DK156871B - Styreapparat til en elektrisk kogeplade - Google Patents

Description

DK 156871 B

Opfindelsen angâr et styreapparat til en elektrisk kogeplade med en indstillelig kvantiserende effektstyreindretning inde-holdende et varmeudvidelseselement med en elektrisk varmesty-remodstand til styring af udkoblingstiden for kogepladen og 5 med et tidskoblingsled, der i opkogsfasen i et tidsrum foroger den pâ effektstyreindretningen indstillede effekt.

Et styreapparat af denne art med opkogsautomatik kendes f.eks. fra tysk fremlæggelsesskrift nr. 2.310.867. Den elektriske ko-10 geplade har to varmemodstande, af hvilke modstanden med den mindste effekt indkobles i det sàkaldte "viderekogningsomrâde", dvs. det laveste til det mellemste effektomrâde. Ved hjælp af en mekanisk tidstager kan den storre varmemodstand eventuelt indkobles i et bestemt tidsrum, sàledes at effekten âges i op-15 kogsfasen. Denne tidstager er forholdsvis pâlidelig. Den er imidlertid ogsâ forholdsvis dyr i fremstilling pâ grund af sin mekaniske opbygning og pâ grund af mindst to med fuldt bela-stede afbrydere, der ogsâ sætter en grænse for, hvor lille konstruktionen kan være. Styreappâratets egenopvarmning i det 20 nedre effektomrâde sætter desuden grænser for, hvor lille konstruktionen kan gores.

Formâlet med opfindelsen er derfor at ti1vejebringe et styreapparat af den indledningsvis nævnte art med mindre dimensio-25 ner, og som er billigere i fremstilling, og dette formâl er ifelge opfindelsen opnâet ved, at tidskoblingsleddet indehol-der en elektronisk tæller som tidsled og mindst én deler, der ved tilforsel af styreimpulser til et elektronisk afbryderele-ment kan formindske den til varmestyremodstanden tilforte ef-30 fekt i et forudbestemt delingsforhold.

I dette tilfælde erstattes hele tidsomskifterindretningen af elektroniske konstruktionselementer. Derved bortfalder meka-nikken for effektomskifteren, eftersom det elektroniske om-35 skifterelement kun skal bryde en forholdsvis lille effekt til bimetalopvarmningen for styreapparatet. Samtidigt bibeholdes det pàlidelige kvantiserende effektstyreapparat. Kogepladen behover kun én forbrugsmodstand, hvor effekttilforslen kan kvantiseres af stvreaDDaratet.

DK 156871 B

2

Underkravene angàr særlig hensigtsmæssige udf0relsesformer for styreapparatet.

Opfindelsen skal nærmere forklares i det folgende under hen-S visning til tegningen, hvor fig. 1 viser et diagram over et effektstyreapparat ifolge op- ___________ .... .... _____ f i ndel sen, 10 fig. 2 et diagram over de til opvarmningen af effektstyreappa-ratet tilfarte impulser i fire forskellige arbejdsti1stande af styreapparatet og fig. 3 et diagram over effektforlobet i afhængighed af effek-15 tindsti11ingen, idet der i fig. 2 og 3 er anvendt samme streg-type for samme arbejdstilstand.

I fig. 1 er der vîst et styreapparat 11 til styring af effekt tilforslen til en elektrisk kogeplade 12 omfattende en for-20 brugsvarmemodstand 13 og en temperaturbeskyttelsesafbryder 14. Styreapparatet 11 er via ledere 15 og 15 sluttet til lysnettet og omfatter et kvantiserende styreapparat 17, der er îndkoblet i tilledning til forbrugsmodstanden 13 og tilfarer denne ef-fekten kvantiseret, dvs. i impulser, hvis relative indkob-25 lingstider afhænger af styreapparatets indstilling og dets opvarmning. Det mekanisk/termisk arbejdende styreapparat 17 indeholder en hurtig afbryder 18, der styres af et udvidelses-element, eksempelvis et bimetalelement 19. Dette bimetalele-ment 19 er forsynet med en varmestyremodstand 20 og kan ved 30 hjælp af en indsti11ingskurveskive 21 indstilles i forhold til afbryderen 18. Varmestyremodstanden 20 er koblet parallelt med forbrugsmodstanden 13, dvs. som spændingsvikling, og den kan være forholdsvis stor, eksempelvis pâ 20 W, hvorved bimetal-elementet ogsâ kan indstilles ved sterre netspændinger.

35

Indsti11ingskurveskiven 21 er sammen med en afbryderkurveskive 22 anbragt pâ en indsti11ingsaksel 23, der via en indstillings-knap 24 kan drejes manuelt. Afbryderkurveskiven 22 styrer en 3

DK 15687 1 B

afbryderkontakt 25. Der er endvidere indrettet en trykknap 26, der kan betjenes uafhængigt af indsti11ingsknappen 24, og som kan slutte en afbryderkontakt 27.

5 Styreapparatet 11 indeholder endvidere et integreret koblings-kredsleb 28, der via en brokobling pà den ene side med en diode 29 og en modstand 30, og pâ den anden side med en zener-diode 31 forsynes fra nettet med en passende lav spænding. Ti1 spændingsforsyningen herer desuden en kondensator 42.

10

Koblingskredslobet 28 indeholder en elektronisk tæller 32 og to delere 33 og 34. Tælleren 32 danner et tidstagerled, der ved optælling af nethalvbelger lader en forudbestemt tid ek-sempelvis 9 min. forlebe, inden der afgives et udgangssignal 15 til deleren 33. Tælleren 32 igangsættes af kontakten 27, me-dens deleren 34 styres af kontakten 25. Delerne 33, 34 stâr i forbindelse med en tyristor 35, der er forbundet i sérié med varme-styremodstanden 20 af styreapparatet 17. I sérié med tyristoren 35 er der koblet en diode 36 til beskyttelse mod 20 overspændinger.

Deleren 33 er udformet pâ en sâdan mâde, at den under tællin-gen styrer tyristoren 35, sàledes at denne kun lader hver femte halvbolge af netspændingen passere, medens deleren 34 er ud-25 formet pâ en sâdan mâde, at den er indkoblet, nâr kontakten 25 er sluttet og styrer tyristoren 35, sâledes at hver anden halvbolge af vekselspændingen passerer.

Virkemâden af det i fig. 1 viste styreapparat forklares under 30 henvisning til fig. 2 og 3.

I fig. 2 er der under a) vist styreapparatets virkemâde i det lavere effektomràde (viderekogningsomrâdet F i fig. 3). Dertil herer en fuldt optrukket linie i diagrammet i fig. 3. Opkog-35 ningsautomatikken er ikke pàvirket, dvs. trykknappen 26 er ikke trykket ind. Ved denne virkemâde foretages opvarmning af 20 som folge af tyristorens 35 diodevi rkni ng kun under hver halvbalge af netspændingstilforslen, sàledes at den opvarmes

DK 156871 B

4 med den halve markeeffekt, dvs. eksempelvis med 10 W. I dette viderekogningsomrâde kræves normalt en effekt pâ af sterrel-sesordenen en tiendedel af den totale effekt af kogepladen 12, sâledes at den relative indkoblingstid i dette viderekognings-5 omrâde maksimalt andrager omkring 20%. Eftersom bimetalop-varmningen kun er virksom, nàr afbryderen 18 er sluttet, dvs. kun i omkring en femtedel af den totale tid, er den samlede tabseffekt i.....styreapparatet omkring en femtedel af 10 W, dvs.

2W.

10 I denne driftstiIstand er abryderen 25 holdt âben af kurveski-ven 22.

Ved en drejning af indsti11ingsknappen 24 til stegeomràdet B 15 sluttes kontakten 25. Deleren 34 aktiveres og serger derved for at tyristoren 35 kun videreforer hver anden halvbolge af netspændingen, sàledes at varmestyremodstandens 20 effekt kun er en fjerdedel, dvs. 5 W ved en mærkeeffekt pà 20 W. For at udligne det spring i effekten, der derved kunne optræde for 20 kogepladen, er indsti11ingskurven 21 indstillet tilsvarende.

Som det fremgàr af den dobbelt fuldt optrukkne linie i fig. 3 optræder der nærmere bestemt ved overgangen af viderekogningsomrâdet F til stegeomràdet B et knak i karakteristikken, men ikke noget spring. Karakteristikken er sâledes fastlagt, at 25 den fulde effekt (100%) opnâs, inden afslutningen af indstil- 1 ingskâlaen. r dette evre effektomràde-(stegeomràdet) er ,der..

ikke nogen opkogningsunderstettelse. Styreapparatets tabseffekt bliver ligeledes ringere.

30 I fig. 2c er en effekt i viderekogningsomrâdet F indstillet, og samtidigt er opkogningsknappen 26 aktiveret. Derved startes tælleren 32, og deleren 33 aktiveres pâ en sâdan mâde, at tyristoren 35 kun videreferer hver femte halvb0lge, svarende til at effekten kun er en tiendedel henholdsvis en femtedel af 35 mærkeeffekten, der normalt tilferes varmestyremodstanden 20 i viderekogningsomrâdet (fig. 2a). Derved tager det vasentlig længere tid at opvarme bimetallet 19, og den relative indkob-lingstid foreges ca. fem gange. Dette er ensbetydende med, at

DK 156871 B

5 den ved knappen 4 indstillede effekt âges omkring fem gange illustreret ved hjælp af den punkterede Unie i fig. 3, medens tælleren 32 lober. Ved denne opkogningsstotte bliver den til-forte effekt altsà foroget med en fast værdi, der dog afhænger 5 af styreapparatets indstilling. Ogsà her er tabseffekten meget ringe. Den kan maksimalt udgore 2W.

I fig. 2d er vist et en situation, i hvilken temperaturbeskyt-telsesafbryderen 14 ved kogepladen 12 er pàvirket og parallel-10 kobler tyristoren 35 og dioden 36. I dette tilfælde pâtrykkes varmestyremodstanden 20 den fulde netspænding, og modstanden fâr tilfort sin totale mærkeeffekt pâ eksempelvis 10 W. Bime-tallets 19 opvarmning foregâr altsâ overordentligt hurtigt, og forbrugsmodstanden 13 kobles fra. Eftersom bimetaleffekten i 15 opkogningsomrâdet (i hvilket temperaturbeskyttelsesafbryderen sjældent pàvirkes) er dobbelt sâ stor, og i stegeomrèdet B fire gange sâ stor og ved indtrykket tidsafbryderautomatik endog ti gange sâ stor som tidligere, bliver effekten meget stærkt undertrykt og nærmere bestemt til den i fig. 3 viste 20 stiplede kurve. Den ved aktiveringen af temperaturbeskyttel-sesafbryderen 14 maksimalt frigivne kogepladeeffekt ligger ved hojeste effektindsti11ing pà noget over 20%. Derved ligger det gennemsnitlige effekttab af styreapparatet ved ca. 4 W.

25 Ifolge opfindelsen er der sàledes tilvejebragt et apparat, der med et minimum af mekanisk opbygning under anvendelse af pâli-delige og holdbare elektroniske kredslobselementer giver en opkogni ngsunderstôttel se, samtidigt med at apparatets tabsef-fekt, dvs. eget forbrug holdes nede. Som folge af de forholds-30 vis smâ elektroniske byggeelementer, og som falge af, at man undgàr bekostelig mekanik, kan regulatoren gores meget lille. Dertil kommer den meget lille tabseffekt, sàledes at en util-ladelig opvarmning af styreapparatet undgâs. Endvidere kan ap-paratet være effektivt beskyttet mod overophedning ved hjælp 35 af en temperaturbeskyttelsesafbryder. Da denne kun skal kunne afbryde en meget lille effekt til varmestyremodstanden 20, kan den f.eks. være udformet som en skydekontakt uden smækanord-ni ng.

Claims (7)

1. Styreapparat til en elektrisk kogeplade (13) med en ind-stillelig kvantiserende effektstyreindretning indeholdende et varmeudvidelseselement (19) med en elektrisk varmestyremod-stand (20) til styring af udkoblingstiden for kogepladen (13) 15 og med et tidskoblingsled (28), der i opkogsfasen i et tidsrum foreger den pà effektstyreindretningen indstillede effekt, kendetegnet ved, at tidskoblingsleddet (28) inde-holder en elektronisk tæller som tidsled, og mindst én deler (33), der ved tilforsel af styreimpulser til et elektronisk af-20 bryderelement (35) kan formindske den til varmestyremodstanden (20) tilferte effekt i et forudbestemt delingsforhold.

2. Styreapparat ifolge krav 1, kendetegnet ved, at det elektroniske afbryderelement samtidigt virker som diode. 25

3. Styreapparat ifolge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at det elektroniske afbryderelement (35) udgores af en tyri stor.

4. Styreapparat ifolge ethvert af de foregâende krav, ken detegnet ved, at delingsforholdet ligger mellem 2 og 8 og fortrinsvis er 5.

5, Styreapparat ifolge ethvert af de foregâende krav, k e n -35 detegnet ved, at tidskoblingsleddet (28) kun videre- forer enkelte halvbolger af netspændingen. 1 Styreapparat ifolge ethvert af de foregâende krav, kendetegnet ved, at det har en yderligere elektronisk DK 156871 B deler (34), der uafhængigt at tælleren (32) i den elektriske kogeplades (12) 0vre effektomrâde (B) kan indkobles til for-mindskelse af den tilforte effekt til varmestyremodstanden (20). 5

7. Styreapparat ifelge ethvert af de foregâende krav, k e n -detegnet ved, at tælleren (32) og deleren eller de-lerne (33, 34) indgàr i et integreret kredslob.

8. Styreapparat ifelge ethvert af de foregâende krav, k e n - detegnet ved, at der pâ den elektriske kogeplade (12) er indrettet en teraperaturbeskyttelsesafbryder (14), der kan shunte det elektroniske afbryderelement (35) for tilfersel af fuld effekt til varmestyremodstanden (20). 15 20 25 30 35