ES2643542T3 - Dispositivo de campos de cocción y procedimiento para el funcionamiento de un campo de cocción - Google Patents
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Description
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DESCRIPCION
Dispositivo de campos de coccion y procedimiento para el funcionamiento de un campo de coccion
La invencion parte de un dispositivo de campos de coccion de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 y de un procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de campos de coccion de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 11. Se conocen a partir del estado de la tecnica campos de coccion por induccion que comprenden al menos un inversor para el funcionamiento del inductor y una unidad de medicion de la tension de la capacidad, en el que la unidad de medicion de la tension de la capacidad esta prevista para medir una tension de la capacidad de una capacidad de resonancia. Para la determinacion de una cesion de potencia del inductor se evalua en este caso, sin embargo, una tension de salida y/o una corriente de salida del inversor. Tal campo de coccion por induccion se publica, por ejemplo, a partir del documento EP 2 437 573 A1. El cometido de la invencion consiste, en particular, en preparar un dispositivo del tipo indicado al principio con propiedades mejoradas con respecto a su eficiencia. El cometido se soluciona por medio de los rasgos caractensticos de las reivindicaciones 1 y 11 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 campos de coccion, en particular de un dispositivo de campos de coccion por induccion, con al menos un modulo calefactor, con al menos un inversor, que comprende al menos dos conmutadores inversores conectados con preferencia en serie y con preferencia identicos entre sf, que se conectan periodicamente en particular en un estado de funcionamiento y que esta previsto para preparar al menos una corriente calefactora, con al menos una capacidad de resonancia asociada al modulo calefactor, con al menos una, con preferencia exactamente una unidad de medicion de la tension de la capacidad, que esta prevista para medir una tension de capacidad de la capacidad de resonancia y con al menos una unidad de control.
Se propone que la unidad de control este prevista para determinar en al menos un estado de funcionamiento a partir de la tension de la capacidad una cesion de potencia del modulo calefactor, con preferencia exactamente de un elemento calefactor del modulo calefactor y, en particular, no a partir de una tension de funcionamiento, en particular de una tension de entrada y/o tension de salida, del inversor, y/o de una corriente de funcionamiento, en particular de una corriente de entrada y/o corriente de salida, del inversor. Por un “dispositivo de campos de coccion” debe entenderse en este contexto, en particular, al menos una parte, en particular modulo inferior, de un campo de coccion, en particular de un campo de coccion por induccion. En particular, el dispositivo de campos de coccion puede comprender tambien todo el campo de coccion, en particular todo el campo de coccion por induccion. El modulo calefactor presenta en este caso en particular un elemento calefactor configurado como inductor y esta previsto para calentar una vajilla de coccion por medio de efectos de corriente parasita y/o efectos de remagnetizacion. En particular, el modulo calefactor puede comprender tambien varios, en particular al menos dos, al menos tres y/o al menos cuatro elementos calefactores y/o al menos una disposicion de circuito, en particular para una conexion desconexion y/o conmutacion de los elementos calefactores. El inversor esta previsto especialmente para preparar y/o generar una corriente electrica oscilante, en particular una corriente calefactora, con preferencia con una frecuencia de al menos 1 kHz, en particular de al menos 10 kHz y con preferencia de al menos 20 kHz, en particular para un funcionamiento del modulo calefactor. Por un “inversor alterno” debe entenderse en este contexto en particular una unidad de conmutacion con preferencia bidireccional y unipolar. Por una “unidad de conmutacion” debe entenderse en particular una unidad con preferencia electronica, que comprende un elemento de conmutacion y con preferencia un diodo conectado especialmente en paralelo con el elemento de conmutacion. Ademas, la unidad de conmutacion puede presentar en particular una capacidad, en particular capacidad de amortiguacion conectada en particular en paralelo con el elemento de conmutacion y/o con el diodo. El elemento de conmutacion puede estan configurado en este caso como un elemento de conmutacion que le parezca conveniente al tecnico, con preferencia elemento de conmutacion de semiconductores, como por ejemplo como transistor, con preferencia como FET, como MOSFET y/o como IGBT. Por “previsto” debe entenderse en particular especialmente programado, disenado y/o configurado. Que un objeto esta previsto para una funcion determinada debe significar en particular que el objeto cumple y/o ejecuta esta funcion determinada en al menos un estado de aplicacion y/o de funcionamiento. La capacidad de resonancia esta configurada con ventaja como condensador de resonancia y esta prevista al menos para formar en al menos un estado de funcionamiento con el modulo calefactor al menos una parte de un circuito oscilante electrico y/o con preferencia un circuito oscilante electrico. En particular, la capacidad de resonancia presenta una capacidad de al menos 0,1 nF, con preferencia de al menos 1 nF y de manera especialmente preferida de al menos 10 nF y en particular de maximo 100 |iF, con preferencia de maximo 50 |iF y de manera especialmente preferida de maximo 19 |iF. Por la expresion de que “un objeto esta asociado a otro objeto” debe entenderse en particular que en al menos un estado de funcionamiento existe al menos una conexion conductora de electricidad al menos directa ente el objeto y el otro objeto. Ademas, por una “unidad de control” debe entenderse en particular una unidad electrica y/o electronica, que esta prevista para controlar y/o regular un funcionamiento del dispositivo de campos de coccion, en particular del inversor. Con preferencia, la unidad de control comprende a tal fin una unidad de calculo y en particular adicionalmente a la unidad de calculo una unidad de memoria con un programa de control y/o programa de regulacion registrado en ella, que esta previsto en particular para ser ejecutado por la unidad de calculo. Ademas, la unidad de medicion de la tension de la capacidad puede
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estar configurada como una unidad de medicion de la tension en particular electrica y/o electronica que le parezca conveniente al tecnico. Con preferencia, la unidad de medicion de la tension de la capacidad comprende, sin embargo, al menos un divisor de la tension y/o al menos un convertidor analogico-digital y presenta en particular en al menos un estado de funcionamiento al menos una conexion conductora de electricidad con la unidad de control y/o con una unidad de evaluacion de la unidad de control. Por una “tension de la capacidad” debe entenderse en este contexto en particular una tension almacenada en una capacidad, en particular en la capacidad de resonancia y/o una tension que cae a traves de la capacidad, en particular la capacidad de resonancia. La tension de la capacidad puede corresponder en ese caso en particular a una tension entre dos valores de potenciales definidos y/o una tension entre un valor de potencial definido y un potencial de masa, con preferencia puesto a tierra. Ademas, por una “cesion de potencia” debe entenderse en particular una potencia, en particular potencia calefactora, en particular desde al menos un elemento calefactor del modulo calefactor, que es alimentada en la menos un estado de funcionamiento, a una vajilla de coccion, colocada en particular sobre una placa de campos de coccion del dispositivo de campos de coccion y en particular sirve para un calentamiento de la vajilla de coccion. Ademas, por la expresion “determinado” debe entenderse en particular lefdo y/o calculado.
Por medio de esta configuracion se puede preparar un dispositivo de campos de coccion con propiedades mejoradas con respecto a una eficiencia, en particular eficiencia de tiempo, eficiencia de medicion y/o eficiencia de costes. En particular, se puede mejorar una exactitud de la medicion, en particular a traves de la utilizacion de una capacidad de resonancia con un valor preciso de la capacidad y/o en virtud de una calibracion ven ventaja sencillo de la capacidad de resonancia. Ademas, se puede prescindir de componentes adicionales, como por ejemplo unidades de medicion de la tension y/o unidades de medicion de la corriente, con lo que se puede ahorrar espacio de construccion y/o se pueden reducir los costes. De manera alternativa, en el caso de utilizacion de unidades adicionales de medicion de la tension y/o de la corriente tambien en un estado de funcionamiento erroneo, en particular un estado de funcionamiento, en el que falla y/o no es posible una determinacion de la cesion de potencia y/o de otros datos de funcionamiento con la ayuda de la tension de la capacidad, se garantiza un funcionamiento seguro y en particular una determinacion segura de la cesion de potencia y/o de los datos de funcionamiento. Ademas, se puede simplificar con ventaja un algoritmo de control del dispositivo de campos de coccion.
Ademas, se propone que la unidad de control este prevista, para la determinacion de la cesion de potencia, para evaluar y/o tener en cuenta en particular en al menos un estado de funcionamiento, solamente la tension de la capacidad, en particular valores, especialmente valores de la tension, de la tension de la capacidad. La unidad de control esta prevista, para la determinacion de la cesion de potencia, para aplicar solamente los valores, en particular los valores de medicion, de la unidad de medicion de la tension de la capacidad. De esta manera, se puede conseguir una medicion y/o evaluacion no complicadas.
Si la unidad de medicion de la tension de la capacidad esta prevista para medir durante una duracion de los periodos de conmutacion de al menos uno de los conmutadores inversores exactamente dos valore, en particular valores de la tension, de la tension de la capacidad, en particular en al menos dos instantes diferentes de la duracion de los periodos de conmutacion, se puede configurar un algoritmo de control de manera ventajosa sencilla. Por una “duracion de los periodos de conmutacion” debe entenderse en particular un espacio de tiempo, especialmente periodico, en el que cada unidad de conmutacion, en particular cada conmutador inversor, se encuentra exactamente una vez en el estado cerrado y/o en el estado conductor. Por la expresion “durante un espacio de tiempo” debe entenderse en particular al mismo tiempo con un comienzo y/o con un final del espacio de tiempo y/o en un instante determinado dentro del espacio de tiempo.
Con preferencia, la unidad de medicion de la tension de la capacidad esta prevista para medir durante un tiempo de conexion de uno de los conmutadores inversores exactamente dos valores, en particular valores de la tension, de la tension de la capacidad en particular en al menos dos instantes diferentes del tiempo de conexion. Por un “tiempo de conexion” de un conmutador inversor debe entenderse en este contexto especialmente una duracion de tiempo, en la que el conmutador inversor se encuentra en particular en un estado cerrado y/o estado conductor de electricidad. En particular, una suma del tiempo de conexion del conmutador inversor y de un tiempo de desconexion del mismo conmutador inversor corresponde a una duracion de los periodos de conmutacion del conmutador inversor. Por un “tiempo de desconexion” de un conmutador inversor debe entenderse en este contexto en particular una duracion de tiempo, en la que el conmutador inversor se encuentra en particular en un estado abierto y/o en un estado no conductor de electricidad. Con preferencia, una suma de los tiempos de conexion de los conmutadores inversores corresponde al menos esencialmente a una duracion de los periodos de conmutacion de los conmutadores inversores. Que “suma de los tiempos de conexion de los conmutadores inversores corresponde al menos esencialmente a una duracion de los periodos de conmutacion” debe significar especialmente que una desviacion entre la suma de los tiempos de conexion de los conmutadores inversores y la duracion de los periodos de conmutacion corresponde como maximo al 15 %, con preferencia como maximo al 10 % y de manera especialmente preferida como maximo al 5 %. En particular, se puede mejorar mas en particular una eficiencia de la medicion.
En una configuracion de la invencion se propone que la unidad de medicion de la tension de la capacidad este prevista para medir un valor, en particular valor de la tension, de la tension de la capacidad al comienzo de un
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tiempo de conexion de un conmutador inversor. Por la expresion “al comienzo de un tiempo de conexion” debe entenderse en particular inmediatamente despues del comienzo del tiempo de conexion. De esta manera, se puede conseguir en particular una medicion ventajosamente sencilla y especialmente reproducible.
Con preferencia, la unidad de medicion de la tension de la capacidad esta prevista para medir un valor, en particular otro valor, especialmente otro valor de la tension, de la tension de la capacidad al final de un tiempo de conexion de uno de los conmutadores inversores. Por la expresion “al final de un tiempo de conexion” debe entenderse en particular inmediatamente antes de un final del tiempo de conexion y/o al mismo tiempo con un final del tiempo de conexion. De manera ventajosa, la unidad de medicion de la tension de la capacidad esta prevista para medir en cada caso un valor, en particular valor de la tension, de la tension de la capacidad al comienzo de un tiempo de conexion y al final del mismo tiempo de conexion, en particular del mismo conmutador inversor. De esta manera se puede simplificar mas un algoritmo de control.
Ademas, se propone que la unidad de control este prevista para evaluar al menos dos valores, en particular valores de la tension, de la tension de la capacidad para la determinacion de cesion de potencia. En particular, la unidad de control esta prevista para evaluar al menos el valor medido al comienzo del tiempo de conexion, en particular el valor de la tension, de la tension de capacidad y al menos el calor medido al final del tiempo de conexion, en particular otro valor de la tension, de la tension de la capacidad para la determinacion de la cesion de potencia. De manera especialmente preferida, la unidad de seguridad esta prevista para evaluar por cada duracion de los periodos de conmutacion exactamente dos valores, en particular valores de la tension, de la tension de la capacidad para la determinacion de la cesion de potencia. De esta manera, se puede preparar un metodo de medicion con ventaja sencillo, preciso y reproducible.
En una configuracion preferida de la invencion se propone que la unidad de control este prevista para determinar a partir de la tension de la capacidad un valor medio de la tension de la capacidad. En particular, la unidad de control esta prevista evaluar solamente la tension de la capacidad para la determinacion del valor medio de la tension de la capacidad. Por un “valor medio de la tension de la capacidad” debe entenderse en particular una tension de la capacidad promediada en el tiempo, que corresponde especialmente a un valor medio aritmetico de la tension de la capacidad en un intervalo de tiempo definido. De esta manera se puede determinar una cesion de potencia de manera ventajosa sencilla.
Ademas, se propone que la unidad de control este prevista para determinar a partir de la tension de la capacidad un valor medio de una tension de la red rectificada. En particular, la unidad de control esta prevista para evaluar solamente la tension de la capacidad para la determinacion del valor medio de la tension de la red rectificada. En este contexto, por una “tension de la red rectificada” debe entenderse especialmente una tension de la red rectificada, con preferencia por una unidad rectificadora del dispositivo de campos de coccion, en particular tension de bus y/o tension que se aplica en el inversor. Por un “valor medio de la tension de la red rectificada” debe entenderse especialmente una tension de la red rectificada promediada en el tiempo, que corresponde en particular a un valor medio aritmetico de la tension de la red rectificada en un intervalo de tiempo definido. De esta manera, se puede prescindir en particular de unidades adicionales de medicion de la tension, con lo que se pueden reducir especialmente los costes.
Por otra parte, se propone que la unidad de control este prevista para determinar el valor medio de la tension de la capacidad y/o el valor medio de la tension de la red rectificada a partir de al menos tres valores, en particular valores de la tension, de la tension de la capacidad. En particular, la unidad de medicion de la tension de la capacidad podna estar prevista para medir durante una duracion de los periodos de conmutacion y/o durante un tiempo de conexion de al menos uno de los conmutadores inversores al menos tres valores, en particular valores de la tension, de la tension de la capacidad, en particular en al menos tres instantes diferentes de la duracion de los periodos de conmutacion. De manera alternativa o adicional, la unidad de control podna estar prevista para evaluar al menos tres valores, en particular valores de la tension, de la tension de la capacidad a partir de al menos dos duraciones de los periodos de conmutacion con preferencia inmediatamente sucesivos. De esta manera se pueden calcular especialmente sin la utilizacion de unidades de medicion adicionales de manera ventajosa sencilla datos de funcionamiento del dispositivo de coccion.
Ademas, la invencion parte de un procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de campos de coccion de acuerdo con la reivindicacion 11. E este caso:
La figura 1 muestra un campo de coccion configurado como campo de coccion por induccion con un dispositivo de campo de coccion en una vista en planta superior esquematica.
La figura 2 muestra un diagrama de flujo simplificado del dispositivo de campos de coccion.
La figura 3 muestra un diagrama esquematico de algunas senales para el control del dispositivo de campos de coccion y
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La figura 4 muestra un diagrama simplificado de otro dispositivo de campos de coccion.
La figura 1 muestra un campo de coccion 26a ejemplar configurado como campo de coccion por induccion en una vista en planta superior esquematica. El ampo de coccion 26a presenta en el presente caso una placa de campos de coccion con cuatro zonas calefactoras 28a. Cada zona calefactora 28a esta prevista para calentare exactamente un elemento de vajilla de coccion (no representado).
Ademas, el campo de coccion 26a comprende un dispositivo de campos de coccion. El dispositivo de campos de
coccion presenta una unidad de mando 30a. La unidad de mando 30a sirve para la entrada y/o seleccion de
diferentes parametros, como por ejemplo de una fase de potencia, a traves de un usuario. Para el control de un funcionamiento, el dispositivo de campos de coccion comprende una unidad de control 24a. La unidad de control 24a presenta una unidad de calculo, una unidad de memoria y un programa de funcionamiento depositado en la unidad de memoria, que esta previsto para ser ejecutado por la unidad de calculo.
La figura 2 muestra un diagrama esquematico del dispositivo de campos de coccion. El dispositivo de campos de
coccion presenta un modulo calefactor 10a. En el presente caso, el modulo calefactor 10a comprende exactamente
un elemento calefactor. El elemento calefactor esta configurado como inductor. El modulo calefactor 10a esta asociado en el presente caso a una de las zonas calefactoras 28a. De manera alternativa, es concebible que un modulo calefactor comprenda elementos calefactores configurados en particular como inductores y/o una disposicion de circuito para la conmutacion entre los elementos calefactores. En este caso, el modulo calefactor podna estar asociado a varias y/o a todas las zonas calefactoras.
Ademas, el dispositivo calefactor comprende una fuente de energfa (no representada). La fuente de energfa esta configurada en el presente caso como conexion a la red. Ademas, el dispositivo de campos de coccion comprende una unidad rectificadora (no representada). La unidad rectificadora esta prevista para rectificar una tension de la red de la fuente de energfa y para alimentarla a una unidad de acumulacion de energfa 32a del dispositivo de campos de coccion. De manera alternativa, es concebible utilizar una fuente de energfa diferente de una conexion a la red, en particular una fuente de tension. Ademas, en el caso de utilizacion de una fuente de tension continua, podna prescindirse tambien de una unidad rectificadora, en particular adicional.
Ademas, el dispositivo de campos de coccion comprende un inversor 12a. El inversor 12a comprende dos conmutadores inversores 14a, 16a. Los conmutadores inversores 14a, 16a son identicos entre sf. Los conmutadores inversores 14a, 16a estan configurados como conmutadores de semiconductores unipolares, bidireccionales. Cada uno de los conmutadores inversores 14a, 16a comprende en el presente caso un elemento conmutador inversor 34a configurado como IGBT con un diodo 36a conectado en paralelo con el y con una capacidad intermedia 38a conectada en paralelo con el. Cada uno de los conmutadores inversores 14a, 16a esta conectado de forma conductores de electricidad con una toma central 40a del inversor 12a. El inversor 12a esta previsto para convertir una tension de la red vB rectificada pulsatil de la unidad de acumulacion de energfa 32a en una corriente calefactora i0 de alta frecuencia, para prepararla en una toma central 40a y en particular para alimentarla al modulo calefactor 10a. De manera alternativa, tambien es concebible configurar conmutadores inversores de forma diferente y/o prescindir de un diodo conectado en paralelo con un elemento conmutador inversor y/o de una capacidad intermedia.
Ademas, el dispositivo de campos de coccion comprende una capacidad de resonancia 18a. La capacidad de resonancia 18a esta configurada como condensador. La capacidad de resonancia 18a presenta en el presente caso una capacidad Cr de 1440 nF. La capacidad de resonancia 18a esta asociada al modulo calefactor 10a. De acuerdo con ello, la capacidad de resonancia 18a es componente de un circuito oscilante electrico y se puede cargar a traves del inversor 12a.
En el presente caso, una primera conexion del inversor 12a esta conectada con una primera conexion de la unidad de acumulacion de energfa 32a. Por la expresion “conectado” debe entenderse aqrn y a continuacion conectado de forma conductora de electricidad. Una segunda conexion del inversor 12a esta conectada con una segunda conexion de la unidad de acumulacion de energfa 32a. Ademas, la segunda conexion del inversor 12a esta conectada con una segunda conexion de la capacidad de resonancia 18a. La toma central 40a del inversor 12a esta conectada con una primera conexion del modulo calefactor 18a. De esta manera, el modulo calefactor 10a esta dispuesta en la derivacion de puente entre la toma central 40a y la capacidad de resonancia 18a. El modulo calefactor 10a es accionado en el presente caso en un circuito de semipuente. De manera alternativa, es concebible accionar un modulo calefactor en un circuito en puente completo.
Por lo demas, el dispositivo de campos de coccion comprende una unidad de medicion de la tension de la capacidad 22a. La unidad de medicion de la tension de la capacidad 22a comprende en el presente caso un divisor de la tension y un convertidor analogico-digital conectado a continuacion. Ademas, la unidad de medicion de la tension de la capacidad 22a presenta una conexion de datos con la unidad de control 24a. La unidad de medicion de la tension de la capacidad 22a esta prevista para medir una tension de la capacidad vc de la capacidad de resonancia 18a y
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para transmitirla a la unidad de control 24a. En el presente caso, el dispositivo de campos de coccion esta libre de otras unidades de medicion, en particular de unidades de medicion de la tension y/o de la corriente. No obstante, de manera alternativa tambien es concebible que un dispositivo de campos de coccion comprenda, en particular adicionalmente a una unidad de medicion de la tension de la capacidad 22, otras unidades de medicion, en particular unidades de medicion de la tension y/o de la corriente, en particular para elevar la seguridad de funcionamiento.
La figura 3 muestra un diagrama esquematico de algunas senales para el control del dispositivo de campos de coccion. Un eje de ordenadas 42a se representa como eje de variables. Sobre un eje de abscisas 44a se representa el tiempo. Una curva 46a ilustra los estados de conmutacion de un primer conmutador inversor 14a del inversor 12a. Una curva 48a ilustra los estados de conmutacion de un segundo conmutador inversor 16a del inversor 12a. Un nivel “0” define en este caso un estado no conductor y/o un estado abierto, mientras que un nivel “1” define un estado conductor y/o un estado cerrado. Una curva 50a muestra una tension de salida vo del inversor 12a. Una curva 52a muestra un desarrollo temporal de la corriente calefactora io.
La unidad de control 24a esta prevista para conmutar los conmutadores inversores 14a, 16a de forma alterna y periodica en un estado de funcionamiento. La unidad de control 24a esta prevista para conmutar los conmutadores inversores 14a, 16a en un estado de funcionamiento con una frecuencia de conmutacion fsw. La frecuencia de conmutacion fsw es en el presente caso aproximadamente 75 kHz. De esta manera, al menos en un primer instante, el conmutador inversor 14a esta abierto y el segundo conmutador inversor 16a esta cerrado y al menos en un segundo instante, en particular diferente del primer instante, el conmutador inversor 14a esta cerrado y el segundo conmutador inversor 16a esta abierto.
En el presente caso, la unidad de control 24a esta prevista para determinar a partir de la tension de la capacidad vc de la capacidad de resonancia 18a una cesion de potencia Po del modulo calefactor 10a. La cesion de potencia Po corresponde en este caso a una potencia calefactora del modulo calefactor 10a, que se alimenta en al menos un estado de funcionamiento, a una vajilla de coccion colocada sobre la placa de campos de coccion y sirve para el calentamiento de la vajilla de coccion. En este caso, la unidad de control 24a esta prevista para evaluar, para la determinacion de la cesion de la potencia P0, solamente la tension de la capacidad vc de la capacidad de resonancia 18a.
La unidad de medicion de la tension de la capacidad 22a esta prevista para medir durante una duracion de periodos de conmutacion Tsw del primer conmutador inversor 14a exactamente dos valores de la tension de la capacidad vc. La unidad de medicion de la tension de la capacidad 22a esta prevista para medir durante cada duracion de periodos de conmutacion Tsw del primer conmutador inversor 14a exactamente dos valores de la tension de la capacidad vc. En el presente caso, la unidad de medicion de la tension de la capacidad 22a esta prevista para medir durante cada tiempo de conexion T0 del primer conmutador inversor 14a exactamente dos valores de la tension de la capacidad vc. El grado de exploracion D del primer conmutador inversor 14a es en el presente caso 0,5. La unidad de medicion de la tension de la capacidad 22a esta prevista en el presente caso para medir un valor de la tension de la capacidad vc en un instante de la conexion t1 del primer conmutador inversor 14a. De acuerdo con ello, la unidad de medicion de la tension de la capacidad 22a esta prevista para medir un valor de la tension de la capacidad vc al mismo tiempo con un comienzo de un tiempo de conexion T0 del conmutador inversor 14a. Ademas, la unidad de medicion de la tension de la capacidad 22a esta prevista para medir otro valor de la tension de la capacidad vc en un instante de desconexion t2 del primer conmutador inversor 14a. De acuerdo con ello, la unidad de medicion de la tension de la capacidad 22a esta prevista para medir otro valor de la tension de la capacidad vc al mismo tiempo con un final de un tiempo de conexion T0 del primer conmutador inversor 14a. De manera alternativa es concebible que este prevista una unidad de medicion de la tension de la capacidad para medir durante una duracion de los periodos de conmutacion y/o durante un tiempo de conexion de al menos uno de los conmutadores inversores al menos tres, al menos cuatro y/o al menos cinco valores de una tension de la capacidad. Ademas, es concebible determinar valores de una tension de la capacidad en un instante de conexion y/o en un instante de desconexion de un segundo conmutador inversor. Ademas, podna estar prevista una unidad de medicion de la tension de la capacidad para medir al menos un valor de la tension de la capacidad en otro instante.
En el presente caso, la unidad de control 24a esta prevista para evaluar, para la determinacion de la cesion de potencia P0 por cada duracion del periodo de conmutacion Tsw de uno de los conmutadores inversores 14a, 16a, exactamente dos valores de la tension de la capacidad vc. La unidad de control 24a esta prevista en el presente caso para evaluar un valor de la tension de la capacidad vc, medido al comienzo del tiempo de conexion T0 y otro valor de la tension de la capacidad vc, medido al final del tiempo de conexion T0, para la determinacion de la cesion de la potencia P0 del modulo calefactor 10a. La unidad de control 24a esta prevista en este caso para determinar la cesion de potencia P0 del modulo calefactor 10a con la ayuda de la siguiente ecuacion, que depende en particular solo de una variable, en particular de la tension de la capacidad vc:
Pa=r-^^-[vc{t = DTsw)-vc(t = 0)] (1)
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La cesion de la potencia Po se compone en este caso de la frecuencia de conmutacion fsw y/o de la duracion de los periodos de conmutacion Tsw, de la capacidad Cr, del grado de exploracion D, de un valor medio Vmc de la tension de la capacidad Vc asf como de una diferencia del otro valor de la tension de la capacidad Vc, medido al final del tiempo de conexion To, y del valor de la tension de la capacidad Vc, medido al comienzo del tiempo de conexion To. La ecuacion 1 se puede derivar en este caso en particular a partir de las siguientes ecuaciones para la cesion de la potencia P0 y la tension de la capacidad vc:
vc(t) = VMc,o +^ft io(0 dt (3)
En este caso, la unidad de control 24a esta prevista, ademas, para determinar a partir de la tension de la capacidad vc, el valor medio Vmc de la tension de la capacidad vc. El valor medio Vmc de la tension de la capacidad vc resulta en este caso a traves de la siguiente relacion:
Por lo demas, la unidad de control 24a esta prevista para determrnar el valor medio Vmc de la tension de la capacidad vc a partir de al menos tres valores de la tension de la capacidad vc. En el presente caso, la unidad de control 24a esta previsto para evaluar los al menos tres valores de la tension de la capacidad vc a partir de al menos dos duraciones sucesivas de los periodos de conmutacion Tsw. No obstante, de manera alternativa, tambien se podrian determinar varios valores de una tension de la capacidad por cada duracion de los periodos de conmutacion.
Ademas, la unidad de control 24a esta prevista para determinar a partir de la tension de la capacidad vc un valor medio VMB de una tension de la red rectificada vb. En este caso, se aplica:
Vmb = V-f (5)
Ademas, la unidad de control 24a esta prevista en el presente caso para determinar especialmente solo a partir de la tension de la capacidad vc la corriente calefactora io. Ademas, la unidad de control 24a esta prevista en el presente caso para determinar especialmente solo a partir de la tension de la capacidad vc la tension de salida vO del inversor 12a. De esta manera, se pueden evaluar todos los datos de funcionamiento del campo de coccion 26a, pudiendo prescindirse de unidades de medicion adicionales.
En la figura 4 se muestra otro ejemplo de realizacion de la invencion. La descripcion siguiente y el dibujo se limitan esencialmente a las diferencias entre los ejemplos de realizacion, pudiendo remitirse con respecto a los componentes designados iguales, en particular con respecto a componentes con los mismos signos de referencia, en principio tambien al dibujo y/o a la descripcion del otro ejemplo de realizacion, en particular a las figuras 1 a 3. Para la distincion de los ejemplos de realizacion, se anade la letra 'a' a los signos de referencia del ejemplo de realizacion en las figuras 1 a 3. En el ejemplo de realizacion de la figura 4, la letra 'a' esta sustituida por la letra b.
El otro ejemplo de realizacion de la figura 4 se diferencia del ejemplo de realizacion anterior al menos esencialmente por una pluralidad de capacidades de resonancia 18b, 20b.
En el presente caso, el dispositivo de campos de coccion comprende una primera capacidad de resonancia 18b y una segunda capacidad de resonancia 20b. Las capacidades de resonancia 18b, 20b estan conectadas en serie. Las capacidades de resonancia 18b, 20b son identicas entre sf. Una toma central 54b de las capacidades de resonancia 18b, 20b esta conectada con una segunda conexion de un modulo calefactor 10b. En este caso, una tension de la capacidad vc corresponde a una tension entre un valor definido del potencial en la toma central 54b y un potencial de masa.
Signos de referencia
10 Modulo calefactor
12 Inversor
14 Conmutador inversor
16 Conmutador inversor
18 Capacidad de resonancia
20 Capacidad de resonancia
- 22 Unidad de medicion de la tension de la capacidad
- 24 Unidad de control
- 26 Campo de coccion
- 28 Zona calefactora
- 5
- 30 Unidad de mando
- 32 Unidad de acumulacion de energfa
- 34 Elemento conmutador inversor
- 36 Diodo
- 38 Capacidad intermedia
- 10
- 40 Toma central
- 42 Eje de la ordenada
- 44 Eje de la abscisa
- 46 Curva
- 48 Curva
- 15
- 50 Curva
- 52 Curva
- 54 Toma central
- Cr Capacidad
- D Grado de exploracion
- 20
- fsw Frecuencia de conmutacion
- io Corriente calefactora
- P 0 Cesion de potencia
- To Tiempo de conexion
- T sw Duracion del periodo de conmutacion
- 25
- t1 Instante de la conexion
- t2 Instante de la desconexion
- Vo Tension de salida
- vB Tension de la red rectificada
- Vc Tension de la capacidad
- 30
- V Mc Valor medio
- VMB Valor medio
Claims (11)
- 51015202530354045505560REIVINDICACIONES1. - Dispositivo de campos de coccion con al menos un modulo calefactor (10a; 10b), con al menos un inversor (12a; 12b), que comprende al menos dos conmutadores inversores (14a, 16a; 14b, 16b) y que esta previsto para preparar al menos una corriente calefactora (io), con al menos una capacidad de resonancia (18a; 18b, 20b), asociada al modulo calefactor (10a; 10b), con al menos una unidad de medicion de la tension de la capacidad (22a; 22b), que esta prevista para medir una tension de la capacidad (vc) de la capacidad de resonancia (18a; 18b, 20b), y con al menos una unidad de control (24a; 24b), que esta prevista pata determinar en al menos un estado de funcionamiento a partir de la tension de la capacidad (vc) una cesion de potencia (P0) del modulo calefactor (10a; 10b), caracterizado porque la unidad de control (24a; 24b) esta prevista para evaluar solamente la tension de la capacidad (vc) para la determinacion de la cesion de la potencia (P0).
- 2. - Dispositivo de campos de coccion de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque la unidad de medicion de la tension de la capacidad (22a; 22b) esta prevista para medir durante una duracion de los periodos de conmutacion (Tsw) al menos de uno de los conmutadores inversores (14a, 16a; 14b, 16b) exactamente dos valores de la tension de la capacidad (vc).
- 3. - Dispositivo de campos de coccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de medicion de la tension de la capacidad (22a; 22b) esta prevista para medir, durante un tiempo de conexion (T0) de uno de los conmutadores inversores (14a, 16a; 14b, 16b) exactamente dos valores de la tension de la capacidad (vc).
- 4. - Dispositivo de campos de coccion de acuerdo con la reivindicacion 2 o 3, caracterizado porque la unidad de medicion de la tension de la capacidad (22a; 22b) esta prevista para medir un valor de la tension de la capacidad (vc) al comienzo de un tiempo de conexion (fa) de uno de los conmutadores inversores (14a, 16a; 14b, 16b).
- 5. - Dispositivo de campos de coccion de acuerdo con las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque la unidad de medicion de la tension de la capacidad (22a; 22b) esta prevista para medir un valor de la tension de la capacidad (vc) el final de un tiempo de conexion (fa) de uno los conmutadores inversores (14a, 16a; 14b, 16b).
- 6. - Dispositivo de campos de coccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de control (24a 24b) esta prevista para evaluar al menos dos valores de la tension de la capacidad (vc) para la determinacion de la cesion de potencia (P0).
- 7. - Dispositivo de campos de coccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de control (24a 24b) esta prevista para determinar a partir de la tension de la capacidad (vc) un valor medio (Vmc) de la tension de la capacidad (vc)
- 8. - Dispositivo de campos de coccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la unidad de control (24a 24b) esta prevista para determinar a partir de la tension de la capacidad (vc) un valor medio (Vmb) de una tension de la red rectificada (vb).
- 9. - Dispositivo de campos de coccion de acuerdo con la reivindicacion 7 u 8, caracterizado porque la unidad de control (24a 24b) esta prevista para determinar el valor medio (Vmc) de la tension de la capacidad (vc) y/o el valor medio (Vmb) de la tension de la red rectificada (vb) a partir de al menos tres valores de la tension de la capacidad(vc).
- 10. - Campo de coccion (26a; 26b) con al menos un dispositivo de campos de coccion de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.
- 11. - Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo de campos de coccion, en particular de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, con al menos un modulo calefactor (10a; 10b), con al menos un inversor (12a; 12b), que comprende al menos dos conmutadores inversores (14a, 16a; 14b, 16b) y que esta previsto para preparar una corriente calefactora (b), con al menos una capacidad de resonancia (18a; 18b, 20b) asociada al modulo calefactor (10a; 10b) y con al menos una unidad de medicion de la tension de la capacidad (22a; 22b), que esta prevista para medir una tension de la capacidad (vc) de la capacidad de resonancia (18a; 18b, 20b), en el que en al menos un estado de funcionamiento, a partir de la tension de la capacidad (vc) se determina una cesion de potencia (p0) del modulo calefactor 10a; 10b), caracterizado porque para la determinacion de la cesion de la potencia (P0) solo de evalua la tension de la capacidad (vc).
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