ES2356441A1 - Campo de cocción con un inductor, un inversor y un dispositivo de conexión. - Google Patents
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Abstract
Campo de cocción con un inductor, un inversor y un dispositivo de conexión.La invención parte de un campo de cocción con al menos un inductor (10), al menos un inversor (12), un dispositivo de conexión (14), y un circuito de detección (16) para detectar batería de cocción (18), donde el dispositivo de conexión (14) está dispuesto en un circuito de corriente entre el inductor (10) y el inversor (12), de modo que el dispositivo de conexión (14) establece en una primera posición de conexión una conexión entre el inversor (12) y el inductor (10), e interrumpe la conexión entre el inversor (12) y el inductor (10) en al menos una segunda posición de conexión.Para posibilitar un funcionamiento de detección que ahorre energía, se propone que el dispositivo de conexión (14) esté conectado con el circuito de detección (16) de tal forma que el dispositivo de conexión (14) conecte en la al menos una segunda posición de conexión el inductor (10) con el circuito de detección (16).
Description
Campo de cocción con al menos un inductor, al
menos un inversor, y un dispositivo de conexión.
La invención parte de un campo de cocción con al
menos un inductor, al menos un inversor, y un dispositivo de
conexión según el concepto general de la reivindicación 1.
De la DE 42 08 254 A1 es conocido un campo de
cocción por inducción con varios inductores, cada vez un inversor
por inductor, un dispositivo electrónico de conexión, y un circuito
de detección para detectar batería de cocción. El dispositivo de
conexión abre y cierra un circuito de corriente entre el inductor y
el inversor, de modo que el dispositivo de conexión establece en una
primera posición de conexión una conexión entre el inversor y el
inductor, e interrumpe la conexión entre el inversor y el inductor
en una segunda posición de conexión.
Para detectar la batería de cocción, un
microordenador inicia el cierre de uno de los interruptores del
dispositivo de conexión para conectar uno de los inductores durante
una semioscilación de la tensión de calentamiento con aquel inversor
que está asignado a este inductor. A partir de una amplitud de la
tensión en un punto de toma, o bien, a partir de una disminución de
la tensión, es determinada una atenuación del sistema de oscilación.
A partir de una atenuación suficiente se denota la presencia, o sea,
la existencia, de un elemento de batería de cocción. Tras la
detección de un elemento de batería de cocción, el inductor es
puesto en funcionamiento automáticamente.
El suministro continuo de una corriente con
amplitud completa al inductor durante el funcionamiento en espera
consume mucha energía en comparación con dispositivos de detección
de olla que utilizan sensores de medición separados, accionados con
una tensión de medición débil. No obstante, la previsión de sensores
de medición separados es cara y costosa frente a la utilización de
los inductores tanto como elemento de calentamiento como como
sensor.
Por lo tanto, la invención se basa en especial
en la tarea de proveer un campo de cocción genérico de un
dispositivo de detección de olla que funcione ahorrando energía, sin
tener que prever sensores adicionales.
La invención parte en especial de un campo de
cocción con al menos un inductor, al menos un inversor, un
dispositivo de conexión, y un circuito de detección para detectar
batería de cocción. El dispositivo de conexión está dispuesto en un
circuito de corriente entre el inductor y el inversor, y de hecho de
tal modo que el dispositivo de conexión establezca en una primera
posición de conexión una conexión entre el inversor y el inductor, e
interrumpa la conexión entre el inversor y el inductor en al menos
una segunda posición de conexión.
Se propone que el dispositivo de conexión esté
conectado con el circuito de detección de tal modo que el
dispositivo de conexión conecte en al menos una segunda posición de
conexión el inductor con el circuito de detección. De este modo, el
inductor puede ser conectado con el circuito de detección de una
manera sencilla en cuanto a la construcción, que puede utilizar el
inductor entonces como sensor inductivo. El circuito de detección
puede suministrar al inductor en especial también una corriente de
medición de bajo voltaje, de modo que es posible una medición
ahorradora de energía en el funcionamiento en espera. A través de
ello, se puede posibilitar un funcionamiento de detección que ahorre
energía, que en lo referente a los costes de funcionamiento pueda
competir con campos de cocción que tengan un sistema de sensores
separado.
Las dos posiciones de conexión mencionadas
pueden ser complementadas mediante más posiciones de conexión del
dispositivo de conexión, cada una de las cuales puede corresponderse
con otras funciones del campo de cocción. A modo de ejemplo, el
dispositivo de conexión puede disponer de posiciones de conexión en
las que un inductor sea conectado a la vez con varios inversores, o
un inversor accione a la vez varios inductores.
En un perfeccionamiento de la invención, se
propone que el dispositivo de conexión comprenda al menos un relé
electromecánico con dos salidas, en lo que la primera salida esté
conectada con el inversor, y la segunda salida esté conectada con el
circuito de detección. De este modo, se puede conseguir una
configuración de la invención especialmente robusta. En comparación
con una realización del dispositivo de conexión como disposición de
relé semiconductor, en la que debieran ser utilizados dos
interruptores semiconductores por unidad de conexión, se pueden
ahorrar costes y se puede asegurar una conexión segura, también con
corrientes de calentamiento muy fuertes. Las propiedades de un relé
electromecánico bipolar bidireccional son ventajosas en especial
entonces si las intensidades de la corriente de corriente de
medición y corriente de calentamiento se diferencian en uno o varios
órdenes de
magnitud.
magnitud.
Si el campo de cocción comprende una pluralidad
de inductores, que pueden estar dispuestos en especial en una
retícula, una rejilla o una matriz, las ventajas de la invención son
especialmente efectivas. También aquí, las conexiones entre los
inductores individuales con el inversor asignado a los inductores en
cada caso pueden ser abiertas o cerradas a través del dispositivo de
conexión.
En una configuración de la invención
especialmente ventajosa, el circuito de detección puede formar con
el inductor un circuito oscilante. La presencia o ausencia de la
batería de cocción puede ser determinada de manera dependiente de
una frecuencia de resonancia del circuito oscilante. Se puede
posibilitar un mando específico si el campo de cocción comprende una
unidad de mando para leer el circuito de detección y/o para conectar
el dispositivo de conexión.
Se puede conseguir un tipo de construcción
modular especialmente flexible si un interruptor asignado al
inductor del dispositivo de conexión está conectado directamente con
el inductor. El inductor puede comprender, en especial, una bobina
inductora, un soporte de inductor y un elemento de blindaje. Estos
elementos pueden estar reunidos en un módulo de inductor compacto,
que según la invención puede comprender además el interruptor
configurado en especial como interruptor de relé electromecánico.
Los cables para establecer una conexión con el inversor y con el
circuito de detección pueden ser enchufados directamente en dos
salidas diferentes del módulo de inductor, o bien pueden ser
conectados con éste de otro modo, a modo de ejemplo, mediante un
conector multipolar apropiado. Las dos salidas están conectadas con
las dos salidas del interruptor, cuya entrada está conectada por su
parte con el inductor.
Otras ventajas 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 una representación esquemática de un
campo de cocción por inducción con varios inductores dispuestos en
una retícula, un dispositivo de conexión, y una pluralidad de
inversores,
Fig. 2 una representación esquemática de un
inductor con un dispositivo de conexión, que conecta en una primera
posición de conexión el inductor con un inversor y, en una segunda
posición de conexión, el inductor con el circuito de detección y
Fig. 3 un módulo de inductor con un interruptor
integrado del dispositivo de conexión.
La figura 1 muestra un campo de cocción por
inducción del tipo de matriz con una pluralidad de inductores 10
dispuestos en una retícula. Los inductores 10 forman una retícula
rectangular y pueden estar distribuidos en varios módulos, cada uno
de los cuales es alimentado por diferentes unidades de suministro de
corriente (no representadas). Los inductores 10 pueden ser activados
y desactivados de manera selectiva e individual, para lo cual un
dispositivo de conexión 14 puede establecer o interrumpir una
conexión entre los inductores 10 y un inversor 12 asignado al
inductor 10 respectivo.
En una primera posición de conexión del
dispositivo de conexión 14, el inversor 12 está conectado con el
inductor 10, de modo que una corriente alterna fluye con una
frecuencia de algunos kilohercios hasta como máximo aproximadamente
75 ó 100 kilohercios impulsada mediante una amplitud de tensión de
algunos cientos de voltios a través de los inductores 10. Los
inductores 10 generan un campo magnético fuerte, de alta frecuencia,
que penetra parcialmente en la base de una batería de cocción 18 si
una batería de cocción 18 está colocada con una base ferromagnética
sobre el campo de cocción por inducción. A través del campo
magnético cambiante, en una base ferromagnética de la batería de
cocción 18 son generadas corrientes en remolino, que finalmente
calientan la base.
La figura 1 es una representación esquemática
que no reproduce la disposición real de los inductores 10 en lo
referente al dispositivo de conexión 14 y el inversor 12. El
dispositivo de conexión 14 puede estar montado con los inversores 12
sobre una platina común, o formar una unidad separada
constructivamente.
La figura 2 muestra esquemáticamente un inductor
10 cualquiera del campo de cocción por inducción de la figura 1 con
el inversor 12 asignado a este inductor 10 y un circuito de
detección 16. El circuito de detección 16 puede estar montado
igualmente con el dispositivo de conexión 14 y/o los inversores 12
sobre una platina común o, alternativamente, estar presente como
grupo constructivo separado.
Entre el inductor 10 y el inversor 12 está
dispuesto un elemento de conexión configurado como relé
electromecánico 20 del dispositivo de conexión 14. El relé
electromecánico 20 comprende dos salidas 24, 26. La primera salida
24 está conectada con el inversor 12, y la segunda salida 26 con el
circuito de detección 16. El relé electromecánico 20 está
configurado como relé "bipolar bidireccional" (relé DPDT) con
dos contactos de trabajo conectados en paralelo. Una unidad de mando
22 lee el circuito de detección 16, y está conectada a través de una
línea de mando 28 con la bobina de un electroimán 29 del relé 20. La
unidad de mando 22 puede ser un microcontrolador o una unidad de
cálculo programable libremente que accione aún, junto a los
inductores 10, el dispositivo de conexión 14, y el circuito de
detección 16, otros grupos constructivos electrónicos del campo de
cocción, a modo de ejemplo, una interfaz de usuario con un
visualizador, o similares. El resultado de la detección de batería
de cocción puede entonces ser representado en el visualizador.
En la segunda posición de conexión, en la cual
los contactos de conexión del relé 20 conectan la segunda salida 26
del relé 20 con el inductor 10, el inductor 10 forma con el circuito
de detección 16 un oscilador Colpitts, en el cual dos capacitores y
el inductor 10 determinan la frecuencia de oscilación. La
realimentación necesaria para la oscilación es generada a través de
un divisor de tensión entre los dos capacitores (no
representado).
Al circuito de detección 16 le es suministrada
una tensión alterna débil, que en el inductor 10 correspondiente
genera una tensión de medición cambiante de aproximadamente 10 ó 12
voltios, y conduce a corrientes de medición de algunos miliamperios.
El inductor 10 es utilizado en este estado de funcionamiento como
sonda de medición. El inductor 10 forma junto con dos condensadores
un circuito oscilante. Mediante la colocación de la batería de
cocción 18, la inductancia del sistema completo compuesto del
inductor 10 y la batería de cocción 18 es reducida con respecto a la
inductancia del inductor 10 libre, a través de lo cual la frecuencia
de resonancia del circuito oscilante se aumenta en aproximadamente
el 10%. El circuito de detección 16, o bien, la unidad de mando 22,
mide la frecuencia de resonancia de este sistema completo, y a
partir de la frecuencia de resonancia aumentada extrae la presencia
de la batería de cocción 18.
La figura 3 muestra un módulo de inductor con el
inductor 10 y el elemento de conexión configurado como relé 20 del
dispositivo de conexión 14 en una configuración concebible de la
invención. El relé 20 está instalado directamente en un lado
inferior de un soporte de inductor 30, de modo que con el inductor
10 forma un módulo manejable de buen modo. Líneas de conexión
correspondientes hacia los inversores 12 y/o el circuito de
detección 16 pueden ser enchufadas directamente en las salidas 24,
26 del relé al conectarse el módulo de inductor.
- 10
- Inductor
- 12
- Inversor
- 14
- Dispositivo de conexión
- 16
- Circuito de detección
- 18
- Batería de cocción
- 20
- Relé
- 22
- Unidad de mando
- 24
- Salida
- 26
- Salida
- 28
- Línea de mando
- 29
- Electroimán
- 30
- Soporte de inductor.
Claims (7)
1. Campo de cocción con al menos un inductor
(10), al menos un inversor (12), un dispositivo de conexión (14), y
un circuito de detección (16) para detectar batería de cocción (18),
donde el dispositivo de conexión (14) está dispuesto en un circuito
de corriente entre el inductor (10) y el inversor (12), de modo que
el dispositivo de conexión (14) establece en una primera posición de
conexión una conexión entre el inversor (12) y el inductor (10), e
interrumpe esta conexión entre el inversor (12) y el inductor (10)
en al menos una segunda posición de conexión,
caracterizado porque el dispositivo de
conexión (14) está conectado con el circuito de detección (16) de
tal forma que el dispositivo de conexión (14) conecta en la al menos
una segunda posición de conexión el inductor (10) con el circuito de
detección (16).
2. Campo de cocción según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de conexión (14)
comprende al menos un relé electromecánico (20) con al menos dos
salidas, donde la primera salida está conectada con el inversor
(12), y la segunda salida está conectada con el circuito de
detección (16).
3. Campo de cocción según una de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado por
una pluralidad de inductores (10) que están dispuestos en una
retícula, donde conexiones entre los inductores (10) individuales y
el al menos un inversor (12) pueden ser abiertas o cerradas a través
del dispositivo de conexión (14).
4. Campo de cocción según una de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque el circuito de detección (16) forma con el inductor (10) un
circuito oscilante, cuya frecuencia de resonancia es mayor que la
frecuencia de una corriente de calentamiento de los inductores
(10).
5. Campo de cocción según una de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado por
una unidad de mando (22) para leer el circuito de detección
(16).
6. Campo de cocción según una de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque un interruptor (20) asignado al inductor (10) del dispositivo
de conexión (14) está conectado directamente con el inductor
(10).
7. Campo de cocción según una de las
reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado
porque una corriente de calentamiento transmitida en la primera
posición de conexión al inductor (10) es al menos 1.000 veces mayor
que una corriente de medición transmitida en la segunda posición de
conexión al inductor (10).
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