BG63359B1 - Индукционен електронагревател - Google Patents

Abstract

Индукционният електронагревател намира приложениев битовата електротехника, по-специално в готварските печки и радиаторите с индукционно електронагряване на водата и въздуха. Елементите на конструкцията му и техните връзки позволяват да се осъществи автоматично коригиране на режимите на работа, като се поддържа постоянна мощността, подавана на нагрявания обект. Индукционният електронагревател съдържа управляван инвертор (1), който включва последователно съединени блок (4) на токовите превключватели, верига (5) на индуктора и блок (6) за захранване. Блокът (4) е свързан с блок (10) за контролиране напрежението на колекторите на токовите превключватели и с датчик (12) за определяне наличиетона нагряван обект, който е съединен с блок (16) за определяне нивото на пулсациите. Входът на блока(16) е съединен с веригата (5) и с блока (6), включен към първичен източник на електрозахранване (7). Датчик (21) за температурата на товара е свързанпоследователно през блок (20) за управление на мощността с управляем задаващ генератор (2) и усилвател на мощността (3), присъединен към блока (4), който е свързан механично с втори датчик (18) за температура. През блок (17) за включване датчикът (18) е съединен към блока (6) и към първия вход на блок (11) за блокиране на генератора, към чийто втори вход е свързан датчик (12), чийто първи вход е съединен с първи високоволтов делител (9), чийто вход е свързан с блока (4). Вторият вход на датчика(12) е включен в обща точка,

Description

Област на техниката

Настоящото изобретение намира приложение в битовата техника, по-специално в готварските печки с индукционно електронагряване и радиаторите с индукционно електрозагряване на водата и въздуха.

Предшестващо състояние на техниката

От JP 55-27234, 1987 г. е известна готварска печка с индукционно нагряване, която съдържа инвертор, преобразуващ енергията на постоянния ток във високочестотна енергия и схема на управление. Инверторът съдържа индукционна бобина за нагряване, мощен полупроводников превключвател, съединен последователно с индуктивна бобина и резонансен кондензатор. Схемата на управление съдържа генератор на трионообразно напрежение, работещ синхронно с превключвателя, схема за ограничаване на минималната ширина на импулсите, схема, съдържаща компаратор за регулиране ширината на импулсите.

При известното устройство има възможност за коригиране на измененията на напрежението на първичния източник на електрозахранване, вследствие на промяната на формата на изходния сигнал на генератора по сигнал, задаващ минимална ширина на импулса.

Недостатъците на това устройство се състоят в следното. Корекцията се осъществява в тесен диапазон на изменение на напрежението на първичния източник на електрозахранване; Отсъства автоматичното коригиране на режимите на работа на устройството, в зависимост от размерите и вида на нагрявания обект; Невъзможно е да се поддържа постоянно ниво на мощността, подавана и необходима за нагряване на обекта.

От JP 59-250841, 1987 г. е известна също така готварска печка, която съдържа инвертор, преобразуващ енергията на постоянния ток във високочестотна енергия, и схема на управление. Инверторът съдържа последователно съединени блок на токовите превключватели, представляващ силов полупроводников превключвател и верига на индуктора, изпълнена във вид на бобина за индукционно нагряване, а също така блок за захранване. Блокът за захранване е включен към първичен източник на електрозахранване и чрез разделителен първичен източник на електрозахранване, и чрез разделителен капацитет, изпълнен от резонансен кондензатор, е съединен с веригата на индуктора.

Схемата на управление съдържа датчик за входния ток на инвертора, датчик за напрежението на източника на захранване, блок за контролиране напрежението на колекторите на токовите превключватели, състоящ се от датчик на напрежението на превключвателя, който е свързан с блока на токовите превключватели и компаратор, изпълнен с диференциален усилвател, сравняващ и усилващ сигналите, постъпващи от датчика на напрежение на източника за захранване и от датчика на напрежението на превключвателя. В схемата на управление е включен датчик за определяне наличието на нагряван обект, представляващ свързан с блока на токовите превключватели датчик за минимален товар, сравняващ сигналите, постъпващи от датчика на входния ток и от компаратора и прекъсващ генерирането на инвертора. Схемата за управление съдържа още и блок за определяне нивото на пулсациите, свързан с датчика за определяне наличието на нагряван обект и включен в схема за контрол на колебанията, контролираща тока на превключвателя.

Даденото устройство позволява автоматично коригиране на режимите на неговата работа, в зависимост от минималния товар на нагрявания обект и наличието на измененията на напрежението на първичния източник на електрозахранването.

Въпреки редицата предимства, това известно устройство решава проблема за автоматичното коригиране на своята работа в достатъчно тесен диапазон на изменение на напрежението на първичния източник на електрозахранването, а също така не решава проблема за автоматично коригиране на режимите на своята работа, в зависимост от размерите и вида на нагрявания обект при поддържане на постоянна големина на необходимата мощност, подавана на нагрявания обект в условията на нестабилност в напрежението на първичния източник на електрозахранването.

Известните индукционни нагревателни устройства не осигуряват в достатъчна степен ав3 томатично коригиране на режимите на своята работа, в зависимост от типа, включително от размерите и материала, от който е направен нагряваният обект, и от външните дестабилизиращи фактори, особено разликите в широк диапазон на напрежението на първичния източник на електрозахранването.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се създаде индукционен електронагревател с такива елементи на конструкцията и техните връзки, които биха позволили да се осъществи до голяма степен автоматично коригиране на режимите на работа на устройството, за да се поддържа постоянна големина на необходимата мощност, подавана на нагрявания обект, независимо от типа и размерите му, и да е възможно едновременното въздействие върху външните дестабилизиращи фактори, включително и в разликите на напрежението в широк диапазон от 180 до 250 V на първичния източник на захранването.

Задачата е решена с индукционен електронагревател, съдържащ управляван инвертор, представляващ последователно съединени блок на токовите превключватели, верига на индуктора и блок за захранване. Блокът на токовите превключватели е свързан с блок за контролиране напрежението на колекторите на токовите превключватели и с датчик за определяне наличието на нагряван обект, който е съединен с блок за определяне нивото на пулсациите. Входът на блок за определяне нивото на пулсациите е съединен с веригата на индуктора и с блока за захранване, включен към първичен източник на електрозахранване. Съгласно изобретението индукционният електронагревател допълнително съдържа датчик за температурата на товара, свързан последователно през блок за управление на мощността с управляем задаващ генератор и усилвател на мощността. Усилвателят на мощността е присъединен към базата на транзистора на блока на токовите превключватели, който е свързан механично с втори датчик за температура. Вторият датчик за температура е съединен през блок за включване към блока за захранване и към първия вход на блок за блокиране на генератора. Към втория вход на блока за блокиране на генератора е съединен датчикът за определяне наличието на нагряван обект. Към първия вход на този датчик за определяне наличието на нагряван обект е съединен първи високоволтов делител, чийто вход е свързан с колектора на транзисторите на блока на токовите превключватели. Вторият вход на датчика за определяне наличието на нагряван обект е включен в обща точка, съединяваща входа на блок за настройване честотата на генератора, който е съединен към втория вход на управляемия задаващ генератор, входа на блок за ограничаване на мощността, изхода на втори високоволтов делител и изхода на блока за определяне на нивото на пулсациите. Първият изход на блока за блокиране на генератора е съединен с блок за звукова сигнализация, вторият му изход е съединен с втория вход на управляемия задаващ генератор, а третият му изход е съединен с втория вход на блока за управление на мощността. Първият вход на блока за блокиране на генератора е съединен с първия изход на датчика за температурата на товара, третият му вход е съединен с блока на токовите превключватели чрез последователно съединените помежду си блок за контролиране напрежението на колекторите превключватели и първият високоволтов делител, в четвъртият му вход е съединен с втория датчик за температурата чрез блока за включване. Входът на втория високоволтов делител е съединен с входа на блок за определяне нивото на пулсациите и с блока за захранване. Блокът за ограничаване на мощността е съединен с третия вход на блока за управление на мощността.

Описание на приложените фигури

Изобретението е пояснено с пример за неговото осъществяване и с приложените фигури, от които:

Фигура 1 изобразява функционална схема на индукционен електронагревател, съгласно изобретението;

Фигура 2 - графика на зависимостта на мощността Р (W), подавана на нагрявания обект, в зависимост от напрежението U (V) на първичния източник на електрозахранване: а - за настоящото изобретение; Ь - за известното устройство;

Фигура 3 - графика на зависимостта на максималния ток I (А) на потребление, в зависимост от напрежението U (V) на първичния източник на електрозахранване: а - за настоящото изобретение; b - за известното устройство при продължителност на импулса, изработван от управляемия задаващ генератор, 11 мкс; с - известното устройство при продължителност на импулса, изработван от управляемия задаващ генератор, 9 мкс; d - за известното устройство при продължителност на импулса, изработван от управляващия задаващ генератор, 7 мкс;

Фигура 4 - графика на работните характеристики на настоящото изобретение, в зависимост от напрежението на първия източник на електрозахранване: а - дължина на импулса t (мкс) на управлявания задаващ генератор; b - напрежение на U (V) пулсациите на изхода на блока за захранване; с - ток I (А) на потребление.

Примерно изпълнение на изобретението

Изобретението се пояснява със следното предпочитано примерно изпълнение.

Индукционният електронагревател, изпълнен съгласно изобретението, от фиг. 1, съдържа управляван инвертор 1, който представлява последователно съединени управляем задаващ генератор 2, усилвател 3 на мощността, блок 4 на токовите превключватели и верига на индуктора, а също така и блок 6 за захранване. Блокът 6 за захранване е съединен с първичен източник 7 на електрозахранване и чрез разделителен капацитет 8 - с веригата 5 на индуктора. Предвиден е първи високоволтов делител 9, чийто вход е съединен с колектора на транзисторите на блока 4 на токовите превключватели, първият му изход е съединен чрез блок 10 за контролиране на напрежението на колекторите на токовите превключватели с трети вход на блок 11 за блокиране на генератора. Вторият изход на първия високоволтов делител 9 е съединен с първи вход на датчик 12 за определяне наличието на нагряван обект. Изходът на датчика 12 за определяне наличието на нагряван обект е съединен с втори вход на блока 11 за блокиране на генератора. Вторият вход на датчика 12 за определяне наличието на нагряван обект е включен в обща точка, съединяваща входа на блок 13 за настройване честотата на управляемия задаващ генератор 2, входът на блок 14 за ограничаване на мощността, изходът на втори високоволтов делител 15 и изхода на блок 16 за определяне нивото на пулсациите. Входът на блок 16 за определяне нивото на пулсациите е включен в обща точка, съединяваща входа на втория високоволтов делител 15 и изходът на блока 6 за захранване. Блокът 16 на захранването е съединен с изхода на блок 17 за включване, входът на който е съединен с датчик 18 за температура. Датчикът 18 за температура е механично съединен с блока 4 на токовите превключватели. Първият изход на блока 17 за включване е съединен с четвъртия вход на блока 11 за блокиране на генератора. Първият изход на блока 11 за блокиране на генератора е съединен с блок 19 за звукова сигнализация, вторият му изход е съединен с управляемия задаващ генератор 2, а третият му изход е съединен с втория вход на блок 20 за управление на мощността. Третият вход на блока 20 за управление на мощността е съединен с блока 14 за ограничаване на мощността, а изходът му е съединен с управляемия задаващ генератор 2. Първият вход на блока 20 за управление на мощността е съединен с втория изход на датчик 21 за температурата на товара, чийто първи изход е съединен с блока 11 за блокиране на генератора. Блокът 13 за настройване на честотата е съединен с третия вход на управляемия задаващ генератор 2.

Блокът 20 за управление на мощността съдържа регулатор 22 на мощността. Датчикът 21 за температурата на товара съдържа регулатор 23 на температурата.

Съгласно изобретението се използва ефектът на нагряване на феромагнитите в променливо изменение на магнитното поле с висока честота. Магнитното поле индуцира във феромагнитите вихрови токове, които преобразуват енергията на магнитното поле в топлинна енергия, чиято големина е правопропорционална на квадрата на честотата на изменение на магнитното поле.

Всъщност индукционният електронагревател представлява управляем инвертор 1, преобразуващ в променлив ток изправеното и изравнено от блока 6 за захранване напрежение на първичния източник 7 на електрозахранване. Под въздействието на този ток веригата 5 на индуктора създава магнитно поле, в което се намира нагряваният обект, който в зависимост от материала, от който е направен, и от габаритите предизвиква изменение в режима на работа на индуктора.

Нормалното функциониране на управляемия инвертор 1, благодарение на автоматичното коригиране на неговите режими на работа при различни нагрявани обекти и възможно едновременно въздействие на външните дестабилизиращи фактори, включително, изменение в широк диапазон на напрежението на първичния източник 7 на електрозахранване, се осигурява от всички останали блокове съгласно изобретението.

Управляемият задаващ генератор 2 (изпълнен, например въз основа на схемата - Бирюков С.А. “Цифрови устройства и интегрални микросхеми”, М.: Радио и связь, 1991, с. 52) работи в автоколебателен режим и изработва импулси с честота 25 - 45 GHz, които след усилване от усилвателя на мощността 3 управляват транзисторите на блока 4 на токовите превключватели (изпълнен например въз основа на схемата-Найвельт Г. С. “Източници на електрозахранване РЕА, Справочник, М.Радио и связь, 1989, с. 419).

Управляемият задаващ генератор 2 е настроен в резонанс със собствените свободни трептения на веригата 6 на индуктора, състоящ се от плоска индуктивна бобина и резонансен капацитет.

Коригирането на честотата на импулсите на управляемия задаващ генератор 2 е необходимо във връзка с това, че нагряваният обект в зависимост от неговите размери и материала, от който е направен, внася изменение в честотните характеристики на веригата 5 на индуктора. Това коригиране се осъществява от блока 13 за настройване честотата на управление на генератора и зависи от тока на консумация на инвертора. Величината на този ток се определя от променливата, съставяща на изхода на блока 6 за захранване, състоящ се от мощен еднофазен мостов диоден изправител (изпълнен, например въз основа на схемата - Терещук Р. М., Терещук К. М., Седов С. А. “Полупроводникови приемноусилвателни устройства”, Справочник на радиолюбителя, Киев, Наукова думка, 1982, с. 504, рее. 8.18) на напрежението на първичния източник 7 на електрозахранването и от филтър, изпълнен от електролитни кондензатори с голям капацитет.

Блокът 16 за определяне нивото на пулсациите (изпълнен, например въз основа на схемата - Горшков Б. И. “Радиоелектронни уст ройства”, М. 1987, с. 393, Рис. 17 246), представляващ схема за удвояване на напрежението на пулсациите, детектирани от блока 6 за захранване, определя променливата компонента на захранващото напрежение, чиято стойност се увеличава с увеличаване на тока на инвертора, вследствие на увеличаване размерите на нагрявания обект и я преобразува в постоянно напрежение.

Блокът 13 за настройване честотата на управление на генератора, който е изготвен с операционен усилвател (изпълнен, например въз основа на схемата “Съвременни линейни интегрални микросхеми и тяхното приложение”, превод от английски под редакцията на Галперин Μ. В., М.: Енергия, 1980, с. 56), коригира честотата на импулсите на управляемия задаващ генератор 2, в зависимост от големината на постоянното напрежение, постъпващо от блока 16 за определяне нивото на пулсациите.

Блокът 20 за-управление на мощността, изготвен въз основа на транзисторен регулатор, осъществява управлението на продължителността на импулсите, изработвани от управляемия задаващ генератор 2, която задава мощността, подавана към нагрявания обект, и следователно - интензивността на загряване на нагрявания обект. Изменението на мощността, подавана на нагрявания обект, може да се осъществи както от потребителя, благодарение на наличието на блока 20 за управление на мощността и на регулатор на мощността, така и при автоматичен режим на работа на индукционния нагревател.

Блокът 14 за ограничаване на мощността, изпълнен с операционен усилвател по схемата на усилвател на тока (изпълнен, например въз основа на схемата - “Съвременни линейни интегрални микросхеми и тяхното приложение”, превод от английски под редакцията на Галперин Μ. В. М., Енергия, 1980, с. 56) контролира големината на напрежението на изхода на блока 16 за определяне нивото на пулсациите и при достигане от нея на определено прагово значение въздейства върху блока 20 за управление на мощността, който намалява продължителността на импулсите, изработени от управляемия задаващ генератор 2, осигурявайки номинален режим на работа на инвертора, като го предпазва от претоварване.

Блокът 11 за блокиране на генератора (изпълнен например въз основа на схемата, съчетаваща тригера на Шмйт - Виниаминов Б. Н., Лебедев Ο. Н., Мирошниченко А. И. “Микросхемите и тяхното приложение” М.: “Радио и връзка”, 1989, с. 122-и разширител на импулсите - Горшков Б. И. “Радиоелектронни уст- 5 ройства”, М.: “Радио и връзка”, 1984, с. 288), когато постъпи сигнал на неговия вход, блокира работата на управляемия задаващ генератор 2. Деблокирането на управляемия задаващ генератор 2 се извършва например две секунди след прекратяване въздействието на сигнала върху блока 11 за блокиране на генератора. При това блокът 11 за блокиране на генератора въздейства върху блока 20 за управление на мощността така, че след деблокирането на управляемия задаващ генератор 2 той изработва в първия момент импулси с минимална продължителност.

Блокът 19 за звукова сигнализация подава за кратко време звуков сигнал когато постъпи сигнал за установяване в блока 11 за блокиране на генератора.

Блокът 17 за включване (изпълнен например въз основа на схемата на тригера на Шмит, към изхода на която чрез транзисторен ключ е включен оптотиристор - Горшков Б. И. “Радиоелектронни устройства”, М.: “Радио и връзка”, 1984, с 302), изключва претоварването в работата на индукционния електронагревател за сметка ограничаване на тока на заряда на електролитните кондензатори от блока 6 за захранване и вследствие задържането на пускането на управляемия задаващ генератор 2 по време на преминаване в устройството на всички преходни процеси чрез въздействие върху блока 11 за блокиране на генератора.

Датчикът 18 за температурата, изпълнен от диоди, механично присъединен към блока 4 на токовите превключватели, осъществява контрол на температурата на радиаторите на транзисторите на блока 4 на токовите превключватели. При превишаване на температурата на максимално допустимата топлина, датчикът на температурата 18 подава сигнал на блока 6 за включване, който чрез блока 11 за блокиране на генератора дава сигнал, блокиращ работата на инвертора 1, т.е. индукционният електронагревател прекратява работа дотогава, докато температурата на радиаторите на транзисторите на блока 4 на токовите превключватели не се нормализира.

Датчикът 12 за определяне наличието на нагряван обект (изпълнен например въз основа на схемата на компаратора - “Съвременни линейни интегрални микросхеми и тяхното приложение”, превод от английски под редакцията на Галперин Μ. В. М.: Енергия, 1980, с. 50) осъществява сравняване на напреженията, постъпващи на неговите два входа. На първия вход постъпва напрежението от колекторите на транзисторите на блока 4 на токовите превключватели, приведено до определено ниво от високоволтовия делител 9 на напрежение. На втория вход се подава чрез друг високоволтов делител 15 напрежение от изхода на блока 6 за захранване. Тука се подава и напрежение от изхода на блока 16 за определяне нивото на пулсациите, определящо големината на потребявания от инвертора 1 ток.

Когато отсъства нагряван обект, напрежението на първия вход на датчика 12 за определяне наличието на нагряван обект става по-високо, отколкото това на неговия втори вход, вследствие на което на изхода му се образува сигнал за установяване, постъпващ след това в блока 11 за блокиране на генератора и инверторът 1 прекратява своята работа.

При наличие на нагряван обект амплитудата на импулсите на колекторите на транзисторите на блока 4 на токовите превключватели се намалява. Напрежението на първия вход на датчика 12 за определяне наличието на нагряван обект остава по-ниско, отколкото това на неговия втори вход, чието напрежението при това нараства за сметка на увеличаване на напрежението, постъпващо от блока 16 за определяне нивото на пулсациите, вследствие на нарастване на тока на консумация на инвертора 1. В този случай сигнал за установяване не се формира и инверторът 1 продължава нормалната си работа.

Блокът 10 за контролиране на напрежението на токовите превключватели (изпълнен на транзисторен превключвател въз основа на схемата - Рейке Ч. Д. 55 “Електронни схеми сигнализации”, М.: Енергоатомиздат, 1991, с. 47) проследява амплитудата на импулсите от изхода на блока 10 на токовите превключватели и в случай на нейното превишаване над 1100 V осигурява изработването на сигнал, постъпващ в блока 11 за блокиране на генератора, който прекратява работата на инвертора 1, защищавайки силовите транзистори на блока 4 на токовите превключватели от претоварване по напрежение.

Датчикът 21 на температурата на товара (изпълнен например въз основа на схемата - Рейке Ч. Д. 55 “Електронни схеми сигнализации”, М.: Енергоатомидат, 1981, с. 22) осигурява контрол над температурата на нагрявания обект. При повишаване на температурата до прагово значение, установено от потребителя с помощта на регулатора 23 на температурата, датчикът 21 на температурата на товара, въздействайки върху блока 20 за управление на мощността, постепенно довежда до минимум продължителността на импулсите на управляемия задаващ генератор 2, което на свой ред довежда до намаляване интензивността на нагряване на обекта. Ако и при минимална интензивност на нагряване температурата на нагрявания обект се окаже по-висока от установения от потребителя праг, то датчикът 21 на температурата на товара чрез блока 11 за блокиране на генератора прекратява работата на управляемия задаващ генератор 2 дотогава, докато температурата не се понижи и стане по-ниска от установеното прагово значение.

Всички възли и блокове съгласно изобретението се захранват от вторичен източник за електрозахранване, осигуряващ изискваното от тях напрежение (на чертежите не е показано) .

При работа устройството на индукционен електронагревател и при наличието на нагряван обект образуващата се верига за обратна връзка: блок 6 за захранване - блок 16 за определяне нивото на пулсациите - блок 14 за ограничаване на мощността - блок 20 за управление на мощността - инвертор 1 - блок 6 за захранване - довежда до това, че инверторът 1 работи в режим на автоматичен стабилизатор на потребявания ток. В резултат на това мощността, подавана на нагрявания обект, остава практически неизменна, въпреки изменението в широк от 180 до 250 V диапазон на напрежението на първичния източник на електрозахранване 7.

Използване на изобретението

След като се включи индукционният нагревател, блокът 17 за включване подава установяващ импулс на входа на блока 11 за блокиране на генератора. Блокът 11 за блокиране на генератора задържа пускането на управляемия задаващ генератор 2 за време, достатъчно за зареждане на електролитните кондензатори на филтъра на блока 6 за захранване. Блокът 17 за включване осигурява също ограничаването на тока за зареждане на тези кондензатори. След като подаденият от блока 17 за включване установяващ импулс се снеме от входа на блока 11 за блокиране на генератора, през времето, например две секунди, се включва управляемият задаващ генератор 2.

Управляемият задаващ генератор 2 започва работа с изработване на импулси с минимална продължителност. Когато отсъства нагряван обект в работната зона на индукционния нагревател, ако нагряваният обект не е направен от феромагнитен материал или размерите на нагрявания обект са по-малки от допустимите, датчикът 12 за определяне наличието на нагряван обект изработва установяващ импулс, който постъпва в блока 11 за блокиране на генератора и той блокира управляемия задаващ генератор 2, например за две секунди, след което цикълът се повтаря.

Всяко изработване на установяващ импулс е съпроводено със звуков сигнал, подаван от блока 19 за звукова сигнализация.

След разполагане на нагряван обект от феромагнитен материал с диаметър, по-голям от 50 mm, в работната зона на индукционния електронагревател, на изхода на датчик 12 за определяне наличието на нагряван обект се формира установяващ импулс. Това означава, че управляемият задаващ генератор 2 не се блокира и индукционният електронагревател преминава в работен режим. В зависимост от нагрявания обект и степента на неговото въздействие върху веригата 5 на индуктора, блокът 13 за настройване честотата на управление на генератора коригира периода на последователност на импулсите на управляемия задаващ генератор. След това блокът 20 за управление на мощността, задавайки определена продължителност на импулсите на управляемия задаващ генератор 2, установява необходимата за потребителя интензивност на нагрявания обект.

При това блокът 14 за ограничаване на мощността контролира напрежението на изхода на блока 16 за определяне нивото на пулсациите. Ако токът на потребление на управлявания инвертор 1 превиши установеното допустимо значение, блокът 14 за ограничаване на мощността чрез блока 20 за управление на мощността намалява мощността, подавана на нагрявания обект, предпазвайки от претоварване блока 4 на токовите превключватели.

След като температурата на нагрявания 5 обект достигне установеното от потребителя значение, в работата на устройството се включва датчикът за температурата на товара. Въздействайки на управляемия задаващ генератор 2 чрез блока 20 за управление на мощност- 10 та и блока 11 за блокиране на генератора, датчикът 21 за температурата на товара поддържа температурата на нагрявания обект на определено ниво. След отстраняването на нагрявания обект от работната зона на индукци- 15 онния електронагревател, датчикът 12 за определяне наличието на нагряван обект подава установяващ импулс на блока 11 за блокиране на генератора и индукционният електронагревател преминава в режим на празен ход. 20

Ако по време на работа на индукционния електронагревател възникне ситуация, когато в колекторите в транзисторите на блока 4 на токовите превключватели напрежението превиши 1100 V или те прегреят, тогава блокът 10 25 за контролиране напрежението на колекторите на токовите превключватели и блокът 17 за включване, съответно чрез блока 11 за блокиране на генератора, блокират работата на индукционния електронагревател, предпазвайки 30 с това блока 4 на токовите превключватели от излизане извън строя.

Сравнителни характеристики на електронагревателя съгласно изобретението и известното устройство са представени на приложе- 35 ните фигури.

Съгласно фигура 2 мощността, подавана на нагрявания обект при изменение на напрежението на първичния източник на електрозахранването в широк диапазон от 180 - 250 V, 40 съгласно изобретението практически остава постоянна, докато в това време мощността, подавана на нагрявания обект в известното устройство, практически спада 1,5-2 пъти при същото това изменение на напрежението на пър- 45 вичния източник на електрозахранването.

Съгласно фигура 3 токът, потребяван от нагрявания обект, съгласно изобретението практически остава постоянен и не зависи от изменението на напрежението на първичния из- 50 точник на електрозахранването в широк диапазон от 180 - 250 V, докато в известното устройство токът на потребление се изменя до 1,5 пъти в зависимост от големината на напрежението на първичния източник на електрозахранването.

Приведените на фигура 4 работни характеристики още един път подчертават практическата независимост на работата съгласно изобретението при нестабилна работа на първичния източник на електрозахранване, при промяна на напрежението на първичния източник на електрозахранването в широк диапазон от 180 - 250 V.

Индукционният електронагревател съгласно изобретението може лесно да бъде изработен от съвременни радиоелектронни елементи на базата на съществуващата технология и най-ефективно може да бъде използван при производството на готварски печки с индукционен електронагревател, на радиатори с индукционно електронагряване на работната им среда, която може да бъде вода и въздух.

Патентни претенции

Claims (1)

1. Индукционен електронагревател, съдържащ управляван инвертор (1), представляващ последователно съединени блок (4) на токовите превключватели, верига (5) на индуктора и блок (6) за захранване, като блокът (4) на токовите превключватели е свързан с блок (10) за контролиране напрежението на колекторите на токовите превключватели и с датчик (12) за определяне наличието на нагряван обект, който е съединен с блок (16) за определяне нивото на пулсациите, чийто вход е съединен с веригата (5) на индуктора и с блока (6) за захранване, включен към първичен източник на електрозахранване (7), характеризиращ се с това, че допълнително съдържа датчик (21) за температурата на товара, свързан последователно през блок (20) за управление на мощността с управляем задаващ генератор (2) и усилвател на мощността (3), присъединен към базата на транзистора на блока (4) на токовите превключватели, който е свързан механично с втори датчик (18) за температура, който през блок (17) за включване е съединен към блока (6) за захранване и към първия вход на блок (11) за блокиране на генератора, към чийто втори вход е съединен датчикът (12) за определяне наличието на нагряван обект, към чийто първи вход е съединен първи високоволтов делител (9), входът на който е свързан с колектора на транзисторите на блока (4) на токовите превключватели, като вторият вход на датчика (12) за определяне наличието на нагряван обект е включен в обща точка, съединя- 5 ваща входа на блок (13) за настройване честотата на генератора, съединен към втория вход на управляемия задаващ генератор (2), входа на блок (14) за ограничаване на мощността, изхода на втори високоволтов делител (15) и изхода на блока (16) за определяне нивото на пулсациите, при което първият изход на блока (11) за блокиране на генератора е съединен с блок (19) за звукова сигнализация, вторият му изход е съединен с втория вход на управляемия задаващ генератор (2), а третият му изход е съединен с втория вход на блока (20) за управление на мощността, като първият вход на блока (11) за блокиране на генератора е съединен с първия изход на датчика (21) за температурата на товара, третият му вход е съединен с блока (4) на токовите превключватели чрез последователно съединените помежду си блок (10) за контролиране напрежението на колекторите превключватели и първият високоволтов делител (9), а четвъртият му вход е съединен с втория датчик (18) за температурата чрез блока (17) за включване, при което входът на втория високоволтов делител (15) е съединен с входа на блок (16) за определяне нивото на пулсациите и с блока (6) за захранване, при което блокът (14) за ограничаване на мощността е съединен с третия вход на блока (20) за управление на мощността.