EP1494505A2 - Method and device of power control of induction cooktops - Google Patents
Method and device of power control of induction cooktops Download PDFInfo
- Publication number
- EP1494505A2 EP1494505A2 EP04405263A EP04405263A EP1494505A2 EP 1494505 A2 EP1494505 A2 EP 1494505A2 EP 04405263 A EP04405263 A EP 04405263A EP 04405263 A EP04405263 A EP 04405263A EP 1494505 A2 EP1494505 A2 EP 1494505A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- inductor
- energy
- control
- period
- tmax
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
- H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
- H05B6/065—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like using coordinated control of multiple induction coils
Definitions
- the present invention relates to a method for power regulation of Induction hobs with at least one hob, each one of them Cooking points has an inductor, and a means for implementation this procedure.
- a cooking device generally has at least two juxtaposed Induction hotplates, each of which includes an inductor.
- the heating or heating of the Gefässes with the food is known by induction of eddy currents in a vessel.
- One of the basic conditions for the induction of eddy currents in the vessel is an electromagnetic alternating field.
- This is in the cooking area an induction cooker by means of a time-varying electrical Power generated by the cooking area inductor, which is one of the constituents represents an electrical resonant circuit.
- This resonant circuit is stimulated by a clock source and he generates the for the induction of eddy currents in the vessel necessary alternating current.
- the cooking or cooking operations require that different amounts be supplied by energy to the adjacent cooking vessels. Therefore, known induction cookers also have the option of Control the amount of energy supplied to the cooking vessels.
- These Power control can basically be done in two ways. On the one hand, the power control or regulation by changes in the Frequency of the current flowing in the inductor resonant circuit electrical current achieved become. The range of these frequencies is usually between 22KHz and 45KHz, i. in an area which is above the audible range Frequencies lies. On the other hand, the power control or Regulation by changes in the duration or length or width of the by the Inducer flowing current pulses can be effected.
- the object of the present invention is the mentioned disadvantage as well still eliminate other disadvantages of the known induction cookers.
- Fig. 1 shows schematically and in plan view an induction hob 1, which suitable for carrying out the present process.
- This stove has a stove plate 2, which in the case shown in Fig. 1 four induction cookers 3 are assigned.
- the respective hob 3 includes an induction hotplate 5.
- the induction hotplate 5 includes an inductor 13 ( Figure 2), which is located on a base plate 12, wherein the inductor 13 of the bottom the stove plate 2 is assigned in a manner known per se.
- the inductor 13 is wound from a strand of copper, for example.
- the base plate 12 is preferably made of a heat-resistant material, such as for example, ceramic.
- the respective cooking point 3 further comprises a drive device or a power source 4 for the induction hotplate 5 ( Figure 2).
- This driving device 4 includes an inverter 8 and a control device 9 for the Inverter 8.
- the inductor 13 of each of the juxtaposed Hobs 3 is connected to its own and controllable source 4, from which the inductor 13 can be energized.
- control device 9 is inter alia a microprocessor 10, in which among other programs can be stored, which the Course of the respectively applied cooking. or cooking process can control.
- the operation of the microprocessor 10 can only by means of a in Fig. 2 schematically indicated control device 23 are influenced.
- These Device 23 includes, among other things, a component above which values for the desired cooking by the operator to be entered can.
- Corresponding keypads are available on the market and they belong to the state of the art. As a rule, potentiometers or tiptasts used with an electronic control logic for such function.
- microprocessor 10 with a technical interface 24 for the Connection of other devices (not shown) provided by which the microprocessor 10 can be programmed, for example.
- the technical Interface 24 is designed as a bidirectional communication interface. This interface can conform to a valid standard such as RS-232, RS-485, Ethernet, USB or similar work.
- RS-232, RS-485, Ethernet, USB or similar work can conform to a valid standard such as RS-232, RS-485, Ethernet, USB or similar work.
- Control lines available via which synchronization points, Alarm signals or control signals of the method can be queried.
- the microprocessor 10 is connected via a control bus 22 to a device 20 for Processing of the output from the microprocessor 10 control signals connected.
- the signal processing device 20 may be a standard module be executed in which a custom electronic circuit is programmed. Preference is given to a PGA or it may be an equivalent Block be used. This processing device 20 is via control lines 7A and 7B with the corresponding inputs A and B of the inverter 8 connected.
- the inverter 8 provides a controlled power level of the present device This means that the inverter 8 the current flow through the inductor 13th due to the pulses supplied to it by the microprocessor 10 can control.
- the induction coil 13 and the capacitor 15 and 16 are designed so that the parameters the same are not changeable. These parameters are chosen that the resonant frequency of this resonant circuit for all areas of power regulation well below the working frequency of 22kHz of the present submission is.
- the resonant frequency of the resonant circuit can in Range between 16 and 20 kHz.
- the inductor 13 thus provides a central Part of the inverter 8, by means of which energy to the cooking vessels 6 can be transmitted.
- the inductor resonant circuit is similar to a bridge educated.
- One of the branches of this bridge is the series-connected capacitors 15 and 16.
- the free electrode of the first capacitor 15 is on the positive terminal of a source DC is connected to the supply voltage.
- the free electrode of the other capacitors 16 is connected to the negative Terminal of the source DC of the supply voltage connected.
- the opposite branch of the bridge form two series-connected power switching elements 25 and 26, which also belong to the resonant circuit and which are transistors in the illustrated case.
- the collector of the first Transistor 25 is in the illustrated case to the positive terminal of the voltage source DC connected.
- At the base of this first transistor 25 is the first and the signal processing device 20 incoming control line 7A connected.
- the emitter of this first transistor 25 is connected to the collector of the second transistor 26 connected.
- To the base of this second transistor 26 is the second and incoming from the signal processing device 20 Control line 7B connected.
- the emitter of this second transistor 26 is connected to the negative terminal of the voltage source DC.
- the series-connected capacitors 15 and 16 have a tapping point 18, which between the interconnected electrodes of the capacitors 15 and 16 lies. At this center tap point 18 is one of the ends or connecting conductor 14 of the inductor coil 13 connected. Between the emitter of the first power semiconductor 25 and the collector of the second Power semiconductor 26 is another point 19 available. At this Center tap point 19 is the second end and the second connection conductor 17, respectively the inductor coil 13 connected.
- the power semiconductors 25 and 26 designed as bipolar transistors. In particular, however Also versions with related power semiconductors conceivable, such e.g. IGBTs (Insulated gate bipolar transistors), MOS-FET transistors, thyristors, GTO's and triacs.
- inverter 8 In the inverter 8 are further sensors for temperature monitoring of Power electronics and the vessel 6 and devices for measuring the Current through the inductor 13 and the current performance of the inductor 5 integrated (not shown). Those supplied by these monitors Results are returned to the microprocessor 10 via the test leads 11.
- These measuring leads 11 are signal lines connecting the inverter 8 connect to the microprocessor 10 and which are designed so that either digital or analog measurements from the inverter 8 in the microprocessor 10 can be transmitted.
- These signal lines 11 can be dedicated Wires and a digital control bus include.
- the supply of the respective inductor 13 with energy is pulse-like and periodically. This means that energy the inductor 13 in the form of pulses is fed and that these pulses within successive or repetitive periods or time windows.
- This situation is in Fig. 3, 4 and 5 illustrated by diagrams.
- On the X-axis of each Chart is plotted time t.
- the individual periods or Time windows of the energy supply to the inductors 13 are superimposed in all three lying Fig. 3 to 5 by means of perpendicular to the X-axis and superimposed lines L separated from each other.
- a period or a time window is therefore referred to below as LL.
- the time slots LL have the same length or width for all inductors 13. In addition, the beginnings and ends of the time windows are practically in the same Time L.
- the length or width of the repeating time slots LL is referred to as Tmax ( Figure 4).
- the length of the time window Tmax is at all Cooking zones 3 equal, so that the repetition frequency of the feed of the adjacent Inductors 13 with energy at all inductors 13 practically the same is.
- the Tmax is also constant for all inductors 13, i. invariable and moreover chosen so that the length of Tmax of the period the frequency of about 22kHz. This frequency corresponds to the working frequency of about 22kHz of the inductor resonant circuit in the inverter 8.
- the Inductors 13 of all cooking zones 3 are in this frequency or frequency with supplied with the energy pulses.
- the actual control of the power of the inductors 13, as already done was mentioned by a pulse-like conduction of current I through the inductors 13 of the cooking zones 3 within the time slots LL.
- the at the respective Inductor 13 delivered electrical power is not only from the Size of the current flowing through the coil 13 current I determines but also by that time period during which this current I through the coil 13th flows.
- the time period during which the current I through the inductor 13 flows is virtually identical to that period during which the relevant controllable switch 25 and 26 in the inverter 8 is conductive. therefore the time course of the current I through the inductor 13 in connection with the time course of those pulses or those voltages A and B will be described, which control the opening of the switching elements 25 and 26.
- the pulse A in Fig. 3 to 5 shows the time course of that control voltage US during a time slot LL, which via the line 7A to the base of first, transistor 25 is applied.
- the drive signals A and B are practically rectangular signals.
- the size of the control voltages US lies between 0 volts and a maximum appropriate drive voltage US, which for the operation of the switches 25 and 26 is appropriate.
- These control pulses A and B have the same polarity.
- the generation of the first control pulse A begins always at the beginning or shortly after the beginning of the respective time window LL or the respective period Tmax, i. at time 0 of the time window LL or shortly thereafter, regardless of how long pulses A and B last.
- the control pulse B is generated only after the pulse A, and only after the expiration of a short period of time, which is between these two pulses and which is related to the discharge times in the switches 25 and 26.
- Fig. 3 shows the length TA and TB of the control pulses A and B for the maximum Feeding of the inductor 13 with energy.
- Fig. 5 shows the length TA and TB of Control pulses A and B for a minimum energization of the inductor 13 with energy.
- Fig. 4 shows the length TA and TB of the control pulses A and B for a Average power range of the inductor 13.
- Tmax which corresponds to the length of the time window LL.
- the Sum S of the two durations TA and TB is always smaller than Tmax.
- the first control pulse A makes the transistor 26 conductive and the current I flows in this case from the negative terminal DC- through this transistor 26, the center tap 19 located between the transistors 25 and 26, the coil 13, between the capacitors 15 and 16 lying center tap 18 and the capacitors 15 and 16 to the positive terminal DC + the DC voltage source DC.
- a pulse B arrives via the line 7B to the base of the other transistor 25 and makes this conductive.
- the current I now flows from the positive terminal DC + through this transistor 25, the transistor means tap 19, the coil 13, but now in the opposite Direction, the capacitor center tap 18 and the capacitors 15 and 16 to the negative terminal DC DC power source DC.
- TA or TB could be practically counteracted for power regulation Go zero. However, for technical reasons, this choice does not make much sense.
- a sum S of TA and TB is preferred, which is the period length Tmin corresponds to a frequency which is about 44 kHz.
- the present method offers besides the advantage that the performance in each Cooking area 3 can be individually regulated, even the important advantage that the supply network for the electrical energy is not pulsed but continuous is charged. This is because the TA and TB are simultaneous and always be extended or shortened by the same amount. This is important because because the hobs 3 at their peak power several amps of electricity usually taken from the supply network.
- the present method can also be carried out in a controlled manner, by supplying measurement signals via the measuring lines 11 to the microprocessor 10 become.
- the microprocessor 10 controls in this case based on Measured values from the measuring lines 11, the size of the inductor current I, his Zero crossing, the timing of the switching of the control lines 7A and 7B, etc.
- the entire cooking process can be monitored in this way and be regulated. So requires a large saucepan 6 filled with water another type of operation of the cooking area 3 as, for example, a frying pan with a fried egg. In particular, no cooking process may be started, if other metallic objects such as e.g. a fork or a Cooking spoons are on the stove.
- An extension of the present method is that via measuring pulses the nature of the vessel 6 is continuously detected on the stove top 2.
- the control pulses A and B for the switches 25 and 26 pulses upstream (not shown), whose length is smaller than the length of the control pulses A and B.
- These measurement pulses arrive in the way described for the control pulses A and B to the inductor thirteenth the stove plate 2, on which the cooking vessel 6 rests. According to the texture This cooking vessel 6, the measuring pulses are influenced and such an answer then passes via one of the measuring lines 11 to the microprocessor 10, which among other things controls the operation of the inverter 8.
- Fig. 8 two diagrams concerning this situation are superimposed played.
- the control voltage US for the switches 25 and 26 discharged.
- the size of this Phase shift depends on the type or quality of the vessel or on the stove top 2 located subject dependent.
- the size of the phase shift is determined by the time difference DT between the zero crossing of Control voltage US and the zero crossing of the current IS through the inductor 13 determined. The smaller this time difference DT, the better the quality of the vessel 6, so that a cooking process by the inverter 8 are started can.
- time difference DT is adjustable in the control device 9 Exceeds minimum limit for the quality, then is a cooking process no longer effectively possible. This, for example, because the Vessel 6 is made of a material which is not suitable for induction heating is suitable. In such a case, the control device 9 takes the inverter 8 and thus also plate 5 is not in operation or it switches the inverter 8 and thus also this hob 3 off.
- Step responses stored in the memory of the microprocessor 10.
- a series of temporally changeable time intervals TA respectively.
- TB stored in the memory of the microprocessor. So can operations such as. a large heating power for searing followed by Stewing individually adapted to the food by the microprocessor and be managed
- the information about the food, the cooking progress, etc. are about the Test leads 11 supplied to the microprocessor 10. It also external Sensors used such. an external temperature sensor 27, which in the food can be inserted and which so the status of the cooking process via a corresponding measuring line 11 to the microprocessor 10 reports.
- the relevant parameters of the method for the different forms of the vessels and the food be changed or extended at any time.
- the method of a foreign system such as a parent control device, from an external diagnostic device or from a workstation to diagnose, control, etc.
- Fig. 6 shows an embodiment of a feeding device 30 for the inductor 13, when feeding it with energy from a three-phase Supply network is to be made.
- the feeding device 30 includes, among others three phase connections L1, L2 and L3 to the supply network.
- a rectifier 28 is connected, which is designed as a three-phase bridge rectifier. This is changing the AC voltage from the supply network in a DC voltage, which at the output terminals DC + and DC- of this feeding device 30 can appear.
- a smoothing capacitor C Between the output terminals DC + and DC- of the three-phase bridge rectifier 28 is a smoothing capacitor C.
- To the Output terminals DC + and DC- of the bridge rectifier 28 becomes the DC voltage tapped for the inductor 13 and by the LC resonant circuit or supplied to the inductor 13 through the bridge in the inverter 8.
- the feeding device 30 may also be used to limit the present invention Set up the network power to be set up. These Power limitation is necessary to increase the consumption of the stove to energy as part of the energy extraction permitted during building installation to be able to hold.
- a current measuring device is connected to one of the phase conductors L1 29, which precedes the bridge rectifier 28 is.
- the output of the current measuring device 29 is at one of the inputs the control device 9 connected.
- maximum allowable currents in the control device 9 are corresponding maximum allowable currents in the control device 9 as control parameters adjustable.
- the control device 9 regulates the maximum power consumption of the inductor 13 in such a way that the maximum power received by the building installation is still permissible Value does not exceed.
- the present device can also be powered from a single-phase network be supplied.
- the feeder 31 has via a single-phase bridge rectifier 32, which via terminals N and L can be connected to the single-phase supply network.
- the current measuring device 29 is in this case in the connection conductor L.
- the method according to the invention offers, inter alia, the possibility that the size of the power of the individual hobs 3 in an induction cooker 1 can be controlled simultaneously and individually, without being audible and usually due to interference between adjacent inductors 13 caused noises, such as whistling, arise. consequently may be arranged side by side cooking zones 3 in an induction cooker 1 operated with different services, without the mentioned Noises arise.
- the present method offers under other benefits that the power grid for electrical energy without Power surges is charged and that the cooking process is uniform.
- the Method can also be applied in the case when as supply voltage for the inverter 8 is intended to serve a multi-phase AC voltage.
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungsregulierung von Induktionskochherden mit mindestens einer Kochstelle, wobei jede dieser Kochstellen einen Induktor aufweist, sowie eine Einrichtung zur DurchfĂĽhrung dieses Verfahrens.The present invention relates to a method for power regulation of Induction hobs with at least one hob, each one of them Cooking points has an inductor, and a means for implementation this procedure.
Eine Kocheinrichtung weist im allgemeinen zumindest zwei nebeneinander angeordnete Induktionskochplatten auf, von welchen je eine einen Induktor umfasst. Bei einem Induktionskochherd erfolgt die Erwärmung oder Erhitzung des Gefässes mit dem Gargut bekanntlich durch Induktion von Wirbelströmen in einem Gefäss. Eine der Grundbedingungen für die Induktion von Wirbelströmen im Gefäss ist ein elektromagnetisches Wechselfeld. Dieses wird in der Kochstelle eines Induktionskochherdes mittels einem sich zeitlich ändernden elektrischen Strom durch den Kochstelleninduktor erzeugt, welcher einen der Bestandteile eines elektrischen Schwingkreises darstellt. Dieser Schwingkreis wird durch eine Taktquelle angeregt und er erzeugt den für die Induktion von Wirbelströmen im Gefäss notwendigen Wechselstrom.A cooking device generally has at least two juxtaposed Induction hotplates, each of which includes an inductor. In an induction cooker, the heating or heating of the Gefässes with the food is known by induction of eddy currents in a vessel. One of the basic conditions for the induction of eddy currents in the vessel is an electromagnetic alternating field. This is in the cooking area an induction cooker by means of a time-varying electrical Power generated by the cooking area inductor, which is one of the constituents represents an electrical resonant circuit. This resonant circuit is stimulated by a clock source and he generates the for the induction of eddy currents in the vessel necessary alternating current.
Die Koch- bzw. Garvorgänge erfordern, dass unterschiedlich grosse Mengen von Energie den nebeneinander stehenden Kochgefässen zugeführt werden. Deswegen weisen bekannte Induktionskocherde auch die Möglichkeit einer Steuerung der Menge der den Kochgefässen zugeführten Energie auf. Diese Leistungssteuerung bzw.- Regelung kann grundsätzlich auf zwei Arten erfolgen. Zum einen kann die Leistungssteuerung bzw. -regelung durch Änderungen der Frequenz des im Induktor-Schwingkreis fliessenden elektrischen Stromes erreicht werden. Der Bereich dieser Frequenzen liegt meistens zwischen 22KHz und 45KHz, d.h. in einem Bereich, welcher oberhalb des Bereiches der hörbaren Frequenzen liegt. Zum anderen kann die Leistungssteuerung bzw. - regelung durch Änderungen der Dauer bzw. Länge bzw. Breite der durch den Induktor fliessenden Stromimpulse bewirkt werden.The cooking or cooking operations require that different amounts be supplied by energy to the adjacent cooking vessels. Therefore, known induction cookers also have the option of Control the amount of energy supplied to the cooking vessels. These Power control can basically be done in two ways. On the one hand, the power control or regulation by changes in the Frequency of the current flowing in the inductor resonant circuit electrical current achieved become. The range of these frequencies is usually between 22KHz and 45KHz, i. in an area which is above the audible range Frequencies lies. On the other hand, the power control or Regulation by changes in the duration or length or width of the by the Inducer flowing current pulses can be effected.
Während des Betriebes der vorbekannten Kochherde kommt es oft vor, dass je ein Kochtopf auf dem jeweiligen Induktor steht, wobei diese Induktoren aus einer gemeinsamen Energiequelle gespeist werden. Wenn die Leistung der einzelnen Kochstellen durch Änderung der Frequenz des durch die Schwingkreise fliessenden Stromes gesteuert wird, dann können sich die Frequenzen der Induktoren in den benachbarten Kochstellen voneinander subtrahieren, sodass ein hörbarer und sehr unangenehmer Pfeifton entstehen kann.During the operation of the known cookers, it often happens that ever a cooking pot is on the respective inductor, these inductors from a common source of energy. If the performance of each Cooking zones by changing the frequency of the resonant circuits flowing current is controlled, then the frequencies of the inductors subtract from each other in the adjacent cooking zones, so that an audible and very unpleasant whistling sound may arise.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, den genannten Nachteil sowie noch weitere Nachteile der bekannten Induktionskochherde zu beseitigen.The object of the present invention is the mentioned disadvantage as well still eliminate other disadvantages of the known induction cookers.
Diese Aufgabe wird beim Verfahren der eingangs genannten Gattung in der Weise gelöst, wie dies im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definiert ist.This object is in the method of the type mentioned in the Manner solved as defined in the characterizing part of claim 1 is.
Die genannte Aufgabe wird auch durch eine Einrichtung gelöst, welche im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 5 definiert ist.The above object is also achieved by a device which in the
characterizing part of
Nachstehend werden AusfĂĽhrungsformen der vorliegenden Erfindung anhand
der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 zeigt schematisch und in Draufsicht einen Induktionskochherd 1, welcher
zur DurchfĂĽhrung des vorliegenden Verfahrens geeignet ist. Dieser Kochherd
besitzt eine Herdplatte 2, welcher im in Fig. 1 dargestellten Fall vier Induktionskochstellen
3 zugeordnet sind. Die jeweilige Kochstelle 3 umfasst eine Induktionskochplatte
5. Zur Induktionskochplatte 5 gehört ein Induktor 13 (Fig. 2), welcher
sich auf einer Grundplatte 12 befindet, wobei der Induktor 13 der Unterseite
der Herdplatte 2 in einer an sich bekannten Weise zugeordnet ist. Der Induktor
13 ist aus einer Litze gewickelt, welche beispielsweise aus Kupfer ist.
Die Grundplatte 12 ist vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Material, wie
beispielsweise aus Keramik.Fig. 1 shows schematically and in plan view an induction hob 1, which
suitable for carrying out the present process. This stove
has a
Die jeweilige Kochstelle 3 umfasst ferner eine Ansteuerungsvorrichtung bzw.
eine Energiequelle 4 fĂĽr die Induktionskochplatte 5 (Fig. 2). Diese Ansteuerungsvorrichtung
4 enthält einen Inverter 8 und eine Regelvorrichtung 9 für den
Inverter 8. Der Induktor 13 der jeweiligen der nebeneinander angeordneten
Kochstellen 3 ist an eine eigene und steuerbare Quelle 4 angeschlossen, aus
welcher der Induktor 13 mit Energie versorgt werden kann. The
In der Regelvorrichtung 9 befindet sich unter anderem ein Mikroprozessor 10, in
welchem unter anderem Programme gespeichert sein können, welche den
Verlauf des jeweils angewandten Gar-. bzw. Kochverfahrens steuern können.
Die Arbeitsweise des Mikroprozessors 10 kann mit Hilfe einer in Fig. 2 nur
schematisch angedeuteten Bedienvorrichtung 23 beeinflusst werden. Diese
Vorrichtung 23 umfasst unter anderem einen Bestandteil, ĂĽber welchen Werte
fĂĽr den gewĂĽnschten Garvorgang vom Bedienungspersonal eingegeben werden
können. Entsprechende Bedienteile sind auf dem Markt erhältlich und sie
gehören zum Stand der Technik. In der Regel werden Potentiometer oder Tiptasten
mit einer elektronischen Ansteuerungslogik fĂĽr solche Funktion eingesetzt.In the
Ferner ist der Mikroprozessor 10 mit einer technischen Schnittstelle 24 fĂĽr den
Anschluss weiterer Geräte (nicht dargestellt) versehen, durch welche der Mikroprozessor
10 beispielsweise programmiert werden kann. Die technische
Schnittstelle 24 ist als eine bidirektionale Kommunikationsschnittstelle ausgebildet.
Diese Schnittstelle kann nach einem gĂĽltigen Standard wie RS-232, RS-485,
Ethernet, USB oder ähnlichem funktionieren. Zusätzlich stehen noch proprietäre
Steuerleitungen zur VerfĂĽgung, ĂĽber welche Synchronisationspunkte,
Alarmsignale oder Steuersignale des Verfahrens abgefragt werden können.Furthermore, the
Der Mikroprozessor 10 ist ĂĽber einen Steuerbus 22 mit einer Vorrichtung 20 zur
Aufarbeitung der vom Mikroprozessor 10 abgegebenen Steuersignale verbunden.
Die Signal-Aufarbeitungsvorrichtung 20 kann als ein Standardbaustein
ausgefĂĽhrt sein, in welchem eine kundenspezifische elektronische Schaltung
programmiert ist. Bevorzugt wird dabei ein PGA oder es kann ein äquivalenter
Baustein verwendet werden. Diese Aufarbeitungsvorrichtung 20 ist ĂĽber Steuerleitungen
7A und 7B mit den entsprechenden Eingängen A und B des Inverters
8 verbunden. The
Vom Inverter 8, an welchen andererseits der Induktor 13 angeschlossen ist,
fĂĽhren Leitungen 11 zum Mikroprozessor 10 zurĂĽck, auf welchen Messdaten
vom Inverter 8 sowie vom Induktor 13 zum Mikroprozessor 10 ĂĽbertragen werden
können. Diese Daten können dem Mikroprozessor 10 Auskunft über die
Bedingungen des Betriebes der vorliegenden Einrichtung anhand von entsprechenden
Daten liefern.From the
Der Inverter 8 stellt eine gesteuerte Leistungsstufe der vorliegenden Einrichtung
dar. Dies bedeutet, dass der Inverter 8 den Stromfluss durch den Induktor 13
aufgrund der ihm vom Mikroprozessor 10 zugeleiteten Impulse steuern kann.
Der Induktor 13, welcher als eine Spule ausgefĂĽhrt ist, bildet zusammen mit
zumindest einem Kondensator 15 bzw. 16 einen Schwingkreis. Die Induktionsspule
13 und der Kondensator 15 bzw. 16 sind so ausgefĂĽhrt, dass die Parameter
derselben nicht veränderbar sind. Diese Parameter sind so gewählt,
dass die Resonanzfrequenz dieses Schwingkreises fĂĽr alle Bereiche der Leistungsregulierung
deutlich unterhalb der Arbeitsfrequenz von 22kHz der vorliegenden
Einreichung liegt. Die Resonanzfrequenz des Schwingkreises kann im
Bereich zwischen 16 und 20 kHz liegen. Der Induktor 13 stellt somit einen zentralen
Bestandteil des Inverters 8 dar, mittels welchem Energie an die Kochgefässe
6 ĂĽbertragen werden kann.The
Im in Fig. 2 dargestellten Beispiel ist der Induktor-Schwingkreis brückenähnlich
ausgebildet. Einer der Ă„ste dieser BrĂĽcke bilden die in Serie geschalteten Kondensatoren
15 und 16. Die freie Elektrode des ersten Kondensators 15 ist an
die positive Klemme einer Quelle DC der Versorgungsspannung angeschlossen.
Die freie Elektrode des anderen Kondensatoren 16 ist an die negative
Klemme der Quelle DC der Versorgungsspannung angeschlossen.In the example shown in FIG. 2, the inductor resonant circuit is similar to a bridge
educated. One of the branches of this bridge is the series-connected
Den gegenĂĽberliegenden Ast der BrĂĽcke bilden zwei in Serie geschaltete Leistungsschaltelemente
25 und 26, welche ebenfalls zum Schwingkreis gehören
und welche im dargestellten Fall Transistoren sind. Der Kollektor des ersten
Transistors 25 ist im dargestellten Fall an die positive Klemme der Spannungsquelle
DC angeschlossen. An die Basis dieses ersten Transistors 25 ist die erste
und von der Signal-Aufarbeitungsvorrichtung 20 ankommende Steuerleitung
7A angeschlossen. Der Emitor dieses ersten Transistors 25 ist an den Kollektor
des zweiten Transistors 26 angeschlossen. An die Basis dieses zweiten Transistors
26 ist die zweite und von der Signal-Aufarbeitungsvorrichtung 20 ankommende
Steuerleitung 7B angeschlossen. Der Emitor dieses zweiten Transistors
26 ist an die negative Klemme der Spannungsquelle DC angeschlossen.The opposite branch of the bridge form two series-connected
Die in Serie verbundenen Kondensatoren 15 und 16 weisen einen Abgriffspunkt
18 auf, welcher zwischen den miteinander verbundenen Elektroden der Kondensatoren
15 und 16 liegt. An diesen Mittelabgriffspunkt 18 ist eines der Enden
bzw. Anschlussleiter 14 der Induktorspule 13 angeschlossen. Zwischen
dem Emitter des ersten Leistungshalbleiter 25 und dem Kollektor des zweiten
Leistungshalbleiters 26 ist ein weiterer Angriffspunkt 19 vorhanden. An diesen
Mittelabgriffspunkt 19 ist das zweite Ende bzw. der zweite Anschlussleiter 17
der Induktorspule 13 angeschlossen. Im dargestellten Fall sind die Leistungshalbleiter
25 und 26 als Bipolar-Transistoren ausgefĂĽhrt. Insbesondere sind jedoch
auch AusfĂĽhrungen mit artverwandten Leistungshalbleitern denkbar, wie
z.B. IGBTs (Insulated gate bipolar transistors), MOS-FET-Transistoren, Thyristoren,
GTO's und Triacs.The series-connected
Im Inverter 8 sind des weiteren Sensoren fĂĽr die TemperaturĂĽberwachung der
Leistungselektronik und des Gefässes 6 sowie Vorrichtungen zur Messung des
Stromes durch den Induktor 13 und der aktuellen Leistung des Induktors 5 integriert
(nicht dargestellt). Die durch diese Ăśberwachungsvorrichtungen gelieferten
Resultate werden ĂĽber die Messleitungen 11 zum Mikroprozessor 10 zurĂĽckgefĂĽhrt.
Diese Messleitungen 11 sind Signalleitungen, welche den Inverter
8 mit dem Mikroprozessor 10 verbinden und die so ausgefĂĽhrt sind, dass entweder
digitale oder analoge Messwerte aus dem Inverter 8 in den Mikroprozessor
10 übertragen werden können. Diese Signalleitungen 11 können dedizierte
Drahtleitungen und einen digitalen Steuerbus umfassen.In the
Die Versorgung des jeweiligen Induktors 13 mit Energie erfolgt impulsartig und
periodisch. Dies bedeutet, dass Energie dem Induktor 13 in Form von Impulsen
zugefĂĽhrt wird und dass diese Impulse innerhalb aufeinander folgenden bzw.
sich wiederholenden Perioden bzw. Zeitfenstern liegen. Diese Situation ist in
Fig. 3, 4 und 5 anhand von Diagrammen dargestellt. Auf der X-Achse des jeweiligen
Diagramms ist die Zeit t aufgetragen. Die einzelnen Perioden bzw.
Zeitfenster der Energiezuleitung zu den Induktoren 13 sind in allen drei ĂĽbereinander
liegenden Fig. 3 bis 5 mit Hilfe von zur X-Achse senkrecht stehenden
und ĂĽbereinander liegenden Linien L voneinander getrennt. Eine Periode bzw.
ein Zeitfenster wird im Nachstehenden daher mit LL bezeichnet.The supply of the
Die Zeitfenster LL weisen für alle Induktoren 13 dieselbe Länge bzw. Breite auf.
Ausserdem liegen die Anfänge bzw. Enden der Zeitfenster praktisch in demselben
Zeitpunkt L. Die Länge bzw. Breite der sich wiederholenden Zeitfenster LL
wird als Tmax (Fig. 4) bezeichnet. Die Länge des Zeitfensters Tmax ist bei allen
Kochstellen 3 gleich, sodass die Wiederholungsfrequenz der Speisung der benachbarten
Induktoren 13 mit Energie bei allen Induktoren 13 praktisch dieselbe
ist. Die Tmax ist für allen Induktoren 13 ausserdem auch konstant, d.h. unveränderlich,
und zudem noch so gewählt, dass die Länge von Tmax der Periode
der Frequenz von etwa 22kHz entspricht. Diese Frequenz entspricht der Arbeitsfrequenz
von etwa 22kHz des Induktor-Schwingkreises im Inverter 8. Die
Induktoren 13 aller Kochstellen 3 werden in dieser Häufigkeit bzw. Frequenz mit
den Energieimpulsen versorgt.The time slots LL have the same length or width for all
Die Verwendung der genannten Arbeitsfrequenz bzw. der genannten Häufigkeit
der impulsartigen ZufĂĽhrung von Energie zu den Induktoren 13 schafft Voraussetzungen
dafĂĽr, dass der jeweilige Inverter 8 die diesem zugeordnete Induktionsspule
13 mit maximaler Menge von Energie versorgen kann. Dies deswegen,
weil der praktisch grösstmögliche und noch zulässige elektrische Strom bei
der genannten Arbeitsfrequenz durch den Induktor-Schwingkreis fliessen kann.
Bei diesem Verfahren werden störende Pfeiftöne deswegen eliminiert, weil alle
Induktoren 13 in einem Kochherd mit derselben Häufigkeit gesteuert werden.
Die Taktgeneratoren der einzelnen Energiequellen 4, welche einen der Bestandteile
des Mikroprozessors 10 darstellen können, arbeiten somit auf im wesentlichen
derselben Frequenz. Sie brauchen jedoch nicht miteinander synchronisiert
zu sein. Denn wenn es dennoch Differenzfrequenzen zwischen zwei
benachbarten Induktoren 13 geben sollte, dann würde die Frequenz dieser Töne
im Bereich von etwa 2Hz liegen. Solche Töne liegen unterhalb der Hörschwelle
des Menschen, sodass man solche Töne gar nicht hören würde.The use of said working frequency or frequency
the pulse-like supply of energy to the
Die eigentliche Steuerung der Leistung der Induktoren 13 erfolgt, wie dies bereits
erwähnt wurde, durch eine impulsartige Leitung von Strom I durch die Induktoren
13 der Kochstellen 3 innerhalb der Zeitfenster LL. Die an den jeweiligen
Induktor 13 abgegebene elektrische Leistung ist dabei nicht nur von der
Grösse des durch die Spule 13 fliessenden Stromes I bestimmt sondern auch
durch jene Zeitspanne, während welcher dieser Strom I durch die Spule 13
fliesst. Die Zeitspanne, während welcher der Strom I durch den Induktor 13
fliesst, ist praktisch identisch mit jener Zeitspanne, während welcher der betreffende
steuerbare Schalter 25 bzw. 26 im Inverter 8 leitend ist. Deswegen
kann der zeitliche Verlauf des Stromes I durch den Induktor 13 im Zusammenhang
mit de zeitlichen Verlauf jener Impulse bzw. jener Spannungen A und B
beschrieben werden, welche das Ă–ffnen der Schaltelemente 25 und 26 steuern.
Auf der Y-Achse der Diagramme in Fig. 3 bis 5 ist die Grösse jener Spannung
US ausgetragen, welche das Ă–ffnen der Transistoren 25 und 26 steuert. Unter
anderem auch die Parameter des Inverters 8 bestimmen dann, wie gross der
Strom I ist, welcher während der Zeitspanne TA und TB durch den Induktor 13
fliesst, nachdem der betreffende Schalter 25 bzw. 26 leitend gemacht worden
ist. Der Verlauf der dem Induktor 13 zugefĂĽhrten Leistung ist in Fig. 5 mit der
Linie W dargestellt. In Fig. 3 und 4 könnten entsprechende Linien W eingezeichnet
sein. Der Strom I kann während der Zeitspannen TA und TB im vorliegenden
Fall einen konstanten Wert haben.The actual control of the power of the
Der Impuls A in Fig. 3 bis 5 zeigt den zeitlichen Verlauf jener Steuerspannung
US während einem Zeitfenster LL, welche über die Leitung 7A an die Basis des
erstens Transistors 25 angelegt wird. Der Impuls B in Fig. 3 bis 5, welcher auf
den ersten Impuls A folgt, zeigt den zeitlichen Verlauf jener Steuerspannung US
während einem Zeitfenster LL, welche über die Leitung 7B an die Basis des
zweiten Transistors 26 angelegt wird. Die Ansteuerungssignale A und B sind
praktisch Rechtecksignale. Die Grösse der Steuerspannungen US liegt zwischen
0 Volt und einer maximalen zweckmässigen Ansteuerspannung US, welche
für den Betrieb der Schalter 25 und 26 zweckmässig ist. Diese Steuerimpulse
A und B haben dieselbe Polarität.The pulse A in Fig. 3 to 5 shows the time course of that control voltage
US during a time slot LL, which via the line 7A to the base of
first,
Die Zeitdauern TA und TB der Steuersignale A und B, welche während einem
Zeitfenster LL bzw. Tmax dem Inverter 8 zugefĂĽhrt werden, bleiben sich im vorliegenden
Verfahren einander immer gleich, und zwar unabhängig von der absoluten
Länge der Zeitdauer TA und TB. D.h., wenn die Länge eines der Impulse
A bzw. B um einen bestimmten Betrag verlängert oder verkürzt wird, dann
wird die Länge des anderen Steuerimpulses B bzw. A um denselben Betrag
ebenfalls verlängert oder verkürzt. Dabei gilt, dass dem Induktor um so mehr
elektrische Energie zugeführt wird, je länger die Zeiten TA und TB der Impulse
A und B sind, und umgekehrt.The durations TA and TB of the control signals A and B, which during a
Time window LL or Tmax are supplied to the
Zweckmässigerweise beginnt die Generierung des ersten Steuerimpulses A
immer am Anfang oder kurz nach dem Anfang des jeweiligen Zeitfensters LL
bzw. der jeweiligen Periode Tmax, d.h. im Zeitpunkt 0 des Zeitfensters LL oder
kurz danach, und zwar unabhängig davon, wie lang die Impulse A und B dauern.
Der Steuerimpuls B wird erst nach dem Impuls A generiert, und zwar erst
nach dem Ablauf einer kurzen Zeitspanne, welche zwischen diesen zwei Impulsen
liegt und welche mit den Entladezeiten in den Schaltern 25 und 26 zusammenhängt.Expediently, the generation of the first control pulse A begins
always at the beginning or shortly after the beginning of the respective time window LL
or the respective period Tmax, i. at
Fig. 3 zeigt die Länge TA und TB der Steuerimpulse A und B für die maximale
Speisung des Induktors 13 mit Energie. Fig. 5 zeigt die Länge TA und TB der
Steuerimpulse A und B fĂĽr eine minimale Speisung des Induktors 13 mit Energie.
Fig. 4 zeigt die Länge TA und TB der Steuerimpulse A und B für einen
mittleren Leistungsbereich des Induktors 13. Jede der Zeitdauern TA bzw. TB
ist kleiner als Tmax, welche der Länge des Zeitfensters LL entspricht. Die
Summe S aus den beiden Zeitdauern TA und TB ist immer kleiner als Tmax.Fig. 3 shows the length TA and TB of the control pulses A and B for the maximum
Feeding of the
Wenn die Summe S aus TA und TB kleiner ist als Tmax (Fig. 4 und 5), dann
ergibt sich daraus eine Differenzzeit Tdif zwischen dem Ende der genannten
Summe S, d.h. zwischen dem Ende des zweiten Steuerimpulses B und der
Tmax. (Fig. 4). Während dieser Tdif fliesst kein Strom durch den Induktor 13.
Durch eine Variierung des Verhältnisses zwischen der Länge der Summe S und
der Länge der Tdif kann die Leistung des Induktors 13 variiert werden. Je höher
die an die Spule 13 abgegeben Leistung sein soll, um so breiter werden die
Steuerimpulse A und B gemacht und um so kĂĽrzer wird die Tdif, bis die Tdif bei
der maximalen Leistung des Induktors 13 beinahe 0 ist (Fig. 3). In diesem Fall
gleicht die Summe S der Zeitintervalle TA + TB praktisch der Tmax bzw. der
Länge des Zeitfensters LL.If the sum S of TA and TB is less than Tmax (FIGS. 4 and 5), then
this results in a difference time Tdif between the end of said
Sum S, i. between the end of the second control pulse B and the
Tmax. (Fig. 4). During this Tdif, no current flows through the
Der erste Steuerimpuls A macht den Transistor 26 leitend und der Strom I
fliesst in diesem Fall von der Minusklemme DC- durch diesen Transistor 26,
den zwischen den Transistoren 25 und 26 liegenden Mittelabgriff 19, die Spule
13, den zwischen den Kondensatoren 15 und 16 liegenden Mittelabgriff 18 und
die Kondensatoren 15 und 16 zur Plusklemme DC+ der Gleichspannungsquelle
DC. Mit einer bestimmten und erforderlichen Verzögerung gelangt ein Impuls B
ĂĽber die Leitung 7B zur Basis des anderen Transistors 25 und macht diesen
leitend. Der Strom I fliesst jetzt von der Plusklemme DC+ durch diesen Transistor
25, den Transistormittelabgriff 19, die Spule 13, jetzt allerdings in der entgegengesetzten
Richtung, den Kondensatormittelabgriff 18 und die Kondensatoren
15 und 16 zur Minusklemme DC- der Gleichspannungsquelle DC.The first control pulse A makes the
Die Zeitdauer TA bzw. TB könnte für die Leistungsregulierung praktisch gegen
Null gehen. Allerdings ist aus technischen GrĂĽnden diese Wahl nicht sehr sinnvoll.
FĂĽr die Regulierung der Leistung des Induktors 13 im Bereich der minimalen
Leistungen wird eine Summe S aus TA und TB bevorzugt, welche der Periodenlänge
Tmin einer Frequenz entspricht, welche bei ca. 44 kHz liegt.The duration TA or TB could be practically counteracted for power regulation
Go zero. However, for technical reasons, this choice does not make much sense.
For regulation of power of the
Das vorliegende Verfahren bietet neben dem Vorteil, dass die Leistung in jeder
Kochstelle 3 individuell geregelt werden kann, auch den wichtigen Vorteil, dass
das Zuleitungsnetz fĂĽr die elektrische Energie nicht pulsartig sondern kontinuierlich
belastet wird. Dies deswegen, weil die TA und TB gleichzeitig und immer
um denselben Betrag verlängert oder verkürzt werden. Dies ist deswegen wichtig,
weil die Kochstellen 3 bei ihren Spitzenleistungen mehrere Ampere Strom
dem Versorgungsnetz normalerweise entnehmen.The present method offers besides the advantage that the performance in each
Das vorliegende Verfahren kann auch in geregelter Weise durchgefĂĽhrt werden,
indem Messsignale ĂĽber die Messleitungen 11 dem Mikroprozessor 10 zugeleitet
werden. Der Mikroprozessor 10 steuert in diesem Fall basierend auf
Messwerten aus den Messleitungen 11 die Grösse des Induktorstromes I, seinen
Null-Durchgang, den Zeitpunkt fĂĽr die Schaltung der Steuerleitungen 7A
und 7B usw. Auch der gesamte Garvorgang kann auf diese Weise ĂĽberwacht
und geregelt werden. So erfordert ein grosser Kochtopf 6 gefĂĽllt mit Wasser
eine andere Art wie von Betrieb der Kochstelle 3 als beispielsweise eine Bratpfanne
mit einem Spiegelei. Insbesondere darf kein Garvorgang gestartet werden,
wenn sich andere metallische Gegenstände wie z.B. eine Gabel oder ein
Kochlöffel auf dem Herd befinden.The present method can also be carried out in a controlled manner,
by supplying measurement signals via the measuring
Eine Erweiterung des vorliegenden Verfahrens besteht darin, dass ĂĽber Messimpulse
die Art des Gefässes 6 auf der Herdplatte 2 laufend detektiert wird.
Zur Feststellung der Güte des Gefässes 6 werden den Steuerimpulsen A und B
für die Schalter 25 und 26 Impulse (nicht dargestellt) vorgelagert, deren Länge
kleiner ist als die Länge der Steuerimpulse A und B. Diese Messimpulse gelangen
im fĂĽr die Steuerimpulse A und B beschriebenen Weg bis zum Induktor 13
der Herdplatte 2, auf welcher das Kochgefäss 6 ruht. Entsprechend der Beschaffenheit
dieses Kochgefässes 6 werden die Messimpulse beeinflusst und
eine solche Antwort gelangt dann ĂĽber eine der Messleitungen 11 bis zum Mikroprozessor
10, welcher unter anderem die Arbeitsweise des Inverters 8 steuert.An extension of the present method is that via measuring pulses
the nature of the
In Fig. 8 sind zwei Diagramme betreffend diesen Sachverhalt ĂĽbereinander
wiedergegeben. Auf der y-Achse des oben liegenden Diagramms ist die Steuerspannung
US fĂĽr die Schalter 25 bzw. 26 ausgetragen. Auf der y-Achse des
unten liegenden Diagramms ist der Strom IS durch den Induktor 13 ausgetragen.
Aus Fig. 8 ist ersichtlich, dass es eine Phasenverschiebung zwischen dem
Spulenstrom IS und der Steuerspannung US geben kann. Die Grösse dieser
Phasenverschiebung ist von der Art bzw. Güte des Gefässes bzw. des sich auf
der Herdplatte 2 befindlichen Gegenstandes abhängig. Die Grösse der Phasenverschiebung
wird ĂĽber die Zeitdifferenz DT zwischen dem Nulldurchgang der
Steuerspannung US und dem Nulldurchgang des Stromes IS durch den Induktor
13 ermittelt. Je kleiner diese Zeitdifferenz DT ist, um so besser ist die GĂĽte
des Gefässes 6, sodass ein Garvorgang durch den Inverter 8 gestartet werden
kann. Wenn Zeitdifferenz DT jedoch einen in der Regelungsvorrichtung 9 einstellbaren
Mindest-Grenzwert fĂĽr die GĂĽte ĂĽberschreitet, dann ist ein Garvorgang
nicht mehr wirksam möglich. Dies beispielsweise deswegen, weil das
Gefäss 6 aus einem Material ist, welches für die Induktionserwärmung nicht
geeigent ist. In einem solchen Fall nimmt die Regelvorrichtung 9 den Inverter 8
und somit auch Platte 5 gar nicht in Betrieb oder sie schaltet den Inverter 8 und
somit auch diese Kochstelle 3 aus.In Fig. 8, two diagrams concerning this situation are superimposed
played. On the y-axis of the above diagram is the control voltage
US for the
Zu diesen Auswertungszwecken ist eine Sammlung von entsprechenden
Schrittantworten im Speicher des Mikroprozessors 10 gespeichert. Abhängig
von den Vorgaben des Bedienteiles 9, der Beschaffenheit des Gefässes 6 und
des Gargutes wird durch das Verfahren eine eigens im Speicher des Mikroprozessors
vorgegebene zeitlich abhängig geregelte Leistungsregelung des Garvorganges
durchgefĂĽhrt. Insbesondere ist fĂĽr entsprechende Kombinationen
von Gefäss 6 und Gargut eine Folge von zeitlich änderbaren Zeitintervallen TA
resp. TB im Speicher des Mikroprozessors gespeichert. So können auch Vorgänge
wie z.B. eine grosse Heizleistung fĂĽr das Anbraten mit anschliessendem
Schmoren individuell an das Gargut durch den Mikroprozessor angepasst und
geregelt werdenFor these purposes of evaluation is a collection of corresponding
Step responses stored in the memory of the
Die Informationen ĂĽber das Gargut, den Garfortschritt usw. werden ĂĽber die
Messleitungen 11 an den Mikroprozessor 10 geliefert. Dabei werden auch externe
Sensoren eingesetzt wie z.B. ein externer Temperatursensor 27, welcher
in das Gargut eingesteckt sein kann und welcher so den Status des Garvorganges
ĂĽber eine entsprechende Messleitung 11 an den Mikroprozessor 10 meldet.The information about the food, the cooking progress, etc. are about the
Test leads 11 supplied to the
Über die Diagnoseschnittstelle 24 können die relevanten Parameter des Verfahrens
für die unterschiedlichen Ausprägungen der Gefässe und des Gargutes
jederzeit verändert oder erweitert werden. Mit dieser Schnittstelle 24 ist es
möglich, das Verfahren von einem Fremdsystem, wie beispielsweise von einer
übergeordneten Steuervorrichtung, von einem externen Diagnosegerät oder
von einem Arbeitsplatzrechner zu diagnostizieren, zu steuern usw. Via the
Fig. 6 zeigt eine AusfĂĽhrungsform einer Speisungsvorrichtung 30 fĂĽr den Induktor
13, wenn die Speisung desselben mit Energie aus einem dreiphasigen
Versorgungsnetz erfolgen soll. Die Speisungsvorrichtung 30 umfasst unter anderem
drei PhasenanschlĂĽsse L1, L2 und L3 an das Versorgungsnetz. An die
drei PhasenanschlĂĽsse L1, L2 und L3 ist ein Gleichrichter 28 angeschlossen,
welcher als ein Dreiphasen-BrĂĽckengleichrichter ausgefĂĽhrt ist. Dieser wandelt
die Wechselspannung aus dem Versorgungsnetz in eine Gleichspannung, welche
an den Ausgangsklemmen DC+ und DC- dieser Speisungsvorrichtung 30
erscheinen kann. Zwischen den Ausgangsklemmen DC+ und DC- des Dreiphasen-BrĂĽckengleichrichters
28 befindet sich ein Glättungskondensator C. An den
Ausgangsklemmen DC+ und DC- des BrĂĽckengleichrichters 28 wird die Gleichspannung
fĂĽr den Induktor 13 abgegriffen und durch den LC-Schwingkreis bzw.
durch die BrĂĽcke im Inverter 8 dem Induktor 13 zugefĂĽhrt.Fig. 6 shows an embodiment of a
Die Speisungsvorrichtung 30 kann auch zur Begrenzung der durch die vorliegende
Einrichtung dem Netz entnommenen Leistung eingerichtet sein. Diese
Leistungsbegrenzung ist notwendig, um den Verbrauch des Kochherd an Energie
im Rahmen der bei der Gebäudeinstallation zulässigen Energieentnahme
halten zu können.The
Dazu ist, wie in Fig. 6 dargestellt, an einem der Phasenleiters L1 eine Strom-Messvorrichtung
29 eingeschaltet, welche dem BrĂĽckengleichrichter 28 vorgeschaltet
ist. Der Ausgang der Strom-Messvorrichtung 29 ist an einen der Eingänge
der Regelungsvorrichtung 9 angeschlossen. FĂĽr eine vorgegebene Anschlussleistung
sind entsprechende maximal zulässige Stromstärken in der Regelungsvorrichtung
9 als Regelungsparameter einstellbar. Die Regelungsvorrichtung
9 regelt die maximale Leistungsaufnahme des Induktors 13 derart,
dass die von der Gebäudeinstallation maximal bezogene Leistung dennoch zulässigen
Wert nicht ĂĽberschreitet. For this purpose, as shown in FIG. 6, a current measuring device is connected to one of the
Die vorliegende Einrichtung kann auch aus einem einphasigen Netz mit Energie
versorgt werden. Wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, verfĂĽgt die Speisevorrichtung 31
ĂĽber einen einphasigen BrĂĽckengleichrichter 32, welcher ĂĽber AnschlĂĽsse N
und L an das einphasige Versorgungsnetz anschliessbar ist. Die Strom-Messvorrichtung
29 befindet sich in diesem Fall im Anschlussleiter L.The present device can also be powered from a single-phase network
be supplied. As shown in FIG. 7, the
Das erfindungsgemässe Verfahren bietet unter anderem die Möglichkeit, dass
die Grösse der Leistung der einzelnen Kochstellen 3 in einem Induktionskochherd
1 gleichzeitig und individuell gesteuert werden kann, ohne dass dabei hörbare
und normalerweise durch Interferenzen zwischen benachbarten Induktoren
13 verursachten Geräusche, beispielsweise Pfeiftöne, entstehen. Folglich
können nebeneinander angeordnete Kochstellen 3 in einem Induktionskochherd
1 mit unterschiedlichen Leistungen betrieben werden, ohne dass dabei die erwähnten
Geräusche entstehen. Ferner bietet das vorliegende Verfahren unter
anderem die Vorteile, dass das Zuleitungsnetz fĂĽr elektrische Energie ohne
Stromstösse belastet wird und dass der Garvorgang gleichmässig erfolgt. Das
Verfahren kann auch in dem Fall angewendet werden, wenn als Speisespannung
fĂĽr den Inverter 8 eine mehrphasige Wechselspannung dienen soll.The method according to the invention offers, inter alia, the possibility that
the size of the power of the
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH01151/03A CH696649A5 (en) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | Method and apparatus for power control of induction cookers. |
CH11512003 | 2003-06-30 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1494505A2 true EP1494505A2 (en) | 2005-01-05 |
EP1494505A3 EP1494505A3 (en) | 2006-05-03 |
EP1494505B1 EP1494505B1 (en) | 2010-11-24 |
Family
ID=33426275
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP04405263A Active EP1494505B1 (en) | 2003-06-30 | 2004-04-29 | Method and device of power control of induction cooktops |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1494505B1 (en) |
AT (1) | ATE489830T1 (en) |
CH (1) | CH696649A5 (en) |
DE (1) | DE502004011915D1 (en) |
ES (1) | ES2356737T3 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008067999A1 (en) * | 2006-12-06 | 2008-06-12 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Method for controlling induction heating devices in an electric cooking appliance |
EP2175690A1 (en) * | 2008-10-08 | 2010-04-14 | Whirpool Corporation | A method for controlling a static power conversion unit and induction heating system for cooking appliances using such method |
WO2012095732A1 (en) | 2011-01-11 | 2012-07-19 | Elatronic Ag | Induction heating system with self-regulating power control |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007050341A1 (en) * | 2007-10-12 | 2009-04-23 | E.G.O. Commercial Electronics Ag | Induction module, arrangement of several induction modules and method for setting up such an induction module |
EP2911472B2 (en) | 2013-12-20 | 2022-11-09 | BSH Hausgeräte GmbH | Cooking appliance, in particular cooking hob device, with a plurality of inverters |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5004881A (en) | 1989-11-22 | 1991-04-02 | Goldstar Co., Ltd. | Method and circuit for controlling power level in the electromagnetic induction cooker |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH664660A5 (en) * | 1983-05-07 | 1988-03-15 | Barmag Barmer Maschf | Inductive heater for ferromagnetic material |
JP2530812B2 (en) * | 1985-12-12 | 1996-09-04 | ĺŻŚĺŁ«é›»ć©źć ŞĺĽŹäĽšç¤ľ | High frequency induction heating device |
-
2003
- 2003-06-30 CH CH01151/03A patent/CH696649A5/en not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-04-29 ES ES04405263T patent/ES2356737T3/en active Active
- 2004-04-29 DE DE502004011915T patent/DE502004011915D1/en active Active
- 2004-04-29 AT AT04405263T patent/ATE489830T1/en active
- 2004-04-29 EP EP04405263A patent/EP1494505B1/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5004881A (en) | 1989-11-22 | 1991-04-02 | Goldstar Co., Ltd. | Method and circuit for controlling power level in the electromagnetic induction cooker |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008067999A1 (en) * | 2006-12-06 | 2008-06-12 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Method for controlling induction heating devices in an electric cooking appliance |
EP2175690A1 (en) * | 2008-10-08 | 2010-04-14 | Whirpool Corporation | A method for controlling a static power conversion unit and induction heating system for cooking appliances using such method |
US8492685B2 (en) | 2008-10-08 | 2013-07-23 | Whirlpool Corporation | Method for controlling a static power conversion unit and induction heating system for cooling appliances using such method |
WO2012095732A1 (en) | 2011-01-11 | 2012-07-19 | Elatronic Ag | Induction heating system with self-regulating power control |
US9307581B2 (en) | 2011-01-11 | 2016-04-05 | Elatronic Ag | Induction heating system with self regulating power control |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1494505B1 (en) | 2010-11-24 |
ES2356737T3 (en) | 2011-04-12 |
EP1494505A3 (en) | 2006-05-03 |
ATE489830T1 (en) | 2010-12-15 |
DE502004011915D1 (en) | 2011-01-05 |
CH696649A5 (en) | 2007-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2236004B1 (en) | Induction hob comprising a plurality of induction heaters | |
EP1935213B1 (en) | Method for operating an induction heating device | |
EP2034800B1 (en) | Cooking device switch | |
WO2010069616A1 (en) | Cook-top having at least three heating zones | |
EP2095686B1 (en) | Heating device circuit | |
DE3332990A1 (en) | ELECTROMAGNETIC INDUCTION HEATING DEVICE | |
EP2469970B1 (en) | Cooking device | |
DE3601555C2 (en) | ||
EP2506663A1 (en) | Cooking device | |
DE19708335B4 (en) | Heating power regulation for induction cooker | |
EP1494505B1 (en) | Method and device of power control of induction cooktops | |
EP2469972B1 (en) | Cooking device and method of controlling the cooking device which diminish in an iterative manner a flicker characteristic. | |
EP2692202B1 (en) | Induction heating device | |
EP2506673B1 (en) | Induction cooktop | |
EP0442139A2 (en) | Method and device for steering the power of at least one consumer | |
EP2469971B1 (en) | Cooking device | |
EP3641497B1 (en) | Cooking device | |
DE10200047A1 (en) | Ballast for a lamp and method for operating a ballast for a lamp | |
DE102012201237A1 (en) | Household appliance device, particularly cook top apparatus, for use in household appliance, has two power converters operated in operating mode, where control unit is provided to control operating portion characteristic | |
DE3610196A1 (en) | Cooking point having inductively heated hotplates | |
EP2506664B1 (en) | Cooking device | |
EP0671808A2 (en) | Method for driving an inverter and device for carrying out the method | |
EP2945461B1 (en) | Cooking device | |
DE2155633A1 (en) | OVEN SYSTEM HEATED WITH MICROWAVE ENERGY | |
DE102012206940A1 (en) | Induction heating device i.e. induction hob device, for use in induction oven, has control unit simultaneously adjusting resonance capacitor of resonance unit and attenuation capacitor depending on operational parameter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL HR LT LV MK |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL HR LT LV MK |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20060914 |
|
AKX | Designation fees paid |
Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20080612 |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: EP |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: FG4D |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 502004011915 Country of ref document: DE Date of ref document: 20110105 Kind code of ref document: P |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: NV Representative=s name: MOETTELI & ASSOCIES SARL |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: NL Ref legal event code: VDEP Effective date: 20101124 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: ES Ref legal event code: FG2A Ref document number: 2356737 Country of ref document: ES Kind code of ref document: T3 Effective date: 20110412 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20101124 Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20101124 Ref country code: FI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20101124 Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20101124 Ref country code: BG Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20110224 Ref country code: PT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20110324 Ref country code: CY Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20101124 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: FD4D |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20110225 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CZ Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20101124 Ref country code: EE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20101124 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IE Payment date: 20110510 Year of fee payment: 8 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: RO Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20101124 Ref country code: SK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20101124 Ref country code: DK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20101124 Ref country code: PL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20101124 |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
BERE | Be: lapsed |
Owner name: ELATRONIC A.G. Effective date: 20110430 |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20110825 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MC Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20110430 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R097 Ref document number: 502004011915 Country of ref document: DE Effective date: 20110825 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20110430 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PFA Owner name: ELATRONIC AG Free format text: ELATRONIC AG#BREITSCHACHENSTRASSE 10#9032 ENGELBURG (CH) -TRANSFER TO- ELATRONIC AG#BREITSCHACHENSTRASSE 10#9032 ENGELBURG (CH) |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LU Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20110429 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: TR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20101124 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: HU Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20101124 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PCAR Free format text: NEW ADDRESS: RATHAUSGASSE 1, 9320 ARBON (CH) |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20101124 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 12 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20110510 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 13 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 14 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 15 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20230330 Year of fee payment: 20 |
|
P01 | Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered |
Effective date: 20230524 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Payment date: 20230428 Year of fee payment: 20 Ref country code: ES Payment date: 20230503 Year of fee payment: 20 Ref country code: DE Payment date: 20230430 Year of fee payment: 20 Ref country code: CH Payment date: 20230502 Year of fee payment: 20 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Payment date: 20230328 Year of fee payment: 20 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 20230427 Year of fee payment: 20 |