ES2293498T3 - Rele con nucleo conductor y deteccion de corriente. - Google Patents
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Abstract
Un relé electromagnético adaptado para conectarse en serie con una fuente de potencia AC y una carga AC, comprendiendo el relé una bobina de accionamiento (14) a la que se aplica una corriente de accionamiento de modo controlado para cerrar y liberar una armadura de contactor (24) del relé, comprendiendo la armadura de contactor (24) un elemento (22) que aparta normalmente la armadura del contactor de la bobina de accionamiento y un primer contacto eléctrico (26, 26'') soportado por la susodicha armadura de contactor ; y un segundo contacto eléctrico (27, 28) que está adaptado para hacer contacto con el susodicho primer contacto cuando la bobina de accionamiento (14) se encuentra en un estado que atrae la armadura de contactor (24) o está adaptado para hacer contacto con el susodicho primer contacto cuando la bobina de accionamiento (14) ese encuentra en un estado que libera la armadura (24); caracterizado por el hecho de que el segundo contacto (27, 28) está conectado a un núcleoconductor (18) que pasa a través de un orificio axial de la susodicha bobina de accionamiento (14) llevando el núcleo conductor (18) corriente de carga a la susodicha carga AC cuando la susodicha bobina de accionamiento cierra la susodicha armadura de contactor; y por el hecho de que un sensor de corriente de carga (38) presenta terminales de entrada conectados a un arrollamiento de la susodicha bobina de accionamiento (14) adaptados para recoger una tensión inducida representativa de la corriente de carga transportada por el susodicho núcleo conductor.
Description
Relé con núcleo conductor y detección de
corriente.
Esta invención hace referencia a relés
electromagnéticos y contactores, y hace referencia más
específicamente a la estructura de un relé electromagnético o
electromecánico del tipo que presenta un arrollamiento o bobina a
la que se alimenta para mover una armadura de modo que se pueda
aplicar una corriente de carga a un dispositivo de carga. Los relés
y los contactores pueden ser considerados dispositivos en cuanto la
aparición de una corriente o tensión de mando provoca la abertura o
el cierre de un dispositivo de conmutación controlado para aplicar
o detener la aplicación de una corriente de carga. La invención
concierne particularmente una combinación de un relé y un detector
de corriente para medir la cantidad de corriente de carga, o la
calidad de la misma, que se está aplicando al dispositivo de
carga.
Los relés o contactores electromagnéticos o
electromecánicos son dispositivos en los cuales una corriente que
pasa a través de un bobina de accionamiento cierra o abre un par de
contactos eléctricos. Esto puede ocurrir de diferentes modos bien
conocidos, pero normalmente una armadura de hierro es desviada
magnéticamente hacia el núcleo de la bobina para hacer (o romper)
el circuito controlado. En los relés electromecánicos, la caída de
tensión entre los contactos de conmutación o de salida es pequeña, a
saber, del orden de los milivoltios, así que cualquier pérdida de
potencia en los contactos del relé es pequeña en comparación con los
relés de estado sólido, en los que la caída de tensión directa
puede ser de un voltio o algunas veces mayor.
Los relés electromagnéticos o electromecánicos
se utilizan normalmente para controlar la aplicación de potencia a
una carga, por ejemplo, para controlar la aplicación de potencia a
una turbina o ventilador en un sistema de ventilación, calefacción
o aire acondicionado. Estos dispositivos no son costosos y en
general presentan una buena fiabilidad a lo largo de una vida útil
razonable. Los contactos se pueden desgastar con el tiempo debido a
la formación de arcos eléctricos si el relé actúa para romper el
circuito en un momento en el que transita una corriente de carga
significativa.
Esto también puede provocar ruidos de
conmutación, lo que puede perturbar dispositivos electrónicos que se
encuentren cerca del relé.
GB750,019A revela un relé electromagnético que
presenta una bobina de accionamiento adaptada para conectarse en
serie a un circuito de carga, estando dispuesto el relé para volver
a la posición de reposo de modo que desconecta la carga de la
alimentación si la corriente de carga cae por debajo de un valor
predeterminado.
Si se desea vigilar la corriente de carga del
dispositivo de carga asociado, se emplea un sensor de corriente
independiente. Se puede tratar de un dispositivo de estado sólido de
tipo hall u otro dispositivo detector de corriente. Esto añade
complejidad al circuito y coste a la circuitería de control del
dispositivo de carga.
Por consiguiente, un objetivo de la presente
invención es proporcionar una mejora a un relé o contactor que
supere la(s) desventaja(s) arriba mencionadas de la
técnica anterior.
Otro objetivo es proporcionar una combinación de
un relé electromagnético y un sensor de corriente de carga en el
cual la bobina o arrollamiento del dispositivo juega un doble
papel.
Un objetivo más específico es proporcionar un
relé o contactor que permita la vigilancia de la calidad de la
corriente de carga que se está aplicando al dispositivo de
carga.
La presente invención proporciona un relé
electromagnético según la Reivindicación 1.
Según un modo de realización, se puede poner un
relé electromecánico en serie con una fuente de potencia de red AC
y una carga AC. Se aplica una corriente de accionamiento, corriente
de mando, a una bobina de accionamiento para cerrar y liberar un
brazo de contactor, por ejemplo, una armadura. Normalmente un muelle
o medio similar aparta la armadura de la bobina de accionamiento.
Un primer, o móvil, contacto eléctrico soportado por la armadura;
un segundo, o fijo, contacto eléctrico es adaptado para hacer
contacto con el primer contacto cuando la bobina de accionamiento
cierra la armadura. El segundo contacto está conectado a un núcleo
conductor que pasa a través de un orificio axial de la bobina de
accionamiento. La bobina gana tensión que es inducida por la
corriente de carga llevada por el núcleo conductor a la carga AC
durante el tiempo que la bobina de accionamiento atrae la armadura.
Un sensor de corriente de carga presenta terminales de entrada
conectados a un arrollamiento de la susodicha bobina de
accionamiento para recoger esa tensión inducida. Esa tensión
inducida es representativa de la corriente de carga llevada por el
núcleo conductor. Se puede utilizar la información del sensor para
controlar el momento de abertura o ruptura del circuito de carga de
modo que se abran los contactos en un momento en el que la
corriente aplicada atraviesa los cero amperios. También, se puede
utilizar la información del sensor para alertar de condiciones de
carga elevada, a saber, rotor bloqueado o parado; de condiciones de
carga muy baja, que pueden ser indicativas de una obstrucción de un
conducto de aire o filtro, o de condiciones de carga extremadamente
bajas, que pueden ser indicativas de una rotura de la correa de
transmisión o circuito abierto del ventilador o del motor de la
turbina. La comparación de la fase de la tensión AC aplicada y la
corriente de carga AC se puede utilizar para medir el factor de
potencia o el ángulo de fase de potencia, a saber, la diferencia de
fase entre la tensión y la corriente de carga.
\newpage
Alternativamente, se adapta un relé
electromecánico (o contactor) para colocarse en serie con una fuente
de potencia AC polifásica (por ejemplo, potencia trifásica) y la
carga AC. En ese caso, la armadura del contactor soporta una
pluralidad (por ejemplo, tres) de contactos eléctricos móviles, cada
uno de los cuales está conectado a un conductor de fase respectivo.
Existe una pluralidad respectiva (por ejemplo, dos o tres) de
contactos eléctricos fijos adaptados para hacer contacto con los
contactos móviles cuando la bobina de accionamiento cierra, a
saber, atrae la armadura del contactor. Estos contactos fijos están
conectados a núcleos conductores respectivos que atraviesan el
orificio axial de la bobina de accionamiento, de modo que los tres
núcleos conductores transportan porciones de fase respectivas de la
corriente de carga a la carga AC. En este caso, el sensor de
corriente de carga, cuyos terminales de entrada están conectados a
un arrollamiento de la bobina de accionamiento, detecta una tensión
resultante inducida representativa de las fases respectivas de la
corriente de carga. En un sistema equilibrado, las tensiones
inducidas de las tres fases se anularían unas a otras, dando como
resultado un cero como lectura. Sin embargo, si existe un
desequilibrio en una fase, aparecerá un nivel de salida, lo que se
puede utilizar tanto para indicar la presencia de un desequilibrio
como para identificar su fase.
Los arriba mencionados y muchos otros objetivos,
características, y ventajas de esta invención serán más ampliamente
apreciados a partir de la descripción que viene a continuación de
ciertos modos de realización preferidos, que se debe leer
conjuntamente con las figuras en anexo.
Fig. 1 es una vista básica esquemática de un
relé con detección de corriente de carga según un modo de
realización de la presente invención.
Fig. 1A muestra una disposición alternativa de
relé.
Fig. 2 es una vista esquemática de un modo de
realización alternativo.
Fig. 3 es un gráfico para mostrar la aplicación
de una corriente de control y la detección de tensión inducida para
explicar modos de realización de esta invención.
Fig. 4 es una vista esquemática de un modo de
realización trifásico de la presente invención.
Fig. 5 es un gráfico de aplicaciones para
explicar varias realizaciones de modos de realización de esta
invención.
Fig. 6 es una vista en sección de un relé de
acción lineal según otro modo de realización de la invención.
Fig. 7 es un alzado de la misma.
Fig. 8 es una vista trasera en perspectiva de un
elemento de contactor elástico de ese modo de realización.
Fig. 9 es una vista frontal en perspectiva del
elemento de contactor.
En referencia ahora a las Figuras, Fig. 1
muestra esquemáticamente una disposición de relé según un modo de
realización de la invención. Aquí, un relé electromagnético o
electromecánico 10 presenta un electroimán o accionador 12 formado
por una bobina de hilo o arrollamiento 14 enrollada en un carrete
16. Se realiza un núcleo conductor 18 con un material conductor,
que puede ser en algunos casos ferromagnético, que pasa a través
del eje del accionador 12 a través de un orificio axial o pasadizo
en el carrete 16. Una culata 20 de material ferromagnético soporta
la bobina de accionamiento y también soporta una lámina resorte 22 u
otro resorte equivalente en el que se monta una armadura 24 de
hierro. La lámina resorte 22 puede ser no conductora o se puede
montar con un aislante de modo que la lámina resorte 22 queda
aislada eléctricamente de la culata. La armadura 24 pivota en el
emplazamiento del resorte 22, y está apartada del accionador. Se
monta un contacto móvil 26 en la armadura y se monta un contacto
fijo 28 en el núcleo conductor. Este contacto 28 es normalmente
abierto o contacto N.O. Alternativamente, se podría utilizar un
contacto normalmente cerrado o N.C. Se puede utilizar un imán
permanente u otro medio para bloquear el relé en accionamiento, en
cuyo caso se puede utilizar un pulso inverso para abrir el relé.
También, se puede utilizar una medida de puesta a cero manual, a
saber, un botón de puesta a cero (interruptor de contacto
momentáneo) en algunos modos de realización para abrir el relé
después de que se haya accionado.
Una fuente de potencia AC 30, a saber, que puede
ser una red principal de potencia AC estándar doméstica o puede ser
una potencia generada sintéticamente, se conecta en un circuito que
comprende el núcleo conductor 18, los contactos 26, 28 y una carga
AC 32, se aplica esa potencia a la carga 32 cuando la armadura 24 es
atraída o cerrada, y se corta la potencia cuando se libera la
armadura 24.
Un circuito fuente 34 para accionador
proporciona la corriente de control o corriente de accionamiento a
la bobina 14 del relé, y esto se controla por medio de un
dispositivo de conmutación o circuito, representado aquí por el
circuito ON/OFF 36. También se conecta un circuito de detección de
tensión 38 a los terminales de la bobina o arrollamiento 14, y es
sensible ante la tensión que es inducida en la bobina por la
corriente de carga AC que atraviesa el núcleo conductor 18. Esta
tensión es generalmente proporcional a la magnitud de la corriente
de carga, y proporciona una medida de la cantidad de corriente que
está atravesando el dispositivo de AC 32. También se dispone de la
fase de la corriente de carga AC. Una salida del circuito de
detección 38 va a una entrada de un circuito de control 40, que
puede trabajar para proporcionar señales de control al circuito
ON/OFF 36. En un entorno de calefacción, ventilación o aire
acondicionado, el circuito de control 40 puede ser una porción de
una tarjeta de control de caldera o tarjeta de control de aire
acondicionado. En ese caso, es útil para el circuito de control el
ser sensible ante las condiciones de corriente de carga del motor
en el motor de la turbina, motor inductor, motor del compresor, u
otros dispositivos de modo que ayude a controlar la potencia o en
algunos casos a ajustar la tensión y formas de onda de la potencia
que llega a esos dispositivos de carga. Además, es posible generar
una alarma si se detecta una condición de fallo, como por ejemplo
una corriente de carga de bloqueo de rotor (nivel alto), o si se
detecta una corriente de carga inusualmente baja o ausencia de
corriente.
El contacto fijo 28 se puede posicionar
directamente en línea con el núcleo conductor, o se puede posicionar
en cualquier otro lugar con un conductor que llegue al núcleo
conductor, tal como lo requieran las especificaciones del
diseño.
Una disposición de relé alternativa mostrada en
Fig. 1A comprende un relé 10' en el cual su contacto fijo
normalmente cerrado (NC) está conectado al núcleo conductor 18'.
Aquí los elementos que corresponden a los mismos elementos en Fig.
1 se identifican con el mismo número de referencia pero con un signo
prima. El recordatorio del circuito se omite en esta vista.
En Fig. 2 se muestra otro modo de realización de
esta invención, en la cual los elementos que son comunes al modo de
realización precedente se identifican con los mismos números de
referencia que en Fig. 1, y no se precisa tratar de ellos con gran
detalle. En este modo de realización, además del sensor de corriente
de carga 38, que está conectado a los terminales de la bobina 14,
también hay un detector de tensión de línea 42 que mide el nivel de
la tensión AC principal que se aplica a partir de la fuente AC 30 a
la carga 32. El sensor puede proporcionar un nivel integrado que
indica la magnitud de la tensión AC aplicada, o en algunos casos
puede proporcionar el nivel de tensión instantáneo, que puede ser
útil para detectar el factor de potencia o la diferencia de fase
\Delta\Phi entre la tensión AC aplicada y la corriente AC que
atraviesa el núcleo conductor 18 y la carga 32. En ese caso, un
circuito de factor de potencia 44, que puede ser de diseño analógico
o digital presenta entradas conectadas respectivamente al sensor de
corriente de carga 38 y al sensor de tensión 42, y su salida puede
ser proporcionada al circuito de control 40.
Fig. 3 es un gráfico de onda que muestra la
relación entre la corriente de accionamiento que se aplica a la
bobina o arrollamiento 14 y la sincronización del sensor 38 que
detecta la corriente de carga principal que atraviesa el núcleo
conductor 18. Este es uno de los muchos esquemas posibles que
permite que la misma bobina o arrollamiento 14 se pueda utilizar
tanto para atraer la armadura 24 como también para proporcionar una
tensión inducida al sensor 38, sin que ambas interfieran una con
otra. Este esquema se puede emplear cuando se utiliza una potencia
AC de termostato de 24 voltios para el accionamiento del relé, y
donde la fuente AC principal proporciona 110 voltios o 220 voltios
de potencia AC al dispositivo de carga 32. Aquí, únicamente una
porción A de la onda AC (de la potencia de termostato) se emplea
para cerrar el relé 10, por ejemplo, durante un intervalo de
alrededor de un milisegundo para cada medio ciclo. Esto se
rectifica, por ejemplo, en el circuito de fuente de corriente 34
del accionador, y puede estar integrado de modo que se mantenga el
bloqueo del relé. El sensor 38 se inhabilita para esta porción A,
pero puede habilitarse para cualquiera o toda la porción de sensor
restante S, que supone hasta 7 milisegundos para cada medio
ciclo.
El núcleo 18 puede incorporar un imán
permanente. Entonces cuando se debe accionar el relé, se proporciona
un pulso a la bobina 14 para accionar el relé de carga a ON y
entonces se bloquea en el estado ON. Esto permite que el sensor de
corriente lea el ciclo completo de línea. Se puede entonces accionar
el relé a OFF mediante la inversión de la polarización de la
bobina.
En el caso en el que la corriente de
accionamiento sea proporcionada a partir de una fuente DC
estabilizada, por ejemplo, una "batería", entonces la tensión
inducida que aparece en la bobina 14 y representa la corriente de
carga se superpondría a la tensión de continua, y se podría separar
fácilmente de ella en el sensor 38. Como alternativa adicional, se
puede colocar un arrollamiento adicional, separado, en la bobina 16
del relé 10 para ser utilizado para detectar la corriente de carga.
También es posible una disposición de bloqueo de relé, empleando un
imán permanente en el núcleo, como es bien conocido.
En Fig. 4 se ilustra una versión polifásica de
la disposición de relé de esta invención, en la cual los elementos
que son similares a los de los modos de realización precedentes se
identifican con números de referencia similares, pero aumentados en
100. Aquí el relé 110 está configurado como un relé o contactor
trifásico, con una bobina de accionamiento de relé 114 y con tres
núcleos conductores separados 118a, 118b, y 118c, llevando cada uno
una fase de la potencia de carga trifásica. Existen tres contactos
móviles respectivos 126a, 126b, y 126c, y tres contactos fijos
respectivos 128a, 128b, y 128c. La carga y la fuente de potencia AC
se omiten en esta vista. Se conecta un sensor de corriente de carga
138 a los terminales del arrollamiento o bobina 114, como en los
modos de realización precedentes. Sin embargo, en este caso, debido
al hecho de que los tres conductores de fase 118a, 118b, y 118c
llevarán corrientes que están separadas mutuamente 120 grados, el
efecto de la tensión inducida por las tres fases de la corriente de
carga será el de cancelarse una a otra, siempre que la carga esté
equilibrada. En este modo de realización, se conecta un circuito
lógico 140 a una salida del sensor 138, e indica equilibrio de fase
mientras la tensión inducida sea cero, pero indica una condición de
desequilibrio si la tensión inducida es diferente de cero, a saber,
si existe una corriente resultante significativa diferente de cero.
El umbral para este circuito lógico 140 se puede elegir dependiendo
del tipo de carga.
Por supuesto, alimentando únicamente una de las
tres fases a través de un único núcleo conductor, como en los modos
de realización de Fig. 1y Fig. 2, es posible medir la magnitud de la
corriente de carga para esa fase, y también el ángulo de la misma
fase.
Fig. 5 es un gráfico para explicar algunas de
las posibilidades y ventajas de los diferentes modos de realización
de esta invención.
Primero, para un modo de realización de dos
cables (por ejemplo, una fase) como el de Fig. 2, la propiedad de
detección de la tensión de línea del detector 42 puede ser utilizada
para medir la calidad de la tensión de línea, a saber, si existe un
problema de sobretensión o un problema de subtensión
(brown-out), y esta información se puede utilizar
para determinar si se debe desconectar el dispositivo. También se
dispone de los instantes de paso por cero de la tensión de línea
aplicada, y se pueden utilizar para controlar la sincronización de
la potencia del accionador, a saber, corriente de control que se
aplica a la bobina de accionamiento 14, de modo que atraiga la
armadura y se haga contacto en un momento en el que la tensión de
línea es o está cerca de cero.
Cuando el conmutador del relé está cerrado y la
corriente pasa a través de la carga 32 y a través del centro o
núcleo conductor 18, el sensor de corriente de carga 38 puede
proporcionar medidas de la calidad de la corriente de carga, y se
pueden vigilar la corriente de carga para detectar sobrecargas de
corriente y condiciones de corriente en ausencia de carga y factor
de potencia o la diferencia de fase entre la tensión y la corriente
\Delta\Phi. También se dispone de los instantes de paso por cero
de la corriente, de modo que se puede controlar la sincronización
de la liberación del relé de modo que se rompa el contacto en el
momento en el que la corriente de carga AC es o está cerca de
cero.
Como se ha tratado en referencia a Fig. 4, la
disposición de relé de tres cables proporciona un medio sencillo y
directo para indicar un equilibrio de fase y un desequilibrio
durante el momento en el que el conmutador está cerrado y la
corriente AC trifásica de carga está circulando.
En una disposición de cuatro cables o de cinco
cables, el valor de la corriente de carga detectado se puede
utilizar como una entrada de un transductor, para aislamiento de
cortocircuitos a tierra, interrupción de arco, o para control
remoto de interruptor de circuito.
En Figs. 6 a 9 se muestra otro modo de
realización, en el cual los contactos móviles los soporta una
armadura de acción lineal en vez de un brazo oscilante, de modo que
el movimiento en el cierre y la liberación se realiza a lo largo de
un eje de la bobina de accionamiento. Esto presenta la ventaja de
una alineación predecible de los contactos cuando se fabrica el
relé, para un mejor cierre libre de vibraciones. Además, como los
contactos se desgastan con el tiempo, los contactos permanecen
alineados y se evitan derivas en la alineación del tipo que puede
aparecer en armaduras de accionamiento articulado o pivotante. Aquí,
las piezas parecidas a las de los modos de realización precedentes
se identifican con los mismos números de referencia aumentados en
200.
En este relé 210, la bobina de accionamiento 214
presenta un núcleo conductor 218 dispuesto a lo largo de su eje con
un contacto de núcleo fijo 228 en un extremo. La culata
ferromagnética 220 proporciona un camino de retorno magnético desde
la parte trasera a la parte frontal de la bobina 214. Una armadura
magnética móvil 224 presenta la forma de una platina
fundamentalmente rectangular (ver Figs. 8 y 9) que presenta una
pluralidad de clips elásticos o resortes de láminas 222 dispuestos
en sus extremos, aquí dos grupos de dos clips de láminas resorte
222, 222, un grupo dispuesto a lo largo del borde izquierdo y un
grupo dispuesto a lo largo del borde derecho. En este modo de
realización, estos clips elásticos 222 presentan un perfil con forma
fundamentalmente de S para recibir el movimiento de cierre axial, y
también para sujetar la armadura por acción de resorte contra un
conductor soporte 230 asociado. El contacto móvil 226 se coloca en
un hueco con una abertura central 229 en la platina o armadura 224.
El contacto 226 puede presentar la forma de un contacto de tipo
remache con dos caras de modo que se utilice tanto en la posición
de normalmente abierto como en la de normalmente cerrado.
La platina de armadura 224 se puede realizar en
acero para muelles, preferiblemente un buen conductor (por ejemplo,
Fe-Ni) de elasticidad y permeabilidad magnética
apropiada. Alternativamente, la platina 224 se puede realizar de
cobre de berilio, y se puede colocar sobre él una capa
ferromagnética, por ejemplo, Invar.
Se monta un contacto fijo 227 alineado
axialmente con el contacto 226 en un elemento de soporte conductor
231. El elemento de soporte presenta una lengüeta de contacto 565
que se extiende hacia arriba y un pie conductor inferior 233 para
penetrar en una abertura en una tarjeta de circuito impreso.
En este modo de realización, el contacto 227
hace las funciones de un contacto normalmente cerrado, y el
contacto 228 hace las funciones de un contacto normalmente
abierto.
Los cuatro clips elásticos que presentan la
forma de S 222 proporcionan una fuerza elástica equilibrada de modo
que el movimiento de la platina de armadura 224 se realiza en
dirección lineal a lo largo del eje de la bobina 214. Los clips 222
también proporcionan continuidad eléctrica entre el contacto 226 y
el soporte conductor 230, que hace de terminal común.
Como se muestra en Fig. 6, la platina de
armadura de accionamiento elástico 224 se aparta de modo general
del conductor soporte 230, pero se mantiene a alrededor de 0.006
pulgadas apartada del conductor soporte por la introducción de los
contactos 226 y 227. Esto crea un contacto elástico que retiene los
contactos en la posición de contacto eléctrico normal. Cuando se
aplica la corriente de accionamiento a la bobina 214, la platina de
armadura 224 es atraída hacia la bobina 214, y el contacto 226
presiona el contacto normalmente abierto 228. Cuando se detiene la
corriente de accionamiento, los clips elásticos 222 hacen que la
platina de accionamiento vuelva a apartarse de la bobina 214.
En este modo de realización, se puede utilizar
una corriente de retención más pequeña una vez que se ha accionado
el relé, por ejemplo, se puede reducir la corriente de accionamiento
a alrededor de un treinta por ciento de su nivel inicial después
del accionamiento. El relé se mantendrá en la condición cerrada o
accionada hasta que la corriente de accionamiento haya
desaparecido. Para una abertura más rápida se puede aplicar en
algunos casos una corriente inversa momentánea.
Se puede detectar la corriente a lo largo del
núcleo conductor 218 por medio del arrollamiento principal o por
medio de un arrollamiento auxiliar en la bobina 214 y utilizarse de
una manera de las que se han descrito con respecto a los modos de
realización precedentes. También, se podrían utilizar relés con esta
construcción en aplicaciones de corriente continua.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante se incluye únicamente para comodidad del lector. No
forma parte del documento de patente europea. Incluso si se ha
prestado gran atención al recopilar las referencias, no se pueden
excluir errores u omisiones y el EPO renuncia cualquier
responsabilidad a este respecto.
GB 750019 A [0004]
Claims (14)
1. Un relé electromagnético adaptado para
conectarse en serie con una fuente de potencia AC y una carga AC,
comprendiendo el relé una bobina de accionamiento (14) a la que se
aplica una corriente de accionamiento de modo controlado para
cerrar y liberar una armadura de contactor (24) del relé,
comprendiendo la armadura de contactor (24) un elemento (22) que
aparta normalmente la armadura del contactor de la bobina de
accionamiento y un primer contacto eléctrico (26, 26') soportado
por la susodicha armadura de contactor ; y un segundo contacto
eléctrico (27, 28) que está adaptado para hacer contacto con el
susodicho primer contacto cuando la bobina de accionamiento (14) se
encuentra en un estado que atrae la armadura de contactor (24) o
está adaptado para hacer contacto con el susodicho primer contacto
cuando la bobina de accionamiento (14) ese encuentra en un estado
que libera la armadura (24); caracterizado por el hecho de
que el segundo contacto (27, 28) está conectado a un núcleo
conductor (18) que pasa a través de un orificio axial de la
susodicha bobina de accionamiento (14) llevando el núcleo conductor
(18) corriente de carga a la susodicha carga AC cuando la susodicha
bobina de accionamiento cierra la susodicha armadura de contactor;
y por el hecho de que un sensor de corriente de carga (38) presenta
terminales de entrada conectados a un arrollamiento de la susodicha
bobina de accionamiento (14) adaptados para recoger una tensión
inducida representativa de la corriente de carga transportada por el
susodicho núcleo conductor.
2. El relé según la reivindicación 1,
caracterizado adicionalmente por el hecho de que un circuito
de corriente de accionamiento (34) proporciona pulsos de corriente
de accionamiento a lo largo de una porción predeterminada limitada
de al menos ciclos seleccionados de potencia AC aplicada, y por el
hecho de que el susodicho sensor (38) mide la tensión inducida a lo
largo de una porción restante de la susodicha potencia AC
aplicada.
3. El relé según la reivindicación 2,
caracterizado adicionalmente por el hecho de que un circuito
de control (40) controla la aplicación y la detención de la
corriente de accionamiento a la susodicha bobina de accionamiento
(14), y por el hecho de que el susodicho sensor (38) presenta una
salida conectada a una entrada del circuito de control, de modo que
una o ambas entre la aplicación y la detención de la susodicha
corriente de accionamiento se pueden sincronizar con un paso por
cero de la susodicha corriente de carga.
4. El relé según la reivindicación 1,
caracterizado adicionalmente por el hecho de que se conecta
un sensor de tensión de carga (42) en derivación con la susodicha
carga AC y mide la tensión de la potencia AC aplicada a ella, y por
el hecho de que un circuito de factor de potencia (44) presenta
entradas conectadas respectivamente al susodicho sensor de
corriente de carga y al susodicho sensor de tensión de carga y
proporciona una señal de salida de la calidad de la corriente de
motor.
5. El relé según la reivindicación 4, en el que
el susodicho circuito de factor de potencia proporciona una señal
de ángulo de fase representativa de la diferencia de ángulo de fase
entre la tensión AC aplicada y la corriente de carga.
6. El relé según la reivindicación 1, en el que
el susodicho segundo contacto eléctrico (27) está adaptado para
hacer contacto con el susodicho primer contacto (26') cuando la
susodicha armadura de contactor es liberada pero para interrumpir
el contacto cuando la bobina de accionamiento atrae la susodicha
armadura de contactor.
7. El relé según la reivindicación 1, en el que
el susodicho segundo contacto eléctrico (28) está adaptado para
hacer contacto con el susodicho primer contacto (26') cuando la
bobina de accionamiento atrae la susodicha armadura de contactor
pero para interrumpir el contacto cuando la susodicha armadura de
contactor es liberada.
8. El relé según la reivindicación 1, en el que
existe una pluralidad de los susodichos primer y segundo contactos
eléctricos adaptados para conectarse en serie con una fuente de
potencia AC polifásica y una carga AC, estando asociado cada
susodicho primer contacto a un respectivo conductor de fase (a, b,
c) de la susodicha fuente; estando adaptada la respectiva
pluralidad de segundos contactos eléctricos para hacer contacto con
los susodichos primeros contactos cuando la susodicha bobina de
accionamiento desplaza la susodicha armadura de contactor a una de
las posiciones cerrada o liberada; y caracterizado por el
hecho de que al menos uno de los segundos contactos está conectado
a un núcleo conductor respectivo que atraviesa el orificio axial de
la susodicha bobina de acciona-
miento.
miento.
9. El relé según la reivindicación 8,
caracterizado adicionalmente por el hecho de que existe una
pluralidad de susodichos núcleos conductores transportando cada uno
la respectiva porción de fase de la corriente de carga a la
susodicha carga AC cuando la susodicha bobina de accionamiento
desplaza el susodicho elemento de contactor a una de sus susodichas
posiciones abierta y cerrada; y por el hecho de que el susodicho
sensor de corriente de carga (138) presenta terminales de entrada
conectados al arrollamiento de la bobina de accionamiento para
recoger una tensión inducida representativa de la resultante de las
fases respectivas de la susodicha corriente de carga transportada
por los susodichos conductores de núcleo.
10. El relé según la reivindicación 8,
caracterizado adicionalmente por el hecho de que un circuito
de detección de equilibrio de fase (140) presenta una entrada
conectada a una salida del susodicho sensor de corriente de
carga:
11. El relé según la reivindicación 1, en el que
la armadura de contactor (224) comprende uno o más elementos
elásticos (222) que apartan normalmente la armadura de contactor de
la bobina de accionamiento; y caracterizado por el hecho de
que la armadura de contactor (224) está adaptada para desplazarse en
una dirección lineal a lo largo de un eje de la bobina de
accionamiento.
12. El relé según la reivindicación 11, en el
que la susodicha armadura de contactor (224) comprende una platina
(231) de un material ferromagnético; y caracterizado por el
hecho de que los susodichos elementos elásticos (222) están
formados como una pluralidad de clips elásticos dispuestos en bordes
de la susodicha platina; y por el hecho de que un elemento de
soporte (230) se dispone axialmente con respecto a la susodicha
bobina de accionamiento quedando los susodichos clips elásticos en
contacto elástico con el susodicho elemento de soporte para
mantener la susodicha platina (231) en su lugar en el susodicho
elemento de soporte (230) y apartar axialmente la susodicha platina
de la susodicha bobina de accionamiento, de modo que la platina se
desplaza axialmente hacia la susodicha bobina de accionamiento
cuando se le aplica la susodicha corriente de accionamiento.
13. El relé según la reivindicación 12, en el
que los susodichos clips elásticos (222) son cada uno una lámina
resorte con un perfil con forma de S curvada dos veces.
14. El relé según la reivindicación 12, en el
que la susodicha platina presenta un hueco central con una abertura
(229) en la que se monta el susodicho primer contacto.
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