WO2010102364A1 - Sistema de controle de motor a indução monofásico e método de controle de motor a indução monofásico - Google Patents

Sistema de controle de motor a indução monofásico e método de controle de motor a indução monofásico Download PDF

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters

Definitions

  • the present invention relates to a single-phase induction motor control system with an optimized configuration capable of preventing interference from any noise or transients present in the motor supply network, since the control circuit now proposed is not directly connected to said network.
  • the present invention provides for a single-phase induction motor control method capable of providing adequate drive of said motor.
  • loads connected to the AC mains such as compressors, fans and pumps, comprise a control electronic circuit directly connected to said mains to provide its electrical power.
  • this arrangement causes the voltage present in the supply network to be supplied directly to the control electronic circuit, which is subject to all variations, or transients, present in the network.
  • U.S. Patent No. 5,424,624 relates to a drive circuit for an electric actuator. Additionally, an energy storage circuit is provided, provided with a DC power supply, directed to the supply of a control circuit.
  • US 3696281 refers to a single-phase induction motor starting circuit. However, such a circuit does not encompass a configuration capable of controlling the induction motor from a dedicated control circuit fed by a voltage conditioner block.
  • US Patent Application US 2005/0 62140 relates to a switching circuit specially designed for the control of alternating current electric charges, and more particularly inductive loads.
  • the switching circuit disclosed in US 2005/0 62140 does not address the use of a voltage conditioning block specially applied to the power supply of a control circuit and capable of preventing noise or transient interference from the mains. that the control feeder circuit [Charge Pump] does not have the optimized connection scheme as proposed by the present invention.
  • the object of invention hereinafter offers an innovative solution for a single phase induction motor control system. Combining the use of a voltage conditioner block and a control circuit in order to drive the motor drive throughout its operating cycle.
  • the present solution gives greater reliability to the control system as a whole, by parallel connection of said block to the auxiliary switch of the starting winding, avoiding, as already mentioned, any noise and transients present in the power line in which The engine is installed.
  • a first object of the present invention is to propose a single-phase induction motor control system with an optimized configuration capable of preventing interference from any noise or transients present in the motor supply network, since the circuit is uncontrolled. now proposed is not directly connected to said network.
  • a second object of the present invention is to propose a single-phase induction motor control method capable of providing the proper drive of said motor from the present configuration.
  • the first object of the present invention is achieved by providing a single phase induction motor control system comprising at least one control electronic circuit, at least one main switch, at least one auxiliary switch, at least one air conditioner block.
  • voltage the main switch being electrically associated with a single-phase induction main motor winding
  • the auxiliary switch being electrically associated with a single-phase induction motor auxiliary winding
  • the electronic control circuit being electrically associated with the voltage conditioning block by first and second power terminals
  • the electronic control circuit being electrically associated with the main and auxiliary switches through the first and second control terminals
  • the main and auxiliary switches being turned on or off by the electronic control circuit in order to energize or de-energize the main windings and au single phase induction motor control system and single phase motor being electrically alternating voltage
  • the voltage conditioner block is associated in parallel with the auxiliary switch through first and second connection terminals
  • the voltage conditioner block being able to accumulate electrical power at the auxiliary switch shutdown
  • the voltage conditioner block being configured to provide power greater than a minimum electrical voltage value to the
  • the third object of the present invention is achieved by providing a method of single-phase induction motor control, the single-phase induction motor comprising a main winding and an auxiliary winding, the main and auxiliary windings being associated respectively with the main and auxiliary switches, said method comprising the following steps:
  • main and auxiliary windings are connected by the control electronics via the first and second drive terminals of the main and auxiliary switches, supply electrical power to the control electronics for a start-up time via an energy source. accumulated in the tensioner block;
  • Figure 1 is a schematic view identifying the main components of the single-phase induction motor control system, according to the teachings of the present invention
  • Figure 2 is a schematic view of a preferred embodiment of the tensioning block according to the object of the present invention.
  • Figure 3 - represents a graph identifying the phases involved in the operation of the induction motor control system, according to the present invention.
  • the station offers an efficient and innovative system, facing state-of-the-art solutions, especially geared towards the control of a single-phase induction motor with an optimized configuration, and able to avoid the interference of any noise, transients or voltage spikes, usually present in a mains supply, since voltage pack 5, detailed below, is not directly connected to the mains supply.
  • the present single-phase induction motor control system comprises at least one control electronic circuit 6, at least one main switch 3, at least one auxiliary switch 4 and at least one conditioner block voltage 5.
  • Said keys may be formed by electronic thyristor devices (TRIACs), but other elements that perform the function of electronic key may be employed in accordance with the teachings of the present invention.
  • TRIACs electronic thyristor devices
  • said electronic control circuit 6 may be comprised of a microprocessor, or microcontroller, however other circuit configurations may be implemented for actuation of the main and auxiliary switches 4.
  • Figure 1 further shows that the main switch 3 is electrically associated with a single-phase induction motor main winding 21.
  • auxiliary switch 4 is electrically associated with an auxiliary winding 22 of the single phase induction motor 2.
  • Figure 1 also shows that the electronic control circuit 6 is electrically associated with the voltage conditioner block 5 through first 9. and second 10 power terminals.
  • said voltage conditioner block 5 is intended to accumulate energy, and to match the polarity and voltage value supplied to the first 9 and second 10 power terminals.
  • Said electronic circuit 6 is associated, as can be shown in Figure 1 to the main and auxiliary switches 4 through first 13 and second control terminals 14.
  • An innovative feature of the present invention relates to the fact that the voltage conditioner block 5 is associated in parallel with the auxiliary switch 4 through first 7 and second 8 connection terminals, said block 5 being able to supply electrical power to the electronic circuit. 6 through the first 9 and second 10 power terminals.
  • Such a configuration allows the current system to be free from any noise or transients in the rotor supply network, since the voltage conditioner block 5 is not directly connected to the line or alternating voltage source, but preferably in parallel with the auxiliary switch 4 as illustrated in figure 1.
  • the tensioner block 5 is associated in parallel with the main switch 3.
  • a further advantage of the present invention relates to the fact that, in the present configuration, the auxiliary winding 22 of single-phase induction motor 2 itself is capable of providing noise and transient filtering in the alternating voltage source 1.
  • the inductive behavior of the auxiliary winding 22, or main winding 21, of the single-phase induction motor 2 is capable of providing noise and transient filtering from the alternating voltage source.
  • the electronic control circuit 6 commands the opening and closing of the main and auxiliary switches 4 from the first 13 and second control terminals 14.
  • the electronic control circuit 6 is the part responsible for commanding each electronic key from its gate terminal.
  • the tensioner block 5 is configured with the components as shown in figure 2.
  • the same figure shows schematically the diagram of the preferred electrical circuit adopted for voltage conditioner block 5.
  • Such block 5 consists of a reference terminal formed by the interconnection of the second connector terminal and second supply terminal 10.
  • Figure 2 further reveals that the first link terminal 7 is connected to a first terminal of a first impedance 51.
  • said first impedance 51 is formed by a resistive element, such as a resistor, an inductor or a combination thereof.
  • the first impedance 51 is intended to limit the input current supplied to the voltage conditioner block 5.
  • the second terminal of the first impedance 51 is electrically associated with the first terminal of a first capacitor 52.
  • Figure 2 also shows that the second terminal of the first capacitor 52 is concomitantly and electrically associated with the first terminal of a second impedance 53 and terminal. cathode of a first diode 54.
  • the anode of the first diode 54 is concomitantly and electrically associated with the first terminal of a second capacitor 55 and first power terminal 9.
  • the second impedance 53 is electrically associated through its second terminal to the aforementioned reference terminal. It should be noted that the second capacitor 55 It is also associated with the reference terminal from its second terminal.
  • the second impedance 53 may alternatively consist of a zener diode or other device capable of limiting the voltage established between the reference terminal and the anode of the first diode 54. Said voltage will be provided in the first 9 and second 10 power terminals.
  • the second capacitor 55 is responsible for accumulating electrical energy, and its value is sized to provide voltage within limits suitable for the control electronic circuit 6 for a predefined maximum period of time, as long as there is no voltage applied between the first ones. 7 and 8 second connection terminals.
  • the voltage conditioning block 5 is capable of providing a minimum electrical voltage V min for the operation of the electronic control circuit 6.
  • Figure 3 shows a graph identifying the phases involved in operating the induction motor control system according to the teachings of the present invention.
  • the present invention further provides a method of single phase induction motor control according to the above defined system.
  • Such a method shall ensure that, after a mains voltage V1 has been established, sufficient time elapses until a voltage V6 is established between the first 9 and second 10 supply terminals of the voltage conditioning block 5.
  • the proposed control method herein comprises a single-phase induction motor 2, which is provided with a main winding 21 and an auxiliary winding 22, the main windings 21 and auxiliary windings being associated respectively with the keys.
  • Principal 3 and Auxiliary 4 the present method comprising the following steps:
  • control electronic circuit 6 to main switches 3 and auxiliary 4 via first 13 and second 14 control terminals of control electronic circuit 6 and first 31 and second 41 switch actuation terminals;
  • control electronics 6 for a starting time tp, through an accumulated energy in voltage conditioner block 5;
  • the voltage conditioner block 5 always supplies a voltage greater than the minimum electrical voltage value Vmin sufficient to properly operate the electronic control circuit 6.
  • the operating period of the single-phase induction motor 2 is represented in figure 3 by the high level of the command signal S31, being the motor start period 2 indicated in the same figure for the period during which the command signal S41 remains at a high level.
  • the present invention offers a low cost control system, greater reliability and greater durability, compared to the solutions available today, since the use of devices and / or devices is not necessary.
  • Additional filtering and protection components such as varistors, spark plugs, inductors, among others, from the parallel connection of the voltage conditioning block 5 to the auxiliary switch 4 of the induction motor 2.

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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema de controle de motor a indução monofásico compreendendo pelo menos um circuito eletrônico de controle (6), pelo menos uma chave principal (3), pelo menos uma chave auxiliar (4), pelo menos um bloco acondicionador de tensão (5), a chave principal (3) sendo associada eletricamente a um enrolamento principal (21) do motor a indução monofásico (2), a chave auxiliar (4) sendo associada eletricamente a um enrolamento auxiliar (22) do motor a indução monofásico (2), o circuito eletrônico de controle (6) sendo associado eletricamente ao bloco acondicionador de tensão (5) através de primeiro e segundo terminais de alimentação (9,10), o circuito eletrônico de controle (6) sendo associado eletricamente as chaves principal e auxiliar (3, 4) através de primeiro e segundo terminais de comando (13, 14), as chaves principal e auxiliar (3, 4) sendo ligadas ou desligadas pelo circuito eletrônico de controle (6) afim de energizar ou desenergizar os enrolamentos principal (21) e auxiliar (22), o sistema de controle de motor a indução monofásico e o motor monofásico (2) sendo associáveis eletricamente a uma fonte de tensão alternada (1 ), o bloco acondicionador de tensão (5) está associado paralelamente à chave auxiliar (4) através de primeiro e segundo terminais de ligação (7,8), o bloco acondicionador de tensão (5) sendo capaz de acumular energia elétrica no desligamento da chave auxiliar (4), o bloco acondicionador de tensão (5) sendo configurado para fornecer alimentação elétrica maior do que um valor de tensão elétrica mínima (Vmin) ao circuito eletrônico de controle (6), através dos primeiro e segundo terminais de alimentação (9,10), por pelo menos um tempo de partida (tp), através da energia acumulada no bloco acondicionador de tensão (5), no ligamento das chaves principal (3) e auxiliar (4).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE CONTROLE DE MOTOR A INDUÇÃO MONOFÁSICO E MÉTODO DE CONTROLE DE MOTOR A INDUÇÃO MONOFÁSICO".
A presente invenção refere-se a um sistema de controle de mo- tor a indução monofásico dotado de uma configuração otimizada capaz de evitar a interferência de eventuais ruídos, ou transientes, presentes na rede de alimentação do motor, uma vez que o circuito de controle ora proposto não está conectado diretamente à dita rede.
Adicionalmente, a presente invenção prevê um método de con- trole de motor a indução monofásico capaz de prover o acionamento adequado do dito motor.
Descrição do Estado Da Técnica
Sabe-se que normalmente as cargas ligadas à rede de alimentação de corrente alternada, tais como compressores, ventiladores e bombas, compreendem um circuito eletrônico de controle conectado diretamente a dita rede para prover a sua alimentação elétrica.
Muitas vezes, tal disposição faz com que a tensão presente na rede de alimentação seja fornecida diretamente ao circuito eletrônico de controle, ficando este sujeito a todas as variações, ou transitórios, presentes na rede.
Para evitar tal situação, toma-se necessária a instalação de arranjos, ou circuitos, capazes de garantir a integridade do referido circuito eletrônico de controle. Neste sentido, o uso de filtros ou supressores de transientes são empregados, todavia tais componentes podem sofrer danos devido aos elevados picos de tensão presentes na rede, ou ainda em função de descargas atmosféricas,jnanpbras na rede, etc.
Tais soluções envolvem um custo elevado e um espaço de instalação muitas vezes não disponível. A utilização de estabilizadores de tensão também é adotada em alguns casos, porém tal prática eleva ainda mais os custos previstos para a correção do dito problema.
Mais particularmente, no que tange aos sistemas de controle de motores a indução monofásicos existentes no estado da técnica, nota-se que tais soluções não oferecem uma configuração capaz de evitar os inconvenientes acima descritos, ou seja, a interferência de ruídos e transientes presentes na linha de alimentação elétrica.
A patente norte-americana US 5424624 refere-se a um circuito de comando [dríver circuif) para um atuador elétrico. Adicionalmente, está previsto um circuito de armazenamento de energia, dotado de uma fonte de alimentação DC, voltado para a alimentação de um circuito de controle.
Trata-se, com base na matéria revelada pelo documento US 5424624, de um circuito particularmente aplicado no acionamento de cargas indutivas a partir da energia acumulada em um circuito de recuperação.
Nota-se, porém, que tal disposição não apresenta uma solução destinada ao uso de um bloco acondicionador de tensão, não alimentado diretamente pela rede de alimentação, e capaz de alimentar um circuito de controle voltado ao comando de um motor a indução monofásico.
A patente norte-americana US 3696281 faz referência a um circuito de partida para motor a indução monofásico. Todavia, tal circuito não abarca uma configuração capaz de controlar o motor de indução a partir de um circuito de controle dedicado, alimentado por um bloco acondicionador de tensão.
O pedido de patente norte-americano US 2005/0 62140 refere- se a um circuito de chaveamento especialmente desenhado para o controle dé cargas elétricas de corrente alternada, e mais particularmente cargas indutivas.
O circuito de chaveamento revelado no documento de patente US 2005/0 62140 não aborda o uso de um bloco acondicionador de tensão especialmente aplicado na alimentação de um circuito de controle, e capaz de evitar a interferência de ruídos, ou transientes da rede, uma vez que o circuito alimentador do controle [Charge Pump) não apresenta o esquema de conexão otimizado, tal como proposto pela presente invenção.
Com base no acima exposto, o objeto de invenção ora definido oferece uma solução inovadora para um sistema de controle de motor a indução monofásico.combinando o uso de um bloco acondicionador de tensão e um circuito de controle, a fim de comandar o acionamento do motor durante todo o seu ciclo de operação.
Ademais, a presente solução confere maior confiabilidade ao sistema de controle como um todo, a partir da conexão paralela do dito bloco à chave auxiliar do enrolamento de partida, evitando sobremaneira, conforme já mencionado, eventuais ruídos e transitórios presentes na linha de alimentação na qual o motor está instalado.
Objetivos da Invenção
Um primeiro objetivo da presente invenção é propor um sistema de controle de motor a indução monofásico dotado de uma configuração o- timizada capaz de evitar a interferência de eventuais ruídos, ou transitórios, presentes na rede de alimentação do motor, uma vez que o circuito descontrole ora proposto não está conectado diretamente à dita rede.
Um segundo objetivo da presente invenção é propor um método de controle de motor a indução monofásico capaz de prover o acionamento adequado do dito motor a partir da presente configuração.
Breve descrição da invenção
O primeiro objetivo da presente invenção é alcançado através da provisão de um sistema de controle de motor a indução monofásico com- preendendo pelo menos um circuito eletrônico de controle, pelo menos uma chave principal, pelo menos uma chave auxiliar, pelo menos um bloco acondicionador de tensão, a chave principal sendo associada eletricamente a um enrolamento principal do motor a indução monofásico, a chave auxiliar sendo associada eletricamente a um enrolamento auxiliar do motor a indução monofásico, o circuito eletrônico de controle sendo associado eletricamente ao bloco acondicionador de tensão através de primeiro e segundo terminais de alimentação, o circuito eletrônico de controle sendo associado eletricamente às chaves principal e auxiliar através de primeiro e segundo terminais de comando, as chaves principal e auxiliar sendo ligadas ou desligadas pelo circuito eletrônico de controle, a fim de energizar ou desenergizar os enrolamentos principal e auxiliar, o sistema de controle de motor a indução monofásico e o motor monofásico sendo associáveis eletricamente a uma fonte de tensão alternada, o bloco acondicionador de tensão está associado paralelamente à chave auxiliar através de primeiro e segundo terminais de ligação, o bloco acondicionador de tensão sendo capaz de acumular energia elétrica no desligamento da chave auxiliar, o bloco acondicionador de tensão sendo configurado para fornecer alimentação elétrica maior do que um valor de tensão elétrica mínima ao circuito eletrônico de controle, através dos primeiro e segundo terminais de alimentação, por pelo menos um tempo de partida, através da energia acumulada no bloco acondicionador de tensão, no ligamento das chaves principal e auxiliar.
É um segundo objetivo da presente invenção prover um sistema de controle de motor a indução monofásico, de tal como que o bloco a- condicionador de tensão esteja associado eletricamente e paralelamente à chave auxiliar ou à chave principal através de primeiro e segundo terminais de ligação, o bloco acondicionador de tensão sendo capaz de acumular e- nergia elétrica no desligamento da chave auxilia, o comportamento indutivo do enrolamento auxiliar ou do enrolamento principal do motor a indução monofásico sendo capaz de prover uma filtragem de ruídos e transientes existentes na fonte de tensão alternada.
O terceiro objetivo da presente invenção é alcançado através da provisão de um método de controle de motor a indução monofásico, o motor a indução monofásico compreendendo um enrolamento principal e um enrolamento auxiliar, os enrolamentos principal e auxiliar sendo associáveis respectivamente à chaves principal e auxiliar, o dito método compreendendo as seguintes etapas:
- conectar eletricamente os enrolamentos principal e auxiliar do motor monofásico à uma primeira extremidade das chaves principal e auxiliar respectivamente;
- conectar um bloco acondicionador de tensão em paralelo à chave auxiliar através de primeiro e segundo terminais de ligação;
- conectar o bloco acondicionador de tensão a um circuito eletrônico de controle através de primeiro e segundo terminais de alimentação;
- conectar o circuito eletrônico de controle às chaves principal e auxiliar através de primeiro e segundo terminais de comando do circuito ele- trônico de controle e primeiro e segundo terminais de acionamento das chaves;
- conectar eletricamente o motor a indução monofásico, um primeiro terminal de ligação do bloco acondicionador de tensão e uma segunda extremidade das chaves principal e auxiliar a uma fonte de tensão alternada;
- se os enrolamentos principal e auxiliar estiverem desligados, prover alimentação para o bloco acondicionador de tensão através dos pri- meiro e segundo terminais de ligação;
- se os enrolamentos principal e auxiliar forem ligados pelo circuito eletrônico de controle, através dos primeiro e segundo terminais de acionamento das chaves principal e auxiliar, prover alimentação elétrica ao circuito eletrônico de controle, por um tempo de partida, através de uma e- nergia acumulada no bloco acondicionador de tensão;
- se o enrolamento principal estiver ligado e o enrolamento auxiliar for desligado, prover alimentação para o bloco acondicionador de tensão através dos primeiro e segundo terminais de ligação.
Descrição Resumida dos Desenhos
A presente invenção será descrita a seguir em maiores detalhes, com referência aos desenhos anexos, nos quais:
Figura 1 - representa uma vista esquemática identificando os principais componentes do sistema de controle de motor a indução monofásico, conforme os ensinamentos da presente invenção;
Figura 2 - representa uma vista esquemática de uma concretização preferencial do bloco acondicionador de tensão, conforme o objeto de invenção ora proposto; e
Figura 3 - representa gráfico identificando as fases envolvidas na operação do sistema de controle de motor a indução, conforme a presente invenção.
Descrição Detalhada das Figuras
Como mencionado anteriormente, o objeto de invenção ora pro- posto oferece um sistema eficiente e inovador, frente às soluções do estado da técnica, especialmente voltado para o controle de um motor a indução monofásico dotado de uma configuração otimizada, e capaz de evitar a interferência de eventuais ruídos, transitórios ou picos de tensão, normalmente presentes em uma rede de alimentação, uma vez que o bloco acondiciona- dor de tensão 5, detalhado a seguir, não está conectado diretamente à rede de alimentação.
Mais particularmente, e tal como ilustrado na figura 1 , o presente sistema de controle de motor a indução monofásico compreende pelo menos um circuito eletrônico de controle 6, pelo menos uma chave principal 3, pelo menos uma chave auxiliar 4 e pelo menos um bloco acondicionador de tensão 5.
As referidas chaves podem ser formadas por dispositivos eletrô- nicos do tipo tiristores (TRIACs), porém outros elementos que exerçam a função de chave eletrônica podem ser empregados conforme os ensinamentos da presente invenção.
Preferencialmente, o dito circuito eletrônico de controle 6 pode ser constituído por um microprocessador, ou microcontrolador, todavia outras configurações de circuito podem ser implementadas para o acionamento das chaves principal e auxiliar 4.
A figura 1 mostra ainda que a chave principal 3 está associada eletricamente a um enrolamento principal 21 do motor a indução monofásico 2.
Adicionalmente, nota-se que a chave auxiliar 4 está associada eletricamente a um enrolamento auxiliar 22 do motor a indução monofásico 2. A figura 1 mostra também que o circuito eletrônico de controle 6 está associado eletricamente ao bloco acondicionador de tensão 5 através de primeiro 9 e segundo 10 terminais de alimentação.
Cabe salientar que, o dito bloco acondicionador de tensão 5 tem como finalidade acumular energia, e adequar a polaridade e o valor de tensão fornecido aos primeiro 9 e segundo 10 terminais de alimentação.
O referido circuito eletrônico 6 está associado, como pode ser observado na figura 1 , às chaves principal 3 e auxiliar 4 através de primeiro 13 e segundo terminais de comando 14.
É possível observar pela figura 1 que, o presente sistema de controle e o motor monofásico 2 são associáveis eletricamente a uma fonte de tensão alternada 1.
Uma característica inovadora da presente invenção refere-se ao fato de que o bloco acondicionador de tensão 5 está associado paralelamente à chave auxiliar 4 através de primeiro 7 e segundo 8 terminais de ligação, sendo o dito bloco 5 capaz de prover alimentação elétrica ao circuito eletrônico de controle 6 através dos primeiro 9 e segundo 10 terminais de alimentação.
Tal configuração permite que o atual sistema esteja isento de eventuais ruídos, ou transitórios, existentes na rede de alimentação do rotor, uma vez que o bloco acondicionador de tensão 5 não está conectado dire- tamente à linha, ou fonte de tensão alternada , e sim preferencialmente em paralelo à chave auxiliar 4, tal como ilustrado na figura 1.
De maneira alternativa, o bloco acondicionador de tensão 5 está associado paralelamente à chave principal 3.
Uma vantagem adicional da presente invenção refere-se ao fa- to de que, na atual configuração, o próprio enrolamento auxiliar 22 do motor a indução monofásico 2 é capaz de prover uma filtragem de ruídos e transientes existentes na fonte de tensão alternada 1.
Em outras palavras, com base nos ensinamentos da presente invenção, o comportamento indutivo do enrolamento auxiliar 22, ou do enro- lamento principal 21 , do motor a indução monofásico 2 é capaz de prover uma filtragem de ruídos e transientes existentes na fonte de tensão alternada 1.
Esta configuração oferece redução de custos ao sistema de controle, quando comparada às soluções normalmente encontradas nas téc- nicas anteriores, especialmente aquelas dotadas de elementos específicos para a filtragem de ruídos, tais como supressores de surtos, ou filtros de transientes. De maneira operacional, o circuito eletrônico de controle 6 comanda a abertura e fechamento das chaves principal 3 e auxiliar 4 a partir dos primeiro 13 e segundo terminais de comando 14.
Em uma concretização voltada para o uso de tiristores, por e- xemplo, o circuito eletrônico de controle 6 é a peça responsável por comandar cada chave eletrônica a partir do seu terminal de disparo (gate).
Preferencialmente, o bloco acondicionador de tensão 5 é configurado com os componentes tal como revelado na figura 2.
A mesma figura mostra de maneira esquemática, o diagrama do circuito elétrico preferencial adotado para o bloco acondicionador de tensão 5.
Tal bloco 5 é constituído por um terminal de referência, formado pela interligação do segundo 8 terminal de ligação e segundo 10 terminal de alimentação.
A figura 2 revela ainda que o primeiro terminal de ligação 7 está conectado a um primeiro terminal de uma primeira impedância 51 .
Preferencialmente, a dita primeira impedância 51 é formada por um elemento resistivo, tal como um resistor, um indutor ou a combinação destes.
A primeira impedância 51 tem como finalidade limitar a corrente de entrada fornecida ao bloco acondicionador de tensão 5.
O segundo terminal da primeira impedância 51 está associado eletricamente ao primeiro terminal de um primeiro capacitor 52. A figura 2 mostra também que o segundo terminal do primeiro capacitor 52 está asso- ciado concomitantemente e eletricamente ao primeiro terminal de uma segunda impedância 53 e ao terminal cátodo de um primeiro diodo 54.
O ânodo do primeiro diodo 54 está associado concomitantemente e eletricamente ao primeiro terminal de um segundo capacitor 55 e primeiro terminal de alimentação 9.
A partir da figura 2, nota-se que a segunda impedância 53 está associada eletricamente, através do seu segundo terminal, ao terminal de referência acima mencionado. Cabe informar que, o segundo capacitor 55 está associado também ao terminal de referência a partir do seu segundo terminal.
A segunda impedância 53 pode ser constituída, de maneira alternativa, por um diodo tipo zener, ou ainda outro dispositivo capaz de limitar a tensão estabelecida entre o terminal de referência e o ânodo do primeiro diodo 54. A dita tensão será fornecida nos primeiro 9 e segundo 10 terminais de alimentação.
O segundo capacitor 55 é responsável por acumular energia elétrica, sendo o seu valor dimensionado de maneira a fornecer tensão den- tro de limites adequados ao circuito eletrônico de controle 6, por um período de tempo máximo predefinido, enquanto não houver tensão aplicada entre os primeiro 7 e segundo 8 terminais de ligação.
Neste sentido o bloco acondicionador de tensão 5 é capaz de prover uma tensão elétrica mínima Vmin para a operação do circuito eletrôni- co de controle 6.
A figura 3 mostra um gráfico identificando as fases envolvidas na operação do sistema de controle de motor a indução, conforme os ensinamentos da presente invenção.
A presente invenção provê ainda um método de controle de motor a indução monofásico conforme o sistema acima definido.
Tal método deve garantir que, após estabelecida uma tensão de rede V1 , transcorra um tempo suficiente até que uma tensão V6 se estabeleça entre os primeiro 9 e segundo 10 terminais de alimentação do bloco de acondicionamento de tensão 5.
Em outras palavras, tem-se que para o método de controle ora proposto compreende um motor a indução monofásico 2, sendo o mesmo dotado de um enrolamento principal 21 e um enrolamento auxiliar 22, os enrolamentos principal 21 e auxiliar 22 sendo associáveis respectivamente à chaves principal 3 e auxiliar 4, o presente método compreendendo as se- guintes etapas:
- conectar eletricamente os enrolamentos principal 21 e auxiliar 22 do motor monofásico 2 à uma primeira extremidade das chaves principal 3 e auxiliar 4 respectivamente;
- conectar um bloco acondicionador de tensão 5 em paralelo à chave auxiliar 4 através de primeiro 7 e segundo 8 terminais de ligação;
- conectar o bloco acondicionador de tensão 5 a um circuito e- letrônico de controle 6 através de primeiro 9 e segundo 10 terminais de alimentação;
- conectar o circuito eletrônico de controle 6 às chaves principal 3 e auxiliar 4 através de primeiro 13 e segundo 14 terminais de comando do circuito eletrônico de controle 6 e primeiro 31 e segundo 41 terminais de a- cionamento das chaves;
- conectar eletricamente o motor a indução monofásico 2, um primeiro terminal de ligação 8 do bloco acondicionador de tensão 5 e uma segunda extremidade das chaves principal 3 e auxiliar 4 a uma fonte de tensão alternada 1 ;
- se os enrolamentos principal 21 e auxiliar 22 estiverem desligados, prover alimentação elétrica para o bloco acondicionador de tensão 5, através dos primeiro 7 e segundo 8 terminais de ligação;
- se os enrolamentos principal 21 e auxiliar 22 forem ligados pelo circuito eletrônico de controle 6, através dos primeiro 31 e segundo 41 terminais de acionamento das chaves principal 3 e auxiliar 4, prover alimentação elétrica maior do que uma tensão elétrica mínima Vmin ao circuito eletrônico de controle 6, por um tempo de partida tp, através de uma energia acumulada no bloco acondicionador de tensão 5;
- se o enrolamento principal 21 estiver ligado e o enrolamento auxiliar 22 for desligado, prover alimentação para o bloco acondicionador de tensão 5 através dos primeiro 7 e segundo 8 terminais de ligação.
Com base no método acima descrito, é possível garantir que o bloco acondicionador de tensão 5 forneça sempre uma tensão superior ao valor da tensão elétrica mínima Vmin, suficiente para operar adequadamente o circuito eletrônico de controle 6.
O período de operação do motor a indução monofásico 2 é representado na figura 3 pelo nível alto do sinal de comando S31 , sendo o pe- ríodo de partida do motor 2 indicado na mesma figura pelo período em que o sinal de comando S41 permanece em nível alto.
Finalmente, cabe ressaltar que, tal como já mencionado, a presente invenção oferece um sistema de controle de baixo custo, maior confia- bilidade e maior durabilidade, frente às soluções hoje disponíveis, uma vez que não é necessário o uso de dispositivos e/ou componentes adicionais de filtragem e proteção, tais como varistores, centelhadores, indutores, entre outros, a partir da conexão paralela do bloco acondicionador de tensão 5 à chave auxiliar 4 do motor à indução 2.
Desta forma, é possível aproveitar o comportamento induzido do enrolamento de partida, a fim de utilizá-lo naturalmente como um filtro de ruídos e eventuais transitórios existentes na rede.
Tendo sido descrito exemplos de concretizações preferidos, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras pos- síveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apenas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. Sistema de controle de motor a indução monofásico compreendendo:
- pelo menos um circuito eletrônico de controle (6),
- peio menos uma chave principal (3),
- pelo menos uma chave auxiliar (4),
- pelo menos um bloco acondicionador de tensão (5), a chave principal (3) sendo associada eletricamente a um enrolamento principal (21) do motor a indução monofásico (2),
a chave auxiliar (4) sendo associada eletricamente a um enrolamento auxiliar (22) do motor a indução monofásico (2),
o circuito eletrônico de controle (6) sendo associado eletricamente ao bloco acondicionador de tensão (5) através de primeiro e segundo terminais de alimentação (9, 10),
o circuito eletrônico de controle (6) sendo associado eletricamente às chaves principal e auxiliar (3,4) através de primeiro e segundo terminais de comando (13,14),
as chaves principal e auxiliar (3,4) sendo ligadas ou desligadas pelo circuito eletrônico de controle (6), a fim de energizar ou dese- nergizar os enrolamentos principal (21 ) e auxiliar (22),
o sistema de controle de motor a indução monofásico e o motor monofásico (2) sendo associáveis eletricamente a uma fonte de tensão alternada (1),
caracterizado pelo fato de que
o bloco acondicionador de tensão (5) está associado paralelamente à chave auxiliar (4) através de primeiro e segundo terminais de ligação (7,8),
o bloco acondicionador de tensão (5) sendo capaz de acumular energia elétrica no desligamento da chave auxiliar (4),
o bloco acondicionador de tensão (5) sendo configurado para fornecer alimentação elétrica maior do que um valor de tensão elétrica mínima (Vmin) ao circuito eletrônico de controle (6), através dos primeiro e se- gundo terminais de alimentação (9,10), por pelo menos um tempo de partida (tp), através da energia acumulada no bloco acondicionador de tensão (5), no ligamento das chaves principal (3) e auxiliar (4).
2. Sistema de controle de motor a indução monofásico, de a- cordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o bloco acondicionador de tensão (5) está associado paralelamente à chave principal (3).
3. Sistema de controle de motor a indução monofásico, de a- cordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o enrolamento auxiliar (22) é capaz de prover uma filtragem de ruídos e transientes existen- tes na fonte de tensão alternada ( ).
4. Sistema de controle de motor a indução monofásico, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o circuito eletrônico de controle (6) comanda a abertura e fechamento das chaves principal e auxiliar (3,4) a partir dos primeiro e segundo terminais de coman- do (13,14).
5. Sistema de controle de motor a indução monofásico, de a- cordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o bloco acondicionador de tensão (5) é capaz de prover uma tensão elétrica mínima (Vmin) para a operação do circuito eletrônico de controle (6).
6. Sistema de controle de motor a indução monofásico, de a- cordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o bloco acondicionador de tensão (5) compreende uma primeira impedância (51) associada eletricamente a um primeiro capacitor (52), sendo este primeiro capacitor (52) associado eletricamente ao primeiro terminal de uma segunda impe- dância (53) e ao terminado cátodo de um primeiro diodo (54).
7. Sistema de controle de motor a indução monofásico, de a- cordo com as reivindicações 1 e 6, caracterizado pelo fato de que um terminal ânodo do primeiro diodo (54) está associado concomitantemente e eletricamente ao primeiro terminal de um segundo capacitor (55) e primeiro ter- minai de alimentação 9.
8. Sistema de controle de motor a indução monofásico, de acordo com as reivindicações 6 e 7, caracterizado pelo fato de que um segundo terminal do segundo capacitor (55) está associado eletricamente a um segundo terminal da segunda impedância (53).
9. Sistema de controle de motor a indução monofásico, de a- cordo com as reivindicações 1 e 7, caracterizado pelo fato de que o segundo capacitor (55) é configurado parar acumular energia a fim de fornecer alimentação elétrica maior do que um valor de tensão elétrica mínima (Vmjn) ao circuito eletrônico de controle (6).
10. Sistema de controle de motor a indução monofásico compreendendo:
- pelo menos um circuito eletrônico de controle (6),
- pelo menos uma chave principal (3),
- pelo menos uma chave auxiliar (4),
- pelo menos um bloco acondicionador de tensão (5), a chave principal (3) sendo associada eletricamente a um enro- lamento principal (21) do motor a indução monofásico (2),
a chave auxiliar (4) sendo associada eletricamente a um enrolamento auxiliar (22) do motor a indução monofásico (2),
o circuito eletrônico de controle (6) sendo associado eletricamente ao bloco acondicionador de tensão (5) através de primeiro e segundo terminais de alimentação (9, 10),
o circuito eletrônico de controle (6) sendo associado eletricamente às chaves príncipal e auxiliar (3,4) através de primeiro e segundo terminais de comando ( 3,14),
as chaves principal e auxiliar (3,4) sendo ligadas ou des- ligadas pelo circuito eletrônico de controle (6), a fim de energizar ou dese- nergizar os enrolamentos principal (21) e auxiliar (22),
o sistema de controle de motor a indução monofásico e o motor monofásico (2) sendo associáveis eletricamente a uma fonte de tensão alternada (1),
caracterizado pelo fato de que
o bloco acondicionador de tensão (5) está associado eletricamente e paralelamente à chave auxiliar (4) ou à chave principal (3) através de primeiro e segundo terminais de ligação (7,8),
o bloco acondicionador de tensão (5) sendo capaz de acumular energia elétrica no desligamento da chave auxiliar (4),
o comportamento indutivo do enrolamento auxiliar (22) ou do enrolamento principal (21) do motor a indução monofásico (2) sendo capaz de prover uma filtragem de ruídos e transientes existentes na fonte de tensão alternada (1).
11. Método de controle de motor a indução monofásico, o motor a indução monofásico (2) compreendendo um enrolamento principal (21) e um enrolamento auxiliar (22), os enrolamentos principal (21) e auxiliar (22) sendo associáveis respectivamente à chaves principal (3) e auxiliar (4),
caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas:
- conectar eletricamente os enrolamentos principal (21) e auxi- liar (22) do motor monofásico (2) à uma primeira extremidade das chaves principal (3) e auxiliar (4) respectivamente;
- conectar um bloco acondicionador de tensão (5) em paralelo à chave auxiliar (4) através de primeiro e segundo terminais de ligação (7,8);
- conectar o bloco acondicionador de tensão (5) a um circuito eletronico de controle (6) através de primeiro e segundo terminais de alimentação (9,10);
- conectar o circuito eletronico de controle (6) às chaves principal e auxiliar (3,4) através de primeiro e segundo terminais de comando (13,14) do circuito eletronico de controle (6) e primeiro e segundo terminais de acionamento das chaves (31 ,41 );
- conectar eletricamente o motor a indução monofásico (2), um primeiro terminal de ligação (8) do bloco acondicionador de tensão (5) e uma segunda extremidade das chaves principal (3) e auxiliar (4) a uma fonte de tensão alternada (1 );
- se os enrolamentos principal (21) e auxiliar (22) estiverem desligados, prover alimentação elétrica para o bloco acondicionador de tensão (5) através dos primeiro e segundo terminais de ligação (7,8); - se os enrolamentos principal (21 ) e auxiliar (22) forem ligados pelo circuito eletronico de controle (6), através dos primeiro e segundo terminais de acionamento (31 ,41 ) das chaves principal (3) e auxiliar (4), prover alimentação elétrica maior do que um valor de tensão elétrica mínima (Vmin) ao circuito eletronico de controle (6), por um tempo de partida (tp), através de uma energia acumulada no bloco acondicionador de tensão (5); e
- se o enrolamento principal (21) estiver ligado e o enrolamento auxiliar (22) for desligado, prover alimentação para o bloco acondicionador de tensão (5) através dos primeiro e segundo terminais de ligação (7,8).
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