ES2347403A1 - Campo de coccion por induccion y procedimiento para accionar un campo de coccion por induccion. - Google Patents
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Abstract
Campo de cocción por inducción y procedimiento para accionar un campo de cocción por inducción. La invención parte de un campo de cocción por inducción con un número de inductores (10) y un número de inversores (12) para suministrar una corriente de calentamiento a los inductores (10) a través de, cada vez, un circuito de corriente, así como con un dispositivo de conexión (14) para cerrar e interrumpir el circuito de corriente. Para ahorrar costes, se propone que el número de inversores (12) sea menor que el número de inductores (10).
Description
Campo de cocción por inducción y procedimiento
para accionar un campo de cocción por inducción.
La invención parte de un campo de cocción por
inducción según el concepto general de la reivindicación 1, y de un
procedimiento para accionar un campo de cocción por inducción según
el concepto general de la reivindicación 14.
Del estado de la técnica son conocidos campos de
cocción por inducción con varios inductores. En especial en los
llamados campos de cocción de matriz, el campo de cocción comprende
un gran número de inductores, que están dispuestos en una matriz, o
sea, en una retícula, y pueden ser reunidos de manera flexible en
zonas de calentamiento definibles libremente. A cada inductor está
asignado de manera biunívoca un inversor, que genera una corriente
de calentamiento de alta frecuencia para accionar el inductor. Una
frecuencia de la corriente de calentamiento puede ser ajustada por
una unidad de mando del campo de cocción por inducción de manera
independiente de la frecuencia de calentamiento de los otros
inductores.
De la ES 21 43 430 B1 y de la solicitud de
patente europea EP 09 86 287 A2 resultante de la misma es conocido
asimismo romper la correspondencia biunívoca de la asignación entre
inversores e inductores a través de que, para un aumento excesivo en
poco tiempo de la potencia de calentamiento, en un llamado "modo
potenciador" sean interconectados dos inversores con un único
inductor, de modo que el inductor pueda ser accionado
simultáneamente por dos inversores.
A partir de la EP 0 971 562, es asimismo
conocido un campo de cocción por inducción en el que, a través de un
dispositivo de conexión, con un único inversor puede ser conectado
opcionalmente uno de dos inductores. Además, es posible utilizar
varios inversores simultáneamente para accionar los inductores de
una única zona de calentamiento grande.
La invención se basa en especial en la tarea de
configurar de manera especialmente económica un campo de cocción por
inducción genérico.
La tarea se resuelve mediante las
características de las reivindicaciones independientes, mientras que
de las reivindicaciones secundarias se extraen configuraciones y
perfeccionamientos ventajosos de la invención.
La invención parte de un campo de cocción por
inducción con un número de inductores y un número de inversores para
suministrar una corriente de calentamiento a los inductores a través
de, cada vez, un circuito de corriente, así como con un dispositivo
de conexión para cerrar e interrumpir el circuito de corriente.
Se propone proveer el campo de cocción por
inducción de varios grupos de inductores, en lo que el dispositivo
de conexión esté configurado para conectar los inductores de un
grupo en diferentes posiciones de conexión con diferentes
inversores. En especial en campos de cocción por inducción con un
gran número de inductores, se puede reducir el número necesario de
inversores y filtros de paso bajo. Además, en hogares privados no
existe por lo general necesidad de calentar a la vez más de tres o
cuatro elementos de batería de cocción, como sartenes u ollas. Por
lo tanto, un número pequeño de, por ejemplo, tres a cinco zonas de
calentamiento, y un número correspondientemente pequeño de
inversores, es por lo general suficiente con mucho para satisfacer
la necesidad. El número reducido de inversores puede ser compensado
mediante un dispositivo de conexión flexible que permita una
asignación flexible de los inductores a los inversores. A través del
dispositivo de conexión, se puede conseguir una activación
independiente de los inductores dentro de un grupo, y se pueden
calentar dos o más zonas de calentamiento mediante inductores del
mismo grupo de inductores.
Los inductores reunidos en una zona de
calentamiento son accionados para la evitación de interferencias de
manera sincrónica, en una relación de fase fija, y con la misma
frecuencia de calentamiento. Para generar una corriente de
calentamiento de tal tipo, en principio sería suficiente un único
inversor. No obstante, a ello se opone aparentemente el requisito de
la libre reconfigurabilidad de las zonas de calentamiento, que por
lo general es establecido en tales aplicaciones. Por lo tanto, se ha
formado el prejuicio técnico de que un funcionamiento independiente
de los inductores y, con ello, una adaptación flexible de una forma
y tamaño de las zonas de calentamiento a un elemento de batería de
cocción a calentar, es alcanzable sólo entonces si a cada inversor
está asignado un inductor, y
viceversa.
viceversa.
Por el contrario, la invención se basa en el
conocimiento de que un funcionamiento suficientemente flexible de un
campo de cocción por inducción genérico también es alcanzable
entonces si el número de los inversores es menor que el número de
los inductores. A través de la omisión de los inversores se pueden
conseguir notables ahorros de costes, en especial en campos de
cocción por inducción con un gran número de inductores. Mediante una
configuración apropiada del dispositivo de conexión que permita una
asignación más flexible entre los inversores y los inductores, se
pueden compensar fácilmente las aparentes pérdidas en la
flexibilidad del campo de cocción por inducción.
Las ventajas de la invención son efectivas en
especial en campos de cocción por inducción con un número elevado de
inductores, a modo de ejemplo, en campos de cocción por inducción
con al menos 16 inductores, y de hecho en especial entonces si los
inductores están dispuestos en una forma de matriz, o sea, en una
retícula.
Asimismo, se propone que el campo de cocción por
inducción comprenda varios grupos de inductores, en lo que los
inductores al menos de uno de los grupos estén cableados de manera
fija con un inversor, o puedan ser conectados a través del
dispositivo de conexión sólo con exactamente un inversor. En la
práctica, especialmente inductores que estén situados en áreas de
esquina o en el borde del campo de cocción por inducción se reúnen
en una zona de calentamiento prácticamente de manera exclusiva junto
con los inductores adyacentes directamente a estos inductores. Por
lo tanto, no se debe posibilitar un funcionamiento independiente de
estos inductores, y se pueden ahorrar los dispositivos de conexión
que posibilitarían tal funcionamiento independiente, y conectarían
los inductores en cuestión con diferentes inversores.
En un perfeccionamiento de la invención, se
propone que el dispositivo de conexión conecte cada uno de los
inductores con exactamente un inversor asignado a este inductor. Por
lo tanto, el inversor puede alimentar de manera dependiente de una
posición de conexión del dispositivo de conexión uno o varios
inductores, mientras que el inductor está asignado de manera unívoca
a un inversor.
A través de ello, se puede simplificar la lógica
de mando. En especial, en los inductores diferentes, asignados a un
inversor, puede tratarse de inductores adyacentes. En campos de
cocción de matriz de mallas pequeñas con un gran número de
inductores, sucede raramente, en comparación, que inductores
adyacentes estén asignados a diferentes zonas de calentamiento. Sólo
en un caso de tal tipo, sería problemático bajo circunstancias el
suministro de los inductores adyacentes mediante el mismo inversor.
No obstante, los problemas se podrían superar fácilmente siendo
accionadas las dos zonas de calentamiento con la misma frecuencia, o
siendo accionados los inductores dentro de una zona de calentamiento
en tales casos excepcionales con diferentes frecuencias.
Asimismo, se propone que el campo de cocción por
inducción comprenda varios grupos con cada uno varios inductores. El
dispositivo de conexión puede entonces estar configurado para
conectar cada uno de los inductores de un grupo con un inversor, que
sea común a todos los inductores del grupo. En este caso, una unidad
de mando del campo de cocción por inducción puede estar configurada
para detectar un elemento de batería de cocción, y seleccionar
inductores del grupo de manera dependiente de al menos una posición
del elemento de batería de cocción. Los inductores seleccionados son
conectados a través del dispositivo de conexión con el inversor,
mientras que los inductores restantes pueden permanecer inactivos.
De este modo, también se puede producir una selección dentro del
grupo, y el campo de cocción por inducción según la invención no es
inferior en absoluto en la cuestión de la flexibilidad que un campo
de cocción por inducción con un número mayor de inversores.
Los grupos de inductores nombrados arriba pueden
estar reunidos en especial en un módulo montado previamente con un
soporte de inductor común. La modularidad en el tipo de construcción
del campo de cocción que se produce a través de ello conduce a una
flexibilidad aumentada en la construcción.
En una configuración especialmente ventajosa de
la invención, el módulo montado previamente comprende una parte del
dispositivo de conexión asignada al grupo correspondiente de
inductores.
Se puede conseguir una fabricación económica de
un campo de cocción según la invención si el campo de cocción por
inducción comprende varios módulos de igual construcción, cada uno
de los cuales esté configurado para calentar como máximo una o dos
zonas de calentamiento. En este caso, tal y como se ha explicado
arriba, no se deben utilizar todos los inductores del grupo para
calentar la zona de calentamiento, sino que también se puede
seleccionar y activar sólo una parte de los inductores mediante un
accionamiento del dispositivo de conexión.
Se pueden ahorrar más costes si el campo de
cocción por inducción comprende varios grupos de inductores, en lo
que los inductores del grupo estén conectados con un condensador
común que forme junto con la bobina inductora de los inductores un
circuito oscilante. Los inductores están entonces preferiblemente
conectados en paralelo entre el dispositivo de conexión y el
condensador.
Asimismo, se propone que el dispositivo de
conexión esté configurado para conectar al menos un subconjunto de
los inductores en diferentes posiciones de conexión con diferentes
inversores. Esto puede ser ventajoso en especial entonces si los
inductores en áreas de borde entre dos grupos localizados de
inductores pueden ser asignados de manera flexible a un grupo o al
otro, o bien a un inversor o al otro. En especial si el campo de
cocción por inducción tiene un tipo de construcción modular en
conjunto, puede ser suministrada corriente de calentamiento a por
ejemplo inductores del área de borde de un módulo mediante un
inversor de un módulo adyacente.
La idea de la invención no sólo es aplicable en
relación con campos de cocción de matriz con una pluralidad de
inductores del mismo tipo, dispuestos en una matriz o una retícula,
sino también en campos de cocción por inducción con inductores
concéntricos que puedan ser conectados o desconectados de manera
dependiente de un diámetro detectado de un elemento de batería de
cocción. Los inductores concéntricos pueden ser alimentados entonces
por el mismo inversor, de modo que el número de los inversores sea
menor que el número de los inductores.
Asimismo, se propone que el campo de cocción por
inducción según la invención comprenda una unidad de mando que esté
configurada para la detección de uno o varios elementos de batería
de cocción. Además, la unidad de mando puede asignar a cada uno de
los elementos de batería de cocción una zona de calentamiento, o
bien definir la zona de calentamiento flexiblemente de manera
dependiente de un tamaño y posición del elemento de batería de
cocción detectado. A cada una de las zonas de calentamiento es
asignado un inversor o son asignados varios inversores. La zona de
calentamiento está definida como un grupo reunido y accionado de
manera sincronizada de inversores, en especial, adyacentes. La
unidad de mando puede conectar mediante un accionamiento del
dispositivo de conexión los inductores de la zona de calentamiento
con un inversor asignado al inductor respectivo, y accionar el o los
inversor(es) asignado(s) a la zona de calentamiento
simultáneamente para calentar el elemento de batería de cocción.
Una unidad de mando configurada de tal modo
implementa un procedimiento para accionar un campo de cocción por
inducción del tipo descrito arriba. El procedimiento se caracteriza
por los pasos detectar uno o varios elementos de batería de cocción,
asignar una zona de calentamiento a cada uno de los elementos de
batería de cocción detectados, asignar uno o varios inversores a
cada una de las zonas de calentamiento, conectar los inductores
comprendidos por la zona de calentamiento con en cada caso un
inversor mediante accionamiento del dispositivo de conexión, y
accionar simultáneamente los inversores asignados a una zona de
calentamiento para calentar el elemento de batería de cocción. En
diferentes configuraciones de la invención, una zona de
calentamiento y un inductor pueden ser accionados de manera
sincrónica por uno o varios inversores.
Otras ventajas y características de la invención
se extraen de la siguiente descripción del dibujo. En el dibujo
están representados ejemplos de realización de la invención. El
dibujo, la descripción y las reivindicaciones contienen numerosas
características en combinación. El experto en la materia considerará
las características ventajosamente también por separado, y las
reunirá en otras combinaciones razonables.
Muestran:
Fig. 1 un campo de cocción por inducción con un
número de inductores, un dispositivo de conexión, y un número de
inversores en una representación esquemática,
Fig. 2 una representación esquemática de una
conexión entre, cada vez, dos inversores y un ondulador,
Fig. 3 una vista superior de un campo de
cocción para la ilustración de una subdivisión en varias áreas de
zona de calentamiento,
Fig. 4 una conexión entre varios grupos de
inductores y varios inversores en otro ejemplo de realización de la
invención,
Fig. 5 una vista superior de un campo de
cocción con dos áreas de zona de calentamiento,
Fig. 6 una conexión de varios inductores con
cuatro inversores diferentes según otro ejemplo de realización de la
invención,
Fig. 7 una vista superior de un campo de
cocción con un área de zona de calentamiento,
Fig. 8 una representación esquemática de un
esquema de conexiones para un campo de cocción por inducción, en el
cual a un grupo de inductores está asignado un condensador
común,
Fig. 9 una representación esquemática de un
esquema de conexiones de un campo de cocción por inducción, en el
cual a cada inductor está asignado un par de condensadores,
Fig. 10 una representación esquemática de un
esquema de conexiones para un campo de cocción por inducción, en el
cual a cada inductor está asignado un condensador independiente,
conectado en serie, que está conectado con un potencial base,
Fig. 11A-11D diferentes
asignaciones entre zonas de calentamiento e inversores en un campo
de cocción con dos áreas de zona de calentamiento según las figuras
4 y 5, y
Fig. 12 una conexión de varios inductores con
cuatro inversores diferentes según otro ejemplo de realización de la
invención, en el cual un grupo de inductores está asignado de manera
unívoca a un inversor determinado.
La figura 1 muestra un campo de cocción por
inducción con una matriz de, en total, 64 inductores 10, que están
dispuestos en una rejilla cuadrada con 8x8 puntos. El campo de
cocción por inducción comprende un grupo constructivo de la
electrónica de potencia con un número de inversores 12, que pueden
ser conectados a través de un dispositivo de conexión 14 con los
inductores 10, y proveen una corriente de calentamiento a los
inductores 10. Asimismo, el grupo constructivo de la electrónica de
potencia comprende uno o varios rectificadores y circuitos de
filtraje, en especial filtros de paso bajo, no representados aquí.
El dispositivo de conexión 14 cierra o interrumpe circuitos de
corriente, que conectan los inductores 10 con los inversores 12. Una
unidad de mando 16 dirige el funcionamiento de los inversores 12, y
acciona el dispositivo de conexión 14 de tal forma que la unidad de
mando 16 detecta de manera automática elementos de batería de
cocción 18 colocados sobre el campo de cocción por inducción
mediante la medición de una inductividad y de un ángulo de pérdida
dieléctrica y/o de un factor de potencia, y reúne de un modo
descrito más abajo los inductores 10 dispuestos debajo de o en una
cercanía de una base del elemento de batería de cocción 18 en zonas
de calentamiento 20 definibles de manera flexible. Los inductores 10
reunidos en una zona de calentamiento 20 son accionados de manera
sincronizada por la unidad de mando 16 para calentar el elemento de
batería de cocción 18.
Los inductores reunidos en la zona de
calentamiento 20 son accionados en este caso en especial de tal modo
que se eviten interferencias destructivas entre los inductores y un
zumbido del campo de cocción por inducción. Para ello, las
frecuencias de calentamiento de las corrientes de calentamiento son
adaptadas unas a otras, preferiblemente los inductores 10 de una
zona de calentamiento 20 son accionados con la misma frecuencia de
calentamiento, o se respeta una distancia mínima entre las
frecuencias de calentamiento, de modo que una frecuencia de
intermodulación que surge se encuentre por encima de un intervalo de
frecuencias audible para el ser humano.
En el ejemplo de realización representado en la
figura 1, los inductores 10 están reunidos en módulos 22 montados
previamente. Cada uno de los módulos 22 comprende 16 inductores 10,
que están dispuestos en un cuadrado, y están montados sobre un
soporte de inductor 24 común. En ejemplos de realización
alternativos de la invención, los inductores 10 de un módulo 22
pueden estar dispuestos en un paralelogramo, o formar una parte de
una rejilla hexagonal.
Según la invención, el número de inversores 12
del campo de cocción por inducción es menor que el número de
inductores. En el campo de cocción por inducción representado en la
figura 1, a cada uno de los módulos 22 está asignado un inversor 12,
que puede estar reunido con el módulo 22 en un grupo
constructivo.
La figura 2 muestra una interconexión de los
inversores 12 con los inductores 10 a través del dispositivo de
conexión 14. Los inductores 10 de un módulo 22 están conectados en
paralelo, y el dispositivo de conexión 14 comprende para cada
inductor 10 un relé 26, que en una primera posición de conexión
establece una conexión conductora entre el inversor 12 y el inductor
10, y en una segunda posición de conexión interrumpe esta conexión
conductora. La unidad de mando 16 puede generar a través de líneas
de mando corrientes para activar electroimanes de los relés 26, y
accionar así los electroimanes de los relés 26 de manera
independiente unos de otros para activar, mediante un
establecimiento de la conexión entre el inversor 12 y el inductor
10, este inductor 10.
La figura 3 muestra una distribución del campo
de cocción por inducción en cuatro áreas de zona de calentamiento
28a - 28d, cada una de las cuales es formada por uno de los cuatro
módulos 22 del campo de cocción por inducción. En cada una de las
áreas de zona de calentamiento 28a - 28d, los inductores dispuestos
en el área de zona de calentamiento 28a - 28d son alimentados con
corriente de calentamiento por exactamente un inversor 12, de modo
que existe una relación unívoca entre cada uno de los inductores 10
y el inversor 12 asignado a este inductor 10. Puesto que los
inductores 10 de un módulo 22, o sea, de un área de zona de
calentamiento 28a - 28d, pueden ser accionados sólo por un inversor
12 común, estos inductores deben ser alimentados forzosamente con
una corriente de calentamiento con la misma frecuencia si estos
inductores 10 deben ser activados a la vez.
Por lo tanto, en el campo de cocción por
inducción representado en la figura 3, pueden ser accionados por la
unidad de mando 16 como máximo cuatro zonas de calentamiento 20 con
frecuencias de calentamiento independientes unas de otras, y
preferiblemente los elementos de batería de cocción 18 deberían
estar dispuestos en cada caso completamente dentro de una de las
cuatro áreas de zona de calentamiento 28a - 28d. Las áreas de zona
de calentamiento 28a - 28d están visualizadas mediante líneas de
marcación sobre una placa de cubierta del campo de cocción por
inducción de vidrio o vitrocerámica.
Si un elemento de batería de cocción 18 es
posicionado sobre el campo de cocción por inducción de manera que
una zona de calentamiento 20 para calentar el elemento de batería de
cocción 18 solape con varias áreas de zona de calentamiento 28, la
unidad de mando 16 puede reunir inductores 10 de diferentes módulos
22 en una zona de calentamiento 20 común. Los inversores 12 de los
dos módulos 22 concernientes deben ser entonces accionados adaptados
uno al otro, preferiblemente con la misma frecuencia de
calentamiento. Por lo tanto, no es posible un ajuste independiente
de una frecuencia de calentamiento de otra zona de calentamiento en
una de las dos áreas de zona de calentamiento 28a - 28d
concernientes. No obstante, se puede realizar una potencia de
calentamiento diferente de dos zonas de calentamiento 20 en la misma
área de zona de calentamiento 28 mediante un funcionamiento
sincronizado, en el cual la zona de calentamiento 20 sea accionada
sola por fases con la potencia de calentamiento teórica más elevada,
mientras que los inductores 10 de la otra zona de calentamiento 20
en cada caso son desactivados en poco tiempo mediante una abertura
de los relés 26 correspondientes del dispositivo de conexión
14.
14.
Las figuras 4 y 5 ilustran un campo de cocción
por inducción con dos áreas de zona de calentamiento 28a, 28b, que
pueden ser accionadas cada una por un inversor 12. A diferencia del
ejemplo de realización representado en las figuras 2 y 3, los
inductores 10 no están asignados de manera unívoca a uno de los
inversores 12, sino que una asignación entre los inductores 10 y los
inversores 12 puede ser modificada a través de otro relé 30 del
dispositivo de conexión 14. En una primera posición de conexión del
relé 30, un inductor está asignado a un primer inversor 12, y en una
segunda posición de conexión del relé 30, el mismo inductor 10 está
asignado a otro inversor 12.
Los relés 30 adicionales pueden ser integrados
en el módulo 22 en un grupo constructivo montado previamente, en lo
que el módulo 22 debería ser provisto entonces de dos conexiones
para diferentes inversores 12. Debido a la asignación ya no unívoca
entre un inversor 12 y un módulo 22, los inversores 12 están
reunidos preferiblemente en un grupo constructivo de la electrónica
de potencia (no representado), y no están integrados en los módulos
22.
En el ejemplo de realización representado en las
figuras 4 y 5, cada uno de los grupos de inductores 10 reunidos en
un módulo 22 puede ser conectado con dos inversores 12 posibles. Por
lo tanto, es posible definir, en una de las áreas de zona de
calentamiento 28a, 28b formadas cada una por dos módulos 22, dos
zonas de calentamiento que sean abastecidas con corriente de
calentamiento por diferentes inversores 12. Asimismo, se puede
formar una zona de calentamiento 20 que solape con ambas áreas de
zona de calentamiento 28a, 28b y, adicionalmente, accionar en una de
las dos áreas de zona de calentamiento 28a, 28b otra zona de
calentamiento 20 con una frecuencia de calentamiento independiente
(Fig. 11b, Fig. 11c).
Las figuras 6 y 7 muestran un ejemplo de
realización, en el cual el dispositivo de conexión comprende otros
relés 32. A cada uno de los módulos 22 están asignados, junto al
relé 30 conocido del ejemplo de realización según la figura 4, otros
dos relés 32. Los inductores 10 de un módulo 22 pueden ser
conectados a través de los relés 30, 32 con cuatro inversores 12
posibles. De este modo, se da lugar a un campo de cocción con una
única área de zona de calentamiento 28a (figura 7).
Por lo tanto, la unidad de mando 16 puede
definir de manera libre en gran medida cuatro zonas de calentamiento
independientes, cada una de las cuales puede ser accionada entonces
por diferentes onduladores 12. La única limitación que existe en
comparación con campos de cocción por inducción con una asignación
unívoca entre un inversor 12 y un inductor 10 es que inductores 10
del mismo módulo 22 no pueden ser accionados simultáneamente con
diferentes frecuencias de calentamiento. En especial entonces si los
módulos 22 son pequeños, es no obstante improbable que el usuario
coloque elementos de batería de cocción 18 de manera tan compacta
unos junto a otros que inductores 10 directamente adyacentes de un
módulo 22 sean asignados a diferentes zonas de calentamiento.
Asimismo, el funcionamiento independiente de más de cuatro zonas de
calentamiento requiere otras medidas, como por ejemplo un
funcionamiento sincronizado.
La figura 6 muestra además otros relés 38, 40,
con cuya ayuda las salidas de dos inversores 12 pueden ser unidas.
De este modo, se puede suministrar corriente de calentamiento a
grupos de inductores simultáneamente por dos inversores 12, de modo
que es alcanzable una potencia de calentamiento especialmente
elevada.
Evidentemente, la idea de la invención es
generalizable sin más en el sentido de que cada uno de los
inductores 10, o bien cada uno de los módulos 22, puede ser
conectado con más de cuatro inversores 12. El dispositivo de
conexión 14 debe ser provisto para ello de más posiciones de
conexión, lo cual se puede conseguir, por ejemplo, mediante la
adición de otros relés. Los relés 32 pueden ser sustituidos también
por elementos de conexión semiconductores, como MOSFETs, en especial
entonces si se debe realizar un funcionamiento sincronizado.
La figura 8 muestra esquemáticamente uno de los
módulos 22 con cuatro inductores 10, que están conectados en
paralelo, y que están conectados con una disposición de
condensadores común con dos condensadores 34, 36. Puesto que los
inductores 10 de un módulo 22, si están activados simultáneamente,
son accionados de todos modos con la misma frecuencia de
calentamiento, la utilización conjunta de una disposición de
condensadores es posible sin grandes problemas. En la configuración
o dimensionamiento de los condensadores 34, 36, se puede aplicar en
este caso un número medio predeterminado de inductores 10 activados
que puede ser determinado, por ejemplo, empíricamente. La eficiencia
del campo de cocción y los parámetros de modulación de la corriente
de calentamiento dirigidos por la unidad de mando 16 pueden depender
entonces del número activado actualmente de los inductores 10
activados de un grupo.
En un ejemplo de realización alternativo según
la figura 9, a cada uno de los inductores 10 está asignada una
disposición de condensadores con dos condensadores 34, 36, que está
conectada en serie con el inductor 10 respectivo. Uno de los
condensadores 34 genera un retroacoplamiento del circuito oscilante
formado por la bobina inductora 10 del inductor y el condensador 34
y, por lo tanto, está conectado de un modo no representado aquí
delante o detrás del relé 26 correspondiente con una entrada del
inductor 10. El otro condensador 36 conecta el inductor 10 con el
potencial de tierra.
En el ejemplo de realización según la figura 10,
a cada inductor 10 está asignado sólo un condensador 36, que junto
con una bobina de inducción del inductor 10 forma un circuito
oscilante en serie, y que conecta el inductor 10 con el potencial de
tierra.
En cada uno de los ejemplos de realización
descritos arriba, los relés 26, 30, 32 del dispositivo de conexión
16 pueden ser integrados en los módulos 22, o montados junto con una
electrónica de potencia, como por ejemplo los inversores 12, sobre
una platina separada.
La figura 11A muestra un campo de cocción por
inducción del tipo ilustrado en las figuras 4 y 5 con dos áreas de
zona de calentamiento 28a, 28b activables por separado. Cada una de
las dos áreas de zona de calentamiento 28a, 28b es alimentada por
dos inversores 12, de modo que en cada una de las áreas de zona de
calentamiento 28a, 28b pueden ser accionados dos grupos de
inductores con frecuencias de calentamiento independientes.
En el ejemplo representado en la figura 11A,
sobre cada una de las áreas de zona de calentamiento 28a, 28b están
colocados dos elementos de batería de cocción, y de hecho, sobre la
primera área de zona de calentamiento 28a, la olla T1 y la olla T2,
y sobre la segunda área de zona de calentamiento 28b, la olla T3 y
la olla T4. La unidad de mando 16 reúne los inductores 10 solapados
por la base de los elementos de batería de cocción T1 - T4 en cuatro
zonas de calentamiento diferentes, que son accionadas cada una por
un inversor 12.
La figura 11B muestra otra configuración
posible, en la cual tres ollas T1, T2 y T3 están colocadas sobre el
campo de cocción. Una olla T1 grande, por ejemplo, una sartén, está
colocada en el medio sobre el campo de cocción por inducción, de
modo que la base de la olla T1 solapa tanto con un área de zona de
calentamiento 28a izquierda como con un área de zona de
calentamiento 28b derecha. La unidad de mando 16 define una zona de
calentamiento correspondiente al tamaño y posición de la olla T1,
que comprende las áreas B1 y B2 de las diferentes áreas de zona de
calentamiento 28a y 28b. Los inductores 10 dispuestos en el área B1
de la primera área de zona de calentamiento 28a son accionados por
un primer inversor asignado al área de zona de calentamiento 28a
izquierda, y los inductores 10 del área B2 del área de zona de
calentamiento 28b derecha son accionados por un inversor 12 asignado
al área de zona de calentamiento 28b derecha. El segundo inversor 12
respectivo de las áreas de zona de calentamiento 28a, 28b es
utilizado para calentar una olla T2 o una olla T3
respectivamente.
La figura 11C muestra una situación que se
diferencia de la situación representada en la figura 11B en que una
olla T4 adicional está colocada sobre el área de zona de
calentamiento 28b derecha. Puesto que los dos inversores 12
asignados al área de zona de calentamiento 28b derecha ya son
utilizados para calentar el área B2 de la zona de calentamiento
asignada a la olla, y para calentar la olla T3, no hay disponible
ningún otro inversor 12 para calentar la olla T4.
El usuario puede ser informado a través de un
visualizador (en las figuras 11A - 11D, representado como
rectángulo en el borde inferior del campo de cocción) de que de
momento no es posible un uso de la otra olla T4, o que uno de los
dos inversores 12 del área de zona de calentamiento 28b puede ser
utilizado tanto para calentar el área B2 como la olla T4, o tanto
para calentar la olla T3 como la olla T4. Una regulación
independiente de la potencia de los diferentes inductores 12,
accionados por este inversor 12 utilizado de manera conjunta, puede
conseguirse mediante un funcionamiento sincronizado, en el cual las
diferentes zonas de calentamiento sean calentadas en diferentes
fases de un funcionamiento de calentamiento cíclico.
La figura 11D muestra una situación en la que,
de manera similar a la situación de la figura 11C, ya son utilizados
los dos inversores asignados al área de zona de calentamiento 28b
derecha para calentar las ollas T2 y T3, de modo que para calentar
una olla T4 adicional sobre el área de zona de calentamiento 28b
derecha no hay disponible ningún otro inversor 12. La unidad de
mando 16 puede calentar con ayuda de uno de los dos inversores 12 la
olla T4 junto a una de las ollas T2 y T3, dado el caso, en un
funcionamiento sincronizado, o se le puede requerir al usuario a
través del visualizador colocar la olla T4 sobre el área de zona de
calentamiento 28a izquierda.
La figura 12 muestra otro ejemplo de realización
de la invención con varios grupos de inversores. El grupo de
inductores 10 representado en la figura 12 arriba está asignado de
manera unívoca a un inversor 12a determinado. Accionándose el relé
26, los inductores 10 de este grupo pueden ser separados del
inversor 12a, pero no pueden ser conectados con otros inversores 12.
En otras configuraciones de la invención, se pueden conectar otros
grupos diferentes de inductores 10 con diferentes números de
inversores 12. A modo de ejemplo, un primer grupo puede ser
conectado opcionalmente con dos inversores 12, y un segundo grupo de
inductores 10 puede ser conectado opcionalmente con tres inversores
12.
Para la definición de las zonas de calentamiento
20, la unidad de mando 16 detecta primero los elementos de batería
de cocción 18, y reúne los inductores 10 cubiertos en más del 50%
por un elemento de batería de cocción 18 en una zona de
calentamiento 20 que esté asignada al elemento de batería de cocción
18 correspondiente. A continuación, la unidad de mando 16 acciona el
dispositivo de conexión 14, y de este modo asigna un inversor 12 a
cada inductor 10, en lo que la unidad de mando 16 escoge de varias
asignaciones posibles aquella asignación que permita el
funcionamiento de las zonas de calentamiento 20 con un número de
inversores 12 tan pequeño como sea posible. A continuación, es
determinada la potencia de calentamiento de la zona de calentamiento
20, y la unidad de mando 16 genera señales de mando para los
inversores 12. Los inversores 12 generan una corriente de
calentamiento que es apropiada para generar la potencia de
calentamiento total deseada.
\vskip1.000000\baselineskip
- 10
- Inductores
- 12
- Inversor
- 14
- Dispositivo de conexión
- 16
- Unidad de mando
- 18
- Elementos de batería de cocción
- 20
- Zona de calentamiento
- 22
- Módulos
- 24
- Soporte de inductor
- 26
- Relé
- 28a - 28d
- Areas de zona de calentamiento
- 30
- Relé
- 32
- Relé
- 34
- Condensadores
- 36
- Condensadores
- 38
- Relé
- 40
- Relé
Claims (14)
1. Campo de cocción por inducción con un número
de inductores (10) y un número de inversores (12) para suministrar
una corriente de calentamiento a los inductores (10) a través de,
cada vez, un circuito de corriente, así como con un dispositivo de
conexión (14) para cerrar e interrumpir el circuito de corriente,
caracterizado por varios grupos de varios inductores (10),
donde el dispositivo de conexión (14) está configurado para conectar
los inductores (10) de un grupo en diferentes posiciones de conexión
con diferentes inversores (12).
2. Campo de cocción por inducción según la
reivindicación 1, caracterizado porque el número de
inductores (10) asciende al menos a 16, y porque los inductores (10)
están dispuestos en una forma de matriz.
3. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
por varios grupos de varios inductores (10), donde los inductores al
menos de uno de los grupos están cableados de manera fija con un
inversor (12).
4. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
por varios grupos de varios inductores (10), donde el dispositivo de
conexión (14) está configurado para conectar cada uno de los
inductores (10) de un grupo con un inversor (12) común a todos los
inductores (10) del grupo.
5. Campo de cocción por inducción según la
reivindicación 4, caracterizado por una unidad de mando (16)
que está diseñada para detectar un elemento de batería de cocción
(18), y que está configurada para seleccionar inductores (10) del
grupo de manera dependiente de al menos una posición del elemento de
batería de cocción (18), y conectar sólo los inductores (10)
seleccionados a través del dispositivo de conexión (14) con el
inversor
(12).
(12).
6. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque cada uno de
los grupos de inductores (10) está reunido cada vez en un módulo
(22) montado previamente con un soporte de inductor (24) común.
7. Campo de cocción por inducción según la
reivindicación 6, caracterizado porque el módulo (22) montado
previamente comprende una parte del dispositivo de conexión (14)
asignada al grupo.
8. Campo de cocción por inducción según la
reivindicación 6 ó 7, caracterizado por varios módulos (22)
de igual construcción, cada uno de los cuales está configurado para
calentar una zona de calentamiento.
9. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
por varios grupos de varios inductores (10), donde los inductores
(10) del grupo están conectados con un condensador (34, 36)
común.
10. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque el dispositivo de conexión (14) está configurado para
conectar al menos un subconjunto de los inductores (10) en
diferentes posiciones de conexión con diferentes inversores
(12).
11. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque el dispositivo de conexión (14) está configurado para
conectar al menos un subconjunto de los inversores (12) en
diferentes posiciones de conexión con diferentes inductores
(10).
12. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque al menos dos de los inductores (10) están dispuestos
concéntricamente.
13. Campo de cocción por inducción según una de
las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
por una unidad de mando (16) que está configurada para detectar un
elemento de batería de cocción (18) o varios elementos de batería de
cocción (18), asignar una zona de calentamiento a cada uno de los
elementos de batería de cocción (18), asignar uno o varios
inversores (12) a cada una de las zonas de calentamiento, conectar
los inductores (10) comprendidos por la zona de calentamiento
mediante un accionamiento del dispositivo de conexión (14) con un
inversor (12) asignado al inductor, y accionar los inversores (12)
asignados a una zona de calentamiento simultáneamente para calentar
el elemento de batería de cocción (18).
14. Procedimiento para accionar un campo de
cocción por inducción con un número de inductores (10) y un número
de inversores (12), caracterizado por los pasos:
- -
- Detectar uno o varios elementos de batería de cocción (18),
- -
- Asignar una zona de calentamiento a cada uno de los elementos de batería de cocción (18) detectados,
- -
- Asignar uno o varios inversores (12) a cada una de las zonas de calentamiento,
- -
- Conectar los inductores (10) comprendidos por la zona de calentamiento con en cada caso un inversor (12) mediante un accionamiento del dispositivo de conexión (14) y
- -
- Accionar sincronizadamente los inversores (12) asignados a una zona de calentamiento para calentar el elemento de batería de cocción (18).
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| ES200803712A ES2347403B1 (es) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | Campo de coccion por induccion y procedimiento para accionar un campode coccion por induccion. |
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