SISTEMAS Y MÉTODOS PARA UN CONTACTOR DE AHORRO ENERGÉTICO

ANTECEDENTES

El campo de la invención se refiere generalmente a contactores eléctricos y más concretamente al control del funcionamiento de contactores eléctricos.

Los contactores eléctricos se conmutan para controlar la distribución de potencia eléctrica entre una fuente de alimentación y al menos una carga. Los contactores incluyen al menos un contacto de potencia (esto es, un conmutador) que puede ser abierto o cerrado selectivamente para interrumpir o alimentar potencia eléctrica que fluye desde la fuente de alimentación a la carga. La carga puede ser, por ejemplo, un motor eléctrico, un dispositivo de iluminación, un dispositivo de calentamiento, un electrodoméstico, u otro dispositivo alimentado eléctricamente.

Al menos algunos contactores conocidos incluyen generalmente una bobina electromagnética que cuando se alimenta conmuta la posición de los contactos de potencia. Para mantener este estado, la bobina electromagnética debe estar alimentada constantemente. Como consecuencia, los contactores convencionales típicamente consumen cantidades relativamente grandes de energía eléctrica. Aunque al menos algunos contactores conocidos incluyen dispositivos mecánicos para mantener los contactos de potencia del contactor en una posición de armadura cerrada, estos contactores pueden necesitar aún así un circuito de control separado para liberar un estado bloqueado de los dispositivos mecánicos.

BREVE DESCRIPCIÓN

En un aspecto, se proporciona un circuito de control para un contactor de ahorro energético que incluye al menos un contacto de potencia. El circuito de control incluye una unidad de alimentación, un circuito de almacenamiento de energía acoplado eléctricamente con la unidad de alimentación, un primer transductor acoplado eléctricamente con la unidad de alimentación y configurado para conmutar el al menos un contacto de potencia de una posición de armadura abierta a una posición de armadura cerrada, un sistema de bloqueo configurado para mantener el al menos un contacto de potencia en la posición de armadura cerrada, un segundo transductor acoplado eléctricamente a la unidad de alimentación y configurado para desacoplar el sistema de bloqueo para causar que el al menos un contacto de potencia conmute de la posición de armadura cerrada a la posición de armadura abierta, y un controlador configurado para controlar la potencia eléctrica suministrada de la fuente de alimentación a los transductores primero y segundo para activar selectivamente los transductores primero y segundo.

En otro aspecto, se proporciona un controlador. El controlador es para su uso en un circuito de control del contactor de ahorro energético que incluye una unidad de alimentación, un circuito de almacenamiento de energía acoplado eléctricamente con la unidad de alimentación, un primer transductor configurado para conmutar al menos un contacto de potencia de una posición de armadura abierta a una posición de armadura cerrada, un sistema de bloqueo configurado para mantener el al menos un contacto de potencia en la posición de armadura cerrada, y un segundo transductor configurado para desacoplar el sistema de bloqueo para causar que el al menos un contacto de potencia conmute de la posición de armadura cerrada a la posición de armadura abierta. El controlador está configurado para comparar una tensión de entrada procedente de una fuente de alimentación con una primera tensión predeterminada, causar que se suministre energía eléctrica al primer transductor cuando la tensión de entrada es mayor que la primera tensión predeterminada, comparar la tensión de entrada procedente de la fuente de alimentación con una segunda tensión predeterminada, y causar que se suministre energía energía eléctrica al segundo transductor desde el circuito de almacenamiento de energía cuando la tensión de entrada es menor que la segunda tensión predeterminada .

Aún en otro aspecto, se proporciona un método para controlar el funcionamiento de un contactor de ahorro energético que incluye al menos un contacto de potencia. El método incluye comparar, utilizando un controlador, una tensión de entrada procedente de una fuente de alimentación con una primera tensión predeterminada, suministrar, utilizando el controlador, potencia eléctrica a un primer transductor cuando la tensión de entrada es mayor que la primera tensión predeterminada, en el que la potencia eléctrica se suministra al primer transductor para conmutar el al menos un contacto de potencia de una posición de armadura abierta a una posición de armadura cerrada, mantener el al menos un contacto de potencia en la posición de armadura cerrada utilizando un sistema de bloqueo, comparar, utilizando el controlador, la tensión de entrada procedente de la fuente de alimentación con una segunda tensión predeterminada, y suministrar, usando controlador, potencia eléctrica a un segundo transductor cuando la tensión de entrada es inferior a la segunda tensión predeterminada, en el que la potencia eléctrica se suministra al segundo transductor de tal modo que el segundo transductor desacopla el sistema de bloqueo para conmutar el al menos un contacto de potencia de la posición de armadura cerrada a la posición de armadura abierta.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista en perspectiva de un contactor ejemplar .

La figura 2 es un diagrama esquemático de un circuito de control del contactor ejemplar en un primer estado que puede ser utilizado con el contactor mostrado en la figura 1.

La figura 3 es un diagrama esquemático del circuito de control del contactor mostrado en la figura 2 en un segundo estado .

La figura 4 es un diagrama esquemático del circuito de control del contactor mostrado en la figura 2 en un tercer estado . La figura 5 es un diagrama esquemático del circuito de control del contactor mostrado en la figura 2 en un cuarto estado .

La figura 6 es un diagrama esquemático del circuito de control del contactor mostrado en la figura 2 en un quinto estado .

La figura 7 es un diagrama esquemático del circuito de control del contactor mostrado en la figura 2 en un sexto estado .

La figura 8 es un esquema funcional de una implementación ejemplar del circuito de control del contactor mostrado en la figura 2.

La figura 9 es un diagrama de flujo de un método ejemplar para controlar un contactor.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

A continuación se describen modos de realización ejemplares para controlar un contactor con el fin de conseguir ahorros de energía para el contactor. Un circuito de control del contactor incluye una fuente de alimentación, un sistema de almacenamiento de energía acoplado con la fuente de alimentación, un controlador, un primer transductor configurado para conmutar el al menos un contacto de potencia de una posición de armadura abierta a una posición de armadura cerrada, un sistema de bloqueo configurado para mantener el al menos un contacto de potencia en la posición de armadura abierta, y un segundo transductor configurado para desacoplar el sistema de bloqueo de tal modo que el al menos un contacto de potencia conmute de la posición de armadura cerrada a la posición de armadura abierta. El controlador controla la potencia eléctrica suministrada a los transductores primero y segundo para activar selectivamente los transductores primero y segundo y controlar el funcionamiento del contactor.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un contactor ejemplar 10. El contactor 10 utiliza al menos un contacto de potencia (no mostrado en la figura 1) para controlar la distribución de potencia eléctrica a al menos una carga. La

HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) carga puede incluir, por ejemplo, un motor eléctrico, un dispositivo de iluminación, un dispositivo de calentamiento, y/u otros dispositivos que funcionan utilizando energía eléctrica. Un controlador (no mostrado en la figura 1) controla una posición de los contactos de potencia del contactor 10, como se describe a continuación.

La figura 2 es un diagrama esquemático de un circuito de control del contactor 100 ejemplar que puede ser utilizado con el contactor 10 (mostrado en la figura 1) . En el modo de realización ejemplar, el circuito de control del contactor 100 incluye un detector de tensión 102 acoplado con una fuente de alimentación de corriente alterna (AC) 104, o red. Alternativamente, el detector de tensión 102 puede estar acoplado con una fuente de alimentación de corriente continua (DC) . En el modo de realización ejemplar, la fuente de alimentación de AC 104 es externa al contactor 10 (mostrado en la figura 1 ) .

En el primer estado del circuito de control 100 (mostrado en la figura 2), se utiliza un detector de tensión 102. Específicamente, un controlador 110 (denominado asimismo en lo que sigue como "sistema de gestión") compara una tensión a lo largo de la fuente de alimentación de AC 104 con una o más tensiones de referencia, y controla el funcionamiento del circuito de control del contactor 100 en base a las comparaciones, como se describe a continuación. En el modo de realización ejemplar, el controlador 110 se implementa dentro del detector de tensión 102. Alternativamente, el controlador 110 puede ser un componente físico distinto, acoplado de modo comunicativo con el detector de tensión 102.

En el modo de realización ejemplar, el controlador 110 está implementado mediante un procesador 116 acoplado con un dispositivo de memoria 118 para ejecutar instrucciones. En algunos modos de realización, instrucciones ejecutables se almacenan en el dispositivo de memoria 118. Alternativamente, el controlador 110 puede ser implementado utilizando circuitería activa (por ejemplo, compradores) , circuitería pasiva (por ejemplo, un divisor resistivo o capacitivo y diodos de subida o bajada), y/o un circuito integrado para controlar el funcionamiento de los componentes del circuito de control del contactor 100.

En el modo de realización ejemplar, el controlador 110 realiza una o más operaciones descritas en lo que sigue mediante un procesador de programación 116. Por ejemplo, el procesador 116 puede ser programado codificando una operación como una o más instrucciones ejecutables y proporcionando las instrucciones ejecutables en un dispositivo de memoria 118. El procesador 116 puede incluir una o más unidades de procesamiento (por ejemplo, en una configuración de múltiples núcleos) . Además, el procesador 116 puede ser implementado utilizando uno o más sistemas de procesador heterogéneos en los cuales un procesador principal está presente con procesadores secundarios en un único chip. Como otro ejemplo ilustrativo, el procesador 116 puede ser un sistema de multiprocesador simétrico que contiene múltiples procesadores del mismo tipo. Además, el procesador 116 puede ser implementado utilizando cualquier circuito programable adecuado, incluyendo uno o más sistemas y microcontroles, microprocesadores, juegos de circuitos de instrucciones reducidos (RISC) , circuitos integrados de aplicación especifica (ASIC) , circuitos lógicos programables, matrices de puertas programables in-situ, y cualquier otro circuito capaz de ejecutar las funciones descritas aquí. En el modo de realización ejemplar, el procesador 116 causa que el controlador 110 opere uno o más componentes del circuito de control del contactor 100, como se describe en lo que sigue.

En el modo de realización ejemplar, el dispositivo de memoria 118 es uno o más dispositivos que permite que información tal como instrucciones ejecutables y/u otros datos sean almacenados y recuperados. El dispositivo de memoria 118 puede incluir uno o más medios legibles por ordenador, tales como, sin limitación, memorias dinámicas de acceso aleatorio (DRAM) , memorias estáticas de acceso aleatorio (SRAM) , un disco de estado sólido, y/o un disco duro. El dispositivo de memoria 118 puede estar configurado para almacenar, sin limitación, código fuente de aplicación, código objeto de aplicación, porciones de código fuente de interés, porciones del código objeto de interés, datos de configuración, elementos de ejecución y/o cualquier otro tipo de datos.

El circuito de control del contactor 100 incluye una bobina de contactor electromagnética 120 acoplada eléctricamente con un detector de tensión 102. El circuito de control del contactor 100 interacciona con un sistema mecánico 121 de un contactor de convención que incluye una armadura (no mostrada) que tiene al menos un contacto de potencia 122. Cada contacto de potencia 122 es un dispositivo de conmutación que puede conmutar entre una posición de armadura abierta y una posición de armadura cerrada. La figura 2 es un diagrama esquemático del circuito de control del contactor 100 en un primer estado, o estado inicial, en el que el controlador 110 monitoriza las condiciones de tensión de entrada. Como se muestra en la figura 2, en el primer estado, los contactos de potencia 122, el relé 130, y el relé 162 están en la posición abierta. Aunque se denominan aquí como relés, cada uno de los relés 130 y 162 puede ser cualquier dispositivo de conmutación (por ejemplo, un relé, un transistor, etc.) para que el circuito de control del contactor 100 funcione como se describe aquí.

En el primer estado, el controlador 110 utiliza el detector de tensión 102 para comparar una tensión de entrada a lo largo de una fuente de tensión de AC 104 con una primera tensión predeterminada, Vpick_up. El valor de Vpick_up puede ser almacenado, por ejemplo, en el dispositivo de memoria 118. Si la tensión de entrada es mayor que Vpick_up, el controlador 110 cierra un primer relé 130 acoplado eléctricamente entre el detector de tensión 102 y la bobina del contactor 120. La figura 3 muestra el circuito de control del contactor 100 en un segundo estado, en el instante en el que el primer relé 130 se cierra.

Como se muestra en la figura 4, cerrar el primer relé 130 causa que la energía eléctrica procedente de la fuente de tensión de AC 104 active la bobina del contactor 120, lo que a su vez cierra una armadura de los contactos de potencia 122 (esto es, conmuta los contactos de potencia 122 de la posición de armadura abierta a la posición de armadura cerrada) , situando el circuito de control del contactor 100 en un tercer estado. Aunque el circuito de control del contactor 100 utiliza una bobina del contactor electromagnética para cerrar la armadura en el modo de realización ejemplar, alternativamente, el circuito de control del contactor 100 puede utilizar cualquier transductor (por ejemplo, un actuador piezoeléctrico) configurado para cerrar los contactos de potencia 122 como se describe aquí. Notablemente, cuando la armadura se cierra, un mecanismo de bloqueo mecánico 140 se extiende, y un listón 172 del mecanismo de bloqueo mecánico 140 se acopla con un pasador 170, bloqueando el mecanismo de bloqueo mecánico 140 en posición. Esto es, la conmutación de los contactos de potencia 122 está sincronizada con el movimiento del mecanismo de bloqueo mecánico 140. Por consiguiente, el mecanismo de bloqueo mecánico 140 y el listón 172 forman un sistema de bloqueo autoblocante . Como la posición del mecanismo de bloqueo mecánico 140 mostrada en la figura 4 mantiene los contactos de potencia 122 en la posición de armadura cerrada, la bobina del contactor 120 puede ser desactivada una vez que los contactos de potencia 122 conmutan a la posición de armadura abierta.

La figura 5 es un diagrama esquemático del circuito de control del contactor 100 en un cuarto estado, en el cual el primer relé 130 se ha reabierto. Específicamente, en el modo de realización ejemplar, el primer relé 130 se cierra durante un periodo de tiempo relativamente corto de tal modo que la bobina del contactor 120 se activa para cerrar los contactos de potencia 122, aunque no permanece activada durante un periodo de tiempo prolongado. Por ejemplo, el primer relé 130 puede estar cerrado durante aproximadamente 200 milisegundos (ms) . Notablemente, el período antes de que el primer relé 130 vuelva a abrirse puede ser constante o variable. El controlador 110 puede controlar la reapertura del primer relé 130, o alternativamente, el primer relé 130 puede incorporar un temporizador que provoque que el primer relé 130 se abra tras un periodo de tiempo predeterminado. Esto facilita minimizar el consumo de potencia por el circuito de control del contactor 100, como se describe a continuación. Una vez que el primer relé 130 se ha reabierto (por ejemplo, tras aproximadamente 200 ms) , la bobina del contactor 120 se desactiva. Con la bobina del contactor 120 desactivada, en el segundo estado, un mecanismo de bloqueo mecánico 140 mantiene los contactos de potencia 122 en la posición cerrada. Específicamente, el mecanismo de bloqueo mecánico 140 engancha los contactos de potencia 122 en la posición cerrada cuando la bobina del contactor 120 se activa, y mantiene los contactos de potencia 122 en la posición cerrada sin consumir potencia eléctrica una vez que la bobina del contactor 120 es desactivada. Sin un mecanismo de control mecánico 140, los contactos de potencia 122 volverían a la posición abierta una vez que la bobina del contactor 120 fuera desactivada.

En el cuarto estado mostrado en la figura 5, la potencia eléctrica procedente de la fuente de tensión de AC 104 se suministra a un condensador 150 que está acoplado eléctricamente con un detector de tensión 102. Aunque circuito de control del contactor 100 incluye un condensador 150 en el modo de realización ejemplar, alternativamente el circuito de control del contactor 100 puede incluir cualquier otro tipo de circuito de almacenamiento de energía que permita que el circuito de control del contactor 100 funcione como se describe aquí. Por ejemplo, en lugar del condensador 150, el circuito de almacenamiento de energía puede incluir un circuito LC, un circuito RC, un circuito RLC, un muelle, un dispositivo neumático, un dispositivo hidráulico, y/o cualquier otro componente para almacenar y descargar energía eléctrica como se describe aquí

El condensador 150 comienza a cargarse en el primer estado (mostrado en la figura 2), y continúa su carga a lo largo de los estados segundo, tercero y cuarto. A medida que se suministra potencia al condensador 150 mediante una corriente de compensación procedente de la fuente de tensión de AC 104, se acumula energía eléctrica y se almacena en el condensador 150. La carga de compensación del condensador 150 puede ser continua, o puede ser completada periódicamente cuando el condensador 150 está completamente cargado. En un modo de realización, el controlador 110 controla la carga del condensador 150. El condensador 150 está acoplado en paralelo con una bobina de bloqueo electromagnética 160. Como se muestra en la figura 3, un segundo relé 162 está acoplado eléctricamente entre el condensador 150 y la bobina de bloqueo 160. Cuando el segundo relé 162 se abre, como se muestra en la figura 3, el condensador almacena energía eléctrica, y la bobina de bloqueo 160 se desactiva. Cuando el segundo relé 162 se cierra, la bobina de bloqueo 160 se activa, como se describe en lo que sigue.

Con el circuito de control del contactor 100 en el cuarto estado mostrado en la figura 5, el controlador 110 utiliza el detector de tensión 102 para comparar la tensión de entrada a lo largo de la fuente de tensión de AC 104 con una segunda tensión predeterminada, Vdrop_out . El valor de Vdrop_out puede ser almacenado, por ejemplo, en el dispositivo de memoria 118. Vdrop_out puede ser igual o distinto de Vpick_up. Si la tensión de entrada cae por debajo de Vdrop_out, el circuito de control del contactor 100 abre los contactos de potencia 122 (esto es, conmuta los contactos de potencia 122 de la posición de armadura cerrada a la posición de armadura abierta) . La tensión de entrada puede caer por debajo de Vdrop_out, por ejemplo cuando un tercer relé 164 entre la fuente de alimentación de AC 104 y el detector de tensión 102 está abierto. En el modo de realización ejemplar, como se muestra en la figura 6, el tercer relé 164 es externo al contactor 10 (mostrado en la figura 1) .

La figura 6 muestra el circuito de control del contactor 100 en un quinto estado subsiguiente a que el detector de tensión 102 determine que la tensión de entrada ha caído por debajo de Vdrop_out . Específicamente, cuando el detector de tensión 102 determina que la tensión de entrada es inferior a Vdrop_out, el controlador 110 cierra el segundo relé 162, como se muestra en la figura 6. Esto causa que la energía eléctrica almacenada en el condensador 150 se descargue en la bobina de bloqueo 160, activando la bobina de bloqueo 160. La activación de la bobina de bloqueo 160 causa que el mecanismo de bloqueo mecánico 140 se desacople, lo cual a su vez abrirá los contactos de potencia 122. Aunque el circuito de control del contactor 100 utiliza una bobina de bloqueo electromagnética en el modo de realización ejemplar, alternativamente el circuito de control del contactor 100 puede utilizar cualquier transductor (por ejemplo, un actuador piezoeléctrico) configurado para desacoplar el mecanismo de bloqueo 140 como se describe a continuación.

En el modo de realización ejemplar, activar la bobina de bloqueo 160 causa que el pasador 170 se recoja. El quinto estado mostrado en la figura 6 muestra el instante en el que el pasador 170 se recoge. El mecanismo de bloqueo mecánico 140 es empujado (por ejemplo, utilizando un muelle u otro dispositivo de empuje) para moverse en una dirección D. Sin embargo, en el cuarto estado (mostrado en la figura 5) , el pasador 170 se acopla con el listón 172 definido sobre el mecanismo de bloqueo mecánico 140, evitando que el mecanismo de bloqueo mecánico 140 se mueva en la dirección D.

La figura 7 muestra un sexto estado del circuito de control del contactor 100. Como se muestra en la figura 7, una vez que el pasador 170 se recoge y se desacopla del listón 172, el mecanismo de bloqueo mecánico 140 se mueve en la dirección D y abre los contactos de potencia 122 (esto es, abre la armadura de los contactos de potencia 122) . Alternativamente, activar la bobina de bloqueo 160 puede causar el desacoplamiento del mecanismo de bloqueo mecánico 140 de cualquier modo que permita que el circuito de control del contactor 100 funcione como se describe aquí. Por consiguiente, como se muestra en la figura 7, en el sexto estado, los contactos de potencia 122 están en la posición de armadura abierta. Notablemente, el sexto estado mostrado en la figura 7 es sustancialmente similar al primer estado mostrado en la figura 2. Con el segundo relé 162 abierto, la carga de compensación del condensador 150 recomienza. Por consiguiente, los estados del circuito de control del contactor 100 mostrados en las figs. 2-7 cubren todo el ciclo de funcionamiento del circuito de control del contactor 100.

La figura 8 es un esquema funcional de una implementación ejemplar 500 de circuito de control del contactor 100 (mostrado en las figs. 2-7) . La implementación 500 incluye una fuente de AC externa 502, tal como la fuente de alimentación de AC 104 (mostrada en las figs . 2-7), en el modo de realización ejemplar. Alternativamente, la implementación 500 puede incluir una fuente de alimentación de DC . En el modo de realización ejemplar, la fuente de AC 502 suministra una tensión de AC en un intervalo de 20 VAC a 220 VAC . Alternativamente, la fuente de AC 502 suministra cualquier cantidad de tensión de AC que permita que la implementación 500 funcione como se describe a continuación. La fuente de AC 502 está acoplada a una unidad de alimentación 504. La unidad de alimentación 504 alimenta uno o más componentes de la implementación 500. La unidad de alimentación 504 puede ser, por ejemplo, un regulador lineal o conmutador en tensión.

Como se muestra en la figura 1, la unidad de alimentación 504 está acoplada con un primer conmutador 510, tal como un primer relé 130 (mostrado en las figs. 2-7) , y un circuito de almacenamiento de energía 512, tal como el condensador 150 (mostrado en las figs. 2-7) . En lugar del condensador 150, el circuito de almacenamiento de energía 512 puede incluir alternativamente un circuito LC, un circuito RC, un circuito RLC, un muelle, un dispositivo neumático, un dispositivo hidráulico, y/o cualquier otro componente para almacenar y descargar energía eléctrica como se describe aquí. El primer conmutador 510 está acoplado entre la unidad de alimentación 504 y una primera bobina 520 (esto es, un primer transductor), tal como la bobina del contactor 120 (mostrada en las figs. 2-7) . Por consiguiente, el primer conmutador 510 controla si se suministra energía eléctrica a la primera bobina 520. El primer conmutador 510 puede ser cualquier dispositivo de conmutación (por ejemplo, relé, transistor, etc.) que permita que la implementación 500 funcione como se describe aquí.

Un segundo conmutador 530, tal como un segundo relé 162 (mostrado en las figs. 2-7), está acoplado entre el circuito de almacenamiento de energía 512 y una segunda bobina 540 (esto es, un segundo transductor) , tal como la bobina de bloqueo 160 (mostrada en las figs. 2-7) . Por consiguiente, el segundo conmutador 530 controla si se descarga energía eléctrica del circuito de almacenamiento de energía 512 en la segunda bobina 540. El segundo conmutador 530 puede ser cualquier dispositivo de conmutación (por ejemplo, relé, transistor, etc.) que permite que la implementación 500 funcione como se describe aquí.

Un dispositivo de control 550, tal como el controlador 110 (mostrado en las figs . 2-7), está acoplado comunicativamente con la unidad de alimentación 504, el primer conmutador 510, y el segundo conmutador 530. El dispositivo de control 550 monitoriza condiciones de tensión de entrada, y controla el funcionamiento del primer conmutador 510 y del segundo conmutador 530 en base a estas condiciones, como se describe anteriormente con referencia a las figs. 2-7. En el modo de realización ejemplar, el dispositivo de control 550 controla asimismo la unidad de alimentación 504.

La implementación 500 incluye un conmutador de prueba 560 en el modo de realización ejemplar. El conmutador de prueba 560 permite que un usuario compruebe selectivamente la implementación 500. Específicamente, el conmutador de prueba 560 permite que un usuario controle si la fuente de AC 502 suministra potencia a la unidad de alimentación 504. Manipulando el conmutador de prueba 560, el usuario puede observar el funcionamiento del dispositivo de control 550, el primer conmutador 510, y el segundo conmutador 530 para determinar si estos componentes están funcionando adecuadamente. En el modo de realización ejemplar, el conmutador de prueba 560 es un conmutador mecánico. Alternativamente, el conmutador de prueba 560 puede estar implementado utilizando circuitería pasiva y/o activa.

La figura 9 es un diagrama de flujo de un método ejemplar 600 para controlar un contactor de ahorro energético, tal como el contactor 10 (mostrado en la figura 1) . El método 600 incluye comparar 602 una tensión de entrada de una fuente de alimentación, tal como la fuente de AC 502 (mostrada en la figura 8) con una primera tensión predeterminada. La tensión de entrada se compara 602 con la primera tensión predeterminada utilizando un sistema de gestión (por ejemplo, un controlador) , tal como el dispositivo de control 550 (mostrado en la figura 8) . Cuando la tensión de entrada es superior a la primera tensión predeterminada, utilizando el sistema de gestión se suministra potencia eléctrica 604 a un primer transductor, tal como la primera bobina 520 (mostrado en la figura 8) . Se suministra potencia eléctrica 604 del primer transductor de tal modo que el primer transductor conmute al menos un contacto de potencia, tal como los contactos de potencia 122 (mostrados en las figs. 2-7) de una posición de armadura abierta a una posición de armadura cerrada .

Un sistema de bloqueo, tal como el mecanismo de bloqueo mecánico 140 (mostrado en las figs. 2-7) mantiene 606 el al menos un contacto de potencia en la posición de armadura cerrada. Con los contactos de potencia en la posición de armadura cerrada, el sistema de gestión compara 608 la tensión de entrada de la fuente de alimentación con una segunda tensión predeterminada. Cuando la tensión de entrada es inferior a la segunda tensión predeterminada, utilizando el sistema de gestión se suministra potencia eléctrica 610 a un segundo transductor, tal como la segunda bobina 540 (mostrada en la figura 8) . Por ejemplo, un condensador tal como el condensador 150 (mostrado en las figs. 2-7) se puede cargar durante un periodo de tiempo, y descargar a continuación para suministrar potencia al segundo transductor. La potencia eléctrica se suministra 610 al segundo transductor de tal modo que el segundo transductor desacopla el sistema de bloqueo, lo cual a su vez conmuta al menos un contacto de potencia de la posición de armadura cerrada a la posición de armadura abierta .

Variaciones y/o modificaciones adicionales del circuito de control del contactor 100 entran dentro del ámbito y espíritu de la descripción. Por ejemplo, en algunos modos de realización, el circuito de control del contactor 100, y más concretamente el controlador 110, incluye un interfaz de comunicación. El interfaz de comunicación facilita la comunicación entre el circuito de control del contactor 100 y uno o más dispositivos remotos utilizando una conexión inalámbrica, una conexión por cable, una conexión de fibra óptica, y/u otras conexiones adecuadas. Para comunicar con dispositivos remotos, el interfaz de comunicación pueden incluir, por ejemplo, un adaptador de red por cable, un adaptador de red inalámbrico, un adaptador de radiofrecuencia (RF) , y/o un adaptador de telecomunicaciones móviles. Además, en algunos modos de realización, uno o más de los componentes del circuito de control del contactor 100 pueden estar encapsulados en un alojamiento protector. El alojamiento puede estar sellado herméticamente para facilitar la prevención de daños a los componentes del circuito de control del contactor 100 debido a condiciones medioambientales que puedan interferir con el funcionamiento del dispositivo, tales como presión, vibración, y/o humedad. En algunos modos de realización, para ayudar con la transferencia de calor, el alojamiento puede incluir un liquido aislante tal como un fluido con base fluorocarbonada, y/o un material cargado térmicamente. Además, se puede aplicar uno o más materiales de recubrimiento al alojamiento para facilitar una mejor protección frente a campos magnéticos, campos eléctricos, y/o radiación ionizante. Además, los componentes eléctricos en el circuito de control del contactor 100 pueden ser seleccionados para facilitar un rendimiento mejorado.

En comparación con al menos algunos contactores conocidos, los sistemas y métodos descritos aquí facilitan el uso de una potencia relativamente pequeña para mantener una armadura en una posición cerrada. Para cerrar la armadura de al menos un contacto de potencia, se suministra potencia a una bobina del contactor durante un periodo de tiempo relativamente corto (esto es, al menos durante tiempo suficiente para bloquear el sistema) . Una vez que expira el periodo de tiempo, la bobina del contactor se desactiva, y el al menos un contacto de potencia se mantiene en una posición de armaduras cerrada mediante un sistema de bloqueo autoblocante, que no consume energía eléctrica. Durante este estado sostenido, los únicos componentes del circuito de control del contactor descritos aquí que consumen potencia son un detector de tensión y un condensador, así como cualquier potencia consumida por un sistema de gestión (por ejemplo, un controlador) . Por consiguiente, aunque al menos algunos contactores conocidos requieren más de 8,0 voltios-amperios (VA) para mantener los contactos de potencia en una posición de armadura cerrada, el circuito de control del contactor descrito aquí puede facilitar mantener los contactos de potencia en una posición de armadura cerrada utilizando menos de 1,0 VA. Además, el circuito de control del contactor descrito aquí integra un controlador, una bobina del contactor, una bobina de bloqueo, y un bloqueo mecánico en el mismo circuito. Por consiguiente, al menos algunos de los componentes en un circuito de control del contactor puede ser combinados en un módulo auxiliar externo que puede ser utilizado para reajustar contactores existentes de modo relativamente rápido y fácil para incluir ventajas de ahorro energético. Como tal, el sistema descrito aquí puede ser implementado dentro de la geometría de un alojamiento de contactor convencional, o alternativamente puede ser implementado añadiendo un módulo auxiliar externo.

Modos de realización ejemplares de sistemas y métodos para controlar un contactor se describen anteriormente en detalle. Los sistemas y métodos no están limitados a los modos de realización específicos descritos, sino que antes bien componentes del sistema y/u operaciones de los métodos pueden ser utilizados independiente y separadamente de otros componentes y/u operaciones descritos aquí. Además, los componentes y/u operaciones descritos pueden estar definidos asimismo en, o utilizados en combinación con, otros sistemas, métodos, y/o dispositivos, y no están limitados a su práctica tan sólo con los sistemas descritos aquí.

El orden de ejecución o realización de las operaciones en los modos de realización de la invención ilustrados y descritos aquí no es esencial, a menos que se especifique de otro modo. Esto es, las operaciones pueden ser realizadas en cualquier orden, a menos que se especifique de otro modo, y los modos de realización de la invención pueden incluir más o menos operaciones de las descritas aquí. Por ejemplo, se contempla que ejecutar o realizar una operación concreta antes, a la vez de, o tras otra operación esté dentro del ámbito de aspectos de la invención.

Aunque características específicas de diversos modos de realización de la invención pueden ser mostradas en algunos dibujos y no en otros, esto es tan sólo por conveniencia. De acuerdo con los principios de la invención, cualquier característica de un dibujo puede ser referenciada y/o reivindicada en combinación con cualquier característica de cualquier otro dibujo.

Esta descripción escrita utiliza ejemplos para describir la invención incluyendo el mejor modo, y permite asimismo que cualquier persona experta la técnica practique la invención, incluyendo la fabricación y uso de cualquier dispositivo o sistema y la realización de cualquier método incorporado. El ámbito patentable de la invención está definido por las reivindicaciones, y puede incluir otros ejemplos que se le ocurran a los expertos en la técnica. Tales otros ejemplos pretenden estar dentro del ámbito de las reivindicaciones si tienen elementos estructurales que no difieren del lenguaje literal de las reivindicaciones, o si incluyen elementos estructurales equivalentes con diferencias no sustanciales respecto al lenguaje literal de las reivindicaciones.