ES2944075T3 - Método y aparato para controlar una fuente de alimentación a una carga eléctrica protegida - Google Patents

Método y aparato para controlar una fuente de alimentación a una carga eléctrica protegida Download PDF

Info

Publication number
ES2944075T3
ES2944075T3 ES20704927T ES20704927T ES2944075T3 ES 2944075 T3 ES2944075 T3 ES 2944075T3 ES 20704927 T ES20704927 T ES 20704927T ES 20704927 T ES20704927 T ES 20704927T ES 2944075 T3 ES2944075 T3 ES 2944075T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
load
control apparatus
control unit
current
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES20704927T
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Zimmermann
Bernhard Först
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Future Systems Besitz GmbH
Original Assignee
Future Systems Besitz GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Future Systems Besitz GmbH filed Critical Future Systems Besitz GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2944075T3 publication Critical patent/ES2944075T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/027—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an over-current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/05—Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/093—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current with timing means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/44—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to the rate of change of electrical quantities
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/44—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to the rate of change of electrical quantities
    • H02H3/445—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to the rate of change of electrical quantities of DC quantities
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/005—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for remote controlled apparatus; for lines connecting such apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H02H7/1227—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to abnormalities in the output circuit, e.g. short circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • H02H7/222—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices for switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/14—Estimation or adaptation of motor parameters, e.g. rotor time constant, flux, speed, current or voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

Un aparato de control de carga (1) para controlar una fuente de alimentación a una carga eléctrica conectada a un terminal de salida (3) del aparato de control de carga (1) que comprende:un circuito de protección contra sobrecorriente (1A) que tiene un interruptor de potencia (5) a través del cual la carga eléctrica recibe una corriente de carga eléctrica (IL) y que tiene un componente sensor (4) conectado en serie con el interruptor de potencia (5) y adaptado para generar directamente una caída de voltaje (ΔU4) correspondiente a la velocidad de aumento de la corriente de carga eléctrica (IL) que fluye desde un terminal de entrada (2) del aparato de control de carga (1) a través del componente sensor (4) y el interruptor de alimentación (5) al terminal de salida (3) y que tiene un circuito controlador (6) adaptado para detectar una sobrecorriente que ocurre dependiendo de la caída de voltaje (ΔU4) generada por el componente sensor (4) y/o una caída de voltaje (ΔU5) a lo largo del interruptor de alimentación (5) y adaptado para apagar dicho interruptor de alimentación (5) al detectar una sobrecorriente dentro de un período de apagado de menos de un milisegundo;y/o que comprende un circuito de control de suministro de energía (1C) que tiene un componente de sensor (9) adaptado para medir en el terminal de entrada (2) un voltaje de suministro notificado a una unidad de control (8) del aparato de control de carga (1) adaptado para controlar una potencia eléctrica suministrada a la carga eléctrica. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método y aparato para controlar una fuente de alimentación a una carga eléctrica protegida
La invención se refiere a un método y aparato para controlar una fuente de alimentación a una carga eléctrica.
El documento US 2009/0310270 A1 describe un sistema de protección contra cortocircuitos de respuesta rápida con reinicio automático para su uso en un circuito alimentado por energía de CC. Entre los nodos, un conmutador está implementado por un efector de campo y un inductor que están conectados en serie. El sistema de protección contra cortocircuitos incluye un sensor de tensión acoplado entre los nodos para detectar la tensión en un primer nodo con respecto a un segundo nodo. El sentido de la tensión se puede implementar como un circuito divisor de tensión. Un controlador compara la tensión en el segundo nodo según se detecta por el sensor de tensión con la tensión umbral proporcionada por un nivel de disparo de tensión. El controlador puede implementarse mediante un comparador que puede generar una señal de control para abrir o cerrar el conmutador. La tensión aplicada al sistema de protección contra cortocircuitos es una tensión de CC proporcionada por una batería.
El documento DE 112014 006 358 T5 desvela un controlador conectado a través de acopladores ópticos a circuitos de control de puerta proporcionados para conmutadores de semiconductores. Tras la detección de una anomalía de una tensión observada, el circuito de control de puerta se desconecta automáticamente. El circuito de control de puerta puede usar la tensión a lo largo de las bobinas para controlar la puerta de un conmutador de semiconductores asociado.
El documento US 6304472 B1 describe un sistema de conversión de energía eléctrica con un integrador que proporciona una salida indicativa de una corriente eléctrica. El sistema de conversión de energía eléctrica comprende un elemento de conmutación de semiconductores. Se proporcionan circuitos de accionamiento para encender y apagar el elemento de conmutación de semiconductores. Se proporciona un circuito de integración para integrar una tensión generada entre ambos extremos de un inductor para proporcionar una salida indicativa de una corriente que fluye a través del inductor.
El documento DE 102016 116400 A1 describe un dispositivo de protección que tiene un elemento sensor de corriente conectado en serie con un conmutador de semiconductores entre un primer y un segundo terminal. El conmutador de semiconductores está conectado a un circuito de disparo conectado a una unidad de entidad característica. La unidad de entidad característica está adaptada para determinar una entidad que se correlaciona con la temperatura de una capa de bloqueo dentro del conmutador de semiconductores basándose en un perfil de corriente de una corriente eléctrica medida.
El documento US 2014/0354073 A1 describe un dispositivo de alimentación de energía de un dispositivo de carga inductiva. Se adapta un circuito de mejora del factor de alimentación para mejorar el factor de alimentación de una fuente de alimentación comercial.
El documento US 2017/294774 A1 describe un circuito electrónico de conmutación y protección con función de reactivación. El circuito de control comprende un circuito de accionamiento adaptado para accionar el conmutador electrónico que incluye al menos un transistor. El circuito comprende un circuito de protección contra sobrecorriente que recibe una señal de medición de corriente y compara la señal de medición de corriente recibida con un umbral de sobrecorriente.
El documento US 2005/0286181 A1 describe un aparato de fuente de alimentación que puede detectar una anomalía en una corriente eléctrica que fluye en un circuito de accionamiento. El circuito de accionamiento está adaptado para recibir energía eléctrica desde una fuente de alimentación para accionar un circuito de carga. Se proporciona un circuito de detección de corriente anómala para detectar una anomalía en la corriente de accionamiento que fluye en el circuito de accionamiento. Este circuito de detección de corriente anómala está adaptado para detectar que una corriente integral de la corriente de accionamiento es mayor que un umbral predeterminado para determinar que la corriente de accionamiento respectiva es anómala.
Los motores eléctricos forman cargas que operan a través de la interacción entre el campo magnético del motor y una corriente eléctrica en un bobinado de alambre para generar una fuerza mecánica en forma de rotación de un eje. En general, los motores eléctricos pueden alimentarse por fuentes de corriente continua tales como baterías o rectificadores o por fuentes de corriente alterna tales como una red eléctrica, un inversor o un generador eléctrico. Hay diferentes tipos de motores eléctricos, en particular motores asíncronos y motores síncronos. Las cargas, en particular los motores eléctricos, conectadas a un sistema de fuente de alimentación requieren protección contra sobrecarga y/o sobrecorriente. En un sistema eléctrico, puede ocurrir una situación en la que fluya una sobrecorriente a través de un conductor eléctrico que conduce a una generación excesiva de calor y dañe el equipo eléctrico o la carga. La carga puede comprender una carga resistiva, una carga capacitiva o una carga inductiva tal como un motor eléctrico. Puede haber muchas causas diferentes para causar una sobrecorriente, que incluyen los cortocircuitos, un diseño de circuito incorrecto o fallos en la puesta a tierra. Además, existe diversos dispositivos de protección contra sobrecorriente convencionales, tales como fusibles, disyuntores electromecánicos o conmutadores de alimentación de estado sólido.
Los fusibles se derriten cuando ocurre una sobrecorriente, lo que interrumpe por tanto la corriente eléctrica y, en consecuencia, protege la carga conectada. Sin embargo, los fusibles se derriten solo a amplitudes de corriente relativamente altas, de modo que se puede transferir mucha energía eléctrica a la carga conectada, tal como un motor eléctrico, antes de que el fusible se derrita.
Esto aumenta el riesgo de dañar los componentes del motor eléctrico conectado. Además, después de que se haya eliminado la causa de la sobrecorriente, es necesario reemplazar el fusible afectado.
Un motor eléctrico como carga puede comprender una alimentación nominal. En ingeniería eléctrica, la alimentación nominal de un equipo es la entrada de alimentación más alta que se permite fluir a través del equipo respectivo. La protección contra sobrecorriente protege el equipo eléctrico contra corrientes excesivas o corrientes más allá de las corrientes nominales aceptables, que puede resultar de cortocircuitos, fallos de puesta a tierra y condiciones de sobrecarga. En contraste, la protección contra sobrecarga protege contra una situación donde la corriente de sobrecarga provoca el sobrecalentamiento del equipo eléctrico protegido.
Se puede usar un relé de sobrecorriente como protección contra sobrecarga (térmica) para proteger las cargas resistivas. Sin embargo, para cargas inductivas, el relé de sobrecorriente no puede servir como protección contra sobrecarga. Los relés de sobrecarga normalmente tienen un ajuste de tiempo más largo que los relés de sobrecorriente.
Los dispositivos de protección eléctrica pueden emplear sensores de corriente para medir una corriente eléctrica que fluye hacia la carga conectada para detectar una situación crítica y activar automáticamente un conmutador electrónico o electromecánico en caso de que surja una situación crítica. Un elemento de medición de corriente, tal como un sensor Hall, puede medir la corriente eléctrica y suministrar los valores de medición a un controlador o lógica de control que puede desconectar el componente de conmutación en caso de que la corriente medida supere un valor umbral predeterminado. Los sensores de protección convencionales usan conmutadores semiconductores tales como los MOSFET para proteger las cargas conectadas contra sobrecorrientes. Con el aumento de las corrientes eléctricas que fluyen a través del conmutador de semiconductores conectado, la caída de tensión a lo largo del conmutador de semiconductores también aumenta, de modo que se produce una mayor pérdida de alimentación en el conmutador de semiconductores. El aumento de la pérdida de alimentación puede provocar daños e incluso la destrucción del conmutador de semiconductores y/o los componentes electrónicos dentro del motor eléctrico conectado. Por lo tanto, los circuitos de protección convencionales evalúan la caída de tensión a lo largo de su conmutador de semiconductores y pueden desconectar el conmutador de semiconductores tan pronto como la caída de la tensión supere un valor umbral. Sin embargo, este mecanismo de desconexión convencional entra en operación sólo después de que la corriente eléctrica ya haya alcanzado una gran amplitud después de un período de desconexión relativamente largo. Estos circuitos de protección convencionales funcionan comparativamente lentos y requieren un alto nivel de corriente para activar el respectivo componente de conmutación.
En consecuencia, es un objetivo de la presente invención proporcionar un aparato que esté adaptado para controlar una fuente de alimentación a una carga eléctrica y que proteja la carga eléctrica conectada de manera eficiente.
De acuerdo con un primer aspecto de la invención, este objetivo se logra mediante un aparato de control de carga que comprende las características de la reivindicación 1. El período de desconexión se puede ajustar en un intervalo entre 2 microsegundos y 1 milisegundo.
De acuerdo con la invención, la caída de tensión (AU4) generada por el componente de sensor (4) y la caída de tensión (AU5) a lo largo del conmutador de alimentación (5) se suman y suministran como una tensión de suma (Ui) al circuito de accionamiento (6).
La carga conectada puede comprender diferentes tipos de carga, que incluyen una carga resistiva, una carga capacitiva y/o una carga inductiva.
En una posible realización del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, el aparato de control de carga comprende además un circuito de protección contra sobrecarga que tiene un componente de sensor adaptado para medir de manera continua la corriente de carga que fluye hacia el terminal de salida notificada a la unidad de control del aparato de control de carga adaptado para determinar un estado de sobrecarga y/o tipo de la carga eléctrica basándose en el perfil de corriente de carga medido.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, la unidad de control está adaptada para controlar el circuito de accionamiento para desconectar el conmutador de alimentación si la unidad de control determina un estado de sobrecarga de la carga eléctrica.
De acuerdo con la presente invención, la unidad de control está adaptada para controlar la energía eléctrica suministrada a la carga eléctrica dependiendo de un modo de operación de la carga eléctrica basándose en el perfil de corriente de carga medido por el componente de sensor del circuito de protección contra sobrecarga y basándose en un perfil de tensión de suministro medido por el componente de sensor del circuito de control de fuente de alimentación en el terminal de entrada del aparato de control de carga.
En una posible realización adicional más del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, el componente de sensor del circuito de protección contra sobrecorriente comprende una bobina que está adaptada para generar una caída de tensión de inducción dependiendo de la velocidad de aumento de la corriente de carga que fluye a través del componente de sensor del circuito de protección contra sobrecorriente.
En una posible realización adicional más del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, el componente de sensor del circuito de protección contra sobrecarga comprende un sensor Hall, un sensor GMR, una resistencia de derivación o un transformador adaptado para medir de manera continua la corriente de carga que fluye a través del terminal de salida del aparato de control de carga para proporcionar el perfil de corriente de carga.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, el circuito de control de fuente de alimentación tiene al menos un componente de sensor formado por un divisor de tensión adaptado para suministrar una fracción de la tensión de suministro en el terminal de entrada y/o en el terminal de salida a la unidad de control del aparato de control de carga para proporcionar un perfil de tensión de suministro.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, el componente de sensor del circuito de protección contra sobrecarga y el componente de sensor del circuito de control de fuente de alimentación están conectados a convertidores de analógico a digital asociados adaptados para convertir el perfil de corriente de carga analógico medido y el perfil de tensión de suministro medido en valores de medición correspondientes almacenados en un memoria de datos de la unidad de control como datos de perfil de corriente de carga y datos de perfil de tensión de suministro.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, un procesador o FPGA de la unidad de control está adaptado para calcular un factor de alimentación basándose en los datos del perfil de corriente de carga y los datos de perfil de tensión de suministro almacenados en la memoria de datos de la unidad de control.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, la carga eléctrica es un motor eléctrico que comprende como modos de operación
un modo de operación inactivo en donde el motor eléctrico está desconectado y la velocidad de rotación del motor eléctrico es cero,
un modo de operación de arranque en donde se arranca el motor eléctrico y se aumenta la velocidad de rotación del motor eléctrico,
un modo de operación de estado estable en donde la velocidad de rotación del motor eléctrico se mantiene constante, y un modo de operación de parada en donde se detiene el motor eléctrico y se reduce la velocidad de rotación del motor eléctrico.
De acuerdo con la presente invención, el circuito de accionamiento está adaptado para desconectar el conmutador de alimentación automáticamente, si una tensión de suma aplicada que comprende la caída de tensión generada por el componente de sensor más la caída de tensión a lo largo del conmutador de alimentación supera una tensión umbral configurable dentro del período de desconexión para proteger el propio aparato de control de carga y la carga eléctrica contra sobrecarga y/o contra sobrecorriente.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, un procesador de la unidad de control está adaptado para determinar un modo de operación y/o un estado de operación específico de la carga eléctrica conectada procesando los datos del perfil de corriente de carga y/o los datos de perfil de tensión de suministro almacenados en la memoria de datos de la unidad de control.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, la unidad de control está adaptada para controlar el circuito de accionamiento del aparato de control de carga al recibir una orden de control de manera que el conmutador de alimentación se conecta o desconecta de acuerdo con el comando de control recibido.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, la unidad de control del aparato de control de carga está adaptada para recibir el comando de control desde una interfaz de usuario del aparato de control de carga, desde un ordenador conectado a dicho aparato de control de carga o desde un control de programa almacenado de un sistema de automatización.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, el conmutador de alimentación del aparato de control de carga comprende un IGBT o un MOSFET de alimentación, en particular un MOSFET SiC, un Mo SFET GaN o un MOSFET ScAlN.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, la unidad de control del aparato de control de carga está adaptada para derivar, basándose en al menos un parámetro de operación de la carga eléctrica conectada y los datos de perfil almacenados, un perfil de temperatura de los componentes de la carga eléctrica y/o de los componentes del aparato de control de carga y para controlar el circuito de accionamiento para desconectar el conmutador de alimentación si se detecta una desviación de un intervalo de temperatura predeterminado.
En una posible realización adicional más del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, el conmutador de alimentación se conecta después de un período de espera configurable y/o después de eliminar con éxito una causa de desconexión y/o si se cumplen otras condiciones de conexión predeterminadas.
En una posible realización adicional más del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, la carga eléctrica comprende un motor multifásico que recibe a través del aparato de control de carga varias fases de corriente eléctrica como corrientes de carga de operación.
En una posible realización adicional más del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, el aparato de control de carga comprende, para cada fase de corriente eléctrica, un circuito de protección contra sobrecorriente asociado, un circuito de control de fuente de alimentación y un circuito de protección contra sobrecarga.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, para cada fase de corriente eléctrica o para cada dirección de corriente CC se proporciona un primer conmutador de alimentación para una semionda de corriente positiva de una corriente de CA o para una corriente de CC positiva y en donde se proporciona un segundo conmutador de alimentación para una semionda de corriente negativa de una corriente de CA o para una corriente de CC negativa.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, los conmutadores de alimentación están conectados a través de circuitos rectificadores de medio puente o de puente completo con circuitos de accionamiento asociados del aparato de control.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, el aparato de control de carga comprende una interfaz de usuario adaptada para señalizar un estado de operación del aparato de control de carga y/o un estado de operación de la carga eléctrica conectada.
De acuerdo con la presente invención, el circuito de accionamiento comprende un lado de baja tensión conectado a la unidad de control y un lado de alta tensión conectado al conmutador de alimentación, en donde el lado de baja tensión y el lado de alta tensión del circuito de accionamiento están separados galvánicamente entre sí.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, la unidad de control está adaptada para realizar un control de ángulo de fase y/o para aplicar un patrón de conmutación predefinido al conmutador de alimentación dependiendo del factor de alimentación calculado y del modo de operación de la carga eléctrica.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, el procesador o FPGA de la unidad de control tiene acceso a al menos una característica de operación de carga de la carga eléctrica que indica para parámetros de operación al menos una zona de operación admisible, al menos una zona de operación crítica y/o al menos una zona de operación no admisible.
El procesador o FPGA de la unidad de control también puede tener acceso a al menos una característica de operación de un componente del propio aparato de control de carga que indica parámetros de operación del respectivo componente, al menos una zona de operación admisible, al menos una zona de operación crítica y/o al menos una zona de operación no admisible.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, el procesador de la unidad de control está adaptado para evaluar los datos de perfil de corriente de carga y/o los datos de perfil de tensión de suministro almacenados en la memoria de datos de la unidad de control con respecto a las características de operación de carga de la carga eléctrica y/o del componente interno para determinar si las combinaciones de parámetros de operación de diferentes parámetros de operación están en una zona de operación crítica o no admisible de la característica de operación de carga y/o de unas características de operación de componente.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, la unidad de control emite una señal de advertencia a través de una interfaz de salida del aparato de control de carga si se determina que una combinación de parámetros de operación de los parámetros de operación se encuentra en una zona de operación crítica de una característica de operación de carga de la carga eléctrica y/o la característica de operación del componente del aparato de control de carga. Este componente puede comprender, por ejemplo, el conmutador de alimentación del aparato de control de carga.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, la unidad de control del aparato de control de carga genera automáticamente una señal de control de desconexión aplicada al conmutador de alimentación para desconectar la corriente de carga si se determina que una combinación de parámetros de operación de parámetros de operación se encuentra en una zona de operación no admisible de una característica de operación de carga de la carga eléctrica y/o la característica de operación del componente integrado monitorizado del aparato de control de carga.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, diferentes características de operación de carga y/o características de operación de componentes para diferentes combinaciones de parámetros de operación se almacenan en una memoria de la unidad de control.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, la unidad de control del aparato de control de carga está adaptada para determinar si las tensiones de suministro recibidas en diferentes terminales de entrada provistos para diferentes fases indican una fuente de alimentación simétrica del aparato de control de carga por la red de fuente de alimentación conectada a los terminales de entrada del aparato de control de carga y/o una fuente de alimentación simétrica de la carga conectada por el aparato de control de carga basándose en los datos de perfil de tensión de suministro almacenados en la memoria de datos de la unidad de control.
La unidad de control puede controlar una fuente de alimentación simétrica de la carga conectada por el aparato de control de carga.
En una posible realización adicional del aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, la unidad de control está adaptada para desconectar automáticamente los conmutadores de alimentación si la unidad de control reconoce una fuente de alimentación asimétrica del aparato de control de carga por la red de fuente de alimentación o una fuente de alimentación asimétrica de la carga conectada por el aparato de control de carga.
La invención proporciona, además, de acuerdo con un aspecto adicional, un sistema de automatización que comprende las características de la reivindicación 24.
La invención proporciona de acuerdo con el segundo aspecto un sistema de automatización que comprende un aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención y una carga eléctrica conectada a los terminales de salida de dicho aparato de control de carga.
A continuación, se describen en detalle posibles realizaciones de los diferentes aspectos de la presente invención con respecto a las figuras adjuntas.
La figura 1 muestra un diagrama de bloques de una posible realización ilustrativa de un aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención;
Las Figuras 2A, 2B, 2C muestran un diagrama de bloques de posibles realizaciones ilustrativas de un aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención;
La Figura 3 muestra un diagrama de estado para ilustrar una posible implementación ilustrativa de un aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención; La Figura 4 muestra un diagrama para ilustrar una posible realización ilustrativa de un aparato de control de carga de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención;
La Figura 5 ilustra esquemáticamente posibles características de operación de carga de una carga eléctrica conectada a un aparato de control de carga de acuerdo con la presente invención; Las Figuras 6, 7 muestran características de operación de carga ilustrativas para ilustrar la operación de un aparato de control de carga de acuerdo con la presente invención;
La Figura 8 muestra un diagrama de flujo para ilustrar una posible realización ilustrativa de un método para controlar una fuente de alimentación a una carga eléctrica de acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención;
La Figura 9 muestra un diagrama de circuito de una posible realización ilustrativa de un circuito de protección contra sobrecorriente que puede usarse en un aparato de control de carga de acuerdo con la presente invención;
La Figura 10 muestra un diagrama de circuito para ilustrar una implementación ilustrativa de un circuito de accionamiento usado en un aparato de control de carga de acuerdo con la presente invención;
La Figura 11 muestra esquemáticamente diferentes mecanismos de protección y medición redundantes posibles empleados por un método y aparato de acuerdo con la presente invención.
Como se puede ver a partir del diagrama de bloques de la Figura 1, un aparato de control de carga 1 de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención puede comprender varios circuitos principales que incluyen un circuito de protección contra sobrecorriente 1A, un circuito de protección contra sobrecarga 1B y un circuito de control de fuente de alimentación 1C. El aparato de control de carga 1 se puede proporcionar entre una red de fuente de alimentación PSN y una carga eléctrica como se ilustra en la Figura 1. La carga eléctrica está conectada a un terminal de salida 3 del aparato de control de carga 1. En una posible realización, el aparato de control de carga 1 comprende un circuito de protección contra sobrecorriente 1A y un circuito de control de fuente de alimentación 1C. En otra posible realización adicional, el aparato de control de carga 1 comprende un circuito de protección contra sobrecorriente 1A, un circuito de protección contra sobrecarga 1B y un circuito de control de fuente de alimentación 1C como se muestra en la Figura 1 y las Figuras 2A, 2B, 2C. La carga puede comprender una carga inductiva tal como un motor, una carga capacitiva 0 una carga resistiva o una combinación entre ellas.
En general, una carga eléctrica es un componente eléctrico o porción de un circuito que consume energía eléctrica. Una carga eléctrica consume energía eléctrica en forma de las corrientes eléctricas recibidas que pueden transformar esta energía eléctrica en otras formas como calor, luz, trabajo, etc. Las cargas inductivas, también denominadas cargas de retardo, son cargas de CA que son de naturaleza predominantemente inductiva, de modo que la corriente alterna se retarda detrás de la tensión alterna cuando la corriente eléctrica fluye hacia la carga. En contraste, una carga capacitiva es una carga que tiene una reactancia capacitiva, es decir, negativa, a la frecuencia de operación. Una carga capacitiva hace que la onda de corriente eléctrica conduzca la onda de tensión. Por lo tanto, el factor de alimentación de una carga capacitiva es determinante. Una carga resistiva es un tipo de carga que consume corriente en la misma proporción de la tensión aplicada. Una carga resistiva se usa normalmente para convertir la corriente eléctrica en otra forma de energía, tal como calor. La onda de tensión y la fase de corriente son de la misma fase que una carga resistiva.
Las Figuras 2A, 2B, 2C muestran posibles realizaciones de un aparato de control de carga 1 que incluye un circuito de protección contra sobrecorriente 1A, un circuito de protección contra sobrecarga 1B y un circuito de control de fuente de alimentación 1C. El circuito de protección contra sobrecorriente 1A tiene un terminal de entrada 2 para recibir alimentación eléctrica de la red de fuente de alimentación PSN mostrada en la Figura 1. El aparato de control de carga 1 comprende además un terminal de salida 3 usado para conectar una carga eléctrica al aparato de control de carga 1. Como se puede ver en la Figura 2A, un componente de sensor 4 formado por una bobina está conectado en serie con un conmutador de alimentación 5. El componente de sensor 4 está adaptado para generar directamente una caída de tensión AU4 correspondiente a una velocidad de subida de corriente de la corriente de carga eléctrica Il que fluye desde el terminal de entrada 2 del aparato de control de carga 1 a través del componente de sensor 4 y el conmutador de alimentación 5 al terminal de salida 3 del aparato de control de carga 1. El circuito de protección contra sobrecorriente (OCPC) 1A incluye el conmutador de alimentación 5 a través del cual la carga eléctrica recibe la corriente de carga eléctrica Il y el componente de sensor 4 conectado en serie con el conmutador de alimentación 5. En una posible realización, el componente de sensor 4 del circuito de protección contra sobrecorriente 1A comprende una bobina que está adaptada para generar una caída de tensión de inducción AU4 dependiendo de la velocidad de aumento de la corriente de carga Il que fluye a través del componente de sensor 4 del circuito de protección contra sobrecorriente 1A. El circuito de protección contra sobrecorriente 1A comprende además un circuito de accionamiento 6 como se muestra en los diagramas de bloques de las Figuras 2A, 2b , 2C. El circuito de accionamiento 6 está adaptado para detectar una sobrecorriente que se produzca dependiendo de la caída de tensión AU4 generada por el componente de sensor 4 y una caída de tensión AU5 a lo largo del conmutador de alimentación 5. La caída de tensión AU4 generada por el componente de sensor 4 y la caída de tensión AU5 a lo largo del conmutador de alimentación 5 se aplican al circuito de accionamiento 6 como una tensión de suma Ui =AU4+AU5. El circuito de accionamiento predeterminado 6 está adaptado para desconectar el conmutador de alimentación 5 tras la detección de una sobrecorriente con un período de desconexión de menos de un milisegundo. El período de desconexión puede ajustarse en una posible realización en un intervalo entre dos microsegundos y un milisegundo. La caída de tensión no lineal AU5 en el conmutador de alimentación 5 se usa como un valor representativo de la corriente momentánea en la tensión suma Ue.
La desconexión protegida responde a una combinación tanto del valor de la corriente como del valor de la tasa de cambio de la corriente.
El aparato de control de carga 1 de acuerdo con la presente invención comprende además en la realización ilustrada de las Figuras 1, 2 un circuito de control de suministro de energía (PSCC) 1c . El circuito de control de suministro de energía 1C comprende al menos un componente de sensor 9 adaptado para medir en el terminal de entrada 2 del aparato de control de carga 1 una tensión de suministro Uin notificada a una unidad de control 8 del aparato de control de carga 1. La unidad de control 8 está adaptada para controlar la energía eléctrica suministrada a la carga eléctrica dependiendo del tipo y/o modo de operación de la carga eléctrica. El tipo de la carga eléctrica puede comprender un tipo de carga resistiva, inductiva o capacitiva. En la realización ilustrada de las Figuras 2A, 2B, el circuito de control de fuente de alimentación 1C tiene un componente de sensor 9 formado por un divisor de tensión adaptado para suministrar una fracción de la tensión de suministro U en el terminal de entrada 2 del aparato de control de carga 1 a la unidad de control 8 del aparato de control de carga 1 para proporcionar un perfil de tensión de suministro a lo largo del tiempo. También se puede proporcionar un componente de sensor adicional 9 en un terminal de salida 3 para medir la tensión de salida como se muestra en la Figura 2C. Esto es necesario para una carga capacitiva. En este caso, la carga capacitiva solo se conecta si la tensión medida por el primer divisor de tensión 9A en el terminal de entrada 2 corresponde a la tensión medida por el segundo divisor de tensión 9B en el terminal de salida 3.
Además, en la realización de las Figuras 1, 2A, 2B, 2C, el aparato de control de carga 1 también comprende un circuito de protección contra sobrecarga (OLPC) 1B que tiene un componente de sensor 7 adaptado para medir de manera continua la corriente de carga Il que fluye hacia el terminal de salida 3. La corriente de carga medida Il se notifica por el componente de sensor 7 a la unidad de control 8 del aparato de control de carga 1 que está adaptado para determinar un estado de sobrecarga de la carga eléctrica basándose en el perfil de corriente de carga medido. El componente de sensor 7 también puede proporcionar mediciones al circuito de accionamiento 6 para la detección de fallos. La unidad de control 8 del aparato de control de carga 1 está adaptada además para controlar el circuito de accionamiento 6 para desconectar el conmutador de alimentación 5 automáticamente si la unidad de control 8 ha determinado un estado de sobrecarga de la carga eléctrica. Como se puede ver en las Figuras 2A, 2B, 2C, el componente de sensor 7 del circuito de protección contra sobrecarga 1B y el componente de sensor 9 del circuito de control de fuente de alimentación 1C están conectados ambos a convertidores de analógico a digital asociados 10, 11. Los convertidores de analógico a digital 10, 11 están adaptados para convertir el perfil de corriente de carga analógica medido recibido del componente de sensor 7 y el perfil de tensión de suministro medido, medido por el componente de sensor 9, en valores de medición correspondientes (muestras). La frecuencia de muestreo puede ser, por ejemplo, de 4 kHz. La resolución puede comprender al menos 12 bits. Los valores de medición proporcionados por los convertidores de analógico a digital 10, 11 se almacenan como muestras de datos en una memoria de datos de la unidad de control 8 como datos de perfil de corriente de carga y como datos de perfil de tensión de suministro. En las realizaciones ilustradas de las Figuras 2A a 2B, la unidad de control 8 comprende un procesador o FPGA 8A y una memoria de datos 8B para almacenar sobre la marcha durante la operación datos de perfil de corriente de carga y datos de perfil de tensión de suministro. La unidad de control 8 puede comprender además una memoria 8C para almacenar diferentes características de operación de carga, es decir, características de operación para diferentes parámetros de operación y/o para diferentes tipos de cargas, es decir, para cargas resistivas, capacitivas o inductivas. Los ADC 10, 11 también se pueden integrar en un procesador de la unidad de control 8.
En una posible realización, el circuito de protección contra sobrecarga 1B también puede incluir un relé electromecánico 14 conectado en serie con el conmutador de alimentación 5 y controlado por la unidad de control 8. Tan pronto como la unidad de control 8 reconoce un estado de sobrecarga, puede ordenar al circuito de accionamiento 6 que abra el conmutador de alimentación 5 y/o controlar el relé 14 para abrir e interrumpir el flujo de corriente.
La unidad de control 8 que tiene un procesador o FPGA 8A está adaptada para controlar el suministro de energía eléctrica a la carga eléctrica conectada al terminal de salida 3 del aparato de control de carga 1 dependiendo de un tipo y/o modo de operación de la carga eléctrica y basándose en el perfil de corriente de carga medido por el componente de sensor 7 del circuito de protección contra sobrecarga 1B y basándose en el perfil de tensión de suministro medido por al menos un componente de sensor 9 del circuito de control de fuente de alimentación 1C en el terminal de entrada 2 del aparato de control de carga 1. En una posible realización, el componente de sensor 7 del circuito de protección contra sobrecarga 1B comprende un sensor Hall adaptado para medir de manera continua la corriente de carga Il que fluye hacia el terminal de salida 3 del aparato de control de carga 1 para proporcionar el perfil de corriente de carga. El componente de sensor 7 también puede comprender un sensor GMR (como se muestra en la Figura 2B) o un transformador. Un operador puede seleccionar un tipo de carga conectada en una posible realización por medio de la interfaz de usuario 15. Esta interfaz de usuario puede conectarse por medio de una interfaz de datos integrada en el alojamiento del aparato 1 o estar integrada por sí misma en el alojamiento del aparato 1.
En una posible realización, el procesador o FPGA 8A de la unidad de control 8 está adaptado para calcular un factor de alimentación cos9 basándose en los datos del perfil de corriente de carga y los datos de perfil de tensión de suministro almacenados en la memoria de datos 8B de la unidad de control 8. Los datos de perfil pueden almacenarse durante una ventana de tiempo de movimiento predeterminada en la memoria de datos 8B. El firmware del procesador 8A puede programarse para diferentes casos de uso. Por ejemplo, se puede programar la protección contra sobrecarga proporcionada por el circuito de protección contra sobrecarga 1B. En contraste, la protección contra sobrecorriente proporcionada por el circuito de protección contra sobrecorriente 1A está predeterminada y es muy rápida ya que no implica al procesador de la unidad de control 8.
La carga eléctrica conectada al terminal de salida 3 puede comprender diferentes modos de operación. Por ejemplo, un motor eléctrico M como carga inductiva puede comprender diferentes modos de operación. La Figura 3 muestra un diagrama de estado para ilustrar diferentes modos de operación posibles de un motor eléctrico conectado como carga al terminal de salida 3 del aparato de control de carga 1. En el ejemplo ilustrado, el motor eléctrico M conectado comprende un modo de operación inactivo, un modo de operación de arranque, un modo de operación de estado estable y un modo de operación de parada. En el modo de operación inactivo, el motor eléctrico M está apagado y la velocidad de rotación del motor eléctrico M es cero. En respuesta a un comando de encendido, se realiza una transición desde el modo de operación inactivo al modo de operación de arranque. En el modo de operación de arranque, se arranca el motor eléctrico M y se aumenta la velocidad de rotación del motor eléctrico M. En el modo de operación de estado estable del motor M, la velocidad de rotación del motor eléctrico M se mantiene constante. Además, en un modo de operación de parada, se para el motor eléctrico M y se reduce la velocidad de rotación del motor eléctrico M. En respuesta a un de comando de apagado, ya sea en el modo de operación de arranque o en el modo de operación de estado estable, la unidad de control 8 pasa a un modo de operación de parada hasta que la velocidad de rotación del motor eléctrico M llega a ser cero.
El procesador o FPGA 8A de la unidad de control 8 está adaptado para determinar el modo de operación y/o un estado de operación específico de la carga eléctrica conectada, tal como un motor M, procesando los datos del perfil de corriente de carga y/o los datos de perfil de tensión de suministro disponibles en la memoria de datos 8B de la unidad de control 8.
Como también se ilustra en el diagrama de estado de la Figura 3, la unidad de control 8 está adaptada para controlar el circuito de accionamiento 6 del aparato de control de carga 1 al recibir un comando de control CMD de manera que el conmutador de alimentación 5 se conecta o desconecta de acuerdo con el comando de control recibido CMD. En una posible realización, la unidad de control 8 del aparato de control de carga 1 está adaptada para recibir el comando de control CMD desde una interfaz de usuario del aparato de control de carga 1. En la realización ilustrativa ilustrada de la Figura 2, el aparato de control de carga 1 comprende una interfaz de entrada 12 y una interfaz de salida 13. En una realización alternativa, la unidad de control 8 del aparato de control de carga 1 también puede recibir un comando de control desde un ordenador conectado al aparato de control de carga 1 o desde un control de programa almacenado de un sistema de automatización.
En una posible realización, la unidad de control 8 del aparato de control de carga 1 está adaptada para derivar basándose en al menos un parámetro de operación de la carga eléctrica conectada y los datos de perfil almacenados en la memoria de datos 8b un perfil de temperatura asociado de componentes de la carga eléctrica y/o de componentes del propio aparato de control de carga 1 y está además adaptado para controlar el circuito de accionamiento 6 para desconectar el conmutador de alimentación 5 si se ha detectado una desviación de un intervalo de temperatura predeterminado. El conmutador de alimentación 5 del aparato de control de carga 1, en una posible realización, también puede conectarse después de un período de espera configurable y/o después de eliminar con éxito una causa de desconexión y/o si se cumplen otras condiciones de conexión predeterminadas. El conmutador de alimentación 5 puede comprender diferentes tipos de dispositivos de estado sólido que incluyen un IGBT o un MOSFET de alimentación. El MOSFET de alimentación puede comprender un MOSFET SiC, un MOSFET GaN o un MOSFET ScAlN. La carga eléctrica conectada como se muestra en la Figura 2 puede comprender, en una posible realización, un motor multifásico M que recibe a través del aparato de control de carga 1 varias fases de corriente eléctrica L como corrientes de carga de operación Il. En una posible implementación, el aparato de control de carga 1 comprende para cada fase de corriente eléctrica L un circuito de protección contra sobrecorriente 1A, un circuito de control de fuente de alimentación 1C y un circuito de protección contra sobrecarga 1B. En una posible realización, la carga eléctrica es un motor eléctrico M, en particular, un motor eléctrico trifásico M. El motor eléctrico trifásico M puede comprender un motor de inducción trifásico, es decir, un motor asíncrono. El motor de inducción utiliza corriente eléctrica entregada en tres fases L en secuencia a las bobinas de un estator para crear un campo magnético giratorio. Este campo magnético induce un campo eléctrico en una bobina o jaula de ardilla para accionar un rotor del motor de inducción M. La diferencia de velocidad entre el rotor, es decir, la velocidad sincrónica, y el campo magnético giratorio también se denomina deslizamiento. Un sistema de bobinado trifásico simétrico del estator del motor de inducción M está conectado a una red de fuente de alimentación trifásica PSN con la tensión y la frecuencia apropiadas. En cada una de las tres fases L del bobinado pueden fluir corrientes sinusoidales de la misma amplitud. Cada una de las corrientes eléctricas se compensa temporalmente entre sí en 120°. Dado que las fases L también están compensadas espacialmente en 120°, el estator del motor eléctrico M crea un campo magnético que gira con la frecuencia de la tensión aplicada. El campo magnético giratorio induce una tensión eléctrica en el bobinado del rotor o en las barras del rotor. Las corrientes de cortocircuito pueden fluir debido a que el bobinado está cortocircuitado por un anillo. Junto con el campo magnético giratorio, estas corrientes eléctricas crean fuerzas mecánicas y producen un par de torsión sobre el radio del rotor que puede acelerar la velocidad del rotor en la dirección del campo giratorio. En el motor de inducción, la frecuencia de la tensión generada en el rotor del motor eléctrico M cae a medida que aumenta la velocidad del rotor. Esto se debe a que la diferencia entre la velocidad del campo giratorio y la velocidad del rotor se vuelve más pequeña. Si el rotor del motor eléctrico M girara a la misma velocidad que el campo magnético giratorio, giraría sincrónicamente y no se induciría tensión y, como resultado, el motor eléctrico M no podría desarrollar ningún par de torsión. Sin embargo, el par de torsión de carga y los pares de torsión de fricción en los cojinetes conducen a una diferencia entre la velocidad del rotor y la velocidad del campo magnético giratorio y esto da como resultado un equilibrio entre el par de torsión de aceleración y el par de torsión de carga. Como consecuencia, el motor eléctrico de inducción funciona de forma asíncrona y también se denomina motor asíncrono. En una posible realización, el aparato de control de carga 1 se proporciona para un motor de inducción asíncrono M conectado al terminal de salida 3 del aparato de control de carga 1.
El aparato de control de carga 1 de acuerdo con la presente invención como se ilustra en las Figuras 1, 2 también se pueden proporcionar para otros tipos de cargas eléctricas, en particular, también para un motor síncrono. En un motor síncrono, el campo magnético giratorio del estator está sincronizado con el campo magnético del rotor. El aparato de control de carga 1 de acuerdo con la presente invención también se puede usar para motores accionados por CC. Como también se ilustra en la realización mostrada en la Figura 9, para cada fase de corriente eléctrica L o para cada dirección de corriente de CC, se proporciona un primer conmutador de alimentación 5-1 para una semionda de corriente positiva de una corriente de CA o para una corriente de CC positiva. Además, se puede proporcionar un segundo conmutador de alimentación 5-2 para una semionda de corriente negativa de una corriente de CA o para una corriente de CC negativa. Los conmutadores de alimentación 5 se pueden conectar a través de circuitos rectificadores de medio puente o de puente completo con circuitos de accionamiento asociados 6 del aparato de control de carga 1. Como se ilustra en la Figura 10, el circuito de accionamiento 6 de acuerdo con la invención comprende un lado de baja tensión conectado a la unidad de control 8 y un lado de alta tensión conectado al conmutador de alimentación 5. En una realización preferida, el lado de baja tensión y el lado de alta tensión del circuito de accionamiento 6 están separados galvánicamente entre sí.
En una posible realización del aparato de control de carga 1 de acuerdo con la presente invención, el procesador o FPGA 8A de la unidad de control 8 está adaptado para realizar un control de ángulo de fase y/o para aplicar un patrón de conmutación predefinido al conmutador de alimentación 5 a través del circuito de accionamiento 6 dependiendo del factor de alimentación calculado cos9 y un modo de operación de corriente de la carga eléctrica conectada al aparato de control de carga 1. Para este fin, el procesador o FPGA 8A de la unidad de control 8 tiene acceso a al menos una característica de operación de carga de la carga eléctrica que indica para parámetros de operación al menos una zona de operación admisible, al menos una zona de operación crítica y/o al menos una zona de operación no admisible.
La Figura 5 muestra esquemáticamente una característica de operación de carga para una carga eléctrica para proporcionar protección. Las diferentes zonas de la característica de operación de carga pueden definirse por al menos dos parámetros de operación Pa, Pb como se muestra en la Figura 5.
Las Figuras 6, 7 muestran ejemplos de una característica de operación de carga que puede almacenarse en una memoria 8C de la unidad de control 8 y usarse por el procesador o FPGA 8A para proporcionar protección de una carga, en particular, protección contra sobrecarga. Como puede verse en las Figuras 6, 7, el procesador o FPGA 8A de la unidad de control 8 está adaptado para evaluar los datos de perfil de corriente de carga y/o los datos de perfil de tensión de suministro almacenados en la memoria de datos 8B de la unidad de control 8 con respecto a las características de operación de carga de la carga eléctrica almacenada en la memoria de características de carga 8C para determinar si las combinaciones de parámetros de operación de diferentes parámetros de operación P están en una zona de operación crítica o no admisible de la respectiva característica de operación de carga. En el ejemplo mostrado en las Figuras 6, 7, se ilustra un parámetro Pb dado por la relación entre la corriente de carga y la corriente nominal de un motor como carga en el tiempo t para mostrar dos escenarios diferentes. En el escenario ilustrado en la Figura 6, la relación calculada entre la corriente de carga muestreada y la corriente nominal predefinida proporciona valores que están todos en la zona admisible de la característica de operación de carga. En contraste, en el escenario mostrado en la Figura 7, los valores de la relación (primer parámetro Pb) están inicialmente en la zona admisible y a continuación se mueven en el tiempo (segundo parámetro) a la zona crítica y, finalmente, a una zona no admisible como se muestra en la Figura 7. Cuando el parámetro Pb alcanza la zona crítica, la unidad de control 8 puede activar una señal de advertencia. Tan pronto como el parámetro de operación Pb alcanza la zona no admisible, el procesador o FPGA 8A de la unidad de control 8 puede activar un modo de operación de desconexión donde el circuito de accionamiento 6 desconecta el conmutador de alimentación 5 en respuesta a un comando de control recibido de la unidad de control 8. Como alternativa, la unidad de control 8 puede controlar otro conmutador conectado en serie al conmutador de alimentación 5 para desconectar la carga en caso de que se alcance una zona de operación no admisible. En una posible realización, la unidad de control 8 puede emitir una señal de advertencia a través de una interfaz de salida 13 del aparato de control de carga 1 como se muestra en la Figura 2 si se determina que una combinación de parámetros de operación de los parámetros de operación se encuentra en una zona de operación crítica de una característica de operación de carga de la carga eléctrica respectiva. Además, la unidad de control 8 puede generar automáticamente una señal de control de desconexión aplicada al conmutador de alimentación 5 o a otro conmutador (por ejemplo, el relé 14) para desconectar la corriente de carga Il si se determina que una combinación de parámetros de operación de parámetros de operación está en una zona de operación no admisible de una característica de operación de carga de la carga eléctrica respectiva. En una posible realización, en la memoria 8C de la unidad de control 8 se pueden almacenar diferentes características de operación de carga para diferentes combinaciones de parámetros de operación.
En una posible realización, la unidad de control 8 del aparato de control de carga 1 está adaptada para determinar si las tensiones de suministro recibidas en diferentes terminales de entrada 2 provistos para diferentes fases L indican una fuente de alimentación simétrica por la red de fuente de alimentación PSN conectada al terminal de entrada 2 del aparato de control de carga 1 basándose en los datos de perfil de tensión de suministro almacenados en la memoria de datos 8B de la unidad de control 8. La unidad de control 8 está adaptada para desconectar automáticamente los conmutadores de alimentación 5 en las diferentes fases si la unidad de control 8 reconoce una fuente de alimentación asimétrica de la red de fuente de alimentación PSN.
La Figura 4 muestra un diagrama de flujo para ilustrar una posible realización ilustrativa de la operación de un aparato de control de carga 1 de acuerdo con la presente invención. En respuesta a un comando de encendido, la carga eléctrica conectada es un motor M que arranca en la etapa Sa y se realiza una transición desde el modo de operación inactivo al modo de operación de arranque.
En una primera etapa Sb, las mediciones se realizan por los componentes de sensor. Para cada fase L, se puede medir la tensión respectiva U y una corriente de carga eléctrica Il en la etapa Sb. La corriente de carga Il se mide por un componente de sensor 7 y la tensión de suministro U puede medirse por el componente de sensor 9 del aparato de control de carga 1.
En otra etapa Sc, el procesador 8A de la unidad de control 8 realiza un cálculo del factor de alimentación. El procesador 8A de la unidad de control 8 está adaptado para calcular el factor de alimentación cos9 basándose en los datos del perfil de corriente de carga y los datos de perfil de tensión de suministro almacenados en la memoria de datos 8B de la unidad de control 8. El factor de alimentación se define como una relación entre la alimentación real y la alimentación aparente. A medida que se transfiere alimentación a lo largo de una línea de transmisión, no consiste únicamente en alimentación real que puede realizar trabajo una vez transferida al motor eléctrico M, sino que consiste en una combinación de alimentación real y reactiva denominada alimentación aparente. El factor de alimentación describe la cantidad de alimentación real transmitida a lo largo de una línea de transmisión a la carga eléctrica conectada en relación con la alimentación aparente total que fluye en la línea de transmisión.
En otra etapa Sd, se observa el modo de operación actual del motor eléctrico M. Si el motor eléctrico M arrancado está en el modo de operación de arranque (modo 1), el procesador o FPGA 8A o controlador de la unidad de control 8 realiza un control de suministro de alimentación de arranque en la etapa Se. Si el motor eléctrico M está en el modo de operación de estado estable (modo 2), el procesador o FPGA 8A de la unidad de control 8 realiza un control de fuente de alimentación de estado estable en la etapa Sf. Si el motor eléctrico M conectado está en el modo de operación de parada (modo 3), el procesador o FPGA 8A o controlador de la unidad de control 8 realiza un control de fuente de alimentación de parada en la etapa Sg como se ilustra en la Figura 4. En una posible implementación, el procesador 8A de la unidad de control 8 puede realizar en la etapa Se, Sf, Sg un control del ángulo de fase dependiendo del factor de alimentación cos9 calculado en la etapa Sc y del modo de operación actual observado del motor eléctrico M.
Se usa un control de ángulo de fase (también llamado PFC de control de fase activada) para limitar la alimentación de la tensión de CA aplicada. En una posible realización, la unidad de control 8 opera el conmutador de alimentación 5 para realizar el control de ángulo de fase. La unidad de control 8 puede variar la relación entre la corriente de carga Il y la tensión de suministro controlando la conmutación del conmutador de alimentación 5 a través del circuito de accionamiento 6. En una posible realización, la unidad de control 8 puede realizar un procedimiento de arranque suave de carga para reducir temporalmente la carga mecánica y el par de torsión en el tren de potencia para minimizar un aumento de corriente eléctrica de una carga eléctrica durante un arranque. De esta manera, la unidad de control 8 puede reducir la tensión mecánica de la carga eléctrica. La unidad de control 8 puede controlar, en una posible realización, el suministro de tensión trifásica de una carga durante una fase de arranque. De esta manera, el equipo de una carga eléctrica tal como un motor puede acelerarse suavemente. Esto alarga la vida útil de la carga eléctrica y mejora su comportamiento de operación. La unidad de control 8 puede usar el conmutador de alimentación de estado sólido 5 para controlar el flujo de corriente eléctrica y, en consecuencia, la tensión aplicada a la carga eléctrica dependiendo del factor de alimentación calculado y el modo de operación y/o tipo de carga eléctrica.
La Figura 8 muestra un diagrama de flujo de una posible realización ilustrativa de un método para controlar una fuente de alimentación a una carga eléctrica de acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención.
En la realización ilustrada de la Figura 8, el método comprende tres etapas principales S1, S2, S3. En una primera etapa S1, se genera una caída de tensión AU4 en el componente de sensor 4 correspondiente a una velocidad de aumento de corriente de una corriente de carga eléctrica Il que fluye a través del componente de sensor 4 y el conmutador de alimentación 5 a una carga eléctrica. En una posible implementación, se genera la caída de tensión AU4 por una bobina correspondiente a la velocidad de aumento de corriente de la corriente de carga eléctrica Il.
En una etapa adicional S2, el conmutador de alimentación 5 se desconecta automáticamente mediante un circuito de accionamiento 6 dentro de un período de desconexión de menos de un milisegundo si la caída de tensión generada AU4 más una caída de tensión AU5 a lo largo del conmutador de alimentación 5 supera una tensión umbral Uth para proporcionar protección contra una sobrecorriente, en particular, protección contra una corriente de cortocircuito. En una posible realización, el período de desconexión se ajusta en un intervalo entre 2 microsegundos y 1 milisegundo.
En una etapa adicional S3, la alimentación eléctrica aplicada a la carga eléctrica se controla por una unidad de control 8 basándose en un perfil de corriente de carga medido y un perfil de tensión de suministro medido. La alimentación eléctrica aplicada a la carga eléctrica se puede controlar, en una posible realización, realizando un control de ángulo de fase. En una realización alternativa, el control de la fuente de alimentación se puede conseguir aplicando un patrón de conmutación predefinido al conmutador de alimentación 5. El patrón de conmutación se puede almacenar en la memoria de datos 8B de la unidad de control 8. Se pueden seleccionar semiondas sencillas para emular una frecuencia de CA inferior para la carga conectada. El patrón de conmutación puede usarse, por ejemplo, para arrancar un motor lentamente y/o para limitar la corriente de carga eléctrica.
Además, un estado de sobrecarga de la carga eléctrica se puede determinar basándose en el perfil de corriente de carga medido por la unidad de control 8 para activar una desconexión por el circuito de accionamiento 6. En una posible realización, un tipo de la carga conectada se determina por la unidad de control 8 basándose en los datos de perfil medidos.
Como se puede ver a partir de la Figura 2, el componente de sensor de hardware 4 está conectado en serie con el conmutador de alimentación 5. El componente de sensor de hardware 4, tal como una bobina, está adaptado para generar una tensión eléctrica correspondiente a una velocidad de aumento de corriente de la corriente eléctrica que fluye a través del componente de sensor 4 y el conmutador de alimentación 5 a la carga eléctrica conectada al terminal de salida 3 del aparato de control de carga 1. El circuito de accionamiento 6 está adaptado para detectar una sobrecorriente que se produce, en particular, una corriente de cortocircuito, dependiendo de la caída de tensión generada directamente por el componente de sensor 4 y para desconectar el conmutador de alimentación 5 automáticamente tras la detección de una sobrecorriente dentro de un período de tiempo muy corto para proteger la carga eléctrica conectada. El componente de sensor 4 comprende, en una posible implementación, una bobina que está adaptada para generar directamente una tensión de inducción Ul dependiendo de un cambio de la corriente eléctrica I que fluye a través del componente de sensor 4 y a través del conmutador de alimentación 5 a la carga eléctrica conectada. La tensión de inducción Ul generada por la bobina 4 corresponde a la velocidad de aumento de corriente dI/dt de una corriente eléctrica I que fluye a través del componente de sensor 4 y a través del conmutador de alimentación 5 a la carga eléctrica respectiva. De acuerdo con la invención, la caída de tensión AU4 generada por el componente de sensor 4 y la caída de tensión AU5 a lo largo del conmutador de alimentación 5 se aplican como una tensión de suma Ui al circuito de accionamiento 6. En un ejemplo alternativo, la caída de tensión AU4 generada por el componente de sensor 4 y la caída de tensión AU5 se pueden aplicar por separado a un circuito de accionamiento común 6 en paralelo. En caso de que el conmutador de alimentación 5 se implemente por un MOSFET, la caída de tensión AU5 a lo largo del conmutador de alimentación 5 corresponde a la tensión de la fuente de drenaje Uds. El componente de sensor 4 no solo mide la velocidad de aumento de corriente dI/dt, sino que también proporciona protección al conmutador de alimentación 5 limitando la caída de tensión AU5, por ejemplo, la tensión de la fuente de drenaje Uds del MOSFET 5. El circuito de accionamiento 6 se puede adaptar para determinar basándose en tensión suma aplicada U i una corriente de cortocircuito que se produce y/o una sobrecarga del conmutador de alimentación 5 y/o una sobrecarga de la carga eléctrica y está adaptado para desconectar el conmutador de alimentación 5 tras la detección de una sobrecorriente y/o tras la detección de una sobrecarga para proteger tanto la carga eléctrica conectada y/o para proteger el conmutador de alimentación 5 del aparato de control de carga 1 dentro de un breve período de desconexión de menos de un milisegundo, preferentemente menos de cinco microsegundos. En una realización preferida, el circuito de accionamiento 6 puede desconectar el conmutador de alimentación 5 dentro de un período de desconexión de menos de dos microsegundos si la tensión suma aplicada Ue supera una tensión umbral predeterminada Uth. En una posible implementación, la tensión umbral Uth puede ser configurable. Si la tensión suma aplicada Ui supera la tensión umbral configurada Uth, el circuito de accionamiento 6 del aparato de control de carga 1 desconecta automáticamente el conmutador de alimentación 5 dentro de un breve período de desconexión de menos de un milisegundo, preferentemente con un período de menos de dos a cinco microsegundos. En una posible realización, el período de desconexión puede ajustarse en un intervalo entre dos microsegundos y un milisegundo. La desconexión se realiza de manera predeterminada sin implicar la unidad de control 8. En una posible realización, el componente de sensor 4 comprende una bobina adaptada para medir la velocidad de aumento de corriente dI/dt de la corriente eléctrica I que fluye a través del componente de sensor 4. El componente de sensor 4 genera directamente una tensión de inducción Ul proporcional al cambio de la corriente eléctrica (dI/dt) que fluye a través de la bobina 4. En una posible realización, si la corriente eléctrica I tiene una velocidad de aumento de corriente de aproximadamente cinco amperios por microsegundo, la tensión de inducción generada Ul aplicada al circuito de accionamiento 6 es suficiente para activar una operación de desconexión del conmutador de alimentación 5 conectado en serie con el componente de sensor 4. La inductividad L de la bobina 4 se puede adaptar individualmente a las limitaciones físicas del conmutador de alimentación 5 usado. La inductividad también puede comprender una inductividad parásita del conmutador de alimentación 5. El componente de sensor de hardware 4 es muy robusto contra las influencias ambientales y no implica ningún circuito electrónico para generar la tensión de detección AU4. En consecuencia, la probabilidad de que el componente de sensor de hardware 4 falle durante la operación del aparato de control de carga I es muy baja. A diferencia de los circuitos electrónicos, tales como los diferenciadores, el uso de un componente de sensor de hardware, en particular, una bobina, hace que el aparato de control de carga 1 sea extremadamente robusto y aumenta su vida útil operativa. Las operaciones de desconexión se realizan por el circuito de accionamiento 6 sin implicar a la unidad de control de lentitud relativa 8. En consecuencia, la operación de desconexión activada por la tensión eléctrica AU4 generada físicamente por el componente de sensor 4 se realiza exclusivamente por el hardware del circuito de accionamiento 6 como se ilustra también en el diagrama de circuito de la Figura 10. El componente de sensor 4 es muy sensible y genera una tensión de detección AU4 incluso antes de que la corriente de carga eléctrica II que fluye hacia la carga eléctrica alcance un alto nivel de corriente que potencialmente puede dañar los componentes de la carga eléctrica conectada. En consecuencia, el aparato de control de carga 1 comprende un mecanismo de protección que es más rápido al menos en un factor de aproximadamente 50 que los dispositivos de protección convencionales. La operación de desconexión muy rápida proporcionada por el circuito de accionamiento de hardware 6 garantiza que únicamente se transfiere una pequeña protección de energía eléctrica a la carga eléctrica conectada en caso de un escenario de sobrecorriente o cortocircuito. En consecuencia, incluso los componentes eléctricos sensibles de la carga eléctrica conectada están protegidos eficazmente por el mecanismo de protección del aparato de control de carga 1 de acuerdo con la presente invención. Los mecanismos de protección del aparato de control de carga 1, es decir, el circuito de protección contra sobrecorriente 1A y el circuito de protección contra sobrecarga 1B, no protegen únicamente los componentes eléctricos de la carga eléctrica conectada, sino también el conmutador de alimentación 5 integrado en el aparato de control de carga 1. En consecuencia, el aparato de control de carga 1 de acuerdo con la presente invención tiene un mecanismo de autoprotección integrado para proporcionar autoprotección de los componentes integrados en el aparato de control de carga 1. La alimentación eléctrica en el conmutador de alimentación 5 está limitada en una posible implementación a aproximadamente el 800 de una alimentación de operación predeterminada.
Después de desconectar el conmutador de alimentación 5, es posible conectar de nuevo el conmutador de alimentación 5 en caso de que se hayan cumplido las condiciones de conexión predeterminadas. Después de eliminar con éxito la causa de desconexión, el conmutador de alimentación 5 se puede conectar de nuevo. En consecuencia, el aparato de control de carga 1 de acuerdo con la presente invención se puede usar de nuevo después de que se haya activado una desconexión. En una posible implementación, el conmutador de alimentación 5 se puede conectar de nuevo después de que haya expirado un período de espera configurable y/o después de que se haya eliminado con éxito una causa de desconexión.
En una posible implementación, el microprocesador o procesador o FPGA 8A de la unidad de control 8 puede calcular un estado de operación actual del conmutador de alimentación 5, en particular, una alimentación de disipación de corriente y/o temperatura de operación T del conmutador de alimentación 5. La unidad de control 8 puede emitir, en una posible implementación, una alarma preventiva en caso de que la alimentación monitorizada del conmutador de alimentación 5 o la temperatura T del conmutador de alimentación 5 supere los límites admisibles. La unidad de control 8 puede observar un cambio de la alimentación y temperatura del conmutador de alimentación 5 y puede activar un apagado en caso de que se haya alcanzado un intervalo crítico.
La fase de corriente aplicada L puede comprender una frecuencia de, por ejemplo, 50 Hz o 60 Hz. En una posible realización, el componente de sensor 4 puede comprender una bobina con una inductividad L de menos de 1 milihenrio. La inductividad también puede incluir la inductividad parásita del conmutador de alimentación 5.
En una posible realización, el procesador o FPGA 8A de la unidad de control 8 es programable y puede hacer uso de un modelo de programa de componentes implementado en la carga eléctrica conectada y/o implementado en el propio aparato de control de carga 1. En una posible realización, se pueden configurar los parámetros de modelo del modelo empleado. Estos parámetros pueden comprender, por ejemplo, la corriente de operación normal de la carga eléctrica conectada, así como una clase de disparo de la carga eléctrica conectada. En una posible realización, la unidad de control 8 está adaptada para derivar, basándose en los perfiles de corriente medidos por el componente de medición de corriente 7 y basándose en al menos un parámetro de la carga eléctrica conectada, un perfil de temperatura de los componentes de la carga eléctrica conectada y/o de los componentes del aparato de control de carga 1 y puede controlar el circuito de accionamiento 6 para desconectar el conmutador de alimentación 5 si se detecta una desviación de un intervalo de temperatura predeterminado. Un parámetro puede comprender, por ejemplo, una corriente establecida o una clase de disparo de la carga eléctrica conectada. Además, la unidad de control 8 se puede programar con un período de espera configurable. Por ejemplo, dependiendo del perfil de temperatura, tiene que expirar un período de espera correspondiente antes de que el conmutador de alimentación 5 pueda conectarse de nuevo. El circuito de accionamiento 6 puede operar independientemente de la unidad de control 8 para desconectar el conmutador de alimentación asociado 5 dentro de un breve tiempo de reacción en caso de que la tensión suma aplicada Ue supere una tensión umbral configurable Uth. La caída de tensión AU5 a lo largo del conmutador de alimentación 5 corresponde a la amplitud o nivel de la corriente eléctrica que fluye. La caída de tensión AU4 a lo largo del componente de sensor 4 corresponde a la velocidad de aumento de corriente de la corriente eléctrica que fluye a través del componente de sensor 4 y el conmutador de alimentación 5 a la carga eléctrica. En estados críticos de operación, ambas caídas de tensión AU4, AU5 se añaden y aplican como una tensión suma Ui al circuito de accionamiento 6 para que un estado crítico de operación ya pueda detectarse en una fase inicial de su aparición. La aplicación de una tensión suma Ui al chip de circuito de accionamiento integrado 6 se ilustra en el diagrama de circuito de las Figuras 9, 10 requiere solo una patilla de entrada de este chip, fomentando por lo tanto la miniaturización del aparato de control de carga 1.
El circuito controlador 6 puede controlar un conmutador de alimentación asociado 5 que puede comprender, en una posible implementación, un MOSFET de nitruro de galio que tiene una resistencia de alta tensión de al menos 800 voltios en el estado de desconexión y que tiene una baja impedancia en su estado de conexión. En posibles implementaciones adicionales, el conmutador de alimentación 5 también puede comprender un MOSFET de alimentación SiC o un MOSFET de Si-AlN.
Como también se ilustra en la Figura 11, el aparato de control de carga 1 puede comprender varios mecanismos de protección redundantes usando diferentes técnicas de medición.
El aparato de control de carga 1 puede comprender varios mecanismos de protección, en particular, un primer mecanismo de protección proporcionado por la caída de tensión AU4 a lo largo del componente de sensor 4, un segundo mecanismo de protección proporcionado por la caída de tensión AU5 a lo largo del conmutador de encendido 5 y un tercer mecanismo de protección provisto por el componente de medición de corriente 7. En caso de corriente de cortocircuito, el componente de sensor 4 y el conmutador de alimentación 5 activan el circuito de accionamiento 6 para realizar una operación de desconexión muy rápida. El componente de medición de corriente 7 proporciona además protección en caso de sobrecarga. En consecuencia, el aparato de control de carga 1 no solo proporciona el control de una fuente de alimentación para una carga eléctrica, sino también una protección contra sobrecarga y sobrecorriente electrónica que se puede usar de nuevo después de que el conmutador de alimentación 5 se haya desconectado, en particular, después de que se haya agotado un período de espera programable.
La Figura 9 muestra un diagrama de circuito para ilustrar una posible implementación ilustrativa de un aparato de control de carga 1 que proporciona conmutación y/o protección de una carga eléctrica conectada al aparato de control de carga 1. En la implementación ilustrada, el aparato de control de carga 1 comprende un terminal de entrada 2 para recibir una tensión de suministro de fase U desde una red de fuente de alimentación PSN que tiene, por ejemplo, una tensión de 400 voltios. En la realización ilustrativa ilustrada, cada ruta de señal desde el terminal de entrada 2 al terminal de salida 3 comprende pares de conmutadores de alimentación 5 y componentes de sensores asociados 4. El circuito ilustrado de la Figura 9 es simétrico para semiondas de corriente positiva y semiondas de corriente negativa de una corriente de CA suministrada al aparato de control de carga 1. Entre el terminal de entrada 2 y el terminal de salida 3 del aparato de control de carga 1, se proporciona una primera bobina 4-1 y una segunda bobina 4-2. Cada bobina 4-1,4-2 comprende un conmutador de alimentación asociado 5-1, 5-2 como se ilustra en el diagrama de circuito de la Figura 9. En la implementación ilustrativa ilustrada, ambas bobinas 4-1, 4-2 tienen una inductividad L de 2,2 microhenrios. En la implementación ilustrada, los conmutadores de alimentación 5-1, 5-2 están implementados por MOSFET de alimentación. En una posible implementación, se puede proporcionar un varistor VAR para eliminar las perturbaciones. En la implementación ilustrada, los diodos D se pueden conectar en paralelo a cada bobina 4-1, 4-2 para reducir la autoinducción. Los conmutadores de alimentación 5-1, 5-2 están conectados a un circuito puente rectificador que comprende, en la implementación ilustrada, dos pares de transistores complementarios Q1 a Q4. En el lado de salida del circuito puente rectificador, se pueden proporcionar condensadores C para proporcionar un retardo mínimo predeterminado. El retardo tiene una influencia en el tiempo de desconexión. En una posible realización, el retardo se puede ajustar cambiando la capacidad del condensador C, ajustando por lo tanto el período de desconexión a los requisitos del caso de uso, por ejemplo, en un intervalo entre dos microsegundos y un milisegundo. Ambas resistencias R1, R2 comprenden una resistencia que se puede configurar para ajustar la sensibilidad del circuito ilustrado en la Figura 9. Como se puede ver en la Figura 9, el circuito de accionamiento 6 está conectado a la salida del circuito puente rectificador para recibir la tensión suma Ue del conmutador de alimentación 5-1 o del conmutador de alimentación 5-2 y del componente de sensor 4-1 o del componente de sensor 4-2 y para aplicar en el control de retorno tensiones en las puertas de los dos conmutadores de alimentación ilustrados 5-1, 5-2. El circuito de accionamiento 6 está adaptado para detectar una sobrecorriente que se produce, en particular, una corriente de cortocircuito, dependiendo de las tensiones generadas directamente por el componente de sensor 4-1 o el componente de sensor 4-2 y para desconectar el conmutador de alimentación asociado 5-1 o el conmutador de alimentación 5-2 tras la detección de una corriente de cortocircuito que fluye a través de la ruta de corriente entre el terminal de entrada 2 y el terminal de salida 3 dentro de un período de tiempo, en particular, dentro de un período de desconexión muy corto de menos de dos a cinco microsegundos, para proteger la carga eléctrica conectada al terminal de salida 3 del aparato de control de carga 1.
La Figura 10 muestra un diagrama de bloques de una posible realización ilustrativa de un circuito de accionamiento 6 que puede usarse en el aparato de control de carga 1 de acuerdo con la presente invención. En la realización ilustrativa ilustrada, el circuito de accionamiento 6 comprende un solo controlador de IGBT ICIED020/12-B2 fabricado por Infineon Technologies. También se pueden usar otros circuitos de accionamiento, en parte un ASIC. Como se puede ver a partir del diagrama de bloques de la Figura 10, el circuito de accionamiento 6 comprende dos mitades de circuito separadas galvánicamente por transformadores T1, T2. El lado izquierdo del circuito de accionamiento 6 ilustrado en la Figura 10 está conectado a la unidad de control 8 para recibir señales de control de la unidad de control 8, en particular, en respuesta a comandos de control o dependiendo de los perfiles de corriente medidos. El lado de baja tensión en el lado izquierdo del circuito de accionamiento 6 del diagrama del circuito, como se muestra en la Figura 10, está conectado a través de transformadores al lado de alta tensión provisto en el lado derecho del circuito ilustrado en la Figura 10. La tensión suma Ui que consiste en la caída de tensión AU4 a lo largo del componente de sensor 4 y la caída de tensión AU5 a lo largo del conmutador de alimentación 5 se aplica en la implementación ilustrada a la patilla de entrada DESAT del circuito de accionamiento 6 y se compara mediante un comparador K3 del circuito de accionamiento 6 con un umbral de tensión configurable Uth de, por ejemplo, 9 voltios como se ilustra en la Figura 10. Si se supera la tensión umbral configurable Uth, una señal binaria viaja a través de varias puertas para accionar un amplificador operacional y generar una salida de señal de desconexión de control a las puertas de los MOSFET de alimentación 5-1, 5-2 para desconectar ambos MOSFET de alimentación dentro de un tiempo de reacción muy corto de menos de dos a cinco microsegundos. Los retardos en la propagación de la señal provocados por las puertas y el condensador del circuito de accionamiento 6 definen un período de desconexión mínimo. El circuito de accionamiento 6 ilustrado en la Figura 10 comprende dos partes separadas galvánicamente. El circuito de accionamiento 6 se puede conectar a un DSP de 5 voltios convencional o a un microcontrolador 8A que forma parte de la unidad de control 8 en donde las entradas/salidas de CMOS están conectadas al lado de baja tensión. Como se puede ver a partir del diagrama de circuito de la Figura 10, se proporciona un bucle de desconexión usado para desconectar los conmutadores de alimentación 5-1, 5-2 en respuesta a la tensión suma aplicada U solo en el lado de alta tensión del circuito de accionamiento 6 para que el tiempo de reacción sea muy corto debido a los pequeños tiempos de propagación de las señales lógicas que se propagan a través de las puertas lógicas de la parte de alta tensión del circuito de accionamiento 6. El bucle de protección de desconexión no incluye la unidad de control 8 que se usa en su mayoría para las operaciones normales de conexión y/o desconexión en respuesta a la recepción de comandos CMD de conexión/desconexión y también se usa para el control de fuente de alimentación de la alimentación eléctrica que fluye hacia la carga eléctrica conectada, en particular, durante un arranque suave. En una posible implementación, el componente de sensor 4 y el conmutador de alimentación 5, así como el circuito de accionamiento 6, se pueden proporcionar en una placa de circuito impreso común.
En una posible implementación, el componente de sensor 4 se puede implementar por otro componente distinto de una bobina, en particular, por una resistencia con un circuito de medición local correspondiente adaptado para generar directamente una tensión eléctrica U correspondiente a la velocidad de aumento de corriente de la corriente eléctrica I que fluye a través de la respectiva resistencia de detección. La resistencia puede ser una resistencia NTC o PTC. En una posible realización, la resistencia de la resistencia usada 4 puede depender de la temperatura. También, la resistencia dependiente de la temperatura se puede configurar individualmente de acuerdo con las limitaciones físicas del conmutador de alimentación asociado 5.
En una realización adicional, un modelo de datos de la carga eléctrica conectada puede almacenarse en una memoria y evaluarse mediante el procesador o FPGA 8A de la unidad de control 8 para proporcionar protección contra sobrecarga y/o sobrecorriente a la carga eléctrica conectada. El aparato de control de carga 1 puede comprender una interfaz de salida 13 adaptada para señalizar un estado de operación actual del aparato de control de carga 1, en particular, de sus conmutadores de alimentación integrados 5. En una posible implementación, la interfaz de salida 13 también puede indicar qué mecanismo de seguridad o mecanismo de protección ha sido activado por la desconexión de los conmutadores de alimentación integrados 5. En esta implementación, un usuario u operador de un sistema de automatización puede ser informado de si la desconexión del conmutador de alimentación 5 fue causada por una alta velocidad de aumento de corriente detectada de la corriente eléctrica o debido a una sobrecarga determinada o detectada del conmutador de alimentación 5 o sobrecarga detectada de la carga eléctrica conectada o causada por una detección de sobrecarga en vista de los perfiles de corriente medidos por el componente de medición de corriente 7. En otra posible realización adicional, la información acerca de la causa de la desconexión del conmutador de alimentación 5 también se puede emitir a través de una interfaz de datos del aparato de control de carga 1, por ejemplo, a un controlador remoto de un sistema de automatización que incluye la carga eléctrica protegida conectada al terminal de salida 3 del aparato de control de carga 1. En una posible implementación más todavía, el aparato de control de carga 1 puede comprender una memoria de datos local para almacenar datos de registro. Los datos de registro pueden comprender datos acerca de operaciones de desconexión realizadas durante la operación del sistema de automatización o durante la operación de la carga eléctrica conectada. En una posible implementación, los datos de registro memorizados pueden evaluarse para analizar los estados de operación críticos que se han producido durante la operación del sistema de automatización.
En otra posible realización adicional, un circuito de relé 14 se puede conectar en serie con el conmutador de alimentación 5. Los circuitos de relé 14 para diferentes fases pueden usar el cambio o secuencia de fases de fuente de alimentación y/o proporcionar una separación galvánica. Durante una operación de desconexión controlada por el circuito de accionamiento 6 o por la unidad de control 8, el conmutador de alimentación 5 se puede desconectar antes que el circuito de relé asociado 14, mientras que durante una operación de conexión bajo el control del circuito de accionamiento 6 o bajo el control de la unidad de control 8, el circuito de relé 14 se conecta antes que el conmutador de alimentación asociado 5. Esto minimiza el desgaste de los contactos del circuito de relé 14 y aumenta la seguridad contra fallos del conmutador de alimentación 5. Además, las secuencias de conexión y desconexión hacen posible detectar fallos del conmutador de alimentación 5.
En una posible realización adicional más del aparato de control de carga 1 de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, diferentes modelos y/o características de operación de carga para diferentes cargas eléctricas se pueden cargar en una memoria de configuración de la unidad de control 8 para proporcionar protección de carga de adaptación para la carga eléctrica respectiva dependiendo de los perfiles de corriente y/o perfiles de tensión medidos y dependiendo de al menos un parámetro de la carga eléctrica conectada. En una posible implementación, estos modelos de datos pueden descargarse desde una base de datos central conectada a la unidad de control 8 a través de una red de datos. Dependiendo del tipo de carga eléctrica conectada, diferentes modelos de datos correspondientes y/o características de operación de carga pueden cargarse en la memoria de configuración de la unidad de control 8 y pueden evaluarse en vista de los perfiles de corriente y/o tensión medidos proporcionados por los componentes de medición.
La Figura 11 muestra esquemáticamente la arquitectura de operación del aparato de control de carga 1 que comprende mecanismos de protección redundantes y diferentes técnicas de medición para proporcionar protección contra sobrecarga y/o sobrecorriente del propio aparato de control de carga 1, en particular, sus conmutadores de alimentación 5, y también para la carga eléctrica conectada al aparato de control de carga 1. Los diferentes mecanismos de protección redundantes difieren en lo que detectan (dI/dt, /Imáx, Ilímite, Icontinua), sus respectivos tiempos de reacción y la precisión de la medición como también se ilustra en la Figura 11. Incluso si un mecanismo de protección puede fallar, todavía se puede aplicar otro mecanismo de protección del aparato de control de carga 1.
El aparato de control de carga 1 de acuerdo con la presente invención proporciona una operación de arranque y desconexión optimizadas de una carga eléctrica conectada. Además, el desgaste de la carga eléctrica conectada durante las diferentes fases o estados de operación se minimiza para maximizar la vida útil de operación de la carga eléctrica.
Un usuario puede seleccionar un tipo de carga conectada por medio de la interfaz de usuario 15. Un usuario puede seleccionar de un grupo mostrado de carga posible la carga actualmente conectada, por ejemplo, si la carga es una carga inductiva, una carga capacitiva o una carga resistiva. A continuación, se activa una característica de parámetro de operación correspondiente en la memoria 8C y se carga mediante el procesador 8A para proporcionar protección contra sobrecorriente y/o sobrecarga para el tipo de carga seleccionado. En un menú mostrado en la interfaz de salida o pantalla 13 de la interfaz de usuario 15, el usuario también puede seleccionar subtipos de cargas inductivas, capacitivas o resistivas para activar la característica del parámetro de operación de ajuste correspondiente. La interfaz de usuario 15 también se puede integrar en un dispositivo portátil que tiene una conexión inalámbrica con la unidad de control 8. El período de desconexión también se puede ajustar dentro de un intervalo predefinido por medio de la interfaz de usuario 15. En un sistema, se puede conectar una pluralidad de cargas por medio de un aparato de control de carga de asociación 1 como se muestra en las Figuras 1, 2. El sistema puede comprender barras colectoras conectadas al terminal de entrada 2 del aparato de control de carga 1. Las unidades de control 8 de los diferentes aparatos de control de carga 1, en una posible realización, pueden comunicarse entre sí a través de las barras colectoras mediante comunicación por línea eléctrica PLC. La interfaz de usuario 15 puede comprender una pantalla táctil. La interfaz de usuario 15 se puede usar para señalizar diferentes estados de operación y/o fallos a un usuario. Se pueden mostrar diferentes tipos de señales de advertencia, en particular, una advertencia con respecto a una tensión de suministro demasiado baja o una tensión de suministro demasiado alta. También puede advertirse al usuario contra una fuente de alimentación asimétrica o contra la falta de fases de tensión de suministro. La interfaz de usuario 15 también puede mostrar los modos de operación de la carga conectada, por ejemplo, si un motor está actualmente arrancado o detenido o en un modo de operación de estado estable. Asimismo, se pueden mostrar otros parámetros, por ejemplo, el factor de alimentación calculado. Además, la característica de parámetro de operación actualmente activado se puede mostrar al usuario.
En una posible realización, el aparato de control de carga 1 se puede integrar en un alojamiento que tiene un contacto eléctrico proporcionado para la conexión del al menos un terminal de entrada 2 con una barra colectora de un sistema de barras colectoras.
En otra posible realización más, el aparato de control de carga 1 puede integrarse en un alojamiento de fusibles y usarse para sustituir un fusible conectado recibido en un portafusibles de un circuito electrónico. En una posible implementación, el aparato de control de carga 1 está integrado en un alojamiento de fusible NH.
En una posible realización, el período de desconexión del aparato de control de carga 1 se puede ajustar en un intervalo entre dos microsegundos y un milisegundo. Este período de desconexión puede predefinirse por la circuitería de hardware. En una posible realización, el período de desconexión se puede ajustar en respuesta a un comando de entrada de usuario en la interfaz de entrada 12 de la interfaz de usuario 15 que puede cambiar, por ejemplo, la capacitancia del condensador C en la Figura 9 para causar un cambio en el retardo de propagación de la señal suministrada al circuito de accionamiento 6.
Son posibles realizaciones adicionales. La memoria de características de carga 8C se puede integrar en un soporte de datos intercambiable insertado en una ranura de recepción en el alojamiento del aparato de control de carga 1.
La secuencia de los componentes 4, 5, 7, 11 en la ruta de la señal mostrada en el diagrama de bloques de la Figura 2 puede variar. Se pueden proporcionar más componentes redundantes, por ejemplo, al menos dos bobinas 4 y/o dos conmutadores de alimentación 5 conectados en paralelo. También, algunos componentes pueden no estar integrados en el alojamiento del aparato de control de carga 1, pero pueden formar componentes externos.
La unidad de control 8 puede determinar, en una posible realización, una asimetría de las fases de tensión suministradas aplicadas al terminal de entrada 2. Si la diferencia detectada entre las tensiones de suministro L1, L2, L3 supera un cierto umbral, a través de la interfaz de salida 13 de la interfaz de usuario 15 se puede emitir una señal de advertencia y/o la unidad de control 8 puede activar una desconexión. Además, el componente de sensor 9 se puede usar para detectar una tensión de suministro demasiado baja o demasiado alta para la carga que activa automáticamente una desconexión por la unidad de control 8. Los componentes de sensor también se pueden usar para realizar una medición de aislamiento de la carga (por ejemplo, el bobinado de un motor M al alojamiento) o si un elemento del aparato de control de carga 1 está defectuoso (por ejemplo, el conmutador de alimentación 5).
El aparato de control de carga 1 puede ser un dispositivo independiente o integrado en otras entidades. En una posible realización, el aparato de control de carga 1 está integrado en el alojamiento de la carga. El aparato de control de carga 1 también se puede integrar en un dispositivo de enchufe enchufable en un zócalo del alojamiento del dispositivo de carga. También puede estar integrado en un dispositivo intermedio tal como un controlador de frecuencia variable provisto entre la red de suministro de energía PSN y la carga.
El aparato de control de carga 1 se puede conectar en su terminal de entrada 2 a una barra colectora de un sistema de barras colectoras ya sea directa o indirectamente por medio de un dispositivo adaptador. El aparato de control de carga 1 también se puede montar directa o indirectamente por medio de un adaptador a un carril DIN o a un carril de sombrero de copa.

Claims (27)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de control de carga (1) para controlar una fuente de alimentación a una carga eléctrica conectada a un terminal de salida (3) del aparato de control de carga (1), que comprende:
un circuito de protección contra sobrecorriente (1A) que tiene al menos un terminal de entrada (2) adaptado para recibir una tensión de suministro (Uin) de una red de fuente de alimentación (PSN) y que tiene un conmutador de alimentación (5), a través del cual la carga eléctrica conectada recibe una corriente de carga eléctrica (Il), y que tiene un componente de sensor de velocidad de aumento de corriente (4) conectado en serie al conmutador de alimentación (5) y adaptado para generar directamente una caída de tensión (AU4) correspondiente a la velocidad de aumento de corriente, dl/dt, de la corriente de carga eléctrica (Il) que fluye desde el terminal de entrada (2) del aparato de control de carga (1), a través del componente de sensor de velocidad de aumento de corriente (4) y del conmutador de alimentación (5), al terminal de salida (3) y que tiene un circuito de accionamiento (6), que comprende un lado de baja tensión y un lado de alta tensión, en donde el lado de baja tensión del circuito de accionamiento (6) está conectado a una unidad de control (8) y el lado de alta tensión del circuito de accionamiento (6) está conectado al conmutador de alimentación (5),
en donde el circuito de accionamiento (6) está adaptado para detectar una sobrecorriente que se produce dependiendo de la caída de tensión (AU4) generada por el componente de sensor de velocidad de aumento de corriente (4) y una caída de tensión no lineal (AU5) a lo largo del conmutador de alimentación (5) aplicada a una entrada de accionamiento (DESAT) en el lado de alta tensión del circuito de accionamiento (6) como una tensión suma (Ui), en donde el circuito de accionamiento (6) está adaptado para desconectar dicho conmutador de alimentación (5) si se supera una tensión umbral configurable (Uth) dentro de un periodo de desconexión menor que un milisegundo,
comprendiendo además dicho aparato de control de carga (1) un circuito de control de fuente de alimentación (1C) que tiene un componente de sensor de tensión (9) adaptado para medir en el terminal de entrada (2) la tensión de suministro (Uin) notificada por el componente de sensor de tensión (9) a la unidad de control (8) del aparato de control de carga (1) para proporcionar un perfil de tensión de suministro almacenado en una memoria de datos (8B) de la unidad de control de carga (8), en donde la unidad de control (8) está adaptada para controlar una alimentación eléctrica suministrada a la carga eléctrica conectada dependiendo del perfil de tensión de suministro y dependiendo de un perfil de corriente de carga almacenado en la memoria de datos (8B) de la unidad de control (8).
2. El aparato de control de carga de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la tensión suma (Ui) aplicada a la entrada de accionamiento (DESAT) en el lado de alta tensión del circuito de accionamiento (6) es comparada por un comparador (K3), en el lado de alta tensión del circuito de accionamiento (6), con la tensión umbral configurable (UTH).
3. El aparato de control de carga de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el período de desconexión está definido por los tiempos de propagación de las señales lógicas que se propagan a través del comparador (K3) y las puertas lógicas del lado de alta tensión del circuito de accionamiento (6) y por una capacidad de un condensador (C), en donde las puertas lógicas del lado de alta tensión del circuito de accionamiento (6) se proporcionan para combinar las señales de control, recibidas en el lado de baja tensión del circuito de accionamiento (6) desde la unidad de control (8), con la tensión suma (Ui) aplicada a la entrada de accionamiento (DESAT) en el lado de alta tensión del circuito de accionamiento (6).
4. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, en donde la alimentación eléctrica suministrada a la carga eléctrica conectada es controlada por la unidad de control (8) dependiendo del tipo determinado de la carga eléctrica conectada, en donde el tipo de carga eléctrica comprende un tipo de carga resistiva, inductiva o capacitiva.
5. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, que comprende, además:
un circuito de protección contra sobrecarga (1B) que tiene un componente de sensor de corriente de carga (7) adaptado para medir de manera continua la corriente de carga (Il) que fluye hacia el terminal de salida (3), en donde la corriente de carga medida (Il) es notificada por el componente de sensor de corriente de carga (7) a la unidad de control (8) del aparato de control de carga (1) para proporcionar el perfil de corriente de carga medido almacenado en la memoria de datos (8B) de la unidad de control (8).
6. El aparato de control de carga de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la unidad de control (8) está adaptada para controlar el circuito de accionamiento (6) para desconectar el conmutador de alimentación (5) si la unidad de control (8) determina un estado de sobrecarga de la carga eléctrica conectada o para controlar un relé electromecánico (14) conectado en serie al conmutador de alimentación (5) para interrumpir el flujo de corriente si la unidad de control (8) determina un estado de sobrecarga de la carga eléctrica conectada.
7. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 6, en donde el componente de sensor de velocidad de aumento de corriente (4) del circuito de protección contra sobrecorriente (1A) comprende una bobina que está adaptada para generar una caída de tensión por inducción (AU4) dependiendo de la velocidad de aumento de corriente de la corriente de carga (Il) que fluye a través del componente de sensor de velocidad de aumento de corriente (4) del circuito de protección contra sobrecorriente (1A).
8. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 5 a 7, en donde el componente de sensor de corriente de carga (7) del circuito de protección contra sobrecarga (1B) comprende un sensor Hall, un sensor GMR, una resistencia de derivación o un transformador adaptado para medir de manera continua la corriente de carga (Il) que fluye hacia el terminal de salida (3) del aparato de control de carga (1) para proporcionar el perfil de corriente de carga.
9. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, en donde el componente de sensor de tensión (9) está formado por un divisor de tensión adaptado para suministrar una fracción de la tensión de suministro en el terminal de entrada (2) a la unidad de control (8) del aparato de control de carga (1 ) para proporcionar el perfil de tensión de suministro almacenado en la memoria de datos (8B) de la unidad de control (8).
10. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 5 a 9, en donde el componente de sensor de corriente de carga (7) del circuito de protección contra sobrecarga (1B) y el componente de sensor de tensión (9) del circuito de control de fuente de alimentación (1C) están conectados a convertidores de analógico a digital asociados (10, 11 ) adaptados para convertir el perfil de corriente de carga analógico medido y el perfil de tensión de suministro medido en valores de medición correspondientes almacenados en la memoria de datos (8B) de la unidad de control (8) como datos de perfil de corriente de carga y datos de perfil de tensión de suministro.
11. El aparato de control de carga de acuerdo con la reivindicación 10, en donde un procesador o FPGA (8A de la unidad de control (8) está adaptado para calcular un factor de alimentación (cos9 ) basándose en los datos del perfil de corriente de carga y los datos de perfil de tensión de suministro almacenados en la memoria de datos (8B) de la unidad de control (8).
12. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 11, en donde la unidad de control (8) está adaptada para controlar el circuito de accionamiento (6) del aparato de control de carga (1) en la recepción de un comando de control (CMD) de manera que el conmutador de alimentación (5) se conecta o desconecta de acuerdo con el comando de control recibido (CMD), en donde la unidad de control (8) del aparato de control de carga (1) está adaptada para recibir el comando de control (CMD) desde una interfaz de usuario (15) del aparato de control de carga (1), desde un ordenador conectado a dicho aparato de control de carga (1) o desde un control de programa almacenado de un sistema de automatización.
13. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 10 a 12, en donde la unidad de control (8) del aparato de control de carga (1) está adaptada para derivar, basándose en al menos un parámetro de operación, P, de la carga eléctrica conectada y los datos de perfil almacenados, un perfil de temperatura de los componentes de la carga eléctrica o de los componentes del aparato de control de carga (1) y para controlar el circuito de accionamiento (6) para desconectar el conmutador de alimentación (5) si se detecta una desviación de un intervalo de temperatura predeterminado.
14. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 13, en donde el conmutador de alimentación (5) se conecta después de un período de espera configurable o después de eliminar con éxito una causa de desconexión o si se cumplen otras condiciones de conexión predeterminadas.
15. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 14, que comprende diferentes terminales de entrada (2) proporcionados para diferentes fases, L, de la red de fuente de alimentación (PSN), en donde cada terminal de entrada (2) está conectado a través de una ruta de señal a un terminal de salida (3), en donde cada ruta de señal comprende pares de conmutadores de alimentación (5) y componentes de sensor de velocidad de aumento de corriente asociados (4).
16. El aparato de control de carga de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el par de conmutadores de alimentación (5) provistos en la ruta de la señal entre el terminal de entrada (2) y el terminal de salida (3) comprende un primer conmutador de alimentación (5-1) provisto para una semionda de corriente positiva de una corriente de CA y se proporciona un segundo conmutador de alimentación (5-2) para una semionda de corriente negativa de una corriente de CA.
17. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 16, en donde el lado de baja tensión y el lado de alta tensión del circuito de accionamiento (6) están separados galvánicamente entre sí por transformadores (T1, T2).
18. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 10 a 17, en donde la unidad de control (8) está adaptada para realizar un control de ángulo de fase y/o para aplicar un patrón de conmutación predefinido al conmutador de alimentación (5) dependiendo de un factor de alimentación calculado (cos9).
19. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 18, en donde el procesador o FPGA (8A) de la unidad de control (8) tiene acceso a al menos una característica de operación de carga de la carga eléctrica conectada almacenada en una memoria de característica de carga (8C) de la unidad de control (8) que indica, para los parámetros de operación (Pa, Pb) al menos una zona de operación admisible, al menos una zona de operación crítica y/o al menos una zona de operación no admisible, en donde los parámetros de operación (Pa, Pb) comprenden como primer parámetro de operación una relación entre una corriente de carga y una corriente nominal de la carga eléctrica conectada y como segundo parámetro de operación el tiempo.
20. El aparato de control de carga de acuerdo con la reivindicación 19, en donde el procesador o FPGA (8A) de la unidad de control (8) está adaptado para evaluar los datos de perfil de corriente de carga y/o los datos de perfil de tensión de suministro almacenados en la memoria de datos (8B) de la unidad de control (8) con respecto a las características de operación de carga de la carga eléctrica almacenada en la memoria de característica de carga (8C) para determinar si las combinaciones de parámetros de operación de diferentes parámetros de operación (Pa, Pb) se encuentran en una zona de operación crítica o no admisible de la característica de operación de carga.
21. El aparato de control de carga de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la unidad de control (8) emite una señal de advertencia a través de una interfaz de salida (13) de una interfaz de usuario (15) del aparato de control de carga (1) si se determina que una combinación de parámetros de operación de los parámetros de operación (Pa, Pb) se encuentra en una zona de operación crítica de una característica de operación de carga de la carga eléctrica, en donde la unidad de control (8) genera automáticamente una señal de control de desconexión aplicada al conmutador de alimentación (5) para desconectar la corriente de carga (Il) si se determina que una combinación de parámetros de operación de parámetros de operación (Pa, Pb) se encuentra en una zona de operación no admisible de una característica de operación de carga de la carga eléctrica.
22. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 15 a 21, en donde la unidad de control (8) del aparato de control de carga (1) está adaptada para determinar si las tensiones de suministro recibidas (Vin) en los diferentes terminales de entrada (2) o corrientes de carga (Il) provistas para diferentes fases, L, en diferentes terminales de salida (3) indican una fuente de alimentación simétrica de la carga conectada por la red de fuente de alimentación (PSN) conectada a los terminales de entrada (2) del aparato de control de carga (1) basándose en los datos de perfil de tensión de suministro almacenados en la memoria de datos (8B) de la unidad de control (8) y en donde la unidad de control (8) del aparato de control de carga (1) está adaptada para determinar si una carga está conectada al terminal de salida (3) basándose en los datos de perfil almacenados en la memoria de datos (8B) de la unidad de control (8), en donde la unidad de control (8) está adaptada para desconectar automáticamente los conmutadores de alimentación (5) si la red de fuente de alimentación (PSN) reconoce una fuente de alimentación asimétrica del aparato de control de carga (1) o la unidad de control (8) reconoce una fuente de alimentación asimétrica de la carga por el aparato de control de carga (1) .
23. El aparato de control de carga de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 22, en donde el componente de sensor de velocidad de aumento de corriente (4) comprende una inductividad de menos de 1 milihenrio.
24. Un sistema de automatización que comprende al menos un aparato de control de carga (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 21 y una carga eléctrica conectada a los terminales de salida (3) de dicho aparato de control de carga (1).
25. Una carga eléctrica que comprende un aparato de control de carga integrado (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 23.
26. Un sistema de barras colectoras que comprende al menos un aparato de control de carga (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 23 y barras colectoras a las que está conectado el al menos un aparato de control de carga.
27. Un alojamiento de fusibles que comprende un aparato de control de carga integrado (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 23.
ES20704927T 2019-02-22 2020-02-20 Método y aparato para controlar una fuente de alimentación a una carga eléctrica protegida Active ES2944075T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19158869.8A EP3700038B1 (en) 2019-02-22 2019-02-22 An apparatus for switching and protection of a load
PCT/EP2020/054553 WO2020169774A1 (en) 2019-02-22 2020-02-20 Method and apparatus for controlling a power supply to a protected electrical load

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2944075T3 true ES2944075T3 (es) 2023-06-19

Family

ID=65628556

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19158869T Active ES2929540T3 (es) 2019-02-22 2019-02-22 Aparato para la conmutación y protección de una carga
ES20704930T Active ES2948908T3 (es) 2019-02-22 2020-02-20 Un aparato para proteger y controlar una carga eléctrica
ES20704927T Active ES2944075T3 (es) 2019-02-22 2020-02-20 Método y aparato para controlar una fuente de alimentación a una carga eléctrica protegida
ES20704924T Active ES2951963T3 (es) 2019-02-22 2020-02-20 Método y aparato para proteger una carga eléctrica
ES20704925T Active ES2951982T3 (es) 2019-02-22 2020-02-20 Método y aparato para controlar una alimentación de potencia a un motor eléctrico

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19158869T Active ES2929540T3 (es) 2019-02-22 2019-02-22 Aparato para la conmutación y protección de una carga
ES20704930T Active ES2948908T3 (es) 2019-02-22 2020-02-20 Un aparato para proteger y controlar una carga eléctrica

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20704924T Active ES2951963T3 (es) 2019-02-22 2020-02-20 Método y aparato para proteger una carga eléctrica
ES20704925T Active ES2951982T3 (es) 2019-02-22 2020-02-20 Método y aparato para controlar una alimentación de potencia a un motor eléctrico

Country Status (7)

Country Link
US (3) US11923796B2 (es)
EP (6) EP3700038B1 (es)
CN (5) CN113474991A (es)
ES (5) ES2929540T3 (es)
PL (5) PL3700038T3 (es)
SI (1) SI3928402T1 (es)
WO (5) WO2020169753A1 (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2929540T3 (es) * 2019-02-22 2022-11-30 Future Systems Besitz Gmbh Aparato para la conmutación y protección de una carga
US11632105B2 (en) 2021-03-31 2023-04-18 Analog Devices International Unlimited Company Fast overcurrent detection in battery management system
US11810873B2 (en) * 2021-04-07 2023-11-07 GM Global Technology Operations LLC Solid-state fuse having multiple control circuits
ES2967058T3 (es) * 2021-08-05 2024-04-25 Future Systems Besitz Gmbh Aparato de detección de cortocircuito
EP4180824A1 (en) * 2021-11-12 2023-05-17 Future Systems Besitz GmbH Function enhancement control cabinet busbar module
EP4180885A1 (en) * 2021-11-12 2023-05-17 Future Systems Besitz GmbH A function enhancement control cabinet module for a control cabinet
CN115498593B (zh) * 2022-11-11 2023-04-28 浙江万胜智能科技股份有限公司 一种智能用电多重保护器的控制方法及系统

Family Cites Families (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2600472C3 (de) * 1976-01-08 1981-12-10 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Überlastschutzeinrichtung für eine elektrische Maschine
US4080640A (en) * 1976-09-27 1978-03-21 Westinghouse Electric Corporation People-protecting ground fault circuit interrupter
US4345292A (en) * 1978-07-10 1982-08-17 Eaton Corporation Minimum size, integral, A.C. overload current sensing, remote power controller
US4363064A (en) * 1981-07-27 1982-12-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Overcurrent protection system
CN86202086U (zh) * 1986-03-27 1988-03-02 姚成竹 电动机短路、断相、过流保护器
FR2598266B1 (fr) * 1986-04-30 1994-02-18 Merlin Et Gerin Declencheur statique instantane pour un disjoncteur limiteur
US5181155A (en) * 1990-08-30 1993-01-19 Beg Mirza A Overcurrent trip circuit
US5224006A (en) * 1991-09-26 1993-06-29 Westinghouse Electric Corp. Electronic circuit breaker with protection against sputtering arc faults and ground faults
JP2940843B2 (ja) * 1992-01-23 1999-08-25 三菱電機株式会社 過電流保護方法及びその装置及び過電流検出装置
CN1074560A (zh) * 1992-12-22 1993-07-21 徐洪 控断和取电电路及其应用
JPH077847A (ja) * 1993-06-15 1995-01-10 Seiko Epson Corp 過電流保護回路
GB2294827B (en) * 1994-11-02 1999-04-14 Gen Electric Motor control unit with current interrupter and overload relay
DE19729599C1 (de) * 1997-07-10 1999-02-04 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zur Erkennung von Kurzschlüssen in Niederspannungsnetzen
DE19839617A1 (de) * 1998-08-31 2000-03-09 Siemens Ag Schutzeinrichtung für Niederspannungsnetze
JP3824825B2 (ja) * 1998-11-20 2006-09-20 古河電気工業株式会社 積層バスバー
JP3454186B2 (ja) * 1999-05-14 2003-10-06 株式会社日立製作所 電力変換装置
DE10036983A1 (de) * 2000-07-29 2002-02-14 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur schnellen Kurzschlussabsicherung bei einem Leistungshalbleiter
US7016171B2 (en) * 2001-02-01 2006-03-21 Hydro-Aire, Inc. Current fault detector and circuit interrupter and packaging thereof
US7436642B2 (en) * 2002-01-15 2008-10-14 Massimo Grisoni Solid state AC switch
US6987655B2 (en) * 2002-11-04 2006-01-17 Delphi Technologies, Inc. Thermal overload protection circuit for an automotive ignition system
FR2850495B1 (fr) * 2003-01-24 2005-06-03 Schneider Electric Ind Sas Dispositif de protection differentielle et appareil de coupure electrique comportant un tel dispositif
US7369386B2 (en) * 2003-06-06 2008-05-06 Electronic Theatre Controls, Inc. Overcurrent protection for solid state switching system
US8540493B2 (en) * 2003-12-08 2013-09-24 Sta-Rite Industries, Llc Pump control system and method
DE202004004693U1 (de) * 2004-03-25 2004-05-27 Arnz "Flott" Gmbh Maschine, die mit mindestens einem Drehstrommotor betrieben wird
JP4543781B2 (ja) 2004-06-25 2010-09-15 トヨタ自動車株式会社 電源装置
US8270138B2 (en) * 2005-12-26 2012-09-18 Autonetworks Technologies, Limited Power supply controller and threshold adjustment method thereof
CN101030772A (zh) * 2006-03-02 2007-09-05 马西莫·格里索尼 固态ac开关
DE102006019467A1 (de) * 2006-04-26 2007-10-31 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Kurzschlussfrüherkennung in einem elektrischen Netz
DE112007001293B8 (de) * 2006-06-01 2015-12-24 Autonetworks Technologies, Ltd. Energieversorgungssteuerung
US20080225562A1 (en) * 2007-03-13 2008-09-18 Ahmed Mashra Electrical power conversion system for commercial and residential applications
DE102008022497A1 (de) * 2007-05-15 2008-11-20 Denso Corp., Kariya-shi Laststeuervorrichtung und zugehöriges Verfahren zur Verarbeitung eines Diagnosesignals
GB2451467B (en) * 2007-07-28 2013-01-16 Zetex Semiconductors Plc Current driving method and circuit
JP4350160B1 (ja) * 2008-02-20 2009-10-21 株式会社ＭＥＲＳＴｅｃｈ 保護回路を備えた磁気エネルギー回生スイッチ
JP5171406B2 (ja) * 2008-06-05 2013-03-27 矢崎総業株式会社 負荷回路の過電流保護装置
US8031449B2 (en) * 2008-06-17 2011-10-04 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Fast-responding short circuit protection system with self-reset for use in circuit supplied by DC power
JP2010158109A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Yazaki Corp 負荷回路の保護装置
JP2011078235A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Fujitsu Ten Ltd 過電流保護回路及び車載用表示装置
US8369114B2 (en) * 2009-12-14 2013-02-05 Top Victory Investments Ltd. Power supply with output overcurrent detection and error latch protection
CN101873094B (zh) * 2010-07-16 2012-10-31 西北工业大学 多余度高压永磁无刷直流电机控制系统
TWI554030B (zh) * 2010-10-20 2016-10-11 羅姆股份有限公司 高壓側開關電路、界面電路及電子機器
US8633755B2 (en) * 2010-11-22 2014-01-21 Denso Corporation Load driver with constant current variable structure
EP2602894B1 (en) * 2011-12-05 2014-04-09 Efore OYJ Circuit, method and system for overload protection
EP2827486B1 (en) 2012-03-15 2019-05-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Power feed device of inductive charging device
US20140029152A1 (en) * 2012-03-30 2014-01-30 Semisouth Laboratories, Inc. Solid-state circuit breakers
ES2536325T3 (es) * 2012-05-04 2015-05-22 Gefran S.P.A. Disyuntor de circuito para proteger un sistema eléctrico
CN103001203B (zh) * 2012-10-23 2015-06-17 广州金升阳科技有限公司 一种限流电路
CN103050944B (zh) * 2012-11-02 2015-04-22 深圳市航盛电子股份有限公司 一种电动汽车牵引电机控制器
JP5502216B1 (ja) * 2013-02-28 2014-05-28 三菱電機株式会社 電気負荷の分岐給電制御装置及び分岐給電制御方法
JP6168793B2 (ja) * 2013-03-04 2017-07-26 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 スイッチングレギュレータ及び電子機器
US20150092305A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-02 Astronics Advanced Electronic Systems Corp. Virtual Circuit Breaker
US9712044B2 (en) * 2014-02-12 2017-07-18 Mitsubishi Electric Corporation Power converter
EP2980660B1 (de) * 2014-07-28 2016-11-23 Pepperl & Fuchs GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen und Schalten eines Lastkreises
CN104184124B (zh) * 2014-08-15 2017-09-29 北京人民电器厂有限公司 高频开关电源系统使用的直流断路器及过载保护方法
US20160099559A1 (en) * 2014-10-01 2016-04-07 Continental Automotive Systems, Inc. Overcurrent protection for an automotive instrument cluster
WO2016085738A1 (en) * 2014-11-26 2016-06-02 Hubbell Incorporated Apparatuses and methods for passive fault monitoring of current sensing devices in protective circuit interrupters
US9887532B2 (en) * 2015-01-14 2018-02-06 Infineon Technologies Ag Power switch device
US9755428B2 (en) * 2015-02-06 2017-09-05 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Current limiter circuit system
JP6260552B2 (ja) * 2015-02-26 2018-01-17 株式会社オートネットワーク技術研究所 電力供給装置
DE102015215878A1 (de) * 2015-08-20 2017-02-23 Robert Bosch Gmbh Schutzvorrichtung für eine elektrische Last, Spannungskonverter mit einer Schutzvorrichtung und Verfahren zum Schutz einer elektrischen Last
CN108603906A (zh) * 2015-10-18 2018-09-28 艾图歌技术有限公司 多功能故障电路断路器装置和方法
US10277220B2 (en) * 2015-11-03 2019-04-30 Analog Devices Global Hot swap circuit management techniques for power line disturbances and faults
SE540833C2 (en) 2016-01-19 2018-11-27 Blixt Tech Ab Circuit for breaking alternating current
JP2017152923A (ja) * 2016-02-24 2017-08-31 株式会社デンソー 負荷駆動装置
JP6352967B2 (ja) * 2016-03-25 2018-07-04 ファナック株式会社 停電検出条件設定機能を有するモータ制御装置
US10170905B2 (en) * 2016-04-08 2019-01-01 Infineon Technologies Ag Electronic switching and protection circuit with wakeup function
CN109247058B (zh) * 2016-05-18 2022-03-15 三菱电机株式会社 具有多系统电路的电子控制装置
CN106058797B (zh) * 2016-07-05 2020-02-28 徐云松 一种抗短路电子开关
DE102016116400A1 (de) * 2016-09-01 2018-03-01 Eaton Industries (Austria) Gmbh Schutzschaltgerät
DE102017106896B4 (de) * 2017-03-30 2023-02-02 Infineon Technologies Ag Elektronischer Schalter für elektronische Sicherung
KR101825062B1 (ko) * 2017-11-07 2018-02-02 (주)은성엔지니어링 일체형 아크 프리 모듈이 구비된 모터컨트롤센터
CN109004623A (zh) * 2017-11-09 2018-12-14 苏州工业园区艾思科技有限公司 一种实现电机堵转及过载判断的方法
CN112715001B (zh) * 2018-09-28 2024-05-14 三菱电机株式会社 直流电源装置、马达驱动装置、送风机、压缩机以及空气调节机
ES2929540T3 (es) * 2019-02-22 2022-11-30 Future Systems Besitz Gmbh Aparato para la conmutación y protección de una carga
EP3944438A1 (en) * 2020-07-23 2022-01-26 Future Systems Besitz GmbH Method and apparatus for protection of an electrical load against overvoltage
PL3944440T3 (pl) * 2020-07-24 2023-08-14 Future Systems Besitz Gmbh Sposób i urządzenie do zabezpieczenia obciążenia przed przetężeniem

Also Published As

Publication number Publication date
EP3928384A1 (en) 2021-12-29
SI3928402T1 (sl) 2023-08-31
WO2020169780A1 (en) 2020-08-27
EP3928400A1 (en) 2021-12-29
WO2020169753A1 (en) 2020-08-27
ES2929540T3 (es) 2022-11-30
PL3700038T3 (pl) 2023-01-09
CN113454865A (zh) 2021-09-28
PL3928402T3 (pl) 2023-08-07
EP3928425B1 (en) 2023-07-19
PL3928400T3 (pl) 2023-12-18
CN113474991A (zh) 2021-10-01
EP3928400C0 (en) 2023-07-19
EP3928401A1 (en) 2021-12-29
CN113557646A (zh) 2021-10-26
PL3928425T3 (pl) 2023-12-18
CN113474948B (zh) 2023-08-25
EP3928425A1 (en) 2021-12-29
EP3928402A1 (en) 2021-12-29
WO2020169774A1 (en) 2020-08-27
ES2951963T3 (es) 2023-10-26
US20220173585A1 (en) 2022-06-02
EP3928384B1 (en) 2023-06-07
WO2020169765A1 (en) 2020-08-27
US20220140769A1 (en) 2022-05-05
US11967916B2 (en) 2024-04-23
EP3700038A1 (en) 2020-08-26
CN113454865B (zh) 2024-05-07
EP3928402B1 (en) 2023-04-05
WO2020169773A1 (en) 2020-08-27
ES2951982T3 (es) 2023-10-26
EP3928425C0 (en) 2023-07-19
CN113474948A (zh) 2021-10-01
EP3700038B1 (en) 2022-09-07
US20220190586A1 (en) 2022-06-16
EP3928384C0 (en) 2023-06-07
US20220255308A1 (en) 2022-08-11
CN113454866A (zh) 2021-09-28
PL3928384T3 (pl) 2023-12-04
US11923796B2 (en) 2024-03-05
ES2948908T3 (es) 2023-09-21
US20220352841A1 (en) 2022-11-03
EP3928400B1 (en) 2023-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2944075T3 (es) Método y aparato para controlar una fuente de alimentación a una carga eléctrica protegida
EP2867985B1 (en) System for measuring soft starter current and method of making same
KR20010021629A (ko) 반도체 과부하 계전기
CN108462151B (zh) 用于保护电动马达防止过热的方法和布置系统
US12009764B2 (en) Motor control apparatus for controlling a power supply to an electrical motor
US12009765B2 (en) Method and apparatus for protecting an electrical load
JP6116499B2 (ja) 回路遮断器
RU2300836C1 (ru) Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от несимметричного режима
RU2015596C1 (ru) Устройство для защиты электродвигателя
WO2006123962A1 (fr) Procede permettant de proteger un utilisateur d'un reseau triphase a courant alternatif contre les dysfonctionnements, et dispositif destine a sa mise en oeuvre
CN112352373A (zh) 用于保护晶体管电桥的功率部件的装置
JPH0514503B2 (es)
RU1786584C (ru) Устройство дл защиты электропривода
RU2016120262A (ru) Способ защиты электродвигателя от витковых замыканий и сдвига ротора
JPS62126870A (ja) 電力変換回路の保護回路
UA53528A (uk) Спосіб захисту від однофазних замикань на землю в електромережі з ізольованою нейтраллю