CN101164030B - 具有自适应反馈的大型厨房专业电子设备 - Google Patents

Abstract

一种器具包括加热部件，该加热装置包含至少一个电阻(1-8)，该电阻具有给定额定功率且连接静态接触器(101-103，201-203)的输出端，该静态接触器(101-103，201-203)连接控制装置且设计成在输入端上连接电子网络(9)的相导线(91-93)，从而以特定电压对电阻供给交流电。该控制装置用于控制静态接触器(101-103，201-203)以及断开电阻的供给电流，以保持电阻(1-8)的视在功率与其额定功率基本相等。本发明应用于烤箱。

Description

具有自适应反馈的大型厨房专业电子设备

以下提到的本发明是从大型的专业餐饮烤箱问题中产生的，但是问题仅涉及到提供给它们的电加热电阻(electric heating resistor)的电源。然而，很多其它的器具配备有电阻器，所以本申请的发明实际上涉及任何的大型专业电子餐饮器具，举例来说，比如，烘焙隧道炉、抽烟机(smoking cell)、油炸锅(deepfrier)、洗涤器，等等。

回到烤箱上，已知的有具有加热电阻和对流风扇的对流加热烤箱。已知的还有蒸汽加热烤箱，其具有在腔体外的包含加热电阻的蒸汽产生器、或者在腔体内的加热电阻，水喷在加热电阻器上产生蒸汽。已知的还有利用对流和蒸汽双重加热的组合烤箱，还有没有提到的允许微波加热的烤箱。

本发明也是从这些加热电阻的电源的困难中产生的。

三相电源系统有众多熟知的优点，且已建立很久。三相分布网络包括相导线，如果必要也包括中性线，在平衡的星型连接情况下可以无需中性线，其中，负荷被看作是完全相同的。三相网络的问题是，它们展示在两个国家接受的相导线之间的相位间的电压从一个国家到另一个国家是变化的。因此，同样的应用于采用相导线中的一个和浮动中性线的相电压。

例如，在欧洲，对应于231v的相电压的星型连接的相位间的电压是400v，在美国是480v(277v的相电压)、240v或者208v且在海军建筑物上是440和254伏。

因此对于制造者，是供给和储存电阻的成本和时间的问题，该问题如果没有适当的解决，则会由于过高的视在功率(apparent power)而使得安装错误以及使得电阻故障的风险。

这样，举例来说，如果我们考虑在280V的电压U下具有100W功率P的电阻R，以美国的星型连接方式连接(U＝277V)，则视在功率P’可能太高。如果我们考虑必须流过此电阻的电流I，则能够写出如下的关系式：

P＝UI

U＝RI

因此 $R=\frac{U}{I}$

即 $R=\frac{U}{P/U}$

$R=\frac{U^2}{P}$

$R=\frac{{\left(208\right)}^2}{1000}$

从以上的关系式中，我们得到：

$P^{\′}=\frac{U^{\′2}}{R}$

$P^{\′}=1000{\left(\frac{277}{208}\right)}^2$

P′＝1774V

因此，视在功率接近正常功率的两倍。

这里将注意的是，本申请的范围最终可以延伸超出解决三相网络的问题，且任意的单相或多相网络的问题可以一样解决。

因此，申请人力图独立于电压而解决保持大型的专业餐饮器具的电阻器的视在功率不变的问题，换句话说，使任意电压适合于具有恒定功率的给定电阻。

申请人有本发明的想法，这归因于通过微处理器电性地控制的静态接触器对这些电阻的现在的特定控制。

这样，本发明涉及大型的专业电子餐饮器具，其包括加热部件，该加热装置包含至少一个电阻，该电阻具有给定额定功率且连接静态接触器的输出端，该静态接触器连接控制装置且设计成在输入端上连接电子网络的相导线，从而以特定电压对电阻供给交流电，器具的特征在于，该控制装置用于控制静态接触器以及断开电阻的供给电流，以保持电阻的视在功率与其额定功率基本相等。

从而，本发明的器具是具有自适应电源的器具。

将值得注意的是，电流断开频率将一方面取决于发电厂给定的条件，另一方面取决于电阻的规格。

在本发明的器具的优选实施例中，它包括具有三个星型连接的芯的多个对流电阻和具有三个星型连接的芯的多个煮器电阻，它们分别连接静态接触器，静态接触器中包括一个经由电阻的芯中的一个而为所有对流电阻和所有煮器电阻共用的静态接触器。

参考附图，在以下大型专业餐饮烤箱的电子线路的描述帮助下，将更好地理解本发明，其中

图1示出了加热电阻电路部分；以及

图2示出了电源和控制电路部分。

这里示出的电路是通过对流和蒸汽双重加热的、具有相对大的尺寸的组合烤箱的电路，在这个特定的情形下，是具有分布在一高一低两个区域上的20层(level)的烤箱的电路。

这里，每个加热区域(图1)包括两个对流电阻(1，2)和(3，4)，每个对流电阻具有三芯，分别是(11，12，13)，(21，22，23)，(31，32，33)和(41，42，42)。

烤箱的煮器包括四个浸没式加热器，即四个煮器电阻(5，6，7，8)，每个煮器电阻具有三芯，分别是(51，52，53)、(61，62，63)、(71，72，73)和(81，82，83)。

这里的烤箱是由三相网络9的三相导线(91，92，93)的交流电供电。

每个电阻的三个芯是星型连接的，每个芯分别处于一浮动中性线(floatingneutral conductor)(10，20，30，40，50，60，80)与三个接触器为一组的两组接触器(101，102，103)和(201，202，203)的静态接触器中的一个之间。

第一组101-103中的每个静态接触器在输出端上连接四个对流电阻的芯中的一个。

这里，接触器101在输出端上也连接四个煮器电阻的芯中的一个。四个煮器电阻器每个的另外两个芯分别连接第二组接触器201-203的两个接触器(202，203)。在输入端上，每组接触器分别连接三相导线91-93。

因此，在考虑的示例中，第一组的接触器101经由芯中的一个而为对流电阻和煮器电阻所共用。

电源和控制电路(图2)包括变电站301，电源卡302，微处理器控制卡303，继电器卡304、305以及控制台306。

图中未显示的烤箱部件是除了上面已经提到的之外的且在本发明中不起作用的烤箱部件，例如，鼓风机、照明设备、通风罩、泵，如果必要，以及烤箱的微波部分的元件。

变电站301在输入端上连接供给给定电源电压(在考虑的示例中是208伏)的两条相导线。变电站具有将这个电压转换为一个电压(这里是230伏)的功能。位于输入端和变压器307之间的保护电路断路器308在它的0V输出端连接变压器和其它的5个输出端309(对应于不同的可能电源电压)中的一个。

电源电压卡302由变压器307的输出端供电，以经由电缆310、311和312，依次向多条导线、控制卡303、继电器卡(304，305)以及上述提到的其它元件提供这里为5、24和230伏的电压。

控制卡303连接控制台306，经由连接电缆(313，314)连接继电器卡(304，305)，并且连接一组温度传感器315。这里，这个控制卡303包括用于控制继电器的第一微处理器316和用于管理控制台306的第二微处理器317。将值得注意的是，控制卡片303也可以经由电缆318控制微波继电器卡。

就涉及的继电器卡304、305而言，它们分别被安装在两组静态接触器101-103和201-203上，电性接点一方面由卡的印刷电路提供，另一方面由卡上接触器的锁定螺丝提供。

最后，设计继电器卡(304，305)以便给不同功能元件分配电源电压，这些功能元件有例如泵、电磁阀，以及自然地有静态接触器。

这里具有半导体闸流管的静态接触器，在部分周期中，通过微处理器316控制来循环地中断加热电阻1-8的芯的电流供给，以保持它们的恒定视在功率。由于额定功率是已知的并且根据上述关系式能够计算出视在功率，因此，任何本领域普通技术人员能够开发软件流程和控制接触器的程序，来获得此适合的电源。已建立的程序存储在嵌入控制卡303的存储器中。事实上，这个程序旨在切断供给电流的交替部分。继续上述考虑的在电压208V，277V下的1000W功率的额定电阻的示例，视在功率将是1774W。归因于本发明，使该视在功率下降43.6％。

用于切断电源的程序将由电阻的特性和发电厂给定的条件确定。

可以预想预先确定的调节和控制。通过测量不同的参数，电压、电流和频率，可以提供自动的自适应控制。

Claims (3)

1.一种大型专业电子餐饮器具，其包括加热装置，该加热装置包含至少一个电阻(1-8)，该电阻具有给定额定功率且连接静态接触器(101-103，201-203)的输出端，该静态接触器(101-103，201-203)连接控制装置(303)且设计成在输入端上连接电子网络(9)的相导线(91-93)，从而以特定电压对电阻供给交流电，器具的特征在于提供了具有三个星型连接的芯(11，12，13)的多个对流电阻(1-4)和具有三个星型连接的芯(51，52，53)的多个煮器电阻(5-8)，它们分别连接静态接触器(101-103，201-203)，静态接触器(101-103，201-203)中包括一个经由电阻的芯(11-41)中的一个而为所有对流电阻(1-4)和所有煮器电阻(5-8)共用的静态接触器(101)，并且该控制装置(303)用于控制静态接触器(101-103，201-203)以及断开电阻的供给电流，以保持电阻(1-8)的视在功率与其额定功率基本相等。

2.根据权利要求1的器具，其中，控制装置包括用于控制继电器(304，305)的微处理器(316)，该继电器设计为给静态接触器(101-103，201-203)分配电源电压。

3.根据权利要求2的器具，其中，微处理器(316)用于在部分周期中，循环地切断加热电阻(1-8)的电流供给。

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