ES2588764T3 - Campo de cocción por inducción con una pluralidad de cuerpos calefactores por inducción - Google Patents
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Abstract
Campo de cocción por inducción con una pluralidad de cuerpos calefactora por inducción (10), con una unidad de control (12), que está diseñada para accionar de forma sincronizada varios cuerpos calefactores por inducción (10) para el calentamiento de al menos una zona calefactora (14) que se puede definir de manera flexible, y con una disposición de medición (16) para la medición de una potencia calefactora (P, Pi) generada por los cuerpos calefactores por inducción (10), caracterizado porque la disposición de medición (16) está diseñada para la medición de una suma de las potencias calefactoras (P) de al menos dos cuerpos calefactores por inducción (10a, 10b), en el que la unidad de control (12) está diseñada para utilizar la suma de las potencias calefactoras (P) para la regulación de la potencia calefactora (P, Pi), y en el que la unidad de control (12) está diseñada para accionar en al menos un estado de funcionamiento varios grupos de cuerpos calefactores por inducción (10) simultáneamente con un inversor (22a, 22b).
Description
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DESCRIPCION
Campo de coccion por induccion con una pluralidad de cuerpos calefactores por induccion
La invencion se refiere a un campo de coccion por induccion con una pluralidad de cuerpos calefactores por induccion de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 y a un procedimiento para el funcionamiento de un campo de coccion por induccion de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 15.
Se conocen a partir del estado de la tecnica los llamados campos de coccion por induccion de matrices con una pluralidad de elementos calefactores por induccion, que estan dispuestos en un retfculo o bien en una matriz. Los elementos calefactores por induccion comparativamente pequenos se pueden agrupar de manera flexible en zonas calefactoras que se pueden definir esencialmente de forma libre. Una unidad de control del campo de coccion por induccion puede detectar elementos de vajilla de coccion y aquellos elementos calefactores por induccion, que estan cubiertos al menos en un cierto grado por un fondo del elemento de vajilla de coccion detectado, son agrupados y accionados de forma sincronizada en una zona calefactora asociada a los elementos de vajillas de coccion detectados. Tales campos de coccion por induccion comprenden una disposicion de medicion, con la que la unidad de control detecta magnitudes caractensticas para una potencia de los cuerpos calefactores por induccion individuales y puede utilizar para la regulacion de la potencia a un valor teorico. Tal magnitud caractenstica puede ser, por ejemplo, una resistencia, una corriente y/o una impedancia del elemento calefactor por induccion influenciado en sus propiedades electricas por el elemento de vajilla de coccion.
Puesto que los elementos calefactores por induccion son accionados con corrientes de alta frecuencia en comparacion con la tension de la red, la medicion y la evaluacion de las senales de la disposicion de medicion son costosas y la preparacion de la instalacion de sensor para cada elemento calefactor por induccion individual es intensiva de costes.
En particular, la invencion tiene el cometido de preparar un campo de coccion por induccion del tipo indicado anteriormente, que es controlable con un algoritmo de control menos complejo. Ademas, la invencion tiene el cometido de reducir una potencia de calculo necesaria de una unidad de control de un campo de coccion por induccion de este tipo y simplificar una disposicion de medicion de un campo de coccion por induccion de este tipo. Otro cometido de la invencion consiste en simplificar un procedimiento para el funcionamiento de un campo de coccion por induccion.
El cometido se soluciona especialmente por las reivindicaciones independientes de la patente. Los desarrollos y configuraciones ventajosas de la invencion se pueden deducir de las reivindicaciones dependientes.
La invencion parte de un campo de coccion por induccion con una pluralidad de cuerpos calefactores por induccion, con una unidad de control, que esta disenada para accionar de una manera sincronizada varios cuerpos calefactores por induccion de una zona calefactora que se puede definir de manera flexible, y con una disposicion de medicion para la medicion de una potencia calefactora generada por los cuerpos calefactores por induccion.
Se propone que la disposicion de medicion este disenada para la medicion de una suma de potencias calefactoras de al menos dos cuerpos calefactores por induccion. En este caso, la unidad de control debe estar disenada, ademas, para utilizar la suma de las potencias calefactoras para la regulacion de la potencia calefactora. Por lo demas, la unidad de control debe estar disenada para accionar en al menos un estado de funcionamiento varios grupos de cuerpos calefactores por induccion simultaneamente con un inversor. La unidad de control y la disposicion de medicion pueden estar "disenadas" por u software adecuado, un hardware adecuado o por una combinacion de estos dos factores para cumplir sus cometidos.
La invencion se basa especialmente en la determinacion de que en los campos de coccion por induccion de matrices modernos, campos calefactores por induccion vecinos estan asociados, en general, a la misma zona calefactora. La deteccion de las potencias calefactoras individuales es innecesaria en este caso y conduce a una complejidad innecesariamente grande del control y a un empleo poco conveniente de potencias de calculo. Esto se aplica tanto mas cuanto menores son los cuerpos calefactores por induccion o bien cuanto mas estrecho es el retfculo del campo de coccion por induccion de matriz, puesto que la porcion de aquellos cuerpos calefactores por induccion, que estan en el borde de la zona calefactora, se reduce con la medida del retfculo. Ademas, a traves de la medicion de las sumas de las potencias calefactoras de grupos de cuerpos calefactores por induccion se puede reducir el numero de los sensores necesarios. Cuando se utiliza, por ejemplo, una corriente como variable caractenstica para la potencia calefactor, para cada grupo de elementos calefactores debe utilizarse solamente un sensor de corriente o bien un ampenmetro.
De acuerdo con un desarrollo de la invencion, se propone que la disposicion de medicion comprenda un sensor de corriente para la medicion de una suma de corrientes, que circula a traves de los al menos dos cuerpos calefactores por induccion. A partir de ello se puede calcular, en general, cuando los al menos dos cuerpos calefactores por induccion estan asociados a la misma zona calefactor, una variable de reacoplamiento suficientemente exacta para la realizacion de una regulacion de la potencia de la zona calefactora. Una complejidad del ritmo del circuito de
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regulacion se puede reducir claramente y se puede disminuir un numero de sensores de corriente necesarios.
Cuando el campo de coccion comprende una pluralidad de unidades propulsoras asociadas, respectivamente, a un cuerpo calefactor por induccion, que presenta, respectivamente, un inversor para la generacion de una corriente de alta frecuencia para el funcionamiento de un cuerpo de induccion, se puede evitar una medicion de alta frecuencia, cuan do la disposicion de medicion esta disenada para medir una suma de potencias de entrada de las unidades propulsoras. Las corrientes de entrada son, en general, corriente con la frecuencia de la red de por ejemplo 50 hetzios de una red de corriente domestica y, por lo tanto, se pueden medir con disposiciones de sensores estandar especialmente sencillos y economicos.
Ademas, se propone que la disposicion este disenada para medir adicionalmente los valores de las corrientes que circula a traves de los cuerpos calefactores por induccion individuales. Estas corriente se pueden utilizar, por ejemplo, en casos excepcionales, en los que es necesario el conocimiento de las potencias calefactoras individuales de los cuerpos calefactores por induccion, como variables de regulacion o se pueden utilizar para la limitacion de la seguridad de las potencias de los cuerpos calefactores por induccion y/o de las unidades propulsoras. En particular, la unidad de control puede utilizar las corrientes de los cuerpos calefactores por induccion individuales para la limitacion de la potencia de los inversores.
De acuerdo con otra configuracion de la invencion se propone que la unidad de control este disenada para utilizar la suma de las potencias calefactoras para la regulacion de la potencia calefactora, cuando los al menos dos cuerpos calefactores por induccion estan asociados a una zona calefactora comun, y para utilizar los valores de las corrientes de los cuerpos calefactores por induccion individuales para la regulacion de la potencia calefactora de estos cuerpos calefactores por induccion, cuando los al menos dos cuerpos calefactores por induccion estan asociados a zonas calefactoras diferentes. De esta manera se puede garantizar en cada uno de estos casos una regulacion fiable de las potencias calefactoras, pudiendo evitarse al mismo tiempo la deteccion y procesamiento de datos o bien valores de medicion innecesarios.
El agrupamiento segun la invencion de dos cuerpos calefactores por induccion con respecto a la medicion de la potencia se puede emplear de manera especialmente ventajosa cuando los dos cuerpos calefactores por induccion agrupados de cuerpos calefactores por induccion vecinos estan dispuestos en una matriz de cuerpos calefactores por induccion. La disposicion de medicion y el procesamiento de datos en la unidad de control se pueden simplificar adicionalmente cuando la disposicion de medicion esta disenada para la medicion de una suma de las potencias calefactoras de al menos cuatro cuerpos calefactores por induccion vecinos. Evidentemente tambien se pueden agrupar seis, ocho o cualquier otro numero de cuerpos calefactores por induccion en un grupo.
Ademas, se propone que la unidad de control este disenada para formar una zona calefactora de varios grupos de cuerpos calefactores por induccion y alimentar cada uno de los grupos desde otro inversor. La unidad de control puede utilizar entonces las corrientes de entrada de los inversores como variable caractenstica para la suma de las prestaciones de calefaccion de los cuerpos calefactores por induccion alimentados por el inversor respectivo, de manera que tambien en este caso se puede posibilitar una regulacion de la potencia sin la medicion de las corrientes calefactoras de alta frecuencia.
Aunque la unidad de control esta disenada para accionar en al menos un estado de funcionamiento varios grupos de cuerpos calefactores por induccion con un unico vibrador, se puede determinar a pesar de todo la potencia calefactora de los grupos individuales. A tal fin, la unidad de control puede determinar la porcion, con la que contribuye uno de los grupos a una potencia calefactora total en una fase, en la que solamente estan activos los cuerpos calefactores por induccion de este grupo.
Se pueden realizar facilmente diferentes potencias calefactores de diferentes grupos cuando la unidad de control esta disenada para accionar varios grupos de cuerpos calefactores por induccion con un unico inversor y para generar las diferentes potencias calefactoras a traves de una desactivacion periodica de corta duracion de al menos un cuerpo calefactor por induccion.
Otro aspecto de la invencion se refiere a un procedimiento para el funcionamiento de un campo de coccion por induccion con una pluralidad de cuerpos calefactores por induccion, que se agrupan de manera flexible en juna zona calefactora. En este caso, se mide una potencia calefactora generada por los cuerpos calefactores por induccion y se utiliza para la regulacion del funcionamiento de los cuerpos calefactores por induccion.
De acuerdo con la invencion, se propone que se mida una suma de potencias calefactoras de al menos dos cuerpos calefactores por induccion y se utilice como variable de regulacion para el funcionamiento de los al menos dos cuerpos calefactores por induccion.
Otras ventajas se deducen a partir de la siguiente descripcion del dibujo. En el dibujo se representa un ejemplo de realizacion de la invencion. El dibujo, la descripcion y las reivindicaciones contienen numerosas caractensticas en combinacion. El tecnico considerara las caractensticas de manera mas conveniente tambien individualmente y las
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agrupara en otras combinaciones convenientes. En este caso:
La figura 1 muestra un campo de coccion por induccion con una matriz de cuerpos calefactores por induccion.
La figura 2 muestra una representacion esquematica para el funcionamiento de una pareja de cuerpos calefactores por induccion.
La figura 3 muestra una representacion esquematica de un campo de coccion de matriz con varios inversores.
La figura 4 muestra una representacion esquematica de una zona calefactora con varios grupos de inductores, que son alimentados desde diferentes inversores.
La figura 5 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento para la distribucion de una potencia calefactora total sobre los inversores en la situacion representada en la figura 4.
La figura 6 muestra una representacion esquematica de dos zonas calefactoras, cuyos elementos calefactores por induccion son alimentados desde un unico inversor.
La figura 7 muestra un diagrama d eflujo de un procedimiento para la distribucion de una potencia total sobre los elementos calefactores por induccion en la situacion representada en la figura 6, y
La figura 8 muestra una representacion esquematica de dos zonas calefactoras, cuyos elementos calefactores por induccion son alimentados, respectivamente, por varios inversores.
La figura 1 muestra un campo de coccion por induccion con una pluralidad de cuerpos calefactores por induccion 10, que se pueden agrupar y sincronizar por una unidad de control 12 en grupos de zonas calefactoras que se pueden definir de manera flexible. La unidad de control 12 se comunica con una disposicion de medicion 16 del campo de coccion por induccion, a traves de la cual la unidad de control 12 puede registrar variables caractensticas para una potencia calefactora P, Pi generada por los cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b. Estas variables caractensticas comprenden corrientes, tensiones y/o angulos de perdida o bien impedancias electricas, que se pueden tomar como valores de medicion desde la disposicion de medicion 16 en diferentes puntos del campo de coccion por induccion.
A traves de un sensor de corriente comun 18 (ver la figura 2) la disposicion de medicion 16 esta disenada para la medicion de una suma de potencias calefactoras P de al menos dos cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b reunidos en un grupo. Mientras que en ejemplos de realizacion concretos de la invencion, el grupo de cuerpos calefactores por induccion, cuya potencia calefactora se mide en suma, puede comprende cuatro mas cuerpos calefactores por induccion, en la representacion esquematica en la figura 2 solamente se representan, por razones de claridad, dos cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b.
Cada uno de los cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b dispone de una unidad propulsora 20a, 20b asociada al mismo, que comprende, respectivamente, un inversor 22a, 22b. El inversor 22a, 22b genera a partir de una corriente continua generada por un inversor 24 con una curva de la tension representada en un diagrama 26 en la figura 2 una corriente calefactora I1, I2 de alta frecuencia en comparacion con una frecuencia de la red de una red de corriente domestica 28 para el funcionamiento de los cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b. Entre la red de corriente domestica 28 y el rectificador 24 esta dispuesto un filtro 30, que evita danos del campo de coccion por induccion a traves de choques de corrientes desde la red de corriente domestica 28.
Un diagrama 32 muestra una curva de la tension de la corriente calefactora I1, I2, que tiene en funcion de una potencia calefactora teorica de la zona calefactora 14 una frecuencia de 20 a 50 kHz y una curva envolvente oscilante con la frecuencia de la red.
El sensor de corriente 18 puede estar dispuesto, por ejemplo, entre el filtro 30 y el rectificador 24, de manera que mide esencialmente la corriente alterna de baja frecuencia desde la red de corriente domestica 28 con una frecuencia de la red de 50 Hertzios.
La disposicion de medicion 16 con el sensor de corriente 18 mide, por lo tanto, una suma P de potencias de entrada de las unidades propulsoras 20a, 20b. La corriente de entrada I del rectificador 24 se utiliza como variable caractenstica para las potencias de entrada.
Otros sensores de corriente 34a, 34b de la disposicion de medicion sirven para la medicion de las corrientes I1, I2, que circulan a traves de los cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b individuales. Las corrientes I1, I2 son, por lo tanto, las corrientes calefactoras reales de los cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b. Cuando ambos cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b estan asociados a la misma zona calefactora 14 y estan cubiertos totalmente por un fondo de olla de un elemento de vajilla de coccion dispuesto sobre la zona calefactora 14, las corrientes I1, I2 son al menos esencialmente iguales y se pueden calcular en una aproximacion muy buena como una fraccion
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predeterminada de la corriente de entrada I del rectificador 24.
La unidad de control 12 utiliza las corrientes I1, I2 medidas por los sensores de corriente 34a, 34b de los cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b individuales, en general, solo para la proteccion de los inversores 22a, 22b y para la deteccion de los elementos de vajillas de coccion sobre el campo de coccion por induccion. En el funcionamiento normal, las senales obtenidas por los sensores de corriente 34a, 34b no son sometidas a ningun procesamiento de senales costoso, de manera que se puede reducir fuertemente una complejidad de los cometidos de la unidad de control 12 en comparacion con los campos de coccion por induccion convencionales.
Para la limitacion de la potencia de los inversores deben compararse las amplitudes de las corrientes I1, I2 solamente con un valor umbral.
La unidad de control 12 comprende un procesador libremente programable y un programa de funcionamiento, que realiza periodicamente o despues de una senal de inicio del usuario en primer lugar un procedimiento de deteccion de la vajilla. La unidad de control 12 detecta en este caso una magnitud y una posicion de elementos de vajillas de coccion colocados sobre el campo de coccion por induccion o bien sobre una placa de cubierta del campo de coccion por induccion y agrupa los elementos calefactores por induccion 10, que estan cubiertos al menos hasta un cierto grado por el elemento de vajilla de coccion, para formar una zona calefactora 14.
En funcion de una fase de potencia ajustada por un usuario, la unidad de control 12 regula una potencia calefactora de la zona calefactora 14 a un valor teorico dependiente de la fase de potencia. A tal fin, forma una suma de las prestaciones calefactoras de los elementos calefactores por induccion 10 individuales y compara esta suma con el valor teorico.
En la formacion de las sumas, la unidad de control 12 utiliza la senal de suma del sensor de corriente 18, cuando todos los cuerpos calefactores por induccion 10, cuya potencia calefactora se mide en comun por el sensor de corriente 18, pertenecen a la zona calefactora 14. Por otra parte, la unidad de control 12 utiliza los sensores de corriente 34a, 34b para la determinacion de las potencias calefactoras individuales Pi.
Cuando solo una parte de los elementos calefactores 10 agrupados en un grupo a traves del sensor de corriente 16 esta asociada a una zona calefactora 14, los restantes elementos calefactores por induccion no son accionados, sin embargo, en general, la unidad de con trol 12 utiliza de la misma manera la senal del sensor de corriente 18 para la determinacion de la potencia calefactora. En comparacion con grupos de elementos calefactores por induccion, que pertenecen totalmente a la potencia calefactora 14, se reduce la potencia calefactora teorica de este grupo que afluye a la regulacion en un factor que corresponde a la porcion de los elementos calefactores por induccion activos.
El campo de coccion por induccion descrito anteriormente o bien la unidad de control 12 implementan un procedimiento para el funcionamiento de un campo de coccion por induccion con una pluralidad de cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b, que se pueden agrupar y reunir de manera flexible en una zona calefactora. Una potencia calefactora generada por los cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b se mise y se utiliza para la regulacion del funcionamiento de los cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b.
En este caso, la unidad de control 12 detecta la suma de potencias calefactoras de un grupo de cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b y utiliza esta suma en un caso normal como variable de regulacion para el funcionamiento del grupo de cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b. En casos especiales, en los que cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b estan asociados a zonas calefactoras diferentes, tambien la corrientes calefactoras de los cuerpos calefactores por induccion 10a, 10b entran como parametros de regulacion en el procedimiento de control.
La figura 3 muestra una representacion esquematica de un campo de coccion de matriz con dos inversores 22a, 22b, que se pueden conectar a traves de una disposicion de circuito 36 con cuerpos calefactores por induccion 10a, 10e. El campo de coccion comprende una matriz de cuerpos calefactores por induccion 10a, 10e, solo cinco de los cuales se representan de forma ejemplar en la figura 3. Una resolucion local satisfactoria en la definicion de las zonas calefactoras 14 puede realizarse con costes razonables y con un gasto de control aceptable, cuando el numero real de los elementos calefactores por induccion 10a, 10e este entre 40 y 64.
La disposicion de circuito 36 puede conectar al menos algunos de los elementos calefactores por induccion 10a, 10e opcionalmente con uno de los dos inversores 22a, 22b, o bien cada uno de los inversores 22a, 22b con grupos opcionales de elementos calefactores por induccion 10a, 10e.
En el ejemplo de realizacion representado en la figura 3, cada uno de los inversores 22a, 22b esta equipado con un sensor de corriente 18a, 18b, que esta dispuesto entre un rectificador 24 y el inversor 22a, 22b respectivo. Los sensores de corriente 18a, 18b miden la corriente rectificada desde la red de corriente domestica 28, cuyas porciones de frecuencia relevantes son como maximo aproximadamente 100 Hz. Debido a las frecuencias reducidas, las mediciones de la corriente de entrada de los inversores 22a, 22b son mas faciles que las mediciones de las corrientes de salida de los inversores 22a, 22b, cuya frecuencia tiene un orden de magnitud de 75 kHz.
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La figura 4 muestra de forma esquematica una zona calefactora 14, que se forma por nueve elementos calefactores por induccion 10i. Un primer grupo de cuerpos calefactores por induccion 10a - 10c es alimentado por un primer inversor 22a y un segundo grupo de cuerpos calefactores por induccion 10d - 10i es alimentado por un segundo inversor 22b.
Cuando el usuario prepara a traves de la interfaz de usuario una fase de potencia determinada para la zona calefactora 14, la unidad de control 12 calcula en funcion de la fase de potencia ajustada y en funcion de la magnitud de la zona calefactora 14 una potencia calefactora teorica total para la zona calefactora 14. La unidad de control 12 regula la potencia calefactora de la zona calefactora 14 al valor teorico determinado de esta manera. A tal fin, la unidad de control calcula a partir de las corrientes de entrada I1, I2 de los inversores 22a, 22b, que son medidas a traves de los sensores de corriente 18a, 18b, una potencia calefactora total de los dos grupos de elementos calefactores por induccion 10a, 10i y calcula a traves del aislamiento de las potencias calefactoras de los grupos la potencia calefactora total de la zona calefactora 14.
Cuando la potencia calefactora total determinada no coincide con la potencia calefactora teorica, la potencia calefactora se puede regular a traves de una variacion de la frecuencia calefactora generada por los inversores 22a, 22b en un circuito de regulacion cerrado al valor teorico.
En una configuracion especialmente sencilla de la invencion, los elementos calefactores 19a - 10j de los dos grupos son accionados, respectivamente, con corrientes calefactoras con la misma frecuencia. Las potencias calefactoras de los dos grupos se ajustan entonces automaticamente a un valor, que esta determinado por la intensidad del acopla miento de los diferentes elementos calefactores por induccion 10a, 10j en el fondo de la olla de coccion. La unidad de control 12 puede supervisar la potencia calefactora de los elementos calefactores por induccion 10a, 10j individuales con la ayuda de sensores de corriente de limitacion del tipo representado en la figura 2. En el caso de que aparezca un desequilibrio entre las potencias calefactoras de los dos grupos, la unidad de control puede asociar a traves de una conmutacion de la disposicion de circuito 36 uno de los cuerpos calefactores por induccion 10a, 10j al otro grupo.
Ademas, es posible regular, por ejemplo, a traves de un funcionamiento sincronizado de los elementos calefactores 10a - 19k las porciones de las potencias calefactoras de los grupos en la potencia calefactora total a valores predeterminados. A tal fin, la unidad de control 12 puede hacer funcionar de forma sincronizada a traves de una activacion de la disposicion de circuito 36 los elementos calefactores por induccion 10a, 10i de uno de los grupos, o los inversores 22a, 22b pueden generar corrientes calefactoras con diferentes frecuencias calefactoras,
La figura 5 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento para la distribucion de una potencia calefactora total sobre los inversores en la situacion representada en la figura 4. En una etapa S1 se calcula una relacion de las potencias calefactoras de diferentes grupos de elementos calefactores, que forman juntos una zona calefactora 14. Por ejemplo, se puede establecer que un primer grupo de elementos calefactores por induccion 10a, 10i debe generar el 70 % de la potencia calefactora total y que un segundo grupo de elementos calefactores por induccion 10a, 10i debe generar el 30 % de la potencia calefactora total. Esta distribucion se puede seleccionar, por ejemplo, de tal manera que el fondo de la vajilla de coccion se caliente de la manera mas homogenea posible. Ademas, es concebible que las porciones de la superficie del fondo de la vajilla de coccion, que estan asociadas a los diferentes grupos de cuerpos calefactores por induccion 10a, 10i, sean determinadas o estimadas por la unidad de control 12 y la distribucion de la potencia calefactora total se realice en relacion a las porciones de la superficie. Utilizando las corrientes de entrada I1, i2 de los dos inversores 22a, 22, la unidad de control 12 puede determinar en cada momento la potencia calefactora de los dos grupos y regularla al valor teorico, que corresponde a la porcion predeterminada de la potencia calefactora total.
Las potencias calefactoras de los grupos se pueden realizar a traves de variacion de la frecuencia de las corrientes calefactoras, a traves de una modificacion de la amplitud de las corrientes calefactoras o a traves de una regulacion adecuada de longitudes de fases de funcionamiento de los diferentes grupos de elementos calefactores en un funcionamiento sincronizado. La modificacion de la amplitud se puede conseguir a traves de una modificacion de la fase de impulso de senales de control, que se transmiten desde la unidad de control 12 hacia los inversores 2a, 22b. En una etapa S2 la unidad de control 12 decide cual de los procedimientos mencionados anteriormente se aplica. En este caso se prefiere siempre la modificacion simultanea de la frecuencia de las corrientes calefactoras de ambos grupos, puesto que de esta manera se pueden evitar zumbidos de interferencia. Solamente cuando a la misma frecuencia calefactora de los dos grupos la relacion pretendida de las potencias calefactoras de los grupos falta mas que una zona de tolerancia de por ejemplo 5 % o 10 %, se realiza el ajuste de las potencias calefactoras de los grupos a traves de un funcionamiento sincronizado de los elementos calefactores por induccion 10a, 10i. En una etapa S3, se modifican finalmente los parametros de funcionamiento de tal manera que se modifica la potencia calefactora de los grupos en la direccion de su valor teorico. A continuacion el procedimiento salta de nuevo a la etapa S1, para cerrar el circuito de regulacion.
La figura 6 muestra una representacion esquematica de dos zonas calefactoras 14a, 14b, cuyos elementos calefactores por induccion 10a - 10d o bien 10e - 10g son accionados por un unico inversor 22 (no representado). La
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unidad de control 12 puede determinar a traves de un sensor de corriente 18 solamente la corriente de entrada del inversor y, por lo tanto, la potencia calefactora total de ambas zonas calefactoras 14a, 14b, cuando ambas zonas calefactoras 14a, 14b son accionadas al mismo tiempo.
Para poder determinar a pesar de todo las potencias calefactora proporcionales de las dos zonas calefactoras 14a, 14b, la unidad de control 12 utiliza un procedimiento representado de forma esquematica en la figura 7. En una etapa S71, la unidad de control separa a traves de la activacion de la disposicion de circuito 26 los inductores 10a - 10d de la primera zona calefactora 14a del inversor y mide a traves del sensor de corriente 18 asociado al inversor la potencia calefactora consumida ahora solo por la segunda zona calefactora 14b. En una etapa S72, la unidad de control 12 cierra de nuevo la conexion entre los elementos calefactores por induccion 10a, 10d de las zonas calefactoras 14a con el inversor 22, siendo activada la disposicion de circuito 36. A continuacion, la unidad de control 12 mide con la ayuda del sensor de corriente 18 de nuevo la potencia calefactora total consumida ahora por las dos zonas calefactoras 14a, 14b. La potencia calefactora de las dos zonas calefactoras 14b se calcula en una etapa S73 a traves de la formacion de la diferencia entre la potencia calefactora total determinada en la etapa S72 y la potencia calefactora determinada en la etapa S71. En una etapa S72 la unidad de control forma la relacion de las potencias calefactoras de las zonas calefactoras individuales 14a, 14b y la compara con un valor teorico. En este caso, la unidad de control tiene en cuenta en el caso de un funcionamiento sincronizado de los elementos calefactores por induccion 10a - 10i que los elementos calefactores de las zonas calefactoras 14a, 14b se configuras por fases y calcula una potencia calefactora promedia. En el caso de que aparezcan desviaciones con respecto al valor teorico, la unidad de control 12 modifica en una etapa S75 la duracion de las fases calefactoras de las zonas calefactoras 14a, 14b, de manera que se modifica la relacion en la direccion del valor teorico.
La figura 8 muestra una representacion esquematica de dos zonas calefactoras 14a,1 4b, cuyos elementos calefactores por induccion 10a - 10g son alimentados, respectivamente por varios inversores. Los elementos calefactores por induccion asociados, respectivamente, a un inversor se representan en la figura 8 con el mismo rayado. La distribucion de la potencia calefactora total sobre las diferentes zonas calefactoras 14a, 14b y sobre los diferentes elementos calefactores 10a - 10g se realiza a traves de una combinacion de los procedimientos representados en las figuras 5 y 7. Para determinar una porcion de una primera zona calefactora 14a en la potencia calefactora total, se desconecta la segunda zona calefactora 14b durante corto espacio de tiempo. Se miden las corrientes de entrada de cada inversor, de manera que se conoce inmediatamente la distribucion de la potencia calefactora total de ambas zonas calefactoras 14a, 14b sobre los diferentes inversores.
Lista de signos de referencia
10 Cuerpo calefactor por induccion
10a Cuerpo calefactor por induccion
10b Cuerpo calefactor por induccion
10c Cuerpo calefactor por induccion
10d Cuerpo calefactor por induccion
10e Cuerpo calefactor por induccion
12 Unidad de control
14 Zona calefactora
16 Disposicion de medicion
18a Sensor de corriente
18b Sensor de corriente
20a Unidad propulsora
20b Unidad propulsora
22a Inversor
22b Inversor
24 Rectificador
26 Diagrama
28 Red de corriente domestica
30 Filtro
32 Diagrama
34b Sensor de corriente
34a Sensor de corriente
36 Disposicion de conmutacion
P Potencia calefactora
Pi Potencia calefactora
I Corriente
11 Corriente
12 Corriente
Claims (14)
- 510152025303540455055REIVINDICACIONES1. - Campo de coccion por induccion con una pluralidad de cuerpos calefactora por induccion (10), con una unidad de control (12), que esta disenada para accionar de forma sincronizada varios cuerpos calefactores por induccion (10) para el calentamiento de al menos una zona calefactora (14) que se puede definir de manera flexible, y con una disposicion de medicion (16) para la medicion de una potencia calefactora (P, Pi) generada por los cuerpos calefactores por induccion (10), caracterizado porque la disposicion de medicion (16) esta disenada para la medicion de una suma de las potencias calefactoras (P) de al menos dos cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b), en el que la unidad de control (12) esta disenada para utilizar la suma de las potencias calefactoras (P) para la regulacion de la potencia calefactora (P, Pi), y en el que la unidad de control (12) esta disenada para accionar en al menos un estado de funcionamiento varios grupos de cuerpos calefactores por induccion (10) simultaneamente con un inversor (22a, 22b).
- 2. - Campo de coccion por induccion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque la disposicion de medicion (16) comprende al menos un sensor de corriente (18) para la medicion de una suma de corrientes que circulan a traves de los al menos dos cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b).
- 3. - Campo de coccion por induccion de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado porque el sensor de corriente (18) esta disenado para la medicion de una corriente de entrada de un inversor, que alimenta los al menos dos cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b).
- 4. - Campo de coccion por induccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por varios inversores (22a, 22b) para la generacion de una tension alterna para la alimentacion de los cuerpos calefactores por induccion (10), en el que la disposicion de medicion (16) comprende varios sensores de corriente (18) para la medicion de una corriente de entrada, respectivamente, de uno de los inversores (22a, 22b).
- 5. - Campo de coccion por induccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una pluralidad de unidades propulsoras (20a, 20b) asociadas, respectivamente, a un cuerpo calefactor por induccion (10a, 10b), que comprenden, respectivamente, un inversor (22a, 22b) para la generacion de una corriente de alta frecuencia para el funcionamiento de los cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b), en el que la disposicion de medicion (16) esta disenada para medir una suma de potencias de entrada de las unidades propulsoras (20a, 20b).
- 6. - Campo de coccion por induccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la disposicion de medicion (16) esta disenada para medir adicionalmente valores de las corrientes (I1, I2), que circulan a traves de los cuerpos calefactores por induccion (10a, 19b) individuales.
- 7. - Campo de coccion por induccion de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado porque la unidad de control (12) esta disenada para utilizar valores de las corrientes (I1, I2) de los cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b) para la limitacion de una potencia del inversor.
- 8. - Campo de coccion por induccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de control (12) esta disenada para utilizar la suma de las potencias calefactoras (P) para la regulacion de la potencia calefactora (P, Pi), cuando los al menos dos cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b) estan asociados a una zona calefactora comun (14), y utilizar los valores de las corrientes (I1, I2) de los cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b) individuales para la regulacion de las potencias calefactoras (P, Pi) de estos cuerpos calefactores por induccion (10a,10b), cuando los al menos dos cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b) estan asociados a zonas calefactoras (14) diferentes.
- 9. - Campo de coccion por induccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los al menos dos cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b) de cuerpos calefactores por induccion vecinos estan en una matroz de cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b).
- 10. - Campo de coccion por induccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la disposicion de medicion (16) esta disenada para la medicion de una suma de las potencias calefactoras (P) de al menos cuatro cuerpos calefactores por induccion (10a,10b) vecinos.
- 11. - Campo de coccion por induccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de control (12) esta disenada para formar una zona calefactora (14) de varios grupos de cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b) y alimentar cada uno de los grupos desde otro inversor (22a, 22b), en el que la unidad de control (12) utiliza las corrientes de entrada de los inversores (22a, 22b) como variable caractenstica para la suma de las potencias calefactoras de los cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b) alimentados por el inversor (22a, 22b) respectivo.
- 12. - Campo de coccion por induccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de control (12) esta disenada para accionar en al menos un estado de funcionamiento varios grupos de cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b) con un unico inversor (22a, 22b) y determinar la porcion con la queuno de los grupos contribuye a una potencia calefactora total en una fase, en la que solamente los cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b) de este grupo estan activos.
- 13. - Campo de coccion por induccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de control (12) esta disenada para accionar de forma simultanea en al menos un estado de funcionamiento5 varios grupos de cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b).
- 14. - Campo de coccion por induccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de control (12) esta disenada para accionar varios grupos de cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b) con un unico inversor (22a, 22b) y para generar diferentes potencias calefactoras a traves de una desactivacion periodica de corta duracion de al menos un cuerpo calefactor por induccion (10a, 10b).10 15.- Procedimiento para el funcionamiento de un campo de coccion por induccion con una pluralidad de cuerposcalefactores por induccion (10a, 10b, que se agrupan de manera flexible en una zona calefactora (14), en el que se mide una potencia calefactora (P, Pi) generada por los cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b) y se utiliza para la regulacion del funcionamiento de los cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b), caracterizado porque se mide una suma de potencias calefactoras (P) de al menos dos cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b) y se15 utiliza como variable de regulacion para el funcionamiento de al menos dos cuerpos calefactores por induccion (10a, 10b), en el que en al menos un estado de funcionamiento varios grupos de cuerpos calefactores por induccion (10) son accionados simultaneamente con un inversor (22a, 22b).20
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