ES2602489T3 - Dispositivo de conmutación - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de conmutación con al menos dos unidades de frecuencia calefactora (34a; 34b) para el suministro de energía de al menos tres unidades calefactoras (14a, 16a, 18a, 20a; 14b, 16b, 18b, 20b) independientes, caracterizado por una unidad de suministro de corriente (38a; 38b), cuyas salidas solamente presentan un único potencial de referencia (42a; 42b) y por un módulo de potencia (12a; 12b), que presenta las al menos dos unidades de frecuencia calefactora (34a; 34b) y la unidad de suministro de corriente (38a; 38b), en el que el módulo de potencia (12a; 12b) presenta exactamente dos barras colectoras de equipotencial (30a; 32a; 30b; 32b) rectificadas, entre las que se toma en al menos un estado de funcionamiento una tensión de suministro para las al menos tres nidades calefactoras (14a, 16a, 18a, 20a; 14b, 16b, 18b, 20b) independientes, y en el que todas las salidas de la unidad de suministro de corriente (38a) presentan un potencial de referencia común (42a), que corresponde a un potencial de una de las barras colectoras de equipotencial (32a).
Description
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DESCRIPCION
Dispositivo de conmutacion
La invencion parte de un dispositivo de conmutacion de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.
Los documentos EP 1 921 897 A1, US 4 308 443 A o US 4 353 068 publican tales dispositivos de conmutacion del estado de la tecnica.
Se conocen dispositivos de conmutacion para campos de coccion por induccion que comprenden dos unidades de frecuencia calefactora con corriente alterna de alta frecuencia.
El cometido de la invencion consiste especialmente en preparar un dispositivo de conmutacion economico del tipo indicado al principio, que se puede realizar con ventaja facilmente. El cometido se soluciona de acuerdo con la invencion por medio de las caractensticas de la reivindicacion 1 de la patente, mientras que las configuraciones y los desarrollos ventajosos de la invencion se pueden deducir a partir de las reivindicaciones dependientes.
La invencion parte de un dispositivo de conmutacion con al menos dos unidades de frecuencia calefactora para el suministro de energfa de al menos tres unidades calefactoras independientes.
Se propone que el dispositivo de conmutacion compren da una unidad de suministro de corriente, cuyas salidas presentan solamente un unico potencial de referencia. Por “previsto” debe entenderse en particular especialmente diseno y/o configurado y/o programado. Por una “unidad de frecuencia calefactora” debe entenderse especialmente una unidad electrica, que genera una corriente electrica oscilante, con preferencia con una frecuencia de al menos 15 kHz, especialmente de al menos 17 kHz y con ventaja de al menos 20 kHz, para un funcionamiento de las al menos tres unidades calefactoras. La unidad de frecuencia calefactora comprende especialmente al menos un inversor, que comprende con preferencia dos unidades de conmutacion. Por una “unidad de conmutacion” debe entenderse especialmente una unidad que esta prevista para interrumpir en una de al menos dos posiciones una trayectoria de la lmea que comprende al menos una parte de la unidad de conmutacion. Por una “trayectoria de la lmea” debe entenderse especialmente una unidad de conexion conductora de electricidad entre dos puntos. Por “conductora de electricidad” debe entenderse especialmente con una resistencia electrica espedfica de maximo 10-4 Qm y de manera especialmente preferida de maximo 10-7 Qm a 20°C. Con preferencia, la unidad de conmutacion es un conmutador unipolar bidireccional que posibilita especialmente un flujo de corriente a traves del conmutador a lo largo de la trayectoria de la lmea en ambas direcciones y que cortocircuita especialmente una tension electrica en al menos una direccion de polarizacion. Con preferencia, el inversor comprende al menos dos transistores bipolares con electrodo de puerta aislado y de manera especialmente preferida al menos un condensador de amortiguacion. Por una “unidad calefactora” debe entenderse especialmente una unidad, que esta prevista para convertir energfa electrica al menos en una gran parte en calor y de esta manera calentar especialmente un producto de coccion. En particular, la unidad calefactora comprende un cuerpo calefactor por radiacion, un cuerpo calefactor de resistencia y/o con preferencia un cuerpo calefactor por induccion, que esta previsto para convertir energfa electrica indirectamente sobre corrientes parasitas inducidas en calor. Por “al menos tres unidades calefactoras independientes” deben entenderse especialmente unidades calefactoras, que son atravesadas en al menos un estado de funcionamiento por corrientes electricas de diferente intensidad de la corriente efectiva.
Por una “unidad de suministro de corriente” debe entenderse especialmente una unidad electronica, que esta prevista para suministrar energfa al menos a otra unidad, que necesita otra tension que la tension acondicionada por una red de suministro de corriente. Con preferencia, en al menos un estado de funcionamiento en al menos una salida de la unidad de suministro de corriente se acondiciona una tension continua. Con preferencia, la unidad de suministro de corriente presenta varias salidas, en las que se pueden tomar especialmente diferentes tensiones electricas, con preferencia tensiones continuas. Con preferencia, la unidad de suministro de corriente es parte de un modulo de potencia. Con preferencia, la unidad de suministro de corriente esta prevista para el suministro de en energfa de al menos una unidad de control y/o de al menos una unidad de excitacion de las al menos dos unidades de frecuencia calefactora y/o de una interfaz de usuario y/o de al menos una unidad de medicion, en particular de una unidad de medicion de la temperatura y/o de medicion de la tension y/o de medicion de la corriente y/o de al menos un ventilador de refrigeracion. Por una “unidad de control” debe entenderse especialmente una unidad electronica, que comprende una unidad de calculo y en particular adicionalmente a la unidad de calculo una unidad de memoria con un programa de control registrado en ella. Con preferencia, la unidad de control esta prevista al menos para controlar y/o regular la al menos una unidad de frecuencia calefactora con la ayuda de senales de control. La unidad de control es con preferencia parte del modulo de potencia.
A traves de tal configuracion se puede preparar un dispositivo de conmutacion economico, que se puede realizar especialmente de manera ventajosa sencilla. En particular, se puede prescindir de separaciones de potencial.
Con ventaja, el dispositivo de conmutacion esta previsto, por una parte, para una conexion a maximo dos conductores de una red de suministro de corriente. Por un “conductor de una red de suministro de corriente” debe entenderse especialmente o bien un conductor exterior o un conductor neutro, configurado especialmente distinto de
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un puro conductor de proteccion. Que el dispositivo de conmutacion esta previsto “para una conexion a maximo dos conductores de una red de suministro de corriente” significa especialmente que el dispositivo de conmutacion esta disenado de tal forma que es posible un funcionamiento o bien solo exactamente en un conductor exterior y exactamente en un conductor neutro o solo exactamente en dos conductores exteriores de una red de suministro de corriente. Un dispositivo de conmutacion, que puede ser accionado en mas de dos conductores, especialmente en al menos dos conductores exteriores y al menos un conductor neutro, pero solo es accionado en dos conductores de una red de suministro de corriente, debe estar previsto especialmente para una conexion en al menos dos conductores de una red de suministro de corriente. A traves de la conexion a maximo dos conductores de una red de suministro de corriente se pueden posibilitar otros ahorros de costes, puesto que un modulo de filtro, la unidad de control y la unidad de suministro de corriente se pueden optimizar de manera correspondiente. Cuando el dispositivo de conmutacion presenta exactamente dos unidades de frecuencia calefactora, se puede acondicionar un dispositivo de circuito especialmente economico. Puesto que el dispositivo de conmutacion esta previsto para una conexion en solo dos conductores de una red de suministro de corriente, son suficientes dos unidades de frecuencia calefactora para alcanzar una potencia que se puede adquirir como maximo desde los dos conductores. En aparatos de coccion, especialmente en campos de coccion se ha mostrado que la potencia maxima que se puede adquirir a partir de dos conductores, en particular un conductor exterior y un conductor neutro, de una red de suministro de corriente es suficiente para un funcionamiento diario del aparato de coccion. Solamente en casos muy raros, una potencia calefactora requerida por un usuario excede la potencia maxima que se puede adquirir a partir de la red de suministro de corriente. Por lo tanto, a pesar de una reduccion a dos unidades de frecuencia calefactora y una conexion a solo dos conductores de una red de suministro de corriente, se puede conseguir una comodidad de mando ventajosamente alta.
Segun la invencion, se propone que el dispositivo de conmutacion comprenda un modulo de potencia, que presenta al menos dos unidades de frecuencia calefactora y la unidad de suministro de la corriente. Por un “modulo” debe entenderse especialmente una unidad de montaje con varios componentes, que estan previstos para ser premontados en una unidad, para ser montados especialmente con un conjunto en otra unidad. Con preferencia en el modulo se trata de una placa de circuito impreso equipada con componentes electronicos. Por un “modulo de potencia” debe entenderse un modulo, que esta previsto para alimentar al menos tres unidades calefactoras con potencia electrica y para realizar con preferencia un ajuste de la potencia electrica de las al menos tres unidades calefactoras. Con preferencia, el modulo de potencia lleva a cabo en al menos un estado de funcionamiento una conversion de frecuencia y convierte especialmente una tension alterna de baja frecuencia en el lado de entrada en una tension alterna de alta frecuencia en el lado de salida. Por una “tension alterna de baja frecuencia” debe entenderse una tension alterna con una frecuencia de maximo 100 Hz. Por una “tension alterna de alta frecuencia” debe entenderse una tension alterna con una frecuencia de al menos 1000 Hz. Con preferencia, el modulo de potencia esta previsto para realizar el ajuste de la potencia electrica de las al menos tres unidades calefactoras al menos a traves del ajuste de la tension alterna de alta frecuencia. Con preferencia, el modulo de potencia comprende, ademas, al menos un rectificador. De esta manera, se puede reducir con ventaja un gasto de montaje, puesto que puede tener lugar un premontaje del modulo de potencia. Por lo demas, se pueden conseguir propiedades electronicas y termicas ventajosas, cuando loa componentes de la electronica de potencia estan reunidos en un modulo de potencia. En particular, se puede conseguir una refrigeracion ventajosa de los componentes de la electronica de potencia, especialmente del rectificador y de las al menos dos unidades de frecuencia calefactora.
En una configuracion especialmente ventajosa de la invencion, se propone que el dispositivo de circuito comprenda un modulo de filtro, que esta previsto para una conexion en maximo dos conductores de la red de suministro de corriente. Por un “modulo de filtro” debe entenderse especialmente un modulo, que asume en al menos un estado de funcionamiento al menos una funcion de filtro, con preferencia una funcion de filtro de paso bajo para la reduccion al mmimo de ruidos de alta frecuencia. De manera especialmente ventajosa, el modulo de filtro asume adicionalmente una funcion de proteccion contra sobretension, con preferencia por medio de un varistor. El modulo de filtro comprende especialmente al menos una valvula de estrangulamiento, en particular una valvula de estrangulamiento compensada en la corriente y/o al menos un condensador y/o al menos un varistor. Con preferencia, el modulo de filtro esta dispuesto, considerado segun la tecnica de la lmea, entre una conexion en la red de alimentacion de corriente y el rectificador. Con preferencia, el modulo de filtro esta previsto para realizar una filtracion del modulo de potencia. Que el “modulo de filtro esta previsto para una conexion en maximo dos conductores de la red de suministro de corriente” significa especialmente que el modulo de filtro esta disenado de tal manera que es posible un funcionamiento o bien solo exactamente en un conductor exterior y exactamente en un conductor neutro o solo exactamente en dos conductores exteriores de una red de suministro de corriente. Un modulo de filtro, que se puede accionar en mas de dos conductores, especialmente en dos conductores exteriores y un conductor exterior y un conductor neutro, pero solo se acciona en dos conductores de una red de suministro de corriente, debe estar previsto especialmente para una conexion en al menos dos conductores de una red de suministro de corriente. De esta manera, se puede reducir con ventaja el gasto de montaje. Por lo demas, se pueden reducir costes, puesto que se puede emplear un modulo de filtro de venta en el mercado.
Con ventaja, el dispositivo de conmutacion presenta como maximo dos trayectorias de conexion de equipotencial entre el modulo de filtro y el modulo de potencia, que estan previstas para la transmision de al menos una gran parte
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de la ene^a desde el modulo de filtro hacia las al menos tres unidades calefactoras. Por una “trayectoria de conexion de equipotencial” debe entenderse en particular una totalidad de todas las trayectorias de potencia con al menos esencialmente el mismo potencial entre dos modulos, especialmente entre el modulo de filtro y el modulo de potencia. Una “totalidad de todas las trayectorias de potencia con al menos esencialmente el mismo potencial” comprende especialmente todas las trayectorias de potencia, cuyos potenciales electricos se diferencian en cada instante entre sf como maximo 10 %, con preferencia como maximo 5 %, y de manera especialmente ventajosa como maximo 2 %. Por una “diferencia de potencial” debe entenderse especialmente una diferencia de dos potenciales. Por un “potencial de una trayectoria de conexion de equipotencial” en un instante debe entenderse especialmente un potencial promediado en el espacio de la trayectoria de conexion de equipotencial en este instante. Que las como maximo dos trayectorias de conexion de equipotencial “estan previstas para la transmision de al menos una gran parte de la energfa desde el modulo de filtro hacia las al menos tres unidades calefactoras” significa que en cada estado de funcionamiento discrecional, en el que se acciona al menos una de las al menos tres unidades calefactoras”, a traves de las como maximo dos trayectorias de conexion de equipotencial fluye, respectivamente, una corriente de la misma intensidad de corriente efectiva, de manera que un producto de la intensidad de la corriente efectiva y un valor efectivo de una diferencia de potencial entre las como maximo dos trayectorias de conexion de equipotencial, menos una potencia, que se alimenta a los otros consumidores diferentes de las unidades calefactoras accionadas, se diferencia como maximo un 20 %, con preferencia como maximo un 10 % y de manera especialmente ventajosa como maximo un 5 % de una suma de potencias calefactoras promediadas en el tiempo de las unidades calefactoras accionadas. Por una “potencia calefactora promediada en el tiempo” de una unidad calefactora accionada debe entenderse especialmente un producto de una intensidad de la corriente efectiva que fluye a traves de la unidad calefactora y una tension efectiva que se aplica en la unidad calefactora. De esta manera se puede reducir con ventaja un gasto de montaje.
En otra configuracion de la invencion se propone que el modulo de filtro este previsto para una conexion en dos conductores exteriores de una red de suministro de corriente. De esta manera se puede conseguir una tension de funcionamiento mas elevada.
Ademas, se propone que el modulo de potencia presente exactamente dos barras colectoras de equipotencial rectificadas, entre las que entre las que se toma en al menos un estado de funcionamiento una tension de suministro para las al menos tres unidades calefactoras independientes. Por una “barra colectora de equipotencial” debe entenderse especialmente una totalidad de todas las trayectorias de la lmea con al menos esencialmente el mismo potencial electrico. Por “dos barras colectoras de equipotencial rectificadas” debe entenderse especialmente dos barras colectoras de equipotencial con una diferencia de potencial de sus potenciales, que presenta un signo igual para cada instante. Por un “potencial de una barra colectora de equipotencial” en un instante debe entenderse especialmente un potencial promediado en el espacio de la barra colectora de equipotencial en este instante. Con preferencia, el dispositivo de conmutacion y con preferencia el modulo de potencia del dispositivo de conmutacion comprende exactamente un rectificador, con preferencia un rectificador de puente, que lleva a cabo en al menos un estado de funcionamiento una rectificacion de la diferencia de potencial de las trayectorias de conexion de equipotencial y acondiciona una tension rectificada entre las barras colectoras de equipotencial. De esta manera se pueden reducir con ventaja los costes, puesto que el modulo de potencia se puede simplificar y se necesita especialmente solo un rectificador.
Con ventaja, el modulo de potencia presenta una disposicion de circuito, que esta prevista para conectar al menos una de las al menos dos unidades de frecuencia calefactora opcionalmente con al menos una de las al menos tres unidades calefactoras. Por una “disposicion de circuito” debe entenderse especialmente una unidad, que presenta al menos una entrada y al menos dos salidas y que esta prevista para conectar de forma conductora de electricidad la entrada en al menos un estado de funcionamiento opcionalmente con al menos una de las al menos dos salidas, en particular a traves de una posicion de conmutacion correspondiente de al menos una unidad de de conexion y/o de una unidad de conmutacion. Con preferencia, un numero de entradas de la disposicion de circuito corresponde a un numero de unidades de frecuencia calefactora del dispositivo de conmutacion. Con preferencia, un numero de salidas de la disposicion de circuito corresponde a un numero de unidades calefactoras. Por una “unidad de conmutacion” debe entenderse una unidad de conexion que forma en una primera de al menos dos posiciones de conmutacion una primera trayectoria de potencia, especialmente desde la al menos una entrada hacia una de las al menos dos salidas, y en una segunda de las al menos dos posiciones de conmutacion forma una segunda trayectoria de la potencia diferente de la primera trayectoria de la potencia, especialmente desde la al menos una entrada hacia la otra de las al menos dos salidas. Como unidad de conmutacion se contempla cualquier unidad de conmutacion que le parezca conveniente al tecnico, pero con preferencia un rele electromagnetico y/o un rele de semiconductores. Con preferencia, la disposicion de circuito es parte del modulo de potencia. Que la disposicion de circuito esta prevista para “conectar al menos una de las al menos dos unidades de frecuencia calefactora opcionalmente con al menos una de las al menos tres unidades calefactoras” significa especialmente que la disposicion de circuito esta prevista, en funcion de un estado de funcionamiento, para conectar de forma conductora de electricidad una o varias unidades de frecuencia calefactora con una o varias unidades calefactoras. De esta manera se pueden reducir los costes de forma especialmente ventajosa, puesto que un numero de unidades de frecuencia calefactora puede fallar menos que un numero de unidades calefactoras. Por lo demas, se pueden crear nuevos tipos de funcionamiento, especialmente cuando dos frecuencias calefactoras suministran en comun con
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ene^a a una unidad calefactora individual.
Por lo demas, se propone que el modulo de potencia presenta como maximo un cuerpo de refrigeracion de una sola pieza. Por un “cuerpo de refrigeracion” debe entenderse especialmente una unidad, que esta configurada de forma selectiva para la refrigeracion de otros componentes, especialmente de la al menos una unidad de frecuencia calefactora y esta en contacto termico y con 'referenda en contacto mecanico directo especialmente con estos componentes. El cuerpo de refrigeracion presenta para la cesion de energfa termica al medio ambiente especialmente una superficie al menos 5 veces, especialmente al menos 10 veces y con ventaja al menos 20 veces mayor que un cubo del mismo volumen y comprende especialmente al menos 3 y con preferencia al menos cinco nervaduras de refrigeracion. En este caso, por una “nervadura de refrigeracion” debe entenderse un componente alargado, especialmente en forma de pared o en forma de barra de un material conductor de calor, que esta conectado al menos en un lugar con un cuerpo de base del cuerpo de refrigeracion, en particular en una sola pieza. Por un “cuerpo de base del cuerpo de refrigeracion” debe entenderse especialmente un componente de un material conductor de calor, que presenta al menos una superficie, que esta en contacto termico y con preferencia en contacto mecanico directo con un componente a refrigerar. Con preferencia, todo el cuerpo de refrigeracion esta constituido de un material conductor de calor y presenta especialmente un cuerpo de base en forma de placa, desde el que parten nervaduras de refrigeracion, con preferencia solo sobre un lado del cuerpo de base. En particular, el cuerpo de refrigeracion puede estar disenado especialmente para una transmision de calor sobre una circulacion de aire que circula a lo largo de al menos una de las superficies del cuerpo de refrigeracion y con preferencia puede disponer de canales de circulacion de aire. Por un “material conductor de calor” debe entenderse especialmente un material con una conductividad termica de al menos 5 W/m/K, en particular de al menos 15 W/m/K, con ventaja de al menos 100 W/m/K y de manera especialmente referida de al menos 200 W/m/K. Por “de una sola pieza” debe entenderse especialmente al menos unido por el material, por ejemplo por un proceso de soldadura y/o un proceso de encolado y/o un proceso de moldeo por inyeccion y/u otro proceso que le parezca conveniente al tecnico y/o con ventaja se puede formar en una pieza, como por ejemplo a traves de una fabricacion a partir de una fundicion y/o a traves de una fabricacion en un procedimiento de moldeo por inyeccion de uno o mas componentes y con ventaja a partir de una pieza bruta individual. Con preferencia, el cuerpo de refrigeracion esta previsto para la refrigeracion de las al menos dos unidades de frecuencia calefactora y esta especialmente en contacto termico con estas. Que el cuerpo de refrigeracion y al menos otro componente, especialmente una unidad de frecuencia calefactora, “esta en contacto termico” significa especialmente que el cuerpo de refrigeracion y el otro componentes pueden intercambiar energfa termica en un estado montado y que con preferencia un coeficiente de transmision termica de esta intercambio es mayor que un coeficiente de transmision termica de un intercambio de energfa termica entre el cuerpo de refrigeracion y el otro componente a traves de un intersticio de aire. Con preferencia, el cuerpo de refrigeracion y el otro componente estan en contacto mecanico directo y se apoyan directamente entre sf especialmente al menos en una zona parcial y con preferencia estan unidos fijamente entre sf de tal manera que se puede transmitir al menos el 60 %, en particular al menos el 70 %, de manera especialmente ventajosa al menos el 80 % y de manera especialmente ventajosa al menos el 80 % de la energfa termica a traves de un lugar de contacto del cuerpo solido o de varios lugares de contacto del cuerpo solido. De esta manera se pueden reducir con ventaja los costes, puesto que solo se emplea un cuerpo de refrigeracion. Por lo demas, se puede reducir con ventaja un peso, con lo que se pueden reducir al mmimo adicionalmente los costes de transporte.
Con ventaja, el dispositivo de conmutacion presenta como maximo un ventilador de refrigeracion, que esta previsto para la refrigeracion del cuerpo de refrigeracion de una sola pieza. De este modo se pueden reducir los costes de manera especialmente ventajosa. Por lo demas, se puede reducir una necesidad de energfa en al menos un estado de funcionamiento.
Ademas, se propone un aparato de coccion, especialmente un campo de coccion, con un dispositivo de conmutacion de acuerdo con la invencion. Con preferencia, en el campo de coccion se trata de un campo de coccion por induccion.
Otras ventajas se deducen a partir de la siguiente descripcion del dibujo. En el dibujo se representan dos ejemplos de realizacion de la invencion. El dibujo, la descripcion y las reivindicaciones contienen numerosas caractensticas en combinacion. El tecnico considerara las caractensticas de la manera mas conveniente tambien individualmente y las agrupara en otras combinaciones convenientes. En este caso:
La figura 1 muestra un aparato de coccion con un dispositivo de conmutacion de acuerdo con la invencion en una vista en planta superior.
La figura 2 muestra el dispositivo de conmutacion de la figura 1 en una representacion esquematica en bloques, y
La figura 3 muestra otro dispositivo de conmutacion en una representacion esquematica en bloques.
La figura 1 muestra un aparato de coccion configurado como campo de coccion por induccion 50a. El campo de coccion por induccion 50a comprende una placa de campos de coccion 52a, en particular de una vitroceramica, sobre la que estan marcadas de manera conocida las zonas calefactoras 54a, 56a, 58a, 60a. La placa de campos de
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coccion 52a esta dispuesta horizontal en un estado preparado para el funcionamiento del campo de coccion por induccion 50a y esta prevista para una colocacion de vajilla de coccion. Por lo demas, sobre la placa de campos de coccion 52a estan marcados de manera conocida unos elementos de mando 62a y elementos de representacion 64a sensibles al contacto de una interfaz de mando 66a del campo de coccion por induccion 50a. El campo de coccion por induccion 50a comprende, ademas, un dispositivo de conmutacion con cuatro unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a independientes configuradas como bobinas de induccion (ver la figura 2). La unidad calefactora 14a esta dispuesta debajo de la zona calefactora 54a. La unidad calefactora 16a esta dispuesta debajo de la zona calefactora 56a. La unidad calefactora 18a esta dispuesta debajo de la zona calefactora 58a. La unidad calefactora 20a esta dispuesta debajo de la zona calefactora 60a.
La figura 2 muestra una representacion esquematica de bloques del dispositivo de conmutacion del campo de coccion por induccion 50a. El campo de coccion por induccion 50a y especialmente el dispositivo de conmutacion estan previstos para una conexion exactamente en dos conductores 28a, 29a de una red de suministro de corriente 26a. En el presente caso, en los dos conductores 28a, 29a se trata de un conductor exterior 68a y de un conductor neutro 70a de la red de suministro de corriente 26a. El campo de coccion por induccion 50a y especialmente el dispositivo de conmutacion comprenden exactamente una unidad de filtro 72a. Una tension alterna electrica, que se aplica entre el conductor exterior 68a y el conductor neutro 70a, que presenta en Europa un valor efectivo de aproximadamente 230 V, es alimentada a la unidad de filtro 72a. La unidad de filtro 72a esta configurada como modulo de filtro 10a separado del dispositivo de conmutacion en forma de una placa de circuito impreso equipada con componentes electronicos. El modulo de filtro 10a esta previsto para una conexion en los dos conductores 28a, 29a de la red de suministro de corriente 26a. En la unidad de filtro 72a se trata esencialmente de un filtro de paso bajo, que elimina ruidos en al menos un estado de funcionamiento. Con respecto a una estructura de la unidad de filtro 72a se remite, por ejemplo a la solicitud internacional WO 2010/06961 A1. El campo de coccion por induccion 50a y especialmente el dispositivo de conmutacion compren den, ademas, exactamente un modulo de potencia 12a configurado como placa de circuito impreso equipada. El modulo de potencia 12a comprende exactamente un rectificador 48a, exactamente una unidad de condensador de bus 74a formada por uno o varios condensadores de bus interconectados entre sf, exactamente dos unidades de frecuencia calefactora 34a, exactamente una disposicion de circuito 36a, exactamente una unidad de suministro de corriente 38a, exactamente una unidad de control 40a y exactamente un cuerpo de refrigeracion 44a de una sola pieza. El cuerpo de refrigeracion 44a esta constituido de aluminio. Las dos unidades de frecuencia calefactora 34a y los diodos rectificadores del rectificador 48a estan en contacto termico con el cuerpo de refrigeracion 44a a traves de encolado. El campo de coccion por induccion 50a y especialmente el dispositivo de conmutacion comprenden exactamente un ventilador de refrigeracion 46a, que esta previsto para refrigerar el cuerpo de refrigeracion 44a por medio de una circulacion de aire de refrigeracion.
El campo de coccion por induccion 50a y especialmente el dispositivo de conmutacion comprenden exactamente dos trayectorias de conexion de equipotencial 22a, 24a, que conectan entre sf de forma conductora de electricidad el modulo de filtro 10a y el modulo de potencia 12a. En cada estado de funcionamiento, en el que se acciona al menos una de las unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a, se transmite toda la potencia transmitida desde el modulo de filtro 10a hacia las unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a, a traves de las trayectorias de conexion de equipotencial 22a, 24a. La unidad de filtro 72a y el rectificador 48a estan conectadas de forma conductora de electricidad entre sf a traves de las trayectorias de conexion de equipotencial 22a, 24a. Ademas, la unidad de filtro 72a y una entrada de la unidad de suministro de corriente 38a estan conectadas entre sf de forma conductora de electricidad a traves de las trayectorias de conexion de equipotencial 22a, 24a. A traves del rectificador 48a se rectifica la tension alterna electrica desde la red de suministro de corriente 26a y se acondiciona como tension de bus rectificada para las unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a exactamente entre dos barras colectoras de equipotencial 30a, 32a rectificadas del modulo de potencia 12a. Entre las barras colectoras de equipotencial 30a, 32a esta dispuesta la unidad de condensador de bus 74a. Las dos unidades de frecuencia calefactora 34a toman en al menos un estado de funcionamiento esta tension de bus rectificada en las dos barras colectoras de equipotencial 30a, 32a. Las unidades de frecuencia calefactora 34a comprenden, respectivamente, un inversor, que genera de manera conocida a partir de la tension de bus rectificada una tension alterna de alta frecuencia con una frecuencia de al menos 15 kHz para un funcionamiento de las unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a. Las salidas de las dos unidades de frecuencia calefactora 34a estan conectadas a traves de la disposicion de circuito 36a con las unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a,
La disposicion de circuito 36a permite una asociacion de una de las unidades de frecuencia calefactora 34a a una o varias de las unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a. Ademas, la disposicion de circuito 36a permite una asociacion de las dos unidades de frecuencia calefactora 34a a las unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a, para el incremento de la potencia durante un proceso de inicio de la coccion. La disposicion de circuito 36a esta prevista para realizar un modo multiple por division de tiempo. En este caso, en una secuencia que se repite periodicamente se asocia una de las unidades de frecuencia calefactora 34a durante un primer intervalo de tempo de una duracion periodica a un primer grupo de unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a, y durante un segundo intervalo de tiempo con figurado diferente del primer intervalo de tiempo de la duracion periodica se asocia a un segundo grupo de unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a configurado diferente del primer grupo. La disposicion de circuito 36a comprende seis reles electromagneticos. De manera alternativa, los reles electromagneticos son sustituidos por reles de semiconductores. De manera alternativa o adicional, la disposicion de circuito 36a puede posibilitar tambien
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25
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una asociacion simultanea de las dos unidades de frecuencia calefactores 34a a varias unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a. En funcion de una posicion de conmutacion de la disposicion de circuito 36a se suministra ene^a de esta manera a determinadas unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a de manera conocida. Las unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a se representan solo se manera esquematica en la figura 2, prescindiendo de una representacion de condensadores de resonancia asociados a las unidades calefactoras 14a, 16a, 18a, 20a.
La unidad de suministro de corriente 38a esta prevista para transformar y rectificar la tension alterna de la red de suministro de corriente 26a. La unidad de suministro de corriente 38a presenta varias salidas, en las que estan acondicionadas en al menos un estado de funcionamiento diferentes tensiones continuas para el suministro de otros consumidores electricos. La unidad de suministro de corriente 38 esta prevista al menos para suministrar energfa a la unidad de control 40a. La unidad de control 40a comprende un microprocesador y esta prevista para el control y regulacion del campo de coccion por induccion 50a y especialmente de componentes del dispositivo de conmutacion, como se representa en la figura 2 esquematicamente por medio de imeas de trazos. Ademas, la unidad de suministro de corriente 38a esta prevista para suministrar energfa a la interfaz de usuario 66a, a las unidades de excitacion de las dos unidades de frecuencia calefactora 34, a las unidades de medicion de la temperatura, de la tension y de la corriente sf como al ventilador de refrigeracion 46a (no se representa en la figura 2). Por lo demas, la unidad de suministro de corriente 38a puede estar prevista para el suministro de energfa de otros consumidores que le parezcan convenientes al tecnico. Todas las salidas de la unidad de suministro de corriente 38a presentan una potencial de referencia comun 42a, que corresponde a un potencial de la barra colectora de equipotencial 32a. De esta manera se puede simplificar decisivamente el dispositivo de conmutacion, puesto que, por ejemplo, se puede prescindir de separaciones de potencial que son necesarias en otro caso.
En la figura 3 se muestra otro ejemplo de realizacion de la invencion. La descripcion siguiente se limita esencialmente a las diferencias entre los ejemplos de realizacion, pudiendo remitirse con respecto a los componentes, caractensticas y funciones que permanecen iguales a la descripcion del otro ejemplo de realizacion, especialmente de las figuras 1 y 2. Para la distincion de los ejemplos de realizacion se sustituye la letra a en los signos de referencia del ejemplo de realizacion en las figuras 1 y 2 por la letra b en los signos de referencia del ejemplo de realizacion de la figura 3. Con respecto a los componentes designados iguales, especialmente con respecto a los componentes con los mismos signos de referencia, se puede remitir en principio tambien a los dibujos y/o a la descripcion del ejemplo de realizacion de las figuras 1 y 2.
La figura 3 muestra una representacion esquematica en bloques de otro dispositivo de conmutacion de un campo de coccion por induccion 50b. El campo de coccion por induccion 50b y especialmente el dispositivo de conmutacion estan previstos de la misma manera para una conexion exactamente en dos conductores 28b, 29b de una red de suministro de corriente 26b. En el presente caso en los dos conductores 28b, 29b se trata de dos conductores exteriores 68b, 69b de la red de suministro de corriente trifasica 26b. Aqrn se alienta una tension alterna electrica, que se aplica entre los conductores externos 68b, 69b, que presenta en Europa un valor efectivo de aproximadamente 400 V, a un modulo de filtro 10b correspondiente. La estructura de principio del campo de coccion por induccion 50 y del dispositivo de conmutacion correspondiente es identica a la estructura de principio del ejemplo de realizacion anterior. Se realiza solamente una adaptacion de los componentes electronicos del dispositivo de conmutacion a la tension alterna mas elevada entre los dos conductores 28b, 29b de la red de suministro de corriente 26b.
Lista de signos de referencia
10 Modulo de filtro
12 Modulo de potencia
14 Unidad calefactora
16 Unidad calefactora
18 Unidad calefactora
20 Unidad calefactora
22 Trayectoria de conexion de equipotencial
24 Trayectoria de conexion de equipotencial
26 Red de suministro de corriente
28 Conductor
29 Conductor
30 Barra colectora de equipotencial
32 Barra colectora de equipotencial
34 Unidad de frecuencia calefactora
36 Disposicion de circuito
38 Unidad de suministro de corriente
40 Unidad de control
42 Potencial de referencia
44 Cuerpo de refrigeracion
46 Ventilador de refrigeracion
48
50
52
54
58
58
60
62
64
66
68
69
70
72
74
Rectificador
Campo de coccion por induccion Placa de campos de coccion Zona calefactora Zona calefactora Zona calefactora Zona calefactora Elemento de mando Elemento de representacion Interfaz de mando Conductor exterior Conductor exterior Conductor neutro Unidad de filtro
Unidad de condensador de bus
Claims (8)
- 51015202530REIVINDICACIONES1. - Dispositivo de conmutacion con al menos dos unidades de frecuencia calefactora (34a; 34b) para el suministro de ene^a de al menos tres unidades calefactoras (14a, 16a, 18a, 20a; 14b, 16b, 18b, 20b) independientes, caracterizado por una unidad de suministro de corriente (38a; 38b), cuyas salidas solamente presentan un unico potencial de referencia (42a; 42b) y por un modulo de potencia (12a; 12b), que presenta las al menos dos unidades de frecuencia calefactora (34a; 34b) y la unidad de suministro de corriente (38a; 38b), en el que el modulo de potencia (12a; 12b) presenta exactamente dos barras colectoras de equipotencial (30a; 32a; 30b; 32b) rectificadas, entre las que se toma en al menos un estado de funcionamiento una tension de suministro para las al menos tres unidades calefactoras (14a, 16a, 18a, 20a; 14b, 16b, 18b, 20b) independientes, y en el que todas las salidas de la unidad de suministro de corriente (38a) presentan un potencial de referencia comun (42a), que corresponde a un potencial de una de las barras colectoras de equipotencial (32a).
- 2. - Dispositivo de circuito de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por un modulo de filtro (10a; 10b), que esta previsto para la conexion en como maximo dos conductores (28a, 29a; 28b, 29b) de una red de suministro de corriente (26a; 26b).
- 3. - Dispositivo de circuito de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado por maximo dos trayectorias de conexion de equipotencial (22a, 24a; 22b, 24b) entre el modulo de filtro (10a; 10b) y el modulo de potencia (12a; 12b), que estan previstas para la transmision de al menos una gran parte de la energfa desde el modulo de filtro (10a; 10b) hacia las al menos tres unidades calefactoras (14a, 16a, 18a, 20a; 14b, 16b, 18b, 20b).
- 4. - Dispositivo de circuito de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque el modulo de filtro (10b) esta previsto para una conexion en dos conductores exteriores (68b, 69b) de una red de suministro de corriente (26b).
- 5. - Dispositivo de circuito de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el modulo de potencia (12a; 12b) presenta una disposicion de circuito (36a; 36b), que esta prevista para conectar la al menos una unidad de frecuencia calefactora (34a; 34b) opcionalmente con al menos una de las al menos tres unidades calefactoras (14a, 16a, 18a, 20a; 14b, 16b, 18b, 20b).
- 6. - Dispositivo de circuito de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el modulo de potencia (12a; 12b) presenta como maximo un cuerpo de refrigeracion (44a; 44b) de una sola pieza.
- 7. - Dispositivo de circuito de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado por maximo un ventilador de refrigeracion (46a; 46b), que esta previsto para la refrigeracion del cuerpo de refrigeracion (44a; 4b) de una sola pieza.
- 8. - Aparato de coccion, en particular campo de coccion, con un dispositivo de conmutacion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.
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