MX2014005326A - Sistema de control para la conmutacion de condensadores sincronos. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan los sistemas y métodos para conectar una fuente de energía a condensadores conmutados. Puede utilizarse un método para controlar la conexión de una fuente de energía de múltiples fases a una pluralidad de condensadores. Cada fase de la fuente de energía de múltiples fases puede conectarse eléctricamente a al menos uno de los condensadores mediante un dispositivo de conmutación. El método consiste en, por cada pase de la fuente de energía de múltiples fases, determinar un primer voltaje de una señal de energía para la fase respectiva de la fuente de energía utilizando un primer divisor del voltaje que esté conectado eléctricamente a una primera terminal del dispositivo conmutador para la fase. El método además consiste en determinar un segundo voltaje a través de un condensador, que esté conectado a una segunda terminal del dispositivo conmutador para la fase. El segundo voltaje se determina utilizando un divisor del segundo voltaje que esté conectado a la segunda terminal del dispositivo conmutador.

Description

SISTEMA DE CONTROL PARA LA CONMUTACIÓN DE CONDENSADORES SÍNCRONOS ANTECEDENTE La presente invención en general se refiere al campo de sistemas de control de conmutadores eléctricos. Más específicamente, la presente invención se refiere a sistemas y métodos para controlar un conmutador para conectar a elección una fuente de energía (p. ej . , una fuente de energía trifásica, de voltaje medio) a uno o más condensadores.

Los bancos de condensadores conmutados en instalan en postes y en subestaciones para aplicar la corrección del factor de energía (por ejemplo, alterando la fase de carga) a la red eléctrica en respuesta a la aplicación y eliminación de cargas inductivas industriales elevadas como pueden ser motores. Cuando las cargas no están en fase, las corrientes reactivas adicionales aumentan las pérdidas de transmisión que resultan en energía desperdiciada y la necesidad de capacidad de generación adicional. En algunos sistemas, un control separado detecta la relación de la fase voltaje a corriente y ordena al condensador conmutar para abrir y cerrar con base en la relación. Aplicar condensadores puede ayudar a mejorar la eficiencia de transferencia de energía eléctrica que está siendo transmitida a través de la red eléctrica. Las aplicaciones de voltaje medio (p. ej . , 5 kV - 38 kV) frecuentemente incluyen condensadores que son conmutados a encendido y apagado con base en las necesidades de corrección del factor de energía.

Si un conmutador cierra en el momento cuando el Voltaje CA a través del conmutador no está en una forma de onda cero, pueden ocurrir alteraciones debido a corrientes de energización elevadas ya que los condensadores están cargados. Las alteraciones pueden incluir, por ejemplo, caídas de tensión, armónicos, picos de resonancia y/u otros efectos indeseables en el sistema eléctrico. Esas alteraciones pueden ocasionar problemas con el equipo sensible del cliente, como pueden ser controladores de motores industriales VFD (variador de frecuencia) . Debido a la complejidad mecánica y eléctrica, la mayor parte de condensadores de voltaje medio conmutan de forma muy aleatoria con respecto al voltaje. Algunos sistemas están configurados con un reóstato insertado en serie con el conmutador para cargar el condensador al voltaje, reduciendo la corriente de energización. Esos sistemas pueden ser aceptables para algunas aplicaciones, pero pueden no desempeñarse en una forma aceptable para aplicaciones más sensibles.

Los controladores que están configurados para cerrar cuando el voltaje a través del condensador de conmutación está cerca de cero volts comúnmente son complejos, costosos, y difíciles para realizar el encargo/instalar porque deben manejar una mezcla compleja de variaciones mecánicas y eléctricas. Se pueden utilizar algoritmos complejos para estimar el voltaje a través de cada conmutador, y esos algoritmos pueden necesitar que el instalador proporcione información detallada acerca de la instalación, como puede ser la rotación de fase (p. ej . , fase A-B-C o fase A-C-B) , conexiones del condensador Wye/Delta y tierra del condensador (p. ej . , con tierra o sin tierra) . Algunos de los controladores cronometran a ciegas sus operaciones con base en el sensor de voltaje de una sola fase e información de calibración en relación con el sistema eléctrico al cual está conectado el sistema. Por ejemplo, un transformador detector de voltaje puede hacer referencia únicamente a la fase A de un sistema trifásico. Si el banco de condensadores está conectado en una configuración Wye en tierra, se espera que la sincronización eléctrica entre cero volts de cada fase esté separada por 120 grados eléctricos. La rotación de la fase se debe conocer para configurar ese controlador .

Adicionalmente, conmutadores de cierre en cero convencionales están configurados para medir el voltaje en un solo lado del conmutador (p. ej . , el lado de la fuente de energía) . Cuando un conmutador CA de Voltaje medio que opera un condensador abre, la corriente se elimina en un paso por el punto cero. Debido a que las señales de corriente y voltaje están fuera de fase 90 grados debido al condensador, una carga de CD atrapada casi piso se deja en el condensador después de que el conmutador se abre. Los condensadores tienen un reóstato interno que está confiqurado para disipar lentamente esta energía hasta que el voltaje a través del condensador es llevado a cero volts. Con el fin de asegurar que el condensador se ha descargado totalmente (p. ej . , de modo que el voltaje en el lado del condensador del conmutador es cero) y que cerrar el conmutador no inducirá corriente de energización anormalmente elevada (p. ej . , más de 6 veces la corriente de carga capacitiva de carga) , los conmutadores de cierre en cero convencionales se pueden configurar para esperar una cantidad predeterminada de tiempo (p. ej . , cinco minutos) después de que el conmutador abrió por última vez antes de que el conmutador se cierre nuevamente. Cerrar el conmutador antes de la cantidad predeterminada de tiempo puede producir una corriente de energización anormalmente grande (p. ej . , hasta 80 veces corriente de carga) a medida que el voltaje de la fuente reúne un gran voltaje de carga atrapado en el condensador. Equipo de control de enclavamiento especializado, entrenamiento, y/o señalización frecuentemente se utiliza para impedir el cierre del conmutador antes del paso de la cantidad predeterminada de tiempo.

Hay una necesidad para un sistema de control mejorado para controlar la operación de los conmutadores utilizados para conectar a elección las fuentes de energía a los condensadores conmutados. También hay una necesidad para un sistema de control que es altamente repetible en una variedad de condiciones ambientales. Además, hay una necesidad para un sistema de control que se pueda conectar a una variedad de diferentes sistemas de energía y/o configuraciones del condensador sin la necesidad de una cantidad considerable de calibración especializada a los tipos de configuraciones individuales. Más aún, hay una necesidad para un sistema de control que proporcione mayor conocimiento y concientización de las condiciones de voltaje en ambos lados del conmutador. También hay una necesidad para un sistema de control que no necesite que el conmutador espere una cantidad predeterminada de tiempo después de que abra antes de que el conmutador pueda cerrar otra vez .

BREVE DESCRIPCIÓN Una modalidad ejemplar de la invención se refiere a un método para controlar la conexión de una fuente de energía de múltiples fases a una pluralidad de condensadores. Cada fase de la fuente de energía de múltiples fases se puede conectar eléctricamente al menos a uno de la pluralidad de condensadores a través de un dispositivo de conmutación. El método consiste en, para cada fase de la fuente de energía de múltiples fases, determinar un primer voltaje de una señal de energía para la fase respectiva de la fuente de energía utilizando un primer divisor que está conectado eléctricamente a una primera terminal del dispositivo de conmutación para la fase. El método además consiste en, por cada fase, determinar un segundo voltaje a través de un condensador que está conectado eléctricamente a una segunda terminal del dispositivo de conmutación para la fase. El segundo voltaje se determina utilizando un segundo divisor de voltaje que está conectado eléctricamente a la segunda terminal del dispositivo de conmutación para la fase. El método además consiste en, por cada fase, generar una señal de cierre configurada para ocasionar que el dispositivo de conmutación para la fase se cierre y conecte eléctricamente la fase respectiva de la fuente de energía al condensador cuando la diferencia entre el primer voltaje y el segundo voltaje es aproximadamente cero .

Otra modalidad ejemplar de la invención se refiere a un sistema de control para controlar la conexión de una fuente de energía de múltiples fases a una pluralidad de condensadores. Cada fase de la fuente de energía de múltiples fases se puede conectar eléctricamente a al menos uno de la pluralidad de condensadores a través de un dispositivo de conmutación. El sistema de control contiene un circuito de control. El circuito de control está configurado para, por cada fase de la fuente de energía de múltiples fases, determinar un primer voltaje de una señal de energía para la fase respectiva de la fuente de energía utilizando un primer divisor de voltaje que está conectado eléctricamente a una primera terminal del dispositivo de conmutación para la fase. El circuito de control además está configurado para, por cada fase, determinar un segundo voltaje a través del condensador que está conectado eléctricamente a una segunda terminal del dispositivo de conmutación para la fase. El segundo voltaje se determina utilizando un segundo divisor de voltaje que está conectado eléctricamente a la segunda terminal del dispositivo de conmutación para la fase. El circuito de control además está configurado para, por cada fase, generar una señal de cierre configurada para ocasionar que el dispositivo de conmutación para la fase cierre y conecte eléctricamente la fase respectiva de la fuente de energía al condensador cuando la diferencia entre el primer voltaje y el segundo voltaje sea aproximadamente cero.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 es un diagrama de bloque de un sistema de control que puede ser utilizado para control la operación de los dispositivos de conmutación para conectar a elección una fuente de voltaje trifásica a los condensadores conmutados de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIG. 2 es un diagrama de bloque de una sola fase del sistema de control que se muestra en la FIG. 1 de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIG. 3 es un diagrama de flujo para un proceso para controlar la operación de un dispositivo de conmutación para conectar una fuente de voltaje a un condensador conmutado de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIG. 4 es un diagrama eléctrico esquemático de una sola fase de un sistema de control para controlar la operación de un dispositivo de conmutación para conectar una fuente de voltaje a un condensador conmutado de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIG. 5 es una vista en perspectiva de un sistema de control que puede ser utilizado para controlar la operación de los dispositivos de conmutación para conectar a elección una fuente de voltaje trifásica a los condensadores conmutados de acuerdo con una modalidad ej emplar .

La FIG. 6 es una vista plana posterior del sistema control de la FIG. 5 de acuerdo con una modali ej emplar .

La FIG. 7 es una vista en perspectiva de una sección transversal lateral del sistema de control que se muestra en la FIG. 5 de acuerdo con una modalidad ejemplar La FIG. 8 es una vista plana delantera de una sección transversal lateral del sistema de control que se muestra en la FIG. 5 de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIG. 9 es una vista plana delantera de un dispositivo de conmutación que se puede utilizar para conectar y/o desconectar una fuente de voltaje a un condensador conmutado de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIG. 10 es una vista plana posterior del dispositivo de conmutación de la FIG. 9 de acuerdo con una modalidad ej emplar .

La FIG. 11 es una muestra esquemática de una varilla de operación que se puede utilizar para conectar y/o desconectar una fuente de voltaje a un condensador conmutado de acuerdo con una modalidad ejemplar.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Antes de regresar a las Figuras, se debe observar que las referencias a "delantero", "trasero", "posterior", "hacia arriba", "hacia abajo", "interno", "externo", "derecho", "izquierdo", y/u otros términos direccionales en esta descripción se utilizan solamente para identificar los diversos elementos como están orientados en las Figuras.

No significa que estos términos limiten el elemento que describen, ya que los diversos elementos pueden estar orientados de diferente forma en diversas aplicaciones.

Refiriéndonos en general a las Figuras, sistemas y métodos para controlar la conexión entre una fuente de energía, como pueden ser una fuente de energía de múltiples fases (p. ej . , trifásica), y se proporcionan uno o más condensadores de acuerdo con diversas modalidades ejemplares. Un sistema de conmutación puede consistir en un dispositivo de conmutación o contactor separado para cada fase de un sistema de múltiples fases (p. ej . , tres contactores para tres fases) . En diversas modalidades, para cada fase, se pueden proporcionar divisores de voltaje separados en cada lado del dispositivo de conmutación (p. ej . , uno en el condensador o lado de carga, otro en la fuente de energía o lado de la red). Los divisores de voltaje se pueden utilizar para determinar el voltaje en cada lado del dispositivo de conmutación para la fase. Un circuito de control puede comparar los voltajes determinados para decidir si y cuando el voltaje a través del conmutador (p. ej . , la diferencia entre los voltajes en los lados contrarios del conmutador) se están aproximando a cero. El circuito de control puede generar entonces una señal (p. ej . , una señal de cierre) que puede ser transmitida al dispositivo de conmutación para ocasionar que el dispositivo de conmutación se cierre y forme una conexión eléctrica entre la fuente de energía y el uno o más condensadores aproximadamente en el tiempo cuando la diferencia en los voltajes alcanza aproximadamente cero volts.

En diversas modalidades ejemplares (p. ej . , sistemas y/o métodos) , diversos accesorios se pueden utilizar para controlar la conexión entre una fuente de energía y los condensadores conmutados. Por ejemplo, una señal de cierre se puede generar antes de que el condensador se descargue totalmente. La señal de cierre se puede generar un tiempo predeterminado antes de cuando se espera que la diferencia entre el primer voltaje y el segundo voltaje alcance aproximadamente cero. El tiempo predeterminado puede ser con base en un retardo de tiempo entre un tiempo cuando el dispositivo de conmutación recibe la señal de cierre y un tiempo cuando el dispositivo de conmutación llega a descansar en una posición cerrada. El tiempo de retardo se puede determinar aplicando un voltaje a través de la primera y segunda terminales del dispositivo de conmutación en un primer tiempo, cerrando el dispositivo de conmutación, y determinando un segundo tiempo en el cual el voltaje alcanza aproximadamente cero, en donde el tiempo de retardo consiste en diferencia entre el primer tiempo y el segundo tiempo.

Se puede proporcionar una fuente de alimentación que está configurada para proporcionar una corriente aproximadamente constante para alimentar el dispositivo de conmutación.

El dispositivo de conmutación puede consistir en una varilla configurada para moverse entre una primera posición en la cual el dispositivo de conmutación está en una posición abierta y una segunda posición en la cual el dispositivo de conmutación está en una posición cerrada. Al menos una parte del primer divisor de voltaje o el segundo divisor de voltaje puede estar colocada dentro de la varilla. El divisor de voltaje colocado dentro de la varilla puede incluir uno o más reóstatos de película gruesa de alto voltaje. El reóstato(s) puede estar encapsulado dentro de un material de uretano.

Refiriéndonos ahora a la FIG. 1, un diagrama de bloque de un sistema de control 100 que se puede utilizar para controlar la operación de los dispositivos de conmutación para conectar a elección una fuente de voltaje trifásica a los condensadores conmutados se muestra de acuerdo con una modalidad ejemplar. El sistema 100 se puede utilizar para controlar el tiempo en el cual tres dispositivos de conmutación 160, 165, y 170 (p. ej . , uno para cada una de las tres fases de la fuente de energía) de un sistema de conmutación trifásico cierra y forma una conexión eléctrica entre la fuente de energía y los condensadores. Aunque el sistema 100 se muestra estando aplicado a un sistema trifásico, las características del sistema 100 descritas en la presente se pueden aplicar a cualquier sistema de energía de una sola fase o de múltiples fases .

El sistema 100 incluye un circuito de control 105 configurado para recibir señales de entrada de los divisores de voltaje y generar señales de control para controlar la operación de los dispositivos de conmutación con base en las señales de entrada. En algunas modalidades, el circuito de control 105 incluye un procesador 110 y una memoria 115. El procesador 110 puede ser de cualquier tipo de circuito o dispositivo de procesamiento de propósito general o especial. La memoria 115 puede ser cualquier tipo de medio legible por la máquina, como puede ser la memoria flash, RAM, ROM, etcétera.

La memoria 115 puede incluir uno o más módulos configurados para realizar diversas funciones del circuito de control 105. Por ejemplo, la memoria 115 puede incluir un módulo comparador de voltaje 120 configurado para comparar los voltajes recibidos de los divisores de voltaje y determinar cuando la diferencia entre los voltajes está alcanzando aproximadamente cero. La memoria 115 adicional o alternativamente puede incluir un módulo de control de conmutación configurado para generar señales (p. ej . , señales para cerrar y/o abrir) configuradas para darle instrucciones a los dispositivos de conmutación para abrir o cerrar. En algunas modalidades, los módulos se pueden poner en práctica utilizando instrucciones ejecutables por la máquina almacenadas en la memoria 115 y ejecutables mediante el procesador 105. En algunas modalidades, alguna o todas las funciones del circuito de control 105 como puede ser comparar los voltajes de entrada y/o enviar señales de control a los dispositivos de conmutación, se puede poner en práctica utilizando circuiteria diferente a un procesador y/o la memoria.

El circuito de control 105 está configurado para recibir las señales de voltaje de al menos dos divisores de voltaje para cada fase del sistema de energía de múltiples fases. Como se muestra, el circuito de control recibe una señal de entrada de voltaje de un primer divisor de voltaje 130 para la fase A (p. ej . , un divisor de voltaje del lado de la fuente de energía para la fase A), un segundo divisor de voltaje 135 para la fase A (p. ej . , un condensador o divisor de voltaje del lado de la carga para la fase A), un primer divisor de voltaje 140 para la fase B (p. ej . , un divisor de voltaje del lado de la fuente de energía para la fase B) , un segundo divisor de voltaje 145 para la fase B (p. ej . , un divisor de voltaje del lado de la fuente de energía para la fase B) , un primer divisor de voltaje 150 para la fase C (p. ej . , un divisor de voltaje del lado de la fuente de energía para la fase C) , y un segundo divisor de voltaje 155 para la fase C (p. ej . , un condensador o divisor de voltaje del lado de la carga para la fase C) . En algunas modalidades, una terminal o conductor de bajo voltaje de cada uno de los divisores de voltaje y/o del circuito de control 105 se pueden conectar a la misma terminal de referencia de bajo voltaje o terminal de tierra.

El circuito de control 105 está configurado para generar señales para su transmisión al dispositivo de conmutación de la fase A 160, al dispositivo de conmutación de la fase B 165, y al dispositivo de conmutación de la fase C 170 con base en las entradas de voltaje de los divisores de voltaje de fase respectivos. Por ejemplo, el circuito de control 105 está configurado para generar señales de control para el dispositivo de conmutación de la fase A 160 con base en las entradas de voltaje de los divisores de voltaje 130 y 135, para generar señales de control para el dispositivo de conmutación de la fase B 165 con base en las entradas de voltaje de los divisores de voltaje 140 y 145, y para generar señales de control para el dispositivo de conmutación de la fase C 170 con base en las entradas de voltaje de los divisores de voltaje 150 y 155. En algunas modalidades, un solo circuito de control se puede utilizar para controlar la operación de los dispositivos de conmutación para todas las fases. En otras modalidades, los circuitos de control múltiples (p. ej . , un circuito de control para cada fase) se pueden utilizar para controlar la operación de los dispositivos de conmutación.

Refiriéndonos ahora a la FIG. 2, un diagrama de bloque del sistema de una sola fase 200 del sistema de control 100 que se ilustra en la FIG. 1 se muestra de acuerdo con una modalidad ejemplar. El sistema de una sola fase 200 muestra la operación del circuito de control 105 controlando la conexión de una sola fase A en uno o más condensadores utilizando el dispositivo de conmutación de la fase A 160. El circuito de control 105 está configurado para medir el voltaje en la fuente o lado de la red del dispositivo de conmutación 160 utilizando el divisor de voltaje 130. El voltaje medido utilizando el divisor de voltaje 130 puede representar el voltaje (p. ej . , corriente alterna, o CA, voltaje) de una señal de energía de la fuente de una sola fase siendo transmitida en el poste de la fase A del sistema de energía de múltiples fases. El circuito de control 105 está configurado para medir el voltaje en la carga o lado del condensador del dispositivo de conmutación 160 utilizando el divisor de voltaje 135. El voltaje medido utilizando el divisor de voltaje 135 puede representar el voltaje (p. ej . , corriente directa, o CD, voltaje) a través del condensador (p. ej . , debido a la energía almacenada en el condensador) .

El circuito de control 105 se puede configurar para vigilar la diferencia entre los voltajes en los lados de la fuente y de la carga del dispositivo de conmutación 160. Si la diferencia entre los voltajes no alcanza aproximadamente cero volts, el circuito de control 105 se puede configurar para no generar una señal de cierre y el dispositivo de conmutación 160 puede permanecer en una configuración abierta. Cuando la diferencia entre los voltajes en los lados de la fuente y de carga alcanzan aproximadamente cero (p. ej . , si los voltajes son aproximadamente los mismos) , el circuito de control 105 se puede configurar para generar una señal de cierre y transmitir la señal al dispositivo de conmutación 160, ocasionando que el dispositivo de conmutación 160 cierre y forme una conexión eléctrica entre la fuente de energía y el condensador ( s ) . En algunas modalidades, el circuito de control 105 se puede configurar para mantener el cierre de los dispositivos de conmutación dentro de +/-10 grados del punto cero. Debido a que el dispositivo de conmutación 160 cierra cuando la diferencia del voltaje entre los lados de la fuente y de carga es aproximadamente de cero volts, ninguna corriente considerablemente energizante debe fluir en el circuito resultante y los efectos indeseables para conectar al condensador ( s ) se reducen o evitan.

Algunos diseños existentes utilizan transformadores de voltaje para proporcionar una señal de referencia para la secuencia de cierre del contacto eléctrico adecuada. Debido a que los transformadores de voltaje se pueden configurar ya sea en configuraciones alámbricas fase a fase o fase a tierra, esas variaciones se deben considerar para el esquema de control y configurar tras la instalación.

Utilizando los divisores de voltaje en ambos lados del dispositivo de conmutación 160, el componente CD instantáneo del voltaje está disponible. El circuito de control 105 puede utilizar las entradas del divisor de voltaje para determinar el diferencial de voltaje real a través del dispositivo de conmutación 160. Por consiguiente, el circuito de control 105 puede determinar de forma independiente el voltaje cero para cada fase y no necesita tener conocimiento de la rotación de la fase (p. ej . , fase A-B-C o A-C-B) del sistema de energía. Además, debido a que los divisores de voltaje se utilizan para determinar el voltaje real en cada lado del dispositivo de conmutación 160 de forma independiente (p. ej . , contrario a inferir el voltaje en un lado con base en una medición del otro lado y el conocimiento de la configuración del sistema de energía) , el circuito de control 105 no necesita calibrarse con la configuración específica del sistema de energía (p. ej . , Delta/Wye, con tierra/sin tierra, etc.) con el fin de determinar el punto cero o casi cero apropiado en el cual el dispositivo de conmutación 160 debe cerrar. Además, no debe ocurrir corriente considerablemente energizante mientras el diferencial de voltaje entre los dos lados del dispositivo de conmutación 160 es aproximadamente cero, incluso si el condensador aún retiene carga. Por consiguiente, el circuito de control 105 no necesita esperar una cantidad predeterminada de tiempo (p. ej . , cinco minutos) después de que el condensador ha abierto por última vez antes de que dispositivo de conmutación 160 pueda ser cerrado nuevamente.

En algunas modalidades, el circuito de control 105 también puede ser utilizado para generar señales de control para ocasionar que el dispositivo de conmutación 160 abra. Los transductores de corriente se pueden utilizar para determinar un tiempo de apertura con corriente cero apropiado. En algunas modalidades, el circuito de control 105 se puede configurar para generar una señal de apertura sin utilizar los transductores de corriente vigilando la señal del voltaje del lado de la carga. Debido a que los condensadores ocasionan que la señal de la corriente atrae la señal del voltaje en el lado de carga en 90 grados, el tiempo de apertura con corriente adecuado se puede calcular mediante el circuito de control 105.

Refiriéndonos ahora a la FIG. 3, un diagrama de flujo para un proceso 300 para controlar la operación de un dispositivo de conmutación para conectar una fuente de voltaje a un condensador conmutado de acuerdo con una modalidad ejemplar. En diversas modalidades, el proceso 300 se puede poner en práctica utilizando el circuito de control 105 en una sola fase como se muestra en la FIG. 2 y/o aplicada a múltiples fases como se muestra en la FIG. 1. como se muestra en la FIG. 3, el proceso 300 incluye operaciones que se pueden utilizar para controlar la conexión de una sola fase de un sistema de energía a uno o más condensadores. En algunas modalidades, un circuito de control se puede configurar para utilizar el proceso 300 para controlar cada fase de un sistema de energía de múltiples fases de forma independiente (p. ej . , de modo que el proceso 300 se repita para cada fase) .

El circuito de control se puede configurar para determinar un voltaje del lado de la fuente asociado con una señal de energía para una fase de a sistema de energía conectado utilizando una señal de voltaje recibida de un primer divisor de voltaje (operación 305) . El primer divisor de voltaje puede estar conectado eléctricamente en el lado de la fuente de un dispositivo de conmutación para la fase. El circuito de control se puede configurar para determinar un voltaje del lado de la carga, o voltaje a través de un condensador conectado a un segundo lado del dispositivo de conmutación, utilizando otra señal de voltaje recibida de un segundo divisor de voltaje para la fase (operación 310) . El segundo divisor de voltaje puede estar conectado eléctricamente a la carga, o condensador, lado del dispositivo de conmutación para la fase.

El circuito de control se puede configurar para determinar un diferencial de voltaje a través del dispositivo de conmutación para la fase utilizando las señales de voltaje del primero y segundo divisores de voltaje. El circuito de control se puede configurar para vigilar el diferencial de voltaje para determinar si el diferencial de voltaje está alcanzando aproximadamente cero volts (p. ej . , de modo que el voltaje del lado de la fuente y el voltaje del lado de la carga son aproximadamente los mismos) (operación 315) . Si el diferencial de voltaje no es aproximadamente cero volts, el circuito de control puede continuar vigilando las señales de voltaje recibidas de los divisores de voltaje y pueden no generar una señal para ocasionar que el dispositivo de conmutación para la fase se abra. Cuando se determina que el diferencial de voltaje es aproximadamente cero, como puede ser cuando el condensador se descarga totalmente y el voltaje del lado de la fuente es cero, o cuando el mismo voltaje que no es cero está presente en la señal de la fuente de energía para la fase y a través del condensador, el circuito de control se puede configurar para generar una señal de cierre y transmitir la señal de cierre al dispositivo de conmutación (operación 320) . El dispositivo de conmutación se puede configurar para cerrar y conectar eléctricamente la fase o poste respectivo del sistema de energía al condensador (s) cuando el diferencial de voltaje a través del dispositivo de conmutación es aproximadamente cero volts en respuesta a la señal de cierre recibida del circuito de control.

Refiriéndonos ahora a la FIG. 4, un diagrama eléctrico esquemático de una sola fase 400 de un sistema de control para controlar la operación de un dispositivo de conmutación para conectar una fuente de voltaje a un condensador conmutado se muestra de acuerdo con una modalidad ejemplar. El diagrama eléctrico 400 puede representar una ejecución eléctrica de alto nivel del sistema de control 200 y/o una sola fase del sistema de control 100 en algunas modalidades ejemplares. En algunas modalidades, el circuito ilustrado en el diagrama eléctrico 400 se puede aplicar para controlar la conexión de una fuente de voltaje a un condensador conmutado utilizando una o más operaciones del proceso 300.

Como se muestra en el diagrama eléctrico 400, el sistema de control incluye una fuente de energía 405 (p. e . , una fuente de voltaje CA, como puede ser una fuente de energía de alto voltaje de una red eléctrica) y un condensador 410 (p. ej . , uno o más condensadores, como puede ser en un banco de condensadores) que se pueden conectar a elección a través del uso de un dispositivo de conmutación. En algunas modalidades, el voltaje de la fuente de energía 405 puede ser tan alto como 22 kV o más alta. El dispositivo de conmutación incluye un par de contactores 415 que pueden moverse en contacto uno con otro (p. ej . , en una posición cerrada del dispositivo de conmutación) y separados entre sí (p. ej . , en una posición abierta del dispositivo de conmutación) para habilitar y deshabilitar, respectivamente, una conexión eléctrica entre la fuente de energía 405 y el condensador 410.

En algunas modalidades, uno o ambos contactores 415 se pueden mover de forma operativa en y fuera de contacto con el otro contactor 415 a través del uso de un montaje de solenoide u otro tipo de accionador. En el diagrama eléctrico 400, dos dispositivos de solenoide son utilizados en conjunto con una varilla de operación 420 para mover el contactor del lado de la fuente hacia y fuera de contacto con el contactor del lado de carga (p. ej . , lado del condensador) . Un solenoide de cierre 425 está configurado para empujar la varilla de operación 420 hacia arriba, moviendo el contactor del lado de la fuente para hacer contacto con el contactor del lado del condensador. Un solenoide de apertura 430 está configurado para jalar la varilla de operación 420 hacia abajo, moviendo el contactor del lado de la fuente fuera de contacto con el contactor del lado del condensador. Un conmutador de palanca 435 u otro mecanismo se puede utilizar para controlar la operación de los dispositivos de solenoide. En algunas modalidades, un dispositivo de solenoide se puede utilizar para realizar ambas funciones del dispositivo de conmutación, la apertura y cierre. En algunas modalidades, un tipo diferente de dispositivo de accionamiento se puede utilizar para abrir y cerrar la conexión entre la fuente de energía 405 y el condensador 410.

El diagrama eléctrico 400 también incluye dos divisores de voltaje separados, uno conectado eléctricamente a los contactores 415 del lado de la fuente y uno conectado eléctricamente los contactores 415del lado del condensador. El divisor de voltaje del lado de la fuente 440 incluye dos o más reóstatos y se puede utilizar mediante un circuito de control para determinar el voltaje (p. ej . , Voltaje CA) de la fuente de energía 405 en cualquier punto determinado en tiempo. El divisor de voltaje 440 se puede conectar en una configuración paralela con la fuente de energía 405, de modo que un lado de alto voltaje del divisor de voltaje 440 puede estar conectado eléctricamente con un lado de alto voltaje de la fuente de energía 405, y un lado de bajo voltaje del divisor de voltaje 440 se puede conectar a una terminal de bajo voltaje (p. ej . , terminal de tierra, elemento de impedancia muy elevada, etc.) . En esa configuración, el voltaje a través del divisor de voltaje 440 es el mismo que el voltaje de la fuente de energía 405.

El divisor de voltaje 440 puede incluir al menos un primer reóstato 445 y un segundo reóstato 450. El reóstato 445 puede ser un reóstato de alto voltaje configurado para resistir una caída de alto voltaje a través del reóstato sin dañar el reóstato, como puede ser un reóstato de película gruesa de alto voltaje (p. ej . , 1 ?O, 10 GQ, 10 ?O, etc.). El reóstato 450 puede ser un reóstato de voltaje inferior (p. ej . , comparado con el reóstato 445) y se puede configurar de modo que la calda de voltaje a través del reóstato 450 sea considerablemente inferior a la caída de voltaje a través del reóstato 445 durante la operación. Un circuito de control se puede configurar para medir el voltaje a través del reóstato 450 (p. ej . , utilizando una conexión eléctrica, como pueden ser un cable de plomo, a un lado de alto voltaje del reóstato 450 y/o un lado de bajo voltaje del reóstato 450) . El voltaje a través del reóstato 450 se puede utilizar para determinar el voltaje a través del divisor de voltaje 440 completo porque el voltaje a través del reóstato 450 está directamente relacionado con el voltaje total con base en los valores de resistencia relativos de los reóstatos 445 y 450. El voltaje total a través del divisor de voltaje 440 (y, por consiguiente, el voltaje de la fuente de energía 405) se puede determinar de acuerdo con la siguiente expresión, donde VVD44o representa el voltaje total a través del divisor de voltaje 440, R445 y R450 representa los valores de resistencia de los reóstatos 445 y 450, respectivamente (p. ej . , en ohms) , y VR450 representa el voltaje medido a través del reóstato más pequeño 450: VVD440 = ( (R445 + R450) /R445) X VR45Q Midiendo a través del reóstato más pequeño 450, el voltaje se puede reducir a un nivel que es seguro para la electrónica del circuito de control utilizado para medir el valor del voltaje. En algunas modalidades, ambos reóstatos 445 y 450 se pueden incluir como parte de un montaje del divisor de voltaje. En algunas modalidades, el reóstato 445 puede estar incluido en un montaje separado del reóstato 450. Por ejemplo, el reóstato 445 puede estar incluido en un montaje configurado para encapsular un reóstato de alto voltaje, y el reóstato 450 se puede montar o incrustar en una tarjeta de circuito, como pueden ser una tarjeta de circuito del circuito de control .

Un segundo divisor de voltaje 455 está conectado eléctricamente al lado del condensador de los contactores 415. El divisor de voltaje del lado del condensador 455 incluye dos o más reóstatos y se puede utilizar mediante el circuito de control para determinar el voltaje (p. ej . , voltaje CD) a través del condensador 410. El divisor de voltaje 455 se puede conectar en una configuración paralela con el condensador 410, de modo que un lado de alto voltaje del divisor de voltaje 455 está conectado eléctricamente a un lado de alto voltaje del condensador 410 y un lado de bajo voltaje del divisor de voltaje 455 está conectado eléctricamente a una terminal de bajo voltaj e .

El divisor de voltaje del lado del condensador 455 puede incluir al menos un primer reóstato 460 y un segundo reóstato 465. El reóstato 460 puede ser un reóstato de alto voltaje y el reóstato 465 puede ser un reóstato de voltaje inferior (p. ej . , el reóstato 460 puede tener un valor de resistencia más alto que el reóstato 465) . El circuito de control se puede configurar para medir el voltaje a través del reóstato más pequeño 465 y utilizar ese valor de voltaje para determinar el voltaje a través del divisor de voltaje 455 completo y, por consiguiente, el voltaje a través del condensador 410. El voltaje a través del divisor de voltaje 455 se puede determinar en la misma forma descrita antes con respecto al divisor de voltaje 445. En diversas modalidades, los reóstatos 460 y/o 465 pueden tener los mismos o diferentes valores de resistencia como los reóstatos 445 y 450, respectivamente.

Refiriéndonos ahora a la FIG. 5, una vista en perspectiva de un sistema de control 500 que se puede utilizar para controlar la operación de los dispositivos de conmutación para conectar a elección una fuente de voltaje trifásica a los condensadores conmutados se muestra de acuerdo con una modalidad ejemplar. El sistema 500 incluye tres sistemas de conmutación de una sola fase 505, uno para la conexión a cada fase o poste de la fuente de energía. Cada sistema de una sola fase 505 incluye un alojamiento 510 configurado para encerrar un dispositivo de conmutación utilizado para conectar y desconectar la fase a un condensador. La fase de la fuente de energía se puede conectar en una terminal 515, y el condensador ( s ) se puede conectar en otra terminal 520. Cada sistema de una sola fase 505 incluye un divisor de voltaje del lado de la fuente (no es visible en la FIG. 5) y un divisor de voltaje del lado del condensador 525 (p. ej . , un divisor de voltaje externo conectado eléctricamente a un condensador o lado de carga del dispositivo de conmutación para la fase) que se puede utilizar para determinar los voltajes en cada lado del dispositivo de conmutación para la fase. Los dispositivos de conmutación y los divisores de voltaje para todas las tres fases se pueden proporcionar en un sistema de control integrado de modo que el sistema de control 500 es un sistema tipo "enganchar y continuar" que es tan fácil de instalar como los sistemas de cierre distintos a cero. En algunas modalidades, un sistema similar al sistema de control 500 se puede utilizar en la ejecución de diversos sistemas y métodos descritos en la presente (p. ej . , los sistemas 100 y/o 200, el proceso 300, el sistema eléctrico que se muestra en el diagrama 400, etc.) y el sistema de control 500 pueden incorporar diversas características descritas con respecto a esos sistemas y métodos.

Refiriéndonos ahora a la FIG. 6, una vista plana posterior del sistema de control 500 de la FIG. 5 se muestra de acuerdo con una modalidad ejemplar. En esta vista, una interfaz de entrada de la fuente de alimentación 605 y una interfaz de entrada de control 610 del sistema 500 se muestran. La interfaz de entrada de control 610 se puede utilizar para recibir las señales de entrada de control para controlar la operación de los dispositivos de conmutación para cada fase y/o para calibrar el sistema 500. Por ejemplo, un técnico puede conectar un dispositivo de computación a una o más terminales de la interfaz de entrada de control para proporcionar valores de calibración al sistema 500, probar el sistema 500, abrir y/o cerrar uno o más de los dispositivos de conmutación manualmente, etc. En algunas modalidades, la interfaz de entrada de control 610 puede proporcionar una entrada de control separada para cada fase de la fuente de energía trifásica.

En algunas modalidades, el sistema de control 500 se puede calibrar una vez (p. ej . , en una fábrica, durante la producción) y puede no necesitar calibración subsiguiente para operar exactamente una vez instalada en un nodo de la red eléctrica. La calibración puede incluir definir un tiempo de retardo a partir de cuando el circuito de control proporciona una señal para cerrar el dispositivo de conmutación hasta el momento en el cual los contactos del dispositivo de conmutación están realmente cerrados y en contacto. La calibración Inicial se puede realizar aplicando un voltaje a través de la fuente de conmutación de los condensadores y las terminales principales de carga. El control se puede poner en un modo de calibración y utilizar retroalimentación en relación con el diferencial de voltaje a través de las terminales para calcular el tiempo de retardo (p. e . , el tiempo que toma desde la transmisión de la señal antes de que el diferencial de voltaje alcance aproximadamente cero). El tiempo de retardo se puede almacenar en el circuito de control como un valor constante. En algunas modalidades, se puede utilizar un proceso similar para proporcionar una retroalimentación al circuito de control durante la operación (p. e . , para la detección de errores y/o para hacer los ajustes en incrementos al valor del tiempo de retardo debido a cambios en el tiempo de respuesta del conmutador) .

La interfaz de entrada de la fuente de alimentación 605 se puede utilizar para recibir la energía de operación (p. ej . , 120 VAC, 50 Hz o 60 Hz, 1000 VA, etc.) para los dispositivos de conmutación (p. ej . , dispositivos de solenoide) de una fuente de alimentación. Algunos de los controladores utilizan la energía almacenada en los condensadores para operar el solenoide o accionador en el conmutador. Debido a que la energía del condensador varía con la temperatura, como lo hace la resistencia del bobinado del solenoide, muchas variables se pueden utilizar para considerar la compensación de temperatura adecuada.

Una forma para proporcionar la repetitividad aumentada y consistencia es utilizar una fuente de alimentación de corriente constante para alimentar los dispositivos de conmutación. Los dispositivos de solenoides, por ejemplo, tienen un número determinado de vueltas en sus bobinas, y la salida de los dispositivos de solenoide es con base en el producto del número de vueltas y la corriente aplicada. Utilizando una fuente de alimentación que proporciona una señal de alimentación de corriente constante para alimentar los dispositivos de solenoide disminuye el número y complejidad de las variables asociadas con los cambios en la capacitancia y/o resistencia de bobinado del solenoide debido a la temperatura. En algunas modalidades, una señal de accionamiento relacionada con la corriente con modulación por ancho de pulsos (P M) se puede utilizar para compensar la temperatura de la bobina, el voltaje de la linea de energía y/o variaciones de impedancia de la línea de energía.

Refiriéndonos ahora a la FIG. 7, una vista en perspectiva de una sección transversal lateral del sistema de control 500 que se muestra en la FIG. 5 se ilustra de acuerdo con una modalidad ejemplar. La sección transversal que se ilustra muestra un número de características de cada sistema de una sola fase 505 que están ocultas dentro del alojamiento 510. Como se muestra en la FIG. 7, cada sistema 505 incluye un dispositivo de conmutación con interrupción al vacío. En diversas modalidades, otros tipos de dispositivos de conmutación se pueden utilizar en lugar de un conmutador con interrupción al vacío.

Un dispositivo de conmutación del sistema 505 incluye dos contactores, uno para el lado de la fuente del sistema 505 y uno para el lado de la carga o condensador del sistema 505. El contactor del lado de la carga 705 está conectado eléctricamente a la terminal del condensador 520 a la cual el uno o más condensadores para la fase están conectados. El contactor del lado de la fuente 710 está conectado eléctricamente a la terminal de la fuente de energía 515 a la cual la fase respectiva de la fuente de energía trifásica está conectada. En algunas modalidades, el contactor del lado de la fuente 710 puede estar conectado eléctricamente a una varilla de operación 715 y/o un circuito de control.

La varilla de operación 715 está acoplada (p. ej . , mecánica y/o eléctricamente) al contactor del lado de la fuente 710 y se utiliza para mover el contactor del lado de la fuente 710 hacia y fuera de contacto con el contactor del lado de la carga 705 para engranar y desengranar, respectivamente, la conectividad eléctrica entre la fuente de energía y el condensador (s) . La varilla de operación 715 se mueve (p. ej . , arriba y abajo) utilizando un accionador 720. En algunas modalidades, el accionador 720 puede incluir uno o más dispositivos de solenoide configurados para mover la varilla de operación 715 y, por consiguiente, el contactor del lado de la fuente 710. En algunas modalidades, la varilla de operación 715 y/o accionador 720 puede estar diseñado en una configuración diferente y se puede configurar para mover el contactor del lado de la carga 705 en lugar del contactor del lado de la fuente 710. La operación del accionador 720 puede estar controlado por un circuito de control configurado para determinar cuándo se deben cerrar y/o abrir los contactores con base en la retroalimentación eléctrica del sistema 505 (p. ej . , las señales de voltaje de los divisores de voltaje en cada uno de los lados de la carga y de la fuente para cada fase) .

Refiriéndonos ahora a la FIG. 8, una vista plana delantera de una sección transversal lateral del sistema de control 500 que se muestra en la FIG. 5 se ilustra de acuerdo con una modalidad ejemplar. El sistema de control 500 se muestra incluyendo un circuito de control 725 que se puede utilizar para controlar la operación de los dispositivos de conmutación de uno o más sistemas de una sola fase 505. El circuito de control 725 puede ser similar al circuito de control 105 que se muestra en las FIGS. 1 y 2 y puede incorporar diversas características descritas en la presente con respecto al circuito de control 105.

Refiriéndonos ahora a la FIG. 9, una vista plana delantera del accionador 720 que se muestra en las FIGS. 7 y 8 se ilustran de acuerdo con una modalidad ejemplar. El accionador 720 incluye un dispositivo solenoide de apertura 910 configurado para jalar la varilla de operación 715 y, por consiguiente, el contactor del lado de la fuente 710 hacia abajo, rompiendo la conexión eléctrica entre los condensadores y la fuente de energía. El accionador 720 también incluye un dispositivo de solenoide de cierre 915 configurado para empujar la varilla de operación 715 y, por consiguiente, el contactor del lado de la fuente 710 hacia arriba, engranando el contacto entre los contactores 705 y 710 y ocasionando una conexión eléctrica entre los condensadores y la fuente de energía. Los dispositivos de solenoide 910 y 915 pueden mover la varilla 715 a través del uso de una leva 905. Como se muestra en la FIG. 9, el accionador 720 está en la posición abierta. En algunas modalidades, el accionador 720 puede incluir un solo dispositivo de solenoide configurado para realizar ambas funciones, tanto de abertura como de cierre y/o pueden incluir un tipo diferente de dispositivo accionador.

Refiriéndonos ahora a la FIG. 10, una vista plana posterior del accionador 720 que se muestra en las FIGS. 7 y 8 se ilustran de acuerdo con una modalidad ejemplar. El accionador 720 puede incluir uno o más conmutadores auxiliares 1005. Los conmutadores auxiliares se pueden configurar para interrumpir el flujo de corriente después de la ejecución de una operación de apertura.

Refiriéndonos ahora a la FIG. 11, una ilustración esquemática de una varilla de operación 1100 que se puede utilizar al conectar y/o desconectar una fuente de voltaje a un condensador conmutado se muestra de acuerdo con una modalidad ejemplar. En diversas modalidades, la varilla de operación 1100 se puede utilizar junto con los sistemas 100, 200 y/o 500, en la ejecución del proceso 300, y/o como parte del sistema eléctrico que se muestra en el diagrama 400, y se puede utilizar en combinación con cualquiera de las diversas características descritas con referencia a esos sistemas.

La varilla de operación 1100 está acoplada a un contacto del conmutador del lado de la fuente 1155 (p. ej . , un contacto con interrupción al vacio) que se puede mover hacia y fuera del contacto con un contacto del conmutador del lado de la carga 1150 (p. ej . , un contacto fijo con interrupción al vacio) a través del uso de un mecanismo de empuje 1160 (p. ej . , el accionador 720). La varilla 1100 puede estar acoplada al contacto 1155 a través del uso de un adaptador mecánico 1130. El adaptador mecánico 1130 puede estar hecho al menos en parte de materiales conductores configurados para transmitir electricidad a través del adaptador mecánico 1130 sin impedir considerablemente el flujo eléctrico. En algunas modalidades, el adaptador mecánico 1130 puede incluir un elemento de empuje como puede ser un resorte configurado para promover una interfaz sólida entre los contactos 1150 y 1155. El contacto del conmutador del lado de la fuente 1155 puede estar conectado eléctricamente a una terminal de la fuente 1135 que está configurada para la conexión a una fuente de energía, y el contacto del conmutador del lado de la carga 1150 puede estar conectado eléctricamente a una terminal de carga 1140 que está configurada para la conexión a uno o más condensadores. El contacto del conmutador del lado de la carga 1150 también puede estar conectado a un divisor de voltaje 1145 (p. ej . , un divisor de voltaje externo), y un cable detector de voltaje 1160 (p. ej . , un cable detector de bajo voltaje atado al divisor de voltaje 1145) se puede proporcionar para transmitir una señal de voltaje del lado de la carga del divisor de voltaje 1145 a un circuito de control.

La detección de voltaje se puede realizar utilizando el acoplamiento capacitivo o utilizando un divisor de voltaje. Los divisores de voltaje utilizados para medir una terminal más cercana a un mecanismo de empuje se puede crear dentro de un buje en el cual el dispositivo de conmutación (p. ej . , con interrupción al vacio) está encapsulado .

En algunas modalidades, al menos una parte de un divisor de voltaje del lado de la fuente se puede colocar o incrustar dentro de la varilla de operación 1100. Un reóstato 1120 (p. ej . , un reóstato de película gruesa, de alto voltaje,) está incrustado dentro de la varilla de operación 1100 como se muestra en la FIG. 11. El reóstato 1120 puede estar conectado eléctricamente al contacto 1155 y/o terminal de la fuente 1135 (p. ej . , a través del adaptador mecánico 1130) en un lado de alto voltaje del reóstato 1120 utilizando un cable eléctrico 1115. Un cable detector de voltaje 1110 se puede conectar a un lado de bajo voltaje del reóstato 1120 y utilizarse para proporcionar una señal de voltaje (p. ej . , una señal de alto voltaje para un segundo reóstato del divisor de voltaje) a un circuito de control. El reóstato 1120 puede estar encerrado dentro de una encapsulacion 1125 (p. ej . , un material como puede ser uretano) . Encapsular el reóstato 1120 en uretano puede ayudar a proporcionar una capacidad dieléctrica, absorción de choque mecánico, tolerancia de expansión térmica, disipación térmica, una habilidad para detectar el voltaje en la terminal más cercana al mecanismo de empuje 1160, y/u otros beneficios. En algunas modalidades, una superficie externa 1105 de la varilla de operación 1100 puede incluir un tubo rígido dieléctrico.

Como se muestra, la varilla de operación 1100 encierra únicamente una parte, o un solo reóstato, del divisor de voltaje del lado de la fuente. El segundo reóstato del divisor de voltaje del lado de la fuente se puede proporcionar en cualquier lugar en el sistema, como puede ser en una tarjeta de circuito asociada con un circuito de control. En algunas modalidades, el reóstato 1120 puede ser un reóstato de alto voltaje configurado para utilizarse con altos voltajes que se pueden experimentar en una aplicación de la red eléctrica, y el segundo reóstato puede ser un reóstato de voltaje inferior configurado de modo que el voltaje detectado a través del segundo reóstato mediante un circuito de control es lo suficientemente bajo para evitar dañar la electrónica del circuito de control. En algunas modalidades, ambos reóstatos del divisor de voltaje pueden estar colocados y/o encapsulados dentro de la varilla de operación 1100.

La invención se describe antes con referencia a las figuras. Estas figuras muestran ciertos detalles de las modalidades especificas que ejecutan los sistemas y métodos y programas de la presente invención. Sin embargo, describir la invención con las figuras no se debe considerar como imposición de alguna limitación a la invención que pueda estar presente en las figuras. La presente invención contempla los métodos, sistemas y productos programa en cualquier medio legible por la máquina para cumplir sus operaciones. Las modalidades de la presente invención se pueden poner en práctica utilizando el procesador de una computadora existente, o mediante un procesador de una computadora para propósito especial incorporado para este u otro propósito o mediante un sistema alámbrico. Ningún elemento en las reivindicaciones de la presente se debe considerar bajo las provisiones del titulo 35 U.S.C. § 112, párrafo sexto, a menos que el elemento se mencione expresamente utilizando la frase "medio para." Además, ningún elemento, componente o paso del método en la presente invención se intenta que sea dedicado al público, independientemente de si el elemento, componente o paso del método se menciona explícitamente en las reivindicaciones .

Las modalidades dentro del alcance de la presente invención pueden incluir productos programas que consisten en medios legibles por la máquina para realizar o tener instrucciones ejecutables por la máquina o estructuras de datos almacenados en ellos. Esos medios legibles por la máquina pueden ser cualquier medio disponible al que se puede acceder por medio de una computadora de propósito general o propósito especial u otra máquina con un procesador. Por ejemplo, ese medio legible por la máquina puede consistir en RAM, ROM, EPROM, EEPROM, CD ROM u otro disco óptico de almacenamiento, disco magnético de almacenamiento u otros dispositivos magnéticos de almacenamiento, o cualquier otro medio (p. ej . , medio no transitorio) que se puede utilizar para portar o almacenar el código del programa deseado en la forma de instrucciones ejecutables por la máquina o estructuras de datos y a las cuales se puede acceder mediante una computadora de propósito general o especial u otra máquina con un procesador. Las combinaciones de lo anterior también se incluyen dentro del alcance de los medios legibles por la máquina. Las instrucciones ejecutables por la máquina consisten, por ejemplo, en instrucciones y datos que ocasionan que una computadora de propósito general, computadora de propósito especial, o máquina de procesamiento de propósito especial para realizar una cierta función o grupo de funciones.

Las modalidades de la invención se describen en el contexto general de los pasos del método que se puede poner en práctica en una modalidad mediante un producto programa que incluye instrucciones ejecutables por una máquina, como puede ser el código del programa, por ejemplo, en la forma de módulos del programa ejecutados por las máquinas. En general, los módulos del programa incluyen rutinas, programas, objetos, componentes, estructuras de datos, etc., que realizan tareas particulares o ponen en práctica tipos de datos abstractos particulares. Las instrucciones ejecutables por una máquina, estructuras de datos asociados, y módulos del programa representan ejemplos del código del programa para ejecutar los pasos de los métodos descritos en la presente. La secuencia particular de esas instrucciones ejecutables o estructuras datos asociadas representa ejemplos de los actos correspondientes para poner en práctica las funciones descritas en esos pasos.

Un sistema ejemplar para poner en práctica el sistema o partes de la invención pueden incluir un dispositivo de computación de propósito general en la forma de una computadora, incluyendo una unidad de procesamiento, una memoria del sistema, y un bus del sistema que acopla diversos componentes del sistema incluyendo la memoria del sistema a la unidad de procesamiento. La memoria del sistema puede incluir la memoria de solo lectura (ROM) y la memoria de acceso aleatorio (RAM) . La computadora también puede incluir una unidad de disco duro magnético para leer desde y escribir hacia un disco duro magnético y escribir en un disco duro magnético, una unidad de disco magnético para leer desde o escribir a un disco magnético removible, y una unidad de disco óptico para leer desde o escribir hacia un disco óptico removible como puede ser un CD ROM u otro medio óptico. Las unidades y sus medios legibles por la máquina asociados proporcionan almacenamiento no volátil de las instrucciones ejecutables por una máquina, estructuras de datos, módulos de programa, y otros datos para la computadora .

Se debe observar que aunque los diagramas de flujo proporcionados en la presente muestran un orden especifico de los pasos del método, se entiende que el orden de estos pasos puede diferir de lo que está representado. También, dos o más pasos se pueden realizar de forma concurrente o con concurrencia parcial. Esa variación dependerá de los sistemas de software y hardware elegidos y en la elección del diseñador. Se entiende que todas esas variaciones están dentro del alcance de la invención. Del mismo modo, las ejecuciones del software de la presente invención se pueden realizar con técnicas de programación estándar con lógica basada en las reglas y otra lógica para realizar los diversos pasos de búsqueda de la base de datos, pasos de correlación, pasos de comparación y pasos de decisión. También se debe observar que la palabra "componente" como se utiliza en la presente y en las reivindicaciones se intenta que abarque las ejecuciones utilizando una o más lineas de código de software, y/o ejecuciones de hardware, y/o equipo para recibir las entradas manuales.

La descripción anterior de las modalidades de la invención se ha presentado con el propósito de ilustración y descripción. No se intenta que sean exhaustivas o que limiten la invención a la forma precisa descrita, y son posibles las modificaciones y variaciones en vista de las enseñanzas anteriores o se pueden adquirir de la práctica de la invención. Las modalidades se eligieron y describen con el fin de explicar los principios de la invención y su aplicación práctica para permitir a un experto en la técnica utilizar la invención en diversas modalidades y con diversas modificaciones como sean adecuadas para el uso particular contemplado.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Un método para controlar la conexión de una fuente de energía de múltiples fases a una pluralidad de condensadores, en donde cada fase de la fuente de energía de múltiples fases se puede conectar eléctricamente a al menos uno de la pluralidad de condensadores a través de un dispositivo de conmutación, el método consiste en: para cada fase de la fuente de energía de múltiples fases: determinar un primer voltaje de una señal de energía para la fase respectiva de la fuente de energía utilizando un primer divisor de voltaje que está conectado eléctricamente a una primera terminal del dispositivo de conmutación para la fase; determinar un segundo voltaje a través de un condensador que está conectado eléctricamente a una segunda terminal del dispositivo de conmutación para la fase, en donde el segundo voltaje se determina utilizando un segundo divisor de voltaje que está conectado eléctricamente a la segunda terminal del dispositivo de conmutación para la fase; y generar una señal de cierre configurada para ocasionar que el dispositivo de conmutación para la fase cierre y conecte eléctricamente la fase respectiva de la fuente de energía al condensador cuando la diferencia entre el primer voltaje y el segundo voltaje es aproximadamente cero.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la señal de cierre se genera antes de que el condensador se descargue totalmente.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el dispositivo de conmutación consiste en una varilla configurada para moverse entre una primera posición en la cual el dispositivo de conmutación está en una posición abierta y una segunda posición en la cual el dispositivo de conmutación está en una posición cerrada, y en donde el método además consiste en colocar al menos una parte de uno del primer divisor o el segundo divisor de voltaje dentro de la varilla.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la porción del divisor que está colocado dentro de la varilla consiste en al menos un reóstato de película gruesa de alto voltaje.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, además consiste en encapsular el al menos un reóstato dentro de un material de uretano.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde generar la señal de cierre configurada para ocasionar que el dispositivo de conmutación para la fase de cierre consiste en generar la señal de cierre un tiempo predeterminado antes de cuando la diferencia entre el primer voltaje y el segundo voltaje se espera que alcance aproximadamente cero, en donde el tiempo predeterminado es con base en un retardo de tiempo entre un tiempo cuando el dispositivo de conmutación recibe la señal de cierre y un tiempo cuando el dispositivo de conmutación descansa en una posición cerrada.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el tiempo de retardo se determina aplicando un voltaje a través de la primera y segunda terminales del dispositivo de conmutación en un primer tiempo, cerrando el dispositivo de conmutación, y determinando un segundo tiempo en el cual el voltaje alcanza aproximadamente cero, en donde el tiempo de retardo consiste en la diferencia entre el primer tiempo y el segundo tiempo.

8. Un sistema de control para controlar la conexión de una fuente de energía de múltiples fases a una pluralidad de condensadores, en donde cada fase de la fuente de energía de múltiples fases se puede conectar eléctricamente a al menos uno de la pluralidad de condensadores a través de un dispositivo de conmutación, el sistema de control consiste en: un circuito de control configurado para, por cada fase de la fuente de energía de múltiples fases: determinar un primer voltaje de una señal de energía para la fase respectiva de la fuente de energía utilizando un primer divisor de voltaje que está conectado eléctricamente a una primera terminal del dispositivo de conmutación para la fase; determinar un segundo voltaje a través de un condensador que está conectado eléctricamente a una segunda terminal del dispositivo de conmutación para la fase, en donde el segundo voltaje se determina utilizando un segundo divisor de voltaje que está conectado eléctricamente a la segunda terminal del dispositivo de conmutación para la fase; y generar una señal de cierre configurada para ocasionar que el dispositivo de conmutación para la fase cierre y conecte eléctricamente la fase respectiva de la fuente de energía al condensador cuando la diferencia entre el primer voltaje y el segundo voltaje es aproximadamente cero.

9. El sistema de control de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el circuito de control está configurado para generar la señal de cierre antes de que el condensador se descargue totalmente.

10. El sistema de control de acuerdo con la reivindicación 8, además consiste en el dispositivo de conmutación, el primer divisor de voltaje, y el segundo divisor de voltaje, en donde el dispositivo de conmutación consiste en una varilla configurada para moverse entre una primera posición en la cual el dispositivo de conmutación está en una posición abierta y una segunda posición en la cual el dispositivo de conmutación está en una posición cerrada, y en donde al menos una parte de uno del primer divisor de voltaje o el segundo divisor de voltaje están colocados dentro de la varilla .

11. El sistema de control de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la parte del divisor de voltaje que está colocado dentro de la varilla consiste en al menos un reóstato de película gruesa de alto voltaje.

12. El sistema de control de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el al menos un reóstato está encapsulado dentro de un material de uretano.

13. El sistema de control de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el circuito de control está configurado para generar la señal de cierre un tiempo predeterminado antes de cuando la diferencia entre el primer voltaje y el segundo voltaje se espera que alcance aproximadamente cero, en donde el tiempo predeterminado es con base en un retardo de tiempo entre un tiempo cuando el dispositivo de conmutación recibe la señal de cierre y un tiempo cuando el dispositivo de conmutación descansa en una posición cerrada .

14. Un sistema de control para controlar la conexión de una fuente de energía de múltiples fases a una pluralidad de condensadores, en donde cada fase de la fuente de energía de múltiples fases se puede conectar eléctricamente a al menos uno de la pluralidad de condensadores a través de un dispositivo de conmutación, el sistema de control consiste en: medios para determinar, para cada fase de la fuente de energía de múltiples fases, un primer voltaje de una señal de energía para la fase respectiva de la fuente de energía utilizando un primer divisor de voltaje que está conectado eléctricamente a una primera terminal del dispositivo de conmutación para la fase; medios para determinar, para cada fase de la fuente de energía de múltiples fases, un segundo voltaje a través de un condensador que está conectado eléctricamente a una segunda terminal del dispositivo de conmutación para la fase, en donde el segundo voltaje se determina utilizando un segundo divisor de voltaje que está conectado eléctricamente a la segunda terminal del dispositivo de conmutación para la fase; y medios para generar, para cada fase de la fuente de energía de múltiples fases, una señal de cierre configurada para ocasionar que el dispositivo de conmutación para la fase cierre y conecte eléctricamente la fase respectiva de la fuente de energía al condensador cuando la diferencia entre el primer voltaje y el segundo voltaje es aproximadamente cero.

15. El sistema de control de acuerdo con la reivindicación 14, además consiste en el dispositivo de conmutación, el primer divisor de voltaje, y el segundo divisor de voltaje, en donde el dispositivo de conmutación consiste en una varilla configurada para moverse entre una primera posición en la cual el dispositivo de conmutación está en una posición abierta y una segunda posición en la cual el dispositivo de conmutación está en una posición cerrada, y en donde al menos una parte de uno del primer divisor de voltaje o el segundo divisor de voltaje está colocado dentro de la varilla .

16. El sistema de control de acuerdo con la reivindicación 15, en donde la parte del divisor de voltaje que está colocado dentro de la varilla consiste en al menos un reóstato de película gruesa de alto voltaje.

17. El sistema de control de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el al menos un reóstato está encapsulado dentro de un material de uretano.

18. El sistema de control de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el medio para generar está configurado para generar la señal de cierre un tiempo predeterminado antes de cuando la diferencia entre el primer voltaje y el segundo voltaje se espera que alcance aproximadamente cero, en donde el tiempo predeterminado es con base en un retardo de tiempo entre un tiempo cuando el dispositivo de conmutación recibe la señal de cierre y un tiempo cuando el dispositivo de conmutación descansa en una posición cerrada.