DE102006005813A1 - Vorrichtung zur induktiven Erwärmung eines ferromagnetischen und eines nicht-ferromagnetischen Heizelements - Google Patents

Vorrichtung zur induktiven Erwärmung eines ferromagnetischen und eines nicht-ferromagnetischen Heizelements Download PDF

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur induktiven Erwärmung eines ferromagnetischen und eines nicht-ferromagnetischen Heizelements (4), umfassend einen Schwingkreis (32) mit einer Resonanzfrequenz (f¶r¶), einen Induktor (10) zur Übertragung von Heizenergie an das Heizelement (4), ein kapazitives Element (18) und eine Schaltung (24) zur Anregung des Schwingkreises (32). DOLLAR A Um sowohl ein ferromagnetisches als auch ein nicht-ferromagnetisches Heizelement (4) effektiv aufheizen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung ein Schaltmittel (30) umfasst, durch das die Resonanzfrequenz (f¶r¶) des Schwingkreises (32) von einer ersten Resonanzfrequenz (f¶rF¶) in eine unterschiedliche zweite Resonanzfrequenz (f¶rNF¶) umschaltbar ist.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur induktiven Erwärmung eines ferromagnetischen und eines nicht-ferromagnetischen Heizelements nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei einem Induktionsheizgerät mit einem nicht fest installierten Heizelement, wie beispielsweise einem Induktionskochfeld, auf dem eine Vielzahl verschiedener Töpfe, Pfannen und Kessel erwärmt werden sollen, finden unter Umständen sowohl ferromagnetische als auch nicht-ferromagnetische Heizelemente Anwendung. Hierbei besteht das Problem, dass übliche Induktionsheizgeräte zwar ferromagnetische Heizelemente, beispielsweise ferromagnetische Topfböden, aufheizen können, jedoch nicht-ferromagnetische Heizelemente nur sehr schlecht oder gar nicht erwärmt werden können.
    •
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht daher insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, mit der sowohl ferromagnetische als auch nicht-ferromagnetische Heizelemente effektiv erwärmt werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur induktiven Erwärmung eines ferromagnetischen und eines nicht-ferromagnetischen Heizelements, umfassend einen Schwingkreis mit einer Resonanzfrequenz, einen Induktor zur Übertragung von Heizenergie an das Heizelement, ein kapazitives Element und eine Schaltung zur Anregung des Schwingkreises.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung ein Schaltmittel umfasst, durch das die Resonanzfrequenz des Schwingkreises von einer ersten Resonanzfrequenz in eine unterschiedliche zweite Resonanzfrequenz umschaltbar ist. Die beiden unterschiedlichen Resonanzfrequenzen können an Heizelemente aus verschiedenen Materialien angepasst sein, wobei die erste Resonanzfrequenz für ferromagnetische Heizelemente und die zwei te Resonanzfrequenz für nicht-ferromagnetische Heizelemente vorgesehen sein kann. Hierbei ist die zweite Resonanzfrequenz zweckmäßigerweise höher als die erste Resonanzfrequenz. Auf diese Weise können sowohl ferromagnetische als auch nicht-ferromagnetische Heizelemente besonders einfach und effektiv erwärmt werden.
  • Die Schaltung zur Anregung des Schwingkreises ist vorteilhafterweise eine Halbbrückenschaltung mit vorzugsweise zwei Schaltern, die eine Eingangsspannung des Induktors, insbesondere zwischen zwei Spannungsniveaus, schalten. Das kapazitive Element kann einen oder mehrere Kondensatoren umfassen. Auch ein Kondensator mit einer einstellbaren Kapazität ist denkbar. Die Veränderung der Resonanzfrequenz bei einer Umschaltung kann unabhängig vom Heizelement erfolgen. Zusätzlich kann eine Umschaltung auf eine dritte oder weitere Resonanzfrequenz vorgesehen sein, um eine besonders gute Anpassung der Resonanzfrequenzen an verschiedene Heizelementmaterialien zu erreichen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine Steuereinheit, die zur Schaltung der Schaltfrequenz der Schaltung in der Weise vorbereitet ist, dass die zweite Resonanzfrequenz als zweite oder höhere Harmonische der Schaltfrequenz ausgenutzt ist. Hierdurch kann bei hoher Leistung der Strom durch die Halbleiterelemente der Schaltung gering gehalten werden. Die Ausnutzung kann derart geschehen, dass die Leistung als Funktion der Schaltfrequenz im Bereich der zweiten Resonanzfrequenz zur Steuerung der Leistung des Induktors verwendet wird. Die Schaltfrequenz muss hierbei somit nicht die zweite Resonanzfrequenz sein, sondern kann einen Teil oder den gesamten Bereich des Anstiegs der Funktion zur zweiten Resonanzfrequenz nutzen.
  • Zweckmäßigerweise überdeckt ein Schaltfrequenzbereich zur Ausnutzung der zweiten Resonanzfrequenz einen Schaltfrequenzbereich zur Ausnutzung der ersten Resonanzfrequenz. Hierdurch kann eine einheitliche Auslegung der Vorrichtung für beide Resonanzfrequenzen bei einer vorteilhaften Stromverteilung erreicht werden. Die Schaltfrequenzbereiche überdecken sich zumindest teilweise. Die Ausnutzung kann zur Leistungsregelung geschehen. Vorteilhafterweise wird zumindest der zweite Schaltfrequenzbereich überwiegend vom ersten Schaltfrequenzbereich überdeckt.
  • Bei einer Auslegung der zweiten Resonanzfrequenz als ein Vielfaches der ersten Resonanzfrequenz kann die Vorrichtung, insbesondere bei sich überdeckenden Schaltfre quenzbereichen, besonders harmonisch betrieben werden. Ein besonders gutes Verhältnis zwischen der vom Induktor übertragenen Leistung und dem Stromfluss durch die Halbleiterbausteine der Schaltung kann erreicht werden, wenn die zweite Resonanzfrequenz die dritte Harmonische der ersten Resonanzfrequenz ist.
  • Ein besonders einfaches und effektives Schaltmittel ist erreichbar, wenn mit dem Schaltmittel die Kapazität des kapazitiven Elements umschaltbar ist. Die Kapazität kann stufenlos umschaltbar sein, beispielsweise durch einen verstellbaren Kondensator. Besonders einfach ist die Kapazität in diskrete Werte umschaltbar, wobei das kapazitive Element vorteilhafterweise ein erstes kapazitives Teilelement und ein durch das Schaltmittel zuschaltbares zweites kapazitives Teilelement umfasst, wodurch eine besonders einfache und robuste Umschaltung erreicht werden kann.
  • In einer Ausführungsvariante der Erfindung beträgt der Kapazitätswert des ersten kapazitiven Teilelements r/n2 des Kapazitätswerts des kapazitiven Elements, wobei n eine ganze Zahl ist und r das Verhältnis der Induktivität des Schwingkreises mit dem ferromagnetischen Heizelement zur Induktivität mit dem nicht-ferromagnetischen Heizelement. Hierdurch kann die zweite Resonanzfrequenz harmonisch zur ersten Resonanzfrequenz eingestellt werden, wobei die Induktivitätsänderung des Schwingkreises durch den Austausch eines ferromagnetischen Heizelements durch ein nicht-ferromagnetisches Heizelement Berücksichtigung findet. Versuche haben gezeigt, dass bei Garbehältern, wie Töpfen, Pfannen und Kesseln, eine generelle Annäherung von r = 2 zu einer guten multifunktionalen Auslegung des Schwingkreises führt.
  • Eine besonders komfortable Einstellung des Schwingkreises kann durch ein Messmittel zur Messung der Induktivität des Schwingkreises und durch eine Steuereinheit erreicht werden, die zur Anpassung des Kapazitätswerts des kapazitiven Elements an die gemessene Induktivität vorbereitet ist. Hierbei umfasst das kapazitive Element vorteilhafterweise eine solche Anzahl von kapazitiven Teilelementen, dass mehr als zwei Resonanzschwingungen einstellbar sind.
  • Die Vorrichtung kann besonders einfach gehalten sein, wenn die Schaltung eine zum Anschluss an eine Wechselspannung eines Stromversorgungsnetzes vorgesehene Halbbrückenschaltung ist. Es kann auf einen zusätzlichen Eingangsschwingkreis verzichtet wer den. Ebenfalls einfach und preiswert ausgestaltet kann die Vorrichtung sein, wenn die Resonanzfrequenz durch den Induktor, das kapazitive Element und das Heizelement festgelegt ist.
    •
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Topf und einen Teil eines Induktionskochfelds,
  • 2 ein Schaltbild eines Schwingkreises mit einem Induktor und einer Halbbrückenschaltung zur Anregung des Schwingkreises,
  • 3 ein Diagramm der Schaltspannung der Halbbrückenschaltung und des Stroms durch den Induktor,
  • 4 ein Ersatzschaltbild der Schaltung aus 2 mitsamt dem Topf aus 1,
  • 5 das Diagramm aus 3 mit einer durch einen nicht-ferromagnetischen Topf verursachten geringen Last,
  • 6 die Spannung im Induktor bei einer dreifach schnelleren Resonanzfrequenz als in 5 und
  • 7 ein Diagramm der Leistung des Induktors in Abhängigkeit der Schaltfrequenz.
  • 1 zeigt einen Schnitt durch einen Topf 2 mit einem Topfboden, der als Heizelement 4 für eine im Topf 2 befindliche Flüssigkeit oder Speise vorgesehen ist. Das Heizelement 4 kann hierbei aus einem ferromagnetischen oder aus einem nicht-ferromagnetischen Metall oder beispielsweise einem Verbundmaterial gefertigt sein. Der Topf 2 steht auf einer Tragplatte 6 eines Induktionskochfelds eines Herds, unter der eine Vorrichtung zur induktiven Erwärmung des Heizelements 4 angeordnet ist. Von der Vorrichtung sind einige Wicklungen 8 in schematischer Weise dargestellt, die im Verbund einen Induktor 10 zur Erzeugung eines Magnetfelds bilden. Durch eine Richtstruktur 12 wird das erzeugte Magnetfeld zum Heizelement 4 gelenkt und erzeugt beim Durchfließen des Heizelements 4 Wirbelströme, die das Heizelement 4 erwärmen. Durch eine Steuereinheit 14 wird die Erzeugung des Magnetfelds gesteuert.
  • In 2 ist ein Schaltbild der Vorrichtung gezeigt, die zum Anschluss an eine Wechselspannung eines Stromversorgungsnetzes 16 vorgesehen ist. Die Vorrichtung umfasst den Induktor 10, ein kapazitives Element 18 mit vier Kondensatoren 20, 22 und eine als Halbbrückenschaltung ausgestaltete Schaltung 24 mit zwei Leistungstransistoren 26 zur Aufschaltung der Schaltspannung auf den Induktor und zwei Dioden 28 zur Gleichrichtung der Spannung. Durch ein Schaltmittel 30 können zusätzlich zu den Kondensatoren 20 die Kondensatoren 22 an den Induktor 10 geschaltet werden. Die Kondensatoren 20 bilden ein erstes kapazitives Teilelement des kapazitiven Elements 18, und die Kondensatoren 22 bilden ein durch das Schaltmittel 30 zuschaltbares zweites kapazitives Teilelement.
  • Zum Heizen eines ferrromagnetischen Heizelements 4 wird die Schaltung 24 so geschaltet, wie in 3 gezeigt, indem abwechselnd eine positive Spannung V0 und eine Nullspannung auf den Induktor 10 aufgeschaltet wird. Durch den Induktor 10, der zusammen mit dem kapazitiven Element 18 Bestandteil eines Schwingkreises 32 ist, fließt hierdurch ein Strom mit einem – wie in 3 gezeigten – zugehörigen zeitlichen Verlauf I(t). Der in 3 gezeigte Verlauf I(t) gilt für ein mit dem Induktor 10 magnetisch verbundenes ferromagnetisches Heizelement 4 und eine Schaltfrequenz fs, die nahe an der Resonanzfrequenz frF des Schwingkreises 32 ist. Hierbei wird das ferromagnetische Heizelement 4 mit einer sehr hohen Leistung aufgeheizt.
  • Die in 2 gezeigte Schaltung zusammen mit dem magnetisch mit dem Induktor 10 verbundenen Heizelement 4 ist in 4 in einem vereinfachten Ersatzschaltbild dargestellt. Die Schaltung 24 treibt als eine Wechselstromquelle den Schwingkreis 32 an, der eine Spule 34 mit einer äquivalenten Induktivität Leq, einen ohmschen Widerstand 36 mit einem äquivalenten Widerstandswert Req und einen Kondensator 38 mit einem Kapazitätswert C umfasst. Die äquivalente Induktivität Leq erfasst hierbei die Induktivität des Induktors 10 in Verbindung mit dem auf die Tragplatte 6 aufgelegten Heizelement 4. Das Gleiche gilt für den äquivalenten Widerstand Req. Die Resonanzfrequenz fr dieses das Heizelement 4 umfassenden Schwingkreises 32 kann wie folgt angegeben werden:
    Figure 00060001
    Der Schwingkreis 32 kann hierbei mit oder ohne Heizelement 4 gedacht werden. Wird nun anstelle des Topfs 2 mit dem ferromagnetischen Heizelement ein Topf 2 mit einem nicht-ferromagnetischen Heizelement 4 auf die Tragplatte 6 gestellt, so ändern sich mit dieser Änderung des Heizelements 4 auch die Werte der Spule 34 und des Widerstands 36 des Schwingkreises 32. Beispielhaft können folgende Werte angegeben werden: LegF = 35 μH ≈ 2 LeqNF, ReqF = 3,2 Ω ≈ 20 ReqNF,mit LeqF/NF: äquivalente Induktivität mit einem ferromagnetischen/nicht-ferromagnetischen Heizelement, ReqF/NF: äquivalenter Widerstand mit einem ferromagnetischen/nicht-ferromagnetischen Heizelement.
  • Insbesondere für ein nicht-ferromagnetisches Heizelement 4 kann die obige Gleichung 1 vereinfacht werden zu:
    Figure 00060002
    so dass die Resonanzfrequenz fr nur noch von der äquivalenten Induktivität Leq und der Kapazität C des Kondensators 38 abhängt.
  • Bei einem wie in 3 gezeigten Heizmodus wird ein nicht-ferromagnetisches Heizelement 4 erheblich weniger bis fast gar nicht aufgeheizt, weil die Skin-Tiefe δ, durch die das Magnetfeld durch das Heizelement 4 geführt wird, bei einem nicht-ferromagnetischen Heizelement 4 wesentlich größer ist, sich das Magnetfeld somit in einem größeren Volumen verteilt und der äquivalente Widerstand Req wesentlich kleiner ist. Dieser geringeren Aufheizung mit einer Erhöhung der Spannung oder des Stroms durch den Induktor 10 zu begegnen, führt zu einer unerwünschten Belastung der Halbleiterbausteine der Schaltung 24. Eine einfachere Möglichkeit zur Aufheizung eines nicht-ferromagnetischen Heizele ments 4 ist die Erhöhung der durch den Schwingkreis 32 erzeugten Frequenz des Stroms I(t) durch den Induktor 10. Um eine akzeptable Aufheizungsleistung zu erreichen, sollte hierbei die Resonanzfrequenz fr des Schwingkreises 32 ebenfalls erhöht werden, um den Schwingkreis 32 in der erhöhten Frequenz im Bereich der erhöhten Resonanzfrequenz fr betreiben zu können.
  • Wie in 5 gezeigt ist, ist hierbei der Strom I(t) durch den Induktor 10, bedingt durch den geringeren äquvalenten Widerstand ReqNF, bei einem nicht-ferromagnetischen Heizelement 4 erheblich größer als der Strom bei niedrigerer Schalfrequenz fs und einem ferromagnetischen Heizelement 4, wie in 3 gezeigt. Zur Reduzierung der hierdurch verursachten Belastung der Bausteine des Schwingkreises 32 kann der Schwingkreis 32 derart betrieben werden, dass die Schaltfrequenz fs relativ niedrig ist und die Resonanzfrequenz fr an die Schaltfrequenz fs derart angepasst ist, dass als Resonanzfrequenz fr eine Harmonische der Schaltfrequenz fs ausgenutzt ist.
  • Bei dem in 6 gezeigten Beispiel wird die dritte Harmonische der Schaltfrequenz fs ausgenutzt. Zum Betrieb des Schwingkreises 32 in zwei oder mehr verschiedenen Modi mit jeweils unterschiedlichen Resonanzfrequenzen frF/NF müssen der äquivalente Widerstand ReqF/NF und die äquivalente Induktivität LeqF/NF so anpassbar sein, dass die gewünschten Resonanzfrequenzen frF/NF erzielt werden. Hierbei können vorteilhafterweise als höhere Resonanzfrequenzen frNF wiederum Harmonische der ersten Resonanzfrequenz frF verwendet werden. Die Resonanzfrequenz frNF der n-ten Harmonischen der ersten Resonanzfrequenz frF kann hierbei gemäß obiger Gleichung (2) aus folgenden Gleichungen bestimmt werden:
    Figure 00070001
    wobei der Index „F" für ein ferromagnetisches Heizelement 4 und der Index „NF" für ein nicht-ferromagnetisches Heizelement 4 steht. Aus Gleichung 3 ergibt sich:
    Figure 00070002
  • Wie oben erwähnt, kann das Verhältnis zwischen der äquivalenten Induktivität bei einem ferromagnetischen Heizelement 4 zur äquivalenten Induktivität mit einem nicht-ferromagnetischen Heizelement 4 durch den Faktor 2 angenähert werden. Bei der Wahl der dritten Harmonischen, also n = 3, ergibt sich aus Gleichung 4:
    Figure 00080001
    Durch die Anpassung der Kondensatoren 20, 22 des kapazitiven Elements 18 derart, dass dem Schwingkreis 32 für die erste Resonanzfrequenz frF die Kapazität CF und für die zweite Resonanzfrequenz frNF die Kapazität CNF zur Verfügung steht, kann die Resonanzschwingung fr des Schwingkreises 32 auf einfache Weise durch Umschalten zwischen den Kapazitäten von einer ersten Resonanzschwingung frF auf eine zweite Resonanzschwingung frNF umgeschaltet werden, im Fall nach Gleichung 5 auf die dritte Harmonische der ersten Resonanzschwingung frF bei gleich bleibender oder zumindest ähnlicher Schaltfrequenz fs.
  • 7 zeigt ein Diagramm zur Leistungssteuerung des Induktors 10, in dem die Leistung P des Induktors 10 gegen die Schaltfrequenz fs jeweils in normierten Größen aufgetragen ist. Die obere Kurve gibt die Leistung PF(fsF) bei einem ferromagnetischen Heizelement 4 an, wobei die maximale Leistung PFmax nahe der Resonanzschwingung frF liegt. Zur Steuerung der Leistung kann die Schaltfrequenz fsF in einem Schaltfrequenzbereich von beispielsweise 1,0 frF bis 1,6 frF variiert werden. Die untere Kurve zeigt die Leistung PNF(fsNF) mit einer Schaltfrequenz fsNF und einer zweiten Resonanzfrequenz frNF wie in 6 gezeigt. Die Schaltfrequenz fsNF im Resonanzmaximum ist hierbei gleich wie bei einem ferromagnetischen Heizelement 4 bzw. wie in 3 gezeigt. Zur Steuerung der Leistung des Induktors 10 kann die Schaltfrequenz fsNF beispielsweise in einem Schaltfrequenzbereich zwischen 1,0 frF und 1,05 frF variiert werden. Bei unveränderter Resonanzfrequenz frNF von beispielsweise 90 kHz für ein nicht-ferromagnetisches Heizelement 4 kann die Schaltfrequenz fsNF im Bereich etwas über 30 kHz gehalten sein. 30 kHz würde in diesem Fall der Resonanzfrequenz frF für ein ferromagnetisches Heizelement 4 entsprechen. Wird die Schaltfrequenz fsNF signifikant reduziert, so kann – bei unveränderter Resonanzfrequenz frNF – die fünfte Harmonische der momentanen Schaltfrequenz fsNF angeregt wer den, wie aus der niederfrequenten Spitze aus 7 zu sehen ist. Bei einer Verdreifachung der Schaltfrequenz fsNF = 3frF würde die zweite Resonanzfrequenz frNF direkt angeregt werden, ähnlich wie in 5 gezeigt.
  • Bei Betrieb des Induktionskochfelds erkennt die Steuereinheit 14 durch Messung der äquivalenten Induktivität Leq, ob an der Tragplatte 6 ein ferromagnetisches oder ein nicht-ferromagnetisches Heizelement 4 angeordnet ist. Wird ein ferromagnetisches Heizelement 4 erkannt, so ist das Schaltmittel 30 – wie in 2 gezeigt – geschlossen und alle vier Kondensatoren 20, 22 sind mit dem Induktor 10 verbunden. Sie bilden zusammen das kapazitive Element 18 mit einem Kapazitätswert CF. Die Steuereinheit 14 steuert die Leistung PF(fsF) des Induktors 10 gemäß der oberen Kurve aus 7 durch Variation der Schaltfrequenz fsF. Sollte ein nicht-ferromagnetisches Heizelement 4 entdeckt oder das ferromagnetische Heizelement 4 gegen ein nicht-ferromagnetisches Heizelement 4 ausgetauscht werden, so veranlasst die Steuereinheit 14 die Umschaltung des Schaltmittels 30 in eine geöffnete Stellung, die in 2 durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Die Kondensatoren 22 sind nunmehr vom Induktor 10 getrennt. Die verbleibenden Kondensatoren 20 weisen zusammen einen Kapazitätswert CNF auf, der 2/9 CF beträgt. Hierdurch wird die Resonanzfrequenz fr des Schwingkreises 32 von der ersten Resonanzfrequenz frF auf die zweite Resonanzfrequenz frNF umgeschaltet, die in etwa dreimal so groß ist wie die erste Resonanzfrequenz frF mit geschlossenem Schaltmittel 30. Die Steuerung der Schaltfrequenz fs zur Erreichung der gewünschten Leistung PNF(fsNF) wird entsprechend der unteren Kurve aus 7 angepasst.
    • 2
    Topf
    4
    Heizelement
    6
    Tragplatte
    8
    Wicklung
    10
    Induktor
    12
    Richtstruktur
    14
    Steuereinheit
    16
    Stromversorgungsnetz
    18
    kapazitives Element
    20
    Kondensator
    22
    Kondensator
    24
    Schaltung
    26
    Leistungstransistor
    28
    Diode
    30
    Schaltmittel
    32
    Schwingkreis
    34
    Spule
    36
    Widerstand
    38
    Kondensator
    fr, frF, frNF
    Resonanzfrequenz
    fs, fsF, fsNF
    Schaltfrequenz

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur induktiven Erwärmung eines ferromagnetischen und eines nicht-ferromagnetischen Heizelements (4), umfassend einen Schwingkreis (32) mit einer Resonanzfrequenz (fr), einen Induktor (10) zur Übertragung von Heizenergie an das Heizelement (4), ein kapazitives Element (18) und eine Schaltung (24) zur Anregung des Schwingkreises (32), gekennzeichnet durch ein Schaltmittel (30), durch das die Resonanzfrequenz (fr) des Schwingkreises (32) von einer ersten Resonanzfrequenz (frF) in eine unterschiedliche zweite Resonanzfrequenz (frNF) umschaltbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (14), die zur Schaltung einer Schaltfrequenz (fsNF) der Schaltung (24) in der Weise vorbereitet ist, dass die zweite Resonanzfrequenz (frNF) als zweite oder höhere Harmonische der Schaltfrequenz (fsNF) ausgenutzt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltfrequenzbereich zur Ausnutzung der zweiten Resonanzfrequenz (frNF) einen Schaltfrequenzbereich zur Ausnutzung der ersten Resonanzfrequenz (frF) überdeckt.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Resonanzfrequenz (frNF) ein Vielfaches der ersten Resonanzfrequenz (frF) ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Resonanzfrequenz (frNF) die dritte Harmonische der ersten Resonanzfrequenz (frF) ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Schaltmittel (30) die Kapazität des kapazitiven Elements (18) umschaltbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kapazitive Element (18) ein erstes kapazitives Teilelement und ein durch das Schaltmittel (30) zuschaltbares zweites kapazitives Teilelementumfasst.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kapazitätswert des ersten kapazitiven Teilelements r/n2 des Kapazitätswerts des kapazitiven Elements (18) beträgt, wobei n eine ganze Zahl ist und r das Verhältnis der Induktivität des Schwingkreises (32) mit dem ferromagnetischen Heizelement 4 zur Induktivität mit dem nicht-ferromagnetischen Heizelement 4.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (24) eine zum Anschluss an eine Wechselspannung eines Stromversorgungsnetzes vorgesehene Halbbrückenschaltung ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzfrequenz (fr) durch den Induktor (10), das kapazitive Element (18) und das Heizelement (4) festgelegt ist.
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