ES2562616T3

ES2562616T3 - Placa de cocción por inducción

Info

Publication number: ES2562616T3
Application number: ES12161380.6T
Authority: ES
Inventors: Daniel ANTÓN FALCÓN; Claudio Carretero Chamarro; José María De La Cuerda Ortín; Pablo Jesús Hernández Blasco; Sergio Llorente Gil; Paul Muresan; José Joaquín Paricio Azcona; Diego Puyal Puente; Magdy Saoudi
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2016-03-07
Anticipated expiration: 2032-03-27
Also published as: EP2506673A3; EP2506673B1; EP2506673A2

Abstract

Placa de cocción por inducción con al menos un primer consumidor (20, 24), que está previsto para ser accionado por secciones en al menos un modo de funcionamiento, y que adquiere en un sección de funcionamiento (90, 94) desde un convertidor de potencia (30, 32) una potencia eléctrica que depende de al menos una variable característica de funcionamiento interna y de al menos una variable característica de funcionamiento interna, en la que la variable característica de funcionamiento interna está formada por una variable característica de funcionamiento del convertidor de potencia (30, 32) y la variable característica de funcionamiento externa depende de una posición de un recipiente de producto de cocción emplazado sobre una superficie de cocción y/o depende de un material del recipiente de producto de cocción, caracterizada por una unidad de control (34), que está prevista para regular al comienzo de la sección de funcionamiento (90) en al menos una sección de seguridad (91) la variable característica de funcionamiento interna al menos a un valor de seguridad, en el que independientemente de un valor de la variable característica de funcionamiento externa se puede realizar un funcionamiento del convertidor de potencia (30, 32) dentro de límites de carga del convertidor de potencia (30, 32).

Description

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DESCRIPCIÓN

Placa de cocción por inducción

La invención parte de un dispositivo electrodoméstico de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Se conocen placas de cocción por inducción, en las que un inversor suministra corriente a dos unidades calefactoras

5 por inducción de modo alterno en el tiempo. Una potencia eléctrica, que una unidad calefactora por inducción adquiere desde el inversos, depende en este caso tanto de una frecuencia de una corriente alterna de alta frecuencia, con la que el inversor alimenta las unidades calefactoras por inducción, como también de un material de un recipiente de producto de cocción, que debe ser calentado con la unidad calefactora por inducción.

Se conocen tales campos de cocción por inducción, por ejemplo, a partir de los documentos WO 2001/139598 A1, 10 EP 2 173 139 A1, US 2010/065550 A1 o EP 2 124 506 A1.

El cometido de la invención consiste especialmente en preparar un dispositivo electrodoméstico con una duración de vida útil larga. El cometido se soluciona de acuerdo con la invención por medio de las características de la reivindicación 1 de la patente, mientras que las configuraciones ventajosas y los desarrollos de la invención se pueden deducir a partir de las reivindicaciones dependientes.

15 La invención parte de un dispositivo electrodoméstico con al menos un primer consumidor, que está previsto para ser accionado por secciones en al menos un modo de funcionamiento, y que en una sección de funcionamiento adquiere desde un convertidor de potencia una potencia eléctrica dependiente de al menos una variable característica de funcionamiento interna y de al menos una variable característica de funcionamiento externa.

Se propone que el dispositivo electrodoméstico comprenda una unidad de control, que está prevista para regular al

20 comienzo de la sección de funcionamiento en al menos una sección de seguridad la variable característica de funcionamiento interno al menos a un valor de seguridad. Por una “variable característica de funcionamiento interna” debe entenderse especialmente una variable característica del dispositivo electrodoméstico, que caracteriza con ventaja un estado de funcionamiento del dispositivo electrodoméstico y que se puede modificar con preferencia al menos a través de la unidad de control y/o a través de elementos de mando del dispositivo electrodoméstico. Por

25 una “variable característica de funcionamiento externa” debe entenderse especialmente una variable característica que caracteriza un estado de funcionamiento del dispositivo electrodoméstico y que se diferencia de una variable característica de funcionamiento interna, en particular una variable característica, que depende de propiedades de un recipiente de producto de cocción emplazado en y/o sobre un aparato electrodoméstico, en particular sobre una superficie de cocción del aparato electrodoméstico, en particular de una posición y/o de un material del recipiente de

30 producto de cocción. Por un “consumidor” debe entenderse especialmente una unidad, que presenta al menos un elemento consumidor, que convierte una potencia eléctrica en otra forma de potencia, con preferencia una potencia calefactora. En particular, en un estado de funcionamiento, en el que el consumidor adquiere potencia eléctrica, todos los elementos consumidores del consumidor adquieren con preferencia al mismo tiempo potencia eléctrica. Por un “convertidor de potencia” debe entenderse especialmente una unidad que transforma una potencia eléctrica

35 con determinadas variables características, en particular una tensión alterna rectificada de la red en una potencia eléctrica con otras variables características, en particular una corriente alterna con una frecuencia que es mayor que la frecuencia de una tensión alterna de la red. Por una “sección de funcionamiento” debe entenderse en particular un periodo de tiempo, durante el que un consumidor adquiere potencia eléctrica, en particular al menos 1 W y con preferencia al menos 50 W desde el convertidor de potencia. Una sección de funcionamiento presenta

40 especialmente una duración de al menos 50 ms, de manera ventajosa al menos 60 ms y con preferencia al menos 90 ms. Por una “unidad de control” debe entenderse especialmente una unidad electrónica, que está prevista para controlar y/o regular al menos el convertidor de potencia. Con preferencia, la unidad de control comprende una unidad de cálculo y en particular adicionalmente a la unidad de cálculo una unidad de memoria con un programa de control y/o de regulación registrado, que está previsto para ser ejecutado por la unidad de cálculo. Por “previsto”

45 debe entenderse en particular especialmente diseñado y/o especialmente configurado y/o especialmente programado para ello. La sección de seguridad presenta especialmente una duración de al menos 1 ms, con ventaja al menos 2 ms y de manera preferida al menos 8 ms. Con preferencia, la unidad de control está prevista para regular en una parte de la sección de funcionamiento después de la sección de seguridad el valor de la variable característica de funcionamiento interna a un valor de funcionamiento. En particular, por un “valor de

50 funcionamiento” debe entenderse un valor de la variable característica de funcionamiento interna, como especialmente una frecuencia de una corriente alterna de alta frecuencia, en la que el consumidor adquiere una potencia eléctrica desde el convertidor de potencia, con la que se puede conseguir una potencia efectiva del consumidor requerida por el usuario, en particular una potencia calefactora deseada durante la sección de funcionamiento y en la que se realiza un funcionamiento del convertidor de potencia dentro de los límites de carga

55 del convertidor de potencia. Con preferencia, la unidad de control está prevista para regular al comienzo de la sección de funcionamiento del primer consumidor solamente en una sección de seguridad el valor de la variable característica de funcionamiento interna al menos a un valor de seguridad, cuando el valor de funcionamiento de la variable característica de funcionamiento interna en la sección de funcionamiento del primer consumidor se

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encuentra fuera de una zona de seguridad y/o el valor de funcionamiento en una sección de funcionamiento inmediatamente precedente del primer consumidor se encontraba fuera de la zona de seguridad. Por “inmediatamente precedente” debe entenderse especialmente que en el tiempo entre la sección de funcionamiento inmediatamente precedente del primer consumidor y una sección de funcionamiento presente del primer consumidor 5 solamente existen estados de funcionamiento del dispositivo electrodoméstico, que son diferentes de un estado de funcionamiento del primer consumidor. En particular, una sección de funcionamiento inmediatamente precedente se distancia de una sección de funcionamiento máxima de 7 s, con ventaja máxima de 5 s y con preferencia máxima de 2 s. En particular, por un “valor de seguridad” debe entenderse un valor de la variable característica de funcionamiento interna, en el que independientemente de un valor de la variable característica de funcionamiento 10 externa se puede realizar un funcionamiento del convertidor de potencia dentro de los límites de carga del convertidor de potencia. En particular, por un “valor de seguridad” deben entenderse todos los valores de la variable característica de funcionamiento interna, que son valores de seguridad. En particular, por “regular” debe entenderse que la unidad de control controla el convertidor de potencia de tal forma que se puede conseguir una modificación del valor de la variable característica de funcionamiento interna a un valor a ajustar de la variable característica de

15 funcionamiento interna. En particular, se puede conseguir una duración de vida útil larga del dispositivo electrodoméstico porque se puede evitar un daño del convertidor de potencia a través de un valor de la variable característica de funcionamiento externa, modificado en un estado de funcionamiento antes de la sección de funcionamiento, y un funcionamiento resultante de ello del convertidor de potencia fuera de límites de carga.

Además, se propone que la variable característica de funcionamiento interna esté formada por una variable

20 característica de funcionamiento del convertidor de potencia, en particular de una variable característica de potencia del convertidor de potencia, en particular de una frecuencia de una corriente alterna de alta frecuencia del convertidor de potencia. En particular, se puede conseguir una regulación rápida de la variable característica de funcionamiento interna.

Además, se propone que la sección de seguridad presente una duración, que corresponde como máximo al 50 por

25 ciento, con ventaja como máximo al 40 por ciento y con preferencia como máximo al 20 por ciento de una duración de la sección de funcionamiento. En particular, la sección de seguridad presenta una duración de máximo 30 ms, con ventaja máximo 20 ms y con preferencia máximo 17 ms. En particular, se puede conseguir una duración larga, con relación a la sección de seguridad, de la porción de la sección de funcionamiento, en la que se puede alcanzar la potencia efectiva deseada del consumidor.

30 Además, se propone que el dispositivo electrodoméstico de acuerdo con la invención presente un sensor, que está previsto para una medición de una variable característica de potencia del convertidor de potencia durante la sección de seguridad. Por un “sensor” debe entenderse especialmente un elemento, con preferencia un componente eléctrico, que está previsto para convertir una variable de medición, en particular una variable característica de la potencia, con preferencia una variable característica de la potencia de un convertidor de potencia, en otra variable

35 física, con preferencia variable eléctrica, en particular una señal digital, existiendo una relación inequívoca entre la variable física y la variable de medición en al menos una zona de aplicación. Con preferencia, el sensor presenta una comunicación de señales con la unidad de control, que se diferencia especialmente de una conexión de suministro de corriente del sensor. Por una “variable característica de potencia” debe entenderse especialmente una variable característica eléctrica, con preferencia una variable de una corriente eléctrica, de una tensión eléctrica y/o

40 de la potencia eléctrica. En particular, el valor de funcionamiento se puede determinar a partir de la medición de la variable característica de potencia y, por lo tanto, se puede conseguir un funcionamiento seguro del dispositivo electrodoméstico.

Además, se propone que la unidad de control esté prevista para adaptar en una sección inicial la variable característica de funcionamiento interna desde un valor inicial al valor de seguridad. Por un “valor inicial” debe 45 entenderse especialmente un valor de la variable característica de funcionamiento interna, que está en la zona de seguridad y en particular es diferente del valor de seguridad. Con preferencia, la adaptación del valor inicial al valor de seguridad se realiza de forma continua, en particular de forma monótona, con preferencia lineal. De manera preferida, el valor inicial se forma por un valor externo de la zona de seguridad. En particular, a través de la sección inicial se puede conseguir una carga creciente de manera uniforme del convertidor de potencia durante la sección de

50 seguridad, con lo que se puede conseguir una duración de vida útil del convertidor de potencia y del dispositivo electrodoméstico.

Además, se propone que la sección inicial presente una duración, que corresponde especialmente al máximo 60 por ciento, con ventaja máximo 30 por ciento y con preferencia máximo 5 por ciento de la duración de la sección de seguridad. En particular, la sección inicial presenta una duración de al menos 100 s, con preferencia al menos 200

55 s y de manera preferida al menos 300 s y como máximo 1 ms, con ventaja con máximo 800 s y con preferencia como máximo 700 s. En particular, se puede conseguir un funcionamiento seguro del convertidor de potencia al comienzo de la sección de seguridad.

Además, se propone que el dispositivo electrodoméstico presente al menos un segundo consumidor, que está previsto para adquirir potencia eléctrica desde el convertidor de potencia en al menos un modo de funcionamiento en

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al menos una sección de funcionamiento, que se diferencia en el tempo de una sección de funcionamiento del primer consumidor. Con preferencia, el dispositivo electrodoméstico presenta al menos un elemento de conmutación, a través del cual el primer consumidor y/o al menos el segundo consumidor adquieren potencia eléctrica desde el convertidor de potencia. Con preferencia, en una sección de funcionamiento del primer 5 consumidor solamente el primer consumidor adquiere potencia eléctrica a través de al menos un elemento de conmutación desde el convertidor de potencia. Con preferencia, en una sección de funcionamiento del segundo consumidor, solamente el segundo consumidor adquiere potencia eléctrica desde el convertidor de potencia a través de al menos un elemento de conmutación. Con preferencia, el dispositivo electrodoméstico presenta al menos un tercer consumidor, en particular al menos otro convertidor de potencia, y una disposición de conmutación que está 10 prevista para conectar con preferencia a través de instrucciones de conmutación de la unidad de control al menos tres, en particular al menos seis, de manera ventajosa al menos diez combinaciones diferentes de al menos uno del al menos un convertidor de potencia y al menos uno de los al menos tres consumidores directamente entre sí. En particular, la disposición de conmutación presenta al menos tres elementos de conmutación, que están dispuestos especialmente ambos entre el primer consumidor y el primer convertidor de potencia. Por que los elementos de 15 conmutación están dispuestos “entre” el convertidor de potencia y el consumidor, debe entenderse especialmente que en un estado de funcionamiento, en el que el consumidor es alimentado con corriente alterna de alta frecuencia, el consumidor está dispuesto en circuito en serie con los medios de conmutación en secuencia discrecional en un único contacto, con preferencia una toma de tensión del convertidor de potencia. Con preferencia, en un estado de funcionamiento discrecional, el primer elemento de conmutación está conectado directamente con el convertidor de 20 potencia, con el primer elemento de conmutación está conectado directamente el segundo elemento de conmutación y con el segundo elemento de conmutación está conectado directamente el consumidor. Por una “conexión directa” debe entenderse especialmente una conexión eléctrica, que presenta al menos en un estado de funcionamiento con un flujo de corriente alterna a través de la conexión con una frecuencia entre 1 kHz y 100 kHz, una impedancia que es, en cuanto al importe, menos que 10 V/A, en particular menor que 1 V/A, con preferencia menor que 0,1 V/A y

25 cuyo importe oscila especialmente sobre una zona de frecuencia de 1 kHz a 100 kHz con máximo del 10 %, con preferencia máximo del 3 %. En particular, se puede conseguir una construcción que ahorra componentes del dispositivo electrodoméstico, siendo necesarios especialmente menos convertidores de potencia que consumidores.

Además, se propone que al menos el primer consumidor esté formado por una unidad calefactora por inducción y el convertidor de potencia esté formado por una unidad de frecuencia calefactora. Por una “unidad calefactora por 30 inducción” debe entenderse especialmente una unidad con al menos un elemento calefactor por inducción. En particular, en un estado de funcionamiento, en el que la unidad calefactora por inducción es alimentada con corriente alterna de alta frecuencia, todos los elementos calefactores por inducción de la unidad calefactora por inducción son alimentados, con preferencia al mismo tiempo, con corriente alterna de alta frecuencia. Por un “elemento calefactor por inducción” debe entenderse especialmente un conductor eléctrico arrollado, con preferencia en forma de un 35 disco circular, que es atravesado por corriente alterna de alta frecuencia en al menos un estado de funcionamiento. El elemento calefactor por inducción está previsto con preferencia para convertir energía eléctrica en un campo alterno magnético, que está previsto para provocar en un medio calefactor metálico, con preferencia al menos parcialmente ferromagnético, en particular una vajilla de cocción, corrientes parásitas y/o efectos de remagnetización, que son convertidos en calor. Por una “unidad de alta frecuencia” debe entenderse especialmente 40 una unidad eléctrica, que genera una señal eléctrica oscilante, con preferencia con una frecuencia de al menos 1 kHz, en particular una señal eléctrica oscilante, con preferencia con una frecuencia de al menos 1 kHz, en particular de al menos 10 kHz, de manera ventajosa de al menos 20 kHz, y en particular de máximo 170 kHz para una unidad calefactora por inducción. En particular, la unidad de frecuencia calefactora está prevista para preparar una potencia eléctrica máxima, requerida por la unidad calefactora por inducción, de al menos 1000 W, en particular al menos 45 2000 W, de manera ventajosa al menos 3000 W y con preferencia al menos 3500 W. La unidad de frecuencia calefactora comprende en particular al menos un inversor, que presenta con preferencia al menos dos conmutadores unipolares bidireccionales, conectados con preferencia en serie, que están formados especialmente por un transistor y un diodo conectado en paralelo y de manera especialmente ventajosa, respectivamente, al menos una capacidad de amortiguación conectada en paralelo con los conmutadores unipolares bidireccionales, que está formada

50 especialmente por al menos un condensador. De esta manera, se puede preparar un suministro de energía de alta frecuencia de la unidad calefactora por inducción. Una toma de corriente de la unidad de alta frecuencia está dispuesta especialmente en un puesto de contacto común de dos conmutadores unipolares bidireccionales. En particular, se puede preparar un aparato calefactor por inducción con una duración de vida útil larga.

Además, se propone un aparato electrodoméstico con un dispositivo electrodoméstico de acuerdo con la invención.

55 En particular, el aparato electrodoméstico está configurado como horno de cocción, con preferencia un horno de cocción por inducción, en particular con un dispositivo de campo de cocción, con preferencia un dispositivo de campo de cocción por inducción.

Otras ventajas se deducen a partir de la siguiente descripción del dibujo. En el dibujo se representan ejemplos de realización de la invención. El dibujo, la descripción y las reivindicaciones contienen numerosas características en

60 combinación. El técnico considerará las características de manera más conveniente también individualmente y en otras combinaciones convenientes. En este caso:

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La figura 1 muestra un aparato electrodoméstico configurado como placa de cocción por inducción con un dispositivo electrodoméstico de acuerdo con la invención en una representación esquemática desde arriba.

La figura 2 muestra un dispositivo electrodoméstico configurado como dispositivo calefactor por inducción del aparato electrodoméstico de la figura 1 en una representación esquemática.

5 La figura 3 muestra una representación esquemática de una curva de la potencia ejemplare del dispositivo electrodoméstico de acuerdo con la invención de la figura 2 y

La figura 4 muestra una representación esquemática de una curva de una potencia de un convertidor de potencia del dispositivo electrodoméstico de la figura 2 en función de una frecuencia de una corriente alterna de alta frecuencia del convertidor de potencia para varias vajillas de cocción diferentes.

10 La figura 1 muestra un aparato electrodoméstico 10 configurado como campo de cocción por inducción con un dispositivo electrodoméstico 12 configurado como dispositivo de placa de cocción por inducción con cuatro consumidores 20, 22, 24, 26 configurados como unidades calefactoras por inducción, que presentan, respectivamente, un elemento consumidor configurado como inductor. Los consumidores 20, 22, 24, 26 están dispuestos debajo de una placa de campos de cocción 14. Además, el dispositivo electrodoméstico 12 presenta un

15 módulo de potencia 18 accionado por una fase individual 16 de una conexión trifásica doméstica, que está previsto para alimentan los consumidores 20, 22, 24, 26 con corriente alterna de alta frecuencia con una frecuencia entre 20 kHz y 170 kHz. A tal fin, el módulo de potencia 18 presenta dos convertidores de potencia 30, 32, que están previstos para ser accionados a través de la fase individual 16 y alimentar los consumidores 20, 22, 24, 26 (figura 2). La frecuencia de los convertidores de potencia 30, 32 depende, entre otras cosas, de una potencia calefactora

20 requerida para los consumidores 20, 22, 24, 26 a través de una unidad de mando 28, y de una vajilla de cocción, que está dispuesta en una zona de cocción sobre la placa de campos de cocción 14 sobre los consumidores 20, 22, 24, 26. El dispositivo electrodoméstico 12 presenta una unidad de control 34, que determina, entre otras cosas, la frecuencia de los convertidores de potencia 30, 32. La unidad de control 34 presenta una unidad de cálculo, una unidad de memoria y un programa de funcionamiento depositado en la unidad de memoria, que está previsto para

25 ser ejecutado por la unidad de cálculo.

La figura 2 muestra el dispositivo electrodoméstico 12 configurado como dispositivo de placa de cocción por inducción en una representación esquemática. Una tensión de la red, que se aplica en una fase 16, entre 220 V y 230 V con una frecuencia de la red entre 49 Hz y 51 Hz es rectificada en un rectificador 36 y es almacenada parcialmente en una capacidad tampón 38. Los polos de la capacidad tampón 38 forman dos contactos exteriores 30 40, 42 entre los que se aplica una tensión continua pulsátil. Los convertidores de potencia 3, 32 están dispuestos entre los contactos exteriores 40, 42 y convierten la tensión continua pulsátil en corriente alterna de alta frecuencia. Los convertidores de potencia 30, 32 presentan a tal fin, respectivamente, dos elementos de conmutación 44, 46 conectados en serie entre los contactos exteriores 40, 42, configurados como conmutadores unipolares bidireccionales, respectivamente, con un condensador de amortiguación 48, 50 conectado en paralelo. Los 35 elementos de conmutación 44, 46 están formados, respectivamente, por un IGBT 52, 54 (transistor bipolar con electrodo de puerta aislado) y por un diodo 56, 58 conectado en paralelo. Una toma de tensión 60, 62 está dispuesta, respectivamente, en un contacto común de los dos IGBTs 52, 54. La unidad de control 34 provoca a través de la activación alterna de alta frecuencia de los dos IGBTs 52, 54 en la toma de la tensión 60 una tensión alterna de alta frecuencia con amplitud pulsátil, a la que sigue cuando se conecta un consumidor 20, 22, 24, 26 una 40 corriente alterna de alta frecuencia. Las tomas de la tensión 60, 62 de los convertidores de potencia 30, 32 están conectadas con una disposición de conmutación 64, que presenta seis elementos de conmutación 66, 68, 70, 72, 74, 76, que están configurados como conmutadores alternos unipolares, y a través de instrucciones de conmutación de la unidad de control 34 está previsto conectar directamente entre sí diferentes combinaciones de hasta dos de los dos convertidores de potencia 30, 32 y hasta dos de los cuatro consumidores 20, 22, 24, 26. Los elementos de 45 conmutación 66, 68, 70, 72, 74, 76 configurados como conmutadores alternos unipolares presentan, respectivamente, tres contactos y dos estados de conmutación. En un primer estado de conmutación, el primer contacto está conectado directamente con el segundo contacto y en un segundo estado de conmutación, el primero y el tercer contactos están conectados directamente (en la representación, el primer contacto está dispuesto, respectivamente, en la parte superior izquierda y el segundo contacto está dispuesto en la parte superior derecha). 50 Los elementos de conmutación 66, 68, 70, 72, 74, 76 están dispuestos en un circuito en cascada. Un primer contacto del elemento de conmutación 66 está conectado directamente con la toma de tensión 60 de los convertidores de potencia 30. Un segundo y un tercer contacto del elemento de conmutación 66 están conectados, respectivamente, directamente con un primer contacto de los dos elementos de conmutación 68, 70. Los consumidores 20, 22, 24, 26 están conectados directamente, respectivamente, con uno de los segundos o terceros 55 contactos de los elementos de conmutación 68, 70. En la toma de tensión 62 del segundo convertidor de potencia 32 está conectad con los elementos de conmutación 72, 74, 76 una disposición del mismo tipo. Cada uno de los consumidores 20, 22, 24 puede ser conectado directamente de esta manera a través de estados de conmutación adecuados de los elementos de conmutación 66, 68, 70, 72, 74, 76 individualmente con cada uno de los convertidores de potencia 30, 32. Además, dos opcionales de los consumidores 20, 22, 24, 26 pueden estar 60 conectados directamente al mismo tiempo con diferentes convertidores de potencia 30, 32. De la misma manera, para cada uno de los consumidores 20, 22, 24, 25 es posible un modo-Boost, en el que un consumidor 20, 22, 24, 26 individual está conectado directamente al mismo tiempo con los dos consumidores de potencia 30, 32. Los consumidores 20, 22, 24, 26 son accionados, respectivamente, en circuito de semipuente. Los consumidores 20, 22, 24, 26 presentan, respectivamente, un contacto común 78, 79, que está conectado directamente con una unidad de 5 resonancia 80, 81, que está formada por dos capacidades de resonancia 82, 84 y 83, 85 formadas por condensadores individuales. Las capacidades de resonancia 82, 84 o bien 83, 85 están conectadas en cada caso en serie y una de las capacidades de resonancia 82, 83 está conectada directamente con uno de los contactos exteriores 40 y la otra de las capacidades de resonancia 84, 85 está conectada directamente con el otro contacto exterior 42. Ambas capacidades de resonancia 82, 84 o bien 83, 85 están conectadas en cada caso directamente 10 con los dos consumidores 20, 22 o bien 24, 26. El dispositivo electrodoméstico 12 presenta, por lo tanto, una unidad de control 34, un primero y un segundo consumidor 20, 22 y un primero y un segundo convertidor de potencia 30, 32, que están conectados en un modo de funcionamiento, en el que el primer consumidor 20 está conectado directamente con el primer convertidor de potencia 30 y el segundo consumidor 22 está conectado directamente con el segundo convertidor de potencia 32, a través de los dos consumidores 20, 22. Además, es posible que los 15 consumidores de potencia 30, 32 estén conectados a través del tercero y del cuarto consumidores 24, 25. Además, el dispositivo electrodoméstico 12 presenta dos sensores 86, 88, que están previstos para una determinación de una variable característica de potencia. La variable característica de potencia está formada por un valor punta de una intensidad de la corriente, que fluye a través de la toma de la tensión 60, 62 de los convertidores de potencia 30, 32. Los sensores 86, 88 están configurados como amperímetros con convertidores analógico-digitales, que están

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20 conectados, respectivamente, directamente con la toma de la tensión 60, 62 de uno de los convertidores de potencia 30, 32 y con el primer contacto de los elementos de conmutación 66, 67 de la disposición de conmutación 64 y de esta manera están dispuestos entre un consumidor 20, 22, 24, 26 y un convertidor de potencia 30, 32.

La figura 3 muestra en un diagrama una representación esquemática de una curva ejemplar de la frecuencia f de una corriente alterna de alta frecuencia, que obtienen el primer consumidor 20 o bien el segundo consumidor 22 25 desde el convertidor de potencia, en función de un tiempo t y en otro diagrama se muestra una representación esquemática de una curva ejemplar de la potencia P, que adquieren los consumidores 20, 22 desde el convertidor de potencia 30, en función del tiempo t. Los diagramas representan un fragmento de un modo de funcionamiento ejemplar del dispositivo electrodoméstico 12 de acuerdo con la invención. En este modo de funcionamiento ejemplar, se realiza un funcionamiento por secciones del primer consumidor 20 y del segundo consumidor 22, estando las 30 secciones de funcionamiento 90, 94 de los consumidores 20, 22 libres de interferencia. En este caso, en la sección de funcionamiento 90, 94 el consumidor 20, 22 adquiere una potencia eléctrica, dependiente de una variable característica de funcionamiento interna y de una variable característica de funcionamiento externa, desde el convertidor de potencia 30. La variable característica de funcionamiento interna está formada por una variable característica de funcionamiento del convertidor de potencia 40, por una frecuencia f de la corriente alterna de alta

35 frecuencia, que el consumidor 20, 22 adquiere desde el convertidor de potencia 30. La variable característica de funcionamiento externa está formada, respectivamente, por un acoplamiento del consumidor 20, 22 con una vajilla de cocción, que está colocad sobre una zona calefactora asociada al consumidor 20, 22, que depende de las propiedades del material de la vajilla de cocción y de una posición de la vajilla de cocción sobre la zona calefactora.

Al comienzo de la sección de funcionamiento 90 del primer consumidor 20 se adapta la frecuencia f de la corriente

40 alterna de alta frecuencia a través de la unidad de control 34 durante una sección de seguridad 91 en una sección inicial 92 desde un valor inicial fSTAR1 de 170 kHz a un valor de seguridad fS1 de 35 kHz. La sección de funcionamiento 90 del primer consumidor 20 presenta una duración de 93 ms, la sección de seguridad 91 presenta una duración de 16,5 ms, es decir, el 17,7 por ciento de la duración de la sección de funcionamiento 90, y la sección inicial 92 presenta una duración de 350 s, es decir, el 2,1 por ciento de una duración de la sección de seguridad 91.

45 Hacia un extremo de la sección de seguridad 91 se ajusta a través de la unidad de control 34 la frecuencia f de la corriente alterna de alta frecuencia desde el valor de seguridad fS1 de 35 kHz a un valor de funcionamiento fOp1 de 25 kHz. Hacia un extremo de la sección de funcionamiento 90 del primer consumidor 20 se adapta a través de la unidad de control 34 la frecuencia f de la corriente alterna de alta frecuencia desde el valor de funcionamiento fOp1 de 25 kHz a un valor final fSTOP1 de 130 kHz. En la sección de conmutación 83 siguiente, que presenta una duración de 7 ms,

50 no se genera a través del convertidor de potencia 30 ninguna corriente alterna de alta frecuencia. En esta sección de conmutación 93 se lleva a cabo una conmutación de la disposición de conmutación 64 desde una conexión del convertidor de potencia 30 con el primer consumidor 20 a una conexión del convertidor de potencia 30 con el segundo consumidor 22. Al comienzo de la sección de funcionamiento 94 siguiente del segundo consumidor 22 se con muta desde la unidad de control 34 una sección de seguridad 95. La sección de funcionamiento 94 presenta una

55 duración de 1893 ms, la sección de seguridad 95 presenta una duración de 16,5 ms, es decir, 0,08 por ciento de la duración de la sección de funcionamiento 94. En un comienzo de la sección de seguridad 95 se adapta la frecuencia f de la corriente alterna de alta frecuencia, que el segundo consumidor 22 adquiere desde el convertidor de potencia 30, en una sección inicial 96 desde un valor inicial fSTART1 de 170 kHz a un valor de seguridad fS2 de 35 kHz. La sección inicial 96 presenta una duración de 700 s, es decir, 4,2 por ciento de la duración de la sección de seguridad

60 95. Hacia un extremo de la sección de seguridad 95 se adapta la frecuencia f de la corriente alterna de alta frecuencia desde el valor de seguridad fS2 al valor de funcionamiento fOp2 de 29 kHz. Hacia un extremo de la sección de funcionamiento 94 se adapta a través de la unidad de control 34 la frecuencia f de la corriente alterna de alta

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frecuencia de la corriente alterna de alta frecuencia desde el valor de funcionamiento fOp2 de 29 kHz a un valor final fSTOP2 de 120 kHz. A continuación se realiza una sección de conmutación no representada en el diagrama, en la que como en la sección de conmutación 93 se interrumpe un suministro de corriente a través del convertidor de potencia 30 y en la que se lleva a cabo una conmutación de la disposición de conmutación 64 desde la conexión del 5 convertidor de potencia 30 con el segundo consumidor 22 a la conexión del convertidor de potencia 30 con el primer consumidor 20, después de lo cual se repite el ciclo mostrado de forma esquemática en el diagrama. Tal repetición del ciclo representado de forma esquemática se lleva a cabo periódicamente con una duración periódica de 2 s. De manera alternativa, son posibles otros modos de funcionamiento, en los que se accionan otros números de consumidores, en particular uno, tres o más consumidores en secciones de funcionamiento distanciadas en el

10 tiempo unas de las otra. De manera alternativa, son posibles otros valores de las frecuencias, en particular otros valores de seguridad. En particular, los valores de seguridad dependen de variables características de los consumidores.

La figura 4 representa de forma esquemática un curva ejemplar de la potencia P de un circuito de corriente, que comprende el convertidor de frecuencia 30 y al menos el consumidor 20, en función de la frecuencia f de la corriente 15 alterna de alta frecuencia del convertidor de potencia 30, que adquiere el primer consumidor 20 desde el convertidor de potencia 30 y en función de un acoplamiento en una vajilla de cocción, que está posicionada sobre la zona calefactora asociada al primer consumidor. La curva ejemplar se representa en tres curvas 1, 2 y 3 diferentes para varias vajillas de cocción diferentes que, en virtud de las diferentes propiedades, como por ejemplo diferentes propiedades del material o diferentes tamaños de las vajillas de cocción, presentan un acoplamiento diferentes al 20 circuito de corriente. En la curva ejemplar de la potencia P en función de la frecuencia f se representa un valor de seguridad fS de la frecuencia f. Además, se representa la potencia máxima Pmax, que caracteriza un funcionamiento del convertidor de potencia 30 dentro de límites de carga. Una potencia del convertidor de potencia 30 puede exceder durante corto espacio de tiempo la potencia máxima Pmax, antes de que se produzca un daño del convertidor de potencia 30. Además, en la figura 4 se representan las frecuencias límites fzvs1, fzvs2 y fzvs3 asociadas a

25 las curvas 1, 2, y 3, que designan los límites inferiores de la frecuencia f de la corriente alterna de alta frecuencia, en los que es posible un funcionamiento seguro del convertidor de potencia 30.

Se parte desde un estado de funcionamiento, en el que en una sección de funcionamiento precedente se ha calentado una vajilla de cocción sobre una zona calefactora asociada al primer consumidor 20, que se puede 30 describir a través de una curva 2. En el estado de funcionamiento precedente, el convertidor de potencia 30 ha sido accionado con una frecuencia de funcionamiento fOp, en la que una potencia del convertidor de potencia es menos que la potencia máxima Pmax. Si se realiza una sustitución de la vajilla de cocción durante un estado de funcionamiento, en el que el primer consumidor no adquiere ninguna potencia desde el convertidor de potencia 30, entonces en otro funcionamiento del convertidor de potencia 30 con la frecuencia de funcionamiento fOp en la 35 sección de funcionamiento siguiente podría aparecer un exceso de la potencia máxima Pmax o podría quedarse por debajo de la frecuencia límite fzvs, de manera que se puede producir un daño del convertidor de potencia 30. Por lo tanto, en un comienzo de una sección de funcionamiento se conmuta una sección de seguridad desde la unidad de control 34, en la que la frecuencia f presenta un valor de seguridad fs. Como se puede ver a partir de la figura 4, l frecuencia de seguridad fs es más elevada que las frecuencias límite fzvs1, fzvs2 y fzvs3, de manera que en el caso de

40 una sustitución de la vajilla de cocción se garantiza un funcionamiento seguro del convertidor de potencia 30.

En el caso de que la vajilla de cocción, que se describe a través de la curva 2, sea sustituida por una vajilla de cocción que se describe por la curva 1, se garantiza un funcionamiento seguro del convertidor de potencia 30 también en el caso de un mantenimiento de la frecuencia de funcionamiento fOp, puesto que tanto la frecuencia límite 45 fzvs1 es más baja que la frecuencia de funcionamiento fOp como también la potencia que aparece en la frecuencia de funcionamiento fOp es menor que la potencia máxima Pmax. En virtud de la sustitución de la vajilla de cocción se consigue una potencia menor que la requerida por el usuario a la frecuencia de funcionamiento fOp. En la sección de seguridad se ajusta ahora la frecuencia f desde la unidad de control 34 al valor de seguridad fs. En comparación con la curva de la potencia en la curva 2, se produce ahora una caída de la potencia. El sensor 86 toma durante la 50 sección de seguridad una medición del valor punta de la intensidad de la corriente que fluye a través de la toma de la tensión 60 del convertidor de potencia 30 (ver la figura 2). Este valor punta aparece en virtud de la caída de la potencia menor que un valor punta, que ha sido medido en una curva de la potencia según la curva 2. La unidad de control 34 determina a partir del valor punta medido un valor para una frecuencia de funcionamiento modificada, con la que se pueden conseguir una potencia calefactora requerida por un usuario a través de la unidad de mando 28 y

55 un funcionamiento seguro del convertidor de potencia 30.

En el caso de que la vajilla de cocción, que se describe a través de la curva 2, fuera sustituida por una vajilla de cocción, que se describe por la curva 3, no se podría garantizar, manteniendo la frecuencia de funcionamiento fOp, un funcionamiento seguro del convertidor de potencia 30, puesto que a la frecuencia de funcionamiento fOp en la 60 curva 3 se exceden tanto la frecuencia límite fzvs3 como también la potencia máxima Pmax. A través de la regulación de la frecuencia de la corriente alterna de alta frecuencia al valor de seguridad fs se garantiza un funcionamiento seguro del convertidor de potencia 30, puesto que el valor de seguridad fs de la frecuencia f es más alto que la frecuencia límite fzvs3. Se produce un exceso de la potencia máxima Pmax, que se puede tolerar en un periodo de

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tiempo corto, como la sección de seguridad. Además, a través de la medición del valor punta de la intensidad de la corriente que fluye sobre la toma de la tensión 60 del convertidor de potencia 30 se determina desde la unidad de control una nueva frecuencia de funcionamiento, con la que se pueden conseguir la potencia calefactora requerid por el usuario a través de la unidad de mando 28 durante la sección de funcionamiento y un funcionamiento seguro

5 del convertidor de potencia 30. De manera alternativa, son posibles también valores de seguridad, en los que en el caso de una sustitución de la varilla de cocción, la potencia que aparece en la sección de seguridad es más alta que sin una sustitución de la vajilla de cocción, pero no se excede la frecuencia límite fzvs. De manera alternativa, es posible prescindir de una conmutación de la sección de seguridad, cuando se puede utilizar un valor de funcionamiento para vajillas de cocción posibles como valor de seguridad.

10 En principio, es posible prever una sección inicial, en la que un valor de la frecuencia f es adaptado desde un valor inicial al valor de funcionamiento, cuando se prescinde de una sección de seguridad.

Lista de signos de referencia

15 10 Aparato electrodoméstico 12 Dispositivo electrodoméstico 14 Placa de campos de cocción 16 Fase 18 Módulo de potencia

20 20 Consumidor 22 Consumidor 24 Consumidor 26 Consumidor 28 Unidad de mando

25 30 Convertidor de potencia 32 Convertidor de potencia 34 Unidad de mando 36 Rectificador 38 Capacidad tampón

30 40 Contacto exterior 42 Contacto exterior 44 Elemento de conmutación 46 Elemento de conmutación 48 Condensador de amortiguación

35 50 Condensador de amortiguador 52 IGBT 54 IGBT 56 Diodo 58 Diodo

40 60 Toma de tensión 62 Toma de tensión 64 Disposición de conmutación 66 Elemento de conmutación 68 Elemento de conmutación

45 70 Elemento de conmutación 72 Elemento de conmutación 74 Elemento de conmutación 76 Elemento de conmutación 78 Contacto común

50 80 Contacto común 81 Unidad de resonancia 82 Capacidad de resonancia 83 Capacidad de resonancia 84 Capacidad de resonancia

55 85 Capacidad de resonancia 86 Sensor 88 Sensor 90 Sección de funcionamiento 91 Sección de seguridad

60 92 Sección inicial 93 Sección de conmutación 94 Sección de funcionamiento 95 Sección de seguridad 96 Sección inicial

Claims

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REIVINDICACIONES

1.-Placa de cocción por inducción con al menos un primer consumidor (20, 24), que está previsto para ser accionado por secciones en al menos un modo de funcionamiento, y que adquiere en un sección de funcionamiento 5 (90, 94) desde un convertidor de potencia (30, 32) una potencia eléctrica que depende de al menos una variable característica de funcionamiento interna y de al menos una variable característica de funcionamiento interna, en la que la variable característica de funcionamiento interna está formada por una variable característica de funcionamiento del convertidor de potencia (30, 32) y la variable característica de funcionamiento externa depende de una posición de un recipiente de producto de cocción emplazado sobre una superficie de cocción y/o depende de

10 un material del recipiente de producto de cocción, caracterizada por una unidad de control (34), que está prevista para regular al comienzo de la sección de funcionamiento (90) en al menos una sección de seguridad (91) la variable característica de funcionamiento interna al menos a un valor de seguridad, en el que independientemente de un valor de la variable característica de funcionamiento externa se puede realizar un funcionamiento del convertidor de potencia (30, 32) dentro de límites de carga del convertidor de potencia (30, 32).

15 2.-Placa de cocción por inducción de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la sección de seguridad

(91) presenta una duración, que corresponde como máximo al 560 por ciento de una duración de la sección de funcionamiento.

20 3.-Placa de cocción por inducción de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un sensor (86, 88), que está previsto para una medición de una variable característica de funcionamiento durante la sección de seguridad (90).
4.-Placa de cocción por inducción de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la

25 unidad de control (34) está prevista para adaptar en una sección inicial (92, 96) la variable característica de funcionamiento interna desde un valor inicial al valor de seguridad.
5.-Placa de cocción por inducción de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque la sección inicial (92, 96) presenta una duración, que corresponde como máximo al 60 por ciento de una duración de la sección de

30 seguridad.
6.-Placa de cocción por inducción de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por al menos un segundo consumidor (22, 26), que está previsto para adquirir potencia eléctrica desde el convertidor de potencia (30, 32) en al menos un modo de funcionamiento en al menos una sección de funcionamiento (94), que se

35 diferencia en el tiempo de secciones de funcionamiento (90) del primer consumidor (20, 24).
7.-Placa de cocción por inducción de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos un primer consumidor (20, 24) está configurado como unidad calefactora por inducción y al menos el convertidor de potencia (30, 32) está configurado como unidad de frecuencia calefactora.

40 8.-Procedimiento para el funcionamiento de una placa de cocción por inducción de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que al comenzó de la sección de funcionamiento (90) en la al menos una sección de seguridad (91) se ajusta la variable característica de funcionamiento interna a través de una unidad de control

(34) al menos a un valor de seguridad, en el que independientemente de un valor de la variable característica de

45 funcionamiento externa se puede realizar un funcionamiento del convertidor de potencia (30, 32) dentro de límites de carga del convertidor de potencia (30, 32).

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