DE2526877C3

DE2526877C3 - Induktionsheizgerät

Info

Publication number: DE2526877C3
Application number: DE2526877A
Authority: DE
Inventors: Keizo Amagami; Kouji Funakoshi; Mitsuyuki Kiuchi; Hideyuki Kominami; Takumi Mizukawa; Masatatsu Nakamura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1974-06-17
Filing date: 1975-06-16
Publication date: 1978-08-24
Also published as: JPS50160849A; AU8217475A; DE2559519A1; CA1062340A; DE2526877A1; SE7506891L; DE2526877B2; NL7507140A; NL164453B; DE2559519C3; DE2559519B2; GB1515131A; AU475059B2; FR2275105B1; NL164453C; SE408120B; FR2275105A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Induktionsheizgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Induktionsheizgerät dieser Art ist aus der DE-OS 10 911 bekannt Wenn bei einem solchen Induktions- m) heizgerät eine oder mehrere Heizspulen mit hochfrequentem Strom erregt werden, ohne mit einer magnetischen Last belastet zu sein, dann steigt die Frequenz des Speisestroms an und kann zu einer Beschädigung des Wechselrichters führen. f>>

Aus der DE-OS 23 17 565 ist ein Induktionsheizgerät bekannt, bei dem die Heizspule von einem Oszillator gespeist wird, dessen Resonanzfrequenz von der Belastung der Heizspule im wesentlichen unabhängig ist und bei dem eine Beschädigung im Fall einer nichtmagnetischen Last nicht befürchtet zu werden braucht

In der nicht vorveröffentlichten DE-OS 25 04651 wird bereits ein Induktionsheizgerät mit einem Lastdetektor vorgeschlagen, bei dem unterhalb einer Auflagefläche in vertikalem Abstand zwei Magnete angeordnet sind, von denen der obere abhängig vom Vorhandensein oder NichtVorhandensein einer magnetischen Last beweglich ist Zwischen beiden Magneten befindet sich ein Schutzrohrkontakt, der in der einen Stellung des beweglichen Magneten geschlossen und in der anderen geöffnet ist

Aus der US-PS 37 96 850 ist ein Induktionsheizgerät benannt, bei dem unterhalb einer Trag- oder Kochplatte im Einwirkungsbereich der Heizspule ein Schutzrohrkontakt zusammen mit zwei Permanentmagneten so angeordnet ist, daß der Schutzrohrkontakt geöffnet wird, wenn über der Heizspule auf die Tragplatte ein Kochtopf od. dgL aus magnetischem Material gestellt wird. Befindet sich kein Kochtopf oder einer aus nichtmagnetischem Material über der Heizspule, dann ist der Schutzrohrkontakt geschlossen und verhindert eine Erregung der Heizspule mit hochfrequentem Strom. Der Schutzrohrkontakt ist parallel an einem Kondensator angeschlossen, der sich bei geschlossenem Kontakt nicht aufladen kann und damit die Erzeugung von hochfrequenten Schwingungen verhindert Diese bekannte Anordnung eines Schutzrohrkontakts eignet sich nicht für ein buiuktionsheizgerät mit mehreren Heizspulen, da die Belastung einer einzigen Heizspule zugleich auch über die Erregung der anderen Heizspulen entscheiden würde. Bei der bekannten Anordnung könnten also entweder nur alle Heizspulen gleichzeitig oder gar keine benutzt werden.

Aus der US-PS 37 70 928 ist ein Induktionsheizgerät bekannt, das mit verschiedenen Schutzschaltungen und unter anderem auch mit einem Detektor versehen ist der die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Belastung der Hetzspule in Form eines Kochtopfs od. dgl. feststellt

Aus der US-PS 24 97 753 und FR-PS 13 40 411 sind ebenfalls Heizgeräte bekannt wobei es sich im letzteren dieser Fälle nicht um ein Induktionsheizgerät handelt bei denen unterhalb einer Tragplatte für Kochgeschirr ein magnetisch betätigbarer Schalter angeordnet ist dessen Permanentmagnet bei Aufsetzen einer magnetischen Last angezogen wird und damit das Heizgerät einschaltet

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Induktionsheizgerät der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so auszugestalten, daß die einzelnen Heizspulen gesondert abgeschaltet werden können, wenn sie überhaupt nicht oder nicht mit einer magnetischen Last betastet werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst

Die vorteilhafte Wirkungsweise einer solchen Anordnung ergibt skh dadurch, daß u. a. jeder einzelnen Heizspule ein Sichalter zugeordnet ist, der als eine Art Lastdetektor wirkt und abhangig davon, ob eine magnetische Last über eine Heizspule gesetzt wurde oder nicht eingeschaltet oder ausgeschaltet wird. Über eine Schalteinrichtung beispielsweise in Form eines Relais werden von diesem Schalter Kontakte gesteuert, die in Reihe zu den einzelnen Heizspulen geschaltet sind. Stellt also der einer bestimmten Heizspule zugeordnete Schalter fest, daß die Heizspule unbelastet

oder mit einer nichtmagnetischen Last belastet ist, dann veranlaßt er Ober die Schalteinrichtung, daß der in Reihe zu dieser Heizspule liegende Kontakt geöffnet wird, so daß lediglich diese Heizspule von der Erregung abgeschaltet wird, ohne daß die Erregung für die ϊ anderen Heizspulen unterbrochen wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Erfindung ist vorgesehen, daß die in Reihe mit den Heizspulen Hegenden Kontakte nicht bei jedem Wechsel zwischen magnetischer und nichtmagnetischer oder gar keiner ι ο Last geschaltet werden. Zu diesem Zweck wird das Ausgangssignal der Schalter, d h. der Lastdetektoren, über jeweilige Zeitgeber auf eine Schalteinrichtung in Form einer Schaltersteuerschaltung gegeben, welche die mit der Heizspule in Reihe liegenden Kontakte ^ steuert. Nur wenn eine der Heizspulen eine von dem jeweiligen Zeitgeber vorgegebene bestimmte Zeit lang nicht mit einer magnetischen Last belastet wird, wird die Schaltersteuerschaltung betätigt, um den dieser Heizspule zugeordneten Kontakt zu öffnen und die 21) Heizspule abzuschalten.

Die gesonderte Abschaltung einer Heizspule bei fortbestehender Erregung einer anderen Heizspule führt beim erfindungsgemäßen Induktionsheizgerät nicht zu einer Änderung der Leistung der erregt bleibenden Heizspulen) bzw. einer Änderung der Leistung des Wechselrichters.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein schematisches Schaltbild einer ersten Ausführungsform des Induktionshetzgeräts,

Fig.2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines magnetisch betätigten Schalters, der bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform eingebaut ist, und

Fig.3 ein schematisches Schaltbild einer weiteren Ausführungsform des Induktionsheizgeräts.

Gemäß F i g. 1 besteht das Induktionsheizgerät im wesentlichen aus einer Gleichstromversorgungsschaltung 10, einem Leistungswechselrichter 12 und einer Heizeinheit 14 Die Gleichstromversorgungschaltung 10 ist beispielmäßig als ein Brücken-Vollweggleichrichter 16 mit einem positiven Ausgangsanschluß 18 und einem negativen Ausgangsanschluß 18' sowie die Reihenschaltung einer Wechselstromquelle 20 und eines handbetä- tigten, normalerweise geöffneten Schalters 22 dargestellt die parallel an den Vollweggleichrichter 16 angeschaltet ist Der Vollweggleichrichter 16 besteht aus Dioden 16a, 16b, 16c und I6d, die in Form einer diametralen Brücke zwischen seinen positiven Aus- vi gangsanschluß 18 und seinen negativen Ausgangsanschluß 18' geschaltet sind. Der Leistungswechselrichter 12 ist mit seinen Eingangsanschlüssen an die Ausgangsanschlüsse 18 und 18' des Vollweggleichrichters 16 angeschlossen. An die Anschlüsse 18 und 18' sind in Serie eine Filterspule 24 und ein Halbleiterschalter 26 angeschlossen. Der Halbleiterschalter 26 ist aus einem gesteuerten Siliciumgleichrichter 28 sowie einer Diode 30 zusammengesetzt, die zu diesem gegenpolig parallel geschaltet ist Der gesteuerte Siliciumgleichrichter 28 besitzt eine Torelektrode, die zu ihrer wiederholten Triggerung mit Ultraschallfrequenz an einen Oszillator 32 angeschlossen ist. Parallel zu dem Halbleiterschalter 26 ist eine Kommutierungs-Schaltung geschaltet die aus einer Kommutierungsspule 34 und einem Kommutierungskondensator 36 besteht. Die Ausgangsanschlüsse des derart aufgebauten Leistungswechselrichters 12 sind mit der Heizeinheit 14 verbunden. Die Heizeinheit 14 weist eine erste Reihenschaltung eines Filterkondensators 38' und einer Heizspule 40' auf. Diese beiden Reihenschaltungen sind über normalerweise geöffnete Relaiskontakte 42 bzw. 42' parallel an die Ausgangsanschlüsse des Leistungswechseltrichters 12 angeschlossen. Parallel zu der ersten Reihenschaltung aus dem Filterkondensator 38 und der Heizspule 40 ist ein zusätzlicher Kommutierungskondensator 44 angeschlossen. Auf gleiche Weise ist parallel zu der zweiten Reihenschaltung aus dem Filterkondensator 38' und der Heizspule 40' ein zusätzlicher Kommutierungskondensator 44' angeschlossen. Diese zusätzlichen Kommutierungskondensatoren 44 und 44' sind dafür vorgesehen, die durch die vorstehend genannte Kommutierungsschaltung erzeugte Schwingenergie zu kompensieren, wie es später näher beschrieben wird. Abhängig von der für den Kommutierungskondensator 36 gewählten Kapazität können jedoch gewünschtervfalls die zusätzlichen Kommutierungskondensatoren 44 und 44' weggelassen werden.

Der normalerweise offene Relais·', beitskontakt 42 und ein Relaisarbeitskontakt 48, die der Meizspule 40 zugeordnet sind, werden durch ein Relais 50 betätigt, während auf gleiche Weise der Relaisarbeitskontakt 42' und ein Relaisarbeitskontakt 48', die der Heizspule 40' zugeordnet sind, durch ein Relais 50' betätigt werden. Die Relais 50 und 50' werden wiederum durch die Funktion magnetisch betätigter Schalter 54 und 54' betätigt die in der Nähe der Heizspulen 40 bzw. 40' angeordnet sind. Beide Schalter 54 und 54' sind in den offenen Zustand vorgespannt und werden auf eine magnetische Last ansprechend geschlossen, die in der Nähe der dem jeweiligen Schalter zugeordneten Heizspule abgestellt ist Auf diese Weise bildet die Zusammenstellung der Relaisarbeitskontakte 42 und 48, Relais Relais 50 und des Schalters 54 die der Heizspule 40 zugeordnete Schutzeinrichtung, während auf gleiche Weise die Zusammensetzung der Relaisarbeitskontakte 42' und 48', des Relais 50* und des Schalters 54' dit der Heizspule 40' zugeordnete Schutzeinrichtung bildet

Wenn der Netzschalter 22 von einer Bedienungsperson »-on Hand geschlossen wird, liefert der Vollwegglcichrichter 16 eine Gleichspannung, so daß über die Filterspule 24 und die Kommutierungsspule 34 in dem Kommutierungskondensator 36 Ladung gespeichert wird. Wenn dann der gesteuerte Siliciumgleichrichter 28 durch den von dem Oszillator 32 abgegebenen Torimpuls getriggert wird, wird er durchgeschaltet so daß über die Kommutierungsspule 34 ein Kommutierungsstrom in dem gesteuerten Siliciumgleichrichter 28 und danach in der Diode 30 fließt Dadurch entsteht über der Diode 30 ein Spannungsabfall, so daß über dem gesteuerten Siliciumgleichrichter 28 eine gegenpolige Spannung aufgebaut wird, die diesen sperrt. Auf diese Weise wird an den Ausgangsanschlüssen des Leistungswechselrichters 12 c;t. hochfrequenter Strom abgegeben, da der gesteuerte Siliciumgleichrichter 28 mittels des von dem Oszillator 32 abgegebenen Impulszugs wiederholt gezündet wird. Wenn dabei ein Kochbehälter 56 oder 56' aus einem ferromagnetischen Material wie beispielsweise Stahl oder Eisen in der Nähe der Heizspule 40 oder 40' abgestellt ist wird der Schalur 54 oder 54' entgegen der darauf dauernd ausgeübten Vorspannkraft geschlossen, so daß das zugeordnete Relais 50 oder 50' betätigt wird, was das Schließen der Relaisarbeitskontakte 42 und 48 oder 42' und 48' bewirkt. Dadurch fließt in der Heizspule 40 oder 40' ein ultraschallfreauenter Errepnnirsstrnm von Hem I pi.

stungswechselrichter 12. Folglich werden durch die elektromagnetische Kopplung mit der Heizspule 40 oder 40' in dem Kochbehälter 50 oder 56' Wirbelströme induziert. Durch die Wirbelströme entsteht daraufhin in dem Kochbehälter 56 oder 56' Wärme, die von dem Kochbehälter direkt auf das darin befindliche zu kochende Gut übertragen wird.

Wenn jedoch eine aus einem nichtmagnetischen Material hergestellte Last, wie beispielsweise ein Aluminiumbehälter, über oder in der Nähe der Heizspule 40 oder 40' abgestellt ist, bleibt der Schalter 54 oder 54' wegen der ständig darauf einwirkenden Vorspannkraft offen, so daß das zugehörige Relais 50 oder 50' die Relaisarbeitskontakte 42 und 48 oder 42' und 48' offen hält. Auf diese Weise wird trotz des SchlieOens des Netzschalters 22 die Heizspule 40 oder 40' von der Erregung durch den Leistungswechselrichter 12 abgetrennt. Die Heizspule 40 oder 40' bleibt abgeschaltet, bis die nichtmagnetische Last von ihr entfernt und stattdessen eine Last aus einem ferromagnetischen Material aufgebracht wird.

Wenn die zusätzlichen Kommutierungskondensatoren 44 und 44' weggelassen werden, muß der Kommutierungskondensator 36 so gewählt werden, daß er eine ausreichend große Kapazität hat, die Erregung der Heizspulen 40 und 40' im Dauerzustand zu ermöglichen, wenn beide Heizspulen 40 und 40' gleichzeitig an dem Leistungswechselrichter 12 angeschlossen sind. Wenn nur eine der Heizspulen 40 und 40' abgeschaltet bleibt, während die andere erregt wird, wird die nur durch den Kommutierungskondensator 36 erzeugte Schwingenenergiemenge für die erregte Heizspule ?u hoch. Das ergibt eine übermäßige Erhöhung d.r Schwingfrequenz des Leistungswechselrichters 12 und führt zu einem Anstieg des Stroms und der Spannung an dem gesteuerten Siliciumgleichrichter 28. wodurch ein Aussetzen der Schaltfunktion des gesteuerten Siliciumgleichrichters 28 des Leistungswechselnchters 12 verursacht wird. Wenn der Schaltausfall des gesteuerten Siliciumgleichrichters 28 auf einen kritischen Wert ansteigt, wird das Sperren des gesteuerten Siliciumgleichrichters 28 wegen der hohen Temperatur an seiner PN-Übergangszone verhindert. Diese Schwierigkeit ist jedoch bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform beseitigt, da wegen der mit den einzelnen Heizspulen 40 und 40' verbundenen zusätzlichen Kommutierungskondensatoren 44 bzw. 44' der Strom und die Spannung an dem gesteuerten Siliciumgleichrichter 28 unabhängig von der Anzahl der eingeschalteten Heizspulen im wesentlichen konstant gehalten werden. Wenn die Relais 50 und 50' betätigt werden, was eine betätigung ihrer Kontakte 48 und 48' ergibt, werden über die Leitung 52 die Filterkondensatoren 38 und 38' parallelgeschaltet damit die Resonanzfrequenz des Leistungswechselrichters 12 eingestellt ist wenn die Induktionsheizeinheit 14 voll belastet ist

Die F i g. 2 stellt ein praktisches Beispiel des Schalters 54 dar, der einen Teil der in der Heizeinheit 14 des in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiets angebrachten Selbstschutz- bzw. Schutzeinrichtung bildet. Gemäß F i g. 2 ist die Heizspule 40 spiralförmig mit einer in ihrer Mitte ausgebildeten Öffnung 40a aufgewickelt und unterhalb einer flachen Tragplatte 60 angeordnet welche aus hitzebeständigem, nichtmagnetischen Material hergestellt ist Unterhalb der Mittelöffnung 40a der spiralförmigen Heizspule 40 ist eine hohle, nach oben geöffnete Aufnahme 62 angeordnet die aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt ist. Die Aufnähme 62 nimmt einen frei vertikal bewegbaren Permanentmagneten 64 auf, dessen oberes Ende sich in der Mittelöffnung 40a der Heizspule 40 befindet, wenn er wegen seiner Schwere in der Aufnahme 62 in Ruhestellung gehalten, wenn sich keine magnetische Last auf der Tragplatte 60 befindet, während er durch eine auf der oberen Fläche der Tragplatte 60 abgestellte magnetische Last wie beispielsweise einen Kochbehälter 56 nach oben bewegt wird. An der Unterfläche der Tragplatte 60 ist ein ortsfester elektrischer Kontakt 66 befestigt der in einer Stellung über der Mittelöffnung 40a der spiralförmigen Heizspule 40 gelagert ist. während an dem oberen Ende des Permanentmagneten 64 ein bewegbarer elektrischer Kontakt 68 befestigt ist, der zusammen mit dem Permanentmagneten 64 zur Kontaktgabe mit dem ortsfesten Kontakt 66 auf der Tragplatte 60 vertikal bewegbar ist. Der bewegbare Kontakt 68 wird durch das Gewicht der Anordnung aus Permanentmagnet 64 und bewegbarem Kontakt 68 zu einer Steiiung im Abstand von dem ortsfesten Kontakt 66 hin vorgespannt Die beiden Kontakte 66 und 68 sind mit Zuleitungen 70 und 70' verbunden, die zu dem Relais 50 führen. Der der in F i g. I dargestellten Heizspule 40' zugeordnete Schalter 54' ist auf vollständig gleiche Weise wie der Schalter 54 aufgebaut und angeordnet.

Die Wirkungsweise des Schalters 54 wird nunmehr unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die Fig. 1 und 7 beschrieben. Wenn auf der Tragplatte 60 keine Last aufliegt, bleibt der Permanentmagnet 64 in der Aufnahme 62, so daß der von dem Permanentmagneten 64 getragene, bewegbare Kontakt 68 von dem ortsfesten Kontakt ä6 auf der Tragplatte 60 unabhängig vom Ein- oder Ausschalten des Netzschalters 22 räumlich absteht Dieser Zustand wird auch dann beibehalten, wenn eine aus einem nichtmagnetischen Material hergestellte Last wie beispielsweise ein aus Aluminium gebildeter Kochbehälter auf die Tragplatte 60 aufgesetzt wird, weil der Permanentmagnet 64 durch sein eigenes Gewicht und das Gewicht des bewegbaren Kontakts 68 in der Aufnahme 62 gehalten wird. Auf diese Weise wird der mit dem Relais 50 mechanisch verbundene Relaisarheitskontakt 42 offengehalten, so daß die dem Schalter 54 zugeordnete Heizspule 40 von der Erregung abgeschaltet ist obgleich der Netzschalter 22 geschlossen und der Leistungswechselrichter 12 zur Erzeugung eines Schwingstroms in Betrieb genommen sein kann. Wenn jedoch eine aus einem magnetischen Material gebildete Last wie beispielsweise ein Kochbehälter 56 aus Eisen oder Stahl auf die Tragplatte 60 aufgesetzt wird, wird der bisher in der Aufnahme 62 ruhende Permanentmagnet 64 angezogen und entgegen der auf ihn durch sein Gewicht und das Gewicht des bewegbaren Kontakts 68 ausgeübtem Vorspannkraft durch die Mittelöffnung 40a der spiralförmigen Heizspule 40 hindurch zu der Tragplatte 60 hin bewegt Als Folge davon wird der auf dem Permanentmagnet 64 sitzende, bewegbare Kontakt 68 in Berührung mit dem ortsfesten Kontakt 66 an der Unterseite der Tragplatte 60 gebracht was zur Folge hat daß die Zuleitungen 70 und Ίϋ über die Kontakte 66 und 68 miteinander verbunden werden. Das an die Zuleitungen 70 und 70/ angeschlossene Relais wird nunmehr erregt und schließt den Relaisarbeitskontakt 42, so daß die dem Schalter 54 zugeordnete Heizspule 40 mit dem Resonanzstrom erregt wird, wenn der Netzschalter 22 geschlossen ist Auf diese Weise werden die Heizspulen 40 und 40* unabhängig voneinander mittels des jeweils ihnen zugeordneten Schalters 54 und 54' ausgeschaltet wenn

in ihrer Nähe eine Last .ms einem nichimagnotischen Material abgestellt ist.

Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform weist die lleizeinheit 14 zwei Hei/spulen 40 und 40' auf. die parallel an die Ausgangsanschlüsse des l.eistungswech- 'j selrichters 12 angeschlossen sind. Diese Darstellung dient jedoch lediglich zur [-!rlaulerung. Es ist offensichtlich, ti >■·> das Induktionsheizgerät auch mehr als zwei Hei/spulen haben kann, die entweder parallel oder in Serie zwischen die Atisgangsanschlüsse des. Leistungs-Wechselrichters geschaltet sind. Wie iiiicli immer die Heizspulen angeordnet sind, soll jede der Heizspulen mil einem Fiitcrkondensator und einem normalerweise offenen Schaltelement in Reihe geschaltet sein, welches durch ein Relais oder ein anderes Bctätigungsniittel π geschalte! wird, das mit einem Schaller der unter Bezug auf I- i g 2 beschriebenen Art verbunden ist Außerdem ist ersichtlich, daß die Vorteili; der in F^: i g. 2

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genannten Schaltcrsteuerschaltung 90 verbunden sind. Die Schaltersteiierschalüing 90 besitzt einen ersten Satz von Ringangsanschliisscn. die über einen ersten Zeitgeber 92 an einen der Hei/spule 40 zugeordneten normalerweise geöffneten Schalter 94 angeschlossen sind, sowie einen zweiten Satz von Eingangsanschlüssen. die auf gleich'· Weise über einen /weiten Zeitgeber 92' an einen der Heizspule 40' zugeordneten normalerweise offenen Schalter 94' angeschlossen sind. Die normalerweise offenen Schalter 94 und 94' sind beispielsweise auf die gleiche Weise angeordnet wie die vorstehend beschriebenen Schalter 54 und 54'. Die beiden Schalter 94 und 94' sind daher vorzugsweise wie der magnetisch betätigte Schalter gemäß I*'i g. 2 aufgebaut, so daß sie einen unterhalb einer jeden der Heizspulen 40 und 40' festangeordnet Permanentmagneten 64. einem oberhalb einer jeden der Heizspulen 40 und 40' und des Permanentmagneten 64 fest

bei einem Induktionsheizgerät mit nur einer Heizspule ausgenützt werden können.

Die unter Bezug auf die I 1 g. 1 und 2 beschriebene ■Nusführungsform des Induktionsheizgeräts schaltet auf das Anlegen einer nichtmagnetischen Last an mindestens eine der Heizspulen diese Heizspule aus und läßt eine Erregung der Heizspule nur zu. wenn sie mit einer ferromagnetischen Last belaste! sind. Wie zuvor ausgeführt wurde, entsteht bei einer derartigen Anordnung jedoch ein Problem dadurch, daß die Möglichkeit besteht, daß die Heizspule oder die )0 Heiz.s ulen trotz Belastung mit einer ferromagnetischen Last auf unerwünschte Weise ausgeschaltet werden, falls die Last wie beispielsweise ein Kochbehälter aus ferromagnetischem Material während des Kochens zu einer der Heizspulen hin oder von ihr weg bewegt wird. J5 Diese Schwierigkeit tritt besonders ausgeprägt auf. wenn wie bei der hier dargestellten Ausführungsform eine Merhzahl von Heizspulen an einen gemeinsamen Leistungswechselrichter angeschlossen sind, weil das Ausschalten einer der Heizspulen die Leistungsabgabe einer jeden verbleibenden Heizspule schwerwiegend beeinträchtigt. Die F i g. 3 stellt eine Ausführungsform des Induktionsheizgeräts dar. das mit einer Einrichtung versehen ist, die derartige Schw ierigkeiten beseitigt.

Das Induktionsheizgerät gemäß Fig. 3 weist zusatzlieh zu einer Gleichstromversorgungsschaltung 10 und einem Leistungswechselrichter 12, die auf völlig gleiche Weise aufgebaut sind wie ihre in Fig. I dargestellten Gegenstücke, eine Heizeinheit 14t auf. die gemäß dieser Darstellung eine erste Reihenschaltung aus einem so Filterkondensator 38 und einer Heizspule 40 und eine zweite Reihenschaltung aus einem Filterkondensator 38' und einer Heizspule 40' besitzt Die beiden Reihenschaltungen sind über die Schaltkontakte 82 bzw. 82' parallel an die Ausgangsanschlüsse des Leistungs-Wechselrichters 12 oder genauer ausgedrückt parallel zu dessen Kommutierungskondensator 38 angeschlossen. Ferner sind gemäß der Darstellung über eine Reihenschaltung von Sehr itkontakten 84 und 84' die Heizspulen 40 und 40' sowie die Filterkondensatoren 38 und 38' jeweils zueinander parallel geschaltet Die der einen Heizspule 40 zugeordneten Schaltkontakte 82 und 84 sind mittels einer mechanischen oder magnetischen Kopplung 86 funktionell mit einer Schaltersteuerschaltung 90 als Schalteinrichtung verbunden, während die der anderen Heizspule 40' zugeordneten Schaltkontakte 82' und 84' auf die gleiche Weise über eine mechanische oder magnetische Kopplung 88 mit der einen bewegbaren elektrischen Kontakt 68 aufweisen, der /wischen Permanentmagnet 64 und jeder der Heizspulen 40 und 40' vertikal bewegbar ist. Auf diese Weise werden .lie beiden Schalter 94 und 94' normalerweise offen gehalten und dann betätigt, wenn ein magnetisches Küchengerät wie beispielsweise ein Kochbehältcr 58 oder 56' aus Stahl oder F.isen in der Nähe der Heizspule 40 oder 40' abgesetzt wird.

leder der Zeitgeber 92 und 92' enthält beispielsweise eine (nicht dargestellte) integrierte Schaltung und erzeugt damit ein Ausgangssignal, wenn an ihm für eine vorbestimmte Zeitdauer kein Eingangssignal anliegt. Das dadurch von jedem der Zeitgeber 92 und 92' ausgegebene Ausgangssignal wird der Schaltersteuerschaltung 90 zugeführt und betätigt diese derart, daß das Öffnen der Schaltkontakte 82 und 84 oder der Schaltkontakte 82' und 84' bewirkt wird. Als Folge davon wird die Heizspule 40 oder die Heizspule 40' ausgeschaltet, wenn der zugeordnete Schalter 94 oder 94' für eine bestimmte Zeitdauer offen gehalten wird, die durch die Zeitgeber 92 bzw. 92' vorgegeben ist. Wenn daher die magnetische Last in der Nähe einer der Heizspuien, beispielsweise der Heizspule 40 angeordnet ist und folglich der der Heizspule 40 zugeordnete Schalter 94 für einen Augenblick oder für eine kurze Zeit geöffnet wird, bleibt wegen des Fehlens eines Ausgangssignals von dem der Heizspule 40 zugeordneten Zeitgeber 92 die Schaltersteuerschaltung 90 unwirksam. Wenn jedoch die nahe der Heizspule 40 abgesetzte magnetische Last von der Heizspule 40 über eine Zeitdauer wegbewegt wird, die länger ist als die durch den Zeitgeber 92 vorgegebene Zeitdauer, wird der Zeitgeber 92 wirksam und erzeugt ein Ausgangssignal, so daß die Schaltersteuerschaltung 90 zum öffnen der Schaltkontakte 82 und 84 betätigt wird. Das hat zur Folge, daß die Heizspule 40 in unbelastetem Zustand von dem Leistungswechselrichter 12 getrennt wird, unabhängig davon, ob die der anderen Heizspule 40" zugeordneten Schaltkontakte 82' und 84' geöffnet oder geschlossen sind. Wenn eine der Heizspulen 40 und 40* eingeschaltet und die andere entsprechend dem vorstehend beschriebenen Zustand ausgeschaltet ist ist einer der Schaltkontakte 84 oder 84' geöffnet so daß die eingeschaltete Heizspule über den ihr zugeordneten Filterkondensator 38 oder 38' an den Leistungswechselrichter 12 angeschlossen ist Wenn jedoch beide Heizspulen 40 und 40' gleichzeitig eingeschaltet sind, wobei alle Schaltkontakte 82 und 82' sowie 84 und 84' geschlossen gehalten werden, sind die Heizspulen 40

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und 40' über die Filterkondensatoren 58 b/w Ϊ8' parallel an den l.eistungswechselriehur 12 angeschlossen. Die .Schaltkontakte 84 und 84' dienen somit dazu, zu verhindern, daß eine der Hei/spulen 4Ci oder 40' stärke belastet wird, wenn eine der Hei/spulen 40 oder 40'

eingeschaltet und die andere ausgeschaltet ist. Wenn eine derartige Mehrbelastung nicht in Betracht gezogen werden muß. können daher die .Schaltkontakte 84 und 84' weggelassen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Induktionsheizgerät mit einer Gleichstromversorgungsschailtung, einem an diese' angeschlossenen Leistungswechselrichter, der einen hochfrequenten "> Strom erzeugt, und mit einer Heizeinheit, die mehrere Heizspulen umfaßt, die, Li Reihe mit einer Füterkapazität liegend, parallel zum Kommutierungskondensator geschaltet sind, und die unterhalb einer isolierenden unmagnetischen Tragplatte für ι ο ferromagnetisches Kochgeschirr angeordnet und vom hochfrequenten Strom erregbar sind, dadurch gekennzeichnet, daiß die Filterkapazität in mehrere Filterkondensatoren (38, 38') aufgeteilt ist, die jeder Heizspule (56,56') zugeord- ι* net sind und jede Heizspule über einen ersten Kontakt (42, 4?; 82, 8T) parallel zum Kommutierungskondensator (36) und jeder Filterkondensator über einen zweiten Kontakt (48,48'; 84,84') parallel zu den anderen FiIt er kondensatoren schaltbar ist μ und daß die ersten und zweiten Kontakte von einer jeder Heizspule zugeordneten Schalteinrichtung (50, 50\ 90) betätigbar sind, welche Schalteinrichtung über einen auf Änderungen seines magnetischen Gleichfeldes ansprechenden, beim Vorhandensein :■> einer ferromagnetischen Last (56,56') im Wirkungsbereich der Heizspule sich schießenden Schalter (54,54'; 94,94') betreibbar ist

Z Induktionsheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schalter (54,54'; 94,94') ω einen Permanentmagneten (64) aufweist, der unter der Tragplatte (60) und im Bereich (40a) der zugehörigen Heizspule (49) verii'jal frei beweglich angeordnet ist, daß oberhalb des Permanentmagneten ein erster elektrischer Kontakt *66) befestigt ist, π daß an dem oberen Ende des Permanentmagneten ein zweiter elektrischer Kontakt (68) befestigt ist und daß beide elektrische Kontakte in Berührung bringbar sind, wenn der Permanentmagnet beim Aufsetzen einer magnetischen Last (56) hochgezo- 4» gen wird.

3. Induktionsheizgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch Zeitgeberschaltungen (92, 92"), von denen jeweils eine zwischen einem Schalter (94, 94') und die Schalteinrichtung *·< (90) geschaltet ist, die den in Reihe mit der zugehörigen Heizspule (40, 40') liegenden Kontakt (82, 82") öffnet, wenn die Zeitgeberschaltung ein Ausgangssignal abgibt, und daß die Zeitgeberschaltungen ein Ausgangssignal abgeben, wenn sich die w zugehörigen Schalter linger als eine vorgegebene Zeit im geöffneten Zustand befinden.