MX2008000516A - Dispositivo de arranque de motor electrico a base de sistema micro-electromecanico. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un dispositivo de arranque del motor (200). El dispositivo de arranque del motor incluye un circuito de interrupción de sistema micro-electromecánico (202). El sistema puede incluir además circuitos de interrupción de estado sólido (204) acoplado en un circuito paralelo con el circuito de interrupción electromecánica, y un controlador (208) acoplado al circuito de interrupción electromecánico y al circuito de interrupción de estado sólido. El controlador puede estar configurado para llevar a cabo la interrupción selectiva de una corriente de carga en un motor conectado al dispositivo de arranque del motor. La interrupción puede llevarse a cabo entre el circuito de interrupción electromecánica y el circuito de interrupción de estado sólido en respuesta a una condición de corriente de carga adecuada para una capacidad de operación de uno de los circuitos de interrupción respectivos.

Description

DISPOSITIVO DE ARRANQUE DE MOTOR ELÉCTRICO A BASE DE SISTEMA MICRO-ELECTROMECÁNICO Campo de la Invención Las modalidades de la presente invención se refieren de manera general al control electromotriz, y más particularmente, a un dispositivo de arranque de motor a base de sistema micro-electromecánico (MEMS), de modo que se puede utilizar para controlar la operación de un motor y proteger al motor en condiciones de sobrecarga y/o falla. Antecedentes de la Invención En el campo del control de motores, un dispositivo de arranque de motor convencional puede consistir en un contacto y un relevador de sobrecarga del motor. El contacto normalmente es un interruptor de tres polos, el cual normalmente es operado por una bobina solenoide energizada en forma continua. Ya que el contacto controla la operación del motor, es decir, el arranque y detención, este aparato generalmente es valioso para miles de operaciones. La relevación de sobrecarga generalmente proporciona protección contra sobrecarga al motor procedente de las condiciones de sobrecarga. Las condiciones de sobrecarga pueden ocurrir, por ejemplo, cuando el equipo opera en un exceso del índice de carga-total llena, por ejemplo, cuando los conductores llevan corriente en exceso de los índices de ampacidad aplicables. Las condiciones de sobrecarga que persisten durante un tiempo suficiente dañarán o sobrecalentarán el equipo. Los términos "sobrecarga", "protección contra sobrecarga" y "relevación de sobrecarga" son bien comprendidos en la técnica. Ver por ejemplo la publicación del Estándar ICS2 de la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA), la cual está incorporada a la presente invención como referencia. Para proteger un motor contra fallas que requieren la protección instantánea (tal como fallas por corto circuito, fallas a tierra) los interruptores de circuitos, es decir, interruptores de circuito de travesía instantáneos, normalmente son los utilizados. Además, estos interruptores automáticos de circuito pueden funcionar como un interruptor de desconexión manual (desconectar), el cual sirve para aislar al motor durante una operación de mantenimiento. Los aparatos que combinan la protección instantánea de un interruptor de circuito, así como las funciones del arrancador del motor en un recinto simple, son conocidos en la técnica como arrancadores de combinación. Sin embargo, los componentes de interruptores de circuito de travesía instantáneos que llevan corriente se construyen de barras de cobre pesadas y contactos de tungsteno de tamaño grande. Por ejemplo, las barras/contactos de cobre pueden ser diseñadas a la medida para superar las fallas por corto circuito, sin embargo, durante una falla de corto circuito la carga puede estar en paralelo con el corto y por lo tanto el diseño a la medida tiene poco efecto en el nivel de corriente del corto circuito. El tamaño grande de los componentes, incrementa el tamaño del interruptor del circuito al grado que dichos interruptores de circuito no ajustan dentro de ciertos recintos de interruptor de circuito de Asia y Europa. Además, los interruptores de travesía instantáneos pueden incluir interruptores mecánicos complicados y/o costosos que utilizan mecanismos de liberación electromecánica. Tal como se observó anteriormente, estos interruptores de circuito convencionales tienen un tamaño grande, necesitando de esta forma el uso de una gran fuerza para activar el mecanismo de interrupción. Además, los interruptores de estos interruptores de circuito generalmente operan a velocidades relativamente bajas. Además, estos interruptores de circuitos son un tanto complejos en su construcción, y por lo tanto costosos en su fabricación. Además, cuando los contactos del mecanismo de interrupción en interruptores de circuito convencionales están físicamente separados, normalmente se forma un arco entre ellos, el cual continúa llevando corriente hasta que el arco se extingue de manera natural. Además, la energía asociada con el arco conduce a la degradación de contactos y/o puede elevar otras condiciones indeseables en ciertos tipos de ambiente, tal como cerca de un gas o material flamable. Como una alternativa para hacer lentos los interruptores electromecánicos, se han empleado interruptores de estado sólido relativamente rápidos en aplicaciones de interrupción de alta velocidad. Tal como se podrá apreciar, estos interruptores de estado sólido, conmutan entre un estado de conducción y un estado de no conducción a través de la aplicación controlada de un voltaje o polarización. Por ejemplo, a través de una polarización inversa de un interruptor de estado sólido, el interruptor puede transitar a un estado de no conducción. Sin embargo, ya que los interruptores de estado sólido no crean una brecha física entre contactos cuando están conmutados en un estado sin conducción, experimentan corriente de fugas. Además, debido a las resistencias internas, cuando los interruptores de estado sólido operan en un estado de conducción, experimentan una caída de voltaje. Tanto la caída de voltaje como la corriente de fuga contribuyen a la generación de un exceso de calor bajo circunstancias de operación normal, lo cual puede ser perjudicial para el desempeño y vida del interruptor. La Solicitud de Patente Norteamericana Serie No. 11/314,336, presentada el 20 de diciembre del 2005, (expediente legal No. 162711-1), la cual está incorporada en su totalidad a la presente invención como referencia, describe aparatos de interrupción basados en un sistema micro-electromecánico de alta velocidad (MEMS), que incluyen circuitos y técnicas adaptadas para suprimir la formación de arcos entre contactos del interruptor del sistema micro-electromecánico. El tiempo de respuesta de este circuito de interrupción, está en el orden de micro a nano segundos (por ejemplo, más rápido que un fusible o interruptor convencional).

En virtud de las consideraciones anteriores, puede ser recomendable proporcionar un dispositivo de arranque de motor para llevar a cabo una rápida limitación de corriente, logrando una baja corriente durante condiciones de falla, por ejemplo, sustancialmente menores a las que se pueden lograr con tecnología de protección de motores convencionales, tal como fusibles de limitación de corriente o interruptores de circuito. Puede ser recomendable además proporcionar un dispositivo de arranque de motor de combinación adaptado para proporcionar varias funciones, tal como control del motor, protección en fallas y protección contra sobrecarga, en un sistema eficientemente integrado. Breve Descripción de la Invención De manera general, los aspectos de la presente invención proporcionan un dispositivo de arranque de motor que incluye circuitos de interrupción de un sistema electromecánico (MEMS). Un primer circuito de protección contra corriente puede conectarse en un circuito paralelo con el circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico. El primer circuito de protección de sobrecorriente puede estar configurado para formar momentáneamente una trayectoria de conducción en forma eléctrica en respuesta a un primer evento de interrupción, del circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico. Por ejemplo, el primer evento de interrupción puede ser el encendido de un circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico a un estado de conducción. La trayectoria de conducción eléctrica forma un circuito paralelo con el circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico para suprimir la formación de arcos entre los contactos del circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico, durante el primer evento de interrupción. Los aspectos adicionales de la presente invención proporcionan un dispositivo de arranque de motor que incluye un circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico. El sistema puede incluir además un circuito de interrupción de estado sólido acoplado en un circuito paralelo con el circuito de interrupción electromecánica. Un controlador se acopla al circuito de interrupción electromecánica y el circuito de interrupción de estado sólido, se configura al controlador para llevar a cabo la interrupción selectiva de una corriente de carga de motor entre el circuito de interrupción electromecánica y el circuito de interrupción de estado sólido en respuesta a una condición recurrente de carga de motor adecuada para una capacidad operacional de uno de los circuitos de interrupción respectivos. Breve Descripción de las Figuras Estas características, aspectos y ventajas de la presente invención, así como otras podrán ser mejor comprendidas cuando se lea la descripción detallada que se encuentra más adelante con referencia a los dibujos que la acompañan, en los cuales los caracteres similares representan partes similares a lo largo de los dibujos en donde: La figura 1, es un diagrama de bloque de un dispositivo de arranque de motor a base de MEMS de ejemplo, de acuerdo con aspectos de la técnica a la presente invención; La figura 2, es un diagrama esquemático que ilustra el dispositivo de arranque de motor a base de MEMS ilustrado en la figura 1 ; Las figuras de la 3 a la 5 son diagramas de flujo esquemático que ilustran una operación de ejemplo del dispositivo de arranque de motor a base de MEMS, ilustrado en la figura 2; La figura 6, es un diagrama esquemático que ilustra una formación de serie paralela de interruptores MEMS; La figura 7, es un diagrama esquemático que ilustra un interruptor MEMS graduado; La figura 8, es un diagrama de flujo que ilustra un flujo de operación de un sistema que tiene un arrancador de motor a base de MEMS ilustrado en la figura 1; La figura 9, es una representación gráfica de resultados experimentales representativos del apagado del dispositivo de arranque de motor. La figura 10, es un diagrama de bloque que ilustra un dispositivo de arranque de motor de ejemplo de acuerdo con aspectos de la presente invención; Las figuras 11, 12 y 13, ilustran respectivamente detalles del circuito de una modalidad de ejemplo del dispositivo de arranque de motor de la figura 10, en donde la figura 11 ilustra una trayectoria de corriente a través del circuito de interrupción de estado sólido respectivo, tal como durante un evento de inicio de carga, la figura 12 ilustra una trayectoria de corriente a través del circuito de interrupción a base de MEMS respectivo, tal como durante una operación de estado constante, y la figura 13 ilustra una trayectoria de corriente a través de un circuito de protección contra sobrecorriente, tal como durante una condición de falla. La figura 14, ilustra un esquema de una modalidad de ejemplo de un dispositivo de arranque de motor con circuitos de protección contra circuitos dobles de protección contra sobrecorriente. La figura 15, ilustra detalles del circuito de una modalidad de ejemplo del dispositivo de arranque de motor de la figura 10. La figura 16, ilustra una modalidad de ejemplo en donde el circuito de interrupción de estado sólido comprende un par de interruptores de estado sólido conectados en un arreglo de circuito en serie inverso. La figura 17, es una modalidad de ejemplo de un dispositivo de arranque de motor invertido a base de MEMS. Descripción Detallada de la Invención De acuerdo con una o más modalidades de la presente invención, se describen aparatos o sistemas para dispositivos de arranque de motor eléctricos a base de un sistema micro-electromecánico. En la siguiente descripción detallada, se establecen numerosos detalles específicos con el objeto de proporcionar una comprensión total de varias modalidades de la presente invención. Sin embargo, los expertos en la técnica comprenderán que las modalidades de la presente invención pueden practicarse sin estos detalles específicos, ya que la presente invención no se limita a las modalidades ilustradas, ya que la presente invención se puede practicar en una variedad de modalidades alternativas. En otros casos, no se han descrito con detalle métodos, procedimientos y componentes bien conocidos. Además, se pueden describir varias operaciones como múltiples pasos independientes llevados a cabo en una forma que es útil para comprender las modalidades de la presente invención. Sin embargo, el orden de la descripción no debe construirse como que implica que estas operaciones necesitan llevarse a cabo en el orden en el que se presentan, ni que dependen incluso del orden. Además, el uso repetido de la frase "en una modalidad", no se refiere necesariamente a la misma modalidad, aunque pudiera ser. Finalmente, los términos "que comprende", "que incluye", "que tiene", y similares, tal como se utilizan en la presente solicitud, pretenden ser sinónimos a menos que se indique lo contrario. La figura 1, ilustra un diagrama de bloque de un dispositivo de arranque de motor a base de un sistema micro-electromecánico (MEMS) 10, de acuerdo con aspectos de la presente invención. Actualmente, MEMS se refiere de manera general a estructuras de microescala que pueden integrar, por ejemplo, una multiplicidad de elementos funcionalmente distintos, por ejemplo, elementos mecánicos, elementos electromecánicos, sensores, accionadores y electrónicas en un substrato común a través de tecnología de micro-fabricación. Sin embargo, se contempla, que muchas técnicas y estructuras actualmente disponibles en aparatos MEMS estarán en algunos años disponibles a través de aparatos basados en nanotecnología, por ejemplo, estructuras que son menores a 100 nanómetros de tamaño. Por consiguiente, incluso aunque las modalidades de ejemplo descritas a lo largo del presente documento pueden referirse a un dispositivo de arranque de motor a base de MEMS, se establece que los aspectos inventivos de la presente invención, deben construirse de manera amplia y no deben limitarse a aparatos con tamaño de mieras. Los inventores de la presente invención han reconocido de manera innovadora una adaptación de un circuito de interrupción a base de MEMS útil para realizar una implementación de nivel de sistema práctico de un dispositivo de arranque de motor mejorado que conduce a una solución más confiable y efectiva en costo de aspectos de interrupción, sobrecarga y corto circuitos que se encuentran en un dispositivo de arranque de motor convencional. Por ejemplo, a partir de un diseño del sistema los dispositivos de arranque de motor convencionales pueden ser vistos de manera general como un conglomerado de varios componentes eléctricos colocados juntos para proporcionar una función requerida del dispositivo de arranque del motor. Tal como se ilustra en la figura 1, el dispositivo de arranque de motor a base de MEMS 10 se muestra como incluyendo un circuito de interrupción a base de MEMS 12 y un circuito de protección contra sobrecorriente 14, en donde el circuito de protección contra sobrecorriente 14 está acoplado en forma operativa al circuito de interrupción a base de MEMS 12. En ciertas modalidades, el circuito de interrupción a base de MEMS 12 puede estar integrado en su totalidad con el circuito de protección contra sobrecorriente 14 en un solo paquete 16, por ejemplo. En otras modalidades, únicamente ciertas partes o componentes del circuito de interrupción a base de MEMS 12 puede integrarse con el circuito de protección contra sobrecorriente 14. En una configuración contemplada actualmente, tal como se describirá con mayor detalle con referencia a las figuras 2 a la 5, el circuito de interrupción a base de MEMS 12 puede incluir uno o más interruptores MEMS. Además, el circuito de protección contra sobrecorriente 14 puede incluir un puente de diodos balanceado y un circuito de pulsación. Además, el circuito de protección contra el sobrecorriente 14 puede estar configurado para facilitar la supresión de la formación de un arco entre contactos de uno o más interrupciones MEMS. Se puede observar que el circuito de protección contra sobrecorriente 14 puede estar configurado para facilitar la supresión de la formación de un arco en respuesta a una corriente de alternación (CA) o una corriente eléctrica directa (CD). Volviendo ahora a la figura 2, un diagrama esquemático 18 del dispositivo de arranque de motor a base de MEMS ilustrado en la figura 1, se ilustra de acuerdo con una modalidad. Tal como se observó con referencia a la figura 1, cuando el circuito de interrupción a base de MEMS 12 puede incluir uno o más interruptores MEMS. En la modalidad ilustrada, un primer interruptor MEMS 20 se ilustra como teniendo un primer contacto 22, un segundo contacto 24 y un tercer contacto 26.

En una modalidad, el primer contacto 22 puede estar configurado como un drenaje, el segundo contacto 24 puede estar configurado como una fuente y el tercer contacto 26 puede estar configurado como una salida. Además, tal como se ilustra en la figura 2, un circuito amortiguador de voltaje 33 puede acoplarse en paralelo con un interruptor MEMS 20 y configurarse para limitar el exceso de voltaje durante la separación del contacto rápida, tal como se explicará con mayor detalle más adelante. En ciertas modalidades, el circuito amortiguador 33 puede incluir un capacitor amortiguador (no mostrado) acoplado en serie con un resistor amortiguador (no mostrado). El capacitor amortiguador puede facilitar la mejoría en la distribución de voltaje temporal durante la secuenciación de la abertura del interruptor MEMS 20. Además, el resistor amortiguador puede suprimir cualquier pulsación de corriente generada con el capacitor amortiguador durante una operación de cierre del interruptor MEMS 20. En una modalidad de ejemplo, el amortiguador 33 puede comprender uno o más tipos de circuitos, por ejemplo, un amortiguador R/C y/o un amortiguador de estado sólido, (tal como un varistor de óxido de metal (MOV) o cualquier circuito de protección contra sobre voltaje adecuado, por ejemplo, un rectificador acoplado para alimentar un capacitor. De acuerdo con aspectos adicionales de la técnica de la presente invención, se puede acoplar un circuito de carga 40, tal como una máquina electromotriz o motor eléctrico en serie con el primer interruptor MEMS 20. El circuito de carga 40 puede conectarse a una fuente de voltaje adecuada VBUs 44. Además, el circuito de carga 40 puede comprender una inductancia de carga 46 LCARGA en donde la inductancia de carga LCARGA 46 es representativa de la inductancia de carga combinada y una inductancia de bus observada a través del circuito de carga 40. El circuito de carga 40 también puede incluir una resistencia de carga RCARGA 48 representativa de una resistencia de carga combinada observada a través del circuito 40. El número de referencia 50 es representativo de una corriente de circuito de carga / CARGA que puede fluir a través del circuito de carga 40 y el primer interruptor MEMS 20. Además, tal como se observó con referencia a la figura 1, el circuito de protección contra sobrecorriente 14 puede incluir un puente de diodos balanceado. En la modalidad ilustrada, se ilustra un puente de diodos balanceado 28 como teniendo una primera ramificación 29 y una segunda ramificación 31. Tal como se utiliza en la presente invención, el termino "puente de diodos balanceados" se utiliza para representar un puente de diodo que está configurado de modo que las caídas de voltaje a través tanto de la primera como segundas ramificaciones 29, 31 sean sustancialmente igual. La primera ramificación 29 del puente del diodo es balanceado 28 pueden incluir un primer diodo D1 30 y un segundo diodo D2 32 acoplados juntos para formar un primer circuito en serie. En un modo similar, la primera ramificación 31 del puente de diodo balanceado 28 puede incluir un tercer diodo D3 34 y un cuarto diodo DA 36 acoplado en forma operativa juntos parta formar un segundo circuito en series. En una modalidad, el primer interruptor MEMS 20 puede estar acoplado en puntos medios cruzados paralelos del puente de diodos balanceados 28. Los puntos medios del puente de diodos balanceados puede incluir un primer punto medio localizado entre el primer y segundo diodos 30, 32 y un segundo punto medio localizado entre el tercer y cuarto diodos 34, 36. Además, el primer interruptor MEMS 20 y el puente de diodos balanceado 28 puede estar empacado en forma ajustada para facilitar la minimización de inductancia parasítica originada por el puente de diodos balanceado 28 y en particular, la conexión al interruptor MEMS 20. Se puede observar que, de acuerdo con aspectos de ejemplo de la técnica presente, el primer interruptor MEMS 20 y el puente de diodos balanceado 28 están colocados en forma relativa entre sí, de modo que la inductancia inherente entre el primer interruptor MEMS 20 y el puente de diodo balanceado 28 produzca un voltaje L* di/dt en donde L representa la inductancia parasítica. El voltaje producido puede ser menor a un cierto porcentaje del voltaje a través del drenaje 22 y la fuente 24 del interruptor MEMS 20 cuando se lleva una transferencia de la corriente de carga al puente de diodos 28 durante la desconexión del interruptor MEMS 20, lo cual se describirá con mayor detalle más adelante. En una modalidad, el primer interruptor MEMS 20 puede estar integrado con el puente de diodo balanceado 28 en un solo paquete 38, u opcionalmente, el mismo troquel con la intención de minimizar la inductancia que interconecta el interruptor MEMS 20 y el puente de diodos 28. Además, el circuito de protección contra sobrecorriente 14 puede incluir un circuito de pulsación 52 acoplado en asociación operativa con el puente de diodos balanceado 28. El circuito de pulsación 52 puede está configurado para detectar una condición de interrupción e iniciar la abertura del interruptor MEMS 20 en respuesta a la condición de interrupción. Tal cornos se utiliza en la presente invención, el término "condición de interrupción" se refiere una condición que activa el cambio de un estado de operación presente del interruptor MEMS 20. Por ejemplo, la condición de interrupción puede dar como resultado el cambio de un primer estado cerrado del interruptor MEMS 20 a un segundo estado abierto o primer estado abierto del interruptor MEMS 20 a un segundo estado cerrado. Puede ocurrir una condición de interrupción en respuesta a un número de acciones que incluyen pero no se limitan a falla de un circuito, sobrecarga del circuito o requisición de ENCENDIDO/APAGADO del interruptor. El circuito de pulsación 52 puede incluir una serie de interruptor de pulsación 54 y capacitor de pulsación CPULSACION 56 y acoplada al interruptor de pulsación 54. Además, el circuito de pulsación también puede incluir una inductancia de pulsación LPULSACION 58 y un primer diodo DP 60 acoplado en serie con el interruptor de pulsación 54. La inductancia de pulsación LPULSACION 58, el diodo DP 60, el interruptor de pulsación 54 y el capacitor de pulsación CPULSACION 56 se pueden acoplar en serie para formar la primera ramificación del circuito de pulsación 52, en donde los componentes de la primera ramificación pueden configurarse para facilitar la formación y sincronización de la corriente de pulsación. Asimismo, el número de referencia 62 es representativo de una corriente de circuito de pulsación IPULSACION que puede fluir a través del circuito de pulsación 52. De acuerdo con aspectos de la presente invención, tal como se describirá con mayor detalle mas adelante, el interruptor MEMS 20 puede ser interrumpido rápidamente (por ejemplo, en el orden de picosegundos o nanosegundos) de un primer estado cerrado a un segundo estado abierto, cuando no se lleva corriente o se lleva una corriente casi de cero. Esto se puede lograr a través de la operación combinada del circuito de carga 40, y el circuito de pulsación 52 incluyendo el puente de diodos balanceado 28, acoplado en paralelo a través de los contactos del interruptor MEMS 20. Las figuras de la 3 a la 5 se utilizan como diagramas de flujo esquemáticos para ilustrar una operación de ejemplo del dispositivo de arranque del motor a base de MEMS 18 ilustrado en la figura 2. Continuando haciendo referencia a la figura 2, se ilustra una condición inicial de la operación de ejemplo del dispositivo de motor a base de MEMS 18. El interruptor MEMS 20 se ilustra como iniciando en un primer estado cerrado. Asimismo, tal como se indica, existe una corriente de carga ¡CARGA 50 la cual tiene un valor sustancialmente igual a VBUSI RCARGA en un circuito de carga 40. Además, para la descripción de esta operación de ejemplo del dispositivo de arranque del motor a base de MEMS 18, se puede presumir que una resistencia asociada con el interruptor MEMS 20 es lo suficientemente pequeña, de modo que el voltaje producido por la corriente de carga a través de la resistencia del interruptor MEMS 20, tiene únicamente un efecto insignificativo en la diferencia de voltaje cercana casi de cero entre los puntos medios del puente de diodos 28 cuando se pulsa. Por ejemplo, la resistencia asociada con el interruptor MEMS 20, puede presumirse que será lo suficientemente pequeña para producir de este modo una caída de voltaje menor a unos pocos milivolts debido a la corriente de carga anticipada máxima. Se puede observar que, en esta condición inicial del dispositivo de arranque del motor a base de MEMS 18, el interruptor de pulsación 54 está en un primer estado abierto.

Además, no existe una corriente de circuito de pulsación en el circuito de pulsación 52. Asimismo, en el circuito de pulsación 52, el capacitor CPULSACION 56 puede ser cargado previamente a un voltaje VPULSACION, en donde VPULSACION es un voltaje que puede producir una mitad de sinusoide de la corriente de pulsación que tiene una magnitud pico significativamente mayor (por ejemplo 10 x) a la corriente de carga anticipada /CARGA 50 durante el intervalo de transferencia de la corriente de carga. Puede observarse que CPULSACION 56 y LCARGA 58 comprenden un circuito resonante en serie. La figura 3, ilustra un diagrama esquemático 64 que ilustra un proceso para activar el circuito de pulsación 52. Se puede observar que el circuito de detección (no mostrado) se puede acoplar al circuito de pulsación 52., El circuito de detección puede incluir un circuito de detección (no mostrado) configurado para detectar un nivel de la corriente de circuito de carga ICA RGA 50 y/o un nivel de voltaje de la fuente de voltaje VBUS 44, por ejemplo. Además, un circuito de detección puede estar configurado para detectar una condición de interrupción, tal como se describió anteriormente. En una modalidad, la condición de interrupción puede ocurrir debido al nivel de corriente y/o nivel de voltaje que excede un valor de umbral determinado previamente. El circuito de pulsación 52 puede estar configurado para detectar la condición de interrupción para facilitar la interrupción del estado cerrado presente del interruptor MEMS 20 a un segundo estado abierto. En una modalidad, la condición de interrupción puede ser una condición de falla generada debido al nivel de voltaje o corriente de carga en el circuito de carga 40, que excede un nivel de valor de umbral determinado previamente. Sin embargo, tal como se podrá apreciar, la condición de interrupción también puede incluir monitorear un voltaje de elevación para lograr un tiempo de ENCENDIDO que depende del sistema proporcionado para el interruptor MEMS 20. En una modalidad, el interruptor de pulsación 54 puede generar una pulsación sinusoidal que responde a la recepción de una señal de activación como resultado de una condición de interrupción detectada. La activación del interruptor de pulsación 54 puede iniciar una corriente sinusoidal resonante en el circuito de pulsación 52. La dirección de corriente de la corriente de circuito de pulsación puede representarse a través de los números de referencia 66 y 68. Además, la dirección de corriente y la magnitud relativa de la corriente de circuito de pulsación a través del primer diodo 30 y el segundo diodo 32 de la primera ramificación 29 del puente de diodos balanceado 28, se puede representar a través de los vectores de corriente 72 y 70, respectivamente. En forma similar, los vectores de corriente 76 y 74 son representativos de una dirección de corriente y magnitud relativa de la corriente de circuito de pulsación a través del tercer diodo 34 y el cuarto diodo 36, respectivamente. El valor de la corriente de pulsación del puente sinusoidal pico puede determinarse a través del voltaje inicial en el capacitor de pulsación CPULSACION 56, el valor del capacitor de pulsación CPULSACION 56 y el valor de la inductancia de pulsación LPULSACION 58. Los valores de la inductancia de pulsación ¡-PULSACIÓN 58 y el capacitor de pulsación CPULSACION 56, también determina el ancho de pulsación de la mitad del sinusoide de la corriente de pulsación. El ancho de pulsación de la corriente del puente podrá ajustarse para cumplir con el requerimiento de apagado de la corriente de carga del sistema anticipado en el rango de cambio de la corriente de carga (VBUS/ ¡-CARGA) y la corriente pico deseada durante una condición de falla de carga. De acuerdo con aspectos de la presente invención, el dispositivo de pulsación 54 puede configurarse para estar en un estado de conducción antes de la abertura del interruptor MEMS 20. Se puede observar que la activación del interruptor de pulsación 54 puede incluir controlar la temporización de la corriente de circuito de pulsación ¡PULSACIÓN 62 a través del puente de diodos balanceado 28 para facilitar la creación de una trayectoria de impedancia Inferior en comparación con la impedancia de la trayectoria a través de los contactos del interruptor MEMS 20 durante un intervalo de abertura. Además, el interruptor de pulsación 54 puede activarse de modo que se presente una caída de voltaje deseada a través de los contactos del interruptor MEMS 20. En una modalidad, el interruptor de pulsación 54 puede ser un interruptor de estado sólido que puede configurarse para tener velocidades de interrupción dentro del rango de nanosegundos a microsegundos, por ejemplo. La velocidad de interrupción del interruptor rde pulsación 54 deber ser relativamente rápida en comparación con el tiempo de surgimiento anticipado de la corriente de carga en una condición de falla. El valor nominal de corriente requerido del interruptor MEMS 20, puede depender del rango de elevación de la corriente de carga, lo cual a su vez depende de la inductancia LCARGA 46 y del voltaje de suministro del bus VBUS 44 en el circuito de carga 40, tal como se observó anteriormente. Él interruptor MEMS 20 puede ser tasado adecuadamente para manejar una corriente de carga más grande ¡CARGA 50 si la corriente de carga ¡CARGA 50 puede elevar rápidamente en comparación con la capacidad de velocidad del circuito de pulsación del puente. La corriente del circuito de pulsación ¡PULSACIÓN 62, incrementa un valor de cero y se divide de manera uniforme entre la primera y segunda ramificaciones 29, 31 del puente de diodo balanceado 28. De acuerdo con una modalidad, la diferencia en las caídas de voltaje a través de las ramificaciones 29, 31 del puente de diodos balanceado 28 puede diseñarse para ser insignificante, tal como se describió anteriormente. Además, tal como se describió anteriormente, el puente de diodos 28 está equilibrado de modo que la caída de voltaje a través de la primera y segunda ramificaciones del puente de diodos MEMS 20 sea sustancialmente igual. Además, ya que la resistencia del interruptor MEMS 20 en un estado cerrado presente es relativamente baja, existe una caída de voltaje relativamente pequeña a través del interruptor MEMS 20. Sin embargo, si la caída de voltaje a través del interruptor MEMS 20 es más grande (por ejemplo, debido a un diseño inherente de interruptor MEMS) el equilibrio del puente de diodos 28 puede afectarse ya que el puente de diodos 28 se acopla en forma operativa en paralelo con el interruptor MEMS 20. De acuerdo con aspectos de la presente invención, si la resistencia del interruptor MEMS 20 se origina una caída de voltaje significativa a través del interruptor MEMS 20, entonces el puente de diodos 28 puede acomodar el desequilibrio resultante del puente de pulsación, incrementando la magnitud de la corriente de pulsación del puente pico. Haciendo referencia ahora a la figura 4, se ilustra un diagrama esquemático 78 en el cual se inicia la abertura de interruptor MEMS 20. Tal como se observó anteriormente, el interruptor de pulsación 54 en el circuito de pulsación 52 se activa antes de la abertura del interruptor MEMS 20. Conforme incrementa la corriente de pulsación ¡PULSACIÓN 62, disminuye el voltaje a través del capacitor de pulsaci ón C PULSACIÓN 56 debido a la acción resonante del circuito de pulsación 52. En la condición de ENCENDIDO, en donde el interruptor se cierra y comienza la conducción, el interruptor MEMS 20 presenta una trayectoria de impedancia relativamente baja de la corriente de circuito de carga ¡CARGA 50. Una vez que la amplitud de la corriente de circuito de pulsación ¡PULSACIÓN 62 se vuelve mayor a la amplitud de la corriente de circuito de carga ¡CARGA 50 (por ejemplo, debido a la acción resonante del circuito de pulsación 52), un voltaje aplicado al contacto de salida 26 del interruptor MEMS 20 puede ser polarizado en forma adecuada para interrumpir el estado de operación presente del interruptor MEMS 20 desde el primer estado cerrado y de conducción a una condición de resistencia de incremento en la cual el interruptor MEMS 20 comienza a apagarse (por ejemplo, cuando los contactos aún están cerrados pero la presión de contacto disminuye debido al proceso de abertura del interruptor) lo cual origina que incremente la resistencia del interruptor, lo cual a su vez origina que la corriente de carga inicie para desviarse desde el interruptor MEMS 20 dentro del puente de diodos 28. En la presente condición, el puente de diodos balanceado 28, presenta una trayectoria de impedancia relativamente baja para la corriente de circuito de carga ¡CARGA 50, en comparación con una trayectoria a través de un interruptor MEMS 20, lo cual ahora exhibe una resistencia de contacto en incremento. Se puede observar que esta diversión de la corriente de circuito de carga ¡CARGA 50 a través del interruptor MEMS 20, es un proceso extremadamente rápido en comparación con el rango de cambio de la corriente de circuito ¡CARGA 50. Tal como se observó anteriormente, puede ser deseable que los valores de inductancias 84 y L2 88 asociadas con condiciones entre el interruptor MEMS 20 y el puente de diodos balanceado 28 sea muy pequeña para evitar la inhibición de la diversión de corriente rápida. El proceso de transferencia de corriente del interruptor MEMS 20 al puente de pulsación continua para incrementar la corriente del primer diodo 30 y en el cuarto diodo 36, aunque en forma simultánea disminuye la corriente en el segundo diodo 32 y el tercer diodo 34. El proceso de transferencia se completa cuando los contactos mecánicos 22, 24 del interruptor MEMS 20 se separan para formar una brecha física y toda la corriente de carga es llevada por el primer diodo 30 y el cuarto diodo 36. En consecuencia a la corriente de circuito de carga ¡CARGA que se desvía del interruptor MEMS 20 al puente de diodos 28 en la dirección 86, se forma un desequilibrio a través de la primera y segunda ramificaciones 29, 31 del puente de diodos 28. Además, conforme disminuye la corriente de circuito de pulsación, el voltaje a través del capacitor de pulsación CPULSACION 56 continua invirtiéndose (por ejemplo, actuando como una "fuerza electro-motriz de retorno") lo cual origina la reducción eventual de la corriente del circuito de carga ¡CARGA a cero. El segundo diodo 32 y el tercer diodo 34 en el puente de diodos 28 se polariza en forma inversa, lo cual da como resultado que el circuito de carga ahora incluya el inductor de pulsación LPULSACION 58 y el capacitor de pulsación de puente CPULSACION 56 y se convierta en un circuito resonante en serie. Volviendo ahora a la figura 5, se ilustra un diagrama esquemático 94, de los elementos de circuito conectados para el proceso de disminuir la corriente de carga. Tal como se menciona anteriormente, en el momento en el que se dividen los contactos del interruptor MEMS 20, se logra la resistencia de contacto infinita. Además, el puente de diodos 28 ya no mantiene un voltaje cercano cero a través de los contactos del interruptor MEMS 20. Asimismo, la corriente de circuito de carga ¡CARGA ahora es igual a la corriente a través del primer diodo 30 y el cuarto diodo 36. Tal como se observó anteriormente, ahora no existe corriente a través del segundo diodo 32 y el tercer diodo 34 del puente de diodo 28. Además, una diferencia de voltaje de contacto del interruptor significativa del drenaje 24 a la fuente 26 del interruptor MEMS 20 ahora puede elevarse a un máximo de aproximadamente dos veces el voltaje VBus, en un rango determinado por el circuito resonante neto, que incluye el inductor de pulsación LPULSACION 58, el capacitor de pulsación CPULSACION 56, el inductor de circuito de carga LCARGA 56 y la elevación debido al resistor de carga RCARGA 48 y las pérdidas del circuito. Además, la corriente de circuito de pulsación ¡PULSACIÓN 62, que en algún punto fue igual a la corriente de circuito de carga ¡CARGA 50, puede disminuir a un valor de cero debido a la resonancia, y dicho valor de cero puede mantenerse debido a la acción de bloqueo inversa del punto de diodos 28 y el diodo DP 60. El voltaje a través del capacitor de pulsación CPULSACION 56 debido a la resonancia, puede invertir la polaridad a un pico negativo y dicho pico negativo puede mantenerse hasta que se recarga el capacitor de pulsación CPULSACION 56. El puente de diodos 28 puede configurarse para mantener un voltaje casi de cero a través de los contactos del interruptor MEMS 20 hasta que los contactos se separen para abrir el interruptor MEMS 20, evitando de esta forma el daño por la supresión de cualquier arco que pudiera tender a formarse entre los contactos del interruptor MEMS 20 durante la abertura. Además, los contactos del interruptor MEMS 20 llegan al estado abierto en una corriente de contacto muy reducida a través del interruptor MEMS 20. Asimismo, cualquier energía almacenada en la inductancia de circuitos, la inductancia de carga y la fuente pueden transferirse al capacitor del circuito de pulsación CPULSACION 56 y pueden absorberse a través del circuito de disipación del voltaje (no mostrado). El circuito amortiguador de voltaje 33 puede configurarse para limitar el exceso de voltaje durante la separación de contacto rápida debido a la energía de inducción que permanece en la inductancia de interface entre el puente y el interruptor MEMS. Además, el rango de incremento de re-aplicación de voltaje a través de los contactos del interruptor MEMS 20 durante la abertura, se puede controlar a través del uso de un circuito de amortiguador (no mostrado). También se puede observar que aunque se crea una abertura entre los contactos del interruptor MEMS 20 cuando está en un estado abierto, puede existir sin embargo una corriente de filtración entre el circuito de carga 40 y el circuito de puente de diodo 28 alrededor del interruptor MEMS 20. (También se puede formar una trayectoria a través de los circuitos amortiguador MOV y/o R/C). La corriente de filtración puede ser suprimida a través de la introducción de una serie de interruptor mecánico secundario (no mostrado) conectado al circuito de carga 40 para generar una abertura física. En ciertas modalidades, el interruptor mecánico puede incluir un segundo interruptor MEMS. La figura 6, ilustra una modalidad de ejemplo 96 en donde el circuito de interrupción 12 (ver figura 1) puede incluir interruptores MEMS múltiples arreglados en una formación en serie o serie paralela, por ejemplo. Además, tal como se ilustra en la figura 6, el interruptor MEMS 20 puede remplazarse por un primer grupo de dos o más interruptores MEMS 98, 100 acoplados en forma eléctrica a un circuito en serie. En una modalidad, al menos uno del primer grupo de interruptores MEMS 98, 100 puede acoplarse en forma adicional en un circuito paralelo, en donde el circuito paralelo puede incluir un segundo grupo de dos o más interruptores MEMS (por ejemplo, números de referencia 100, 102). De acuerdo con aspectos de la presente invención, se puede acoplar un resistor de graduación estática y un capacitor de graduación dinámica en paralelo con al menos uno del primero o segundo grupos de interruptores MEMS. Haciendo referencia ahora a la figura 7, se ilustra una modalidad de ejemplo 104 de un circuito de interrupción MEMS graduado. El circuito de interrupción graduado 104 puede incluir al menos un interruptor MEMS 106, un resistor de graduación 108, y un capacitor de graduación 110. El circuito de interrupción graduado 104 puede incluir múltiples interruptores MEMS ajustados en una formación en serie o serie-paralela, tal como se ilustra por ejemplo en la figura 6. El resistor de graduado 108 puede acoplarse en paralelo con al menos un interruptor MEMS 106 para proporcionar una graduación de voltaje de la formación del interruptor. En una modalidad de ejemplo, un resistor de graduación 108 puede diseñarse para proporcionar un equilibro de voltaje de estado constante adecuado (división) entre los interruptores en serie, proporcionando al mismo tiempo una filtración aceptable para la aplicación en particular. Además, tanto el capacitor de graduación 110 y como el resistor de graduación 108 pueden proporcionarse en paralelo con cada interruptor MEMS 106 de la formación para proporcionar la división tanto dinámica durante la interrupción como estática en el estado de APAGADO. Puede observarse que los resistores de graduación adicionales o capacitores de graduación o ambos pueden agregarse a cada interruptor MEMS en la formación del interruptor. En otras ciertas modalidades, el circuito de graduación 104 puede incluir un varistor de óxido de metal (MOV) (no mostrado). La figura 8, es un diagrama de flujo de una lógica de ejemplo 112 para interrumpir un dispositivo de arranque de motor a base de MEMS de un estado de operación presente a un segundo estado. De acuerdo con aspectos de ejemplo de la presente técnica, se presenta un método para alternación. Tal como se observó anteriormente, el circuito de detección puede acoplarse en forma operativa a un circuito de protección contra sobrecorriente y configurarse para detectar una condición de interrupción. Además el circuito de detección puede incluir un circuito de detección configurado para detectar un nivel de corriente y/o un nivel de voltaje. Tal como se indica en el bloque 114, un nivel de corriente en el circuito de carga, tal como el circuito de carga 40 (ver figura 2) y/o en nivel de voltaje pueden ser detectados, a través del circuito de detección, por ejemplo. Además, tal como se indica del bloque de decisión 116, se puede realizar una determinación de si el nivel de corriente detectado o el nivel de voltaje detectado varían y exceden un valor esperado. En una modalidad, se puede realizar una determinación (a través del circuito de detección, por ejemplo) de si el nivel de corriente detectado o el nivel de voltaje detectado exceden niveles de valor de umbral determinados previamente, respectivos. En forma alternativa, los rangos de la elevación del voltaje o corriente pueden ser monitoreados para detectar una condición de interrupción sin que haya ocurrido realmente una falla. Si el nivel de corriente detectado o nivel de voltaje detectado varían o se salen de un valor esperado, se puede generar una condición de interrupción tal como se indica en el bloque 118. Tal como se observó anteriormente, el término "condición de interrupción" se refiere a una condición que activa el cambio de un estado de operación presente del interruptor MEMS. En ciertas modalidades, la condición de interrupción puede generarse en respuesta a una señal de falla y puede emplearse para facilitar el inicio de la abertura del interruptor MEMS. Se puede observar que los bloques 114 a 118 son representativos de un ejemplo de generación de una condición de interrupción. Si embargo, tal como se podrá apreciar, también se consideran otros métodos para generar la condición de interrupción, de acuerdo con aspectos de la presente invención. Tal como se indica a través del bloque 120, el circuito de pulsación puede activarse para iniciar una corriente de circuito de pulsación que responde a la condición de interrupción. Debido a la acción resonante del circuito de pulsación, puede continuar incrementando el nivel de corriente del circuito de pulsación. Debido al menos en parte al puente de diodos 28, se puede mantener una caída de voltaje cercana a cero a través de los contactos del interruptor MEMS si la amplitud instantánea de la corriente de circuito de pulsación es significativamente mayor a la amplitud instantánea de la corriente de circuito de carga. Además, la corriente del circuito de carga a través del interruptor MEMS puede ser desviada del interruptor MEMS al circuito de pulsación, tal como se indica a través del bloque 122. Tal como se observó anteriormente, el puente de diodos presenta una trayectoria de impedancia relativamente baja en forma opuesta a una trayectoria a través del interruptor MEMS, en donde se incrementa una impedancia relativamente alta conforme comienzan a separarse los contactos del interruptor MEMS. El interruptor MEMS posteriormente puede abrirse en una forma con menos arco tal como se indica en el bloque 124.

Tal como se describió anteriormente, se puede mantener una caída de voltaje cercano cero a través de los contactos del interruptor MEMS, siempre que la amplitud instantánea de la corriente de circuito de pulsación, sea significativamente mayor a ia amplitud instantánea de la corriente de circuito de carga, facilitando de esta forma la abertura del interruptor MEMS y suprimiendo la formación de cualquier arco a través de los contactos del interruptor MEMS. Por lo tanto, tal como se describió anteriormente, el interruptor MEMS puede abrirse a una condición de voltaje casi de cero a través de los contactos del interruptor MEMS y con una corriente reducida en gran parte a través del interruptor MEMS. La figura 9, es una representación gráfica 130 de los resultados experimentales representativos de la interrupción de un estado de operación presente del interruptor MEMS del dispositivo de arranque del motor a base de MEMS, de acuerdo con aspectos de la técnica de la presente invención. Tal como se ilustra en la figura 9, se traza una variación de una amplitud 132 contra una variación en tiempo 134. Asimismo, los números de referencia 136, 138 y 140 son representativos de una primera sección, y una segunda sección, y una tercera sección de la ilustración gráfica 130. La curva de respuesta 142 representa una variación de amplitud de la corriente de circuito de carga como una función de tiempo. Una variación de amplitud de la corriente de circuito de pulsación como una función de tiempo, se representa en la curva de respuesta 144. En una forma similar, se representa una variación de amplitud de voltaje de salida como una función de tiempo en la curva de respuesta 146. La curva de respuesta 148 representa una referencia de voltaje de salida de cero, aunque la cuerva de respuesta 150 es el nivel de referencia de la corriente de carga antes del apagado. Además, el número de referencia 152 representa la región en la curva de respuesta 142, en donde ocurre el proceso de abertura del interruptor. En forma similar, el número de referencia 154 representa una región en la curva de respuesta 142, en donde los contactos del interruptor MEMS se han dividido y el interruptor está en un estado abierto. Asimismo, tal como se puede apreciar a partir de la segunda sección 138 de la representación gráfica 130, se extrae lentamente el voltaje de salida para facilitar el inicio de la abertura del interruptor MEMS. Además, tal como se puede apreciar a partir de la tercera sección 140 de la representación gráfica 130, la corriente del circuito de carga 142 y la corriente de circuito de pulsación 144 en la mitad de conducción del puente de diodo balanceado están disminuyendo. Los aspectos de la presente invención comprenden circuitos y/o técnicas que permiten de manera confiable y efectivas en costo soportar una corriente de surgimiento (por ejemplo, durante un evento de arranque o condición temporal) con el circuito de conmutación de estado sólido (por ejemplo, a base de semiconductor) permitiendo al mismo tiempo, por ejemplo, utilizar el circuito de interrupción a base de MEMS para una operación de estado constante y para atender las condiciones de falla que pudieran surgir. Tal como lo podrán apreciar los expertos en la técnica, la corriente de surgimiento puede elevarse cuando se arranca una carga eléctrica, tal como un motor o algún otro tipo de equipo eléctrico, o se puede elevar durante una condición temporal. El valor de la corriente de surgimiento durante un evento de arranque, con frecuencia comprende múltiples veces (por ejemplo seis veces o más) el valor de la corriente de carga de estado constante y puede durar durante varios segundos, tal como del orden de diez segundos. La figura 10, es una representación de diagrama de bloque de un dispositivo de arranque del motor 200 que representa aspectos de la presente invención. En una modalidad de ejemplo, el dispositivo de arranque de motor 200 se conecta en un circuito de interrupción a base de MEMS de circuito paralelo 202, un circuito de interrupción de estado sólido 204, y circuito de protección contra sobrecorriente 206, tal como se puede comprender en un circuito de pulsación 52 y puente de diodo balanceado 31 de una modalidad de ejemplo tal como se muestra y/o describe dentro del contexto de las figuras de la 1 a la 9. Se puede acoplar un controlador 208 al circuito de interrupción base de MEMS 202, circuito de interrupción de estado sólido 204, y circuito de protección contra sobrecorriente 206. Se puede configurar el controlador 208 para transferir en forma selectiva corriente hacia adelante y hacia atrás entre el circuito de interrupción a base de MEMS y el circuito de interrupción de estado sólido, llevando a cabo una estrategia de control configurada para determinar cuando accionar el circuito de protección contra sobrecorriente 206, y también cuando abrir y cerrar cada uno de los circuitos de interrupción respectivos, tal como se puede llevar a cabo en respuesta a las condiciones de corriente de carga adecuadas para las capacidades de transporte de corriente de uno de los circuitos de interrupción respectivos y/o durante condiciones de falla que pueden afectar el dispositivo de arranque de motor. Se observará que en dicha estrategia de control, es deseable estar preparado para llevar a cabo una limitación de corriente de falla, transfiriendo al mismo tiempo corriente hacia adelante y hacia atrás entre los circuitos de interrupción respectivos 202, 204, así como llevar a cabo la limitación de corriente y la des-energización de carga siempre que la corriente de carga llegue a la capacidad máxima de manejo de corriente de cualquier circuito de interrupción. Se puede controlar un sistema que representa el circuito de ejemplo anterior, de modo que la corriente de surgimiento no sea llevada por el circuito de interrupción a base de MEMS 202 y la corriente sea llevada más bien a través del circuito de interrupción de estado sólido 204. La corriente de estado constante puede ser llevada por el circuito de interrupción a base de MEMS 202, y puede estar disponible una protección contra sobrecorriente y/o falla durante la operación del sistema a través de un circuito de protección de sobrecorriente 206. Se podrá apreciar que en sus aspectos amplios los conceptos propuestos no necesitan limitarse al circuito de interrupción a base de MEMS. Por ejemplo, un sistema que comprende uno o más interruptores electromecánicos estándar (es decir, no son circuitos de interrupción electromecánicos a base de MEMS) en paralelo con uno o más interruptores de estado sólido y un controlador adecuado, pueden beneficiarse en forma similar de las ventajas producidas por los aspectos de la presente invención. A continuación se encuentra una secuencia de ejemplo de estados de interrupción, así como valores de corriente de ejemplo en el dispositivo de arranque del motor al momento del surgimiento de un evento de arranque de motor. La letra X que se encuentra posterior a un número indica un valor de corriente de ejemplo que corresponda a un número de veces el valor de una corriente típica bajo condiciones de estado constante. Por lo tanto, 6X indica un valor de corriente que corresponda a seis veces el valor de una corriente típica bajo condiciones de estado constante 1. Circuito de interrupción de estado sólido - Abierto Circuito de interrupción a base de MEMS - Abierto Corriente 0 2. Circuito de interrupción de estado sólido - Cerrado Circuito de interrupción a base de MEMS - Abierto Corriente --6X 3. Circuito de interrupción de estado sólido - Cerrado Circuito de interrupción a base de MEMS - Cerrado Corriente --1X 4. Circuito de interrupción de estado sólido - Abierto Circuito de interrupción a base de MEMS - Cerrado Corriente --1X La figura 11, ilustra una modalidad de ejemplo en donde el circuito de interrupción de estado sólido 204 en un dispositivo de arranque del motor 200 comprende dos interruptores FET (Transistor de Efecto de Campo) 210 y 212 (conectados en una configuración inversa-paralela con los diodos 214 y 216, que permite la conducción de una corriente CA) conectados en un circuito paralelo con el circuito de protección contra sobrecorriente 206 y el circuito de interrupción a base de MEMS 202. La carga eléctrica (no mostrada) se puede activar encendiendo los interruptores FET 210 y 212 que permiten que la corriente de inicio (designada como "Istart") comienza a fluir hacia la carga, y a su vez permita que los interruptores FET 210 y 212 lleven esta corriente durante el arranque de la carga. Se podrá apreciar que el circuito de interrupción de estado sólido 204, ni se limita al arreglo de circuito mostrado en la figura 11, ni se limita a los interruptores FET. Por ejemplo, cualquier aparato de interrupción de potencia de estado sólido o semiconductor que proporcione una capacidad de conducción de corriente bi-direccional, puede trabajar de manera igualmente efectiva para una aplicación se ha determinada. Un experto en la técnica apreciará que la capacidad bi-direccional puede ser inherente en el aparato de interrupción, tal como en un TRIAC, RTC, o puede lograrse a través de un arreglo adecuado de al menos dos aparatos, tal como IGBTs, FETs, SCRs, MOSFETs, etc. La figura 16, muestra una modalidad de ejemplo en donde el circuito de interrupción de estado sólido 204 comprende un par de interruptores MOSFET 240 y 242 conectados en un arreglo de circuito en serie inverso. Se debe observar que los diodos 244 y 246 comprenden diodos de cuerpo. Esto es, dichos diodos comprenden partes integrales de sus respectivos interruptores MOSFET. Con el voltaje de transmisión de salida cero, cada interruptor se apaga; de ahí los interruptores bloquearán cada uno las polaridades opuestas de un voltaje de alternación, en tanto que cada diodo correspondiente del otro interruptor es polarizado en forma directa. Al momento de la aplicación de un voltaje de transmisión de salida adecuado desde un circuito de transmisión de salida 222, cada MOSFET se revertirá a un estado de resistencia baja, sin importar la polaridad del voltaje sea presente en las terminales de interrupción. Tal como lo apreciarán los expertos en la técnica, la caída de voltaje a través de un par de MOSFETs conectados en serie-inversa, es la caída IR de dos interruptores Rdson (en resistencia), en lugar de un Rdson más la caída de voltaje de un diodo, tal como pudiera ser el caso en un arreglo paralelo-inverso. Por lo tanto, en una modalidad de ejemplo se puede desear una configuración de MOSFETs de serie inversa, ya que tiene la capacidad de proporcionar una caída de voltaje relativamente menor, por lo tanto disipación de potencia, calor, y pérdida de energía menores. Se podrá apreciar en forma adicional que en una modalidad de ejemplo en donde los circuitos de interrupción de estado sólido 204 comprenden un tiristor bi-direccional (un par de tiristores paralelos-inverso) aunque en este arreglo pueden incurrir pérdidas relativamente altas en las corrientes inferiores, dicho arreglo podría tener la ventaja de tener la capacidad de soportar un surgimiento de corriente a corto plazo relativamente mayor debido a la caída de voltaje relativamente menor en corrientes superiores, y las características de respuesta térmica temporales. Se contempla que en una modalidad el circuito de interrupción de estado sólido 204 puede utilizarse para llevar a cabo el inicio suave (o detención) del motor a través del control de las pulsaciones de corriente. Al interrumpir el circuito de estado sólido en correspondencia con un ángulo de fase variable de un voltaje de fuente de alternación o corriente de carga de alternación, se puede ajustar la energía eléctrica que resulta de una corriente de pulsaciones de corriente aplicadas al motor. Por ejemplo, cuando el motor se energiza primero, el circuito de interrupción de estado sólido 204 puede encenderse en un voltaje cercano a cero, conforme el voltaje se va acercando a cero. Esto producirá únicamente una pequeña pulsación de corriente. La corriente se elevará, alcanzará un pico en aproximadamente el tiempo en el que el voltaje llega a cero, y posteriormente caerá a cero conforme se invierta el voltaje. El ángulo de encendido (fase) se avanza en forma gradual para producir pulsaciones de corriente más grandes, hasta que la corriente alcanza un valor deseado, tal como tres veces la carga nominal. Eventualmente, conforme se arranca el motor y la amplitud de corriente continua disminuyendo, el ángulo de encendido se avanza en forma adicional hasta que eventualmente todo el voltaje de la línea se aplica en forma continua al motor. Para los lectores que requieren de información de antecedentes generales con respecto a un ejemplo de la técnica de inicio suave de ejemplo con el circuito de interrupción de estado sólido, se deberá hacer referencia a la Patente Norteamericana No.5, 341 ,080, titulada "Aparato y Método de Control de Arranque y Detención de Inducción de Tres Fases", asignada en común al mismo cesionario de la presente invención e incorporada a la misma como referencia. Después de que la corriente de arranque inicial ha sido subsidiada a un nivel adecuado, el circuito de interrupción a base de MEMS 202 puede encenderse utilizando una técnica de interrupción compatible con MEMS adecuada, o cerrando el voltaje que cayó a través del circuito de interrupción de estado sólido proporcionado de modo que la caída de voltaje comprenda un voltaje relativamente pequeño. En este punto, los interruptores FET 210 y 219 pueden ser apagados. La figura 12 ilustra una condición del dispositivo de arranque del motor 200 en donde la corriente de estado constante (designada como "Iss") es llevada por el circuito de interrupción a base de MEMS 202. Tal como lo podrán apreciar los expertos en la técnica, el circuito de interrupción a base de MEMS no debe cerrarse a un estado de interrupción conductivo en la presencia de un voltaje a través de sus contactos de interrupción, ni debe ser abierto dicho circuito en un estado de interrupción no-conductivo, que pasa corriente a través de dichos contactos. Un ejemplo de una técnica de interrupción compatible con MEMS puede ser una técnica de formación de pulsación tal como se describe y/o ilustra en el contexto de las figuras 1 a la 9. Otro ejemplo de la técnica de interrupción compatible con ME S puede lograrse configurando el dispositivo de arranque de motor para llevar a cabo una interrupción suave o de punto en onda mediante lo cual se pueden cerrar uno o más interruptores MEMS en el circuito de interrupción 202 en un momento en el que el voltaje a través del circuito de interrupción 202 está en, o este muy cercano a cero, y abrirse en un momento en el que la corriente a través del circuito de interrupción está en, o muy cercano a cero. Para los lectores que requieren una información de antecedente con respecto a dicha técnica, se deberá hacer referencia a la Solicitud de Patente titulada "Interrupción Suave a Base de Sistema Micro-Electromecánico", Solicitud de Patente Norteamericana serie No. 11/314,879, presentada el 20 de diciembre de 2005, (Expediente Legal No. 162191-1, en donde dicha aplicación está incorporada en su totalidad a la presente invención como referencia). Al cerrar los interruptores en un momento en el que el voltaje a través del circuito de interrupción 202 está en, o muy cercano a cero, se puede evitar el arqueado previo al encendido manteniendo bajo el campo eléctrico entre los contactos de uno o más interruptores MEMS, conforme se acercan, incluso si múltiples interruptores no se cierran todos al mismo tiempo. Tal como se mencionó anteriormente, el circuito de control puede estar configurado para sincronizar la abertura y cierre del uno o más interruptores MEMS del circuito de interrupción 202 con el surgimiento de un cruce cero de un voltaje de fuente de alternación o una corriente de circuito de carga de alternación. Si ocurre una falla durante un evento de arranque, se configura el circuito de protección contra sobrecorriente 206, para proteger la carga de corriente descendiente, así como los circuitos de interrupción respectivos. Tal como se ilustra en la figura 13, esta protección se logra transfiriendo la corriente de falla (Ifault) al circuito de protección contra sobrecorriente 206.

Se deberá observar que aunque el circuito de interrupción de estado sólido y electro-mecánico, cuando se observa en el nivel superior, pueden; en concepto, aparecer para comportarse en forma sustancialmente similar a otro, sin embargo en la practica, dicho circuito de interrupción puede exhibir distintas características de operación respectivas, ya que operan con base en principios físicos sustancialmente diferentes y por lo tanto el circuito de protección contra sobrecorriente puede tener que configurarse en forma adecuada para tomar en cuenta dichas características y aún así accionar en forma adecuada al circuito de interrupción. Por ejemplo, un interruptor MEMS generalmente comprende un movimiento mecánico de una viga voladiza para interrumpir el contacto, en tanto que un interruptor de estado sólido de efecto de campo generalmente implicará el movimiento de trasportadores de carga en un camión inducido por voltaje, y un interruptor de estado sólido bipolar que implica la inyección de transportadores de carga en una unión polarizada en forma inversa. El tiempo que toma despejar los transportadores es denominado tiempos de recuperación, y ese tiempo de recuperación puede fluctuar de un tiempo de <1 µß a un tiempo de >100 µß. Por ejemplo, si el interruptor de estado sólido se cierra en una falla, entonces el circuito de protección contra sobrecorriente 206 debe tener la capacidad de absorber la corriente de falla y proteger el interruptor de estado sólido y la carga de corriente descendiente hasta que el canal del interruptor está completamente despejado y el interruptor está completamente abierto. En el caso en el que un circuito de protección contra sobrecorriente 206 comprenda un circuito de pulsación 52 y un puente de diodos balanceado 31, se puede demostrar que las características de pulsación (tal como el ancho y/o altura de una pulsación formada por el circuito de pulsación) pueda afectar la calidad de la protección de corriente descendente. Por ejemplo, el circuito de protección contra sobrecorriente 206 debe tener la capacidad de generar una pulsación que tenga un suficiente ancho y/o altura para acomodar el tiempo de recuperación del circuito de interrupción de estado sólido paralelo, así como acomodar la protección contra fallas del circuito de interrupción a base de MEMS.

Tal como lo apreciarán los expertos en la técnica, existen dos categorías generales de circuito de interrupción de estado sólido, con respecto a una interrupción de corriente de falla. Algunos interruptores de estado sólido (tal como FETs) pueden forzar inherentemente una condición de corriente cero cuando se apagan. Otros (tal como SCRs) no pueden forzar dicha condición de corriente cero. El circuito de interrupción de estado sólido que puede forzar una condición de corriente cero puede no necesitar la ayuda de un circuito de protección contra sobrecorriente 206, para llevar a cabo la limitación de corriente durante una falla. El circuito de interrupción de estado sólido que no puede forzar una condición de corriente cero, generalmente requerirá un circuito de protección contra sobrecorriente 206. Tal como se mencionó anteriormente, una técnica de control adecuada debe ¡mplementarse para transferir en forma selectiva corriente hacia adelante y hacia atrás entre el circuito de interrupción a base de MEMS y el circuito de interrupción de estado sólido. En una modalidad de ejemplo, dicha técnica de control puede estar basada en un modelo de pérdida eléctrica respectivo para cada circuito de interrupción. Por ejemplo, las pérdidas eléctricas (y la elevación de temperatura concomitante) en un circuito de interrupción a base de MEMS, generalmente son proporcionales al cuadrado de la corriente de carga, en tanto que las pérdidas (y elevación de temperatura concomitante) en un circuito de interrupción de estado sólido generalmente son proporcionales al valor absoluto de la corriente de carga. Asimismo, la capacidad térmica de los aparatos de estado sólido generalmente es mayor a la del circuito de interrupción a base de MEMS. Por consiguiente, para valores normales de corriente de carga, se contempla que el circuito de interrupción a base de MEMS lleve la corriente, en tanto que, para corrientes de carga temporales, se contempla que el circuito de interrupción de estado sólido lleve la corriente. Por lo tanto, se contempla la transferencia de corriente hacia adelante y hacia atrás durante situaciones de sobrecarga temporales. A continuación describiremos tres técnicas de ejemplo para transferir en forma selectiva corriente de carga hacia adelante y hacia atrás entre el circuito de interrupción a base de MEMS y el circuito de interrupción de estado sólido. Una técnica de ejemplo contempla el uso de un circuito de protección contra sobrecorriente, tal como se muestra en la figura 14, en donde un primer circuito de protección contra sobrecorriente 206! y un segundo circuito de protección contra sobrecorriente 2062 están conectados en circuitos paralelos con el circuito de interrupción a base de MEMS y el circuito de interrupción de estado sólido para ayudar a transferir (este segundo circuito de protección contra sobrecorriente también puede comprender en una modalidad de ejemplo un circuito de pulsación 52 y un puente de diodos balanceado 31, tal como se muestra y/o describe entre el contexto de las figuras de la 1 a la 9). Se deberá observar que si el dispositivo de arranque de motor utiliza sólo un circuito de protección contra sobrecorriente simple 206, entonces dicho circuito de protección contra sobrecorriente puede ser activado al momento de un evento de interrupción en conexión con el circuito de interrupción a base de MEMS. Sin embargo, si ocurriera posteriormente en corto una falla, entonces el circuito de protección contra sobrecorriente simple 206 puede no estar listo para ser reactivado para proteger el circuito de interrupción. Tal como se describió anteriormente, el circuito de protección contra sobrecorriente 206 opera con base en técnicas de pulsación, y por lo tanto dicho circuito puede no estar listo instantáneamente para operar en corto al momento de un encendido de pulsación. Por ejemplo, se podría tener que esperar cierto período de tiempo para recargar el capacitor de pulsación en el circuito de pulsación 52. La técnica que implica el circuito de protección contra sobrecorriente redundante asegura dejar un circuito de protección contra sobrecorriente (por ejemplo circuito 2062) libre y listo para ayudar a la limitación de corriente en el caso de una falla, incluso cuando el otro circuito de protección contra sobrecorriente 206! sólo ha llevado a cabo una interrupción ayudada por pulsación en conexión con un evento de interrupción normal (evento de interrupción de transmisión sin falla). Se considera que esta técnica proporciona una flexibilidad de diseño sustancial con un control relativamente más simple, aunque requiere un circuito de protección de sobrecorriente doble en lugar de un circuito de protección contra sobrecorriente simple. Se deberá observar que esta técnica es compatible con cualquier tipo de circuito de interrupción de estado sólido. Se deberá apreciar que en una modalidad de ejemplo que comprende un circuito de protección contra sobrecorriente redundante, dicho circuito debe incluir circuitos de pulsación doble 52, aunque no necesita incluir puentes de diodos balanceados dobles 31. Por ejemplo, si el primer circuito de protección contra sobrecorriente comprende un circuito de pulsación respectivo 52 y un puente de diodos balanceado respectivo 31, entonces el segundo circuito de protección contra sobrecorriente puede comprender solamente un circuito de pulsación respectivo, configurado para aplicar una corriente de pulsación adecuada (cuando se necesita) para el puente de diodos balanceado 31 del primer circuito de sobreprotección. De manera inversa, si el segundo circuito de protección contra sobrecorriente comprende un circuito de pulsación respectivo 52 y un puente de diodos balanceado respectivo 31, entonces el primer circuito de protección contra sobrecorriente puede comprender solamente un circuito de pulsación respectivo 52 configurado para aplicar una corriente de pulsación adecuada (cuando se necesita) al puente de diodos balanceado 31 del segundo circuito de sobre-protección. Una segunda técnica de ejemplo es sincronizar la ejecución de la transferencia para que coincida con una corriente cero. Esto elimina la necesidad de un segundo circuito de protección contra sobrecorriente, y también es compatible con cualquier tipo de circuito de interrupción de estado sólido. Sin embargo, esta técnica puede implicar un control relativamente más elaborado y podría requerir una desconexión total del sistema en algunos casos. Una tercer técnica de ejemplo, es llevar a cabo la transferencia de corriente coordinando la abertura y cierre del circuito de interrupción MEMS y el circuito de interrupción de estado sólido. Tal como lo apreciarán los expertos en la técnica, esta técnica puede ser utilizada siempre que el circuito de interrupción de estado sólido tenga una caída de voltaje relativamente pequeña. En cualquier caso, se deberá apreciar que la estrategia de control puede configurarse para determinar cuando operar el circuito de protección contra sobrecorriente (ya sea el circuito de protección contra sobrecorriente simple o doble) y determinar cuando abrir y cerrar los circuitos de interrupción respectivos, en respuesta a las condiciones de corriente de carga adecuadas a las capacidades de transporte de corriente de uno de los circuitos de interrupción respectivos. Se preparará el concepto general para llevar a cabo limitación de corriente por fallas transfiriendo al mismo tiempo la corriente hacia adelante y hacia atrás entre trayectorias de corriente alternativas, así como llevar a cabo la limitación de corriente y la des-energización del circuito cuando la corriente de carga alcance la capacidad máxima de cualquier trayectoria que transporta corriente de carga. Una estrategia de control de ejemplo puede ser la siguiente: Utilizar el circuito de interrupción de estado sólido para energizar la carga, con la expectativa de que habrá una corriente inicial grande. Transferir la carga a través del circuito de interrupción a base de MEMS, después de que la corriente cae dentro del valor nominal del circuito de interrupción a base de MEMS. Cuando se desee des-energizar la corriente bajo condiciones normales, se debe realizar esto siempre que el circuito de interrupción esté llevando la corriente en dicho momento. Si es el circuito de interrupción a base de MEMS, se utiliza la interrupción de punto-en-onda para apagar en una corriente cero. Con base en temperaturas simuladas o detectadas, se determinó la temperatura tanto del circuito de interrupción a base de MEMS como de circuito de interrupción de estado sólido. Si cualesquiera de dichas temperaturas se determina para llegar a un límite de valores nominales térmicos respectivos, o si la corriente de carga está llegando a una capacidad de transporte de carga máxima respectiva (tal como bajo condiciones de falla o sobre-carga severa) se lleva a cabo una interrupción de corriente instantánea (auxiliada con el circuito de protección contra sobrecorriente) y se abren tanto el circuito de interrupción a base de MEMS como el circuito de interrupción de estado sólido. Esta acción puede vaciar previamente cualquier otra acción de control. Se deber esperar a un reinicio antes de permitir otra acción de interrupción cercana. Bajo operación normal, las condiciones térmicas respectivas de cada circuito de interrupción respectivo pueden utilizarse para determinar si se pasa corriente a través del circuito de interrupción a base de MEMS o a través del circuito de interrupción de estado sólido. Si un circuito de interrupción está llegando a su límite térmico o de corriente, en tanto que el otro circuito de interrupción aún tiene un margen térmico, se puede realizar automáticamente una transferencia. La sincronización precisa puede depender de la técnica de transferencia de la interrupción. Por ejemplo, en una transferencia ayudada por pulsación, la transferencia puede tener lugar esencialmente en forma instantánea tan pronto la transferencia sea necesaria. En una transferencia basada en interrupción de punto en onda, dicha transferencia puede llevarse a cabo (por ejemplo, ser deferida) hasta que ocurre un siguiente cruce cero de la corriente disponible. Para una transferencia deferida, debe haber cierto margen proporcionado en el establecimiento de la decisión de transferencia, con el objeto de hacer probable que la transferencia pueda ser deferida en forma exitosa hasta la siguiente corriente cero. La figura 15 ilustra detalles del circuito de una modalidad de ejemplo de un dispositivo de arranque de motor. Por ejemplo, la figura 15 ilustra transmisores respectivos 220, 222 y 224 que responden a señales de control del controlador 208 para el circuito de interrupción a base de MEMS 206 de transmisión respectivo, circuito de interrupción de estado sólido 204, un primer interruptor de pulsación 54 y un segundo de interruptor de pulsación 229 .En una modalidad de ejemplo, el primer interruptor de pulsación 54 se acopla al capacitor de pulsación respectivo 56 y al inductor de pulsación 58 y puede configurarse para aplicar una pulsación al diodo de puente 28 en conexión con un evento de encendido del circuito de interrupción a base de MEMS, tal como se describe en el contexto de las figuras de la 1 a la 9. Esto es, para formar una pulsación en un tiempo elegido en forma adecuada para asegurar que el voltaje a través de las terminales del circuito de interrupción a base de MEMS sea igual a cero (o sustancialmente cercano a cero) cuando el circuito de interrupción a base de MEMS esté cerrado. Esencialmente, la señal de pulsación se genera en conexión con el encendido del circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico a un estado conductivo. En esta modalidad de ejemplo, se acopla un segundo interruptor de pulsación 229 al inductor de pulsación respectivo 230 y al capacitor de pulsación 234 y puede configurarse para aplicar una pulsación al diodo de puente 28 en conexión con un evento de apagado del circuito de interrupción a base de MEMS. Esto es, para formar una pulsación en un tiempo elegido en forma adecuada para asegurar que la corriente a través del circuito de interrupción a base de MEMS sea igual a cero (o sustanciadamente cercano a cero) cuando se abre el circuito de interrupción a base de MEMS. Esencialmente, la señal de pulsación se genera en conexión con el apagado del circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico a un estado no conductivo. Esto se puede lograr en combinación con la técnica de punto-en-onda (POW) mencionada, proporcionando de esta forma un nivel de robustez incrementado al diseño del dispositivo de arranque de motor. Por ejemplo, se considera que esta técnica de encendido ayudada por pulsación puede permitir a un dispositivo de arranque de motor representar aspectos de la presente invención que serán mostrados en aplicaciones en donde la calidad del voltaje de suministro pueda no ser adecuada para una operación consistentemente confiable solo con el interruptor POW. Se deberá observar que un tercer circuito de pulsación puede asegurar la proporción de un circuito de pulsación libre y listo para ayudar al límite de corriente en el caso de una falla, es decir, incluso cuando tanto el primero como el segundo circuitos de pulsación hayan llevado a cabo solo una interrupción ayudada por pulsación en conexión con un evento de interrupción normal (evento de interrupción de transmisión sin falla). Esta es una extensión de los conceptos de protección contra sobrecorriente redundante descritos en relación con la figura 14. La figura 15 ilustra además un sensor de corriente 226 conectado al controlador 208 para detectar la corriente tal como puede ser utilizada para determinar las condiciones de corriente de carga adecuadas para las capacidades de transporte de corriente de uno de los circuitos de interrupción respectivos, así condiciones de falla que puedan afectar el dispositivo de arranque de motor. En operación, un dispositivo de arranque de motor que representa aspectos de la presente invención se puede utilizar en una aplicación de motor CA, no inverso de tres fases. Sin embargo, quedará entendido que un dispositivo de arranque de motor que representa aspectos de la presente invención puede adaptarse fácilmente a cualquier número de fases eléctricas, voltajes CA o CD, y aplicaciones de revertimiento o no revertimiento. Tal como lo podrán apreciar los expertos en la técnica, en algunas aplicaciones se puede necesitar un revertimiento de la dirección de la rotación del eje del motor. Por ejemplo, en un motor de inyección de inducción de tres fases, un dispositivo de arranque de motor a base de MEMS que representa aspectos de la presente invención, se puede adaptar para proporcionar un circuito de interrupción de control para proporcionar una operación de motor invertida, tal como conectando nuevamente a cualesquiera de dos de las tres conexiones de línea al motor. La figura 17 es una modalidad de ejemplo de un dispositivo de arranque de motor invertido a base de MEMS. Por ejemplo, las diversas características de operación convenientes proporcionadas por el circuito de protección contra sobrecorriente 14 pueden ser tal como se describió anteriormente. En una modalidad de ejemplo de un motor de tres fases, se puede conectar internamente dos interruptores MEMS adicionales en un circuito de interrupción MEMS 12 que puede responder a señales de control de salida respectivas de un controlador configurado en forma adecuada para alternar dos de las tres fases eléctricas. Por ejemplo, al encender los interruptores marcados con la letra 'F', se puede operar el motor en la dirección hacia delante, y al encender los interruptores marcados con la letra 'R' se puede operar el motor en una dirección en reversa. Se deberá observar que un dispositivo de arranque de motor convencional puede requerir generalmente al menos diez contactos para proporcionar la función de reversa del motor, en tanto que el dispositivo de arranque a base de EMS únicamente puede requerir cinco interruptores MEMS para proporcionar la misma funcionalidad de reversa. Los elementos adicionales son necesarios en un dispositivo de arranque convencional para revisar y asegurar un inter-cierre mecánico y/o eléctrico adecuado, por ejemplo, para asegurar que los contactos inversos no estén encendidos al mismo tiempo que los contactos hacia adelante. En un dispositivo de arranque de motor inverso MEMS dichas revisiones pueden llevarse a cabo en forma conveniente a través de un módulo de control de software configurado en forma adecuada, el cual se puede almacenar en el controlador.

Las señales de entrada del dispositivo de arranque de motor de ejemplo pueden incluir: potencia de entrada de línea de tres fases, tierra eléctrica y señales de control, tal como señal de activación de encendido-apagado y/o activación manual opcional de encendido-apagado. La potencia de entrada puede estar en cualquier voltaje o frecuencia adecuada, y las señales de control pueden ser ya sea señales análogas o digitales. Una interface del usuario puede proporcionar conexiones (por ejemplo por medio de un bloque terminal) para las líneas de potencia de entrada. Una desconexión de servicio (por ejemplo interruptor de cuchillas) puede proporcionar una desconexión de servicio de seguro (de aislamiento). Una interface de control (por ejemplo tipo de botón de presión) puede proporcionar un control manual de encendido/apagado a un usuario. Una vez que se conecta la potencia de la línea, el circuito de potencia puede ser configurado para proporcionar potencia de control según sea necesario para los diversos aparatos, tal como circuitos lógicos, transmisores de salida de interruptor MEMS, transmisores de salida de interruptores de estado sólido, circuitos de pulsación etc. Una modalidad de ejemplo puede utilizar los potenciales fase-a-fase respectivos como la fuente de potencia de control, tal como se acostumbra en un sistema de poli-fase. Para un sistema de fase simple, el potencial se puede suministrar a partir de una fuente separada o se puede obtener del potencial de fase-a-tierra. Además de proporcionar la potencia del circuito, el circuito de potencia puede incluir un supresor temporal de la línea. Una vez que se establece la potencia de control, el circuito de control puede funcionar para proporcionar controles adecuados, y la detección de corriente/voltaje. Por ejemplo, un controlador adecuado (por ejemplo, un controlador de lógica programable (PLC) o microcontrolador, dependiendo del nivel de funcionalidad) se puede configurar pare ejecutar algoritmos que elaboran una decisión y recolectar comandos de entrada junto con la información del sensor, y tomar decisiones lógicas con respecto a la abertura/cierre del circuito de interrupción a base de MEMS y/o el circuito de interrupción de estado sólido.

En una modalidad de ejemplo, los controles inter-módulo pueden relevar los comandos de entrada primarios, por ejemplo, proporcionando señales de control aisladas en forma galvánica para una formación de módulos de circuito de interrupción MEMS escalables de voltaje. Con una red de graduación de voltaje y un circuito de protección contra sobrecorriente paralelo con un circuito de interrupción a base de MEMS, puede haber cierta corriente de filtración en un estado apagado. Por consiguiente, para aplicaciones que requieren filtración de cero en un estado de activación, se puede agregar un contacto de aislamiento. Se podrá apreciar que dicho contacto de aislamiento no necesita ser diseñado para interrumpir un gran nivel de corriente de carga y por lo tanto puede estar diseñado justo para llevar corriente nominal y soportar los voltajes dieléctricos aplicables, reduciendo en gran parte en su tamaño. Los expertos en la técnica podrán apreciar que el circuito que representa los aspectos de la presente invención, tal como se describe en la descripción anterior, tienen la capacidad de llevar a cabo cada funcionalidad de elemento y/o operación que pueda ser requerida de un interruptor de circuito en una forma confiable y efectiva en costo: por ejemplo, la relación de tiempo inverso útil para caracterizar los interruptores de circuito, por ejemplo, -- curvas de sobrecorriente definidas mediante (1A2 + t = K, en donde la duración permisible de una sobre carga es tal que el producto de tiempo (t) y el cuadrado de la corriente (I) es una constante K)-- puede dividirse de manera acostumbrada entre segmentos con base en la magnitud de corrientes: Por ejemplo, tiempo largo (por ejemplo K más grande), tiempo corto (por ejemplo K más pequeñas) e instantáneas. Se puede observar que los segmentos tanto de tiempo largo como de tiempo corto generalmente implican tiempos muchos más largos que un medio ciclo, ya que se pueden adaptar a la interrupción punto-en-onda. Sin embargo también se observará que el segmento instantáneo generalmente requerirá una interrupción de sub-medio-ciclo sustancialmente rápido, tal como se puede proporcionar a través del circuito de interrupción a base de MEMS, ya que este puede ser el resultado de un corto circuito que puede alcanzar una corriente potencial de kilo-amperes en menos de un milisegundo con resultados explosivos. Por consiguiente, en operación, el circuito que representa los aspectos de la presente invención, cumple de manera innovadora con cada función de elemento y/o operación, tal como puede ser requerido en un interruptor de circuito en su cumplimiento con los requerimientos de operación a través de cada uno de los segmentos de operación antes mencionados. Auque únicamente se han ilustrado y descrito ciertas características de la presente invención, muchas modificaciones y cambios se les ocurrirán a los expertos en la técnica. Por consiguiente, quedará entendido que las reivindicaciones adjuntas están proyectadas para cubrir todas de dichas modificaciones y cambios, como estando dentro del espíritu real de la presente invención.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES 1. Un dispositivo de arranque de motor que comprende: un circuito de interrupción de sistema micro-electromecánico (202); y al menos un primer circuito de protección contra sobrecorriente (206) conectado en un circuito paralelo con el circuito de interrupción de sistema micro-electromecánico, el primer circuito de protección contra sobrecorriente está configurado para formar momentáneamente una trayectoria eléctricamente conductiva en respuesta a un primer evento de interrupción del circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico, la trayectoria eléctricamente conductiva en circuito paralelo con el circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico para suprimir la formación de un arco entre contactos del circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico durante el primer evento de interrupción.
2. 2. El dispositivo de arranque de motor tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque la trayectoria eléctricamente conductiva se forma por medio de un puente de diodos balanceado (28).
3. 3. El dispositivo de arranque de motor tal como se describe en la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además un primer circuito de pulsación (52) acoplado al puente de diodos balanceado, comprendiendo el circuito de pulsación un capacitor de pulsación adaptado para formar una señal de pulsación para originar el flujo de una corriente de pulsación a través del puente de diodos balanceado, siendo generada la señal de pulsación en conexión con el encendido del circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico a un estado conductivo, constituyendo el encendido el primer evento de interrupción.
4. 4. El dispositivo de arranque de motor tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque un segundo circuito de protección contra sobrecorriente (2062) conectado en un circuito paralelo con el circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico y el primer circuito de protección contra sobrecorriente, el segundo circuito de sobreprotección configurado para formar momentáneamente una trayectoria eléctricamente conductiva en respuesta a un segundo evento de interrupción del circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico, la trayectoria eléctricamente conductiva en un circuito paralelo con el circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico para suprimir la formación de un arco entre los contactos del circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico durante el segundo evento de interrupción.
5. 5. El dispositivo de arranque de motor tal como se describe en la reivindicación 4, caracterizado porque comprende además un segundo circuito de pulsación (229) acoplado al puente de diodos balanceado, en donde el circuito de pulsación comprende un capacitor de pulsación adaptado para formar una señal de pulsación para originar el flujo de una corriente de pulsación a través del puente de diodos balanceado, siendo generada la señal en conexión con el apagado del circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico a un estado no conductivo, en donde el apagado constituye el segundo evento de interrupción.
6. 6. El dispositivo de arranque de motor tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además circuito de interrupción de estado sólido (204) acoplado en un circuito paralelo con el circuito de interrupción micro-electromecánico y el primer circuito de protección contra sobrecorriente.
7. 7. El dispositivo de arranque de motor tal como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque comprende además un controlador (208) acoplado al circuito de interrupción electromecánica y el circuito de interrupción de estado sólido, estando configurado el controlador para llevar a cabo la conmutación selectiva de una corriente de carga procedente de un motor conectado al dispositivo de arranque de motor, llevándose a cabo la interrupción selectiva entre el circuito de interrupción electromecánica y el circuito de interrupción de estado sólido en respuesta a una condición de corriente de carga adecuada para una capacidad de operación de uno de los circuitos de interrupción respectivos.
8. 8. El dispositivo de arranque de motor tal como se describe en la reivindicación 7, caracterizado porque el controlador está configurado para llevar a cabo una interrupción con menos arco del circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico en respuesta a un cruce cero detectado de un 0) voltaje de fuente de alternación o corriente de carga de alternación.
9. 9. El dispositivo de arranque de motor tal como se describe en la reivindicación 7, caracterizado porque el controlador está configurado para llevar a cabo un inicio de motor suave e interrumpiendo el circuito de interrupción de estado sólido en correspondencia con un ángulo de fase variable en un voltaje de fuente de alternación o corriente de carga de alternación, ajustando de esta forma una cantidad de energía eléctrica que resulta de una corriente de pulsaciones de corriente para arrancar el motor.
10. 10. El dispositivo de arranque de motor tal como se describe en la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de interrupción del sistema micro-electromecánico comprende interruptores del sistema micro-electromecánico ajustados para llevar a cabo una operación de inversión de motor.