ES2356737T3 - Procedimiento y dispositivo para regular la potencia de cocinas de inducción. - Google Patents

Abstract

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.

Description

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 través de un bus de control 22, con un dispositivo 20 para 35 procesar las señales de control emitidas por el microprocesador 10. El dispositivo de procesamiento de señales 20 puede estar realizado como módulo estándar, en el que está programado un circuito electrónico, específico del cliente. Preferentemente, se utiliza para ello un PGA o se puede utilizar un módulo equivalente. Dicho dispositivo de procesamiento 20 está conectado, a través de líneas de control 7A y 7B, con las entradas A y B correspondientes del invertidor 8. 40

Desde el invertidor 8, al que por otra parte está conectado el inductor 13, conducen líneas 11 de vuelta al microprocesador 10, por las que pueden transferirse datos de medición desde el invertidor 8 y desde el inductor 13 hacia el microprocesador 10. Estos datos pueden suministrar al microprocesador 10 información sobre las condiciones de la operación del presente dispositivo, con la ayuda de datos correspondientes.

El invertidor 8 constituye una etapa de potencia controlada del presente dispositivo. Esto significa que el 45 invertidor 8 puede controlar el flujo de corriente por el inductor 13, gracias a los impulsos suministrados a él por el microprocesador 10. El inductor 13 que está realizado como bobina, forma junto con al menos un condensador 15 ó 16 un circuito oscilante. La bobina de inducción 13 y el condensador 15 ó 16 están realizados de tal forma que los parámetros de los mismos no pueden modificarse. Dichos parámetros se han elegido de tal forma que la frecuencia de resonancia de dicho circuito oscilante, para todos los intervalos de la regulación de potencia, se sitúa 50 claramente por debajo de la frecuencia de trabajo de 22 kHz de la presente solicitud. La frecuencia de resonancia del circuito oscilante puede situarse en el intervalo comprendido entre 16 y 20 kHz. Por tanto, el inductor 13 constituye una parte integrante central del invertidor 8, mediante la cual se puede transmitir energía a los recipientes de cocción 6.

En el ejemplo representado en la figura 2, el circuito oscilante del inductor está configurado a modo de puente. Una de las ramas de dicho puente la forman los condensadores 15 y 16 conectados en serie. El electrodo libre del primer condensador 15 está conectado al borne positivo de una fuente CC de la tensión de alimentación. El electrodo libre del otro condensador 16 está conectado al borne negativo de la fuente CC de la tensión de alimentación. 5

La rama opuesta del puente la forman dos elementos de conmutación 25 y 26 conectados en serie, que igualmente forman parte del circuito oscilante y que en el caso representado son transistores. El colector del primer transistor 25 está conectado, en el caso representado, al borne positivo de la fuente de tensión CC. A la base de dicho primer transistor 25 está conectada la primera línea de control 7A proveniente del dispositivo de procesamiento de señales 20. El emisor de dicho primer transistor 25 está conectado al colector del segundo 10 transistor 26. A la base de dicho segundo transistor 26 está conectada la segunda línea de control 7B proveniente del dispositivo de procesamiento de señales 20 El emisor de dicho segundo transistor 26 está conectado al borne negativo de la fuente de tensión CC.

Los condensadores 15 y 16 conectados en serie presentan un punto de toma 18 situado entre los electrodos interconectados de los condensadores 15 y 16. A dicho punto de toma central 18 está conectado uno de 15 los extremos o conductores de conexión 14 de la bobina de inductor 13. Entre el emisor del primer semiconductor de potencia 25 y el colector del segundo semiconductor de potencia 26 existe otro punto de toma 19. A dicho punto de toma central 19 está conectado el segundo extremo o el segundo conductor de conexión 17 de la bobina de inductor 13. En el caso representado, los semiconductores 25 y 26 están realizados como transistores bipolares. Sin embargo, especialmente son posibles también realizaciones con semiconductores de potencia afines como, 20 por ejemplo, los IGBT (insulated gate bipolar transistors), transistores MOS-FET, tiristores, GTO y triacs.

En el invertidor 8 están integrados otros sensores para la vigilancia de temperatura de la electrónica de potencia y del recipiente 6, así como dispositivos para medir la corriente por el inductor 13 y la potencia del inductor 5 (no está representado). Los resultados suministrados por estos dispositivos de vigilancia se reconducen, a través de las líneas de medición 11, al microprocesador 10. Dichas líneas de medición 11 son líneas de señales 25 que conectan el invertidor 8 con el microprocesador 10 y que están realizadas de tal forma que pueden transferirse valores de medición digitales o analógicos del invertidor 8 al microprocesador 10. Dichas líneas de señales 11 pueden comprender líneas de alambre dedicadas y un bus de control digital.

La alimentación de energía al inductor 13 correspondiente se realiza por impulsos y de forma periódica. Esto significa que se suministra energía al inductor 13 en forma de impulsos y que dichos impulsos se sitúan 30 dentro de períodos o ventanas de tiempo sucesivos o que se repiten. Esta situación está representada en las figuras 3, 4 y 5 con la ayuda de diagramas. En el eje X del diagrama correspondiente está aplicado el tiempo t. Los distintos períodos o ventanas de tiempo de la alimentación de energía a los inductores 13 están separados entre ellos en cada una de las figuras 3 a 5 superpuestas, con la ayuda de líneas L situadas perpendicularmente con respecto al eje X y dispuestas unas encima de otras. Por ello, en lo sucesivo, un período o una ventana de tiempo 35 se designa por LL.

Las ventanas de tiempo LL presentan la misma longitud o ancho para todos los inductores 13. Además, los comienzos o finales de las ventanas de tiempo se encuentran prácticamente en el mismo momento L. La longitud o el ancho de las ventanas de tiempo LL que se repiten está designada por Tmax (figura 4). La longitud de la ventana de tiempo Tmax es igual en todas las zonas de cocción 3, de modo que la frecuencia de repetición de la 40 alimentación de energía a los inductores 13 contiguos es prácticamente la misma en todos los inductores 13. Además, Tmax también es constante, es decir invariable, para todos los inductores 13, y además se ha elegido de tal forma que la longitud de Tmax corresponda al período de la frecuencia de aproximadamente 22 kHz. Esta frecuencia corresponde a la frecuencia de trabajo de aproximadamente 22 kHz del circuito oscilante de inductor en el invertidor 8. Los inductores 13 de todas las zonas de cocción 3 se alimentan de impulsos de energía con esta 45 frecuencia.

La aplicación de la mencionada frecuencia de trabajo o de la mencionada frecuencia de la alimentación de energía por impulsos a los inductores 13 sienta la base para que el invertidor 8 correspondiente pueda alimentar la máxima cantidad de energía a la bobina de inducción 13 asignada. Esto se debe a que prácticamente la corriente eléctrica máxima posible y aún admisible puede circular por el circuito oscilante de inductor a la frecuencia de 50 trabajo mencionada. En este procedimiento se eliminan los molestos pitidos, porque todos los inductores 13 de una cocina se controlan con la misma frecuencia. Los generadores de sincronismo de las distintas fuentes de energía 4, que pueden constituir uno de los componentes del microprocesador 10, trabajan por tanto sustancialmente a la misma frecuencia. Sin embargo, no tienen que estar sincronizados entre ellos. Es que, si a pesar de ello hubiese frecuencias diferenciales entre dos inductores 13 contiguos, la frecuencia de estos tonos se encontraría en el 55 intervalo de aproximadamente 2 Hz. Estos tonos están por debajo del umbral audible del ser humano, por lo que estos tonos ni se oirían.

El control en sí de la potencia de los inductores 13 se realiza, como ya se ha mencionado, mediante una conducción de corriente I en forma de impulsos por los inductores 13 de las zonas de cocción 3 dentro de las ventanas de tiempo LL. La potencia eléctrica emitida al inductor 13 correspondiente no sólo es determinada por la magnitud de la corriente I que circula por la bobina 13, sino también por aquel intervalo de tiempo, durante el que dicha corriente I circula por la bobina 13. El intervalo de tiempo, durante el que la corriente I circula por el inductor 5 13 es prácticamente idéntico a aquel intervalo de tiempo, durante el que el correspondiente conmutador 25 ó 26 controlable es conductivo en el invertidor 8. Por ello, el desarrollo temporal de la corriente I por el inductor 13 puede describirse en contexto con el desarrollo temporal de aquellos impulsos o aquellas tensiones A y B que controlan la apertura de los elementos de conmutación 25 y 26. En el eje Y de los diagramas en las figuras 3 a 5 está aplicada la magnitud de aquella tensión US que controla la apertura de los transistores 25 y 26. Entre otros, 10 también los parámetros del invertidor 8 determinan entonces qué magnitud tiene la corriente I que durante los intervalos de tiempo TA y TB circula por el inductor 13, después de haberse vuelto conductivo el conmutador 25 ó 26 correspondiente. El desarrollo de la potencia alimentada al inductor 13 está representado por la línea W en la figura 5. En las figuras 3 y 4 podrían estar dibujadas líneas W correspondientes. En el presente caso, la corriente I puede tener durante los intervalos de tiempo TA y TB un valor constante. 15

El impulso A en las figuras 3 a 5 muestra el desarrollo temporal de aquella tensión de control US durante una ventana de tiempo LL, que se aplica, a través de la línea 7A, en la base del primer transistor 25. El impulso B en las figuras 3 a 5, siguiente al primer impulso A, muestra el desarrollo temporal de aquella tensión de control US durante una ventana de tiempo LL, que a través de la línea 7B se aplica en la base del segundo transistor 26. Las señales de excitación A y B son prácticamente señales rectangulares. La magnitud de las tensiones de control US 20 se sitúa entre 0 voltios y una tensión de excitación US máxima conveniente, que conviene para el funcionamiento de los conmutadores 25 y 26. Estos impulsos de control A y B tienen la misma polaridad.

En el presente procedimiento, las duraciones de tiempo TA y TB de las señales de control A y B que se alimentan al invertidor 8 durante una ventana de tiempo LL o Tmax, siguen siendo siempre iguales una a otra, a saber, independientemente de la longitud absoluta de las duraciones de tiempo TA y TB. Es decir, cuando la 25 longitud de uno de los impulsos A ó B se prolonga o se reduce en un importe determinado, la longitud del otro impulso de control B ó A se prolonga o reduce también en el mismo importe. Es aplicable que al inductor se alimenta tanta más energía eléctrica, cuanto más largas sean las duraciones TA y TB de los impulsos A y B, y viceversa.

De manera conveniente, la generación del primer impulso de control A comienza siempre al principio o 30 poco después del comienzo de la ventana de tiempo LL correspondiente o del período Tmax correspondiente, es decir, en el momento 0 de la ventana de tiempo LL o poco después, a saber, independientemente de la duración de los impulsos A y B. El impulso de control B se genera sólo después del impulso A, a saber, sólo después del transcurso de un corto período de tiempo que se sitúa entre estos dos impulsos y que está relacionado con los tiempos de descarga en los conmutadores 25 y 26. 35

La figura 3 muestra la longitud TA y TB de los impulsos de control A y B para la alimentación máxima de energía al inductor 13. La figura 5 muestra la longitud TA y TB de los impulsos de control A y B para una alimentación mínima de energía al inductor 13. La figura 4 muestra la longitud TA y TB de los impulsos de control A y B para un intervalo de potencia medio del inductor 13. Cada una de las duraciones de tiempo TA y TB es inferior a Tmax que corresponde a la longitud de la ventana de tiempo LL. La suma S de las dos duraciones de tiempo TA 40 y TB es siempre inferior a Tmax.

Si la suma S de TA y TB es inferior a Tmax (figuras 4 y 5), resulta un tiempo diferencial Tdif entre el final de la suma S mencionada, es decir entre el final del segundo impulso de control B y Tmax. (figura 4). Durante este Tdif no circula corriente por el inductor 13. Mediante una variación de la relación entre la longitud de la suma S y la longitud de Tdif puede variarse la potencia del inductor 13. Cuanto mayor tenga que ser la potencia emitida a la 45 bobina 13, tanto más ancho se harán los impulsos de control A y B y tanto más corto se hará Tdif, hasta que, a la potencia máxima del inductor 13, Tdif sea prácticamente igual a 0 (figura 3). En este caso, la suma S de los intervalos de tiempo TA + TB es prácticamente igual a Tmax o a la longitud de la ventana de tiempo LL.

El primer impulso de control A vuelve conductivo el transistor 26 y, en este caso, la corriente I circula desde el borne negativo CC- por dicho transistor 26, por la toma central 19 situada entre los transistores 25 y 26, 50 por la bobina 13, por la toma central 18 situada entre los condensadores 15 y 16 y por los condensadores 15 y 16, hasta el borne positivo CC+ de la fuente de corriente continua. Con un retardo determinado y necesario, un impulso B llega a través de la línea 7B a la base del otro transistor 25 y lo vuelve conductivo. Ahora, la corriente I circula desde el borne positivo CC+ por dicho transistor 25, por la toma central de transistor 19, por la bobina 13, aunque ahora en el sentido contrario, por la toma central de condensador 18 y por los condensadores 15 y 16, hasta el 55 borne negativo CC- de la fuente de tensión continua CC.

La duración de tiempo TA ó TB podría ser prácticamente igual a cero para la regulación de potencia. No

obstante, por razones técnicas, esta opción no es muy conveniente. Para la regulación de la potencia del inductor 13 en el rango de las potencias mínimas es preferible una suma S de TA más TB, que corresponde a la longitud de período TM de una frecuencia.

El presente procedimiento ofrece, además de la ventaja de que la potencia puede regularse individualmente en cada zona de cocción 3, también la importante ventaja de que la red de alimentación para la 5 energía eléctrica no es solicitada por impulsos, sino de forma continua. Esto se debe a que TA y TB se prolongan o se reducen simultáneamente y siempre en el mismo valor. Esto es importante, porque con sus potencias cresta, las zonas de cocción 3 toman varios amperios de corriente de la red de suministro.

El presente procedimiento puede realizarse también de manera regulada, conduciendo señales de medición, a través de las líneas de medición 11, al microprocesador 10. El microprocesador 10 controla en este 10 caso, en base a los valores de medición procedentes de las líneas de medición 1, la magnitud de la corriente de inductor I, su paso por cero, el momento para la conmutación de las líneas de control 7A y 7B etc. También el proceso de cocción completo puede vigilarse y regularse de esta manera. Así, una olla de cocción 6 grande, llena de agua, requiere otro modo de funcionamiento de la zona de cocción 3 que, por ejemplo, una sartén con un huevo frito. En particular, no debe iniciarse ningún proceso de cocción mientras se encuentren sobre la cocina objetos 15 metálicos, como por ejemplo un tenedor o un cucharón.

Una ampliación del presente procedimiento consiste en que a través de impulsos de medición se detecta continuamente el tipo de recipiente 6 sobre la placa de cocina 2. Para detectar la calidad del recipiente 6, a los impulsos de control A y B para los conmutadores 25 y 26 se anteponen impulsos (no representados), cuya longitud es inferior a la longitud de los impulsos de control A y B. Dichos impulsos de medición llegan, por la vía descrita 20 para los impulsos de control A y B, hasta el inductor 13 de la placa de cocina 2, sobre la que reposa el recipiente de cocción 6. Conforme a la consistencia de dicho recipiente de cocción 6 son influenciados los impulsos de medición y esta respuesta llega entonces, a través de una de las líneas de medición 11, hasta el microprocesador 10 que controla, entre otras cosas, el modo de trabajo del invertidor 8.

En la figura 8 están reproducidos dos diagrama relativos a este hecho. En el eje y del diagrama superior 25 está aplicada la tensión de control US para los conmutadores 25 ó 26. En el eje y del diagrama inferior está aplicada la corriente IS por el inductor 13. En la figura 8 se puede ver que puede haber un desplazamiento de fase entre la corriente de bobina IS y la tensión de control US. La magnitud de este desplazamiento de fase depende del tipo o la calidad del recipiente o del objeto situado sobre la placa de cocina 2. La magnitud del desplazamiento de fase se determina a través de la diferencia de tiempo DT entre el pasaje por cero de la tensión de control US y 30 el pasaje por cero de la corriente IS por el inductor 13. Cuanto menor sea esta diferencia de tiempo DT, tanto mejor es la calidad del recipiente 6, de modo que se puede iniciar un proceso de cocción por el invertidor 8. Sin embargo, si la diferencia de tiempo DT excede de un valor límite mínimo para la calidad, que puede ajustarse en el dispositivo de regulación 9, ya no es posible un proceso de cocción eficaz. Esto se debe, por ejemplo, a que el recipiente 6 es de un material inapropiado para el calentamiento por inducción. En este caso, el dispositivo de 35 regulación 9 no pone en funcionamiento el invertidor y, por tanto, tampoco la placa 5, o bien, desconecta el invertidor 8 y, por consiguiente, también esta zona de cocción 3.

Con respecto a estos fines de evaluación está almacenada una colección de respuestas de paso correspondientes en la memoria del microprocesador 10. En función de los comandos de la parte de mando 9, de la consistencia del recipiente 6 y del material que se ha de cocer, mediante el procedimiento se realiza una 40 regulación de potencia del proceso de cocción, que está predefinida en la memoria del microprocesador y que se regula en función del tiempo. En particular, para combinaciones correspondientes entre el recipiente 6 y el material que se ha de cocer, en la memoria del microprocesador está almacenada una secuencia de intervalos de tiempo TA y TB variables en el tiempo. Así, incluso procesos, como por ejemplo una gran potencia calorífica para sofreír y estofar después, pueden ser adaptados individualmente por el microprocesador al material que se ha de cocer. 45

La información sobre el material que se ha de cocer, el progreso de cocción etc. se suministra al microprocesador 10 a través de las líneas de medición 11. Para ello se emplean también sensores externos como, por ejemplo, un sensor de temperatura 27 externo que puede estar introducido en el material que se ha de cocer y que de esta forma comunica al microprocesador el estado del proceso de cocción, a través de una línea de medición 11 correspondiente. 50

A través del interfaz de diagnóstico 24, los parámetros relevantes del procedimiento pueden modificarse o ampliarse en cualquier momento para las diferentes propiedades de los recipientes y del material que se ha de cocer. Con dicho interfaz 24 es posible diagnosticar, controlar etc. el procedimiento desde un sistema ajeno, por ejemplo desde un dispositivo de control de orden superior, desde un aparato de diagnóstico externo o desde un ordenador en el puesto de trabajo. La figura 6 muestra una forma de realización de un dispositivo de alimentación 55 30 para el inductor 13, cuando la alimentación del mismo debe realizarse con energía procedente de una red de suministro trifásico. El dispositivo de alimentación 30 comprende, entre otras, tres conexiones de fase L1, L2 y L3 a

la red de suministro. A las tres conexiones de fase L1, L2 y L3 está conectado un rectificador 28 que está realizado como puente rectificador trifásico. Éste convierte una tensión alterna procedente de la red de suministro en una tensión continua que puede aparecer en los bornes de salida CC+ y CC- de dicho dispositivo de alimentación 30. Entre los bornes de salida CC+ y CC- del puente rectificador trifásico 28 se encuentra un condensador filtrador C. En los bornes de salida CC+ y CC- del puente rectificador 28 se toma la tensión continua para el inductor 13 y se 5 alimenta al inductor 13 a través del circuito oscilante LC o del puente en el invertidor 8.

El dispositivo de alimentación 30 puede estar equipado también para limitar una potencia tomada de la red mediante la presente invención. Esta limitación de potencia es necesaria para poder mantener el consumo de energía de la cocina dentro de los márgenes de la toma de energía admisible en instalaciones de edificios.

Para ello, como está representado en la figura 6, en uno de los conductores de fase L1 está conectado un 10 dispositivo de medición de corriente 29 preconectado al puente rectificador 28. La salida del dispositivo de medición de corriente 29 está conectada a una de las entradas del dispositivo de regulación. Para una potencia de conexión predefinida pueden ajustarse en el dispositivo de regulación 9 como parámetros de regulación intensidades de corriente máximas admisibles. El dispositivo de regulación 9 regula el consumo de potencia máximo del inductor 13 de tal forma que, peso a ello, la potencia consumida como máximo por la instalación del 15 edificio no exceda de un valor admisible.

El presente dispositivo también puede alimentarse de energía desde una red monofásica. Como se muestra en la figura 7, el dispositivo de alimentación 31 dispone de un puente rectificar monofásico 32 que a través de conexiones N y L puede conectarse a la red de suministro monofásico. El dispositivo de medición de corriente 29 se encuentra en este caso en el conductor de conexión L. 20

El procedimiento según la invención ofrece, entre otras, la posibilidad de controlar la magnitud de la potencia de las distintas zonas de cocción 3 en una cocina de inducción 1 simultáneamente e individualmente sin que se produzcan ruidos audibles, por ejemplo pitidos, provocados normalmente por interferencias entre inductores 13 contiguos. Por consiguiente, zonas de cocción 3 dispuestas unas al lado de otras en una cocina de inducción 1 pueden operarse con diferentes potencias, sin que se produzcan los ruidos mencionados. Además, el presente 25 procedimiento ofrece, entre otras, las ventajas de que la red de alimentación de energía eléctrica se solicita sin impulsos de corriente y de que el proceso de cocción se realiza de forma homogénea. El procedimiento puede aplicarse también en caso de que de tensión de alimentación para el invertidor 8 debe servir una tensión alterna polifásica.

Claims (6)

1. REIVINDICACIONES

   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. 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. 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. 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. 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. 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).