BRPI0710992A2 - sistemas e métodos para monitorar a carga de um motor - Google Patents

Abstract

SISTEMAS E MéTODOS PARA MONITORAR A CARGA DE UM MOTOR. A presente invenção refere-se a sistemas e métodos para detectar uma condição de sobrecarga. Em uma concretização, um método para monitorar uma carga de um motor CC inclui intermitentemente retirar a energia do motor; monitorar uma primeira tensão elétrica; e medir um primeiro intervalo de tempo entre um tempo inicial e um tempo final, onde o tempo inicial compreende o tempo no qual o motor tem a energia retirada e o tempo final compreende um tempo no qual a primeira tensão elétrica e uma tensão elétrica de referência possuem valores substancialmente similares.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMAS EMÉTODOS PARA MONITORAR A CARGA DE UM MOTOR".

REFERÊNCIA CRUZADA COM PEDIDO RELACIONADO

Este pedido reivindica prioridade a partir do Pedido de PatenteUS 11/324.818, depositado em 4 de Janeiro de 2006, cujo conteúdo em suatotalidade é incorporado neste documento por referência.CAMPO

As concretizações da invenção referem-se com motores de cor-rente contínua ("CC"). Mais especificamente, as concretizações da invençãose relacionam com a detecção de uma condição de sobrecarga de um motorCC.

ANTECEDENTES

À medida que a carga de um motor CC aumenta, a extração decorrente e a dissipação interna de calor do motor também aumenta. Simulta-neamente, sua velocidade, e a quantidade de ar de resfriamento proporcio-nado por uma ventoinha interna ou externa girando na velocidade do motor,diminui. Por conseqüência, a temperatura do motor aumenta. Devido à tem-peratura afetar tanto a desempenho como a durabilidade de um motor, osmotores são projetados para operarem dentro de limites de carga cuidado-samente definidos, entretanto, durante o funcionamento, circunstâncias nãoprevistas podem causar que a carga de um motor exceda o valor de projeto,e como resultado, a temperatura do motor pode exceder o limite aceitável.Algumas vezes, isto resulta na falha do motor. Em casos extremos, ocorre acombustão de um ou mais materiais dentro do motor.

Um exemplo de uma aplicação onde a sobrecarga do motor po-de ser um problema é este do resfriamento do motor automotivo. Vários veí-culos automotivos utilizam uma montagem de ventoinha elétrica para moverar através de um radiador, de um condensador, ou de outro trocador de ca-lor. Tipicamente, um motor CC energiza tal montagem. A presença de neve,gelo, ou de lama pode aumentar o torque requerido para girar a ventoinha,ou em casos extremos, impedir totalmente a ventoinha de girar. Um mancaide motor com falha, da mesma forma pode retardar ou impedir a rotação.Estas situações podem resultar em um motor com falha. Ocasionalmente,elas podem resultar em um fogo subjacente. Portanto, é desejável detectaruma condição de sobrecarga antes que ela resulte em temperaturas do mo-tor excessivamente altas.

A detecção de sobrecarga tipicamente envolve repetitivamentemonitorar a carga do motor enquanto o motor está em uso. Métodos tradi-cionais para monitorar a carga de um motor incluem medir a corrente puxadapelo motor, a temperatura do motor, a velocidade do motor, ou a força contraeletromotriz ("contra-EMF") gerada pelo motor.

A medição da contra-EMF envolve a retirada de energia intermi-tente do motor, e a medição da tensão elétrica do condutor do motor desco-nectado ou com a energia retirada após tempo suficiente ter decorrido paraque as correntes no motor caiam para zero, mas antes do motor ter desace-Ierado de forma apreciável. Esta tensão elétrica é uma indicação da contra-EMF, a qual aumenta com a velocidade do motor. Se a contra-EMF for sufi-cientemente baixa, uma condição de sobrecarga é indicada, e o motor podeser parado. Se a contra-EMF for suficientemente alta, a operação normal éindicada, e o circuito pode ser novamente energizado.

Entretanto, uma desvantagem dos métodos de medição de cor-rente contra-EMF utilizados para determinar se existe uma condição de so-brecarga é o tempo requerido para fazer a medição. Após ser retirada a e-nergia do motor, é requerido algum tempo para a tensão elétrica medida seaproximar do valor assintótico indicativo da contra-EMF. Isto é compostopelo fato de que a medição é uma medição inerentemente ruidosa. A tensãoelétrica do condutor do motor desconectado irá possuir uma ondulação datensão elétrica na freqüência de comutação bem como ruído aleatório. Am-bos componentes irão variar à medida que a condição das escovas e docomutador se altera através da vida útil do motor. Para remover seu efeitosobre a medição da tensão elétrica, o sinal pode ser filtrado com uma cons-tante de tempo igual a vários períodos de comutação. Isto aumenta a dura-ção de tempo necessária para fazer uma medição de contra-EMF precisa, ea duração de tempo que o motor fica sem energia. Se os períodos sem e-nergia forem longos suficientes, eles podem se tornar acusticamente percep-tíveis, e podem causar desgaste aumentado devido a corrente inversa degrade entre o eixo do motor e a carga acionada. Assim, métodos e dispositi-vos aperfeiçoados para monitorar a carga do motor são desejados.

SUMÁRIO

O sumário seguinte expõe certas concretizações ilustrativas dainvenção. Ele não expõe todas as concretizações e de modo algum deve serconstruído como limitação da invenção.

Em uma modalidade, um método para monitorar uma carga deum motor CC inclui intermitentemente retirar a energia do motor; monitoraruma primeira tensão elétrica; e medir um primeiro intervalo de tempo entreum tempo inicial e um tempo final, onde o tempo inicial compreende o tempono qual o motor tem a energia retirada e o tempo final compreende um tem-po no qual a primeira tensão elétrica ,e uma tensão elétrica de referência,possuem valores substancialmente similares.

Outra concretização proporciona um sistema de monitoramentode carga de motor configurado para monitorar um motor CC possuindo umprimeiro condutor do motor e um segundo condutor do motor. O primeiro e osegundo condutores do motor são configurados para serem acoplados comuma fonte de alimentação ou de tensão elétrica. O sistema inclui uma chaveconfigurada para ser acoplada entre a fonte de alimentação e o primeirocondutor do motor; um caminho de retorno de tensão elétrica entre o primei-ro condutor do motor e o segundo condutor do motor; e um controlador con-figurado para ser acoplado com a chave. Um diodo anti-paralelo, uma chave,ou outro dispositivo impede a corrente de fluir através do caminho de retornoquando o motor está energizado. O controlador intermitentemente retira aenergia do motor por controlar a chave e recebe uma tensão elétrica monito-rada. O controlador é configurado para medir um primeiro intervalo de tempoentre um tempo inicial e um tempo final, onde o tempo inicial compreendeum tempo no qual o motor tem a energia retirada e o tempo final compreen-de um tempo no qual a tensão elétrica monitorada passa através de umatensão elétrica de referência.Outra concretização proporciona um sistema de motor automoti-vo com resfriamento do motor compreendendo um motor possuindo um pri-meiro condutor do motor e um segundo condutor do motor. O primeiro e osegundo condutores do motor são configurados para serem acoplados comuma fonte de alimentação. O sistema inclui uma chave configurada para seracoplada entre a fonte de alimentação e o primeiro condutor do motor; umcaminho de retorno de corrente entre o primeiro condutor do motor e o se-gundo condutor do motor; e um controlador configurado para ser acopladocom a chave. O controlador intermitentemente retira a energia do motor porcontrolar a chave, recebe uma tensão elétrica monitorada, e mede um pri-meiro intervalo de tempo entre um tempo inicial e um tempo final, onde otempo inicial compreende um tempo no qual o motor tem a energia retirada eo tempo final compreende um tempo no qual a tensão elétrica monitoradapassa através de uma tensão elétrica de referência.

Outros aspectos de concretizações da invenção irão se tornaraparentes pela consideração da descrição detalhada e dos desenhos acom-panhantes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 ilustra um automóvel com uma ventoinha de esfria-mento e um sistema ilustrativo de detecção de sobrecarga do motor.

A figura 2 ilustra um processo ilustrativo que pode ser utilizadopara detectar uma condição de sobrecarga do motor.

A figura 3 ilustra um sistema ilustrativo de detecção de sobre-carga de motor que inclui um transistor de efeito de campo posicionado emum lado de baixa tensão elétrica de um motor.

A Figura 3B ilustra outro sistema ilustrativo de detecção de so-brecarga do motor.

A figura 4A ilustra um gráfico de tensão elétrica através do tem-po em uma porta do transistor de efeito de campo apresentado na figura 3durante um evento único de retirada de energia.

A figura 4B ilustra um gráfico de tensão elétrica através do tem-po de um ponto de monitoramento "A" apresentado na figura 3 durante umevento único de retirada de energia.

A figura 4C ilustra um gráfico de tensão elétrica através do tem-po na porta do transistor de efeito de campo apresentado na figura 3 durantea retirada de energia e a nova energização do motor no caso de carga nor-mal.

A figura 4D ilustra um gráfico de tensão elétrica através do tem-po no ponto de monitoramento "A" apresentado na figura 3 durante a retira-da de energia e a nova energização do motor no caso de carga normal.

A figura 5 ilustra outro sistema ilustrativo de detecção de sobre-carga de motor que inclui um transistor de efeito de campo posicionado emum lado de alta tensão elétrica de um motor.

A figura 6A ilustra um gráfico de tensão elétrica através do tem-po em uma porta do transistor de efeito de campo apresentado na figura 5durante um evento único de retirada de energia.

A figura 6B ilustra um gráfico de tensão elétrica através do tem-po em um ponto de monitoramento "A" indicado na figura 5 durante um e-vento único de retirada de energia.

A figura 6C ilustra um gráfico de tensão elétrica através do tem-po na porta do transistor de efeito de campo apresentado na figura 5 durantea retirada de energia e a nova energização do motor em um caso de carganormal.

A figura 6D ilustra um gráfico de tensão elétrica através do tem-po no ponto de monitoramento "A" indicado na figura 5 durante a retirada deenergia e a nova energização do motor no caso de carga normal.

A figura 7 ilustra um gráfico de torque do motor versus tempopara uma tensão monitorada cruzar uma tensão elétrica de referência.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Antes de quaisquer concretizações da invenção serem explica-das em detalhes, é para ser entendido que a invenção não está limitada emsua aplicação aos detalhes de construção e à disposição de componentesexposta na descrição seguinte ou ilustrada nos desenhos seguintes. A in-venção é capaz de outras concretizações e de ser praticada ou ser realizadade vários modos.

A figura 1 ilustra uma modalidade de um sistema de detecção desobrecarga de motor 10. O sistema de detecção de sobrecarga de motor 10inclui uma fonte de alimentação 15 (tal como a bateria de um veículo), ummotor 20, um dispositivo de comutação ou chave 30, um caminho de retornode corrente contendo um diodo 18 ou um dispositivo similar, um controlador17, um filtro 19 e um indicador de sobrecarga 35. O motor é conectado comuma ventoinha 22, a qual pode ser utilizada, por exemplo, para direcionar arpara um radiador (não apresentado). O controlador recebe uma tensão elé-trica monitorada 25 como entrada. O sistema 10 tem utilidade particular emautomóveis (tal como o automóvel 40 (apresentado de forma esquemática)),mas pode ser utilizado em outras aplicações onde a sobrecarga de motor éde interesse.

O controlador 17 transmite sinais para a chave 30 e para o indi-cador de sobrecarga 35. O controlador 17 detecta a presença de uma condi-ção de sobrecarga por sinalizar a chave para interromper a corrente propor-cionada pela fonte de alimentação, e então comparando a tensão elétricamonitorada 25 com uma tensão elétrica a partir de uma referência (a qual,em uma modalidade, é a tensão elétrica da fonte de alimentação 15), comodescrito em maiores detalhes com referência à figura 2.

No caso em que uma condição de sobrecarga não existe, o con-trolador sinaliza a chave para fechar, desse modo novamente energizando omotor. Se realmente existir uma condição de sobrecarga, o controlador exe-cuta a ação apropriada. Em algumas concretizações, o controlador aguardaum período de tempo antes de sinalizar a chave para fechar e desse modonovamente energizar o motor. Em outras concretizações, o controlador naverdade não energiza novamente o motor. Em algumas concretizações, ocontrolador sinaliza o indicador de sobrecarga 35 para proporcionar umaindicação de áudio, visual, ou outra indicação da condição de sobrecarga.Por exemplo, o indicador de sobrecarga 35 pode ser uma luz piscante, umsom de aviso, uma mensagem de falha, ou uma combinação dos mesmos.Outros indicadores de sobrecarga 35 também são possíveis. Em algumasconcretizações, uma combinação destas ações é executada.

Em algumas modalidades, o controlador 17 inicia um ciclo dedetecção de sobrecarga (isto é, a comparação de tensão elétrica descritaacima) em intervalos regulares. A duração destes intervalos pode variar de-pendendo do motor e da aplicação. Geralmente, a capacidade térmica deum motor é grande o suficiente para retardar o dano associado com umacondição de sobrecarga somente por um curto período de tempo. Portanto,tal condição, se existir, deve ser detectada dentro deste período de tempo, eo motor ter a energia retirada. Fatores que podem influenciar a escolha dafreqüência de monitoramento de carga podem incluir a carga projetada domotor, a quantidade de resfriamento do motor proporcionada, a capacidadetérmica do motor e a temperatura ambiente. Por exemplo, um motor comuma carga intensa, operando em alta temperatura ambiente, pode exigiruma detecção de sobrecarga mais freqüente para garantir que o motor per-maneça dentro da faixa apropriada de operação. Da mesma forma, um mo-tor com uma carga relativamente baixa operando em baixa temperatura po-de somente exigir detecção de sobrecarga ou monitoramento ocasional.

Ainda se referindo à figura 1, o controlador 17 pode ser utilizadopara controlar o ciclo de detecção de sobrecarga descrito acima. O controla-dor 17 pode ser um processador que executa programas executáveis porcomputador (isto é, software) com o auxílio de um sistema operacional (nãoilustrado). Em outras concretizações, o controlador 17 pode compreenderhardware, de modo que as funções descritas neste documento são executa-das por componentes de hardware. Por exemplo, o controlador 17 pode serimplementado por um circuito integrado de aplicação específica ("ASIC"),firmware, componentes dedicados ou coisa parecida, como são conhecidosna técnica. Assim, será apreciado que o controlador 17 pode ser implemen-tado em hardware, software, em uma combinação dos mesmos.

A figura 2 ilustra um processo 75 que pode ser implementadopelo controlador 17 para detectar uma condição de sobrecarga. O motorprimeiro é energizado na etapa 80. Em algumas concretizações, a detecçãode sobrecarga não é executada durante o período normal de partida do mo-tor. Durante este período, a aceleração do motor e os componentes aciona-dos, tal como uma ventoinha, temporariamente irão aumentar a carga nomotor além da carga do projeto. Retardar o primeiro evento de monitoramen-to de carga (etapa 82) irá garantir que esta carga temporária não seja inter-pretada como uma situação de sobrecarga. O período de aceleração deveser longo o suficiente para permitir ao motor alcançar uma velocidade subs-tancialmente constante, mas mais curto do que o tempo que leva para o mo-tor ser danificado se uma condição de sobrecarga fosse existir. Em algumasconcretizações, o período de aceleração é mais curto do que o intervalo en-tre os ciclos de detecção de sobrecarga enquanto o motor é energizado.

Após a espera ou período de aceleração estar completo, a cha-ve 30 é utilizada para interromper a corrente que é fornecida para o motorpela fonte de alimentação 15 (etapa 85). Ou seja, o motor tem a energia reti-rada. Em algumas modalidades, um transistor (como apresentado na figura3) é utilizado como a chave 30. A desativação da chave 30 causa que o con-trolador 17 comece a temporizar uma comparação entre uma tensão elétricade referência e a tensão elétrica monitorada 25 (etapa 90). Em algumasconcretizações, a função de temporização e a função de comparação detensão elétrica são realizadas pelo controlador 17, como ilustrado na concre-tização da figura 3. Em outras concretizações, a função de temporização e afunção de comparação de tensão elétrica são realizadas por outros compo-nentes eletrônicos do hardware. Por exemplo, a função de comparação devoltagem pode ser completada utilizando um circuito de comparação basea-do em transistor ou baseado em amplificador operacional ("amp op"), o qualé conhecido na técnica.

A comparação da tensão elétrica é continuada, e o tempo decomparação é compilado até que a tensão elétrica monitorada 25 e a tensãoelétrica de referência sejam aproximadamente iguais (etapa 95). Como des-crito em maiores detalhes com respeito às figuras 4B e 6B, a tensão elétricamonitorada inicialmente é mantida dentro de uma fração de um volt da ten-são elétrica do condutor do motor não comutado. Quando a corrente atravésdo motor cai para zero, a tensão elétrica monitorada passa através da ten-são elétrica do condutor não comutado, e eventualmente difere da mesmapor uma quantidade igual à tensão elétrica de contra-EMF. A tensão elétricade contra-EMF é produzida por uma rotação continuada do motor após omotor ter a energia retirada. Em algumas concretizações, a tensão elétricade referência é assumida como sendo igual à tensão elétrica do condutor domotor não comutado. Após a detecção de uma igualdade aproximada entrea tensão elétrica monitorada 25 e a tensão elétrica de referência, a compila-ção de tempo é paralisada, medida, e categorizada (etapa 95). As categoriasde tempo podem incluir, por exemplo, uma categoria de subcarga, uma ca-tegoria normal, e uma categoria de sobrecarga, onde cada categoria detempo é definida por um certo período de tempo. Por exemplo, a carga deum motor pode ser categorizada como operando normalmente se o temporequerido para a tensão elétrica monitorada 25 cair até um valor que é apro-ximadamente igual à tensão elétrica de referência estiver incluído na catego-ria de tempo normal.

Em uma concretização, os períodos de tempo categorizados sãoinicialmente determinados utilizando características conhecidas do motor.Por exemplo, se um motor estiver operando na tensão elétrica, velocidade etorque projetados, a tensão elétrica monitorada irá cruzar a tensão elétricade referência dentro de uma duração de tempo que pode ser prognosticada.Se o motor estiver sobrecarregado, e funcionando em um torque mais ele-vado e velocidade menor, a tensão elétrica irá cruzar a tensão elétrica dereferência após um tempo mais longo. Um tempo de referência pode ser es-tabelecido, o qual representa o tempo mínimo considerado para estar emuma condição de sobrecarga. Em algumas concretizações, níveis diferentesde sobrecarga podem ser definidos, e diferentes tempos de referência esta-belecidos para delinear os mesmos. Se o motor operar em tensões elétricasque podem ser selecionadas ou variáveis, os tempos de referência podemser diferentes de acordo com a tensão elétrica. De forma similar, a tempera-tura ambiente pode afetar os tempos de referência. Os tempos de referênciaque correspondem a cada condição podem ser compilados para cada apli-cação. Adicionalmente, tempos que correspondem à cada categoria podemser definidos para diferentes motores. Por exemplo, um motor de 200 wattsirá possuir períodos de tempo normal e de sobrecarga que são diferentesdestes de um motor de 400 watts. Em algumas concretizações, o controlador17 pode ser utilizado para armazenar cada tempo de referência definido. Porexemplo, em uma concretização, o controlador 17 pode incluir uma tabela deconsulta ("LUT") de períodos de tempo de referência que correspondem àcada condição de operação definida (por exemplo, normal, sobrecarga, etc.).

Se o período de tempo medido estiver dentro da faixa normal detempo (etapa 100), a chave 30 é novamente energizada (etapa 105). O pro-cesso então vai para a etapa 110, e aguarda por um período de tempo pre-determinado antes de retirar a energia da chave 30 (etapa 85), desse modoiniciando novamente o ciclo de detecção de sobrecarga. Este período detempo deve ser curto suficiente para detectar uma condição de sobrecargaantes que a condição resulte em dano irreversível ou permanente para omotor e para os dispositivos associados (tal como uma ventoinha, compo-nentes eletrônicos de controle, etc.).

Se o período de tempo medido não estiver dentro da categoriade condição de operação normal, uma condição de sobrecarga pode ser i-dentificada. Em algumas concretizações, é então enviado um sinal para umindicador de sobrecarga 35 (etapa 115). Em algumas concretizações, seuma condição de sobrecarga for reconhecida, o motor permanece sem e-nergia durante um certo período de tempo (etapa 120). Este período de tem-po permite ao motor esfriar e pode ser suficiente para causar que a condiçãode sobrecarga seja removida. Por exemplo, em algumas concretizações, acausa da condição de sobrecarga pode ser a acumulação de gelo em umamontagem de ventoinha automotiva durante condições de inverno, e o tem-po em que o motor tem a energia retirada pode ser suficiente para o gelo serderretido pelo calor do motor do veículo. Após o período de esfriamento terexpirado, a chave 30 retorna para o estado condutivo (etapa 125) e o motoré novamente energizado. O processo então aguarda tempo suficiente para omotor acelerar (etapa 82) antes do próximo ciclo de monitoramento de cargacomeçar. De modo que o motor permaneça suficientemente frio se a condi-ção de sobrecarga persistir, o período de esfriamento, em algumas concreti-zações, pode ser maior do que cinco vezes mais longo do que o período deaceleração citado acima.

Em outras concretizações, se uma condição de sobrecarga forreconhecida, a chave 30 permanece no estado não condutivo e o motorpermanece sem energia. Ainda em outras concretizações, a categoria desobrecarga pode incluir vários níveis, com cada nível indicando um grau dife-rente de severidade de sobrecarga que requer uma ação diferente. Uma ca-tegoria pode requisitar um período sem resfriamento, seguido por uma novaenergização do motor, enquanto outras categorias podem requisitar que omotor permaneça sem energia.

Em algumas concretizações, a velocidade do motor pode sercontrolada. Em algumas concretizações, isto pode ser feito pela modulaçãopor duração de pulso. Em algumas concretizações, a chave 30 utilizada paradetecção de sobrecarga também é utilizada para modulação por duração depulso, energização seletiva de escova ou para outros propósitos de controlede velocidade.

A figura 3 é uma representação esquemática de uma concretiza-ção de um sistema de detecção de sobrecarga de motor 150. O sistema dedetecção de sobrecarga de motor 150 inclui um motor 155, a fonte de ali-mentação 15, um transistor de efeito de campo com N canais ("FET") 160,um diodo anti-paralelo (ou de "retorno") 165, um filtro 170, o controlador 17,e o indicador de sobrecarga 35. Em outras concretizações, como anterior-mente descrito, o sistema de detecção de sobrecarga de motor 150 poderiater mais ou menos elementos do que estes apresentados na figura 3. Porexemplo, o sistema de detecção de sobrecarga de motor 150 poderia incluirhardware adicional (por exemplo, um circuito de comparação, um circuito detemporização, e assim por diante) que executa funções similares a estas docontrolador 17. Portanto, em tais concretizações, o controlador 17 pode seromitido do sistema de detecção 150.

Em algumas concretizações, o motor 155 é o motor CC com es-covas possuindo quatro pólos. Entretanto, outros tipos de motores (por e-xemplo, um motor CC sem escovas) e motores possuindo outros númerosde pólos, podem ser utilizados. Em algumas concretizações, o circuito apre-sentado na figura 3 é utilizado para energizar um motor somente em umadireção. Em outras concretizações, o circuito apresentado na figura 3 é partede um circuito em ponte completa ("full bridge") que pode energizar um mo-tor em direções rotacionais diferentes.

Em algumas concretizações, a corrente em um caminho de re-torno 190 é controlada por um diodo anti-paralelo 165, como apresentado nafigura 3. Em outras modalidades, entretanto, como apresentado na figura 3B,o caminho de retorno de corrente 190 é controlado por outros dispositivos.Por exemplo, se o FET 160 for utilizado para controle de velocidade PWM, ocaminho de retorno de corrente 190 algumas vezes é controlado por um FETcomutado 192. Por exemplo, quando o FET 160 é desligado (isto é, está emum estado não condutivo) o FET 192 é ligado para permitir que a correnteflua através do caminho de retorno de corrente 190. Tal FET 192 pode terperdas reduzidas comparado com o diodo 165.

O controlador 17 fornece uma tensão elétrica para uma porta182 do FET 160. Quando uma tensão elétrica apropriada é fornecida para aporta 182, o FET 160 é ligado (isto é, fica em um estado condutivo), permi-tindo à corrente fluir para o terra e energizar o motor 155. Para detectar umacondição de sobrecarga do motor, o controlador 17 aplica uma tensão elétri-ca diferente, relativamente mais baixa, para a porta 182 do FET 160, cau-sando que o FET 160 desligue, e monitora a tensão elétrica no nó A, ou umatensão elétrica filtrada no nó B. Quando o FET 160 desliga (isto é, troca paraum estado não condutivo), a corrente a partir da fonte de alimentação 15 éinterrompida. Entretanto, o diodo 165 permite à corrente continuar a fluir a-través do motor 155. Lá, ela continua a ser uma tensão de contra-EMF por-que o motor continua a girar e lá ela continua a ser uma queda de tensãoelétrica através da resistência do motor devido ao fluxo de corrente. Opondo-se a estas quedas de tensão elétrica, entretanto, está uma voltagem induzi-da pela indutância do motor que é proporcional à taxa de alteração de cor-rente nos enrolamentos do motor. Quando o FET 160 desliga, a tensão elé-trica medida no nó A aumenta até um valor que é aproximadamente igual àcombinação da tensão elétrica de alimentação com uma queda de tensãoelétrica adiante associada com o diodo 165 (isto é, aproximadamente acombinação da tensão elétrica de alimentação e 0,7 volts). Esta tensão elé-trica "fixada pelo diodo" pode ser medida até que a corrente pare de passaratravés do diodo 165. Quando a corrente para, a tensão elétrica no nó A caiaté um nível que é diferente da tensão elétrica de alimentação aproximada-mente pela contra-EMF do motor.

Nestas concretizações onde um dispositivo diferente, tal comoum FET comutado, serve ao propósito do diodo apresentado na Figura 3, atensão elétrica fixada será diferente da tensão elétrica de alimentação poruma quantidade que difere da queda de tensão elétrica de aproximadamente0,7 volts de um diodo. Por exemplo, um FET comutado pode ter uma resis-tência de alguns miliohms, resultando em uma queda de voltagem conside-ravelmente menor do que 0,7 volts.

Em algumas concretizações, o controlador 17 monitora a tensãoelétrica não filtrada no nó A. Este nó corresponde ao condutor do motor queé desconectado quando o FET 160 é desligado. Entretanto, o sinal no nó Apode ser alguma coisa ruidoso. Portanto, o sinal de preferência é filtrado an-tes de ser medido. Em algumas concretizações, o filtro é similar a este apre-sentado como o filtro 170 na figura 3. O sinal filtrado pode ser medido nasaída do filtro 170 no nó B.

O filtro 170 é um filtro de resistência-capacitância ("R-C") que éiniciado aproximadamente na tensão elétrica de alimentação antes da volta-gem no nó B ser monitorada. Quando o motor é energizado, o controlador 17aplica uma tensão elétrica junto a uma base de um transistor 172, e o tran-sistor 172 fica condutivo, e uma base de um transistor 174 é levada para aterra. Isto permite que a corrente flua através do transistor 174, e um capaci-tor 180 estará em um estado descarregado. Quando o motor 155 tem a e-nergia retirada, o controlador 17 leva a base do transistor 172 para o terra, eo transistor 172 pára a condução. A tensão elétrica na base do transistor 174aumenta até a tensão elétrica de alimentação e o transistor 174 pára a con-dução. Nesta hora, o filtro atua como um filtro R-C simples, com uma resis-tência total igual à soma dos resistores 175 e 176. A constante de tempodeste circuito de preferência é menor do que a constante de tempo indutivaLVR do motor. Por exemplo, "L" representa a indutância do motor 155 e "R"representa a resistência do motor 155 e o circuito de retorno. Em algumasconcretizações, a constante de tempo é menos do que um décimo da cons-tante de tempo L/R do motor.

As figuras 4A e 4B ilustram gráficos ilustrativos de característicade tensão elétrica (200 e 203, respectivamente) do circuito de detecção desobrecarga de motor 150 (figura 3). A figura 4A ilustra uma medição de ten-são elétrica na porta do FET 160 através de um certo período de tempo 210,enquanto a figura 4B ilustra uma medição de tensão elétrica no nó A atravésdo mesmo período de tempo 210. Este período de tempo 210 correspondeao tempo antes e após uma única retirada de energia do motor. Como ante-riormente descrito, quando uma primeira tensão elétrica 215 é aplicada paraa porta do FET 160 (por exemplo, V0n), o FET 160 conduz e o motor 155 éenergizado. Por conseqüência, como apresentado na figura 4B, a correntedo motor flui para o terra, e uma tensão elétrica medida no nó A difere doterra somente por uma fração de um volt (traço 220) (isto é, a tensão no nóA é quase zero). A diferença entre a tensão elétrica medida no nó A e o terraé a tensão relativamente pequena (VDrop) associada com a resistência doFET, a qual, em alguns caos, é alguns miliohms.

Referindo-se de novo à figura 4A, uma segunda tensão elétrica225 (por exemplo, Voff) é aplicada para a porta do FET 160 no tempo Tswit-CH- Neste tempo, o FET 160 desliga, efetivamente retirando a energia do mo-tor 155. No tempo Tswitch, esta segunda voltagem 225 é aplicada para aporta do FET 160, a tensão elétrica medida no nó A aumenta para uma ten-são fixada pelo diodo 230, a qual, como anteriormente descrito, é aproxima-damente igual a uma combinação da tensão elétrica de alimentação (Vs)com a queda de tensão elétrica à diante do diodo (VFdd), como apresentadona figura 4B.

A corrente que flui através do diodo após o motor ter a energiaretirada cai eventualmente para zero. Quando não existe mais corrente fluin-do através do diodo 165, a tensão elétrica medida no nó A começa a diminu-ir a partir do valor de tensão elétrica fixada pelo diodo 230. Por conseqüên-cia, o tempo requerido para a tensão elétrica começar a cair a partir do valorfixado pelo diodo 230 varia de acordo com a carga do motor. Por exemplo,uma carga do motor relativamente grande inerentemente requer que umacorrente maior esteja presente no motor 155. De forma correspondente, umperíodo de tempo mais longo é necessário para a tensão elétrica se afastarda tensão elétrica fixada pelo diodo 230, porque a corrente do motor flui a-través do diodo 165 por um período de tempo mais longo. Da mesma forma,uma carga relativamente menor requer um período de tempo mais curto paraa tensão elétrica se afastar da tensão elétrica fixada pelo diodo 230. Portan-to, um período de tempo mais longo pode indicar uma condição de sobre-carga.

A figura 4B apresenta três períodos de tempo, incluindo (Tnor-mal) 235, (Tref) 240, e (Tsobrecarga) 245, os quais correspondem a um perí-odo de tempo normal, a um período de tempo de referência e a um períodode tempo de sobrecarga. Os períodos de tempo 235 até 245 são representa-tivos do tempo que é requerido para a tensão elétrica medida no nó A come-ce a cair a partir da tensão elétrica fixada pelo diodo 230 e alcance uma ten-são elétrica de referência, a qual, no caso apresentado é o nível da tensãoelétrica de alimentação (Vs) (apresentada pelas setas 246). A linha tracejada250 ilustra um motor que está operando dentro dos parâmetros normais decarga, os quais requerem um primeiro ou período de tempo normal (Tnormal)235 para a tensão elétrica monitorada 230 descer para o nível da tensãoelétrica de alimentação (Vs). Um motor que está sobrecarregado, por outrolado, requer um período de tempo relativamente mais longo (Tsobrecarga)245 para a tensão elétrica monitorada 230 cair par o nível da tensão elétricade alimentação (Vs), como apresentado com a linha contínua 255. O períodode tempo de referência (Tref) 240 pode corresponder, por exemplo, aos cri-térios de limite para determinar se o motor está em uma condição de sobre-carga.A tensão elétrica de referência na concretização descrita na figu-ra 4B é a tensão elétrica de alimentação Vs. A tensão elétrica de alimenta-ção é a tensão elétrica de um condutor do motor não comutado. Em outrasconcretizações, a tensão elétrica de referência difere desta do condutor domotor não comutado. Por exemplo, se o circuito de comparação consistir emum único transistor, a tensão elétrica monitorada na figura 4B pode ser com-parada com uma tensão elétrica de referência igual à tensão elétrica de ali-mentação menos uma queda de tensão elétrica do diodo.

A tensão elétrica monitorada 230 eventualmente estabiliza emum nível igual à tensão elétrica de alimentação Vs menos o valor de contra-EMF 248. Um método da técnica anterior de detecção de sobrecarga consis-te da medição desta tensão elétrica de contra-EMF 248 e a partir da medi-ção faz-se a dedução da velocidade e da carga do motor. Entretanto, o tem-po requerido para a tensão elétrica monitorada alcançar um nível indicativoda contra-EMF geralmente é significativamente mais longo do que este re-querido para determinar a carga do motor utilizando o presente método. Uti-lizando o presente método, a duração de tempo em que o motor tem a ener-gia retirada sob condições normais de carga é Tnormal. Uma medição decontra-EMF iria requerer uma duração de tempo igual ao Tref mais a dura-ção de tempo adicional requerida para a tensão elétrica alcançar o valor as-sintótico associado com a contra-EMF. Mesmo com um traço ideal da tensãoelétrica, este tempo excederia Tnormal- Entretanto, o traço da tensão elétricade um motor CC com escovas com circuito aberto é, diferente do traço idealapresentado na figura 4B, um sinal razoavelmente ruidoso. A medição dacontra-EMF sob estas condições é intrinsecamente menos precisa do que otempo de cruzamento requerido da tensão elétrica de referência pela pre-sente invenção. Esta limitação somente pode ser eliminada pela filtragem datensão elétrica monitorada com uma constante de tempo várias vezes maislonga do que o inverso da freqüência de comutação do motor. Esta constan-te de tempo geralmente é significativamente mais longa do que esta do filtro170. Esta filtragem adicionalmente adicionaria para o tempo requerido parafazer uma medição de contra-EMF.O traço de tensão elétrica apresentado na figura 4B correspondeà tensão elétrica monitorada no nó A. Se o filtro 170 for utilizado, a tensãoelétrica monitorada no nó B será diferente desta da figura 4B durante o tem-po precedendo Tswitch, quando ela será igual à tensão elétrica de alimenta-ção Vs menos uma pequena queda da tensão elétrica do transistor. ApósTswitch ela irá se aproximar desta apresentada na figura 4B.

Os traços de tensão elétrica apresentados nas figuras 4A e 4Bcorrespondem a um único evento de retirada de energia, apresentando ocomportamento da tensão elétrica da porta do FET 160 e a tensão elétricamonitorada 230 no caso em que o motor não é novamente energizado. Alinha contínua 255, apresentada na figura 4B corresponde ao traço da ten-são elétrica real para um motor em uma condição de sobrecarga, desde queum motor nesta condição na maioria das concretizações não seria novamen-te energizado. Não apresentada na figura 4B é a eventual alteração na ten-são elétrica de contra-EMF à medida que a velocidade do motor se altera. Ámedida que o motor desacelera, e eventualmente para, o valor da contra-EMF 248 irá cair para zero, e o traço contínuo gradualmente irá se aproximarda tensão elétrica de alimentação Vs-

As figuras 4C e 4D apresentam os traços da tensão elétrica daporta e da tensão elétrica monitorada 230 para um motor sob condiçõesnormais de carga, incluindo tanto o evento de retirada de energia apresenta-do nas figuras 4A e 4B, como um evento de nova energização. Quando ocontrolador 17 detecta que a tensão elétrica monitorada 230 cruza a tensãoelétrica de referência (neste exemplo, igual à tensão elétrica de alimentaçãoVs) dentro de um tempo Tnormal que é menor do que o tempo de referênciaTref, como apresentado pela curva tracejada na figura 4B, ele determinarque o motor está em uma condição normal de carga, e portanto ele nova-mente energiza o motor. Para fazer isto, ele aplica a tensão elétrica Von paraa porta do FET 160, e o FET é retornado para o estado condutivo. A tensãoelétrica monitorada 230 novamente cai para um valor pequeno Vdrop cor-respondendo à resistência do FET. Esta seqüência de eventos, consistindoem uma retirada de energia do motor, um monitoramento da tensão elétricano nó A, uma temporização do cruzamento desta tensão elétrica e uma ten-são elétrica de referência, e a nova energização do motor, será repetida emintervalos regulares contanto que o motor seja verificado como estando emuma condição normal de carga.

Nas concretizações apresentadas nas figuras 3, 4A e 4B, o FET160 é utilizado para trocar o condutor de baixa tensão elétrica do motor 155.Nas concretizações apresentadas nas figuras 5, 6A e 6B, o FET 160 trocapara o condutor do lado de alta.

A figura 5 é uma representação esquemática de um sistema dedetecção de sobrecarga de motor 275 que inclui o motor 155, a fonte de ali-mentação 15, um FET de ρ canais 280, um diodo anti-paralelo (ou de "retor-no") 165, um filtro 283, o controlador 17 e o indicador de sobrecarga 35.

Como apresentado na figura 5, o controlador 17 fornece umatensão elétrica para uma porta 282 do FET 280. Quando uma tensão elétricaapropriada é fornecida para a porta 282, o FET 280 conduz ou liga (isto é,fica em um estado condutivo), permitindo que a corrente flua a partir da fontede alimentação 15 para o condutor de alta tensão elétrica do motor 155. Pa-ra detectar uma condição de sobrecarga do motor, o controlador 17 aumentaa tensão elétrica na porta 282 do FET 280 e monitora a tensão elétrica no nóA ou uma tensão elétrica filtrada no nó Β. O FET 280 desliga (isto é, fica emum estado não condutivo), desse modo interrompendo a corrente a partir dafonte de alimentação 15. Entretanto, o diodo 165 permite que a corrente con-tinue a fluir através do motor 155. Lá ela continua a ser uma tensão elétricade contra-EMF porque o motor continuar a girar, e lá ela continua a ser umaqueda de tensão elétrica através da resistência do motor devido ao fluxo decorrente. Opondo estas quedas de tensão elétrica, entretanto, está uma ten-são elétrica induzida pela indutância do motor, a qual é proporcional á taxade alteração da corrente nos enrolamentos do motor. Quando o FET 280desliga, a tensão elétrica medida no nó A diminui para um valor que é apro-ximadamente igual à tensão elétrica do terra, assumida como sendo 0 volts,menos uma queda de tensão elétrica à diante associada com o diodo 165(isto é, aproximadamente -0,7 volts). Esta voltagem "fixada pelo diodo" podeser medida até que a corrente pare de passar através do diodo 165. Quandoa corrente para, a tensão elétrica no nó A se eleva até um nível que é apro-ximadamente igual à contra-EMF do motor.

Em algumas concretizações, o controlador 17 monitora a tensãoelétrica não filtrada no nó A. Este nó corresponde ao condutor do motor queestá desconectado quando o FET 280 é desligado. Entretanto, o sinal no nóA pode ser alguma coisa ruidoso. Portanto, o sinal é de preferência filtradoantes de ser medido. Em algumas concretizações, o filtro é similar a esteapresentado como o filtro 283 na figura 5 O sinal filtrado pode ser medido nasaída de um filtro no nó B.

O filtro 283 (figura 5) é um filtro R-C que é iniciado aproximada-mente na tensão elétrica do terra antes da voltagem no nó B ser monitorada.Quando o motor é energizado, o controlador 17 aplica uma tensão elétricapara a base do transistor 284. Isto permite que a corrente flua através dotransistor 284, e o capacitor 287 estará em um estado descarregado. Quan-do o motor tem a energia retirada, o controlador 17 traz a base do transistor284 para o terra, e o transistor 284 para de conduzir. Nesta hora, o filtro 283atua como um filtro R-C simples, com uma resistência total igual à soma dosresistores 285 e 286. A constante de tempo deste circuito de preferência émenor do que a constante de tempo indutiva L/R do motor 155. Em algumasconcretizações, a constante de tempo é menor do que um décimo da cons-tante de tempo LVR do motor 155.

As figuras 6A e 6B ilustram gráficos ilustrativos de característicade tensão elétrica (300 e 305, respectivamente) do circuito de detecção desobrecarga de motor 275 (figura 5). A figura 6A ilustra uma medição de ten-são elétrica na porta do FET 280 através de um certo período de tempo 310,enquanto a figura 6B ilustra uma medição de tensão elétrica no nó A atravésdo mesmo período de tempo 310. Este período de tempo 310 correspondeao tempo antes e após uma retirada única de energia do motor. Quandouma primeira tensão elétrica 315 é aplicada para a porta do FET 280 (porexemplo, V0n), o FET 280 conduz e o motor 155 é energizado. Por conse-qüência, como apresentado na figura 6B, uma tensão elétrica medida no nóA é diferente da tensão elétrica de alimentação somente por uma fração deum volt (traço 320). A diferença entre a tensão elétrica medida no nó A e atensão elétrica de alimentação é a tensão elétrica relativamente pequena(Vdrop) associada com a resistência do FET 280, a qual em alguns casossão poucos miliohms.

Referindo-se de novo à figura 6A, uma segunda tensão elétrica325 (por exemplo, Voff) é aplicada para a porta do FET 280 no tempo Tswit-CH- Neste tempo, o FET 280 desliga, efetivamente retirando a energia do mo-tor 155. No tempo Tswitch, esta segunda tensão elétrica 325 é aplicada paraa porta do FET 280, a tensão elétrica medida no nó A (isto é, a tensão elétri-ca monitorada) diminui para uma tensão elétrica fixada pelo diodo 330, aqual, como anteriormente descrito, é aproximadamente igual à menos aqueda de tensão elétrica à diante do diodo (Vfd), como apresentado na figu-ra 6B.

A corrente que flui através do diodo após o motor 155 ter a e-nergia retirada diminui eventualmente para zero. Quando não existe maiscorrente fluindo através do diodo 165, a tensão elétrica medida no nó A co-meça a subir a partir do valor de tensão elétrica fixada pelo diodo 330. Porconseqüência, o tempo requerido para a tensão elétrica começar a subir apartir do valor fixado pelo diodo 330 varia de acordo com a carga do motor.Por exemplo, uma carga de motor relativamente grande inerentemente re-quer que uma corrente maior esteja presente no motor 155. De forma cor-respondente, um período de tempo mais longo é necessário para a tensãoelétrica se afastar da tensão elétrica fixada pelo diodo 330, porque a corren-te do motor flui através do diodo 165 por um período de tempo mais longo.Da mesma forma, uma carga relativamente menor requer um período detempo mais curto para a tensão elétrica se afastar da tensão elétrica fixadapelo diodo 330. Portanto, um período de tempo mais longo pode indicar umacondição de sobrecarga.

A figura 6B apresenta três períodos de tempo, incluindo (Tnor-mal) 335, (Tref) 340, e (Tsobrecarga) 345, os quais correspondem a um perí-odo de tempo normal, a um período de tempo de referência e a um períodode tempo de sobrecarga. Os períodos de tempo 335 até 345 são representa-tivos do tempo que é requerido para a tensão elétrica medida no nó A come-ce a cair a subir a partir da tensão elétrica fixada pelo diodo 330 e alcanceuma tensão elétrica de referência (apresentada pelas setas 246), a qual, nocaso apresentado é o terra, ou zero volts. A linha tracejada 350 proporcionaum exemplo de um motor que está operando dentro dos parâmetros normaisde carga, os quais requerem um primeiro ou período de tempo normal(Tnormal) 335 para a tensão elétrica monitorada 330 suba para zero volts.Um motor que está sobrecarregado, por outro lado, requer um período de10 tempo relativamente mais longo (Tsobrecarga) 345 para a tensão elétricamonitorada 330 subir para zero volts, como apresentado com a linha contí-nua 355. O período de tempo de referência (Tref) 340 pode corresponder,por exemplo, aos critérios de limite para determinar se o motor está em umacondição de sobrecarga.

O traço de tensão elétrica apresentado na figura 6B correspondeà tensão elétrica monitorada no nó A. Se o filtro 283 for utilizado, a tensãoelétrica monitorada no nó B será diferente desta da figura 6B durante o tem-po precedendo Tswitch, quando ela será igual à tensão elétrica do terra maisuma pequena queda da tensão elétrica do transistor. Após Tswitch ela irá seaproximar desta apresentada na figura 6B.

Os traços de tensão elétrica apresentados nas figuras 6A e 6Bcorrespondem a um único evento de retirada de energia, apresentando ocomportamento da tensão elétrica da porta do FET 280 e a tensão elétricamonitorada 230 no caso em que o motor não é novamente energizado. Alinha contínua 355, apresentada na figura 6B corresponde ao traço da ten-são elétrica real para um motor em uma condição de sobrecarga, desde queum motor nesta condição na maioria das concretizações não seria novamen-te energizado. Não apresentada na figura 6B é a eventual alteração na ten-são elétrica de contra-EMF à medida que a velocidade do motor se altera. Ámedida que o motor desacelera, e eventualmente para, o valor da contra-EMF 348 irá cair para zero, e o traço contínuo gradualmente irá se aproximarda tensão elétrica do terra, ou 0 volts.As figuras 6C e 6D apresentam os traços da tensão elétrica daporta (do FET 280) e da tensão elétrica monitorada 330 para um motor sobcondições normais de carga, incluindo tanto o evento de retirada de energiaapresentado nas figuras 6A e 6B, como um evento de nova energização.

Quando o controlador 17 detecta que a tensão elétrica monitorada 330 cruzaa tensão elétrica de referência (neste exemplo, igual ao terra, ou 0 volts)dentro de um tempo Tnormal que é menor do que o tempo de referênciaTref, como apresentado pela curva tracejada 350 na figura 6B, ele determi-nar que o motor está em uma condição normal de carga, e portanto ele no-vãmente energiza o motor. Para fazer isto, ele aplica a tensão elétrica V0npara a porta do FET 280, e o FET é retornado para o estado condutivo. Atensão elétrica monitorada novamente sobre para a tensão elétrica de ali-mentação Vs menos um pequeno valor Vdrop correspondendo à resistênciado FET 280. Esta seqüência de eventos, consistindo em uma retirada deenergia do motor, um monitoramento da tensão elétrica no nó A, uma tempo-rização do cruzamento desta tensão elétrica e uma tensão elétrica de refe-rência, e a nova energização do motor, será repetida em intervalos regularescontanto que o motor 155 seja verificado como estando em uma condiçãonormal de carga.

As características de comutação como apresentadas nas figuras4A, 4C, 6A e 6C podem variar de acordo com a configuração dos FETs 160e 280. Portanto, diferentes quantidades de tensão elétrica poderiam ser utili-zadas para a primeira e a segunda tensões elétricas 215, 315 e 225, 325.Por exemplo, um FET de N canais pode ser utilizado como uma chave delado de alta se uma bomba de carga for utilizada para aumentar a tensãoelétrica da porta além da tensão de alimentação. Como apresentado na figu-ra 4A, a tensão elétrica da porta 215 que ativa o FET 160 excede a tensãoelétrica 225 que desativa o FET.

A figura 7 ilustra uma curva de torque 400 que é representativada relação entre um torque do motor 155 e os períodos de tempo definidos235 até 245 da figura 4B. Em outra concretização, outra curva de torque(não apresentada) que é similar à curva de torque 400 pode ser construídapara representar a relação entre um torque do motor 155 e os períodos detempo definidos 335 até 345 da figura 6B. A curva de torque 400 geralmentenão é linear. Como apresentado na figura 4B, o período de tempo normal(Tnormal) 235 e o período de tempo de sobrecarga (TSObrecarga) 245 corres-pondem a um torque de projeto do motor 405 e a um torque de sobrecargado motor 410, respectivamente. Em algumas concretizações, o torque deprojeto 405 é um valor de torque anunciado, ou mais simplesmente o torqueque o motor 155 produz sob condições normais de operação. O torque desobrecarga 410, alternativamente, representa a quantidade de torque quepode causar que o motor 155 falhe. Por exemplo, se o motor 155 produzir otorque de sobrecarga 410 por um período de tempo, a temperatura do motor155 aumenta, o que causa dano aos componentes do motor 155. Se danosuficiente for causado, o motor 155 falha. O tempo de referência (TREf) 240corresponde a um torque limite do motor 407. Valores de torque menores doque este podem exceder ao torque de projeto 405, mas não irão danificar omotor 155.

Várias concretizações são expostas nas reivindicações seguin-tes.

Claims (15)

1. Método para monitorar uma carga de um motor CC possuindouma pluralidade de condutores, o método compreendendo as seguintes etapas:inicialmente energizar o motor, eexecutar repetidamente uma seqüência de ações, cada seqüên-cia de ações sendo separada por um primeiro intervalo de tempo, cada se-qüência de ações compreendendo:desenergizar o motor interrompendo um fluxo de corrente atra-vés de uma dentre a pluralidade de condutores;monitorar uma primeira tensão elétrica; emedir um segundo intervalo de tempo entre um tempo inicial eum tempo final, em que o tempo inicial compreende o tempo no qual o motoré desenergizado e o tempo final compreende um tempo no qual a primeiratensão elétrica e uma tensão elétrica de referência possuem valores subs-tancialmente similares.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que as açõesadicionalmente compreendem as seguintes etapas:comparar o segundo intervalo de tempo com um intervalo detempo de referência; edeterminar se o motor está em uma condição de sobrecarga ba-seado no segundo intervalo de tempo, onde um intervalo de tempo mais lon-go do que o intervalo de tempo de referência é interpretado como uma con-dição de sobrecarga e um intervalo de tempo mais curto do que o intervalode tempo de referência é interpretado como uma condição normal.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, em que as açõesadicionalmente compreendem as seguintes etapas:novamente energizar o motor se o motor estiver em uma condi-ção normal; emanter o motor sem energia se o motor estiver em uma condi-ção de sobrecarga.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2, em que as açõesadicionalmente compreendem as seguintes etapas:novamente energizar o motor se o motor estiver em uma condi-ção normal; enovamente energizar o motor após um terceiro intervalo de tem-po se o motor estiver em uma condição de sobrecarga.

5. Método, de acordo com a reivindicação 2, em que um quartointervalo de tempo é o intervalo de tempo entre a energização inicial do mo-tor e uma ocorrência prematura da seqüência de ações, e o quarto intervaloé adequado para o motor acelerar até substancialmente sua velocidadeconstante, mas, mais curto do que o tempo que ele leva para uma condiçãode sobrecarga permanentemente danificar o motor.

6. Sistema de monitoramento de carga de motor configuradopara monitorar um motor CC possuindo um primeiro condutor do motor e umsegundo condutor do motor, o primeiro e o segundo condutores do motorconfigurados para serem acoplados a uma fonte de alimentação, o sistemacompreendendo:uma chave configurada para ser acoplada entre a fonte de ali-mentação e o primeiro condutor do motor;um caminho de retorno de corrente entre o primeiro condutor domotor e o segundo condutor do motor; eum controlador configurado para ser acoplado à chave, para re-ceber uma tensão elétrica monitorada, para intermitentemente desenergizaro motor controlando a chave, e para medir um intervalo de tempo entre umtempo inicial e um tempo final, em que o tempo inicial compreende um tem-po no qual o motor é desenergizado e o tempo final compreende um tempono qual a tensão elétrica monitorada e uma tensão elétrica de referênciapossuem valores substancialmente similares.

7. Sistema de monitoramento de carga, de acordo com a reivin-dicação 6, adicionalmente compreendendo um filtro acoplado ao primeirocondutor do motor e em que a tensão elétrica monitorada compreende umatensão elétrica em uma saída do filtro.

8. Sistema de monitoramento de carga, de acordo com a reivin-dicação 6, em que a chave também é utilizada para controle de velocidade.

9. Sistema de monitoramento de carga, de acordo com a reivin-dicação 6, em que o caminho de retorno de corrente compreende um diodo.

10. Sistema de monitoramento de carga, de acordo com a rei-vindicação 6, em que o caminho de retorno de corrente compreende umtransistor.

11. Sistema automotivo de resfriamento de motor, compreen-dendo:um motor possuindo um primeiro condutor do motor e um se-gundo condutor do motor, o primeiro e o segundo condutores do motor con-figurados para serem acoplados a uma fonte de alimentação;uma chave configurada para ser acoplada entre a fonte de ali-mentação e o primeiro condutor do motor;um caminho de retorno de corrente entre o primeiro condutor domotor e o segundo condutor do motor; eum controlador configurado para ser acoplado à chave, para re-ceber uma tensão elétrica monitorada, para intermitentemente desenergizaro motor controlando a chave, e para medir um intervalo de tempo entre umtempo inicial e um tempo final, em que o tempo inicial compreende um tem-po no qual o motor é desenergizado e o tempo final compreende um tempono qual a tensão elétrica monitorada e uma tensão elétrica de referênciapossuem valores substancialmente similares.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, adicionalmentecompreendendo um filtro acoplado ao primeiro condutor de motor e em quea tensão elétrica monitorada compreende uma tensão elétrica em uma saídado filtro.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, em que o motoré um motor CC com escovas, ou mecanicamente comutado.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, em que a chaveé um transistor.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, em que a chavetambém é utilizada para controle de velocidade.