DE3703298A1 - Verfahren und einrichtung zur steuerung der vorwaehlbaren leistungszufuhr fuer die kochstelle eines induktionskochgeraetes - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur steuerung der vorwaehlbaren leistungszufuhr fuer die kochstelle eines induktionskochgeraetesInfo
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- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der vorwählbaren
Leistungszufuhr für die Kochstelle eines Induktionskochgerätes nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei einem Induktionskochgerät erzeugt eine unterhalb der Kochstelle
angeordnete Induktionsspule ein im Boden des Kochgefäßes verlaufendes
elektromagnetisches Feld. Die Induktionsspule bildet zusammen mit einem
in Reihe oder parallel dazu geschalteten Kondensator einen Schwingkreis.
Ein Umrichter wandelt die vom Netz aufgenommene Leistung in eine höher
frequente Leistung um und speist damit den durch das Kochgefäß
gedämpften Schwingkreis. Über ein Bedienelement (Wählknebel) ist die
Energiezufuhr zur Kochstelle verlustfrei einstellbar. In Folge geringer
Wärmekapazität reagiert nun die Induktions-Kochstelle auf mit dem
Bedienelement vorgenommene Leistungsänderungen unmittelbar, daher ist es
möglich, analog zu mit Gas beheizten Kochstellen z. B. bei aufkochender
Milch durch Reduzierung der zugeführten Energie ein Überkochen zu
verhindern. Dieses trägheitslose Reagieren der Kochstelle bewirkt jedoch
beim Überwechseln bzw. Umschalten vom Ankochvorgang (Ankochstufe) mit
erhöhter Leistung in den Fortkochvorgang (Fortkochstufe) mit einer
gegenüber der Ankochleistung wesentlich reduzierten Fortkochleistung
unter der Maßgabe, daß für den Fortkochvorgang im Hinblick
energiesparender Arbeitsweise nur so viel Energie eingespeist wird, um
das Gargut gerade noch am Fortkochen zu halten, ein augenblickliches
Zusammenbrechen des Kochvorganges. Die Ursache dafür dürfte in dem zwar
geringen jedoch noch nicht vollständig aufgeladenen "thermischen
Speicher" der Kochgefäßwandung zu suchen sein. Der Fortkochvorgang
bleibt nun solange unterbrochen, bis die noch zuzuführende fehlende
Wärmemenge den "thermischen Speicher" vollständig aufgeladen hat bzw.
ein Gleichgewichtszustand zwischen zugeführter und abgegebener
Wärmemenge eintritt und das verbleibende Überangebot an Leistung bzw.
Wärme das Gargut erneut in den Kochvorgang, d. h. in diesem Fall in den
Fortkochvorgang überführt. Eine solche Arbeitweise der Kochstelle bei
einem automatischen Übergang vom Ankochen mit erhöhter Leistungszufuhr
zum Fortkochen mit reduzierter Leistungszufuhr würde in der Praxis den
Benutzer eines solchen Induktionskochgerätes völlig verunsichern und ihn
dazu veranlassen, über das Kochstellen-Bedienelement (Wählknebel)
unkontolliert die Einrichtung zur Steuerung der Leistungszufuhr zur
Kochstelle zu verändern.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Mängel
bei einer induktionsbeheizten Kochstelle der in Rede stehenden Art zu
beheben sowie für eine solche Kochstelle einen automatisch ablaufenden
Kochvorgang sicherzustellen, bei dem das Herunterschalten von der
erhöhten Ankochleistung in eine reduzierte Fortkochleistung ohne
unterbrechung des eigentlichen Fortkochvorganges in der dem Benutzer
bisher gewohnten Weise erfolgt.
Die Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung ist dem kennzeichnenden
Teil des Patentanspruches 1 zu entnehmen.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind
in den Unteransprüchen 2 bis 5 angegeben.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß nach dem Umschalten vom
Ankochvorgang mit erhöhter Leistungszufuhr in dem Fortkochvorgang mit
niedriger Leistungszufuhr ein kontinuierliches Fortkochen des Kochgutes,
wie es bei konventionellen Kochsystemen üblich ist, gewährleistet ist.
Bei Kochmengen, die nicht innerhalb der Ankochzeit mit hoher
Leistungszufuhr zum Kochen kommen, wird der Kochbeginn während der
folgenden ersten Fortkochstufe mit reduzierter Leistungszufuhr erreicht.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung zur
automatischen Steuerung und Regelung der Leistungszufuhr bei einem
Ankochvorgang mit erhöhter Leistungszufuhr und einem Fortkochvorgang mit
reduzierter Leistungszufuhr für eine induktionsbeheizte Kochstelle im
Prinzip anzugeben.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen 6 und 7 angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend näher erläutert.
Die beigefügte Zeichnung zeigt das Blockschild einer
Steuerungs-Elektronik für eine induktionsbeheizte Kochstelle.
Das Induktionskochgerät gemäß der Erfindung betrifft eine Kochstelle
(1), die beispielsweise eine Leistung von 1200 Watt haben kann. Zur
Kochstelle (1), auf der ein Kochgefäß (2) abgestellt ist, gehört eine
Induktionsspule (3), die flach und spiralförmig ausgebildet ist. Die
Induktionsspule (3) bildet zusammen mit einem parallel dazu geschalteten
Kondensator (4) einen Schwingkreis. Ein Umrichter (5) wandelt die vom
Netz (6) aufgenommene Leistung in eine höher frequente Leistung um und
speist damit den durch das Kochgefäß (2) gedämpften Schwingkreis. Über
ein nicht dargestelltes Bedienelement (Wählknebel) mit entsprechenden
Markierungen ist die Energiezufuhr zur Kochstelle (1) verlustfrei
einstellbar. Die Kochstelle (1) kann nun so betrieben bzw. gesteuert
werden, daß der Ankochvorgang mit erhöhter Leistung und der
Fortkochvorgang mit einer gegenüber der Ankochleistung wesentlich
reduzierten Fortkochleistung durchgeführt wird. Um nun beim Übergang
bzw. automatischen Umschalten vom Ankochvorgang mit erhöhter Leistung in
den Fortkochvorgang mit reduzierter Fortkochleistung ein
augenblickliches Unterbrechen des Kochvorganges zu vermeiden, da bei
einer induktionsbeheizten Kochstelle der Kochvorgang aus den bekannten
Gründen sehr schnell auf Änderungen der Leistungszufuhr reagiert, wird
in vorteilhafter Weise der Ankochvorgang durch eine stufenweise
Reduzierung der Leistung in den Fortkochvorgang übergeführt. Die in
Stufen durchgeführte Reduzierung der Fortkochleistung wird dabei in
Abhängigkeit von der mit dem Bedienelement vorgewählten bzw.
eingestellten Leistungsstufe vorgenommen. Die beim Umschalten vom
Ankochvorgang in den Fortkochvorgang vorgenommene Reduzierung der
Ankochleistung wird zweckmäßig in mehreren Stufen bzw. Schritten,
vorzugsweise jedoch in zwei Schritten durchgeführt. Dadurch wird auch
bei einer induktionsbeheizten Kochstelle beim Übergang vom Ankochvorgang
in den Fortkochvorgang ein kontinuierliches Fortkochen des Kochgutes
gewährleistet.
Die nachfolgende Tabelle soll das Herunterschalten der Ankochleistung in
die reduzierte Fortkochleistung in zwei Stufen anhand verschiedener
Wählknebel-Stellungen verdeutlichen:
Das Umschalten vom Ankochvorgang in den Fortkochvorgang erfolgt
automatisch. Während des Ankochvorganges bzw. während der Ankochphase
ist auch sichergestellt, daß in einem bestimmten
Spannungsschwankungsbereich (Δ U) die Wärmemenge konstant zugeführt
wird.
Zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte dient
eine Steuer- und Regelelektronik, deren Funktion aus dem
Micro-Prozessor-Blockschaltbild der beigefügten Zeichnung ableitbar ist.
Über einen sogenannten Gray-Code-Schalter (7) wird einer Steuer- und
Regellogik (8) die mit Hilfe des Bedienelementes (Wählknebel)
eingestellte Kochstufe und ein optioneller Ankochstoß mitgeteilt. Ein
dem Gray-Code-Schalter (7) nachgeschalteter Gray-Code-Decoder (9) mit
einer Ankoch-Logik (10) dient über einen Tabellenwähler (11′) zur
Ermittlung einer Soll-Ankochzeit und einer entsprechenden Soll-Leistung
aus im ROM-Speicher (11) des Micro-Prozessors (12) gespeicherten
Kochprogrammtabellen. Über eine weitere im ROM (11) gespeicherte Tabelle
wird die Soll-Leistung für die induktionsbeheizte Kochstelle in einem
Sollwert für das Tastverhältnis und in einem Sollwert für die
Schwingkreisspannung der Induktionsspule (3) umgesetzt. Die
softwaremäßig entsprechend ausgerüstete Regellogik (8) vergleicht nun
den ermittelten Sollwert mit dem über eine IST-Werterfassung (13)
ermittelte Schwingkreisspannung der Induktions-Kochstelle und ermittelt
daraus die Stellgröße für den Transduktorstrom im Schwingkreis. Die aus
der Kochprogrammtabelle in ROM-Speicher (11) entnommene Ankochzeit wird
mit der bereits abgelaufenen Ankochzeit verglichen und nach Ablauf der
Ankochzeit wird die Ankoch-Anforderung zurückgenommen.
Bei niedriger Dämpfung des Schwingkreises, d. h. bei einem Betrieb der
Kochstelle ohne Kochgefäß nimmt die Regellogik (8) zunächst den
Transduktorstrom zurück, um die Schwingkreisspannung zu halten. Die
Regellogik (8) schaltet dann bei Erreichen eines Minimalwertes des
Transduktorstromes den Lastkreis der Induktionskochstelle ab
(Topferkennung).
Claims (7)
1. Verfahren zur Steuerung der vorwählbaren Leistungszufuhr für die
Kochstelle eines Induktionskochgerätes, bei dem der Ankochvorgang mit
erhöhter Leistung und der Fortkochvorgang mit einer gegenüber der
Ankochleistung reduzierten Fortkochleistung durchgeführt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ankochvorgang durch eine stufenweise Reduzierung
der Leistung in den Fortkochvorgang übergeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Stufen
durchgeführte Reduzierung der Fortkochleistung in Abhängigkeit von der
vorgewählten bzw. eingestellten Leistungsstufe vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des
Ankochvorganges in einem bestimmten Spannungsschwankungsbereich (Δ U)
die Wärmemenge konstant zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschalten
vom Ankochvorgang in den Fortkochvorgang automatisch durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß die beim Umschalten vom Ankochvorgang in den
Fortkochvorgang vorgenommene Reduzierung der Ankochleistung in mehreren
Stufen bzw. Schritten, vorzugsweise jedoch in zwei Schritten
durchgeführt wird.
6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Micro-Prozessor (12), bestehend aus
einem Gray-Code-Schalter (7), Gray-Code-Decoder (9), Ankochlogik (10),
ROM-Speicher (11), Steuer- und Regellogik (8) und IST-Wert-Erfassung
(13) für die Kochstelle (1).
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
ROM-Speicher (11) mehrere Kochprogrammtabellen zur Ermittlung einer
Soll-Ankochzeit und einer entsprechenden Soll-Leistung für eine
angewählte Kochstufe enthält.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873703298 DE3703298A1 (de) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | Verfahren und einrichtung zur steuerung der vorwaehlbaren leistungszufuhr fuer die kochstelle eines induktionskochgeraetes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873703298 DE3703298A1 (de) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | Verfahren und einrichtung zur steuerung der vorwaehlbaren leistungszufuhr fuer die kochstelle eines induktionskochgeraetes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3703298A1 true DE3703298A1 (de) | 1988-08-18 |
Family
ID=6320181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873703298 Withdrawn DE3703298A1 (de) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | Verfahren und einrichtung zur steuerung der vorwaehlbaren leistungszufuhr fuer die kochstelle eines induktionskochgeraetes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3703298A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3815686A1 (de) * | 1988-05-07 | 1989-11-16 | Licentia Gmbh | Ankoch-verfahren, insbesondere bei haushalt-induktionskochgeraeten |
DE4038560A1 (de) * | 1990-12-04 | 1992-06-11 | Licentia Gmbh | Verfahren zur leistungssteuerung eines aus mikrowellen-und induktions-beheizung bestehenden kochsystems und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
-
1987
- 1987-02-04 DE DE19873703298 patent/DE3703298A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3815686A1 (de) * | 1988-05-07 | 1989-11-16 | Licentia Gmbh | Ankoch-verfahren, insbesondere bei haushalt-induktionskochgeraeten |
DE4038560A1 (de) * | 1990-12-04 | 1992-06-11 | Licentia Gmbh | Verfahren zur leistungssteuerung eines aus mikrowellen-und induktions-beheizung bestehenden kochsystems und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |