Reducción de corriente de conexión debido a huecos de tensión.

Un método para la reducción de corriente de conexión debido a huecos de tensión

(106) detectados en una tensión de alimentación de entrada de CA (100) proporcionada a una carga eléctrica (233), que comprende las etapas de:

aplicar la tensión de alimentación de entrada de CA a la carga eléctrica (233);

detectar un hueco (106) en la tensión de alimentación de entrada de CA (100) durante un funcionamiento en estado estacionario de la carga eléctrica (233) con un detector de huecos (213) acoplado con la tensión de alimentación de entrada de CA (100);

añadir una impedancia (RS; 229) entre la tensión de alimentación de entrada de CA (100) y la carga eléctrica (233) tras la detección del hueco (106) en la tensión de alimentación (100); y

retirar la impedancia (RS; 229) de la carga eléctrica (233) cuando la tensión de alimentación de entrada de CA (100) ha alcanzado un punto previamente definido (113) en el ciclo de tensión de alimentación de la tensión de alimentación de entrada de CA (100) después de que la tensión de alimentación de entrada de CA (100) haya vuelto a una tensión nominal (109).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2006/039516.

Solicitante: GEORGIA TECH RESEARCH CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 505 TENTH STREET, NW ATLANTA, GA 30332-0415 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: DIVAN,Deepakraj Malhar.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE FUERZAS, TENSIONES, PARES, TRABAJO, POTENCIA... > Medida del par, del trabajo, de la potencia o del... > G01L3/02 (Dinamómetros de transmisión rotativos)

PDF original: ES-2526917_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Reducción de corriente de conexión debido a huecos de tensión Antecedentes

Se conoce un convertidor de C. A. / C. C. a partir de la solicitud de patente de EE. UU. US 22/12261 A1. El convertidor de C. A. /C. C. incluye un condensador de filtro y una primera rama que incluye un primer circuito de rectificación y un circuito de limitación de corriente. Una segunda rama incluye un segundo circuito de rectificación, la caída de tensión en serie del cual se limita a la de los conmutadores que lo forman. El convertidor de C. A. / C. C. incluye además un medio de circuito de selección para seleccionar uno de los dos circuitos de rectificación. En concreto, este circuito tiene por objeto la protección de cargas de convertidores de C. A. / C. C. frente a picos de corriente. El circuito de selección se basa, por un lado, en un intervalo entre el nivel de carga de corriente de un condensador y en la tensión de pico y, por otro lado, en un valor de referencia. Ambas señales se determinan de forma autónoma e interna con respecto al convertidor.

Se conocen un método y un aparato para la reducción de corriente de conexión debido a interrupciones de tensión en la potencia de entrada de CA durante un funcionamiento en estado estacionario de una carga eléctrica a partir de la solicitud de patente de Japón JP 21 25256 A. La impedancia TH2 se añade entre la tensión de alimentación de entrada de CA y la carga eléctrica, cuando se detecta una interrupción de tensión instantánea de la tensión de entrada de CA y se retira después de que la tensión de entrada de CA haya vuelto a una tensión nominal.

A pesar de que caen rayos muy frecuentemente sobre las líneas de alimentación de alta tensión, los rayos dan lugar en general a un impulso de tensión progresivo elevado a una corta distancia, póngase por caso de aproximadamente 2 metros, del sitio de impacto. Por consiguiente, se ven afectados relativamente pocos usuarios finales de equipo electrónico. Los dispositivos supresores de impulsos de tensión progresivos transitorios (TVSS, Transient Voltage Surge Suppressors) protegen frente a tales impulsos de tensión progresivos raros pero perjudiciales. Por otro lado, cada caída de relámpago sobre una línea de alimentación u otro defecto del sistema de alimentación da lugar a un hueco de tensión de corta duración que dura por lo general menos de seis ciclos, teniendo efecto sobre los clientes a una distancia de hasta 2 millas (321,9 km). Como resultado, es probable que los usuarios finales de equipo electrónico tal como ordenadores, televisiones, equipo médico, etcétera., experimenten huecos de tensión mucho más frecuentemente que impulsos de tensión progresivos.

Además, durante el arranque de equipo electrónico, hay a menudo una corriente de conexión que puede dar lugar a daño a los componentes eléctricos. Para limitar los efectos perjudiciales de tales corrientes de conexión, por lo general puede emplearse un termistor que limita la corriente de conexión tras el arranque de equipo electrónico. En concreto, un termistor podría accionarse para inyectar una impedancia tal como una resistencia en un circuito de alimentación para limitar la corriente de conexión cuando el termistor está frío en el arranque del equipo electrónico. No obstante, después del arranque, un termistor se calienta, reduciendo de ese modo la resistencia insertada. Como resultado, el termistor ha dejado de funcionar como un limitador de corriente de conexión. Esto puede ser problemático debido a la aparición común de huecos de tensión. Al final de un hueco de tensión que tiene lugar después del arranque, la tensión de línea de CA puede volver de forma brusca a la normal, dando lugar potencialmente a una gran sobrecarga de corriente que no está limitada debido al hecho de que el termistor está desconectado después del arranque.

Sumario de la invención

La invención se refiere a un método y un aparato para la reducción de la corriente de conexión debido a huecos de tensión detectados en una tensión de alimentación de entrada de CA proporcionada a una carga eléctrica tal como se define en las reivindicaciones 1-15.

Breve descripción de los dibujos

Muchos aspectos de la invención pueden entenderse mejor con referencia a los siguientes dibujos. Los componentes en los dibujos no se encuentran necesariamente a escala, haciéndose hincapié en su lugar en ilustrar con claridad los principios de la presente invención. Además, en los dibujos, números de referencia similares designan partes correspondientes de principio a fin de las varias vistas.

la figura 1 muestra un ejemplo de una representación gráfica de una tensión de línea con respecto al tiempo, que ilustra la temporización en relación con la inserción y la retirada de una impedancia de limitación de corriente en asociación con el hueco de tensión de acuerdo con una realización de la presente invención; la figura 2 es un diagrama esquemático de un ejemplo de un circuito de limitación de corriente que funciona para temporizar la retirada de una impedancia de limitación de corriente tal como se ilustra, por ejemplo, en la figura 1 de acuerdo con una realización de la presente invención;

la figura 3 es un diagrama esquemático de otro ejemplo de un circuito de limitación de corriente que funciona para temporizar la retirada de una impedancia de limitación de corriente tal como se ilustra, por ejemplo, en la

figura 1 de acuerdo con una realización de la presente invención;

la figura 4 es un diagrama esquemático de aún otro ejemplo de un circuito de limitación de corriente que funciona para temporizar la retirada de una impedancia de limitación de corriente tal como se ilustra, por ejemplo, en la figura 1 de acuerdo con una realización de la presente invención;

la figura 5 es una gráfica que representa gráficamente un ejemplo de una corriente de sobrecarga de conexión con respecto a una duración de un hueco en una tensión de alimentación tal como el hueco de tensión que se ¡lustra en el ejemplo que se muestra en la figura 1, en el que la corriente de sobrecarga de conexión que se muestra proporciona un criterio a modo de ejemplo para determinar en dónde debería retirarse la impedancia de limitación de corriente que se muestra con respecto a las figuras 2, 3 o 4 de acuerdo con una realización de la presente invención;

la figura 6 es un diagrama esquemático de un ejemplo de un circuito de procesador que ejecuta una lógica de accionamiento de puerta tal como se emplea en los circuitos de limitación de corriente de las figuras 2, 3 o 4 de acuerdo con una realización de la presente invención; y

la figura 7 es un diagrama de flujo de un ejemplo de la lógica de accionamiento de puerta que se ejecuta en el procesador de la figura 5 de acuerdo con una realización de la presente invención.

Descripción detallada

Con referencia a la figura 1, se muestra un gráfico que representa gráficamente una tensión de alimentación 1 con respecto al tiempo, para ¡lustrar las diversas realizaciones de la presente invención. La tensión de alimentación 1 se aplica a una carga que puede comprender, por ejemplo, una carga inductiva, una carga de rectificador, una carga capacitiva, u otro tipo de carga eléctrica tal como puede apreciarse. En el caso de que la tensión de alimentación 1 se aplique a una carga de rectificador, a continuación una tensión se genera a lo largo de un condensador que está asociado al rectificador tal como puede apreciarse. A este respecto, el condensador facilita la generación de una fuente de alimentación de CC en conjunción con la función de los diodos del rectificador.

Con respecto a la figura 1, la tensión de condensador 13 se muestra como la tensión de CC que existe... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para la reducción de corriente de conexión debido a huecos de tensión (16) detectados en una tensión de alimentación de entrada de CA (1) proporcionada a una carga eléctrica (233), que comprende las etapas de:

aplicar la tensión de alimentación de entrada de CA a la carga eléctrica (233);

detectar un hueco (16) en la tensión de alimentación de entrada de CA (1) durante un funcionamiento en estado estacionario de la carga eléctrica (233) con un detector de huecos (213) acoplado con la tensión de alimentación de entrada de CA (1);

añadir una impedancia (Rs; 229) entre la tensión de alimentación de entrada de CA (1) y la carga eléctrica (233) tras la detección del hueco (16) en la tensión de alimentación (1); y

retirar la impedancia (Rs; 229) de la carga eléctrica (233) cuando la tensión de alimentación de entrada de CA (1) ha alcanzado un punto previamente definido (113) en el ciclo de tensión de alimentación de la tensión de alimentación de entrada de CA (1) después de que la tensión de alimentación de entrada de CA (1) haya vuelto a una tensión nominal (19).

2. El método de la reivindicación 1, que comprende además la etapa de temporizar la retirada de la impedancia (Rs; 229) de la carga eléctrica (233) después de que la tensión de alimentación haya vuelto a la tensión nominal (19) con el fin de minimizar una aparición de una sobrecarga de corriente de conexión que fluya a la carga eléctrica

(233).

3. El método de la reivindicación 2, en el que el valor absoluto de la magnitud de la tensión de alimentación de entrada de CA (1) es menor que la magnitud de una tensión rectificada a lo largo de un condensador (243) que está asociado a un rectificador (239) de la carga eléctrica (233) en el punto previamente definido (113) en el ciclo de tensión de alimentación cuando la impedancia (Rs; 229) se retira de la carga eléctrica (233).

4. El método de la reivindicación 1, en el que la tensión de alimentación de entrada de CA (1) se aplica a una carga inductiva o a una carga de rectificador/condensador (239, 243) de acuerdo con el método.

5. El método de la reivindicación 1, en el que la impedancia (Rs; 229) se retira de la carga eléctrica (233) en aproximadamente un paso por cero (113) de la tensión de alimentación de entrada de CA (1) que tiene lugar después de que la tensión de alimentación de entrada de CA (1) haya vuelto a la tensión nominal (19).

6. El método de la reivindicación 1, en el que la impedancia (Rs; 229) se retira de la carga eléctrica (233) en aproximadamente un primero (113) de una pluralidad de pasos por cero que tienen lugar después de que la tensión de alimentación de entrada de CA (1) haya vuelto a la tensión nominal (19).

7. El método de la reivindicación 1, en el que la impedancia (Rs; 229) se retira de la carga eléctrica (233) en un punto en el ciclo de tensión de alimentación que minimiza de forma sustancial un diferencial (Vd) entre un valor absoluto de una magnitud de la tensión de alimentación de entrada de CA (1) y una magnitud de una tensión rectificada (13) a lo largo de un condensador (243) que está asociado con la carga eléctrica (233).

8. El método de la reivindicación 1, en el que la impedancia (Rs; 229) se retira de la carga eléctrica (233) en un punto en el ciclo de tensión de alimentación en donde un valor absoluto de una magnitud de la tensión de alimentación de entrada de CA (1) es menor que una magnitud de una tensión rectificada (13) a lo largo de un condensador (243) que está asociado con la carga eléctrica (233).

9. Un aparato para la reducción de corriente de conexión debida a huecos de tensión (16) detectados en una tensión de alimentación de entrada de CA (1) que se aplica a una carga eléctrica (233), que comprende:

un detector de huecos (213) acoplado para detectar la tensión en la tensión de alimentación de entrada de CA (1) y proporcionar una señal que indica que se ha detectado un hueco de tensión (16); una impedancia (Rs; 229) que se añade entre la tensión de alimentación de entrada de CA (1) y la carga eléctrica (233) en respuesta a la señal de hueco de tensión (223) cuando la tensión de alimentación de entrada de CA (1) que se aplica a la carga eléctrica (233) experimenta un hueco (16) durante un funcionamiento en estado estacionario de la carga eléctrica (233); y

un circuito (29, 213, 216, 226, 229) configurado para retirar la impedancia (Rs; 229) de la carga eléctrica (233) cuando la tensión de alimentación de entrada de CA (1) ha alcanzado un punto previamente definido (113) en el ciclo de tensión de alimentación de la tensión de alimentación de CA de entrada (1) después de que la tensión de alimentación de entrada de CA (1) haya vuelto a una tensión nominal (19).

1. El aparato de la reivindicación 9, en el que la impedancia (Rs; 229) es una resistencia previamente definida (Rs) o comprende una resistencia infinita que está asociada a un circuito abierto (229).

11. El aparato de la reivindicación 9, en el que el circuito (29, 213, 216, 226, 229) está configurado para temporizar la retirada de la impedancia (Rs; 229) de la carga eléctrica (233) después de que la tensión de alimentación de entrada de CA (1) haya vuelto a la tensión nominal (19) con el fin de minimizar una aparición de una sobrecarga de corriente de conexión que fluye a la carga eléctrica (233).

12. El aparato de la reivindicación 9, en el que el circuito (29, 213, 216, 226, 229) está configurado para temporizar la retirada de la impedancia (Rs; 229) de la carga eléctrica (233) cuando el valor absoluto de la magnitud de la tensión de alimentación de entrada de CA (1) es menor que la magnitud de una tensión rectificada (13) a lo largo de un condensador (243) que está asociado a un rectificador (239) de la carga eléctrica (233).

13. El aparato de la reivindicación 9, en el que la carga eléctrica (233) es una carga inductiva o una carga de rectificador/condensador (239, 243).

14. El aparato de la reivindicación 9, en el que el circuito (29, 213,216, 226, 229) está configurado para temporizar 15 la retirada de la impedancia (Rs; 229) de la carga eléctrica (233) en aproximadamente un paso por cero (113) de la

tensión de alimentación de entrada de CA (1) que tiene lugar después de que la tensión de alimentación de entrada de CA (1) haya vuelto a la tensión nominal (19).

15. El aparato de la reivindicación 9, en el que el circuito (29, 213, 216, 226, 229) está configurado para temporizar 2 la retirada de la impedancia (Rs; 229) de la carga eléctrica (233) en un punto en el ciclo de tensión de alimentación

que minimiza de forma sustancial un diferencial (Vd) entre un valor absoluto de una magnitud de la tensión de alimentación de entrada de CA (1) y una magnitud de una tensión rectificada (13) a lo largo de un condensador (243) que está asociado a la carga eléctrica (233).