DE68922539T2

DE68922539T2 - Relaissteuerungsverfahren und Vorrichtung für ein Haushaltsgerät.

Info

Publication number: DE68922539T2
Application number: DE68922539T
Authority: DE
Inventors: Ronald Winston Holling
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 1988-08-04
Filing date: 1989-08-01
Publication date: 1995-10-05
Anticipated expiration: 2009-08-02
Also published as: US5008516A; AU3927289A; KR900003707A; AU631133B2; DE68922539D1; EP0353986B1; MX164306B; JPH0287429A; CA1310053C; EP0353986A3; NZ230126A; EP0353986A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerung für ein Relais, das ein Wechselstrom-Energiequellensignal mit einer Belastung, z.B. einer Ohmschen Belastung, koppelt und insbesondere eine Steuerung für ein Relais, das eine Wechselstrom-Energiequelle mit einem Heizelement einer Kochvorrichtung koppelt, wobei die Steuerung eine Sensorvorrichtung einschließt zur Entdeckung des Auftretens eines Lichtbogens aufgrund einer Zustandsänderung des Relais-Kontaktanordnung, um das Relais zu einer Zustandsanderung bei oder leicht vor einem Null-Durchgangspunkt des Energiequellensignals anzusteuern.
Kochvorrichtungen, wie z.B. Kochmulden, koppeln bekannterweise eine Wechselstromversorgung über entsprechende elektromagnetische Relais mit den Heizelementen der Kochmulde, um die Heizelemente zu heizen. Wenn ein Relais eines Kochmulden-Heizelementes seinen Zustand an einem Punkt in dem positiven oder negativen Halbzyklus des Energiequellensignals ändert, der entfernt von einem Nulldurchgang liegt, tritt typischerweise ein Lichtbogeneffekt auf. Kontakterosion aufgrund von Lichtbogeneffekten kann die Lebensdauer eines Heizelement-Relais wesentlich reduzieren.
US-4, 745, 515 beschreibt einen Relais-Schaltapparat, der die Verzögerungszeit mißt zwischen der Erregung der Relais-Spule und dem Schließen der Abtastkontakte durch das Relais. Dieser Wert wird verwendet, um das Schließen der Relais-Schaltkontakte bei einer gewünschten Größe der Versorgungsspannung sicherzustellen.
Dieser Apparat entdeckt jedoch nicht das Schließen der tatsächlich schaltenden (der belasteten) Kontakte, sondern stattdessen verwendet er einen parallelen Fühlkontakt, der synchron mit dem Schaltkontakt schließt. Im Laufe der Zeit nimmt die Synchronisierung dieser beiden Kontakte ab und folglich wird die gemessene Zeitverzögerung weniger genau.
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem dadurch, daß der Lichtbogen, der beim Schließen der tatsächlich belasteten Kontakte erzeugt wird, direkt beobachtet wird.
Nach der vorliegenden Erfindung werden die Nachteile der Kochgeräte nach dem Stand der Technik überwunden, die Relais zur Kopplung eines Wechelstrom-Versorgungssignals mit Heizelementen verwenden. Die Relaissteuerung der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Sensorvorrichtung zur Entdeckung von Lichtbogen-Effrkten aufgrund einer Zustandsänderung der Relais-Kontaktanordnung. Der Ausgang der Sensorvorrichtung liefert ein Zeitsteuersignal, das zur Steuerung des Relais verwendet wird, um eine Zustandsänderung am oder leicht vor dem Null-Durchgangspunkt des Stromversorgungssignals zu bewirken.
Die in der vorliegenden Erfindung vorgesehene Sensorvorrichtung kann einen Fototransistor einschließen, der nahe bei einem zwei-poligen elektromagnetischen Relais gelegen ist, das Wechselstrom an eine Ohmsche Belastung, wie z.B. einem Heizelement eines Kochgeräts, anschließt. Bei Entdeckung eines Lichtbogens liefert das Sensorgerät ein Zeitsteuersignal, das mit einer Steuerung zur Erregung/Abschaltung des Relais zugeführt wird. Die Steuerung der Relais-Erregung spricht auf das Zeitsteuersignal von der Sensorvorrichtung an, um die Zeitverzögerung zwischen der letzten Erregung oder Abschaltung des Relais und die Zustandsänderung der Kontaktanordnung zu bestimmen. Aus der Zeitverzögerung bestimmt die Relais- Erregungssteuerung eine Verzögerungskonstante. Die Relais- Erregungssteuerung erregt dann das Relais in einem Zeitintervall nach der Entdeckung eines Null-Durchgangspunktes des Energiequellensignals, wobei das Zeitintervall gleich der Verzögerungskonstante ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Verzögerungskonstante aus einer Differenz bestimmt, die sich aus einem Wert ergibt, der etwas geringer ist als ein Vielfaches der Zeitperiode des Energiequellensignals, und der Zeitverzögerung zwischen der Erregung des Relais und der Zustandsänderung der Kontaktanordnung. Ein Wert, der etwas kleiner ist als ein Vielfaches der Zeitperiode des Energiequellensignals, wird zur Berechnung der Verzögerungskonstante verwendet, um mögliche Verzögerungen in der Steuerung zu berücksichtigen und um sicherzustellen, daß die Zustandsänderung des Relais an oder etwas vor einem Null-Durchgangspunkt des Stromversorgungssignals auftritt. Dieses Merkmal stellt einen Schutz gegen Lichtbogeneffekte dar, die auftreten, wenn die Relaiskontakte kurz nach einem Null-Durchgangspunkt öffnen, wobei dies ein unerwünschtes Ereignis darstellt, da der Wert der Spannung und des Stromes nach einem Null- Durchgang wächst und folglich die Lichtbogen-Dauer vergrößert wird.
Die Relais-Erregungssteuerung der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise eine Mikroprozessor Steuerung, bei der die Ausgänge des Nulldurchgang- Detektors und der Sensorvorrichtung jeweils ein externes Unterbrechungseingangsignal an den Mikroprozessor bildet. Obgleich eine einzelne Sensorvorrichtung für jedes Heizelement des Kochgerätes vorgesehen ist, wird nur ein Unterbrechungseingangssignal des Mikroprozessors benötigt, um die Ausgänge aller Sensorvorrichtungen nach der Erfindung zu überwachen.
Die Sensorvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann eine optische Sensorvorrichtung, wie z.B. ein Fototransistor oder eine Fotodiode umfassen. Eine Alternative zu einer optischen Sensorvorrichtung jedoch ist eine Vorrichtung, die ein elektromagnetische Sondenspule einschließt, die beim Auftreten eines Lichtbogens auf eine elektromagnetisches Signal reagiert, das bei Lichtbogeneffekten abgestrahlt wird. Ein Relais und eine Sensorvorrichtung, die das Relais überwacht, kann in einem einzigen Gehäuse enthalten sein. Alternativ dazu kann das Relais in einem Gehäuse enthalten sein, das transparent ist oder das die Entdeckung der besonderen Charakteristik eines Lichtbogens oder der Relais-Zustandsänderung nicht stört, auf die die verwendete Sensorvorrichtung reagiert, wobei in diesem Fall die Sensorvorrichtung außerhalb des Gehäuses, jedoch in dessen Reichweite, befestigt sein kann, um die Charakteristik zu entdecken.
Die Relaissteuerung der vorliegenden Erfindung erhöht wesentlich die Lebensdauer des Relais, indem Lichtbogeneffekte in einer ökonomisch vorteilhaften Weise minimiert werden.
Diese und andere Ziele, Vorteile und neuartige Eigenschaften der vorliegenden Erfindung, wie auch Details einer dargestellten Ausführungsform dieser Erfindung werden besser aufgrund der folgenden Beschreibung und der Zeichnung verstanden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1: eine perspektivische Ansicht eines Kochgeräts, das nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung gestaltet ist;
Fig. 2: ein Blockdiagramm der Relaissteuerung für ein Heizelement eines Kochgeräts nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3: ein Flußdiagramm, das die Funktionsweise der Relaissteuerung der vorliegenden Erfindung aufgrund einer ersten externen Unterbrechung darstellt;
Fig. 4: ein Flußdiagramm, das die Funktionsweise der Relaissteuerung der vorliegenden Erfindung aufgrund einer internen Zeitsteuer-Unterbrechung darstellt;
Fig. 5: ein Flußdiagramm, das ein Unterprogramm zur Überwachung der Inhalte eines internen Zeitgebers darstellt;
Fig. 6: ein Flußdiagramm, das die Funktionsweise einer Relaissteuerung der vorliegenden Erfindung aufgrund einer zweiten externen Unterbrechung darstellt;
Fig. 7: beschreibt eine zeitliche Darstellung, die die Funktionsweise der Relaissteuerung der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 8: ein Blockdiagramm, das einen alternativen Sensor darstellt;
Fig. 9: ein Flußdiagramm, das ein alternatives Verfahren zur Berechnung einer Verzögerungskonstante darstellt; und
Fig. 10: ein Flußdiagramm, das ein zweites, alternatives Verfahren zur Berechnung einer Verzögerungkonstante darstellt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Ein Kochgerät 10, das in Fig. 1 gezeigt und nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung gestaltet ist, umfaßt eine Kochmulde 12 mit vier elektrischen Heizelementen, ein linkes vorderes Heizelement 14, ein linkes hinteres Heizelement 16, ein rechtes vorderes Heizelement 18 und ein rechtes hinteres Heizelement 20. Um die durch ein Heizelement erzeugte Wärmemenge zu variieren, wird der Nutzungszyklus des Heizelements variiert. Beispielsweise kann ein Heizelement in seiner höchsten Wärmeeinstellung kontinuierlich eingeschaltet sein Jedoch schaltet das Heizelement bei einer mittleren Heizeinstellung zyklisch ein und aus.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist jedes der Heizelemente 14, 16, 18 und 20 an ein 240 Volt-Wechselstromnetzteil 22 über ein zugehöriges elektromagnetisches doppel-poliges Relais 24, 26, 28 und 30 angeschlossen, das angesteuert wird, damit dieses schließt, um dem daran gekoppelten Heizelement Leistung zuzuführen, und damit dieses öffnet, um von dem Heizelement Leistung abzuziehen. Jedes Relais 24, 26, 28 und 30 hat eine zugehörige Spule 32, 34, 36 und 38, sowie eine zugehörige Kontaktanordnung 40, 42, 44 und 46 mit zwei Polen. Wenn an eine Spule 32, 34, 36 und 38 eines Relais 24, 26, 28 und 30 Spannung angelegt wird, schließen die Pole der zugehörigen Kontaktanordnung 40, 42, 44 und 46; während die Pole der zugehörigen Kontaktanordnung 40, 42, 44 und 46 öffnen, wenn die Spannung von den Spulen 32, 34, 36 und 38 entfernt wird.
Fototransistoren 50, 52, 54 und 56 sind innerhalb der optischen Reichweite der zwei zugehörigen Relais 24, 26, 28 und 30 gelegen, um Lichtbogeneffekte bei einer Zustandsänderung des Relaiss zu entdecken. Ein Fototransistor kann, auch wenn der Fototransistor entfernt davon gelegen ist, innerhalb der optischen Reichweite eines Relais liegen, indem der Fototransistor und das Relais über Spiegel, Glasfaserkomponenten u.ä. gekoppelt sind, so daß der Fototransistor fähig ist, Lichtbogeneffekte zu entdecken. Jeder der Fototransistoren 50, 52, 54 und 56 kann mit seinem zugehörigen Relais 24, 26, 28 und 30 in demselben Gehäuse angebracht sein, wie es für das Relais 26, den Fototransistor 52 sind das Gehäuse 58 dargestellt ist. Alternativ dazu kann jedes der Relais 24, 26, 28 und 30 in einem Gehäuse angebracht sein, das für die Wellenlänger eines Lichtbogens transparent ist, wobei die zugehörigen Fototransistoren 50, 52, 54 und 56 außerhalb des Gehauses, aber innerhalb der optischen Reichweite von diesem angebracht sind, um Lichtbogeneffekte zu entdecken, wie es für das Relais 24, das transparente Gehäuse 60 und den Fototransistor 50 dargestellt ist. Es wird festgehalten, daß ein anderer Sensor, wie beispielsweise eine elektromagnetische oder RF-Sonde, wie im Detail unten unter Bezugnahme auf Fig. 8 diskutiert wird, oder andere optische Sensoren wie, z.B. eine Fotodiode, zum Entdecken von Lichtbogeneffekten verwendet werden könnten. Es wird ferner festgehalten, daß ein einzelner Sensor verwendet werden könnte, um Lichtbogeneffekte bei allen vier Relais 24, 26, 28 und 30 zu entdecken, wenig der Lichtbogen an den Sensor durch beispielsweise Spiegel, Glasfaserkomponenten oder ähnlichem für einen optischen Sensor gekoppelt ist.
Die Fototransistoren 50, 52, 54 und 56 sind parallel zwischen + vCC und Masse angeschlossen, wobei der Kollektor jeder der Fototransistoren verbunden ist mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß 62 eines Operationsverstärkers 64, wobei dessen invertierender Eingangsanschluß 65 mit einer Referenzspannung, vREF, verbunden ist. Der Operationsverstärker 24 bildet einen Komparator, dessen Sensitivität von der Referenz vREF bestimmt wird. Die Referenzspannung vREF wird derart gewählt, daß der Komparator 64 fähig ist, zwischen einem Lichtbogen und Rauschen, wie z.B. Umgebungslicht, zu unterscheiden. Wenn ein Lichtbogen aufgrund der Zustandsänderung eines der Relais 24, 26, 28 oder 30 auftritt, leitet der dem Relais zugeordnete Fototransistor 50, 52, 54 oder 56 und bewirkt das Fallen der Kollektorspannung des Fototransistors. Aufgrund der Entdeckung eines Spannungsabfalls an dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß 62 gibt der Komparator 64 ein Unterbrechungssignal, INT 2, an eine Mikroprozessor-Steuereinheit 66 heraus. Ein externes Unterbrechungssignal INT 2 an einem Eingang 68 des Mikroprozessors 66 identifiziert das Auftreten eines Lichtbogens. Da der Mikroprozessor 66 Verbindung mit dem Relais hält, das seinen Zustand ändert, wie es im Detail unten diskutiert wird, braucht das externe Unterbrechungssignal INT 2 nur das Auftreten eines Lichtbogens zu signalisieren, während der Mikroprozessor 66 den Lichtbogen der Zustandsänderung des Relais zuordnet. Dadurch lassen sich die Fototransistoren 50, 52, 54 und 56 parallel an die Operationsverstärker 64 anschließen, so daß nur ein Unterbrechungseingang des Mikroprozessors 66 verwendet wird.
Der Mikroprozessor 66 reagiert auf ein externes Unterbrechungssignal INT 1, um die Relais 24, 26, 28 und 30 zu steuern, so daß sie aufgrund eines Nulldurchgangs des Spannungs- oder Stromversorgungssignal-Ausgangs von dem Netzteil 22 ihren Zustand ändern. Das Energieversorgungssignal von dem Netzteil 22 ist ein 60 Hz Signal. Die Null-Durchgangsstelle des Energieversorgungssignals wird durch einen Nulldurchgangs-Detektor 70 entdeckt, dessen Ausgangssignal zu einem externen Unterbrechungseingang 72 des Mikroprozessors 66 führt. In der bevorzugten Ausführungsform entdeckt der Nulldurchgangs-Detektor 70 nur eine Nulldurchgangsstelle pro Zyklus des Energieversorgungssignals, wie z.B. diejenige Nulldurchgangsstelle, die von einem negativen Halbzyklus des 60 Hz-Energieversorgungssignals zu einem positiven Halbszyklus des Signals führt. Wenn eine derartige Durchgangsstelle von einem Nulldurchgangs-Detektor 70 entdeckt wird, erzeugt der Detektor 70 ein externes Unterbrechungssignal INT 1, das dem Mikroprozessor 66 zugeführt wird.
Insbesondere reagiert der Mikroprozessor 66 auf eine externe Unterbrechung INT 2, um die Zeitverzögerung zwischen der letzten Erregung des Relais und der Zustandsänderung der Kontaktanordnung des Relais zu bestimmen, wobei die ermittelte Zeitverzögerung für die Trägheit des Relais steht. Aus der Zeitverzögerung ermittelt der Mikroprozessor 66 eine Verzögerungskonstante. Wenn das nächste Mal der Zustand des Relais zu ändern ist, reagiert der Mikroprozessor auf ein externes Unterbrechungssignal INT 1, das eine Nulldurchgangsstelle des Energieversorgungssignals identifiziert, um das Relais ein Zeitintervall danach zu erregen oder abzuschalten, wobei das Zeitintervall gleich der Zeitkonstante ist. Der Mikroprozessor 66 verzögert die Erregung/Abschaltung des Relais, um die Zeit zu kompensieren, die zur Öffnung oder zum Schließen der Kontakte des Relais erforderlich ist, nachdem Leistung von diesem entfernt oder diesem zugeführt wurde (im folgenden als die "Tragheit" des Relais genannt), so daß das Relais dazu gebracht wird, den Zustand an oder kurz vor einer Nulldurchgangsstelle des Energieversorgungssignals zu ändern, wie es unten im Detail diskutiert wird.
Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, ermittelt der Mikroprozessor 66 am Block 80 aufgrund des Empfangs eines Unterbrechungssignals INT 1, ob ein interner Zeitgeber 68 aktiv ist, wobei das Unterbrechungssignal INT 1 eine Nulldurchgangsstelle eines vom Negativen zum Positiven verlaufenden Signals identifiziert, das zu einem positiven Halbzyklus des Energieversorgungssignals führt. Wenn dies nicht zutrifft, ermittelt der Mikroprozessor 66 im Block 82, ob eine Einschaltforderung für das linke vordere Relais 20 besteht. Wenn dies der Fall ist, übermittelt der Mikroprozessor im Block 84 die Einschalt-Verzögerungskonstante des linken vorderen Relais vom RAM 85 zum Zeitgeber 78, die errechnet wird, wie es unten beschrieben ist. Der Mikroprozessor 66 geht dann zum Block 86 weiter und startet den Zeitgeber 78 zum Hochzählen. Im Block 86 setzt der Mikroprozessor 66 ein Tätigkeitskennzeichen ("busy flag") für den Zeitgeber 78 und kehrt danach in Block 88 von der Unterbrechung zurück.
Wenn in Block 82 ermittelt wurde, daß keine Einschaltforderung für das linke vordere Relais 24 besteht, ermittelt der Mikroprozessor 66 im Block 90, ob eine Abschaltforderung für das linke vordere Relais 24 besteht. Wenn dies der Fall ist, übermittelt der Mikroprozessor 66 im Block 92 die Abschalt- Verzögerungskonstante des linken vorderen Relais, die in dem RAM 85 gespeichert ist, an den Zeitgeber 78. Der Mikroprozessor 66 kommt dann zum Block 86, um den Zeitgeber 78 zu starten und das Tätigkeitskennzeichen des Zeitgebers zu setzen.
Wenn für das linke vordere Relais 24 weder eine Ein- noch eine Abschaltforderung besteht, ermittelt der Mikroprozessor 66 in den Blöcken 94 und 98, ob für das linke hintere Relais 26 eine Ein- oder Abschaltforderung besteht. Wenn keine derartige Forderung besteht, ermittelt der Mikroprozessor 66 in den Blöcken 110 und 114, ob eine Ein- oder Abschaltforderung für das rechte vordere Relais 28 besteht, und wenn dies nicht der Fall ist, ermittelt er in den Blöcken 118 und 122, ob eine Ein- oder Abschaltforderung für das rechte hintere Relais 30 besteht. Wenn eine derartige Einschalt-Forderung für das linke hintere Relais, das rechte vordere Relais oder das hintere rechte Relais besteht, wie es in den entsprechenden Blocken 94, 110 und 118 ermittelt wurde, übermittelt der Mikroprozessor 66 in den zugehörigen Blöcken 96, 112, 120 die Einschalt-Verzögerungskonstante des Relais, die dem Relais zugeordnet ist, von dem RAM 85 zum Zeitgeber 78. Der Mikroprozessor 66 kommt dann zum Block 86, um den Zeitgeber 78 zu starten und das Tätigkeitskennzeichen des Zeitgebers zu setzen. In dem Fall, daß aufgrund der Ermittlung durch den Mikroprozessor 66 in den Blöcken 98, 114 und 122 eine Abschaltforderung für das linke hintere Relais 26, das rechte vordere Relais 28, das rechte hintere Relais 30 besteht, übermittelt in ähnlicher Weise der Mikroprozessor 66 die zugehörige Abschalt-Verzögerungskonstante des Relais von dem RAM 85 zu dem Zeitgeber 78 in den zugehörigen Blöcken 100, 116, 124. Danach kommt der Mikroprozessor 66 zum Block 86, um den Zeitgeber 78 zu starten und das Tätigkeitskennzeichen des Zeitgebers zu setzen.
Der Zeitgeber 78 ist ein "three-nibble"- Rückführ-Zeitgeber, der gegen Null läuft, wobei er eine interne Zeitgeberunterbrechung erzeugt, nachdem er durch FFF hochgezählt hat. Wenn der Zeitgeber 78 in den Blöcken 84, 92, 96, 100, 112, 116, 120 oder 124 eine Ein- oder Abschaltverzögerungskonstante geladen hat, ist der Zeitgeber 78 auf einen zugehörigen Wert vorgesetzt, der den Zeitgeber 78 veranlaßt nach dem mehrmaligen Hochzählen Null zu erreichen, wobei dieser Wert der Verzögerungskonstante entspricht, die in den Zeitgeber 78 geladen wurde. Dieses Merkmal befähigt den Zeitgeber 78, zwei Funktionen auszuführen, wobei die erste Funktion darin besteht, die Verzögerung zwischen dem Empfang eines Nulldurchgangsstellen-Unterbrechungssignals INT 1 und der Erregung oder Abschaltung eines Relais zu zählen. Die zweite Funktion des Zeitgebers 78 besteht darin, die Trägheit der Kontaktanordnung des Relais zu ermitteln, indem die Zeit zwischen der Erregung oder der Abschaltung des Relais und dem Auftreten eines Lichtbogens gezählt wird, wobei diese Zeit angibt, in welcher Zeit die Kontaktanordnung tatsächlich den Zustand ändert,
Wenn der Zeitgeber 78 bis Null gezählt hat, nachdem er mit einer Verzögerungskonstante für ein Relais geladen worden ist, so daß der Zeitgeber 78 eine interne Zeitgeberunterbrechung erzeugt, bestimmt der Mikroprozessor 66, wie es in Fig. 4 im Block 126 gezeigt ist, ob es an der Zeit ist, an dem linken vorderen Relais 24 Spulenspannung anzulegen. Wenn es für das linke vordere Relais 24 an der Zeit ist, zu schließen, gibt der Mikroprozessor 66 im Block 128 ein Relais-Steuerungssignal heraus, um einen Relaistreiber 129, der in Fig. 2 gezeigt ist, anzusteuern, um eine Spulenspannung an die linke vordere Relaisspule 32 anzulegen. Danach beginnt der Mikroprozessor 66 im Block 130 die Zeit zu zählen zwischen dem Anlegen einer Spulenspannung und dem Auftreten eines Lichtbogens, wenn diese besteht, wobei der Mikroprozessor 66 am Block 132 von dem Unterbrechungszustand zurückkehrt. Wenn der Mikroprozessor 66 im Block 126 ermittelt, daß es nicht an der Zeit ist, an dem linken vorderen Relais 24 Spulenspannung anzulegen, jedoch im Block 134 ermittelt, daß es an der Zeit ist, Spulenspannung von dem linken vorderen Relais 24 wegzunehmen, gibt der Mikroprozessor im Block 136 ein Relais- Steuersignal zur Ansteuerung des Relaistreibers 129 heraus, um Spulenspannung von der linken vorderen Relaisspule 32 wegzunehmen. Danach beginnt der Mikroprozessor 66 im Block 138 zu zählen. Wenn es nicht an der Zeit ist, Spulenspannung anzulegen oder wegzunehmen an oder von dem linken vorderen Relais 24, ermittelt der Mikroprozessor 66 in den Blöcken 140 und 146, ob es an der Zeit ist, Spulenspannung anzulegen oder wegzunehmen an oder von dem linken hinteren Relais 26. Wenn dies nicht der Fall ist, ermittelt der Mikroprozessor 66 in den Blöcken 152 und 158, ob es an der Zeit ist, Spulenspannung anzulegen oder wegzunehmen an oder von dem rechten vorderen Relais 28, und wenn dies nicht der Fall ist, ermittelt der Mikroprozessor 66 in den Blöcken 164 und 170, ob es Zeit ist, Spulenspannung anzulegen oder wegzunehmen an oder von dem rechten hinteren Relais 30. Wenn der Mikroprozessor 66 in einem der Blöcke 140, 152, 164 ermittelt, daß Spulenspannung entweder an das linke hintere Relais 26, das rechte vordere Relais 28 oder das rechte hintere Relais 30 anzulegen, steuert der Mikroprozessor 66 in den zugehörigen Blöcken 142, 154 und 166 den Relaistreiber 129 an, um Spulenspannung an das Relais anzulegen. Danach beginnt der Mikroprozessor 66 in den Blöcken 144, 156 und 168 zu zählen. Wenn der Mikroprozessor 66 in den Blöcken 146, 158 oder 170 ermittelt, daß es an der Zeit ist, Spulenspannung von dem linken hinteren Relais 6 dem rechten vorderen Relais 28 oder dem rechten hinteren Relais 30 wegzunehmen, steuert der Mikroprozessor 66 in den zugehörigen Blöcken 148, 160 oder 172 den Relaistreiber 129 an, um Spulenspannung von dem Relais wegzunehmen. Danach beginnt der Mikroprozessor 66 in den Blöcken 150, 162 oder 174 zu zählen.
Nachdem ein Relais durch Anlegen oder Wegnehmen von Spulenspannung erregt oder in Ruhestellung gebracht worden ist, zählt der Zeitgeber 78 hoch, bis ein externes Unterbrechungssignal INT 2 von dem Mikroprozessor 66 empfangen wird, wie es unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben ist, oder bis der Zeitgeber 50 ms überschritten hat, wie es durch das Unterprogramm nach Fig. 5 ermittelt wird. In dem das Kochgerät 10 steuernden Hauptprogramm gelangt der Mikroprozessor 66 in periodischer Weise in das in Fig. 5 beschriebene Unterprogramm, um im Block 176 zu ermitteln, ob der Zeitgeber 78 50 ms überschritten hat. Eine Größe in dem Zeitgeber 78, die größer als 50 ms ist, zeigt an, daß kein Lichtbogen aufgrund einer Zustandsänderung eines Relais entstanden ist, so daß der Zeitgeber 78 zurückgesetzt werden kann. Die zuvor verwendete Verzögerungskonstante wird nicht geändert, da das Schalten der Relaiskontakte zu dem erwünschten Zeitpunkt stattfand. Wenn der Mikroprozessor 66 ermittelt, daß der Wert des Zeitgebers größer als 50 ms ist, stoppt der Mikroprozessor 66 den Zeitgeber 78 im Block 178 und setzt das Tätigkeitskennzeichen des Zeitgebers zurück, um anzuzeigen, daß der Zeitgeber 78 nicht länger in Betrieb ist. Wenn ein Lichtbogen auftritt, bevor der Zeitgeber 78 50 ms erreicht, so daß eine externe Unterbrechung INT 2 erzeugt wird, errechnet der Mikroprozessor 66 eine neue Verzögerungskonstante, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.
Aufgrund des Empfangs eines externen Unterbrechungssignals INT 2, das das Auftreten eines Lichtbogens aufgrund einer Zustandsänderung eines Relais identifiziert, stoppt der Mikroprozessor 66 den Zeitgeber 78 im in Fig. 6 gezeigten Block 180. Im Block 182 setzt der Mikroprozessor 66 das Tätigkeitskennzeichen des Zeitgebers zurück. Danach ermittelt der Mikroprozessor 66 in den Blöcken 184-199 welches Relais den Lichtbogen erzeugt hat und ob der Lichtbogen aufgrund des Schließens oder des Öffnens der Relais Kontaktanordnun gerzeugt worden ist. Aufgrund der Feststellung, welches Relais den Lichtbogen erzeugt hat und ob dieser aufgrund des Öffnens oder des Schließens der Kontaktanordnung des Relais erzeugt worden ist, ermittelt der Mikroprozessor 66 in einem der geeigneten Blöcke 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200 oder 202 eine neue Verzögerungskonstante und dieser speichert in einem zugehörigen Block 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209 oder 210 die neuerlich errechnete Verzögerungskonstante in dem RAM 85 an einer Stelle, die der Ein- oder Abschalt-Verzögerungskonstante für das jeweilige Relais zugeordnet ist.
Die neue Verzögerungskonstante wird durch den Mikroprozessor 66 in den Blöcken 194-202 errechnet, indem die Werte des Zeitgebers 78, die die Relaisverzögerung von 49,75 ms repräsentieren, subtrahiert werden, um das Relais nachfolgend zu einer Zustandsänderung an oder kurz vor dem Nulldurchgangspunkt des Energieversorgungssignals zu bringen. Der Wert 49,75 ms, der zur Errechnung einer neuen Verzögerungskonstante verwendet wird, wird gewählt, weil dieser nur eine Zählung des Zeitgebers 78, d.h. 0,25 ms, vor dem Nulldurchgangspunkt des Energieversorgungssignals bei 50 ms liegt, wobei 50 ms ein Vielfaches der Periode des Energieversorgungssignals T ist. Genauer gesagt liegt der erste Nulldurchgangspunkt und der des 60 Hz Energieversorgungssignals, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, beim Übergang von einem positiven Halbzyklus zu einem negativen Halbzyklus bei ca. 16,66 ms; und der zweite Nulldurchgangspunkt liegt bei 33,33 ms. Da die Auflösung des Zeitgebers 78 nicht ausreicht, um genau zu bestimmen, an welcher Stelle der erste und zweite Nulldurchgangspunkt auftritt, wird der dritte Durchgangspunkt bei 50 ms verwendet, um die Verzögerungskonstante zu bestimmen. Da weiterhin ein Lichtbogen auftritt, wenn die Kontaktanordnung eines Relais kurz nach einem Nulldurchgangspunkt des Energieversorgungssignals öffnet oder schließt, ist es wünschenswert, die Kontakte eine Zählung oder 0,25 ms vor dein Nulldurchgangspunkt geschlossen oder offen zu haben. Daher wird die neue Verzögerungskonstante gleichgesetzt mit 50 ms minus 0,25 ms minus der Zeit in dem Zeitgeber 78, in der das externe Unterbrechungssignal INT 2 empfangen wird, wobei dieses angibt, daß ein Lichtbogen entdeckt wurde, d.h. 49,75 ms minus den Werten des Zeitgebers 78 zu der Zeit, zu der das externe Unterbrechungssignal INT 2 von dem Mikroprozessor 66 empfangen wird. Allgemeiner wird die Verzögerungskonstante gleich der Differenz gesetzt zwischen (mT - x) und der Relaisverzögerung, wobei m eine ganze Zahl, wie z.B. 3 ist, T die Periode des Energieversorgungssignals, wie z.B. 16,66, und x eine Konstante ist, wie z.B. 0,25, wobei diese wesentlich kleiner als die Periode T ist.
Es wird jetzt ein Beispiel dafür, wie der Mikroprozessor 66 auf den Empfang von externen Unterbrechungssignalen INT 1 und INT 2 reagiert, sowie die interne Zeitgeberunterbrechung von dem Zeitgeber 78, unter Bezugnahme auf Fig. 3, 4, 6 und 7 beschrieben, wobei für das Beispiel angenommen wird, daß das linke vordere Relais 24 einzuschalten ist.
Aufgrund des Empfangs eines externen Unterbrechungssignals INT 1 von dem Nulldurchgangs-Detektor 70, der einen Nulldurchgangspunkt anzeigt, der von einem negativen Halbzyklus des Energieversorgungssignals zu dem positiven Halbzyklus übergeht, wie es zu der Zeit 212 gezeigt ist (Fig. 7), ermittelt der Mikroprozessor 66 im Block 82, ob für das linke vordere Relais 24 eine Anforderung zum Einschalten besteht, wenn der Zeitgeber 78 noch nicht aktiv ist. Angenommen, daß eine derartige Anforderung besteht, überträgt der Mikroprozessor 66 im Block 84 die Einschalt-Verzögerungskonstante des linken vorderen Relais von dem RAM 85 an den Zeitgeber 78. Im Block 86 startet der Mikroprozessor 66 den Zeitgeber 78 hochzuzählen und setzt das Tätigkeitskennzeichen des Zeitgebers. Angenommen, daß die im RAM 85 für das Relais 24 gespeicherte Einschalt-Verzögerungskonstante gleich Null ist, wird sofort das interne Zeitgeber-Unterbrechungssignal erzeugt, das den Mikroprozessor 66 im Block 128 dazu bringt, den Relaistreiber 129 anzusteuern, um an das linke vordere Relais 24 die Spulenspannung zu ungefähr derselben Zeit anzulegen, als das externe Unterbrechungssignal INT 1 erzeugt wird, d.h. zu der Zeit 212. Zur selben Zeit, zur Zeit 212, startet der Mikroprozessor 66 im Block 130 den Zeitgeber 78, von Null hochzuzählen. Wenn ein Lichtbogen 37 ms nach dem Anlegen der Spannung an die Spule 32 des linken vorderen Relais 24 auftritt, wodurch zu Zeit 214 ein externes Unterbrechungssignal INT 2 zu erzeugt wird, ermittelt der Mikroprozessor 66 iin Block 184, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, daß das linke vordere Relais geschlossen wurde, als es den Lichtbogen erzeugte. Im Block 194 ermittelt der Mikroprozessor 66 eine neue Einschalt- bzw. Verzögerungskonstante für das linke vordere Relais 24. Genauer gesagt wird im Block 194 die neue Verzögerungskonstante berechnet, indem die Werte des Zeitgebers zu der Zeit subtrahiert werden, wenn das externe Unterbrechungssignal INT 2 erzeugt wird, d.h. 37 ms von 79,75 ms, wobei diese Differenz eine neue Verzögerungskonstante von 12,75 ms repräsentiert. Im Block 203 speichert der Mikroprozessor 66 die neue Einschalt- Verzögerungskonstante in dem RAM 85 für das Relais 24. Wein nachfolgend ein externes Unterbrechungssignal INT 1 erzeugt wird, wie es in Fig. 7 bei 216 gezeigt ist, und eine Anforderung für das linke vordere Relais zum Einschalten besteht, wie es durch den Mikroprozessor 66 im Block 82 ermittelt wurde, überträgt nachfolgend der Mikroprozessor 66 die Einschaltverzögerungskonstante von 12,75 ms des Relais von dem RAM 85 an den Zeitgeber 78 im Block 84 und startet den Zeitgeber 78 im Block 86. 12,75 ms nach der Erzeugung des externen Unterbrechungssignals INT 1, der in Fig. 7 gezeigte Zeitpunkt 218, erreicht der Zeitgeber 78 den Wert Null, wobei er das interne Unterbrechungssignal des Zeitgebers erzeugt, um den Mikroprozessor 66 dahin zu bringen, zum Block 126 weiterzugehen. Im Block 126 ermittelt der Mikroprozessor 66, daß es Zeit ist, Spulenspannung an das linke vordere Relais 24 anzulegen und im Block 128 steuert er den Relaistreiber 129 an, um die Spulenspannung an das Relais 24 anzulegen. Im Block 130 startet der Mikroprozessor 66 den internen Zeitgeber 78, von Null hochzuzählen. 37 ms nach dem Anlegen der Spulenspannung an das Relais 24 ändert die Relais- Kontaktanordnung 40 an dem 50 ms-Nulldurchgangspunkt den Zustand, wenn eine Prozessverzögerung von einer Zählung, oder kurz davor, d.h. 0,25 ms, auffritt.
Ein alternativer Sensor zum Entdecken von Lichtbogeneffekten nach der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 8 für ein doppelpoliges elektromagnetisches Relais 232 geleigt, der ein 240 V Wechselstromversorgungssignal an ein Heizelement 234 koppelt, wenn durch den Relaistreiber 238 eine Spannung an die Spule 236 angelegt ist. Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, ist eine elektromagnetische oder RF-Spulensonde 240 neben einem Gehäuse 242 für das Relais 232 gelegen, um das elektromagnetische Signal in dem Radiofrequenz (RF)- Bereich aufzunehmen, das von einem Lichtbogen abgestrahlt wird, wobei dieses auftritt, wenn das Relais 232 an einem anderen als dem Nulldurchgangspunkt des Energieversorgungssignals geöffnet oder geschlossen wird. Die Spulensonde 240 ist an einen Schnittstellenschaltkreis 244 gekoppelt, der einen Komparator und einen Verstärker einschließt, um den Ausgang der Spule 240 mit einem Schwellwert zu vergleichen, um ein logisches Pegel- Ausgangssignal ausreichender Größe zu liefern, um das externe Unterbrechungssignal INT 2 zu bilden, wenn der Spulenausgang größer als der Schwellwert ist. Ein Vorteil dieses Sensors gegenüber einem optischen Sensor besteht darin, daß das Gehäuse 242 nicht aus klarem Material hergestellt werden muß, während es vorzugsweise aus einem nicht-ferromagnetischen Material gebildet wird, so daß es nicht die Entdeckung des elektromagnetischen oder RF-Signals, das von Lichtbogeneffekten verursacht wird, stört. Weiterhin muß die Relaisanordnung nach Fig. 8 nicht vor Umgebungslicht geschützt werden.
Alternative Verfahren zur Errechnung der Verzögerungskonstante sind weiterhin in den Fig. 9 und 10 dargestellt. Wenn das externe Unterbrechungssignal INT 2 erzeugt ist und der Mikroprozessor 66 das Relais identifiziert, das den Zustand durch sein Öffnen oder sein Schließen änderte, kann der Mikroprozessor 66 unter Anwendung von Software, die in den Flußdiagrammen der Fig. 9 und 10 beschrieben ist, eine neue Verzögerungskonstante errechnen. Fig. 9 stellt die Software dar, die für einen Mikroprozessor 66 implementiert ist, wobei dessen interner Zeitgeber 78 zur Erzeugung von Zählungen fähig ist, bei der die Zeit pro Zählung eine Zahl ist, die in gerader Weise durch 8,33 ms dividiert werden kann, wenn das Energieversorgungssignal alle 8,33 ms durch Null hindurchgeht. Wenn die Zeit pro Zählung des internen Zeitgebers 78 des Mikroprozessor 66 keine Zahl ist, die in gerader Weise durch 8,33 dividiert werden kann, wird die Ausführungsform der Software, wie sie in Fig. 10 beschrieben ist, bevorzugt, da Fehler aufgrund des Restes im wesentlichen ausgeglichen werden.
Um eine neue Verzögerungskonstante zu errechnen, inkrementiert der Mikroprozessor 66 im Block 250 wie es in Fig. 9 gezeigt ist, zuerst den Zeitgeberwert, der die Relaisverzögerung, repräsentiert, um eine Zählung, um sicherzustellen, daß das Relais am oder kurz vor dem Nulldurchgangspunkt des Energieversorgungssignals den Zustand ändern wird. Im Block 252 speichert der Mikroprozessor 66 den inkrementierten Relais- Verzögerungswert, der im Block 250 als der Vezögerungswert bestimmt worden ist. Dann bestimmt der Mikroprozessor 66 im Block 242, ob der Verzögerungswert größer ist, als die Zählung, die 8,33 ms repräsentiert. Wenn dies nicht der Fall ist, zieht der Mikroprozessor 66 im Block 256 den Verzögerungswert von dem Zählwert ab, der 8,33 ms repräsentiert, und speichert die Differenz als die neue Verzögerungskonstante. Wenn der Mikroprozessor 66 im Block 254 bestimmt, daß der Verzögerungswert größer ist als der Zählwert, der 8,33 ms im Block 258 repräsentiert, zieht der Mikroprozessor 66 den Zählwert, der 8,33 ms repräsentiert, von dem Verzögerungswert ab und speichert die Differenz als den neuen Verzögerungswert. Der Mikroprozessor 66 fährt fort, den Zählwert, der 8,33 ms repräsentiert, von dem Verzögerungswert abzuziehen, bis der Verzögerungswert als der geringere Wert als der Zählwert bestimmt ist, wobei der Mikroprozessor 66 an diesem Punkt zum Block 256 weitergeht, um den Verzögerungswert von dem Zählwert, der 8,33 ms repräsentiert, abzuziehen, und um die Differenz als die neue Verzögerungskonstante zu speichern.
Um die Verzögerungskonstante nach dieser Ausführungsform zu errechnen, inkrementiert der Mikroprozessor, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, im Block 260 zuerst den Zeitgeberwert um eine Zählung, der die Relais-Verzögerung repräsentiert, um sicherzustellen, daß das Relais am oder kurz vor dem Nulldurchgangspunkt des Energieversorgungssignals den Zustand ändern wird. Im Block 262 wird die inkrementierte Relaisverzögerung von dem Mikroprozessor 66 als der Verzögerungswert gespeichert. Danach zieht der Mikroprozessor 66 im Block 264 die Zählung, die plus 8,33 ms repräsentiert, von dem Verzögerungswert ab und speichert die Differenz als den Verzögerungswert. Dann ermittelt der Mikroprozessor 66 im Block 266, ob der Verzögerungswert, der im Block 264 gespeichert wird, negativ ist. Wenn dies der Fall ist, speichert der Mikroprozessor 66 im Block 268 den absoluten Wert des Verzögerungswertes als die neue Verzögerungskonstante ab. Wenn der Verzögerungswert positiv ist, zieht der Mikroprozessor 66 im Block 270 die Zählung, die minus 8,33 ms repräsentiert, von dem Verzögerungswert ab und speichert die Differenz als den neuen Verzögerungswert. Der Mikroprozessor fährt fort, die Zählung, die plus 8,33 ms repräsentiert, im Block 264 und die Zählung, die minus 8,33 ms repräsentiert, von dem Verzögerungswert abzuziehen, bis dieser, nach der Bestimmung im Block 266 oder Block 272 negativ ist, zii welcher Zeit der Mikroprozessor zum Block 268 fortfährt, um den absoluten Wert des Verzögerungswertes als die neue Verzögerungskonstante abzuspeichern. In dieser Ausführungsform entspricht 8,33 ms einem Punkt, der irgendwo zwischen einer Zählung und der nächsten liegt, so daß die Zählung, die minus 8,33 ms repräsentiert, die eine Zählung ist und die Zählung, die plus 8,33 ms repräsentiert die nächste Zählung nach dieser einen Zählung ist. Wenn 8,33 ms einem Punkt entspricht, der auf halbem Wege zwischen der einen und der nächsten Zählung liegt, gleicht die Software, die in Fig. 10 dargestellt ist, den Fehler aus, der aufgrund des Restes der Division von 8,33 ms durch die Zeit pro Zählung entsteht. Auch wenn 8,33 ms einem Punkt zwischen der einen und der nächsten Zählung, jedoch nicht in der Mitte zwischen diesen entspricht, eliminiert die Software im wesentlichen den Fehler aufgrund des Restes, wie es in Fig. 10 dargestellt ist.
Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind im Lichte der voranstehenden Gedanken möglich. Während beispielsweise die Erfindung, wie sie hier beschrieben ist, verwendet wurde, um ein Relais zu steuern, das an eine Energiequelle angeschlossen ist, die einen Wechselstromausgang produziert, ist es für den Durchschnittsfachmann offensichtlich, daß die Erfindung auch im Zusammenhang mit einer Energiequelle verwendet werden kann, die eine periodische Wellenform produziert, die sich einem Nullwert oder einer minimalen Größe annähert oder diese erreicht. Insbesondere kann die hier offenbarte Erfindung verwendet werden, um ein Relais zu steuern, das durch ein über die ganze Welle gleichgerichtetes Wechselstromsignal erregt wird.

Claims

1. Relaissteuerung für einen Apparat mit einer Belastung (14, 16, 18, 20), wobei diese mittels eines zeitveränderlichen Energiequellen (22) - Signals mit einem Nulldurchgang oder einem Punkt minimaler Größe zu betreiben ist, umfassend: Relaismittel (24, 26, 28, 30) zur Kopplung des Energiequellensignals an die Belastung (14, 16, 18, 20), wobei die Relaismittel eine Kontaktanordnung (40, 42, 44, 46, 232) mit offenen und geschlossenen Stellungen aufweist; Steuermittel (66, 129) zur Erzeugung eines Relaissteuerungssignals, um den Zustand der Kontaktanordnung zwischen den offenen und geschlossenen Stellungen zu ändern; Mittel zum Entdecken (50, 52, 54, 56, 240) der Zustandsänderung der Kontaktanordnung; Mittel (66), die auf die Steuermittel und die Entdeckungsmittel (50, 52, 54, 56, 240) reagieren zur Ermittlung der Zeitverzögerung zwischen der Erzeugung des Relaissteuerungssignals (128, 136, 142, 148, 154, 160, 166, 172) und der Zustandsänderung der Kontaktanordnung; wobei die Steuermittel auf das Energiequellensignal und die Mittel zur Bestimmung der Zeitverzögerung reagieren, um die Zustandsänderung der Kontaktanordnung zu verursachen, wenn das Energiequellen (22) - Signal ungefähr an dem Nulldurchgangspunkt oder dem Punkt minimaler Größe liegt, dadurch gekennzeichnet daß das Entdeckungsmittel geeignet ist, um das Auftreten einer elektrischen Entladung an ihrer Kontaktanordnung (40, 42, 44, 46) zu entdecken, wenn deren Kontakte an einem Punkt öffnen oder schließen, der nicht am Nulldurchgangspunkt liegt, und um dieses repräsentierende Signal (68) bereitzustellen, um die Verzögerungszeit des Relais zu ermitteln.

2. Relaisapparat nach Anspruch 1, bei dem die Zustandsänderung der Kontaktanordnung kurz vor dem Durchgangspunkt oder dem Punkt minimaler Größe des Energiequellensignals auftritt.

3. Relaissteuerung für einen Apparat nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Entdeckungsmittel eine optische Entdeckungsvorrichtung (50, 52, 54, 56) einschließt, die auf Licht reagiert, das durch einen Lichtbogen erzeugt wird, der aufgrund einer Zustandsänderung der Kontaktanordnung auftritt.

4. Relaissteuerung für einen Apparat nach Anspruch 3, bei der die optische Entdeckungsvorrichtung einen Fototransistor (50, 52, 54, 56) einschließt.

5. Relaissteuerung für einen Apparat nach Anspruch 3 oder 4, die weiterhin ein Gehäuse (60) für die Relaismittel umfaßt, wobei das Gehäuse für die Wellenlänge eines Lichtbogens transparent ist, und wobei die optische Entdeckungsvorrichtung (50, 52, 54, 56) außerhalb von dem Relaisgehäuse (60), jedoch innerhalb der optischen Reichweite angebracht ist.

6. Relaissteuerung für einen Apparat nach Anspruch 3 bis 5, bei dem die optische Entdeckungsvorrichtung (50, 52, 54, 56) entfernt von dem Relais gelegen ist und optisch an das Relais gekoppelt ist.

7. Relaissteuerung für einen Apparat nach Anspruch 6, bei der die optischen Kopplungsmittel Glasfaser umfassen.

8. Relaissteuerung für einen Apparat nach Anspruch 6, bei der die optischen Kopplungsmittel Spiegel umfassen.

9. Relaissteuerung für einen Apparat nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Entdeckungsmittel (240, 244) Mittel einschliessen zur Entdeckung eines elektromagnetischen Signals in dem Radiofrequenz (RF) - Bereich, der von einem Lichtbogen abgestrahlt wird, der aufgrund der Zustandsänderung der Kontaktanordnung (232) auftritt.

10. Relaissteuerung für einen Apparat nach Anspruch 9, die weiterhin ein Gehäuse (242) für die Relaismittel einschließt, wobei das Gehäuse (242) für das elektromagnetische Signal transparent ist, und wobei die Entdeckungsmittel (240, 244) außerhalb des Relaisgehäuses (242), jedoch innerhalb der Reichweite desselben angebracht ist, so daß das elektromagnetische Signal aufgenommen werden kann.

11. Relaissteuerung für einen Apparat nach einem der Ansprüche 1-4 oder 9, die weiterhin ein einzelnes Gehäuse (58) für die Relaismittel und die Entdeckungsmittel einschließt.

12. Relaissteuerung für einen Apparat nach einem der voranstehenden Ansprüche, die eine Mehrzahl von Relais (24, 26, 28, 30) umfaßt und bei der eine einzelne Sensorvorrichtung angeordnet ist, um einen Lichtbogeneffekt in einem der Relais zu entdecken.

13. Relaissteuerung für einen Apparat nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der das Energiequellensignal eine Zeitperiode T aufweist und bei der die Steuermittel Mittel zur Ermittlung (194-200, 202) einer Verzögerungskonstante einschliessen, die gleich der Differenz ist zwischen (mT - X) und der Zeitverzögerung, wobei m eine ganze Zahl und X eine Konstante ist, die wesentlich kleiner als die Zeitperiode ist, wobei die Steuermittel die Erzeugung des Relaissteuerungssignals verzögern (126, 134, 140, 146, 152, 158, 164, 170), nachdem ein Durchgangspunkt des Energiequellensignals zu einer Zeit entdeckt worden ist, die der Verzögerungskonstante gleich ist.

14. Kochapparat (10) umfassend: eine Relaissteuerung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Relaissteuerung die Energiezufuhr an ein Heizelement (14, 16, 18, 20) des Kochapparats steuert.

15. Verfahren zur Steuerung eines Relais (24, 26, 28, 30), das zwischen einer Energieversorgung (22) und einer Belastung (14, 16, 18, 20) gekoppelt ist, wobei die Energiequelle ein zeitabhängiges Energiequellen (22) - Signal bereitstellt, das Nullpunkte oder Punkte minimaler Größe aufweist, und wobei das Relais eine Kontaktanordnung (40, 42, 44, 46) mit offenen und geschlossenen Stellungen und Mittel (12a) aufweist, die auf ein Relaissteuersignal reagieren, um den Zustand der Kontaktanordnung zwischen den offenen und geschlossenen Stellungen zu ändern, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

Erzeugung des Relaissteuerungssignals (128, 136, 142, 148, 154, 160, 166, 172); Entdecken der tatsächlichen Änderung des Zustands der Kontaktanordnung (40, 42, 44, 46); Ermittlung der Zeitverzögerung zwischen der Erzeugung des Steuersignals und der tatsächlichen Änderung des Zustands der Kontaktanordnung, Ermittlung einer Verzögerungskonstante (194-200, 202) aus der Zeitverzögerung; und nachfolgend Steuerung der Erzeugung des Relaissteuerungssignals in Übereinstimmung mit der Verzögerungskonstante, um die Kontaktanordnung zu veranlassen, den Zustand ungefähr bei einem Nullpunkt oder einem Punkt minimaler Größe des Energiequellensignals zu ändern, dadurch gekennzeichnet, daß der Entdeckungsschritt das Auftreten einer elektrischen Entladung zwischen den Kontakten des Relais entdeckt, wobei das Auftreten durch das Öffnen oder Schließen der Kontakte an einem von dem Nulldurchgangspunkt verschiedenen Punkt verursacht wird, um das Signal zur Ermittlung der Zeitverzögerung bereitszustellen.

16. Verfahren zur Steuerung eines Relais nach Anspruch 15, bei dem das Energiequellensignal eine Zeitperiode T mit einem Nullpunkt oder einem Punkt minimaler Größe bei T/2 aufweist, und wobei der Schritt zur Ermittlung der Verzögerungskonstante einschließt: Bestimmung, ob die Zeitperiode größer als T/2 ist (254, 266); entsprechenderweise Substrahieren (258, 264) eines das T/2 repräsentierenden Wertes von einem Wert, der eine Zeit repräsentiert, die größer als T/2 ist, um einen neuen Zeitwert zu bilden, bis der neue Zeitwert kleiner als T/2 ist; und Substrahieren des neuen Zeitwertes, der kleiner ist als T/2 von T/2, um die Verzögerungskonstante zu bilden (256, 268).

17. Verfahren zur Steuerung eines Relais nach Ansprüchen 15 oder 16, so daß die Änderung des Zustandes der Kontaktanordnung kurz vor dem Durchgangspunkt oder dem Punkt minimaler Größe des Energiequellensignals auftritt.