BR112019001721B1 - Dispositivo de arranque suave, método de operação, sistema de comutação, e, memória - Google Patents

Abstract

A invenção se refere a um dispositivo de arranque suave (10) para conectar pelo menos um dos circuitos principais (12, 14, 16), que incluem, cada, um circuito de derivação (20) tendo um comutador semicondutor (22). Dito dispositivo de arranque suave (10) compreende uma unidade de controle (40) para ativar o circuito de derivação (20) e a unidade de controle (40) é provida com uma entrada de sinal de controle (44). De acordo com a invenção, a unidade de controle (40) tem uma entrada de sinal de segurança separada (42).

Description

Descrição

[001] A invenção se refere a um dispositivo de arranque suave e a um método de operação associado para a operação de um motor elétrico. A invenção se refere também a um firmware configurado para implementar o método de operação de acordo com a invenção em um apropriado dispositivo de arranque suave. A invenção se refere adicionalmente a um sistema de comutação baseado em um dispositivo de arranque suave correspondente.

[002] O manual “Dispositivo de arranque suave 3RW44 - Edição de Manual 10/2010” com a designação de encomenda GWA 4NEB 535 2195- 01 DS 06 da Siemens AG descreve um dispositivo de arranque suave para a operação de um motor elétrico. O dispositivo de arranque suave compreende em cada circuito principal um circuito de derivação consistindo em um comutador eletromecânico e um comutador semicondutor paralelo, que podem ser atuados por intermédio de uma unidade de controle. Tais dispositivos de arranque suave podem ser combinados com fusíveis para assegurar a operação segura do motor elétrico. Uma combinação do dispositivo de arranque suave com um contactor forma um sistema de comutação e é capaz de prover um nível de integridade de segurança SIL 2. Em uma combinação do dispositivo de arranque suave com dois fusíveis, o nível de integridade de segurança SIL3 é atingido.

[003] A tecnologia de automação requer sistemas de comutação que oferecem um alto grau de segurança e compacidade. É também desejável reduzir o número de componentes e partes a fim de obter um alto nível de eficiência econômica. A invenção é baseada no objetivo de prover um dispositivo de arranque suave e um sistema de comutação correspondente, que melhorem os dispositivos de arranque suave e os sistemas de comutação conhecidos nos aspectos acima descritos.

[004] O objetivo é alcançado por um dispositivo de arranque suave, que é conectado a pelo menos um circuito principal, por intermédio do qual um motor elétrico é suprido com energia. O dispositivo de arranque suave é configurado para interromper e fechar o suprimento de energia a fim de permitir operação do motor elétrico da maneira pretendida. Um circuito de derivação incluindo um comutador semicondutor é disposto no circuito principal ou circuitos principais, em cada caso. Um comutador eletromagnético, por exemplo, um relé, pode ser afixado em paralelo ao comutador semicondutor para permitir a operação contínua, virtualmente sem desgaste, no estado fechado. O comutador semicondutor é, por exemplo, configurado como tiristores antiparalelos capazes de possibilitar uma comutação livre de arco voltaico e realizar um controle de fase de borda dianteira ou um controle de fase de borda traseira. O controle de fase de borda dianteira ou controle de fase de borda traseira pode, por exemplo, ser usado para prover uma função de desaceleração controlada do motor elétrico. Para a operação do pelo menos um circuito de derivação, o dispositivo de arranque suave é provido com uma unidade de controle, que é configurada para emitir comandos de atuação e/ou comandos de ignição para o comutador eletromecânico e o comutador semicondutor. A unidade de controle é, além disso, equipada com uma entrada de sinal de controle, por intermédio da qual um sinal de controle de operação pode ser recebido. Aqui, um sinal de controle de operação é um sinal de controle, que é gerado por um usuário ou uma instância de controle de classificação mais alta, por exemplo, um controle de programa armazenado (= SPC) a fim de iniciar ou executar uma operação desejada do motor elétrico. De acordo com a invenção, a unidade de controle também compreende uma entrada de sinal de segurança separada, por intermédio da qual sinais de segurança podem ser recebidos. Aqui, os sinais de segurança podem se originar de um circuito ou controle orientado à segurança, por exemplo, de um dispositivo de sinalização orientado à segurança, tal como um comutador de desligamento de emergência ou de parada de emergência, um comutador de posição, uma porta de proteção, uma barreira de luz, um arranjo de luz ou uma cortina de luz.

[005] Um sistema é orientado à segurança se, na ocorrência de uma falha, isto é, término da capacidade do sistema de realizar uma função requerida, dito sistema se altera para um definido estado de sistema seguro. Orientado à segurança é também referido como “seguro contra falha”.

[006] A entrada de sinal de segurança para receber sinais de segurança de acordo com a presente invenção é uma entrada orientada à segurança da unidade de controle. A unidade de controle realiza testes internos a fim de detectar erros na entrada de sinal de segurança. Isto assegura que um sinal de segurança indicando a presença de uma situação perigosa que chega à entrada de sinal de segurança seja recebido corretamente pela unidade de controle. Para este fim, a unidade de controle pode aplicar padrões de teste, por exemplo, os assim chamados testes de padrão de bit, tais como testes de claro e/ou escuro, à entrada de sinal de segurança e ler os mesmos de volta por intermédio de saídas. Os valores obtidos desta maneira são comparados com um ponto de ajuste, permitindo assim que erros na entrada de sinal de segurança sejam detectados.

[007] Embora as entradas de sinal de controles para receber sinais de controle de operação possam, até certa extensão, também ser sujeitas a medidas para detectar erros e para evitar erros, essas geralmente não são suficientes para assegurar o desligamento seguro do sistema sob todas as circunstâncias. Em contraste a uma entrada "simples" de sinal de controle para receber sinais de controle de operação, o termo “entrada de sinal de segurança para receber sinais de segurança” na presente invenção se refere a uma entrada de sinal com uma função de segurança que satisfaz pelo menos a categoria 2 da ISO 13849-1 ou as exigências de segurança comparáveis.

[008] Assim, com o sinal de controle de operação indicando uma intenção do usuário e o sinal de segurança indicando a existência de uma situação perigosa, o dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção é capaz de levar em consideração separadamente os dois itens de informação operacionalmente relevantes. O dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção tem um alto grau de segurança e, em conexão direta com o motor elétrico, alcança um nível de integridade de segurança de SIL 2 de acordo com a norma IEC 61508. Assim, uma combinação, até agora necessária, de um dispositivo de arranque suave com um contactor adicional para alcançar a SIL 2 é desnecessária. Assim, o dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção obtém pelo menos o mesmo nível de segurança com um número reduzido de componentes e partes.

[009] Em uma modalidade preferida do dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção, a entrada de sinal de segurança é sujeita a um este de claro e/ou teste de escuro. No mesmo, padrões de teste, por exemplo, os assim chamados testes de padrão de bit, podem ser aplicados à entrada de sinal de segurança e lidos de volta por intermédio de saídas. Os valores obtidos desta maneira são comparados com um ponto de ajuste, permitindo assim que erros sejam detectados. Aqui, a modalidade de uma tal entrada de sinal de segurança é dependente do nível de segurança desejado para o conjunto.

[0010] Em uma modalidade preferida do dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção, os sinais de segurança que alcançam a entrada de sinal de segurança são enviados a partir de uma saída de sinal, que é sujeita a um teste de claro e/ou um teste de escuro. Neste caso, é possível que a entrada de sinal de segurança possa receber sinais de segurança a partir de um módulo de saída à prova de falha, em particular um módulo de saída digital. Tais circuitos de saída à prova de falha são, por exemplo, usados como conjuntos periféricos à prova de falha na tecnologia industrial de automação, em particular a automação de processo. Com tais conjuntos periféricos à prova de falha, os valores de processo podem somente ser fornecidos se a saída estiver sem erro. Para este fim, as saídas são usualmente testadas. Neste caso, padrões de teste, por exemplo, os assim chamados testes de padrão de bit, são aplicados e lidos de volta por intermédio de entradas. Os valores obtidos desta maneira são comparados com um ponto de ajuste, permitindo assim que erros sejam detectados. Aqui, a modalidade de uma saída deste tipo é dependente do nível de segurança desejado para o conjunto.

[0011] Preferivelmente, um sinal de segurança difere de um sinal de controle de operação "normal" pelo fato de que o sinal de segurança é enviado por um circuito ou controle orientado à segurança. Um circuito ou controle orientado à segurança é estabelecido como inerentemente à prova de erro por medidas, tais como canais de processamento de sinais redundantes, autotestes regulares e similares.

[0012] Em uma modalidade preferida do dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção, a entrada de sinal de segurança provida para a recepção de sinais de segurança é um módulo de entrada à prova de falha, em particular um módulo de entrada digital. Um exemplo de uma tal entrada de sinal de segurança é um módulo de entrada digital à prova de falha F-DI (= entrada digital à prova de falha) do sistema de controle SIMATIC da Siemens AG. O módulo de entrada digital F-DI recebe, por exemplo, sinais de segurança a partir de um circuito de saída digital, um módulo de saída digital à prova de falha F-DO (= saída digital à prova de falha) do sistema de controle SIMATIC da Siemens AG. Neste caso, o módulo de saída F-DO realiza um teste de padrão de bit em tempos definidos, por exemplo a cada 15 minutos. Neste caso, o conjunto aplica vários padrões de bit em suas saídas a fim de detectar erros, por exemplo, um curto-circuito, contato à massa ou contato à terra. O teste de padrão de bit pode incluir um teste de escuro e/ou um teste de claro. Em paralelo a isto, o módulo de entrada F-DI realiza um teste de padrão de bit em tempos definidos, por exemplo, a cada 15 minutos. Neste caso, o conjunto aplica vários padrões de bit às suas entradas a fim de detectar erros, por exemplo um curto-circuito, contato à massa ou contato à terra. O teste de padrão de bit pode incluir um teste de escuro e/ou um teste de claro.

[0013] Em uma modalidade preferida do dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção, a unidade de controle é configurada para obter e verificar o sinal de segurança a partir da entrada de sinal de segurança e do sinal de controle de operação a partir das entradas de sinal de controle. O sinal de segurança e o sinal de controle de operação podem, cada, adotar somente dois estados. Em um dos estados, uma operação do motor elétrico conectado é comandada e, no outro estado, uma paralisação da operação do motor elétrico é comandada. A unidade de controle é capaz de detectar o teor do sinal de segurança e do sinal de controle de operação. Se for detectado que o sinal de segurança e/ou o sinal de controle de operação estão comandando uma paralisação da operação do motor elétrico, a unidade de controle é projetada para reagir a isto por interrupção de pelo menos um circuito principal. A interrupção é efetuada por emissão de um comando de desativação correspondente. Por exemplo, por meio de uma interrupção do circuito principal é alcançada uma paralisação do motor elétrico do tipo "torque seguro desligado", abreviadamente STO. De forma alternativa, o comando de desativação inicia uma sequência de desaceleração. A detecção do sinal de segurança e do sinal de controle de operação integra uma função orientada à segurança ao dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção de uma maneira simples. Este projeto permite um alto grau de modularidade de forma que o dispositivo de arranque suave possa facilmente ser usado como uma parte de substituição, quando readaptado a um sistema de comutação existente.

[0014] Além disso, a unidade de controle no dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção pode compreender pelo menos uma entrada de sinal de medição para cada circuito principal, através da qual sinais são transportados de um instrumento de medição para a unidade de controle. Neste caso, o instrumento de medição é disposto em um componente do circuito de derivação e fornece pelo menos uma variável de operação do circuito de derivação. Uma variável de operação do circuito de derivação pode, por exemplo, ser uma corrente fluindo em um dos circuitos principais, uma tensão, que, no estado aberto, é aplicada ao circuito de derivação, um sinal de atuação do comutador semicondutor, em particular um comando de ignição, e/ou um sinal de atividade de um acionamento do comutador eletromecânico. Um instrumento de medição deste tipo permite a detecção direta do estado de operação do circuito de derivação. Isto assegura uma monitoração para verificar se o estado de operação especificado pela unidade de controle está atualmente alcançado e, se aplicável, um diagnóstico da falha. No global, isto aumenta o escopo funcional possível do dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção.

[0015] Em uma outra modalidade da invenção, a unidade de controle é conectada a uma unidade de realimentação, que é configurada para emitir um sinal de realimentação para componentes fora do dispositivo de arranque suave. Neste caso, o sinal de realimentação é preferivelmente binário e corresponde ao estado de comutação que está presente no circuito de derivação respectivo. A unidade de controle é capaz de determinar o estado de operação do comutador semicondutor a partir dos sinais que estão presentes, isto é, o sinal de controle de operação, o sinal de segurança, pelo menos uma variável de operação e/ou uma combinação de variáveis de operação, e emitir dito estado de operação como um sinal binário para a unidade de realimentação. Por exemplo, uma corrente presente em um circuito principal indica um estado fechado do circuito de derivação. Uma tensão existente através do circuito de derivação, por sua vez, indica um estado aberto do circuito de derivação. Em adição, um sinal de atividade do acionamento do comutador eletromagnético indica uma operação contínua desejada do circuito de derivação. Um tal sinal de atividade é, por exemplo, o suprimento de energia para uma bobina. A presença de um sinal de atuação do comutador semicondutor, por exemplo, um comando de ignição para um tiristor, indica um desejado modo de fase de borda dianteira do circuito de derivação. Uma combinação de várias dessas variáveis de operação permite que o estado de operação do respectivo circuito de derivação seja determinado com um alto grau de confiabilidade. Desta maneira, um correspondente sinal de realimentação forma, de uma maneira abstrata, a função de um contato de sinalização acionado positivamente em um contactor e tem o mesmo escopo funcional de um tal contato. Isto também inclui reportar erros detectados por testes cíclicos. Isto significa que o dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção pode ser facilmente integrado aos sistemas de comutação existentes e acoplado a uma instância de controle de classificação mais alta, tal como um controle de programa armazenado, sem modificações. O dispositivo de arranque suave oferece um amplo espectro de funções com reduzido dispêndio de hardware e ao mesmo tempo pode ser produzido de uma maneira compacta e econômica.

[0016] A unidade de realimentação é particularmente preferivelmente configurada como um relé, que compreende contatos de comutação acoplados positivamente e é conectada a dois circuitos. Assim, dependendo do estado sinalizado pelo sinal de realimentação, um sinal correspondente ocorre nos dois circuitos conectados. Neste caso, pelo menos um dos circuitos do relé é conectado à unidade de controle. Consequentemente, um sinal de espelho correspondente ao sinal de realimentação é gerado no relé e reconduzido para a unidade de controle. A unidade de controle é capaz de uma verificação do sinal de espelho quanto à consistência ou discrepância com relação ao estado de operação propriamente determinado. Como um resultado, a unidade de controle é capaz de uma verificação do estado de operação do pelo menos um circuito de derivação do dispositivo de arranque suave, sinalizado para os componentes para correção. Isto permite que erros de atuação por uma instância de controle de classificação mais alta ou um usuário sejam evitados em um sistema de comutação no qual o dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção é usado. No global, o grau de segurança atingível é ainda mais aumentado pelo dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção.

[0017] Em uma modalidade preferida do dispositivo de arranque suave reivindicado, um comutador semicondutor adicional é disposto em série com o circuito de derivação respectivo no pelo menos um circuito principal. De forma alternativa ou adicional, um comutador eletromecânico adicional pode também ser disposto em série com o circuito de derivação respectivo no pelo menos um circuito principal. Isto origina uma redundância de hardware que proporciona ao dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção um elevado grau de segurança contra falhas. Por exemplo, isto permite que uma falha do comutador semicondutor ou do comutador eletromecânico no circuito de derivação seja compensada. O reivindicado dispositivo de arranque suave tem um projeto compacto e, por conseguinte, oferece espaço de instalação suficiente para componentes de hardware adicionais, tais como comutadores eletromecânicos e comutadores semicondutores, permitindo assim que um grau de segurança ainda mais alto seja alcançado com as mesmas exigências de espaço.

[0018] O dispositivo de arranque suave pode também ser equipado com um dispositivo de comutação de avaliação integrado. A solução de acordo com a invenção economiza espaço e, assim, é facilmente possível integrar um dispositivo de comutação de avaliação.

[0019] O objetivo subjacente é também alcançado por um método de operação para um motor elétrico, que é atuado por meio de um dispositivo de arranque suave. O dispositivo de arranque suave compreende uma unidade de controle, com a qual um circuito de derivação pode ser atuado e que é disposta em pelo menos um circuito principal. Neste caso, o pelo menos um circuito principal supre o motor elétrico com energia. O circuito de derivação compreende um comutador semicondutor, no qual um comutador eletromecânico pode ser disposto em paralelo. O método de acordo com a invenção é projetado para a operação segura do motor elétrico por intermédio do dispositivo de arranque suave e inclui uma primeira etapa de método ocasionando operar continuamente o motor elétrico. Com um dispositivo de arranque suave com um comutador eletromecânico no circuito de derivação, na operação contínua, o comutador eletromecânico no pelo menos um circuito principal está fechado e o comutador semicondutor paralelo está aberto. Em uma outra etapa de método, um sinal de controle de operação especificando ou uma operação ou paralisação da operação do motor elétrico é recebido por intermédio de uma entrada de sinal de controle da unidade de controle. Em uma outra etapa de método, que decorre sequencialmente ou em paralelo à recepção do sinal de controle de operação, o sinal de segurança é recebido por intermédio de uma entrada de sinal de segurança separada da unidade de controle. O sinal de segurança é também configurado para especificar ou a operação do motor elétrico ou a paralisação da operação do motor elétrico. Neste caso, o sinal de segurança é gerado por um dispositivo de sinalização orientado à segurança, tal como, por exemplo, um comutador de desligamento de emergência, uma barreira de luz, um dispositivo de comutação de segurança ou um F-SPC (F-SPC = SPC à prova de falha).

[0020] Em uma outra etapa de método, o sinal de controle de operação e o sinal de segurança são detectados e verificados. A operação contínua do motor elétrico é mantida enquanto o sinal de controle de operação e o sinal de segurança simultaneamente comandarem um comando para o motor elétrico. Em uma etapa subsequente de método, um comando de desativação é emitido para o controle de derivação, se o sinal de segurança e/ou o sinal de controle de comando de operação comandarem uma paralisação da operação. Neste caso, o comando de desativação pode incluir um comando para desligar o comutador eletromecânico e/ou uma sequência correspondente de comandos para o comutador semicondutor. Adicionalmente ou alternativamente, o comando de desativação para o circuito de derivação pode também incluir a supressão de comandos de ignição para o comutador semicondutor ou comandar uma sequência de desaceleração controlada.

[0021] Assim, em adição ao sinal de controle de operação, o método de acordo com a invenção também inclui a provisão simultânea do sinal de segurança e sua avaliação direta na unidade de controle do mesmo. Um alto grau de integração funcional é obtido e o nível de integridade de segurança SIL 2 de acordo com IEC 61508 é alcançado. É possível dispensar um contactor adicional a fim de alcançar o nível de integridade de segurança SIL 2. O método de operação reivindicado é simples e econômico de implementar em dispositivos de arranque suave.

[0022] Em uma modalidade preferida do método de operação de acordo com a invenção, em uma etapa subsequente de método, um comando de ativação é emitido para o circuito de derivação, de forma que o motor elétrico seja colocado de volta em operação. O comando de ativação é emitido pela unidade de controle, se um comando de operação do motor elétrico for recebido em cada caso simultaneamente como o sinal de segurança e como um sinal de controle de operação. O comando de ativação é preferivelmente emitido pela unidade de controle, se uma transição do sinal de controle de operação de um comando de paralisação para um comando de operação for detectada. Isto, por exemplo, previne que o motor elétrico seja desativado por intermédio de um comutador de desligamento de emergência ou uma barreira de luz e então seguido por um recomeço descontrolado de funcionamento quando o comutador de desligamento de emergência ou a barreira de luz é reajustado. A comutação do sinal de controle de operação de um comando de paralisação para um comando de operação representa uma intervenção de controle seletiva, efetuada pelo usuário ou a instância de controle de classificação mais alta e, assim, isto também assegura um alto grau de segurança.

[0023] Em uma modalidade particularmente preferível do método de operação de acordo com a invenção, a pelo menos uma variável de operação é uma corrente fluindo em um dos circuitos principais, uma tensão através do circuito de derivação, um sinal de atuação do comutador semicondutor, um sinal de atividade de um acionamento do comutador eletromecânico e/ou um sinal de ignição para o comutador semicondutor.

[0024] Em adição, no método de operação de acordo com a invenção é possível determinar um sinal de realimentação representando o estado de operação do circuito de derivação com base em a pelo menos uma variável de operação ou uma combinação de variáveis de operação do circuito de derivação. O sinal de realimentação é transmitido por intermédio de uma unidade de realimentação para componentes fora do dispositivo de arranque suave. É adicionalmente possível que um sinal de espelho que corresponde ao sinal de realimentação seja gerado na unidade de realimentação. O sinal de espelho é alimentado de volta à unidade de controle, de forma que seja possível monitorar o estado externamente sinalizado do pelo menos um circuito de derivação. Isto aumenta adicionalmente o grau de segurança obtido.

[0025] O objetivo subjacente é também alcançado por um sistema de comutação, que é configurado para comutar pelo menos um circuito principal, por intermédio do qual um motor elétrico é suprido com energia. O sistema de comutação inclui um dispositivo de comutação de segurança que interage com um dispositivo de comutação eletromecânico, por exemplo, um contactor. Aqui, o dispositivo de comutação eletromecânico é conectado ao pelo menos um circuito principal conectado em série com um dispositivo de arranque suave de acordo com uma das modalidades acima descritas. O dispositivo de comutação eletromecânico alcança uma tolerância de falha de hardware de 1 no sistema de comutação de acordo com a invenção, de forma que um nível de integridade de segurança de SIL 3 seja assegurado. Um segundo dispositivo de comutação eletromecânico, como previamente requerido na técnica anterior para SIL 3, pode ser dispensado no sistema de comutação de acordo com a invenção. Como um resultado, o sistema de comutação reivindicado oferece um elevado grau de segurança com um número menor de partes e um espaço de instalação reduzido. A simplicidade e compacidade do sistema de comutação de acordo com a invenção permitem uma produção simples e econômica. Além disso, uma saída de comando do dispositivo de comutação de segurança pode ser conectada a um instrumento de controle de operação, com o qual o sinal de controle de operação é gerado. Assim, um comando de ativação ou de desativação a partir do dispositivo de comutação de segurança chega ao dispositivo de arranque suave de acordo com a invenção por intermédio do instrumento de controle de operação na entrada de sinal de controle. Similarmente, a saída de comando do dispositivo de comutação de segurança é diretamente conectada à entrada de segurança do dispositivo de arranque suave. Em adição, uma segunda saída de comando do dispositivo de comutação de segurança pode ser diretamente conectada ao dispositivo de comutação eletromecânico. Isto obtém um circuito redundante para o pelo menos um circuito principal. Neste caso, a redundância e diversidade obtidas desta maneira assegura o nível de integridade de segurança de SIL 3.

[0026] O objetivo subjacente é também alcançado por um programa configurado para ser armazenado e executado na unidade de controle com uma memória e uma unidade de computação. De acordo com a invenção, o programa é configurado para realizar o método de operação de acordo com a invenção em pelo menos uma das modalidades acima descritas em um dispositivo de arranque suave. A solução de acordo com a invenção é substancialmente implementada por programação e assim uma expansão funcional do método de operação de acordo com a invenção é sujeita a somente limitações de hardware mínimas. Como um resultado, a solução de acordo com a invenção é versátil e expansível.

[0027] A invenção será descrita em mais detalhes a seguir com referência a modalidades individuais nas figuras. Características de modalidades individuais podem ser facilmente combinadas umas com as outras no âmbito dos conhecimentos de fundamentos especializados. As figuras individuais mostram: a figura 1 é uma primeira modalidade do sistema de comutação de acordo com a invenção com um dispositivo de arranque suave; a figura 2 é uma segunda modalidade do sistema de comutação de acordo com a invenção com um dispositivo de arranque suave e um dispositivo de comutação eletromecânico ; a figura 3 um diagrama de tempo-valor de uma primeira modalidade do método de operação de acordo com a invenção; a figura 4 uma segunda modalidade do método de operação de acordo com a invenção; a figura 5 uma terceira modalidade do sistema de comutação de acordo com a invenção com um dispositivo de arranque suave.

[0028] A figura 1 representa uma primeira modalidade de um sistema de comutação 70 com um dispositivo de arranque suave 10 de acordo com a invenção. O dispositivo de arranque suave 10 é conectado a três circuitos principais 12, 14, 16 de um suprimento de energia trifásico de um motor elétrico 18. No dispositivo de arranque suave 10, cada um dos circuitos principais 12, 14, 16 é conjugado a um circuito de derivação 20, em cada caso incluindo um comutador semicondutor 22 e um comutador eletromecânico 26. Na modalidade mostrada na figura 1, o comutador semicondutor 22 é configurado como um par de tiristores 24 em uma disposição antiparalela. Na figura 1, os comutadores mecânicos 26 são configurados como relés. Cada um dos comutadores semicondutores 22 e dos comutadores mecânicos 26 é conectado a uma unidade de controle 40, que controla o dispositivo de arranque suave 10 durante a operação. A unidade de controle 40 é configurada para enviar comandos de ignição 21 aos comutadores semicondutores 22 e os comandos de atuação 25 aos comutadores mecânicos 26. Os comandos de ignição 21 e os comandos de atuação 25, em cada caso, fazem com que os comutadores semicondutores 22 e os comutadores mecânicos 26 se abram e fechem. Na operação contínua do motor elétrico 18, os comutadores mecânicos 26 estão fechados e os comutadores semicondutores 22 estão abertos. Os comutadores semicondutores 22 servem para controlar uma definida sequência de aceleração e sequência de desaceleração do motor elétrico 18. Na unidade de controle 40, um programa 80 é armazenado em uma memória 82 e pode ser executado por meio de uma unidade de computação 84. O programa 80 é configurado, entre outros, para implementar um controle de fase de borda dianteira ou um controle de fase de borda traseira por meio dos comutadores semicondutores 22.

[0029] Além disso, cada circuito principal 12, 14, 16 é conjugado a um instrumento de medição 27 configurado como um transdutor de medição 28, que é configurado para detectar e/ou medir uma corrente fluindo através de um dos circuitos principais 12, 14, 16. Cada um dos instrumentos de medição 27 é acoplado à unidade de controle 40 por intermédio da entrada de sinal de medição 41. O programa 80 na unidade de controle 40 é configurado para receber e avaliar uma variável de operação detectada pelos instrumentos de medição 27, isto é, entre outros, o fluxo de corrente nos circuitos principais 12, 14, 16.

[0030] Além disso, a unidade de controle 40 é provida com uma entrada de sinal de controle 44, por intermédio da qual são recebidos sinais de controle de operação 54. Os sinais de controle de operação 54 são gerados por um instrumento de controle de operação 46 posicionado fora do dispositivo de arranque suave 10. Os sinais de controle de operação 54 controlam o motor elétrico 18 no contexto de uma sequência de operação planejada, por exemplo, uma sequência de programação ou uma intervenção de usuário deliberada. De acordo com a invenção, a unidade de controle 40 é equipada com uma entrada de sinal de segurança separada 42, por intermédio da qual o sinal de segurança 52 é recebido. Os sinais de segurança 52 são gerados por um dispositivo de sinalização orientado à segurança 48, por exemplo, um comutador de desligamento de emergência ou uma barreira de luz. De acordo com a invenção, o dispositivo de arranque suave 10 é configurado para verificar o sinal de controle de operação 54 e o sinal de segurança 52 durante a operação, para verificar se pelo menos um dos sinais 52, 54 especifica uma paralisação da operação do motor elétrico 18. A unidade de controle 40 é configurada adicionalmente para detectar o estado atual dos circuitos de derivação 20, levando em consideração os dados recebidos por intermédio das entradas de sinal de medição 41. A unidade de realimentação 50 pode gerar um sinal de realimentação 56 representando o estado de comutação de pelo menos um circuito de derivação. O sinal de realimentação 56 é enviado para o exterior, permitindo assim que outro componente de um sistema de automação, que não está mostrado em mais detalhes, receba essa informação. Na unidade de realimentação 50, o sinal de realimentação 56 é usado como a base para a geração de um correspondente sinal de espelho 58. O sinal de espelho 58 pode, por sua vez, ser avaliado pela unidade de controle 40. Isto permite que uma consistência, ou possivelmente uma discrepância, entre o estado de operação atual do circuito de derivação correspondente 20 e o estado de operação representado no sinal de realimentação 56 seja detectada.

[0031] A figura 2 representa uma primeira modalidade de um sistema de comutação 70 com um dispositivo de arranque suave 10 de acordo com a invenção. O dispositivo de arranque suave 10 é conectado a três circuitos principais 12, 14, 16 de um suprimento de energia trifásico de um motor elétrico 18. No dispositivo de arranque suave 10, cada um dos circuitos principais 12, 14, 16 é conjugado a um circuito de derivação 20, que, em cada caso, inclui um comutador semicondutor 22 e um comutador eletromecânico 26. Na modalidade mostrada na figura 2, o comutador semicondutor 22 é configurado como um par de tiristores 24 em uma disposição antiparalela. Na figura 2, os comutadores mecânicos 26 são configurados como relés. Cada um dos comutadores semicondutores 22 e dos comutadores mecânicos 26 é conectado a uma unidade de controle 40, que controla o dispositivo de arranque suave 10 durante a operação. A unidade de controle 40 é configurada para enviar comandos de ignição 21 aos comutadores semicondutores 22 e comandos de atuação 25 aos comutadores mecânicos 26. Os comandos de ignição 21 e os comandos de atuação 25, em cada caso, fazem com que os comutadores semicondutores 22 e os comutadores mecânicos 26 se abram e fechem. Na operação contínua do motor elétrico 18, os comutadores mecânicos 26 estão fechados e os comutadores semicondutores 22 estão abertos. Os comutadores semicondutores 22 servem para controlar uma definida sequência de aceleração e sequência de desaceleração do motor elétrico 18. Na unidade de controle 40, um programa 80 é armazenado em uma memória 82 e pode ser executado por meio da unidade de computação 84. O programa 80 é configurado, entre outros, para implementar um controle de fase de borda dianteira ou um controle de fase de borda traseira por meio dos comutadores semicondutores 22.

[0032] Além disso, cada circuito principal 12, 14, 16 é conjugado a um instrumento de medição 27 configurado como um transdutor de medição 28 que é configurado para detectar e/ou medir uma corrente fluindo através de um dos circuitos principais 12, 14, 16. Cada um dos instrumentos de medição 27 é acoplado à unidade de controle 40 por intermédio de uma entrada de sinal de medição 41. O programa 80 na unidade de controle 40 é configurado para receber e avaliar uma variável de operação detectada pelos instrumentos de medição 27, isto é, entre outros, o fluxo de corrente nos circuitos principais 12, 14, 16.

[0033] Além disso, a unidade de controle 40 é provida com uma entrada de sinal de controle 44, por intermédio da qual os sinais de controle de operação 54 são recebidos. Os sinais de controle de operação 54 são gerados por um instrumento de controle de operação 46 posicionado fora do dispositivo de arranque suave 10. Os sinais de controle de operação 54 controlam o motor elétrico 18 no contexto de uma sequência de operação planejada, por exemplo, uma sequência de programação ou uma intervenção de usuário deliberada. O instrumento de controle de operação 46 pode, por sua vez, ser atuado por intermédio de um dispositivo de comutação de segurança 30, por intermédio de uma primeira saída de comando 34. O dispositivo de comutação de segurança 30 é configurado adicionalmente para receber o sinal de segurança 52 gerado por um dispositivo de sinalização orientado à segurança 48, por exemplo, um comutador de desligamento de emergência ou uma barreira de luz. O sinal de segurança 52 é enviado pelo dispositivo de comutação de segurança 30 à unidade de controle 40 por intermédio de uma entrada de sinal de segurança 42. O dispositivo de comutação de segurança 30 tem uma segunda saída de comando 36, por intermédio da qual um dispositivo de comutação eletromecânico 32 é atuado, o qual, na figura 2, é configurado como um contactor. Um comando de comutação 55 para abrir ou fechar o dispositivo de comutação eletromecânico 32 é emitido por intermédio dessa segunda saída de comando 36, se o dispositivo de comutação de segurança 30 receber um comando correspondente por intermédio do dispositivo de sinalização orientado à segurança 48 e/ou do outro instrumento de controle de operação 46. Neste caso, para a finalidade pretendida, o comando de comutação 55 é congruente com os comandos de ignição 21 e os comandos de atuação 25 nos circuitos de derivação 20. O dispositivo de comutação eletromecânico 32 faz com que o sistema de comutação 70 representado na figura 2 atinja uma tolerância de hardware de pelo menos um. Como um resultado, o sistema de comutação 70 de acordo com a figura 2 alcança o nível de integridade de segurança SIL 3.

[0034] De acordo com a invenção, o dispositivo de arranque suave 10 é configurado para uma verificação do sinal de controle de operação 54 e do sinal de segurança 52 durante a operação para verificar se pelo menos um dos sinais especifica uma paralisação da operação do motor elétrico 18. A unidade de controle 40 é configurada adicionalmente para detectar o estado atual do circuito de derivação 20 levando em consideração os dados recebidos por intermédio das entradas de sinal de medição 41. A unidade de realimentação 50 pode gerar um sinal de realimentação 56 representando o estado de comutação de pelo menos um circuito de derivação. O sinal de realimentação 56 é enviado para fora, permitindo assim que outros componentes de um sistema de automação, que não é mostrado em maior detalhe, recebam esta informação. Na unidade de realimentação 50, o sinal de realimentação 56 é usado como a base para a geração de um correspondente sinal de espelho 58. O sinal de espelho 58 pode, por sua vez, ser avaliado pela unidade de controle 40. Isto permite que uma consistência, ou possivelmente uma discrepância, entre o estado de operação atual do circuito de derivação correspondente 20 e o estado de operação representado no sinal de realimentação 56 sejam detectados.

[0035] A figura 3 mostra um diagrama de tempo-valor de uma primeira modalidade do método de operação 100 de acordo com a invenção para um motor elétrico 18 com um dispositivo de arranque suave 10 de acordo com a invenção. Na parte superior da figura 3, o eixo horizontal forma o eixo de tempo 61 e o eixo vertical o eixo de valor 62, por meio dos quais um curso de uma velocidade de rotação 63 é representado. Na parte inferior da figura 3, o eixo geométrico vertical é um eixo de estado 64 representando o teor de sinais 52, 54. O eixo de tempo 61 é o mesmo na parte inferior da figura 3 que na parte superior. De acordo com a figura 3, no método 100, uma primeira etapa de método 110 inicialmente contém uma fase de operação contínua 74 do motor elétrico 18. Na fase de operação contínua 74, o sinal de segurança 52 e o sinal de controle de operação 54 têm um estado alto, que na figura 3 representa um comando de operação para o motor elétrico 18. Durante a fase de operação contínua 74, uma segunda e uma terceira etapa de método 120, 130 correm em paralelo. Na segunda etapa de método 120, o sinal de controle de operação 54 é recebido e na terceira etapa de método 130 o sinal de segurança 52 é recebido. Em uma quarta etapa de método 140, que também corre em paralelo, o sinal de segurança 52 e o sinal de controle de operação 54 são detectados e verificados para verificar se pelo menos um desses sinais 52, 54 comanda uma paralisação da operação do motor elétrico 18.

[0036] A fase de operação contínua 74 termina com um disparo de segurança 65, em que o sinal de segurança 52 assume um estado baixo. Na modalidade mostrada na figura 3, o estado baixo representa um comando de paralisação para o motor elétrico 18. Então, em uma quinta etapa de método 150, a unidade de controle 40 envia um correspondente comando de desativação para os comutadores de derivação 20, que não são mostrados em maior detalhe, do dispositivo de arranque suave 10 e assim o suprimento de energia do motor elétrico 18 é interrompido. Em uma subsequente fase de desaceleração 75, a velocidade de rotação 63 do motor elétrico 18 diminui. Na fase de desaceleração 75, o sinal de segurança 52 permanece no estado baixo e o sinal de controle de operação 54 permanece no estado alto. A fase de desaceleração 75 termina com um reajuste de segurança 66, por meio do qual o sinal de segurança 52 assume um estado alto mais uma vez. Isto ocorre quando o evento que induziu o disparo de segurança 65 desapareceu novamente. Na fase de reativação 76, em que o sinal de controle de operação 54 e o sinal de segurança 52 estão novamente no estado alto, a velocidade de rotação 63 cai ainda mais. Durante a fase de reativação 76, um reajuste de controle 67 é realizado, no qual o sinal de controle de operação 54 é controlado no estado baixo por uma duração de reajuste 69. A duração de reajuste 69 é limitada por uma borda de sinal decrescente 71 e uma borda de sinal ascendente 73. O final do estado baixo temporário 72 também forma o final da fase de reativação 76.

[0037] De acordo com a figura 3, no método 100, um comando de ativação é somente enviado em uma sexta etapa de método 160 para o pelo menos um circuito de derivação 20 do dispositivo de arranque suave 10 se, em seguida à ocorrência de um disparo de segurança 65, o sinal de controle de operação 54 também tiver pelo menos uma borda de sinal ascendente 73. O reinício 68 estabelecido desta maneira resulta no início de uma nova fase de aceleração 77, na qual a velocidade de rotação 63 do motor elétrico 18 aumenta.

[0038] A figura 4 é uma representação esquemática de um fluxograma de uma segunda modalidade do método de operação 100 de acordo com a invenção. O método de operação 100 inicia com uma primeira etapa de método 110 com uma fase de operação contínua 74. Em uma segunda e terceira etapa de método 120, 130, um sinal de controle de operação 54 e um sinal de segurança 52 são recebidos por uma unidade de controle 40, que não é mostrada em mais detalhes, de um dispositivo de arranque suave 10. Ambos esses sinais 52, 54 são verificados em uma outra quarta etapa de método 140, para verificar se pelo menos um dos sinais 52, 54 comanda uma desativação de um motor elétrico 18 por meio do dispositivo de arranque suave 10. Dependendo da verificação na quarta etapa de método 140, o curso do método de operação 100 se ramifica para um primeiro ramo 145. Se o sinal de controle de operação 54 e o sinal de segurança 52 comandarem uma operação do motor elétrico 18, um retorno 146 para a primeira etapa de método 110 ocorre, e a fase de operação contínua 74 é mantida.

[0039] Todavia, se, no primeiro ramo 145, pelo menos um dos sinais 52, 54 comandar uma paralisação da operação do motor elétrico 18, em uma quinta etapa de método 150, um comando de desativação é enviado para pelo menos um circuito de derivação 20 e a fase de desaceleração 75 é iniciada pela interrupção do suprimento de energia do motor elétrico 18. Prosseguindo daqui, se não mais existirem outros eventos no método de operação 100, o motor elétrico 18 atinge o estado final estável 170, no qual a velocidade de rotação 63 do motor elétrico 18 atinge zero.

[0040] Além disso, durante a fase de desaceleração 75 iniciada pela quinta etapa de método 150, uma verificação é efetuada em um segundo ramo 152 para verificar se o sinal de segurança 52 comanda novamente uma operação do motor elétrico 18. Se o sinal de segurança 52 corresponder a um comando de paralisação, um retorno 161 para a quinta etapa de método 150 ocorre. Se o sinal de segurança 52 corresponder a um comando de operação, o sinal de controle de operação 54 é verificado em um terceiro ramo 153. Se o sinal de controle de operação 54 corresponder a um comando de paralisação, um retorno 163 para a quinta etapa de método 150 decorre. Todavia, se um sinal de controle de operação 54 corresponder a um comando de operação, por exemplo, devido a uma borda de elevação 73, que não é mostrada em maior detalhe, do sinal de controle de operação 54, uma sexta etapa de método 160 segue. O período no qual os estados do sinal de segurança 52 e do sinal de controle de operação 54 são verificados depois da quinta etapa de método 150 forma a fase de reativação 76 do método 100.

[0041] Na sexta etapa de método 160, a unidade de controle 40 emite um comando de ativação para o pelo menos um circuito de derivação 20, que não é mostrado em mais detalhes, e assim o suprimento de energia do motor elétrico 18 é restabelecido. Em seguida à nova fase de aceleração 77, o método de operação 100 alcança novamente um estado de operação contínuo 74 e faz um retorno completo 185 de volta para a situação inicial, a primeira etapa de método 110.

[0042] A figura 5 mostra uma seção do projeto de uma terceira modalidade do sistema de comutação reivindicado 70 com o dispositivo de arranque suave 10 de acordo com a invenção. O dispositivo de arranque suave 10 compreende um circuito de derivação 20 compreendendo um comutador eletromecânico 26 e um comutador semicondutor 22. O comutador eletromecânico 26 é configurado como um relé, que é acionado por intermédio de uma bobina 49. A ativação e a desativação do comutador eletromecânico 26 têm lugar por intermédio de comandos de atuação 25, por intermédio dos quais a alimentação de corrente à bobina 49 é ligada e desligada. O comutador semicondutor 22 é construído de tiristores 24 em uma disposição antiparalela, que não são mostrados em maior detalhe. Uma unidade de controle 40 do dispositivo de arranque suave 10 é conectada ao circuito de derivação 20 por intermédio de várias entradas de sinais de medição 41 e usa as variáveis de operação obtidas desta maneira para obter informação sobre o estado dos componentes individuais do circuito de derivação 20. O circuito principal 12, 14, 16, ao qual o circuito de derivação 20 é conectado, é provido com um instrumento de medição 27, o qual é configurado como um transdutor de medição 28. Um fluxo de corrente no circuito principal 12, 14, 16 é detectado por intermédio do transdutor de medição 28 e do correspondente sinal de medição enviado para uma unidade de processamento 43 da unidade de controle 40. Por intermédio do transdutor de medição 28, é possível detectar se um motor elétrico 18 suprido com energia por intermédio do circuito principal 12, 14, 16 foi desativado com êxito.

[0043] A unidade de processamento 43 também compreende instrumentos de medição 27, com os quais uma tensão de bloqueio 53 no circuito de derivação 20 pode ser detectada. No estado aberto do comutador eletromecânico 26 e do comutador semicondutor 22, a tensão de bloqueio 53 atinge um máximo. No estado fechado do circuito de derivação 20, a tensão de bloqueio medida 53 é substancialmente zero. Assim, o estado do circuito de derivação 20 pode também ser detectado a partir da tensão de bloqueio 53. Além disso, os comandos de ignição 21 enviados para o comutador semicondutor 22 e os comandos de atuação 25 enviados para o comutador eletromecânico 26 são, em cada caso, sinalizados para a unidade de processamento 43 por intermédio das entradas de sinal de medição 41. Além disso, uma tensão de bobina 51 de uma bobina 49 pode ser detectada por intermédio de uma entrada de sinal de medição 41. A unidade de controle 40 é capaz de avaliar as informações sinalizadas por intermédio das entradas de sinal de medição 41 a fim de determinar qual estado está presente no circuito de derivação 20. A combinação de uma pluralidade de itens de informação a partir de diferentes entradas de sinal de medição 41 provê uma detecção redundante, permitindo assim sempre a atuação segura do circuito de derivação.

[0044] O estado determinado na unidade de controle 40, baseado nas variáveis de operação supridas por intermédio das entradas de sinal de medição 41, é sinalizado para uma unidade de realimentação 50, que inclui dois circuitos 57. A unidade de realimentação 50 emite um sinal de realimentação 56 correspondente ao estado atual do circuito de derivação 20. Um dos circuitos 57 na unidade de realimentação 50 gera um sinal de espelho 58, o qual, da maneira pretendida, corresponde ao sinal de realimentação 56. O sinal de espelho 58 é alimentado de volta à unidade de processamento 43. Como um resultado, a unidade de controle 40 verifica o sinal de realimentação 56 enviado para fora para um dispositivo de comutação de segurança 30. A unidade de processamento 43 também recebe o sinal de segurança 52 por intermédio da entrada de sinal de segurança 42 e um sinal de controle de operação 54 por intermédio das entradas de sinal de controle 54 a partir de um instrumento de controle de operação 46. O instrumento de controle de operação 46, por sua vez, interage com o dispositivo de comutação de segurança 30 para transmitir o sinal de controle de operação 54. O dispositivo de comutação de segurança 30 é novamente acoplado a um dispositivo de comutação eletromecânico 32 que pode ser levado para um estado aberto e um estado fechado por meio de comandos de comutação 55.

Claims (14)

1. Dispositivo de arranque suave (10) para conectar pelo menos um circuito de derivação (20) que está disposto em um circuito principal (12, 14, 16) e tem um comutador semicondutor (22) que é conectado em paralelo com um comutador eletromecânico (26), em que o dispositivo de arranque suave (10) compreende uma unidade de controle (40) para ativar o circuito de derivação (20) e a unidade de controle (40) compreende uma entrada de sinal de controle (44) para a recepção de sinais de controle de operação (54), caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (40) compreende uma entrada de sinal de segurança separada (42) para a recepção de sinais de segurança (52), em que a unidade de controle (40) é configurada para verificar um sinal de segurança (52) a partir da entrada de sinal de segurança (42) e um sinal de controle de operação (54) a partir da entrada de sinal de controle (44), a fim de detectar o conteúdo do sinal do sinal de segurança (52) e o sinal de controle de operação (54), e que a unidade de controle é configurada para emitir um comando de desativação ao circuito de derivação (20) quando o sinal de segurança (52) e/ou sina de controle de operação (54) comanda uma parada de operação.

2. Dispositivo de arranque suave (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (40) compreende pelo menos uma entrada de sinal de medição (41) para cada circuito principal (12, 14, 16), dita entrada de sinal de medição (41) sendo configurada para o acoplamento em cada caso a um instrumento de medição (27) para a detecção de pelo menos uma variável de operação do circuito de derivação (20).

3. Dispositivo de arranque suave (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (40) é conectada a uma unidade de realimentação (50), que é configurada para fornecer um sinal de realimentação (56), que corresponde a um estado de comutação existente do circuito de derivação (20).

4. Dispositivo de arranque suave (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de realimentação (50) inclui um relé com contatos de comutação acoplados positivamente, que é conectado a dois circuitos (57), em que pelo menos um dos circuitos (57), para transmitir um sinal de espelho (58) que corresponde ao sinal de realimentação (56) para unidade de controle (40), é eletricamente conectado à unidade de controle (40) de modo que o estado de pelo menos um circuito de derivação (20) que é sinalizado externamente pode ser monitorado pela unidade de controle (40).

5. Dispositivo de arranque suave (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que, no pelo menos um circuito principal (12, 14, 16), um comutador semicondutor adicional (23) é arranjado em série com o circuito de derivação respectivo (20) ou, no pelo menos um circuito, um comutador eletromecânico adicional (29) é disposto em série com o circuito de derivação respectivo (20).

6. Dispositivo de arranque suave (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (40) é conectada a um dispositivo de comutação de avaliação.

7. Método de operação (100) para um motor elétrico (18) por meio de um dispositivo de arranque suave (10), que compreende uma unidade de controle (40) para atuação de um circuito de derivação (20) que é conectada a pelo menos um circuito (12, 14, 16) e tem um comutador semicondutor (22) que é conectado em paralelo com um comutador eletromecânico (26), com as etapas: a) operar continuamente o motor elétrico (18); b) receber um sinal de controle de operação (54) por intermédio de uma entrada de sinal de controle (44) da unidade de controle (40); caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: c) receber um sinal de segurança (52) por intermédio de uma entrada de sinal de segurança separada (42) da unidade de controle (40); d) verificar o sinal de controle de operação (54) e o sinal de segurança (52) a fim de detectar o conteúdo do sinal de segurança (52) ou o sinal de controle de operação (54); e) fornecer um comando de desativação para o circuito de derivação (20), se for detectado na etapa d) que o sinal de segurança (52) e/ou o sinal de controle de operação (52) comanda uma paralisação da operação.

8. Método de operação (100) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que em uma outra etapa f) um comando de ativação é emitido ao circuito de derivação (20) se um comando de ligação for recebido como um sinal de segurança (52) e uma transição (73) do sinal de controle de operação (54) de um comando de desligamento para um comando de ligação ser detectado.

9. Método de operação (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que um sinal de segurança (52) e/ou um sinal de controle de operação (54) é/são comparado(s) com pelo menos uma variável de operação do circuito de derivação (20) e um comando de desativação é emitido se uma discrepância for detectada entre a pelo menos uma variável de operação e o sinal de segurança (52) e/ou o sinal de controle de operação (54).

10. Método de operação (100) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que um sinal de realimentação (56) é determinado a partir de pelo menos uma variável de operação do circuito de derivação (20) em uma unidade de realimentação (50).

11. Método de operação (100) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que um sinal de espelho (58) correspondente ao sinal de realimentação (56) é gerado pela unidade de realimentação (50) e emitido para a unidade de controle (40), de modo que o estado do pelo menos um circuito de derivação (20) que é sinalizado externamente pode ser monitorado pela unidade de controle (40).

12. Sistema de comutação (70) para conectar pelo menos um circuito principal (12, 14, 16), que é conectado a um motor elétrico (18), caracterizado pelo fato de que dito sistema de comutação (70) inclui um dispositivo de comutação de segurança (30), um dispositivo de comutação eletromecânico (32) e um dispositivo de arranque suave (10) como definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

13. Sistema de comutação (70) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que uma saída de comando (34, 36) do dispositivo de comutação de segurança (30) é conectada a um instrumento de controle de operação (46) e a uma entrada de sinal de segurança (42) da unidade de controle (40) do dispositivo de arranque suave (10).

14. Memória (82), caracterizada pelo fato de que tem, armazenadas em si, instruções que, quando executadas por uma unidade de computação (84), fazem com que a unidade de computação (84) realize o método (100) como definido nas reivindicações 7 a 11.