BRPI0617885A2 - aparelho para a gravação de um módulo para a trasmissão de energia/ou dados sem contato - Google Patents

Abstract

APARELHO PARA A GRAVAçãO DE UM MóDULO PARA A TRASMISSãO DE ENERGIA/OU DADOS SEM CONTATO. A presente invenção refere-se a um aparelho, sendo que um módulo (6) pode ser introduzido em um recesso (4) do aparelho que forma a carcaça (1, 2; 20, 21), sendo que energia e/ou dados podem ser transmitidos sem contato.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHOPARA A GRAVAÇÃO DE UM MÓDULO PARA A TRASMISSÃO DE E-NERGIA/OU DADOS SEM CONTATO".

DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a um aparelho.Como aparelhos são conhecidos, por exemplo, conversores ouacionamentos.

Por isso, à invenção cabe basicamente a tarefa de operar a altavariância das aplicações, nas quais podem ser empregados aparelhos, como menos possível de componentes.

De acordo com a invenção a tarefa é solucionada com o apare-lho de acordo com as características indicadas na reivindicação 1.

As características essenciais da invenção no caso do aparelhosão que um módulo pode ser introduzido em um recesso do aparelho queforma a carcaça, sendo que a energia e/ou os dados podem ser transmitidossem contato. Portanto, o aparelho com seu recesso é executado no tipo dealta proteção, e apesar disso, pode transmitir energia e dados para o módu-lo. O módulo pode enviar dados de volta. Por conseguinte, a parametrizaçãodo aparelho é possibilitada através do módulo também no caso de aplica-ções com ambiente exigente.

Em uma execução vantajosa, o aparelho é um conversor, umaparelho de partida suave ou um acionamento. Neste caso, é de grandevantagem que, no caso de tais aparelhos, devem ser introduzidos parâme-tros, e com isso, deve ser ligado seu aparelho de operação. Neste caso, deacordo com o estado da técnica estão previstos contatos metálicos. Porém,no caso da invenção, podem ser realizadas possibilidades de operação semcontato. Por conseguinte, a invenção também pode ser empregada em am-biente industrial rude, por exemplo, com líquidos e similares espirrando emvolta. Aparelhos desse tipo podem ser executados até mesmo com hardwa-re expandido de tal modo que no aparelho está integrado um controle deposicionamento ou de processamento como, por exemplo, SPS. Tambémneste caso, o software deve ser operado e, por isso, é necessário um pontode intersecção do operador, que pode ser ligado, então, sem contato. Alémdisso, no caso da invenção não é desgastado nenhum contato de conexão,e também não ocorrem quaisquer outros desgastes.

Em uma forma de execução vantajosa, o acionamento compre-ende, pelo menos, um motor elétrico e uma chave eletrônica alimentadora,como por exemplo, um conversor ou aparelho eletrônico de partida suave ousimilar. Em particular, o acionamento compreende uma engrenagem, quepode ser acionada pelo motor elétrico. Neste caso, é vantajoso que o acio-namento possa ser executado como acionamento compacto.

Em uma execução vantajosa, o módulo compreende meios deentrada e/ou de indicação e/ou pontos de intersecção da conexão. Nestecaso, é vantajoso que possam ser empregados opcionalmente módulos e-xecutados arbitrariamente. Com isso, para cada função ou aplicação podeser usado o módulo adequado.

Em uma execução vantajosa, o aparelho apresenta um ponto deintersecção mecânico, em particular, com fecho devido à força ou à forma, esem contato eletromagnético, em particular, indutivo, de tal modo que osmódulos podem ser ligados opcionalmente com o ponto de intersecção cor-respondente mecânico e eletromagnético sem contato, em particular, induti-vo. Neste caso, é vantajoso que o módulo é seguro mecanicamente, porexemplo, preso por grampo, e o ponto de intersecção elétrico é substituídopor um indutivo ou também óptico. Em aperfeiçoamentos, portanto, podemser executados também pontos de intersecção de infravermelho.

Em uma execução vantajosa, o recesso apresenta uma superfí-cie de material sintético para o ambiente exterior. Neste caso, é de vanta-gem que esteja prevista uma resistência de isolamento entre as partes queconduzem tensão do aparelho e do módulo. Essa separação galvânica temvantagens quanto à técnica de segurança, portanto, aumenta a segurançado aparelho.

Em uma execução vantajosa, um módulo apresenta uma fontede alimentação de 24 volts para outros aparelhos que podem ser ligadoseletricamente com o módulo, sendo que a energia para a fonte de alimenta-ção de 24 volts é transmitida indutivamente para o módulo por uma bobinano interior do aparelho. Neste caso, é de vantagem que apesar da alimenta-ção sem contato para um coletor de dados como, por exemplo, coletor decampo, o módulo possa preparar outros aparelhos.

Em uma execução vantajosa, o aparelho está conectado a con-dutores de alimentação de rede, para os quais também são modulados emfreqüência mais alta dados para a troca de dados entre o aparelho e outrosaparelhos. Neste caso, é de vantagem que não são necessários quaisquercondutores para a transmissão de dados, mas que podem ser usados con-dutores já existentes.

Em uma execução vantajosa, o aparelho é alimentado sem con-tato, em particular, indutivo por um condutor primário, no qual uma correntede média freqüência é alimentada, em particular, com uma freqüência entre20 e 100kHz, sendo que, no condutor primário também são modulados da-dos para a troca de dados entre o aparelho e outros aparelhos em freqüên-cia mais alta que com a média freqüência da corrente no condutor primário.Neste caso, é vantajoso que, no caso de um sistema desse tipo, os dadossão desacoplados de modo galvânico junto com a energia e podem sertransmitidos sem contato. De vantagem especial é também o fato de que,para a separação do aparelho, é suficiente uma remoção mecânica do con-dutor primário da parte secundária correspondente do aparelho. A correntedo condutor primário pode continuar a passar ininterruptamente, e não pre-cisa ser desligada.

Em uma execução vantajosa, o acionamento compreende umaprimeira área da carcaça compreendendo um motor elétrico e eventualmen-te uma engrenagem, e compreende uma terceira área da carcaça, que estáligada com a primeira somente através de uma segunda. Neste caso, é devantagem que a segunda área da carcaça possa ser executada com disposi-tivos de conexão e ligações de encaixe de transferência para a terceira área,bem como, que os dispositivos de conexão elétricos possam ser executadospara fora. Com isso, é criado um ponto de intersecção elétrico entre a tercei-ra área da carcaça, que abrange o sistema eletrônico sensível e de manu-tenção intensa, e a segunda área da carcaça, que abrange, de preferência,técnica de ligação robusta sem semicondutores.

Em uma execução vantajosa, a segunda área da carcaça com-preende dispositivos de conexão para os condutores de alimentação do mo-tor elétrico, e compreende uma unidade de conexão para a ligação elétricade encaixe com a terceira parte da carcaça. Neste caso, é de vantagemque, a terceira parte da carcaça possa ser ligada e trocada de modo simplese rápido, enquanto que a segunda parte compreende as fiações de trabalhointenso e similares.

Em uma execução vantajosa, as partes da carcaça estão liga-das respectivamente rentes e em alto tipo de proteção. Neste caso, é devantagem que o aparelho também possa ser empregado em ambiente rude.

Outras vantagens resultam das reivindicações subordinadas

A invenção agora será esclarecida, em detalhes, com auxílio deilustrações.

Na figura 1 está simbolizado um dispositivo de acordo com ainvenção.

O acionamento apresenta uma carcaça, que é composta de par-tes da carcaça 1, 2. A parte da carcaça 2 envolve as áreas eletromecânicas,portanto, o motor elétrico e a engrenagem, cujo eixo 3 de desvio se sobres-sai da carcaça. A parte da carcaça 2 envolve a área eletrônica como, porexemplo, o sistema eletrônico de controle ou o sistema eletrônico do con-versor, bem como, o sistema eletrônico de controle e similares.

É importante que uma parte da carcaça 1 apresente um recesso4, que é executado em alto tipo de proteção e que não apresenta nenhumcontato elétrico para o ambiente. Neste caso, é importante que o recessorepresente a superfície do acionamento que forma a carcaça, e que, comisso, seja executado rente. De preferência, o recesso é executado comobolsa da carcaça.

No recesso 4 pode ser introduzido um módulo 6, que em funçãodo tipo de execução compreende meios de entrada e/ou de indicação 5,e/ou partes elétricas de conexão por encaixe 7.Como módulo 6, portanto, pode ser executado um módulo compotenciômetros, botões giratórios, teclas e/ou chaves. Com esses meios deentrada, os parâmetros de acionamento podem ser influenciados.

De modo alternativo, pode ser empregado um módulo 6 com outros meios de entrada.

Além disso, de modo alternativo também pode ser empregadoum módulo, que compreende meios de indicação tais como, meios de ilumi-nação e/ou meios acústicos, tais como alto-falantes, sirenes e similares.

Além disso, também podem ser empregados módulos que com- preendem conexões de encaixe para a conexão de participantes do coletorde campo, como por exemplo, outros acionamentos ou conversores ou apa-relhos industriais. A essas conexões de encaixe ou a outras conexões exe-cutadas de outra forma também podem ser conectados computadores paraa entrada em operação ou parametrização do acionamento.

Também é importante que, em função do tipo de execução, omódulo compreenda até mesmo conexões de encaixe para a conexão deatuadores ou de sensores.

Um dos módulos compreende um ponto de intersecção de infra-vermelho e/ou um ponto de intersecção de onda de rádio como por exem- pio, bluetooth ou similares.

Por meio da bolsa da carcaça o acionamento é executado fe-chado, por assim dizer. A alimentação de energia, bem como, a troca dedados do acionamento para o módulo 6 ocorrem sem contato, através dasuperfície do recesso.

De preferência, a superfície do recesso 4 é executada de mate-rial sintético. No interior, atrás da superfície, portanto, pode estar previstauma bobina, que está acoplada indutivamente com uma bobina no interiordo módulo 6. Sem dúvida, o acoplamento é caracterizado mais fraco que emum transformador.

Por isso, no caso de acoplamento muito fraco a bobina no inte-rior do módulo 6 é operada com um condensador dimensionado em resso-nância, ligado em série ou em paralelo, de tal modo que a freqüência deressonância é, em essência, igual à freqüência da corrente alimentada nabobina que se encontra no interior do acionamento. Com isso, pode ser al-cançado um alto grau de eficiência.

Por isso, um dos módulos 6 pode ser executado de tal modoque também pode ser assegurada uma alimentação de 24 volts de outroscomponentes eletrônicos ligados.

Em outros exemplos de execução de acordo com a invenção, aoinvés do acionamento também um conversor pode ser equipado com o re-cesso 4 descrito, e com isso, obtém, da mesma forma, as vantagens de a-cordo com a invenção.

No caso da invenção, é importante que, através do recesso e dadenominada bobina no interior do acionamento ou do conversor, é criadoum ponto de intersecção mecânico e também indutivo, no qual podem serconectados módulos de diversos tipos. Dependendo do emprego, portanto,da aplicação do acionamento ou conversor, então, podem ser conectadosdiversos módulos.

Pode até mesmo ser trocado um módulo dependente da função:por exemplo, em uma manutenção ou entrada em operação ou uma para-metrização providenciada de outro modo é empregado um módulo com co-nexão ou ponto de intersecção sem contato, a fim de produzir uma ligaçãode troca de dados para um laptop. Após o término da manutenção ou daentrada em operação ou da parametrização providenciada de outro modo, omódulo é trocado por um módulo, que compreende somente um botão gira-tório, por exemplo, um botão giratório ligado com um potenciômetro, ou ou-tro meio de entrada com possibilidade restrita para a influência de parâme-tros. De modo alternativo, é empregado um módulo que compreende so-mente meios de indicação ou meios de indicação combinados com os meiosde entrada para a possibilidade de entrada restrita.

Em outros exemplos de execução de acordo com a invenção, oacionamento ou o conversor é alimentado somente através de sua alimen-tação de rede. A troca de dados para outros aparelhos é efetuada atravésde modulação dos dados em freqüência mais alta para os condutores dealimentação de rede.

Na figura 2 é mostrada uma outra variante, na qual, sem dúvida,a parte da carcaça 20 que abrange o recesso 4 está ligada com a parte dacarcaça 2 que abrange o motor da engrenagem somente através da parteda carcaça 21. Por conseguinte, os mancais da engrenagem e do motor po-dem empregar uma parte da carcaça comum e as tolerâncias de produçãopodem ser melhoradas. Pois, o processamento com levantamento de apa-ras dos pontos de apoio ocorre em uma recuperação. Na parte da carcaça21 os condutores do motor elétrico de um freio, eventualmente correspon-dente, e/ou os condutores de um sensor, como por exemplo, um transmissorde posição angular, ligado com o motor elétrico ou com a engrenagem emdispositivos de conexão, compreendendo partes de conexão por encaixe,são transferidos para a parte da carcaça 20 ligada com partes de conexãoque podem se encaixar, e ligada rente e com alto tipo de proteção. Essaparte da carcaça compreende o sistema eletrônico de potência e o sistemaeletrônico de sinal. Neste caso, o calor do sistema eletrônico de potência édissipado através da parte da carcaça 20 para o ambiente. Com isso, é rea-lizada uma grande distância das fontes de calor do sistema eletrônico depotência e motor, bem como, engrenagem, e ocorrem menos influênciasrecíprocas.

No aperfeiçoamento, a parte da carcaça 21 também pode com-preender uma barreira de calor, ou pode ser executada ela mesma de mate-rial mau condutor de calor, como material sintético.

Na parte da carcaça 20, portanto, a placa do condutor com ossemicondutores de potência está disposta diretamente no lado interno daparte da carcaça 20. O sistema eletrônico de sinal está disposto distanciadodela, em particular, sobre uma placa do condutor disposta paralela. No aper-feiçoamento pode ser prevista também uma barreira de calor entre o siste-ma eletrônico de condutor e o sistema eletrônico de sinal.LISTAGEM DOS NÚMEROS DE REFERÊNCIA

1 parte da carcaça

2 parte da carcaça

3 eixo

4 recesso

5 meios de entrada e/ou de indicação

6 módulos

7 partes elétricas de conexão por encaixe

20 parte da carcaça

21 parte da carcaça

Claims (13)

1. Aparelho, caracterizado pelo fato de que, um módulo (6) podeser introduzido em um recesso (4) do aparelho que forma a carcaça (1, 2; 20, 21), sendo que a energia e/ou os dados podem ser transmitidos semcontato.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que o aparelho é um conversor, um aparelho de partida suave ou umacionamento.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que o acionamento compreende, pelo menos, um motor elétricoe uma chave eletrônica alimentadora, como por exemplo, um conversor oaparelho de partida suave ou similar.

4. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o acionamento compreende uma engrena-gem, que pode ser acionada pelo motor elétrico.

5. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o módulo (6) compreende meios de entra-da e/ou de indicação (5) e/ou pontos de intersecção da conexão.

6. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o aparelho apresenta um ponto de inter-secção mecânico, em particular, com fecho devido à forma e sem contatoeletromagnético, de tal modo que, os módulos (6) podem ser ligados opcio-nalmente com o ponto de intersecção correspondente de modo mecânico eeletromagnético sem contato.

7. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o recesso (4) apresenta uma superfície dematerial sintético para o ambiente exterior.

8. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que um módulo (6) apresenta uma fonte dealimentação de 24 volts para outros aparelhos que podem ser ligados eletri-camente com o módulo (6), sendo que, a energia para a fonte de alimenta-ção de 24 volts é transmitida indutivamente para o módulo (6) por uma bobi-na no interior do aparelho.

9. Aparellio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que "o aparelho está conectado a condutores dealimentação de rede, para os quais também são modulados em freqüênciamais alta dados para a troca de dados entre o aparelho e outros aparelhos.

10. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 9, caracterizado pelo fato de que o aparelho é alimentado sem contato,em particular, indutivo por um condutor primário, no qual uma corrente demédia freqüência é alimentada, em particular, com uma freqüência entre 20e 100kHz, sendo que, no condutor primário também são modulados dadospara a troca de dados entre o aparelho e outros aparelhos em freqüênciamais alta que com a média freqüência da corrente no condutor primário.

11. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 10, caracterizado pelo fato de que o acionamento compreende uma pri-meira área da carcaça, compreendendo um motor elétrico e eventualmenteuma engrenagem, e compreende uma terceira área da carcaça, que estáligada com a primeira somente através de uma segunda.

12. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 11, caracterizado pelo fato de que a segunda área da carcaça compreen-de dispositivos de conexão para os condutores de alimentação do motorelétrico, e compreende uma unidade de conexão, para a ligação elétrica deencaixe com a terceira parte da carcaça.

13. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1a 12, caracterizado pelo fato de que as partes da carcaça (1, 2; 20, 21) es-tão ligadas respectivamente rentes e em alto tipo de proteção.