ES2392223A1 - Dispositivo de aparato de cocción y procedimiento para dicho dispositivo - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de aparato de cocción y procedimiento para dicho dispositivo.La invención parte de un dispositivo de aparato de cocción con, al menos, dos unidades de frecuencia de calentamiento (10, 12), y con, al menos, una unidad de control (14), la cual está prevista para ajustar una potencia media de salida (POA, POB) respectiva de las unidades de frecuencia de calentamiento (10, 12), evitándose, en gran medida, ruidos de intermodulación.Para poner a disposición un dispositivo de aparato de cocción genérico con una emisión de potencia lo más continua posible, se propone que la unidad de control (14) esté prevista para cambiar una frecuencia (f2) de una de las unidades de frecuencia de calentamiento (12) diferente de cero a un valor (f3) diferente de cero, manteniéndose un funcionamiento de la otra unidad de frecuencia de calentamiento (10).
Description
La invención parte de un dispositivo de aparato de cocción con, al menos, dos unidades de frecuencia de calentamiento, y con, al menos, una unidad de control, la cual está prevista para ajustar una potencia media de salida respectiva de las unidades de frecuencia de calentamiento, evitándose, en gran medida, ruidos de intermodulación.
El folleto EP 1 951 003 B1 divulga un campo de cocción por inducción con, al menos, dos unidades de frecuencia de calentamiento, las cuales son accionadas de conformidad con un procedimiento determinado para evitar ruidos de intermodulación. Según este procedimiento, en un primer periodo de tiempo, ambas unidades de frecuencia de calentamiento son accionadas con una primera frecuencia idéntica. En un segundo periodo de tiempo, se desconecta una unidad de frecuencia de calentamiento, mientras que la otra unidad de frecuencia de calentamiento es accionada con una segunda frecuencia. Las dos frecuencias, así como las duraciones relativas de los dos periodos de tiempo, son adaptadas de tal modo que una potencia media de salida de cada unidad de frecuencia de calentamiento se corresponda con una potencia de calentamiento escogida por un usuario.
La tarea de la invención consiste, en especial, en poner a disposición un dispositivo de aparato de cocción genérico con una emisión de potencia lo más continua posible. Según la invención, la tarea se resuelve mediante un dispositivo de aparato de cocción con, al menos, dos unidades de frecuencia de calentamiento, y con, al menos, una unidad de control, la cual está prevista para ajustar una potencia media de salida respectiva de las unidades de frecuencia de calentamiento, evitándose, en gran medida, ruidos de intermodulación donde la unidad de control está prevista para cambiar una frecuencia de una de las unidades de frecuencia de calentamiento diferente de cero a un valor diferente de cero, manteniéndose un funcionamiento de la otra unidad de frecuencia de calentamiento y un procedimiento de funcionamiento de dicho dispositivo de aparato de cocción, mientras que de la descripción se pueden extraer realizaciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención.
La invención parte de un dispositivo de aparato de cocción con, al menos, dos unidades de frecuencia de calentamiento, y con, al menos, una unidad de control, la cual está prevista para ajustar una potencia media de salida respectiva de las unidades de frecuencia de calentamiento, evitándose, en gran medida, ruidos de intermodulación.
Se propone que la unidad de control esté prevista para cambiar una frecuencia de una de las unidades de frecuencia de calentamiento diferente de cero a un valor diferente de cero, manteniéndose un funcionamiento de la otra unidad de frecuencia de calentamiento. De manera preferida, el dispositivo de aparato de cocción está configurado como dispositivo de campo de cocción y, de manera especialmente ventajosa, como dispositivo de campo de cocción por inducción. Por "prevista", ha de entenderse, en especial, programada y/o configurada y/o provista de manera específica. Por "unidad de frecuencia de calentamiento", ha de entenderse, en especial, una unidad eléctrica que genere una corriente eléctrica oscilante, preferiblemente, con una frecuencia de, al menos, 1 kHz, en especial, de, al menos, 10kHz, y, ventajosamente, de, al menos, 20 kHz, para un funcionamiento de, al menos, una unidad de calentamiento. Por "unidad de calentamiento", ha de entenderse, en especial, una unidad que esté prevista para transformar energía eléctrica en calor, al menos, parcialmente, y, con ello, calentar, en especial, un producto de cocción. La unidad de calentamiento comprende, en especial, un cuerpo de calentamiento por radiación, un cuerpo de calentamiento por resistencia y/o, de manera preferida, un cuerpo de calentamiento por inducción, el cual esté previsto para transformar energía eléctrica en calor indirectamente, a través de corrientes en remolino inducidas. La unidad de frecuencia de calentamiento comprende, en especial, al menos, un inversor, el cual comprenda, preferiblemente, dos unidades de conexión. Por "unidad de conexión", ha de entenderse, en especial, una unidad que esté prevista para interrumpir una vía de conducción que comprenda, al menos, una parte de la unidad de conexión. De manera preferida, la unidad de conexión es un interruptor unipolar bidireccional, el cual posibilite, en especial, un flujo de corriente a través del interruptor a lo largo de la vía de conducción, en ambas direcciones, y el cual cortocircuite, en especial, una tensión eléctrica en, al menos, una dirección de la polaridad. De manera preferida, el inversor comprende, al menos, dos transistores bipolares con electrodo de puerta aislada, y, de manera especialmente ventajosa, al menos, un condensador atenuador. Por "vía de conducción", ha de entenderse, en especial, una parte de conductor, conductora eléctricamente, entre dos puntos.
Por "unidad de control", ha de entenderse, en especial, una unidad electrónica que esté integrada, preferiblemente, en una unidad de control y/o de regulación de un aparato de cocción, en especial, de un campo de cocción por inducción, al menos, parcialmente. De manera preferida, la unidad de control comprende una unidad de cálculo y, en especial, de manera adicional a la unidad de cálculo, una unidad de almacenamiento con un programa de control almacenado en ella. De manera preferida, la unidad de control está prevista para dirigir y/o regular las unidades de frecuencia de calentamiento mediante señales eléctricas de control. Por "señal de control" eléctrica, ha de entenderse, en especial, una señal con una tensión eléctrica de, como máximo, 30 V, preferiblemente, de, como máximo, 20 V, y, de manera especialmente ventajosa, de, como máximo, 10 V, la cual, en especial, en, al menos, un estado de funcionamiento, sea suministrada a los inversores de las unidades de frecuencia de calentamiento. De manera preferida, la señal de control presenta, al menos, temporalmente, una periodicidad, en especial, con una duración de periodo de, como máximo, 1 ms., en especial, de, como máximo, 0'1 ms., y, de manera ventajosa, de, como máximo, 0'05 ms. De manera especialmente ventajosa, la señal de control es una señal rectangular, la cual pueda adoptar, en especial, dos valores, preferiblemente, un valor de conexión y un valor de desconexión. Preferiblemente, cada uno de los dos valores se corresponde con una posición de conexión de los inversores. Por "frecuencia" de una unidad de frecuencia de calentamiento, ha de entenderse, en especial, una frecuencia de la señal de control que dirige la unidad de frecuencia de calentamiento. Por "mantenimiento de un funcionamiento" de una unidad de frecuencia de calentamiento, ha de entenderse, en especial, una continuación del funcionamiento de la unidad de frecuencia de calentamiento con frecuencia diferente o, preferiblemente, igual, diferente de cero. Por el hecho de que la unidad de control esté prevista para "cambiar" una frecuencia diferente de cero de una de las unidades de frecuencia de calentamiento a un valor diferente de cero, ha de entenderse, en especial, que la unidad de control esté prevista para aumentar o reducir la frecuencia en una cantidad diferente de cero.
Por "potencia de salida", ha de entenderse, en especial, una potencia eléctrica que, en al menos, un estado de funcionamiento de una unidad de frecuencia de calentamiento, sea transmitida a una unidad de calentamiento. De manera preferida, la potencia de salida es transmitida mediante una corriente eléctrica. La potencia de salida es transformada, preferiblemente, en la unidad de calentamiento, al menos, parcialmente, y, de manera especialmente ventajosa, al menos, en gran parte, en una corriente de calor. Por "potencia media de salida", ha de entenderse, en especial, una potencia de salida media temporalmente. De manera preferida, la unidad de control está prevista para ajustar la potencia media de salida de tal modo que se alcance una potencia de calentamiento escogida por un usuario, en especial, para cada zona de calentamiento de un campo de cocción. Por "evitación, en gran medida, de ruidos de intermodulación", ha de entenderse, en especial, que los ruidos de intermodulación con una frecuencia de 17 kHz, y menos, presenten, en una distancia de 1 m. del aparato de cocción, un nivel de intensidad acústica de, como máximo, 20 dB, en especial, de, como máximo, 10 dB, preferiblemente, de, como máximo, 5 dB, y, de manera especialmente ventajosa, de, como máximo, O dB. Preferiblemente, los ruidos de intermodulación son inaudibles por un usuario con oído medio.
Mediante tal realización, se puede conseguir una emisión de potencia lo más continua posible, en especial, por unidad de frecuencia de calentamiento, ya que se puede prescindir de desconectar temporalmente una unidad de frecuencia de calentamiento. Asimismo, se puede ajustar cualquier potencia de calentamiento escogida por un usuario. Además, se puede hacer posible una eliminación de cualquier ruido de intermodulación. Asimismo, se puede aumentar una eficiencia energética, ya que se hace posible un funcionamiento de las unidades de frecuencia de calentamiento cercano a una frecuencia de resonancia.
En una realización preferida de la invención, se propone que la unidad de control esté prevista para accionar, al menos, una de las unidades de frecuencia de calentamiento con una frecuencia fija. Por el hecho de que la unidad de control esté prevista para "accionar, al menos, una de las unidades de frecuencia de calentamiento con una frecuencia fija", ha de entenderse, en especial, que la unidad de control esté prevista para accionar la unidad de frecuencia de calentamiento, en un modo continuo, con una señal de control, la cual presente
la frecuencia fija, o accionar la unidad de frecuencia de calentamiento en un modo pulsado, donde la señal de control presente durante un impulso la frecuencia fija. Por "modo continuo", ha de entenderse, en especial, un modo de funcionamiento de la unidad de frecuencia de calentamiento, en el que, entre dos procesos de conexión de la unidad de frecuencia de calentamiento, exista, como máximo, una duración de periodo que se corresponda con la duración de periodo de la señal de control. Por "modo pulsado", ha de entenderse, en especial, un modo de funcionamiento de la unidad de frecuencia de calentamiento en el que, entre dos procesos de conexión de las unidades de frecuencia de calentamiento, exista, al menos, una duración de periodo que sea, al menos, 10 veces, preferiblemente, al menos, 50 veces, y, de manera especialmente ventajosa, al menos, 100 veces, mayor que la duración de periodo de la señal de control. A través de ello, se puede simplificar ventajosamente un algoritmo de control.
En una realización especialmente preferida de la invención, se propone que la unidad de control esté prevista para accionar con la frecuencia fija aquella unidad de frecuencia de calentamiento que, para conseguir la potencia media de salida en un funcionamiento continuo, requiera la frecuencia más elevada. A través de ello, se puede simplificar de manera especialmente ventajosa un algoritmo de control.
De manera ventajosa, la unidad de control está prevista para accionar las unidades de frecuencia de calentamiento, al menos, temporalmente, con una diferencia de frecuencia de, al menos, 15 kHz. De manera preferida, la unidad de control está prevista para accionar las unidades de frecuencia de calentamiento, al menos, parcialmente, con una diferencia de frecuencia de, al menos, 16 kHz, y, de manera especialmente ventajosa, de, al menos, 17 kHz. De este modo, de manera ventajosa, se puede reducir un ruido de intermodulación audible.
Asimismo, se propone que la unidad de control esté prevista para accionar las unidades de frecuencia de calentamiento con una frecuencia de más de 30 kHz. De manera preferida, la unidad de control está prevista para accionar las unidades de frecuencia de calentamiento con una frecuencia de más de 32 kHz, y, de manera especialmente ventajosa, de más de 34 kHz. De este modo, de manera especialmente ventajosa, se puede reducir un ruido de intermodulación audible.
De manera ventajosa, la unidad de control está prevista para accionar las dos unidades de frecuencia de calentamiento, al menos, temporalmente, con la misma frecuencia. De este modo, se puede eliminar un ruido de intermodulación audible.
Asimismo, se propone que la unidad de control esté prevista para accionar una de las unidades de frecuencia de calentamiento, al menos, temporalmente, con una frecuencia, al menos, esencialmente, de la mitad de magnitud que la otra unidad de frecuencia de calentamiento. Por "frecuencia, al menos, esencialmente, de la mitad de magnitud", ha de entenderse, en especial, una frecuencia que se diferencie, como máximo en el 10%, en especial, como máximo, en el 5%, y, preferiblemente, como máximo, en el 2%, de una mitad de una frecuencia de referencia, y la cual, de manera especialmente ventajosa, sea idéntica a la mitad de la frecuencia de referencia. A través de ello, se puede asegurar que siempre sea suministrable una potencia de calentamiento escogida por un usuario, en lo que se pueda reducir un ruido de intermodulación audible, en especial, si ambas unidades de frecuencia de calentamiento son accionadas con una frecuencia de, al menos, 30 kHz, preferiblemente, de, al menos, 32 kHz, y, de manera especialmente ventajosa, de, al menos, 34 kHz.
En otra realización de la invención, se propone que la unidad de control esté prevista para llevar a cabo una adaptación de un ciclo de utilización de, al menos, una de las unidades de frecuencia de calentamiento. Por "ciclo de utilización", ha de entenderse, en especial, una proporción de una duración temporal, en la que la señal de control adopte el valor de conexión dentro de una duración de periodo, con respecto a la duración de periodo de la señal de control. De manera preferida, en caso de frecuencia fija de una de las unidades de frecuencia de calentamiento, mediante una modificación del ciclo de utilización, se puede modificar la potencia de salida. Por el hecho de que "la unidad de control esté prevista para llevar a cabo una adaptación de un ciclo de utilización de, al menos, una de las unidades de frecuencia de calentamiento", ha de entenderse, en especial, que la unidad de control esté prevista para modificar el ciclo de utilización de, al menos, una de las unidades de frecuencia de calentamiento para, de este modo, conseguir un cambio de la potencia de salida en caso de frecuencia fija de la unidad de frecuencia de calentamiento. De manera preferida, la unidad de control está prevista para, a través de la modificación del ciclo de utilización de, al menos, una de las dos unidades de frecuencia de calentamiento, mantener una potencia de salida total de ambas unidades de frecuencia de calentamiento en, al menos, un estado de funcionamiento, lo más constante posible temporalmente, y, de manera especialmente ventajosa, llevar en dos momentos diferentes una diferencia máxima de potencias de salida totales por debajo de un valor prescrito legalmente y/o por normas. De este modo, se puede conseguir una reducción de un nivel de fluctuación. Por "nivel de fluctuación", ha de entenderse, en especial, una diferencia máxima de potencias de salida totales en dos momentos diferentes. Asimismo, se puede hacer posible una emisión de potencia, aún más continua, de ambas unidades de frecuencia de calentamiento.
Asimismo, se propone un procedimiento con un dispositivo de aparato de cocción, en especial, un dispositivo de campo de cocción, con, al menos, dos unidades de frecuencia de calentamiento, en el que una potencia media de salida respectiva de las unidades de frecuencia de calentamiento sea ajustada evitándose, en gran medida, ruidos de intermodulación, donde una frecuencia de una de las unidades de frecuencia de calentamiento diferente de cero sea cambiada a un valor diferente de cero, manteniéndose un funcionamiento de la otra unidad de frecuencia de calentamiento. De este modo, se puede conseguir una emisión de potencia lo más continua posible, en especial, por unidad de frecuencia de calentamiento, puesto que se puede prescindir de desconectar temporalmente una unidad de frecuencia de calentamiento.
Asimismo, se propone un aparato de cocción, en especial, un campo de cocción, con un dispositivo de aparato de cocción según la invención. De manera preferida, en el campo de cocción se trata de un campo de cocción por inducción.
Otras ventajas se extraen de la siguiente descripción del dibujo. En el dibujo está representado un ejemplo de realización de la invención. El dibujo, la descripción y las reivindicaciones contienen características numerosas en combinación. El experto en la materia considerará las características ventajosamente también por separado, y las reunirá en otras combinaciones razonables.
Muestran: de calentamiento.
- Fig. 1
- un campo de cocción por inducción con un dispositivo de aparato de
- cocción según la invención, con dos unidades de frecuencia de
- calentamiento,
- Fig.2
- una señal de control, a modo de ejemplo, no a escala, de las
- unidades de frecuencia de calentamiento,
- Fig.3a
- cada curva potencia -frecuencia, a modo de ejemplo, para las
- unidades de frecuencia de calentamiento, en un funcionamiento
- según una primera variante de control,
- Fig.3b
- una curva potencia -tiempo, a modo de ejemplo, en un
- funcionamiento continuo de una de las dos unidades de frecuencia de
- calentamiento según la primera variante de control,
- Fig.3c
- una curva potencia -tiempo, a modo de ejemplo, en un
- funcionamiento pulsado de una de las dos unidades de frecuencia de
- calentamiento según la primera variante de control,
- Fig.4a
- cada curva potencia -frecuencia, a modo de ejemplo, para las
- unidades de frecuencia de calentamiento, en un funcionamiento
- según una segunda variante de control,
- Fig.4b
- un curva potencia -tiempo, a modo de ejemplo, en un
- funcionamiento continuo de una de las dos unidades de frecuencia de
- calentamiento, según la segunda variante de control,
- Fig.4c
- una curva potencia -tiempo, a modo de ejemplo, en un
- funcionamiento pulsado de una de las dos unidades de frecuencia de
- calentamiento según la segunda variante de control, y
- Fig.5
- una familia de curvas potencia -frecuencia, a modo de ejemplo, para
- diferentes ciclos de utilización para una de las unidades de frecuencia
La figura 1 muestra un aparato de cocción configurado como campo de cocción por inducción 16. El campo de cocción por inducción 16 comprende una placa de campo de cocción 18, en especial, de una vitrocerámica, sobre la cual están marcadas de manera conocida tres zonas de calentamiento 20, 22, 24. En un estado operativo del campo de cocción por inducción 16, la placa de campo de cocción 18 está dispuesta horizontalmente, y está prevista para apoyar batería de cocción. Asimismo, sobre la placa de campo de cocción 18, están marcados de manera conocida elementos de mando 26 sensibles al contacto y elementos indicadores 28 de una unidad de mando e indicadora 30 del campo
- de cocción por inducción 16. El campo de cocción por inducción 16 comprende,
- además, un dispositivo de aparato de cocción con dos unidades de frecuencia
- de calentamiento 10, 12, dispuestas debajo de la placa de campo de cocción 18,
- y con una unidad de control 14 dispuesta debajo de la placa de campo de
- 5
- cocción 18. En la figura 1, los componentes que están dispuestos debajo de la
- placa de campo de cocción 18 están indicados en línea discontinua, donde las
- relaciones funcionales están señaladas con ayuda de flechas. La unidad de
- control 14 está integrada en una unidad de control y de regulación 32 del campo
- de cocción por inducción 16. A través de la unidad de frecuencia de
- la
- calentamiento 10, le es suministrada energía a una unidad de calentamiento por
- inducción asignada a la zona de calentamiento 20, y dispuesta debajo de ésta.
- Una unidad de calentamiento por inducción asignada a la zona de calentamiento
- 22, y dispuesta debajo de ésta, así como otra unidad de calentamiento por
- inducción asignada a la zona de calentamiento 24, y dispuesta debajo de ésta,
- 15
- son alimentadas con energía, a través de una unidad de conexión 34 del
- dispositivo de aparato de cocción, mediante la unidad de frecuencia de
- calentamiento 12. La unidad de conexión 34 está prevista para accionar las dos
- unidades de calentamiento por inducción, asignadas a las dos zonas de
- calentamiento 22, 24, de manera conocida en una multiplexación por división de
- 20
- tiempo dirigida a través de la unidad de control 14. Un usuario puede escoger un
- grado de calentamiento para cada una de las zonas de calentamiento 20, 22, 24,
- mediante la unidad de mando e indicadora 30. La unidad de control 14 está
- prevista para ajustar una potencia media de salida POA, POB respectiva de las
- unidades de frecuencia de calentamiento 10, 12, de modo que se alcanzan los
- 25
- grados de calentamiento escogidos de las zonas de calentamiento 20, 22, 24, en
- especial, utilizándose la multiplexación por división de tiempo, y, en ello, se
- evitan ruidos de intermodulación. La unidad de control 14 dirige cada una de las
- unidades de frecuencia de calentamiento 10, 12 mediante una señal de control
- VA(t) YVB(t).
- 30
- La figura 2 muestra, a modo de ejemplo, una señal de control VA(t) , no a
- escala, en un sistema de coordenadas cartesianas. Sobre un eje de ordenadas
- 36, está trazada una tensión de control VA y, sobre un eje de abscisas 38, un
- tiempo t. La señal de control V(t) es, durante una duración de impulso y, una señal rectangular con un valor de conexión Va, Y un valor de desconexión de °
- 35
- voltios. El valor de conexión Va es mantenido durante un tiempo de conexión too
Una duración de periodo de la señal rectangular asciende aTo. Durante una duración temporal de (To -to), se mantiene el valor de desconexión. Una frecuencia f de la señal de control V A(t) se calcula a partir de un valor recíproco de la duración de periodo To. La frecuencia f se encuentra, habitualmente, entre 30 kHz y 100 kHz. Un ciclo de utilización de la señal de control V A(t) se calcula a partir de un cociente del tiempo de conexión to dividido entre la duración de periodo To. Una envolvente 40 de la señal de control VA(t) está indicada en línea discontinua. Tras el transcurso de la duración de impulso y, durante un lapso de tiempo (T -y), se mantiene una tensión de control VA de °voltios. Tras el transcurso de un lapso de tiempo T, la señal rectangular comienza de nuevo. Mientras que la señal de control V A(t) adopta la forma de la señal rectangular, un inversor de la unidad de frecuencia de calentamiento 10 es conmutado periódicamente según un cambio periódico del valor de conexión Vo y del valor de desconexión. A través de ello, se produce una corriente alterna de alta frecuencia para un funcionamiento de las unidades de calentamiento por inducción.
En lo sucesivo, se asume que la unidad de frecuencia de calentamiento 10 requiere, en un funcionamiento continuo, una frecuencia para la generación de la potencia media de salida POA mayor que la unidad de frecuencia de calentamiento 12 para la generación de la potencia media de salida POB en un funcionamiento igualmente continuo. Sin embargo, también sería concebible igualmente el caso inverso. La unidad de control 14 está prevista para dirigir las unidades de frecuencia de calentamiento 10, 12 de dos maneras diferentes. Las figuras 3a-c muestran un primer tipo de control de las unidades de frecuencia de calentamiento 10, 12. Las figuras 4a-c muestran un segundo tipo de control de las unidades de frecuencia de calentamiento 10, 12. La elección de uno de los dos tipos de control depende, en especial, de la distancia de las potencias medias de salida POA Y POB escogidas mediante un usuario.
La figura 3a muestra en un sistema de coordenadas cartesianas, a modo de ejemplo, dos curvas potencia -frecuencia P A(f) Y PB(f) para el primer tipo de control. Sobre un eje de ordenadas 42, están trazadas las potencias de salida P A Y PB de las unidades de frecuencia de calentamiento 10, 12. Sobre un eje de abscisas 44, está trazada la frecuencia f. En el presente ejemplo, las potencias medias de salida POA Y POB se encuentran una al lado de otra de manera relativamente cercana. La unidad de frecuencia de calentamiento 10, la cual
- requiere una mayor frecuencia para alcanzar la potencia media de salida POA en
- el funcionamiento continuo, es accionada con una frecuencia f1 fija. La unidad de
- frecuencia de calentamiento 12 es accionada de manera alternante con una
- frecuencia f2= f1, idéntica a la frecuencia f1, Y una frecuencia f3 = f1 -k, menor en
- 5
- una diferencia de frecuencia k. La unidad de control 14 modifica, por tanto, una
- frecuencia f2, diferente de cero, de la unidad de frecuencia de calentamiento 12 a
- un valor h diferente de cero, continuándose un funcionamiento de la unidad de
- frecuencia de calentamiento 10 con la frecuencia f1. La diferencia de frecuencia k
- asciende a 17 kHz. Las frecuencias f1, f2Yf3 son mayores que 34 kHz.
- la
- La figura 3b muestra en un sistema de coordenadas cartesianas, a modo
- de ejemplo, dos curvas potencia -tiempo P A(t) Y PB(t) para el primer tipo de
- control. Sobre un eje de ordenadas 46, están trazadas las potencias de salida P A
- Y PB de las unidades de frecuencia de calentamiento 10, 12. Sobre un eje de
- abscisas 48, está trazado el tiempo t. La figura 3b muestra cómo, en un primer
- 15
- periodo de tiempo de una duración x dentro de un lapso de tiempo T, las
- unidades de frecuencia de calentamiento 10, 12 son accionadas con la misma
- frecuencia f1 = f2. En un segundo periodo de tiempo consecutivo de la extensión
- (T -x), la unidad de frecuencia de calentamiento 10 sigue siendo accionada con
- la frecuencia fh mientras que la unidad de frecuencia de calentamiento 12 es
- 20
- accionada con la frecuencia f3 = f1 -k. Para la unidad de frecuencia de
- calentamiento 10, es aplicable que la potencia de salida PA se corresponda en
- cualquier tiempo t con la potencia media de salida POA. En el presente ejemplo, la
- potencia de salida PB2 para la unidad de frecuencia de calentamiento 12 en el
- primer periodo de tiempo es menor que la potencia media de salida POB. En el
- 25
- segundo periodo de tiempo, la potencia de salida PB3 es, por el contrario, mayor
- que la potencia media de salida POB. La potencia media de salida POB se obtiene
- como valor medio temporal ponderado a partir de las potencias de salida PB2 y
- PB3 :
- POB = PB2 x x/T + PB3 x (T -x)/T.
- 30
- La figura 3c muestra en un sistema de coordenadas cartesianas, a modo
- de ejemplo, dos curvas potencia -tiempo P A(t) Y PB(t) para el primer tipo de
- control. Sobre un eje de ordenadas 50, están trazadas las potencias de salida P A
- Y PB de las unidades de frecuencia de calentamiento 10, 12. Sobre un eje de
- abscisas 52, está trazado el tiempo t. En la figura 3c, está representada una
- variante del primer tipo de control, en la que la unidad de frecuencia de
- calentamiento 10 es accionada de manera pulsada con la duración de impulso y
- (véase la figura 2). La potencia media de salida POA se obtiene en este caso a
- partir del producto de la potencia de salida PAdurante un intervalo de tiempo de
- 5
- la duración de impulso y con el cociente de la duración de impulso y dividido
- entre el lapso de tiempo T:
- POA = PA x yfT.
- La figura 4a muestra en un sistema de coordenadas cartesianas, a modo
- de ejemplo, dos curvas potencia -frecuencia P A(f) Y PB(f) para el segundo tipo de
- la
- control. Sobre un eje de ordenadas 54, están trazadas las potencias de salida PA
- y PB de las unidades de frecuencia de calentamiento 10, 12. Sobre un eje de
- abscisas 56, está trazada la frecuencia f. En el presente ejemplo, las potencias
- medias de salida POA Y POB se encuentran alejadas una de otra de manera
- relativamente distanciada. La unidad de frecuencia de calentamiento 10, la cual
- 15
- requiere una mayor frecuencia para alcanzar la potencia media de salida POA en
- el funcionamiento continuo, es accionada con una frecuencia f1 fija. La unidad de
- frecuencia de calentamiento 12 es accionada de manera alternante con una
- frecuencia f2 = f1 -k, menor que en una diferencia de frecuencia k, y una
- frecuencia f3 = f1/2, la mitad de elevada. La unidad de control 14 modifica, por
- 20
- tanto, una frecuencia f2 , diferente de cero, de la unidad de frecuencia de
- calentamiento 12 a un valor h diferente de cero, continuándose un
- funcionamiento de la unidad de frecuencia de calentamiento 10 con la frecuencia
- k La diferencia de frecuencia k asciende a 17 kHz. Las frecuencias fh f2 Y f3 son
- mayores que 34 kHz.
- 25
- La figura 4b muestra en un sistema de coordenadas cartesianas, a modo
- de ejemplo, dos curvas potencia -tiempo P A(t) Y PB(t) para el segundo tipo de
- control. Sobre un eje de ordenadas 58, están trazadas las potencias de salida P A
- Y PB de las unidades de frecuencia de calentamiento 10, 12. Sobre un eje de
- abscisas 60, está trazado el tiempo t. La figura 4b muestra cómo, en un primer
- 30
- periodo de tiempo de la duración x dentro de un lapso de tiempo T, la unidad de
- frecuencia de calentamiento 12 es accionada con la frecuencia f2 = f1 -k. En un
- segundo periodo de tiempo consecutivo de la extensión (T -x), la unidad de
- frecuencia de calentamiento 12 es accionada con la frecuencia f3 = f1/2. Para la
- unidad de frecuencia de calentamiento 10, es aplicable que la potencia de salida
PAse corresponda en cualquier tiempo t con la potencia media de salida POA. En el presente ejemplo, la potencia de salida PB2 para la unidad de frecuencia de calentamiento 12 en el primer periodo de tiempo es menor que la potencia media de salida POB. En el segundo periodo de tiempo, la potencia de salida PB3 es, por el contrario, mayor que la potencia media de salida POB. La potencia media de salida POB se obtiene de manera análoga al primer tipo de control.
La figura 4c muestra en un sistema de coordenadas cartesianas, a modo de ejemplo, dos curvas potencia -tiempo P A(t) Y PB(t) para el segundo tipo de control. Sobre un eje de ordenadas 62, están trazadas las potencias de salida P A Y PB de las unidades de frecuencia de calentamiento 10, 12. Sobre un eje de abscisas 64, está trazado el tiempo t. En la figura 4c, está representada una variante del segundo tipo de control, en la que la unidad de frecuencia de calentamiento 10 es accionada de manera pulsada con la duración de impulso y (véase la figura 2). La potencia media de salida POA se obtiene de manera análoga al primer tipo de control.
La figura 5 muestra en un sistema de coordenadas cartesianas, a modo de ejemplo, una familia de curvas potencia -frecuencia PB'(f). Sobre un eje de ordenadas 66, está trazada la potencia de salida PBde la unidad de frecuencia de calentamiento 12 para diferentes ciclos de utilización OB = dj (j = 1, ... , n). Sobre un eje de abscisas 68, está trazada la frecuencia f. La figura 5 muestra cómo, con frecuencia f fija, se puede llevar a cabo una adaptación de la potencia de salida PBmediante la adaptación del ciclo de utilización OB, OA siendo un ciclo de utilización de la unidad de frecuencia de calentamiento 10, OB2, el ciclo de utilización OB de la unidad de frecuencia de calentamiento 12 durante el primer periodo de tiempo de la duración x, y OB3, el ciclo de utilización OB de la unidad de frecuencia de calentamiento 12 durante el segundo periodo de tiempo de la duración (T -x). Entonces, la unidad de control 14 está prevista para llevar a cabo una adaptación de los ciclos de utilización OA, OB2 Y OB3, para, a través de ello, reducir un nivel de fluctuación, en especial, por debajo de un valor límite prescrito en la Norma Europea EN 61000-3-3. Para ello, en un funcionamiento continuo de la unidad de frecuencia de calentamiento 10, los ciclos de utilización OB2 y OB3 de la unidad de frecuencia de calentamiento 12 son adaptados, de tal modo que la potencia de salida PB2 en el primer periodo de tiempo sólo se diferencia poco de la potencia de salida PB3 en el segundo periodo de tiempo. En un funcionamiento pulsado de la unidad de frecuencia de calentamiento 10, se
reduce adicionalmente el ciclo de utilización DA, para aumentar de este modo la duración de impulso y.
De manera alternativa, un campo de cocción por inducción también puede disponer de cuatro unidades de calentamiento por inducción, donde, cada vez, 5 dos de las unidades de calentamiento por inducción estén conectadas con una unidad de frecuencia de calentamiento, cada una a través de una unidad de conexión. De manera alternativa o adicional a un funcionamiento en una multiplexación por división de tiempo, dos unidades de calentamiento por inducción, asignadas a una unidad de frecuencia de calentamiento, también
10 pueden ser accionadas mediante cualquier otro procedimiento que resulte apropiado al experto en la materia. Asimismo, también es concebible que más de dos unidades de calentamiento por inducción estén asignadas a una unidad de frecuencia de calentamiento.
Símbolos de referencia
15 10 Unidad de frecuencia de 64 Eje de abscisas calentamiento 12 Unidad de frecuencia de 66 Eje de ordenadas
calentamiento 14 Unidad de control 68 Eje de abscisas 16 Campo de cocción por inducción POA Potencia media de salida 18 Placa de campo de cocción POB Potencia media de salida 20 Zona de calentamiento Frecuencia 22 Zona de calentamiento f1 Frecuencia 24 Zona de calentamiento f2 Frecuencia 26 Elemento de mando f3 Frecuencia 28 Elemento indicador k Diferencia de frecuencia 30 Unidad de mando e indicadora dj Ciclo de utilización 32 Unidad de control y de regulación VA(t) Señal de control 34 Unidad de conexión VB(t) Señal de control 36 Eje de ordenadas VA Tensión de control 38 Eje de abscisas Tiempo 40 Envolvente x Duración 42 Eje de ordenadas y Duración de impulso
- 44
- Eje de abscisas
- 46
- Eje de ordenadas
- 48
- Eje de abscisas
- 50
- Eje de ordenadas
- 52
- Eje de abscisas
- 54
- Eje de ordenadas
- 56
- Eje de abscisas
- 58
- Eje de ordenadas
- 60
- Eje de abscisas
- 62
- Eje de ordenadas
Va to To
T PA(f) PB(f) PA PB PB2 PB3 PA(t) PB(t) PB' (f) Valor de conexión Tiempo de conexión Duración de periodo Lapso de tiempo Curva potencia -frecuencia Curva potencia -frecuencia Potencia de salida Potencia de salida Potencia de salida Potencia de salida Curva potencia -tiempo Curva potencia -tiempo Familia de curvas potencia frecuencia
Claims (11)
- REIVINDICACIONES
- 1 . Dispositivo de aparato de cocción con, al menos, dos unidades de frecuencia de calentamiento (10, 12), Y con, al menos, una unidad de control (14), la cual está prevista para ajustar una potencia media de salida (POA, POB) respectiva de las unidades de frecuencia de calentamiento (10, 12), evitándose, en gran medida, ruidos de intermodulación, caracterizado porque la unidad de control (14) está prevista para cambiar una frecuencia (f2) de una de las unidades de frecuencia de calentamiento (12) diferente de cero a un valor (f3) diferente de cero, manteniéndose un funcionamiento de la otra unidad de frecuencia de calentamiento (10).
-
- 2.
- Dispositivo de aparato de cocción según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de control (14) está prevista para accionar, al menos, una de las unidades de frecuencia de calentamiento (10, 12) con una frecuencia (f1) fija.
-
- 3.
- Dispositivo de aparato de cocción según la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad de control (14) está prevista para accionar con la frecuencia (f1) fija aquella unidad de frecuencia de calentamiento (10) que, para conseguir la potencia media de salida (POA) en un funcionamiento continuo, requiere la frecuencia más elevada.
-
- 4.
- Dispositivo de aparato de cocción según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque la unidad de control (14) está prevista para accionar las unidades de frecuencia de calentamiento (10, 12), al menos, temporalmente, con una diferencia de frecuencia (k) de, al menos, 15 kHz.
-
- 5.
- Dispositivo de aparato de cocción según la reivindicación 4, caracterizado porque la unidad de control (14) está prevista para accionar las unidades de frecuencia de calentamiento (10, 12) con una frecuencia (f1, f2, f3) de más de 30 kHz.
-
- 6.
- Dispositivo de aparato de cocción según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque la unidad de control (14) está prevista para accionar las dos unidades de frecuencia de calentamiento (10, 12), al menos, temporalmente, con la misma frecuencia (f1).
-
- 7.
- Dispositivo de aparato de cocción según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque la unidad de control (14) está prevista para accionar una de las unidades de frecuencia de calentamiento (12), al menos, temporalmente, con una frecuencia (f3), al menos, esencialmente, de la mitad de magnitud que la otra unidad de frecuencia de calentamiento (10).
-
- 8.
- Dispositivo de aparato de cocción según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, caracterizado porque la unidad de control (14) está prevista para llevar a cabo una adaptación de un ciclo de utilización (DB2, DB3) de, al menos, una de las unidades de frecuencia de calentamiento (10, 12).
-
- 9.
- Procedimiento con un dispositivo de aparato de cocción con, al menos, dos unidades de frecuencia de calentamiento (10, 12), en especial, según una de las reivindicaciones enunciadas anteriormente, en el que una potencia media de salida (POA, POB) respectiva de las unidades de frecuencia de calentamiento (10, 12) es ajustada evitándose en gran medida ruidos de intermodulación, caracterizado porque una frecuencia (f2) de una de las unidades de frecuencia de calentamiento (12) diferente de cero es cambiada a un valor (f3) diferente de cero, manteniéndose un funcionamiento de la
-
- 10.
- Aparato de cocción, en especial, campo de cocción, con un dispositivo de aparato de cocción según una de las reivindicaciones 1
a 8.
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- 2011-12-19 EP EP11194218.1A patent/EP2469970B1/de active Active
- 2011-12-19 ES ES11194218.1T patent/ES2642663T3/es active Active
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