DE2230186C2

DE2230186C2 - Kochgerät zur induktiven Erwärmung eines wenigstens teilweise aus Metall bestehenden Kochgeschirres

Info

Publication number: DE2230186C2
Application number: DE2230186A
Authority: DE
Inventors: David Lee Wauwatosa Wis. Bowers; John Davis Schenectady N.Y. Harnden Jun.; Donald Sackfield Louisville Ky. Heidtmann
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1971-11-19
Filing date: 1972-06-21
Publication date: 1982-11-11
Also published as: NL7208375A; JPS5417177B2; IT956804B; GB1389574A; FR2160363A1; CA956704A; DE2230186A1; JPS4954935A; US3814888A; FR2160363B1; AU4340672A; AU460474B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kochgerät zur induktiven Erwärmung eines wenigstens teilweise aus Metall bestehenden Kochgeschirres gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Kochgerät mit einer statischen Umformerschaltung der beschriebenen Art ist aus der GB-PS 10 68 031 bekannt Dort weist der Wechselrichter eine abgestimmte Verbraucherschaltung auf, bei der es sich um eine aus der Induktionsheizspule und einem Verbraucherkondensttor gebildete Reihennssonanzschaltung handelt, die dem einen Leistungsthyristor parallelgeschaltet ist Die Zündeinrichtung für die Leistungsthyristoren ist mit einem Triggensignal synchronisiert, das von den elektrischen Wechselsignalen abgeleitet wird, die in der Wechselrichterschaltung auftreten. Die Gesamtanordnung ist so getroffen, daß die Betriebsfrequenz des Wechselrichters, d. h. die Ultraschallfre- quenz der der Induktionsheizspule zugeführten Wechselspannung durch die Eigenresonanzfrequenz der abgestimmten Verbraucherschaltung bestimmt ist Eine Möglichkeit der Änderung der der Induktionsheizspule zugeführten Leistung ist nicht in Bet- licht gezogen. Die Verwendung von zwei steuerbaren Thyristoren im Wechselrichter soll entsprechend den Ausführungen in dieser Druckschrift mit dem Vorteil verbunden sein, daß man beim Einschalten des Kochgeräts den Wechselrichter leichter starten bzw. in Betrieb setzen kann.

Aus der GB-PS 10 19 901 ist unter Bezugnahme auf die Fig.2 ein zur induktiven Erwärmung dienendes Kochgerät mit einer Wechselrichterschaltung bekannt, die einen einzigen steuerbaren Leistungsthyristor und eine dem Thyristor zugeordnete einstellbare Zündeinrichtung zum Verändern der Folgefrequenz des Wechselrichters aufweist Diese bekannte Schaltungsanordnung ist jedoch zum Betrieb im Ultrnschallfrequenzbereich nicht geeignet Der Wechselrichter ist lediglich bis zu einer Frequenz in der Größenordnung von 4000 Hz brauchbar. Anhand der F i g. 3 der GB-PS 10 19 901 ist allerdings zur Verwendung in einem mit induktiver Erwärmung arbeitenden Kochgerät eine Wechselrichterschaltung in Betracht gezogen, die im Ultraschallfrequenzbereich arbeiten kann und ebenfalls nur von einem einzigen Leistungsthyristor Gebrauch macht Zugunsten des Betriebs im Ultraschallfrequenzbereich mußte jedoch die freie Einstellbarkeit der Zündeinrichtung und damit die Einstellbarkeit der Folgefrequenz des Wechselrichters aufgegeben werden.

Zum weiteren Stand der Technik wird noch auf die GB-PS 11 57 711 verwiesen, aus der zur induktiven Erwärmung eines metallischen Kochgeschirres ein Kochgerät mit einem unter der Trägerplatte befindlichen

Transformator bekannt ist, der mit der normalen Netzfrequenz von 50 oder 60 Hz betrieben wird. Angesichts dieser niedrigen Frequenz ist diese bekannte Konstruktion äußerst aufwendig, da sie einen großen und schweren Eisenkern benötigt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kochgerät der eingangs beschriebenen Art die Umformerschaltung so auszubilden, daß die der Induktionsheizspule zugeführte elektrische Leistung vom Benutzer des Kochgeräte? 'eicht verändert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Kochgerät der beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Induktivität der Reihenresonanzschaltung durch ein Spulenpaar mit einem gemeinsamen ersten Verbindungspunkt gebildet ist, der mit einem zweiten Verbindungspunkt verbunden ist, an den Strom in beide Richtungen leitende Zweige des Wechselrichters angeschlossen sind, daß die Reihenresonanzschaltung auf eine Frequenz abgestimmt ist, die größer als die maximale Ultraschallfrequenz der der Induktionsheizspule zugeführten Ausgangsleistung ist, und daß die Zündeinrichtung zum Zünden der Leistungsthyristcren mit veränderbarer Folgefrequenz durch den Benutze.' einstellbar ist, um die Ausgangsleistung und damit die dem Kochgeschirr zugeführte Wärmemenge zu ändern.

Gemäß der erfindungsgemäßen Lösung kann man in Verbindung mit zusätzlichen Maßnahmen im Schaltungsaufbau eines aus wenigstens zwei steuerbaren Thyristoren bestehenden Wechselrichters für ein im Ultraschallfrequenzbereich arbeitendes Kochgerät die Thyristorzündeinrichtung bezüglich der Erzeugung der Zündimpulse frei einstellbar ausbilden, um die Betriebsfrequenz des Wechselrichters und damit die dem Kochgeschirr zugeführte Energie zu verändern. Vorzugsweise hat die Induktionsheizspule die doppelte Funktion, auch als Kommutierungsinduktivität in der Reihenresonanzschaltung zu dienen.

Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert

F i g. 1 ist ein Blockdiagramm eines statischen Umformers zur Einspeisung einer Leistung mit Ultraschallfrequenz in eine Induktionsheizspule eines erfindungsgemäß aufgebauten Kochgeräts.

F i g. 2 ist eine schematische vertikale Querschnittsdarstellung und zeigt die Relation der Induktionsheizspule in bezug auf den Kochgeschirrträger und das Kochgeschirr.

F i g. 3 ist eine vereinfachte perspektivische Darstellung und zeigt den glatten Kochgeschirrträger des Kochgeräts mit einem darauf befindlichen Kochgeschirr.

Fig.4 ist ein detailliertes schematisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels des statischen Umformers, der einen Gleichrichter und einen Serienresonanz-Wechselrichter aufweist der die Induktionsheizspule in einer doppelten Funktion auch als Kommutierungsinduktivität verwendet

Fig,5a und Sb sind Kurvenbilder und zeigen den Strom der der Induktionsheizspule durch den Umformer gemäß Fig.4 für fcwei verschiedene Folgefrequenzen zugeführt wird, um die im Kochgeschirr erzeugte Wärmemenge einzustellen.

Fig.6 ist ein vereinfachtes Schaltbild eines anderen Ausfuhrungsbeispiels des Wechselrichters gemäß F i g. 4 in einer Frequenzaupplerkonfiguration mit einer von der Induktionsheizspule getrennten zusätzlichen Kommutierungsinduktivität.

Fig.7 ist ein detailliertes schematisches Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eier Erfindung ähnlich wie F i g. 4, aber mil; einer modifizierten Wechselrichter- und Zündschaltung und einem unterschiedlichen Anschluß der Induktionsheizspule.

F i g. 8 ist ein Kurvenbild des Stromes der Induktionsheizspule, der von dem Umformer gemäß Fig.6 er- zeugt wird.

F i g. 9 ist eine einfache Darstellung einer angezapften Induktionsheizspule, die in dem Umformer gemäß Fig.7 verwendet werden kann, um die Ausgangsleistung zu steuern.

is F i g. 10 ist ein detailliertes Schaltbild der in F i g. 7 in Blockform dargestellten Zündschaltung einem Temperatursensor zur Steuerung des Betriebes der Zündschaltung.
Das Induktionskochgerät wie es in den F i g. 1 bis 3 dargestellt ist wird zwar anhand eines Oberflächeninduktionsgeräts in einem Elektroherd beschrieben, jedoch kann die im wesentlichen gleiche Konstruktion und Schaltung auch in einem Ausgabetischgerät zum Kochen und Wärmen von Speisen enthalten sein. Eine statische Umformerschaltung 12 ist insbesondere für eine Speisung aus einer einphasigen, kommerziell verfügbaren Wechselspannungsquelle mit 60 (50) Hz und 120 oder 240 Volt geeignet Die Anordnung kann jedoch auch für eine Verwendung im Zusammenhang mit anderen niederfrequenten Niederspannungsquellen oder einer Gleichspannungsquelle ausgelegt werden. Die statische Umformerschaltung 12 enthält einen Festkörper-Gleichrichter 13 und einen Festkörper-Wechselrichter 14 zur Umformung der Gleichrichterausgangsleistung in eine Ultraschallfrequenz zur Speisung der Induktionsheizspule 15. Die InduktioRsheizspule 15 ist eine einlagige, ringförmige Eisenkernspule in Form einer flachen Spirale, die aus einem isolierten runden Leiterdraht oder einem flachen Band mit einem rechtwinkligen Querschnitt gewickelt ist Damit genügend Magnetfluß erzeugt wird, um das Kochgeschirr auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen, ist die Spule IS im allgemeinen dicht gewickelt wobei aufeinanderfolgende isolierte Windungen unmittelbar aneinander angrenzen.

In dem Kochgerät gemäß Fig.2 ist die Induktionsheizspule 15 in einer horizontalen Lage unmittelbar unterhalb eines nicht-metallischen Trägers 16 angebracht der üblicherweise aus einer dünnen Schicht aus Glas oder Kunststoff hergestellt ist Falls es erforderlich ist

so kann der Träger 16 einen gewissen Metallgehalt zur elektrostatischen Abschirmung oder aus dekorativen Zwecken aufweisen; dieser ist jedoch notwendigerweise auf eine kleine Menge begrenzt damit nahezu die g&sarn'i Leistung mit dem Kochgeschirr gekoppelt wird. Der nicht-metallische Träger 16 wird als Kochfläche bezeichnet u;.d trägt das zu erwärmende metallische Kochgeschirr 17. Dieses Kochgeschirr 17 kann insbesondere ein üblicher Kochtopf, eine Bratpfanne oder irgendein anderes Kochgeschirr aus Metall sein.

Das Kochgeschirr kann aus einem magnetischen Material, wie z. B. magnetischem rostfreiem Stahl oder Gußeisen, einem nicht magnetischen Material, wie Aluminium, oder einem geschichteten Produkt hergestellt sein, wie z. B. Kupfer auf rostfreiem Stahl. Spezielle Kochgeschirre sind nicht erforderlich, obwohl die besten und wirksamsten Ergebnisse durch Optimierung der Größe, Form und des Materials des Kochgeschirres erhalten werden können. Es ist wichtig, daß für den besten Ge-

samtwirkungsgrad die Impedanz des Kochgeschirres an diejenige des Wechselrichters angepaßt ist Gewöhnlich ergeben einen hohen Widerstand aufweisende magnetische Materialien eine bessere Anpassung von Leistungsquelle und Last, während sie andererseits einen größeren Stromwärmeverlust (PR) liefern. Ein Spalt von wenigstens 3 mm ist zwischen der Oberseite der Spule 15 und der Unterseite des Kochgeschirres 17 erforderlich, um Raum für den nicht-metallischen Träger

16 bereitzustellen, und dieser Spalt sollte nicht größer to als etwa 12,5 mm sein, damit bei voller Nennleistung genügend Leistung in die Unterseite des Kochgeschirres eingekoppelt wird, um eine adäquate Wärmemenge für Kochzwecke zu erzeugen. Ein ferromagnetischer Kern 18 für die Induktionsheizspule 15 ist horizontal unterhalb der Spule 15 angebracht und durch einen vorbestimmten Luftspalt von der Spule beabstandet Der Kern 18 ist geeigneterweise eine kreisförmige lamelliert« Iwu/ <vAer>hir»kt«ktA QtahlnlaMe mit »inpm RaHlSIC.

der etwa gleich demjenigen der Spule 15 ist Der ferromagnetische Kern dient als Pfad hoher Permeabilität für den magnetischen Rückfluß. Ein derartiger Pfad ist bei 19 dargestellt.

Der Betrieb des Festkörper-Wechselrichters 14, um der Induktionsheizspule 15 eine Ultraschallfrequenz aufzudrücken, führt zur Erzeugung eines variierenden oder wechselnden Magnetfeldes. Das an der Oberseite der Spule 15 erzeugte magnetische Wechselfeld ist direkt über den Luftspalt und durch den nicht-metallischen Träger 16 hindurch mit dem Kochgeschirr 17 gekoppelt Ein magnetisches Wechselfeld wird auch an der Unterseite der Spule 15 erzeugt, und ein Teil dieses magnetischen Flusses ist durch die verkürzten magnetischen Rückkehrpfade 19, die von dem ferromagnetischen Kern 18 gebildet werden, mit dem Kochgeschirr

17 gekoppelt Eine Ultraschallfrequenz von mehr als

18 kHz wird normalerweise als der obere Bereich des menschlichen Gehörvermögens betrachtet und ist ausgewählt um das Kochgerät für die meisten Menschen unhörbar zu machen. Der nicht-metallische Träger 16 weist wie es in F i g. 3 gezeigt ist, vorzugsweise eine glatte und nicht unterbrochene Oberfläche auf. Bei Ultraschallfrequenzen bestehen unbedeutende Reaktionskräfte, die, falls sie vorhanden wären, dazu führen würden, daß sich das Kochgeschirr 17 in horizontaler Riehtung bewegt, wenn es auf dem Kochgerät oberhalb der Induktionsheizspule 15 angeordnet ist Der Übergang von Energie auf das Kochgeschirr 17, um dieses zu erwärmen, ist relativ effizient da Wärme nur in dem Kochgeschirr erzeugt wird und wenig Energie aufgrund einer Fehl anpassung in der Größe zwischen der Spule und dtm Kochgeschirr verlorengeht Obwohl die Induktionsheizspule 15 eine gewisse Wärme erzeugt und eine Kühlung erforderlich sein kann, ist die Oberfläche des Trägers 16 relativ kühl, da die höchsten auftretenden Temperaturen nur bei etwa 230° C liegen. Dies ist etwa die maximale Temperatur, auf die der Boden des Kochgeschirres 17 erwärmt wird, um eine Speise beispielsweise beim Braten bzw. Schmoren zu garen.

Ein Ausführungsbeispiel der statischen Umformerschaltung 12 zur Erzeugung der Ultraschailfrequenz zur Speisung der Induktionsheizspule 15 ist in Fig.4 gezeigt Der Festkörper-Wechselrichter 14 ist ein durch einen Serienkondensator kommutierter Wechselrichter in Halbbrückenschaltung, wobei als Stromschalter Thyristoren verwendet werden. Der Wechselrichter weist zwei Serienresonanzschaltungen auf, die sinusförmige Impulse entgegengesetzter Polarität erzeugen. Obwohl für die Induktionserwärmung auch rechteckförmige Wellenformen verwendet werden können, sind zum Induktionskochen Sinuswellen vorzuziehen. Dies liegt daran, daß Sinuswellen von den Festkörper-Schaltern leichter zu handhaben sind, insbesondere im Hinblick auf den Wunsch, bei höheren Frequenzen zu arbeiten. Die dynamischen Nenndaten der Schalter sind für Sinuswellen günstiger. Vom Standpunkt der Verwendung aus ist der Oberwellengehalt von Sinuswellen ebenfalls günstiger, insbesondere bezüglich Hochfrequenz- und Fernsprechfrequenz-Störungen sowie möglicher Gesundheitsprobleme. Der Wechselrichter gemäß F i g. 4 hat noch den besonderen Vorteil, daß die Induktionsheizspule 15 die doppelte Funktion hat, auch die Kommutierungsinduktivität für die Serienresonanzschaltungen zu sein.

Die Eingangsklemmen 21 und 22 des Umformers können mit einer Wechselspannung von 120 Volt und 60 Hz verbunden sein. Der Leistungseinspeisungsabschnitt der Umformerschaltung enthält einen Vollweg-Diodenbrückengleichrichter 13 und einen Filterkondensator 24. Eine konstante Gleichspannung für den Wechselrichter

14 ist zwischen Gleichspannungsklemmen 25 und 26 vorgesehen. Der Wechselrichter 14 enthält im wesentlichen einen ersten Thyristor 27, die Induktionsheizspule

15 und einen zweiten Thyristor 28, die alle in Reihe zwischen die Gleichspannungsklemmen 25 und 26 geschaltet sind. Die Induktionsheizspule 15 ist als ein Paar Reihenhilfsspulen gleicher Windungszahl 15a und 156 gewickelt und der Verbindungspunkt 15c der zwei Spulen 15a und 15b ist direkt mit dem Verbindungspunkt 29 zwischen zwei Kommutierungskondensatoren 30 und 31 verbunden, die ihrerseits mit den Gleichspannungsklemmen in Reihe geschaltet sind.

In F i g. 1 ist die räumliche Anordnung der Induktionsspule 15 gezeigt, um die in F i g. 4 gezeigte elektrische Verbindung zu erhalten. Die Spulen 15a und 156 gleicher Windungszahl sind mit jeweils zwei Drähten gewickelt, wobei ein isolierter runder Kupferdraht verwendet wird. Diese Spulen sind als flache Spiralspulen ausgebildet Obwohl die Spule 15 flach oder eben ist, kann auch eine im wesentlichen ebene Spule verwendet werden, die leicht schalenförmig ist um die magnetische Feldverteilung zu verbessern. Um die Serienhiifsverbindung der zwei Spulen 15a und 156 zu erhalten, ist das innere Ende der Spule 15a mit dem äußeren Ende der Spule 156 verbunden. Dies ist der in F i g. 4 gezeigte Punkt 15c In bezug auf die Kochgeschirrlast wirken die Spulen 15a bzw. 156 der Induktionsheizspule als Primärwicklung eines Eisenkerntransformators. Das Kochgeschirr 17 wirkt als Sekundärwicklung mit oiner einzigen Windung, wobei ein Reihenwiderstand 32 den widerstandsbehafteten Teil der Stromwärme-, Wirbelstrom-und Hystereseverluste darstellt Die Verluste im Kochgeschirr 17 sind die Wechselrichterlast

Die Thyristoren 27 und 28 sind vorzugsweise rückwärts sperrende Silicium-Thyristortrioden. Es können aber auch andere geeignete Leistungshalbleiterbauelemente verwendet werden, wie z. B. bidirektionale Thyristordioden oder -trioden, die in einer Richtung betrieben werden, oder Transistorenpaare. Diese Festkörper-Leistungshalbleiterbauelemente sind im einzelnen beschrieben in dem SILICON CONTROLLED RECTIER MANUAL, 4. AufL, veröffentlicht von der General Electric Company, Semiconductor Products Department, Electronics Park, Syracuse, New York, 1967. Bei der betrachteten, durch einen Reihenkondensator kommutierten Wechselrichterschaltung leiten die Thyristoren 27

und 28 abwechselnd, und die Kommutierungsschaltung für jeden Thyristor ist eine Serienresonanzschaltung mit den Spulen 15a oder 15b der Induktionsheizspule 15 und mit den en'sprechenden in Reihe geschalteten Kommutierungskondensatoren 30 und 31. Genau genommen enthält die Kommutierungsinduktivität in jeder Halbwelle nicht nur die Induktivität der Spulen 15a οΗτγ i5b der Induktionsheizspule 15, sondern auch die transformierte äquivalente Induktivität des Kochgeschirres 17. Die letztere ist jedoch gewöhnlich der kleinere Anteil der Kommutierungsinduktivität Sowohl die obere als auch die untere Serienresonanzschaltung ist auf eine Resonanzfrequenz abgestimmt, die höher liegt als die höchste gewünschte Wechselrichterausgangsfrequenz. Das Einschalten des Thyristors 27, wobei angenommen sei, daß der andere Thyristor 28 nicht leitend sei, bewirkt, daß ein gedämpfter halber Sinusimpuls des Stromflusses durch die Spule 15a der Induktionsheizspule 15 fließt, wobei sich der Knmmutierungskondensator 31 auflädt und der Kommutierungskondensator 30 gleichzeitig über den Thyristor 27 und die Spule 15a entlädt Am Ende der Halbwelle nähert sich der Strom in der Serienresonanzschaltung theoretisch dem Wert Null, und das Potential an der Verbindungsstelle 29 zwischen den Kommutierungskondensatoren 30 und 31 steigt über die Spannung an der positiven Sammelschiene 25 der Gieichstromeinspeisung an, wodurch der Thyristor 27 in umgekehrter Richtung vorgespannt wird, so daß er sperrt Im leitend gemachten Zustand bewirkt der andere Thyristor 28 in der negativen Falbwetle durch die Autotransformatorwirkung, daß die Spule 15a einen steilen positiven Impuls an die Kathode d«s Thyristors 27 legt, wodurch dessen vollständige Sperrung sichergestellt wird.

Die Steuerschaltungen für die Thyristoren 27 und 28 haben eine Bezugs-Nebenrelation, so daß eine Betätigung der Bezugssteuerschaltung zu einer gewählten Zeit einen vollständigen Betriebszyklus der WechselrichterschaJuing einschließlich einer automatischen Erregung der Nebensteuerschaltung bewirkt Die Folgefrequenz der Bezugssteuerschaltung ist ferner steuerbar, um die in dt;; Kochgeschirr 17 eingespeiste Wirkleistung einzusteller und das Kochgeschirr auf verschiedene Temperaturen zu erwärmen. Die Bezugssteuerschaltung für den Thyristor 28 wird durch einen Schalter 33 in Betrieb genommen, der mit der positiven Klemme 25 der Gieichstromeinspeisung verbunden ist Die Bezugssteuerschaltung weist einen Widerstand 35 auf, der mit einer Zenei diode in Reihe geschaltet ist, um eine geregelte Spamiungsquelle für eine ÄC-Ladeschaltung zu liefern. Die Zeitkonstantenschaltung, die der Zenerdiode 36 parallel geschaltet ist, enthält ein Paar Widerstände 37 und 38, von denen der eine einstellbar ist, und einen Zeitkonstantenkondensator 39. Der Stell widerstand 38 ist für den Benutzer des Kochgerätes verfügbar, um die Zeitkonstante der Zeitkonstantenschaltung und damit die Folgefrequenz der Erzeugung von Zündimpulsen eimustellen. Der Ein/Aus-Schalter 33 ist ebenfalls auf dem Gerät angebracht, wie es in F i g. 3 gezeigt ist, um durcl den Benutzer von Hand betätigt zu werden. Selbstverständlich können beide Steuerglieder auf einem einzigen Knopf angeordnet sein. Eine Shockley-Diode 40 οάιτ ein anderes geeignetes Halbleiterbauelement, das auf ein Spannungssignal anspricht, ist mit der Verbindungsstelle des Widerstandes 38 und des Kondensators 33* und ebenfalls mit der Steuerelektrode des Thyristors 2Ii verbunden. Die Shockley-Diode 40 bricht durch und wird leitend, wenn der Kondensator 39 auf eine vorbestimmte Spannung aufgeladen ist Die Bezugssteuerschaltung wird von einem Vorspannungswiderstand 41 vervollständigt, der zwischen die Kathode und die Steuerelektrode des Thyristors 28 geschaltet ist Ein Thyrector 42, der über die Lastklemmen des Thyristors 28 geschaltet ist, dient zum Überspannungsschutz. Die Nebensteuerschaltung, die mit dem anderen Thyristor 27 verbunden ist, ist ähnlich, und identische Bauelemente sind mit entsprechenden Bezugs-

ίο zahlen sowie einem Häkchen bezeichnet Der einzige Unterschied besteht darin, daß ein Widerstand 43 direkt über die Zenerdiode 36' geschaltet ist, um einen Nebenpfad der Nebensteuerschaltung zu bilden, dessen Zweck noch näher erläutert wird

Es wird nun die Arbeitsweise des Induktionskochgerätes unter Verwendung der in F i g. 4 dargestellten statischen Umformerschaltung betrachtet Wenn sich beide Thyristoren 27 im gesperrten Zustand befinden, ) S d di i

y gp

wirr) iftdftr Strcustroin durch dis ^Widerstände 37' und 43 um den Thyristor 27 herum geführt, und die volle Gleichspannung wird dem anderen Thyristor 28 aufgedrückt Ein erstes Schließen des Schalters 33 legt eine Spannung an die Bezugssteuerschaltung, um den Thyristor 28 zu zündea Der Schalter 33 wird allerdings erst geschlossen, wenn die Schaltung mit Energie versorgt und eine Gleichstromleistung verfügbar ist Eine etwa konstante Spannungsquelle für die Zeitkonstantenschaltung wird durch die Zenerdiode 36 gebildet, und die Spannung über dem Zeitkonstantenkondensator 39 baut sich mit einer Geschwindigkeit auf, die von der Zeitkonstante des ÄC-Serienkreises aus den Elementen 37 bis 39 abhängig ist Bei einer vorbestimmten Spannung leitet die Shockley-Diode 40, und dem Thyristor 28 wird ein Steuersignal zugeführt, wenn sich der Kondensator 39 über die Diode 40 und den Gate-Kathoden-Kreis des Thyristors entlädt, wodurch auch der Zeitkonstantenkondensator entladen wird. Der Thyristor 28 beginnt zu leiten und bringt die Spannung auf den geladenen Kommutierungskondensator 31 über die Spule i5b der Induktionsheizspule 15, und zur gleichen Zeit wird durch die Autotransformatorwirkung ein starker umgekehrter Spannungsimpuls an den Thyristor 27 gelegt In der Serienresonanzschaltung wird eine negative Sinushalbwelle eines Stromimpulses erzeugt, und der Thyristör 28 leitet, bis der Strom in ihm unter den Haltewert abfällt Der Kommutierungskondensator 31 enlädt sich, während sich zur gleichen Zeit der Kommutierungskondensator 30 auflädt, und am Ende der Halbwelle ist der Verbindungspunkt 29 relativ zur Sammelschiene 26 der Gieichstromeinspeisung negativ. Die Spannung über dem geladenen Kommutierungskondensator 30 ist die Speisespannung für die zum Thyristor 27 gehörige Nebensteuerschaltung.
Die zum Thyristor 27 gehörige Nebensteuerschaltung arbeitet in der gleichen Weise wie die Bezugssteuerschaltung. Die Spannung über dem Thyristor 27 ändert sich, aber die Spannung an der Zeitkonstantenschaltung in der Nebensteuerschaltung wird durch die Zenerdiode 36' geregelt Nach der vorbestimmten Zeitverzögerung

eo für den Zeitkonstantenkondensator 39*, um sich aufzuladen und die Shockley-Diode 40" leitend zu machen, zündet der Thyristor 27, wodurch der geladene Kommutierungskondensator 30 der Spule 15a der Induktionsheizspule 15 parallel geschaltet und durch die Transformatorwirkung ein steiler negativer Impuls in der Spule 15b der Induktionsheizspule 15 induziert wird, der die Sperrung des Thyristors 28 sicherstellt In der oberen Serienresonanzschaltung wird ein Impuls in Form einer Sinus-

; 9 10

i halbwelle positiver Polarität erzeugt Jedesmal wenn andere Steuerchaltungsanordnungen möglich, in

% ein sinusförmiger Stromimpuls in den Spulen 15a und denen die Steuerschaltungen für die Thyristoren 27 und

j§| 15/; der Induktionsheizspule fließt, werden in dem Koch- 28 ohne Verwendung der Nebensteuerschaltung syn-

[2 geschirr 17 Spannungen und Ströme induziert, die chronisiert sind

i? durch die Transformatorgesetze bestimmt sind, um in 5 Bei einem ausführbaren Oberflächeninduktionsgerät •.; dem Kochgeschirr eine induktive Erwärmung zu bewir- eines Herdes muß der Induktionsheizspule eine maxi- ^ kea Die Wellenformen des Induktionsspulenstromes male Leistung von etwa 1 bis 13 Kilowatt zugeführt M sind in F i g. 5a gezeigt In den Spulen 15a und 156 der werden. Die Leistungsanforderungen eines Wärmege- |ß Induktionsheizspule 15 werden Sinushalbwellenim- rates sind anspruchsloser, und eine maximale Leistung '(F. pulse entgegengesetzter Polarität mit der Zeitverzöge- to in einem Bereich von 200—400 Watt ist ausreichend. Bei Vi rung zwischen den zwei Halbwellen entgegengesetzter einer richtigen Auswahl der Bauteile kann das Induk-Polarität erzeugt, die eine Ausschaltzeit 44 für den Thy- tionskochgerät, wie es in den F i g. 1 bis 4 beschrieben ristor 28 liefert Die Zeitverzögerung 45 zwischen vol- ist, in jeder Größe gebaut werden, so daß es mit den üblen Wellen des Wechselrichterausgangsstromes ist von liehen Größen zur Verfügung stehender Kochgeschirre ;" der Folgefrequenz der Bezugssteuerschaltung abhän- 15 verwendbar ist Ein besonderer Vorteil des in Fig. 4 jje- ^: gig, die durch die Einstellung des Stellwiderstandes 38 zeigten Festkörper-Wechselrichters besteht darin, dt2 ' bestimmt wird. Durch Vergrößerung der Folgefre- die Spulen 15a und 15/> der Induktionsheizspule 15 die J quenz, wie sie in F i g. 5b gezeigt ist, wird die Zeitverzö- doppelte Funktion haben, der Lasttransformator und "; gerung 45 zwischen voiien Schwingungen verkürzt, wo- die Kommutierungsinduküviiäi der Rcihcnkonucnsa-■ durch die mittlere, dem Kochgeschirr zugeführte Lei- 20 tor-Kommutierungsschaltungen zu sein. Die Induktions- ;i stung vergrößert wird. Somit verändert eine Vergröße- heizspule muß die richtige Größe der Kommutierungsif rung und Verkleinerung der Folgefrequenz die Wechsel- induktivität bei normalem Betrieb des Wechselrichters B richterfrequenz und die dem Kochgeschirr 17 züge- liefern und desgleichen im Leerlauf kommutieren köni| führte Leistung, um für eine Einstellung der Erwärmung nea Ein Lastverlust kann in einem Induktionskochgerät fe? und der Kochtemperatur zu sorgen. Die untere Fre- 25 leicht auftreten, da es zu erwarten ist, daß das Kochge- Fj quenzgrenze der Wechselrichterausgangsfrequenz ist schirr 17 zeitweise ohne Abschalten der Leistung enti£ die untere Ultraschallfrequenz (18 kHz), während die fernt oder nach dem Kochen der Speisen abgenommen '··.' obere Frequenzgrenze unter der Resonanzfrequenz der wird. Gleichzeitig muß eine ausführbare Transformator-, ■ Reihenkommutierungsschaltungen liegt relation zwischen der Induktionsheizspule 15 und dem .;■ Damit auf das Kochgeschirr 17 nur unbedeutende 30 Kochgeschirr 17 bestehea Die in Fig. 6 gezeigte Abän- ?'} Reaktionskräfte einwirken, die dieses in horizontaler derung des Wechselrichters 14 verwendet eine in der \F Richtung bewegen oder vibrieren lassen würden, sei be- Mitte angezapfte Kommutierungsspule 46, die von der '■[ merkt, daß bei einer einphasigen gleichgerichteten Induktionsheizspule 15 getrennt und unterschiedlich ist % Quelle ein genügend großer Filterkondensator 24 ver- Auf diese Weise können die zwei induktiven Kompost wendet werden sollte, um eine gut geglättete Eingangs- 35 nenten so ausgelegt werden, daß die einzelnen Schalter gieichspannung für den Wechselrichter zu erhalten. Fer- funktionen, die sie ausüben, optimiert sind In dem abge- |< ner ist die spannungsgesteuerte Zeitkonstantenschal- wandelten Ausführungsbeispiel ist die Induktionsheiz- p, tung erforderlich, um die gleichmäßige Energiezufüh- spule 15 der Kommutierungsspule 36 parallel geschal-H rung zum Kochgeschirr sicherzustellen. Eine durch tet Diese Anordnung ist als Halbbrücken-Frequenz- % diese Schaltungselemente hervorgerufene zu große 40 dopplerschaltung bekannt Die Induktionsheizspule 15 _x| Welligkeit führt zur Erzeugung mechanischer Kräfte, ist in diesem Beispiel eine einzige Flachs); Je anstelle tb die auf das Kochgeschirr einwirken. Im Gegensatz dazu der zwei getrennten Serienhilfsspulen gleicher Win-H wird das Gerät gemäß F i g. 7 von einer dreiphasigen dungszahl, wie es in F i g. 1 gezeigt ist
If Spannung gespeist, die auf einen Dreiphasen-Gleich- Das Ausführungsbeispiel der Umformerschaltung 12, K richter arbeitet, der eine besser geregelte Gleichspan- 45 wie es in F i g. 7 gezeigt ist, stellt weitere Modifikationen ύ nung erzeugt Infolgedessen sind an den Filterkondensa- des grundlegenden, durch einen Reihenkondensator ρ tor 24 weniger strenge Anforderungen zu stellen, und kommutierten Wechselrichters 14 und andere zusätz- §5 eine spannungsgeregelte Steuerschaltung ist nicht unbe- liehe Regeltechniken der Ausgangsleistung dar. Für dingt erforderlich. diesen Umformer wird eine mehrphasige Spannungs-Die Bezugs- und Nebensteuerschaltungen für die 50 quelle verwendet Sie ist vorzugsweise dreiphasig mit Thyristoren 27 und 28 nach F i g. 4 können durch andere 208 Volt Thyrectoren 51 sind zwischen Eingangsklem-Steuerschaltungsanordnungen ersetzt werden. Bei- men 48—50 geschaltet, um transienten Spannungen auf spielsweise können beide Zündschaltungen für beide der Netzleitung zu unterdrücken, damit eine Beschädi-Thyristoren abhängig gemacht werden, indem die über gung der Wechselrichterschaltung verhindert wird Der den entsprechenden Leistungsthyristoren auftretenden 55 Gleichrichter 13 ist in diesem Falle ein dreiphasiger, Spannung verwendet werden. Gemäß einer anderen phasengesteuerter Brückengleichrichter, der drei Thyri-Abwandlung wird nur eine Steuerschaltung mit einer stören und drei Dioden aufweist Die Verwendung eines Shockley-Diode für beide Thyristoren verwendet Der phasengesteuerten Gleichrichters, um eine variable Unterschied liegt darin, daß die Ausgangsspannung der Gleichspannung in den Wechselrichter einzuspeisen, ist einen Steuerschaltung einem Impulstransformator mit 60 ein Verfahren zur Steuerung der Ausgangsleistung, das zwei Sekundärwicklungen zugeführt wird, von denen je zusammen mit dem Frequenzänderungsverfahren angeeine Wicklung mit dem Zündstromkreis jedes Thyristors wendet werden kann, um die Erwärmung in dem Kochverbunden ist Die Steuerschaltung muß im Vergleich zu geschirr zu verändern. In dem Wechselrichter 14 wird F i g. 4 mit der doppelten Frequenz betrieben werden. In eine getrennte, in der Mitte angezupfte Kommutierungsjeder dieser Schaltungen kann die Shcckiey-uiode &i spule 46 verwendet, und die einzelne, einen Eisenkern durch einen Unijunction-Transistor ersetzt wtiden, und aufweisende Induktionsheizspule 15 in Form einer anstelle der Schutz-Thyrectoren 42 und 42* können Zin- Flachspule weist einen Reihenlastanschluß iuf, damit koxid-Varistoren verwendet werdea Es sind auch noch sie in den üblichen, in zwei Richtungen leitenden Zweig

der zwei Serienresonanzschaltungen zwischen der Mittelanzapfung 46c der Kommutierungsspule 46 und dem Verbindun^punkt 29 zwischen den Kommutierungskondensatoren 30 und 31 verbunden wird. Die Funktion der parallelen Kondensatoren 3O* und 30" und dir parallelen Kondensatoren 31' und 31" wird später erläutert. Zusätzlich sind Rückkopplungsdioden 52 und 53 direkt über die Lastklemmen der Thyristoren 27 und 28 geschaltet. Eine Widerstands-Kondensatorschaltung 54, 55 ist ebenfalls jedem Leistungsthyristor parallellgeschaltet, um für einen dv/dt-Schutz zu sorgen. Für die Thyristoren 27 und 28 wird eine andere Art einer Steuerschaltung verwendet Diese enthält einen Gleichrichter 56, der an eine einphasige Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, um eine gleichgerichtete Spannung in einen Oszillator 57 mit einem Unijunction-Transistor einzuspeisea Ein bistabiler Multivibrator 58 ändert den Zustand in Abhängigkeit von durch den Oszillator 57 er-7PUfTtPn TmnillcAn mit ripr rl/\nr»Ali*»n ÄncaranaefreniiAnv ο r .-.-- —-. —w_rr.-.*_v.. . ...»_eH.._eu.. _v^_H*.u.

des Wechsel.ichters, und Impulstransformatoren 59 bzw. 60, die in jeden Zweig des bistabilen Multivibrators geschaltet sind, führen den Thyristoren 27 und 28 abwechselnd Zündimpulse zu.

Für eine Beschreibung der Arbeitsweise der Schaltung gemäß F i g. 7 sei angenommen, daß der Thyristor 27 zunächst durch die Steuerschaltung aus den Komponenten 56 bis 60 leitend gemacht worden ist Entsprechend den in F i g. 8 gezeigten Stromwellen fließt ein sinusförmiger Halbwellenimpuls durch die Induktionsheizspule 15, wie es bereits vorstehend erläutert wurde. Am Ende der Halbwelle schwingt der Verbindungspunkt 29 zwischen den Kommutierungskondensatoren über das Potential an der positiven Klemme 25 der Gleichstromeinspeisung hinaus und der Strom in der Oszillatorschaltung kehrt sich um und fließt durch die Diode 52, wodurch der Thyristor 27 in umgekehrter Richtung vorgespannt wird und die Sperrung des Thyristors unterstützt Der nächste Impuls von der Steuerschaltung macht den anderen Thyristor leitend, und ein sinusförmiger Strom fließt zunächst durch die Induktionsheizspule 15 und den Thyristor 28 in der einen Richtung und dann durch die Diode 53 und die Spule «5 in der anderen Richtung. Eine Änderung der Zeitverzögerung 61 zwischen vollständigen Schwingungen des Induktionsspulenstromes verändert die dem Kochgeschirr 17 zugeführte Leistung. Ein Widerstand in der Zeitkonstantenschaltung des Unijunction-Oszillators 57 kann so eingestellt werden, daß er die Frequenz des Oszillators und infolgedessen die Folgefrequenz oder die Ausgangsfrequenz des Wechselrichters verändert

Ein anderes Verfahren zur Veränderung der Ausgangsleistung des Wechselrichters besteht in der zusätzlichen Änderung der Kommutierungskapazität, indem in jedem Serienresonanzkreis eine angezapfte Kondensatorbatterie verwendet wird Somit sind in F i g. 7 zusätzliche Kommutierungskondensatoren 30⁷ und 30" dem Kondensator 30 parallel geschaltet und werden durch Schalter 61 zu- oder abgeschaltet In ähnlicher Weise verbinden Schalter 62 Kondensatoren 3V und 31" wahlweise parallel zum Kommutierungskondensator 31. Eine Verkleinerung der Kommutierungskapazität in einer Serienresonanzschaltung vergrößert die Serienresonanzimpedanz genügend, um den Strom in der Induktionsheizspule 15 zu senken. Umgekehrt vergrößert eine Erhöhung der Kommutierungsimpedanz die Stromamplitude. Die Änderung der Anzapfung wird bei ausgeschaltetem Gerät durchgeführt Bezugnehmend auf F i g. 9 ist es auch möglich, eine in Abschnitte unterteilte Induktionsheizspule für den gleichen Zweck zu verwenden, indem entweder unabhängig davon oder zusammen mit einer Änderung der Kommutierungskapazität die Ausgangsleistung verändert wird Wenn eine

5 oder beide Spulenabschnitte 15c/ und 15e durch selektive Betätigung der Schalter 63 mit dem Abschnitt 15c in Reihe geschaltet werden, ändert sich die gesamte Kommutierungsinduktivität in der Schaltung. Wenn die Spulenabschnitte konzentrisch zueinander liegen, verändert eine Erregung verschiedener Kombinationen der Spulenabschnitte den effektiven Durchmesser der Induktionsheizspule, um auf diese Weise eine wirksamere Kopplung mit verschiedene Durchmesser aufweisenden Kochgeschirren herzustellen.

Fig. 10 ist ein Schaltbild der Thyristor-Steuerschaltung, die in F i g. 7 in Blockform gezeigt ist Eine Abwandlung ist dahingehend vorgenommen worden, daß das Ein/Ausschalten des Wechselrichtcrbetriebes durch

des Kochgeschirres geregelt wird Die Regelschaltung wird von einem Abwärtstransformator 64 gespeist, der mit einer getrennten Spannungsquelle von 120 Volt und 60 (50) Hz in Verbindung steht Die Ausgangsspannurg des Vollweg-Diodengleichrichters 56 wird ferner durch einen Vorwiderstand 65 gesenkt, bevor sie an einen Filterkondensator 66 gelegt wird Die Speiseleistung für den Unijunction-Oszillator 57 ist die Spannung an einem Kondensator 67. Der Konensator 67 ist mit einem Ladewiderstand 68, den Kontakten eines Startrelais und einem Thermostaten 70 zwischen den Klemmen 71 und 72 der Niederspannungs-Gleichstromeinspeisung in Reihe geschaltet Die Relaiskontakte 69 werden durch die über dem Filterkondensator 24 in der Umformerschaltung auftretende Spannung (der Spulenzweig ist nicht dargestellt) geschlossen, mit dem Ergebnis, daß die zur Ladung des Kondensators 67 erforderliche Zeitverzögerung verhindert, daß der einen Unijunction-Transistor aufweisende Oszillator 57 sofort zu schwingen beginnt, wenn sich die Relrskontakte schlisßea Somit wird dem Filterkondensator 24 in der Umformerschaltung genügend Zeit zur Aufladung gegeben. Die übliche ÄC-Zeitschaltung 73 für den Unijunction-Transistor 74 enthält einen Stell widerstand, der in der gleiche-; Weise arbeitet, wie der Stellwiderstand 38 in F i g. 4, um die Höhe der Leistung einzustellen. Der am Widerstand 75 auftretende Impuls wird bei leitendem Unijunction-Transistor 74 über den Kondensator 76 an die Basis eines Transistorverstärkers 77 gelegt Der verstärkte Impuls wird den Emittern zweier Transistoren 78 und 79 in einem bistabilen Multivibrator 58 zugeführt und bewirkt, daß diese ihren Leitfähigkeitszustand schlagartig wechselseitig ändern. Wie bereits erwähnt, werden diese Impulse mit der doppelten Frequenz der Folgefrequenz des Wechselrichters erzeugt Der Multivibrator 58 ist ein üblicher bistabiler Multivibrator mit durch ÄC-Glieder kreuzgekoppelten Transistoren, bei dem die Primärwicklungen von Impulstransformatoren 59 und 60 mit den entsprechenden Kollektorwiderständen in Reihe geschaltet sind Steuerdioden 80 und 81 in den entsprechenden Sekundärwicklungsschaltungen der Impulstransformatoren stellen sicher, daß der Gate-Kathodenverbindung der entsprechenden Leistungsthyristcren 27 und 28 ein Zündimpuls mit richtiger Polarität zugeführt wird Eine ähnliche Zündschaltung ist auf Seite 53 des General Electric SCR Manual, 2, AufL, 1961, beschrieben.

Ein Thermostat 70 oder ein anderer geeigneter Temperatursensor ist derart angeordnet, daß er die Tempe-

ratur des Kochgeschirres abtastet Bei Erreichen der eingestellten Temperatur öffnet der Thermostat 70 und schaltet den einen Unijunction-Transistor aufweisenden Oszillator 57 ab. Der Wechselrichterbetrieb ruht deshalb so lange, wie der Thermostat 70 geöffnet ist Indem ein Thermostatentyp verwendet wird, der sich wieder schließt, wenn die abgetastete Temperatur unter einen vorbestimmten Wert abfallt, wird eine Ein/Aus-Leistungssteuerung des Wechselrichters erhalten. Wahrend der beanstandeten Betriebsintervalle des Wechselrinh-14

ten wird dem Kochgeschirr genu fflhrt, ure dessen Temperatur auf < »Uten eingestellte Temperatur zu resonanzwechselrichter ist einem s zugänglich, da das Wegnehmen di Wechselrichterbetrieb beendet Di Ausgangsfrequenz wahrend des A zens des Wechselrichters beim I nicht in den hörbaren Bereich ab.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kochgerät zur induktiven Erwärmung eines wenigstens teilweise aus Metall begehenden Kochgeschirres, enthaltend einen im wesentlichen nichtmetallischen plattenförmigen Triger mit siner im wesentlichen nichtunterbrochenen Auflagefliche für das Kochgeschirr, eine im wesentlichen ebene, sich parallel zum Trager und unmittelbar unterhalb dieses erstreckende Induktionsheizspule zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes, das sich über einen Raum einschließlich des Trägers und Ober die Auflagefläche hinaus erstreckt, und eine statische Umformerschaltung mit einem Festkörper-Gleichrichter und einem Festkörper-Wechselrichter zum Erzeugen einer im Ultraschallfrequenzbereich liegenden, der Induktionsheizspule zugeführten Ausgangsleistung, wobei der Wechselrichter wenigstens stwei abwechselnd in den leitenden Zustand schaltbare Leistungsthyristoren, eine die Leistungsthyristoren abwechselnd in den leitenden Zustand schaltende Zündeinrichtung und eine Reihenresonanzschaltung zur Kommutierung der Leistungsthyristoren aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Induktivität der Reihenresonanzschaltung durch ein Spulenpaar (15a, iSlr, 46) mit einem gemeinsamen ersten Verbindungspunkt (15c; 46c) gebildet ist, der mit einem zweiten Verbindungspunkt (29) verbunden ist, an den Strom in beide Richtungen leitende Zweige des Wechselrichters angeschlossen sind, daß die Reihenresonanzschaltung (15, SO, 31; \i, 30,31,46) auf eine Frequenz abgestimmt ist, die größer als die maximale Ultraschallfrequenz der ü>r Induktionsheizspule (15) zugeführten Ausgangsleistung ist, und daß die Zündeinrichtung (35 bis 41,35' bis 41'; 56 bis 60) zum Zünden der Leistungsthyristoren (27, 28) mit veränderbarer Folgefrequenz durch den Benutzer einstellbar ist, um die Ausgangsleistung und damit die dem Kochgeschirr zugeführte Wärmemenge zu ändern.

Z Kochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spulenpaar (15a, 15i>) die Induktionsheizspule (15) ist

3. Kochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsheizspule (15) zwischen den ersten Verbindungspunkt (46c) und den zweiten Verbindungspunkt (29) geschaltet ist

4. Kochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Induktionsheizspule (15) dem Spulenpaar (46) parallelgeschaltet ist

5. Kochgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Leistungsthyristor (27,28) jeweils ein eigener Kommutierungskondensatoren (30, 31) zugeordnet ist und daß die Kommutierungskondensatoren (30, 31) in der. an den zweiten Verbindungspunkt (29) angeschlossenen Wechselrichterzweigen liegen.

6. Kochgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsthyristoren (27, 28) mit dem Spulenpaar (15a, 156; 46) in Reihe geschaltet sind

7. Kochgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (35 bis 41,35' bis 41') für jeden der abwechselnd in den leitenden Zustand schaltbaren Leistungsthyristoren (27, 28) eine getrennte Zeitkon-

stantenschaltung (37 bis 39,37' bis 390 aufweist und daß die Zeitkonstante der einen Zeitkonstantenschaltung (37 bis 39) durch den Benutzer einstellbar ist und die Zeitkonstante der anderen Zeitkonstantenschaltung (37' bis 390 >uf einen vorgegebenen Wert eingestellt ist

8. Kochgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (56 bis 60) für die abwechselnd in den leitenden Zustand schaltbar«! Leistungsthyristoren (27,28) eine gemeinsame Zeitkonstantenschaltung (73) aufweist, deren Zeitkonstante durch den Benutzer einstellbar ist