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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen Mikrowellenherd, der einen Hochspannungstransformator,
der einen Mikrowellengenerator antreibt, eine Strombegrenzungseinrichtung
und eine Schalteinrichtung umfasst, welche die Strombegrenzungseinrichtung
in Reihe zu der Primärwicklung
des Transformators schaltet, um einen Stromstoß durch diesen zu verhindern,
wenn der Kochvorgang beginnt.
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Wie in US-A-4375587 offengelegt,
werden Mikrowellenherde typischerweise mit Stromstoß-Schutzvorrichtungen
versehen. Bei Abwesenheit solcher Vorrichtungen würde ein
Initialstromstoß beim
Einschalten eine beschädigende
Leistungsabgabe aus dem Hochspannungstransformator der Hochspannungsstromversorgung
des Herdes erzeugen.
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Eine Art von Stromstoß-Schutzvorrichtung leitet
für eine
kurze Zeitdauer nach dem Einschalten einen Strom zu dem Hochspannungstransformator über einen
strombegrenzenden Widerstand.
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Ein Mikrowellenherd entsprechend
der vorliegenden Erfindung wird dadurch gekennzeichnet, dass die
Strombegrenzungseinrichtung eine Wicklung eines Motors umfasst.
Als Folge wird nützliche Arbeit
durch die Strombegrenzungsvorrichtung verrichtet, statt nur unerwünschte Wärme zu erzeugen. Es
erfolgt auch eine Reduktion der Anzahl von Komponenten, weil die
Motorwicklung zwei Funktionen ausführt.
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Vorzugsweise treibt der Motor eine
Drehscheibe in der Kochkammer des Herdes an.
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Vorzugsweise umfasst die Schalteinrichtung Schalter
und eine Steuereinrichtung, welche die Funktion der Schalter steuert.
Noch bevorzugter enthalten die Schalter ein Öffnungs-/Schließ-Relais
zwischen der Primärwicklung
des Hochspannungstransformators und einen Stromeingangsanschluss
sowie ein Umschaltrelais mit einem ersten gemeinsamen Anschluss,
der mit der Wicklung verbunden ist, einem zweiten Anschluss, der
mit der einen Seite des Öffnungs-/Schließ-Relais
verbunden ist, und einem dritten An schluss, der mit einer Stromquelle
reduzierter Spannung verbunden ist, und die Steuereinrichtung kann
so betrieben werden, dass sie die Relais so steuert, dass während eines
Anfangszeitraums der Stromzufuhr zu der Primärwicklung des Hochspannungstransformators
das Öffnungs-/Schließ-Relais
offen ist und der erste sowie der zweite Anschluss des Umschaltrelais
verbunden sind und anschließend
das Öffnungs-/Schließ-Relais geschlossen
wird und der erste sowie der dritte Anschluss des Umschaltrelais
verbunden sind. Noch mehr bevorzugt ist die Stromquelle reduzierter
Spannung eine Anzapfung an einer Wicklung eines weiteren Motors.
Die reduzierte Spannung ist eine Spannung, die geringer ist als
die Netzspannung, die für einen
Betrieb des Herdes benötigt
wird. Praktischerweise ist der weitere Motor ein Belüftungsgebläse-Antriebsmotor.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird
auch ein Verfahren geliefert, das die Schritte umfasst:
- (a) anfängliches
Konfigurieren der Schaltereinrichtung so, dass eine Schaltung über die
Primärwicklung
des Hochspannungstransformators und die Wicklung des Motors Stromfluss über die
Primärwicklung
des Hochspannungstransformators auslöst, und
- (b) nach einem vorgegebenen Zeitraum danach Umkonfigurieren
der Schalteinrichtung, so dass ein Kurzschluss durch Umgehung der
Wicklung des Motors hergestellt wird.
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Vorzugsweise enthält ein Verfahren entsprechend
der vorliegenden Erfindung anschließend das erneute Umkonfigurieren
der Schalteinrichtung, um die Wicklung des Motors mit einer Stromquelle
zu verbinden, die sich von der Primärwicklung des Hochspannungstransformators
unterscheidet, und den Motor laufen zu lassen. Die Stromquelle befindet vorzugsweise
bei einer Spannung, die geringer ist als die Netzspannung, die für einen
Betrieb des Herdes benötigt
wird und kann mit einer Anzapfung an einer Wicklung eines weiteren
Motors versehen sein.
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Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung wird
nun durch ein Beispiel mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben wobei:
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1 ein
Schaltdiagramm eines Mikrowellenherdes entsprechend der vorliegenden
Erfindung ist; und
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2 ein
Flussdiagramm ist, das die Funktion des Controllers des Mikrowellenherdes
aus 1 zeigt.
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Bezogen auf 1 umfasst die Schaltung eines Mikrowellenherdes
einen Controller 1, eine Magnetron-Stromversorgung 2 einschließlich eines Hochspannungstransformators 3 und
einer Stromleitschaltung 4.
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Die Stromleitschaltung 4 wird
nun beschrieben. Ein Niedrigspannungstransformator 5 wird
zwischen die spannungsführenden
und neutralen Anschlüsse
eines Netzsteckers 6 geschaltet. Der Controller 1 wird
mit der Leistungsabgabe des Niedrigspannungstransformators 5 betrieben.
Der spannungsführende
Anschluss 6a des Netzsteckers 6 ist auch mit einem
Anschluss eines Türschalters 7 verbunden,
der sich zusammen mit der Tür
der Kochkammer des Herdes öffnet
und schließt.
Der andere Anschluss des Türschalters 7 ist
mit einem Ende der Primärwicklung
des Hochspannungstransformators 3 verbunden. Das andere
Ende der Primärwicklung des
Hochspannungstransformators 3 ist mit einem Anschluss eines
ersten Relais 9 gekoppelt, das durch den Controller 1 geöffnet und
geschlossen wird. Der andere Anschluss des ersten Relais 9 ist
mit dem neutralen Anschluss 6b des Netzsteckers 6 verbunden.
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Eine Kochkammerlampe 10 ist
zwischen einen Anschluss eines zweiten Relais 11, das durch den
Controller 1 betrieben wird und den ersten Anschluss des
Türschalters 7 geschaltet.
Der andere Anschluss des zweiten Relais 11 ist mit dem
zweiten Anschluss des ersten Relais 9 verbunden.
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Die Wicklung eines Drehscheibenmotors 12, zum
Antrieb einer Drehscheibe in der Kochkammer des Herdes ist zwischen
den ersten Anschluss des zweiten Relais 11 und einen ersten
Anschluss eines dritten Relais 13, das auch durch den Controller 1 gesteuert
wird geschaltet. Das dritte Relais 13 ist ein Umschaltrelais
und der erste Anschluss ist sein gemeinsamer Anschluss. Der zweite
Anschluss des dritten Relais 13 ist mit dem ersten Anschluss
des ersten Relais 9 verbunden.
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Die Wicklung eines Belüftungsgebläse-Motors 14 ist
zwischen den zweiten Anschluss des Türschalters 7 und den
ersten Anschluss des zweiten Relais 11 geschaltet. Die
Wicklung des Belüftungsgebläse-Motors 14 besitzt
eine Anzapfung, die mit dem dritten Anschluss des dritten Relais 13 verbunden
ist.
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Die Funktion der Schaltung aus 1 wird nun mit Bezug auf 2 beschrieben. Im Folgenden wird
angenommen, dass die Tür
der Kochkammer und damit der Türschalter 7 geschlossen
ist.
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Wenn ein Benutzer Essen kochen möchte, stellt
er das Essen in die Kochkammer und stellt die Kochzeit unter Verwendung
des Controllers 1 ein. Zu diesem Zeitpunkt sind die ersten
und zweiten Relais 9, 11 offen und die ersten
und dritten Anschlüsse
des dritten Relais 13 sind durch seinen sich bewegenden Kontakt
verbunden.
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Wenn der Benutzer einen Startknopf
drückt schließt der Controller 1 das
zweite Relais 11 (Schritt s1). Dies veranlasst die Lampe 10 aufzuleuchten
und die Drehscheiben- und den Gebläsemotoren 12, 14 zu
starten. An diesem Punkt wird die Wicklung des Drehscheibenmotors 12 über die
Anzapfung auf der Wicklung des Gebläsemotors 14 versorgt
und es besteht keine Schaltung zwischen den stromführenden und
neutralen Anschlüssen 6a, 6b des
Netzsteckers 6 über
die Primärwicklung
des Hochspannungstransformators 3.
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Nach dem Schließen des zweiten Relais 11 tritt
der Controller 1 in eine Schleife (Schritt s2) ein, um
zu bestimmen, wann 50 ms verstrichen sind. Wenn 50 ms verstrichen
sind, schaltet der Controller 1 das dritte Relais 13 (Schritt
s3), so dass sein sich bewegender Kontakt seinen ersten und dritten
Anschluss verbindet. Dies stellt die Wicklung des Drehscheibenmotors 12 zwischen
die Primärwicklung
des Hochspannungstransformators 3 und den neutralen Anschluss 6b des
Netzsteckers 6 und erzeugt damit eine Schaltung zwischen
den stromführenden
und neutralen Anschlüssen 6a, 6b des
Netzsteckers 6 über
den Hochspannungstransformator 3. Nun beginnt Strom durch
die Primärwicklung
des Hochspannungstransformators 3 zu fließen. Er
ist jedoch durch die Wicklung des Drehscheibenmotors 12 auf
einen sicheren Pegel begrenzt.
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Nach dem Schalten des dritten Relais 13 tritt der
Controller 1 in eine Schleife (Schritt s4) ein, um zu bestimmen,
wann 50 ms verstrichen sind. Wenn 50 ms verstrichen sind,
schließt
der Controller 1 das erste Relais 9 (Schritt s5),
so dass der Strom durch die Primärwicklung
des Hochspannungstransformators 3 nicht mehr länger durch
die Wicklung des Drehscheibenmotors 12 begrenzt ist.
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Nach dem Schalten des ersten Relais 9 tritt der
Controller 1 in eine Schleife (Schritt s6) ein, um zu bestimmen,
wann 50 ms verstrichen sind. Wenn 50 ms verstrichen sind,
schaltet der Controller 1 das dritte Relais 13 (Schritt
s7) zurück.
Die Verzögerung im
Zurückschalten
des dritten Relais 13 dient dazu, um sicherzustellen, dass
das erste Relais 9 geschlossen ist bevor das dritte Relais 13 zurückgeschaltet
wird, um damit eine momentane Isolation der Primärwicklung des Hochspannungstransformators 3 von
dem neutralen Anschluss des Netzsteckers 6 und die Spannungsspitzen über die
Sekundärwicklung
des Hochspannungstransformators, die resultieren würden zu
vermeiden.
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Wenn die Kochzeit verstrichen ist,
stellt der Controller 1 die Relais 9, 11 , 13 zu
ihren ursprünglichen
Zuständen
zurück.