida correspondiente cuando la corriente de bobina alcanza la
cantidad predeterminada de corriente que circula a través de la
citada bobina, y
medios de control (215) para activar los citados
medios (130, 430), para insertar el citado resistor de optimización
de corriente en serie con la citada fuente de energía (115) y con
dicha bobina como función de la señal de salida de los medios
comparadores (210).
15. Un circuito electrónico de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que dicho circuito (125) de detección de
corriente de bobina comprende:
medios de control para disparar los citados
medios de inserción de resistor de optimización de corriente.
16. Un método de limitación de la velocidad de
cierre de un órgano de conmutación eléctrica (110), usando un
dispositivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1
a 8, comprendiendo el método las etapas de:
generar una corriente de bobina a través del
medio actuador (120), en el que el actuador está conectado con el
órgano de conmutación eléctrica;
detectar si la corriente de bobina ha alcanzado
una cantidad de corriente predeterminada, para operar el medio
actuador (120), y
limitar la corriente de bobina a un perfil de
corriente de bobina predefinido, limitando con ello la velocidad de
cierre del órgano de conmutación eléctrica (110) de acuerdo con el
perfil de corriente de bobina predefinido, en el que dicha etapa de
limitación de la corriente de bobina al perfil de corriente de
bobina predeterminado, comprende la etapa de derivar la corriente
de bobina a través de medios de impedancia (135) de optimización de
corriente cuando se ha detectado la cantidad de corriente
predefinida requerida para operar el medio actuador (120).
17. Un método de acuerdo con la reivindicación
16, en el que los medios de impedancia (135) de optimización de
corriente consisten en una resistencia de optimización de
corriente.
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