PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA REGULAR LA POTENCIA DE COCINAS DE INDUCCIÓN.

Procedimiento para regular la potencia de una cocina de inducción con varias zonas de cocción (3),

presentando cada una de estas zonas de cocción (3) un inductor (13), caracterizado porque el procedimiento está concebido de tal forma que la red de alimentación para el suministro de energía eléctrica a las zonas de cocción (3) es solicitada continuamente, siendo alimentados con energía los distintos inductores (13), durante períodos (LL) sucesivos, desde fuentes (4) controlables, autónomas, es decir, individuales, separadas entre sí, conectadas al inductor (13) correspondiente y pertenecientes sólo a éste, siendo la duración (Tmax) de los períodos (LL) de la excitación igual en todos los inductores (13) y suministrándose la energía al inductor (13) correspondiente como secuencia de impulsos de control (A, B) que dentro de un período (LL) siempre tienen la misma longitud, generando un primer impulso de control (A) con una primera longitud (TA) un primer flujo de corriente por el inductor (13) y generando un segundo impulso de control (B) con una segunda longitud (TB) que es igual de grande que la primera longitud (TA) un segundo flujo de corriente por el inductor (13), pero en sentido contrario al primer flujo de corriente, y porque el control de la cantidad de la energía suministrada al inductor (3) correspondiente durante un período se realiza mediante variaciones de la longitud de los impulsos de control (A, B) en valores iguales

La presente invención se refiere a un procedimiento para regular la potencia de cocinas de inducción con varias zonas de cocción, presentando cada una de estas zonas de cocción un inductor, así como a un dispositivo para realizar dicho procedimiento.

Un dispositivo de cocción presenta, generalmente, al menos dos placas de inducción dispuestas una al 5 lado de otra, cada una de las cuales comprende un inductor respectivamente. Como es sabido, en una placa de inducción, el calentamiento del recipiente con el material que se ha de cocer se realiza mediante la inducción de corrientes de Foucault en un recipiente. Uno de los requisitos básicos para la inducción de corrientes de Foucault en el recipiente es un campo magnético alterno. Éste se genera en la zona de cocción de una cocina de inducción mediante una corriente eléctrica, variable en el tiempo, por el inductor de la zona de cocción que constituye una de 10 las partes integrantes de un circuito oscilante eléctrico. Dicho circuito oscilante es excitado por una fuente de sincronización y genera la corriente alterna necesaria para la inducción de corrientes de Foucault en el recipiente.

Los procesos de cocción requieren que a los recipientes de cocción dispuestos unos al lado de otros se suministren diferentes cantidades de energía. Por ello, las cocinas de inducción conocidas presentan también la posibilidad de controlar la cantidad de la energía suministrada a los recipientes de cocción. Este control o 15 regulación de potencia puede realizarse, generalmente, de dos maneras. Por una parte, el control o la regulación de potencia puede lograrse mediante modificaciones de la frecuencia de la corriente eléctrica que circula por el circuito oscilante del inductor. El intervalo de estas frecuencias se sitúa generalmente entre 22 kHz y 45 kHz, es decir, en un intervalo superior al intervalo de las frecuencias audibles. Por otra parte, el control o la regulación de la potencia puede conseguirse mediante modificaciones de la duración o la longitud o el ancho de los impulsos de 20 corriente que circulan por el inductor.

Un procedimiento y un dispositivo para el control del nivel de potencia en una cocina de inducción electromagnética se describe, por ejemplo, en la memoria de patente estadounidense 5,004,881. Esta cocina de inducción electromagnética comprende un circuito oscilante que presenta una bobina de inducción a la que se puede asignar un recipiente de cocción como, por ejemplo, una sartén. El campo electromagnético variable, 25 generado en la bobina de inducción, que actúa sobre el recipiente de cocción, induce corrientes de Foucault en el recipiente de cocción, que debido a la resistencia óhmica generan en el recipiente de cocción el calor necesario para el proceso de cocción. En el circuito oscilante está dispuesto además un transistor que a través de una señal de control se conecta, es decir se vuelve conductivo, o se desconecta, es decir se vuelve no conductivo. A través de la relación de la duración de tiempo, durante la que el transistor es conductivo, y la duración de tiempo, durante 30 la que el transistor no es conductivo, se puede ajustar el suministro de energía promediado sobre el tiempo, es decir el suministro medio de potencia a la bobina y, por tanto, al recipiente de cocción. Para esta modulación de ancho de pulso, en la cocina de inducción está previsto un dispositivo de control de anchos de pulso. Dado que en esta cocina de inducción, la bobina de inducción está conectada en serie sólo con un conmutador de transistor, en la bobina pueden generarse sólo impulsos de corriente en un sentido de corriente. 35

Durante la operación de las cocinas de inducción conocidas, frecuentemente ocurre que se encuentra respectivamente una olla de cocción sobre el inductor correspondiente, siendo alimentados dichos inductores desde una fuente de energía común. Si la potencia de las distintas zonas de cocción se controla mediante la variación de la frecuencia de la corriente que circula por los circuitos oscilantes, se pueden sustraer unas de otras las frecuencias de los inductores en las zonas de cocción contiguas, de modo que puede producirse un pitido 40 audible, muy desagradable.

La presente invención tiene el objetivo de eliminar la desventaja mencionada, así como otras desventajas de las cocinas de inducción conocidas.

Este objetivo se consigue en el procedimiento del género mencionado al principio, de la manera definida en la parte caracterizadora de la reivindicación 1. 45

El objetivo mencionado se consigue también mediante un dispositivo definido en la parte caracterizadora de la reivindicación 7.

A continuación, se describen en detalle algunas formas de realización de la presente invención, con la ayuda de los dibujos adjuntos. Muestran:

La figura 1 en una vista en planta desde arriba y esquemáticamente, una cocina de inducción con cuatro 50 zonas de cocción por inducción,

la figura 2 una primera realización de una de las zonas de cocción según la figura 1, con un inductor,

la figura 3 un diagrama que muestra la excitación de la alimentación del inductor con plena potencia,

la figura 4 un diagrama que muestra la excitación de la alimentación del inductor con una potencia media,

la figura 5 un diagrama que muestra la excitación de la alimentación del inductor con una potencia baja,

la figura 6 un esquema de conmutación de una alimentación del presente dispositivo desde una red de suministro trifásica,

la figura 7 un esquema de conmutación de una alimentación del presente dispositivo desde una red de 5 suministro monofásica y

la figura 8 un comportamiento en el tiempo de la tensión y la corriente en el inductor para una calidad dada de un recipiente colocado sobre el inductor.

La figura 1 muestra esquemáticamente y en vista en planta desde arriba, una cocina de inducción 1 adecuada para realizar el presente procedimiento. Dicha cocina posee una placa de cocina 2 a la que, en el caso 10 representado en la figura 1, están asignadas cuatro zonas de cocción de inducción 3. La correspondiente zona de cocción 3 comprende una placa de inducción 5. A la placa de inducción 5 pertenece un inductor 13 (figura 2) que se encuentra sobre una placa base 12, estando asignado el inductor 13, de una manera conocida de por sí, a la cara inferior de la placa de cocina 2. El inductor 13 está enrollado a partir de un alambre litz hecho, por ejemplo, de cobre. La placa base 12 está hecha, preferentemente, de un material termorresistente como, por ejemplo la 15 cerámica.

La zona de cocción 3 correspondiente comprende además un dispositivo de excitación o una fuente de energía 4 para la placa de cocción de inducción 5 (figura 2). Dicho dispositivo de excitación 4 contiene un invertidor 8 y un dispositivo de regulación 9 para el invertidor 8. El inductor 13 de las zonas de cocción 3 correspondientes, dispuestas unas al lado de otras, está conectado a una fuente 4 propia controlable, desde la que el inductor 13 20 puede alimentarse de energía.

En el dispositivo de regulación 9 se encuentra, entre otros, un microprocesador 10, en el que pueden estar almacenados, entre otros, programas que pueden controlar el desarrollo del proceso de cocción aplicado. El modo de trabajo del microprocesador 10 puede ser influenciado con la ayuda de un dispositivo de mando 23 indicado sólo esquemáticamente en la figura 2. Este dispositivo 23 comprende, entre otros, un componente, a 25 través del cual los operarios pueden introducir valores para el proceso de cocción deseado. Los componentes correspondientes están disponibles en el mercado y forman parte del estado de la técnica. Generalmente, para este tipo de funciones se emplean potenciómetros o teclas con una lógica de excitación electrónica.

Además, el microprocesador 10 está provisto de un interfaz 24 técnico para la conexión de aparatos adicionales (no representados), mediante los que el microprocesador 10, por ejemplo, puede programarse. El 30 interfaz 24 técnico está configurado como interfaz de comunicación bidireccional. Dicho interfaz puede funcionar según un estándar válido como, por ejemplo, RS-232, RS-485, Ethernet, USB o similares. Adicionalmente, están disponibles líneas de control propietarias, a través de las cuales pueden consultarse puntos de sincronización, señales de alarma o señales de control del procedimiento.

El microprocesador 10 está conectado, a... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para regular la potencia de una cocina de inducción con varias zonas de cocción (3), presentando cada una de estas zonas de cocción (3) un inductor (13), caracterizado porque el procedimiento está concebido de tal forma que la red de alimentación para el suministro de energía eléctrica a las zonas de cocción (3) es solicitada continuamente, siendo alimentados con energía los distintos inductores (13), durante períodos (LL) sucesivos, desde fuentes (4) controlables, autónomas, es decir, individuales, separadas entre sí, conectadas al 5 inductor (13) correspondiente y pertenecientes sólo a éste, siendo la duración (Tmax) de los períodos (LL) de la excitación igual en todos los inductores (13) y suministrándose la energía al inductor (13) correspondiente como secuencia de impulsos de control (A, B) que dentro de un período (LL) siempre tienen la misma longitud, generando un primer impulso de control (A) con una primera longitud (TA) un primer flujo de corriente por el inductor (13) y generando un segundo impulso de control (B) con una segunda longitud (TB) que es igual de 10 grande que la primera longitud (TA) un segundo flujo de corriente por el inductor (13), pero en sentido contrario al primer flujo de corriente, y porque el control de la cantidad de la energía suministrada al inductor (3) correspondiente durante un período se realiza mediante variaciones de la longitud de los impulsos de control (A, B) en valores iguales.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la energía se suministra al inductor (13) 15 correspondiente como par de impulsos (A, B) con la misma longitud dentro de un período.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las variaciones de la longitud de los dos impulsos (A, B) del par de impulsos correspondientes son del mismo valor.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer impulso de control (A) en todas las potencias del inductor (13) comienza a generarse a continuación del comienzo del período (Tmax). 20

5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la longitud (Tmax) del período de la excitación del inductor (13) corresponde a aquella frecuencia a la que el inductor (13) puede trabajar con la potencia máxima, y porque dicha duración (Tmax) permanece inalterable para todas las etapas de potencia del inductor (13).

6. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la longitud (TA; TB) del impulso (A, B) 25 correspondiente que durante un período (Tmax) puede controlar el inversor (8) que alimenta de energía al inductor (13) es inferior al período (Tmax).