ES2329376T3 - Disposicion de circuito para la proteccion de un elemento calefactor contra sobrecalentamiento, dispositivo calefactor y metodo para proteger con fusibles este dispositivo calefactor. - Google Patents
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Abstract
Disposición de circuito para la protección de un elemento calefactor (1) contra sobrecalentamiento, cuyo valor de resistencia es una función de su temperatura, donde la disposición de circuito presenta las siguientes características: una alimentación de corriente acoplada con el elemento calefactor (1) para el suministro de una corriente al elemento calefactor (1) por un medio de conmutación (2); un circuito de control de conmutador (3) con una salida (34) para el control del medio de conmutación (2), donde el medio de conmutación (2) está conmutado a conductor cuando el circuito de control de conmutador (10) se encuentra en un primer estado y está conmutado a no conductor, cuando el circuito de control de conmutador (3) se encuentra en un segundo estado; un medio de sensor de corriente (4) acoplado con el elemento calefactor (1), en cuya salida (41) se puede tomar una señal proporcional a la corriente que fluye por el elemento calefactor (1); un primer medio de cambio de escala (5), en cuya salida (51) se puede tomar una señal proporcional a la tensión de alimentación del elemento calefactor (1); un primer medio de detector (6), que tiene entradas (62, 63) respectivas acopladas con las salidas (41, 51) del medio de sensor de corriente (4) y del primer medio de cambio de escala (5) y en cuya salida (66) se puede tomar una señal diferencial formada por las señales del medio de sensor de corriente (4) y del medio de cambio de escala (5); y un circuito de evaluación (7; 8; 9; 10), con el que se puede comparar la señal diferencial determinada por el primer medio de detector (6) con una señal de referencia y dependiendo del resultado, el circuito de control de conmutador (3) se puede pasar por el circuito de evaluación (3) del primero al segundo estado, caracterizado por que el circuito de evaluación presenta un segundo medio de detector (10) con dos entradas (101, 102) y una salida (106), en el que se puede suministrar a una entrada (101) la señal de salida del primer medio de detector (6) y a la otra entrada (102), la señal de referencia y en el que la salida (106) forma la salida del circuito de evaluación.
Description
Disposición de circuito para la protección de un
elemento calefactor contra sobrecalientamiento, dispositivo
calefactor y método para proteger con fusibles este dispositivo
calefactor.
La solicitud se refiere a una disposición de
circuito para la protección de un elemento calefactor contra
sobrecalentamiento, cuyo valor de resistencia es una función de su
temperatura. La solicitud se refiere además a un dispositivo
calefactor para fluidos.
Los elementos calefactores, que se utilizan en
equipos calefactores para el calentamiento de fluidos, se pueden
dañar de forma permanente en una marcha en seco del equipo
calefactor así como durante el rebosamiento por cocción de agua.
Para el caldeamiento de agua en aparatos domésticos como, por
ejemplo, hervidores de agua, cafeteras, lavavajillas, lavadoras,
entre otros, se utilizan calefacciones por resistencia eléctrica que
se basan en la técnica de capas gruesas como elementos
calefactores. Se plantean determinados requisitos de seguridad de
los mismos. Por ejemplo, tiene que darse una protección contra
incendio, contra falta de estanqueidad y contra descargas de
tensión sobre el elemento calefactor. Particularmente, de acuerdo
con una norma vigente no se pueden proteger las descargas de
tensión por los fusibles de edificio o de vivienda existentes. Para
cumplir esta exigencia, habitualmente se utilizan interruptores de
protección térmicos, interruptores automáticos por aumento de
presión, que detectan la presencia de un fluido, o cortocircuitos
fusibles, que llegan a fundirse en el caso de una marcha en seco y
el caldeamiento continuo del elemento calefactor que se produce en
este caso e interrumpen el circuito calefactor.
Sin embargo, estos fusibles presentan
desventajas considerables. El conmutador automático por aumento de
presión que se ha mencionado anteriormente tiene un comportamiento
de respuesta relativamente inerte. Con una activación, los
cortacircuitos fusibles conducen a una interrupción irreversible del
circuito calefactor, por lo que el dispositivo calefactor presenta
un defecto y, por tanto, conduce a un caso de servicio al cliente,
que tiene como consecuencia costes elevados.
Por esto, sería deseable un sistema de fusibles
que proteja un dispositivo calefactor del tipo que se ha mencionado
anteriormente de forma sencilla, rápida y económica
independientemente de un control de aparato posiblemente
presente.
Se conoce una disposición de circuito para la
regulación de la temperatura de un elemento calefactor a partir del
documento EP 0 845 119 B1, cuyo valor de resistencia es una función
de su temperatura. Para esto, la disposición de circuito presenta
un medio de sensor de corriente acoplado con el elemento calefactor,
que suministra una tensión alterna en una salida, que es
dependiente de la corriente alterna que recorre el elemento
calefactor. Esta señal y un valor de referencia predefinido por el
usuario se suministran a un primer medio de detector. Éste
suministra una señal de salida, cuando la temperatura del elemento
calefactor sobrepasa la temperatura ajustada por el usuario.
Después, se controla por un circuito de control de conmutador un
medio de conmutación conectado en serie con el elemento calefactor
de acuerdo con el principio de pulso-pausa.
Se conoce además una disposición de circuito
para la protección de un resistor de frenado en un motor de tracción
a partir del documento US 4.035.692. Ésta presenta una alimentación
de corriente acoplada con el resistor de frenado, para suministrar
una corriente en el resistor de frenado por un medio de conmutación.
Un medio de sensor de corriente acoplado con el resistor de
frenado, en cuya salida se puede tomar una señal proporcional a la
corriente que fluye por el resistor de frenado, así como un primer
medio de cambio de escala en forma de un potenciómetro y un
resistor conectado en serie con el mismo, en cuya salida se puede
tomar una señal proporcional a la tensión de alimentación del
resistor de frenado, se suministran a un amplificador diferencial,
que proporciona un valor de tensión correspondiente a la
temperatura. Esta señal se usa para proteger al resistor de frenado
contra un sobrecalentamiento, abriendo el medio de conmutación.
Se conoce una disposición de circuito para la
regulación de temperatura de un elemento calefactor de un elemento
de corte quirúrgico a partir del documento US 4.198.957. La
disposición de circuito comprende un elemento calefactor, que está
acoplado con una alimentación de corriente, que alimenta al elemento
calefactor por un medio de conmutación con energía eléctrica.
Además se proporciona un circuito de control de conmutador con una
salida para el control del medio de conmutación, en el que el medio
de conmutación conmuta a conductor, cuando el circuito de control
de conmutador se encuentra en un primer estado, y está conmutado a
no conductor, cuando el circuito de control de conmutador se
encuentra en un segundo estado. Por lo demás, se proporciona un
medio de sensor de corriente que está acoplado con el elemento
calefactor, en el que se puede tomar una señal en la salida del
medio de sensor de corriente, que es proporcional a la corriente
eléctrica que fluye por el elemento calefactor. Además, se
proporciona un primer medio de cambio de escala, que presenta una
salida, en la que se puede tomar una señal proporcional a la
tensión de alimentación del elemento calefactor, así como un primer
medio de detector, que presenta entradas respectivas unidas con las
salidas del medio de sensor de corriente y del medio de cambio de
escala, donde en su salida se puede tomar una señal diferencial
formada por las señales del medio de sensor de corriente y del
medio de cambio de escala. Finalmente se proporciona un circuito de
evaluación, con el que se puede comparar la señal diferencial
determinada por el primer detector con una señal diferencial y,
dependiendo del resultado, se puede pasar el circuito de control de
conmutador del primer estado al segundo por el circuito de
evaluación.
Se conoce un lavavajillas con un equipo para el
control de temperatura de un elemento calefactor eléctrico a partir
del documento EP 0579947 A1, en el que un elemento calefactor está
unido de forma alterna en un periodo de calefacción con una fuente
de corriente, que proporciona energía eléctrica para el caldeamiento
del elemento calefactor y que se une en un periodo de medición con
un equipo de medición, que presenta una fuente de corriente
constante para aplicar una corriente de medición. Cuando la caída de
tensión supera un valor de referencia predefinido en uno de estos
periodos de medición, se interrumpe por un relé la alimentación de
corriente del elemento calefactor con la primera fuente que se ha
mencionado.
Por lo tanto, es objetivo de la presente
invención indicar una disposición de circuito para la protección de
un elemento calefactor contra sobrecalentamiento con exactitud
aumentada, que sea sencilla, rápida y económica. Además, se debe
indicar un dispositivo calefactor protegido contra
sobrecalentamiento para la protección de un dispositivo de este
tipo.
Este objetivo se resuelve con una disposición de
circuito con las características de la reivindicación 1 y con un
dispositivo calefactor con las características de la reivindicación
11. Se obtienen configuraciones ventajosas a partir de las
reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con la invención, la disposición de
circuito para la protección de un elemento calefactor contra
sobrecalentamiento, cuyo valor de resistencia es una función de su
temperatura, presenta las siguientes características:
- una alimentación de corriente acoplada con el elemento calefactor para el suministro de una corriente al elemento calefactor por un medio de conmutación;
- un circuito de control de conmutador con una salida para el control del medio de conmutación, en el que el medio de conmutación está conmutado a conductor, cuando el circuito de control de conmutador se encuentra en un primer estado, y está conmutado a no conductor, cuando el circuito de control de conmutador se encuentra en un segundo estado;
- un medio de sensor de corriente acoplado con el elemento calefactor, en cuya salida se puede tomar una señal proporcional a la corriente que fluye por el elemento calefactor;
- un primer medio de cambio de escala, en cuya salida se puede tomar una señal proporcional a la tensión de alimentación del elemento calefactor;
- un primer medio de detector, que presenta entradas respectivas unidas con las salidas del medio de sensor de corriente y del primer medio de cambio de escala, y en cuya salida se puede tomar una señal diferencial formada por las señales del medio de sensor de corriente y del medio de cambio de escala;
- un circuito de evaluación, con el que la señal diferencial detectada por el primer medio de detector se puede comparar con una señal diferencial y dependiendo del resultado se puede pasar el circuito de control de conmutador del primer estado al segundo por el circuito de evaluación.
Si la resistencia del elemento calefactor se
desvía de su resistencia nominal, en la salida del primer medio de
detector está presente una tensión. La magnitud absoluta de esta
tensión diferencial es dependiente de la tensión de funcionamiento.
Éste es el error que se produce por la interrupción de la serie de
Taylor después del segundo miembro. Por tanto, está previsto de
acuerdo con la invención que el circuito de evaluación presente un
segundo medio de detector con dos entradas y una salida, en el que
se pueda suministrar a una entrada la señal de salida del primer
medio de detector y a la otra entrada, la señal de referencia, y en
el que la salida del segundo medio de detector forma la salida del
circuito de evaluación.
Por tanto, la invención se basa en la
consideración de que la resistencia de un elemento calefactor posee
un comportamiento de temperatura característico. Según la
realización del elemento calefactor puede aumentar, disminuir o
permanecer igual. En los dos primeros casos es posible una
supervisión indirecta de temperatura del elemento calefactor por
una supervisión de resistencia del elemento calefactor. Cuando la
resistencia del elemento calefactor supera o queda debajo de un
valor determinado, existe un sobrecalentamiento.
No es posible la medición directa de la
resistencia del elemento calefactor, ya que durante el
funcionamiento, el mismo está sometido a la tensión de
alimentación. Por tanto, la resistencia se tiene que calcular
indirectamente por la medición de la corriente por el elemento
calefactor y la tensión en el elemento calefactor.
Para esto, la relación de tensión a corriente se
debe calcular de acuerdo con la ley de Ohm. Esto es posible, sin
embargo, es complejo. En lugar de esto, la invención recurre a una
aproximación de la formación de relación (división) por un
desarrollo de serie de Taylor e interrumpe la misma después del
segundo miembro. Por tanto, la división se sustituye por una resta,
que en cuanto a la técnica de circuitos se puede realizar de forma
muy sencilla por el primer medio de detector. Esto significa que la
hipérbola de la división se transforma en una recta decreciente. El
error que se produce en este caso no desempeña un papel fundamental
para la función de la disposición de circuito, cuando se normalizan
ambos términos a la misma magnitud antes de la resta análoga de
tensión y corriente. Esto se realiza por un lado por el primer medio
de cambio de escala, que normaliza la tensión. La tensión de
funcionamiento del elemento calefactor se puede reducir mediante un
divisor de tensión hasta un valor deseado. Por tanto, el divisor de
tensión representa el primer medio de cambio de escala. La
corriente por el elemento calefactor fluye por una derivación, en la
que está presente una tensión proporcional a la corriente. En el
primer medio de detector se proporciona preferiblemente un medio de
cambio de escala adicional, que normaliza correspondientemente la
señal proporcionada por el medio de sensor de corriente.
Preferiblemente, el medio de sensor de corriente
y el medio de cambio de escala están configurados de tal manera que
con la resistencia nominal del elemento calefactor, las señales que
se pueden tomar en sus salidas presentan la misma magnitud. De esta
manera, preferiblemente se diseñan el divisor de tensión y la
derivación de tal manera, que con la resistencia nominal del
elemento calefactor, ambas tensiones son iguales.
Si se modifica a continuación la tensión de
funcionamiento del elemento calefactor en un cierto porcentaje, por
tanto, también se modifica la corriente por el elemento calefactor
en este porcentaje. Las tensiones de medición obtenidas mediante el
primer medio de cambio de escala o el medio de sensor de corriente
se modifican por tanto en el mismo porcentaje, por lo que su
diferencia sigue siendo 0. Sin embargo, si se modifica la
resistencia del elemento calefactor debido a la temperatura, en la
salida del primer medio de detector se produce una señal detectable
por el circuito de evaluación. Ésta se puede comparar con una señal
de referencia, por lo que se puede deducir un sobrecalentamiento
del elemento calefactor. En este caso, se puede proteger contra un
daño al elemento calefactor por interrupción de la unión eléctrica
por el medio de conmutación. Con este propósito, el circuito de
evaluación está unido con el circuito de control de conmutador, que
cambia del primer al segundo estado y, por tanto, abre el medio de
conmutación.
Por esto, la disposición de circuito
preferiblemente está realizada de tal manera que la tensión
diferencial en el circuito de evaluación se compara con un valor
umbral fijo. En este caso, con una tensión de alimentación, que se
sitúa por encima de la tensión nominal, el circuito de protección
responderá con una modificación menor de resistencia. A la inversa,
lo correspondiente se aplica a una tensión por debajo de la tensión
nominal.
Preferiblemente, el circuito de evaluación
presenta un segundo medio de cambio de escala para el ajuste de la
señal de referencia. En una configuración particularmente ventajosa,
el segundo medio de cambio de escala está acoplado con la tensión
de alimentación que actúa sobre el elemento calefactor, para derivar
la señal de referencia de la tensión de alimentación. De hecho,
cuando se usa como señal de referencia un valor umbral, que se
obtiene mediante el medio de cambio de escala de la tensión de red,
se puede compensar de este modo la sensibilidad a tensión de
funcionamiento del primer medio de detector.
De forma apropiada, en una configuración
ventajosa adicional se acopla de nuevo la salida del segundo medio
de detector a una entrada. Por esto, el circuito de evaluación se
provee de una histéresis, para posibilitar en un caso de fallo una
conmutación rápida y segura del medio de conmutación, controlada por
el circuito de control de conmutador. En este caso, el medio de
conmutación interrumpe la unión con el elemento calefactor. Por
tanto, la disposición de circuito efectivamente ve un dispositivo
calefactor con una residencia infinitamente alta. Sin embargo,
exactamente ésta es la condición de activación, de manera que la
disposición de circuito sigue permaneciendo en el estado, en el que
el circuito calefactor del elemento calefactor está interrumpido.
Por tanto, la disposición de circuito tiene carácter de
autoenclavamiento.
En una configuración adicional está previsto que
la alimentación de corriente del elemento calefactor sea una
alimentación de corriente alterna y se conecte entre el primer y el
segundo medio de detector una disposición de rectificador y un
circuito de aplanamiento, que son parte del circuito de evaluación.
Durante el funcionamiento de la disposición de circuito con tensión
alterna, en la salida del primer medio de detector está presente
una tensión alterna, cuya magnitud depende de la desviación de
resistencia. La posición de fase indica si la resistencia es mayor
o menor que la resistencia nominal. Esto es válido cuando el
elemento calefactor muestra principalmente un comportamiento
óhmico. Para la evaluación adicional, esta tensión alterna se tiene
que rectificar y pasar por un filtro de paso bajo. Si se utiliza
una rectificación selectiva de fase, se conserva la información
sobre la superación o la falta de alcance. En caso contrario,
después de la rectificación ya no se puede distinguir si existe una
superación o una falta de alcance de la resistencia del elemento
calefactor.
Además, está previsto que el medio de
conmutación sea un relé, que está excitado durante el funcionamiento
debido del elemento calefactor por el primer estado del circuito de
control de conmutador. Esto significa que por motivos de seguridad,
el relé esta conectado de tal manera que está excitado durante el
funcionamiento debido de la calefacción.
El paso bajo para el funcionamiento de tensión
alterna se tiene que diseñar de tal manera, que intercepte los
picos que se producen durante el encendido y apagado de la
calefacción en la salida del primer medio de detector y, por tanto,
evita que el "estado de autoenclavamiento" que se ha descrito
se establezca ya durante el encendido del elemento calefactor.
Preferiblemente, el elemento calefactor a
supervisar por la disposición de circuito de acuerdo con la
invención es una calefacción por resistencia eléctrica,
particularmente de una pasta de capa gruesa, con un comportamiento
PTC, en la que la resistencia aumenta con temperatura creciente. Los
elementos calefactores de este tipo son particularmente propensos a
sobrecalentamiento y, por esto, necesitan un dispositivo de fusible
particularmente rápido. Por regla general, esto no se puede
garantizar por los cortocircuitos fusibles usados hasta ahora.
El dispositivo calefactor para fluidos de
acuerdo con la invención presenta una disposición de circuito de
acuerdo con la invención para la protección de un elemento
calefactor contra sobrecalentamiento. Con la misma están asociadas
las mismas ventajas que se han explicado anteriormente en relación a
la disposición de circuito de acuerdo con la invención.
A diferencia de las medidas de seguridad
habituales, en las que se realizaba un dispositivo calefactor con
un fusible térmico-mecánico, por regla general, un
cortacircuito fusible, el método de acuerdo con la invención para
la protección contra daños de un dispositivo calefactor para fluidos
con un elemento calefactor recurre por primera vez a un fusible
electrónico. En este método, el valor de resistencia del elemento
calefactor es una función de su temperatura y se detecta la
modificación de la resistencia y se compara con una señal de
referencia. En un caso dado, se interrumpe el circuito calefactor
dependiendo de la comparación por un medio de conmutación.
La invención se explica más detalladamente a
continuación en relación a la única figura, a partir de la que se
puede obtener la realización en cuanto a la técnica de circuitos de
la disposición de circuito de acuerdo con la invención.
Un elemento calefactor 1, que está realizado
como calefacción por resistencia eléctrica, está conectado en serie
con un medio de conmutación 2 y un medio de sensor de corriente 4 en
forma de una derivación entre una primera conexión de alimentación
VA1 y una segunda conexión de alimentación VA2. Entre las conexiones
de alimentación VA1, VA2 está presente una tensión de entrada
U_{E}.
El medio de conmutación 2 en forma de un relé se
puede controlar por un circuito de control de conmutador 3. En la
figura, el circuito de control de conmutador 3 presenta un segundo
estado, en el que el medio de conmutación está conmutado a no
conductor. Frente a eso, el medio de conmutación 2 está conmutado a
conductor, cuando el circuito de control de conmutador 3 se
encuentra en un primer estado. El circuito de control de conmutador
3 presenta un transistor 32, que está unido con una primera conexión
principal con un relé 33. La otra conexión principal del transistor
32 forma una salida 36 del circuito de control de conmutador 3 y
está unido con una alimentación de energía 200. Con ésta está unido
también el relé por una conexión de salida 35 adicional del
circuito de control de conmutador 3.
La alimentación de energía 200, que a
continuación no se continúa describiendo, presenta esencialmente un
circuito rectificador, que rectifica la señal de tensión alterna o
de corriente alterna presente en las conexiones de alimentación
VA1, VA2 y transfiere a un nivel correspondiente, para alimentar con
energía el circuito de control de conmutador 3 y elementos de
circuito adicionales, descritos más adelante.
El punto nodal formado entre el elemento
calefactor 1 y el medio de sensor de corriente 4 forma una salida
41 del medio de sensor de corriente. Entre la salida 41 y la
conexión de alimentación VA2 está presente la tensión U_{S}. La
salida 41 está acoplada con una entrada 63 de un primer medio de
detector 6. Más exactamente, la salida 41 está unida por un
resistor 64 con la entrada inversora 63 de un comparador 61 del
primer medio de detector 6. Una segunda entrada del primer medio de
detector 6 está unida con un primer medio de cambio de escala 5,
que se forma por un divisor de tensión, que consiste en los
resistores 51, 52. El medio de cambio de escala 5 está conectado
entre la primera conexión de alimentación VA1 y una conexión de
potencial de referencia BP. El punto nodal 53 formado entre los
resistores 51, 52 está unido con la segunda entrada del primer medio
de detector 6. Más exactamente, existe una unión entre el punto
nodal 53 y la entrada no inversora 62 del comparador 61. Por el
resistor 51 está presente la tensión UV, que se suministra a la
entrada no inversora 62 del comparador. Una salida 66 del
comparador 61 forma al mismo tiempo la salida del primer medio de
detector 6. Ésta está unida eléctricamente por un resistor 65 con
la entrada 63 del comparador 61. Los resistores 64, 65 forman un
medio de cambio de escala para el medio de sensor de corriente
4.
Durante el funcionamiento del elemento
calefactor 2 con una tensión alterna, en la salida 66 del comparador
o amplificador diferencial también está presente una tensión
alterna, cuya magnitud depende de la desviación de resistencia.
Para la evaluación adicional de esta señal de tensión alterna, la
misma se evalúa por una disposición de rectificador 7, que se forma
por un diodo, y un circuito de aplanamiento 8, que está configurado
como filtro de paso bajo. El circuito de aplanamiento 8 presenta un
resistor 81 conectado en serie con la disposición de rectificador
7. Entre la salida 84 del circuito de aplanamiento y una conexión de
potencial de referencia están conectados un resistor adicional 83
así como un acumulador de carga 82. Todas las conexiones de
potencial de referencia provistas de la referencia BP pueden
presentar entre sí una unión eléctrica.
La salida 84 del circuito de aplanamiento 8 se
une con una entrada 102 de un segundo medio de detector 10. Esta
entrada está unida con la entrada inversora de un comparador 101. La
segunda entrada del segundo medio de detector 10 está acoplada con
un segundo medio de cambio de escala 9. Éste consiste a su vez en un
divisor de tensión con los resistores 91, 92. El segundo medio de
cambio de escala 9 está conectado entre la conexión de potencial de
referencia BP y la alimentación de energía 200. El punto nodal entre
los resistores 91, 92 está unido con la segunda entrada del segundo
medio de detector 10 la entrada no inversora 103 del comparador
101. Esta entrada no inversora 103 está unida por un resistor 104
con una salida 106 del comparador 101, que al mismo tiempo se
corresponde a la salida del segundo medio de detector o el circuito
de evaluación formado por el primer medio de detector 6, la
disposición de rectificador 7, el circuito de aplanamiento 8, el
segundo medio de cambio de escala 9 y el segundo medio de detector
10. La salida 106 está acoplada con el circuito de control de
conmutador 3. La conexión de entrada 31 del circuito de control de
conmutador 3 se forma por la conexión de control del transistor 32.
El segundo medio de detector está provisto de una histéresis, que
se posibilita por el resistor 104. Ésta garantiza una conmutación
rápida y segura del relé situado en el circuito de control de
conmutador 3 en un caso de fallo. Éste interrumpe la unión del
elemento calefactor 1 con las conexiones de alimentación VA1, VA2 y
conmuta el circuito de control de conmutador 3 de un primer a un
segundo estado.
En esta situación representada en la Figura 1,
la disposición de circuito ve un elemento calefactor con resistencia
infinitamente alta. Esto corresponde con la condición de activación
de la disposición de circuito de acuerdo con la invención, por lo
que la misma sigue permaneciendo en el estado seguro. Con esto, se
realiza de manera sencilla un carácter de autoenclavamiento.
Con la presente disposición de circuito se
pueden proporcionar dispositivos calefactores para fluidos
particularmente fiables, en los que en el caso de una marcha en
seco queda excluido un daño mecánico del dispositivo calefactor,
como es el caso en los cortocircuitos fusibles usados hasta
ahora.
Claims (10)
1. Disposición de circuito para la protección de
un elemento calefactor (1) contra sobrecalentamiento, cuyo valor de
resistencia es una función de su temperatura, donde la disposición
de circuito presenta las siguientes características:
- una alimentación de corriente acoplada con el elemento calefactor (1) para el suministro de una corriente al elemento calefactor (1) por un medio de conmutación (2);
- un circuito de control de conmutador (3) con una salida (34) para el control del medio de conmutación (2), donde el medio de conmutación (2) está conmutado a conductor cuando el circuito de control de conmutador (10) se encuentra en un primer estado y está conmutado a no conductor, cuando el circuito de control de conmutador (3) se encuentra en un segundo estado;
- un medio de sensor de corriente (4) acoplado con el elemento calefactor (1), en cuya salida (41) se puede tomar una señal proporcional a la corriente que fluye por el elemento calefactor (1);
- un primer medio de cambio de escala (5), en cuya salida (51) se puede tomar una señal proporcional a la tensión de alimentación del elemento calefactor (1);
- un primer medio de detector (6), que tiene entradas (62, 63) respectivas acopladas con las salidas (41, 51) del medio de sensor de corriente (4) y del primer medio de cambio de escala (5) y en cuya salida (66) se puede tomar una señal diferencial formada por las señales del medio de sensor de corriente (4) y del medio de cambio de escala (5); y
- un circuito de evaluación (7; 8; 9; 10), con el que se puede comparar la señal diferencial determinada por el primer medio de detector (6) con una señal de referencia y dependiendo del resultado, el circuito de control de conmutador (3) se puede pasar por el circuito de evaluación (3) del primero al segundo estado, caracterizado por que el circuito de evaluación presenta un segundo medio de detector (10) con dos entradas (101, 102) y una salida (106), en el que se puede suministrar a una entrada (101) la señal de salida del primer medio de detector (6) y a la otra entrada (102), la señal de referencia y en el que la salida (106) forma la salida del circuito de evaluación.
2. Disposición de circuito de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado por que el medio de sensor de
corriente (4) y el primer medio de cambio de escala (5) están
configurados de tal manera que las señales que se pueden tomar en
sus salidas (41, 51) con resistencia nominal del elemento calefactor
(1) presentan la misma magnitud.
3. Disposición de circuito de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que por el primer
medio de detector (6) se puede detectar una tensión diferencial
solamente con una modificación de resistencia del medio calefactor
(1).
4. Disposición de circuito de acuerdo con una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el
circuito de evaluación presenta un segundo medio de cambio de escala
(9), que sirve para el ajuste de la señal de referencia.
5. Disposición de circuito de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado por que el segundo medio de
cambio de escala (9) está acoplado con la tensión de alimentación a
la que se somete el elemento calefactor (1), para derivar la señal
de referencia de la tensión de alimentación.
6. Disposición de circuito de acuerdo con una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la
salida (106) del segundo medio de detector (10) está acoplado de
nuevo a una entrada (102).
7. Disposición de circuito de acuerdo con una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la
alimentación de corriente del elemento calefactor es una
alimentación de corriente alterna y entre el primer y el segundo
medio de detector (6; 10) está conectada una disposición de
rectificador (7) y un circuito de aplanamiento (8).
8. Disposición de circuito de acuerdo con una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el
medio de conmutación (2) es un relé, que está excitado durante el
funcionamiento debido del elemento calefactor (1) por el primer
estado del circuito de control de conmutador (3).
9. Disposición de circuito de acuerdo con una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el
elemento calefactor (1) es una calefacción por resistencia
eléctrica, particularmente de una pasta de capa gruesa, con un
comportamiento PTC, en la que la resistencia aumenta con temperatura
creciente.
10. Dispositivo calefactor para fluidos,
caracterizado por que se proporciona una disposición de
circuito para la protección de un elemento calefactor (1) contra
sobrecalentamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones
precedentes.
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