Высокочастотное индукционное устройство для приготовления пищи

 

(72) Авторы изобретеиия

В. А. Никитин и В. А. Парилов (7I ) Заявитель

БАБА Ц 3 Д„:g g (54) ВЫСОКО4АСТОТНОЕ ИНДУКЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩИ

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано в схемах регулировки мощности индукци- онных плит.

Известна индукционная плита, у которой в конструкции индуктора исполь зуются постоянный магнит и магнитоуправляемый герметичный контакт.

Работа устройства основана на изменении напряженности магнитного поля постоянного магнита при снятии 1в и установке нагрузки на индукторе.

Магнитное поле магнита замыкается через дно посуды, установленной на индукторе. В центре индуктора, где изменение магнитного поля наибольшее, 15 помещен магнитоуправляемый контакт.

Магнитоуправляемый контакт включает цепи управления изменения мощности в индукторе.

Устройство имеет две ступени регулировки: полная мощность в индукторе (при наличии нагрузки) и нулевая мощность в индукторе (при снятой

2 нагрузке ). Данная плита имеет относительно хорошую чувствительность к сьему нагрузки- с индуктора, что является ее преимуществом. В индукционной плите мощность, выделяемая в нагрузке, зависит от диаметра, толщины и материала дна посуды. Поэтому индукционная плита с двухступенчатой регулировкой мощности предназначается для работы со-спецпосудой (3 ).

При работе с разномерной посудой плита должна быть рассчитана на работу с большими диапазонами мощности, что затрудняет выбор оптимальных конструкций элементов и соответственно снижает надежность и повышает сто" имость плиты.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является высоко- частотное индукционное устройство для приготовления пищи, содержащее подключенный к высокочастотному источнику питания индуктор в виде плоской кольцевой катушки и обмотку обрат35

3 96116 ной связи, индуктивно связанную с индуктором и подключенную своим выходом к управляющему входу высокочастот- ного источника питания.. источник питания выполнен в виде инвертора, подключенного к регулируемому выпрямителю. При изменении мощности в индукторе сигнал цепи обратной связи воздействует на схему регулировки напряжения питания инвертора и изме- 1р няет выходное напряжение выпрямителя, а следовательно, и мощность в индукторе. Схема имеет хорошую стабилизацию мощности в индукторе при изменении напряжения сети и при установ 5 ке равномерной посуды 123

Однако известное устройство имеет значительно меньшую чувствительность к съему нагрузки с индуктора, посколь". ку работа устройства обусловлена изме о нением сопротивления магнитной цепи индуктора, а не изменением вносимого активного сопротивления в контур инду ктора .

Необходимость обеспечения малого прироста тока в индукторе при съеме нагрузки объясняется тем, что при съеме нагрузки добротность индуктора возрастает в 20-50 раз. При отсутствии цепи обратной связи во столькоже раз возросли бы ток и напряжение индуктора. Поскольку схема охвачена цепью обратной связи, она имеет определенный коэффициент стабилизации.

При воздействии одного или нескольких дестабилизирующих факторов в больших пределах происходит существенное изменение тока в индукторе. Поэтому устройство имеет относительно низкую надежность в защите от ю перегрузки. Повышение коэффициента стабилизации за счет увеличения коэффициента усиления регулировки напряжения питания инвертора приводит к увеличению временного и температурного дрейфа и снижению надежности работы.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства..

Для достижения этой цели устройство снабжено второй обмоткой обратной связи, включенной встречно-последовательно с первой обмоткой, одна из укаэанных обмоток установлена внутри кольцевой полости индуктора, а другая охватывает его снаружи.

S5

На фиг, 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - расположение обмоток обратной связи в зоне индук2 4 тора, во фронтальной проекции; на фиг. 3 - то же, в плане.

Устройство содержит высокочастотный источник 1 питания, состоящий из регулируемого диодно-тиристорного выпрямителя 2, фильтра 3, инвертора

4, блока 5 регулирования напряжения с задатчиком 6 мощности индуктор 7 с двумя обмотками 8 и 9 обратной связи, включенными встречно, магнитопровод 10 и нагреваемуо кастрюлю 11.

Устройство работает следующим образом.

При установке кастрюли на индуктор

7 в дне кастрюли 11 возникают нагревающие ее индукционные токи. Эти токи создают свое магнитное поле. Согласно правилу Ленца индукционный ток создает магнитный поток, который уменьшает магнитный поток индуктора. Поэтому

ЭДС в обмотках 8 и 9 цепи обратной связи при нагрузке уменьшается. ЭДС обмоток цепи обратной связи, расположенных по внутреннему и внешнему диаметрам индуктора, при этом уменьшается не в одинаковой степени из-за не-. равномерной плотности потоков по площади дна кастрюли и различного взаимодействия (коэффициента связи) частей индуктора с нагрузкой - кастрюлей. Это позволяет добиться повышенной крутизны прироста напряжения всей обмотки обратной связи при изменении нагрузки индуктора.

Сигнал с обмоток обратной связи подводится к блоку регулирования напряжения питания инвертора, который изменяет фазу включения тиристоров диодно-тиристорного выпрямителя. Необходимая мощность в индукторе устанавливается задатчиком 6 мощности.

Подбором числа витков одной обмотки обратной связи можно добиться значительного увеличения крутизны прироста величины сигнала цепи обратной связи от изменения нагрузки индуктора. Например, можно практически до нуля скомпенсировать сигнал цепи обратной связи при установке кастрюли на индуктор. Конструкция позволяет получить любую желаемую крутизну прироста напряжения обратной связи от изменения нагрузки индуктора. Так как обмотки обратной связи и обмотка индуктора представляют собой трансформатор, напряжение на выходе обмоток обратной связи пропорционально. напряжению или мощности обмотки индуктора. Поэтому обмотки обратной свя

5 961162 6 зи могут быть использованы для стаби- дуктивно связанную с ней обмотку облизации уровня мощности в индукторе ратной связи, подключенную выходом к при изменении напряжения сети, уста- управляющему .входу высокочастотного новке разномерной посуды, а так же источника питания, о т л и ч а юпри съеме нагрузки с индуктора. щ е е с я тем, что, с целью повыше. Повышенная крутизна прироста напря- ния надежности в работе устройства жения обмоток обратной связи от из- при использовании разномерной посуменения нагрузки индуктора повышает ды, оно снабжено второй обмоткой об" надежность защиты инвертора источни- ратной связи, включенной встречно-пока питания от перегрузок. 10 следовательно с первой, одна из указанных обмоток установлена внутри кольцевой полости индуктора, а друФормула изобретения гая охватывает его снаружи.

Источники информации, Высокочастотное индукционное уст- 15 принятые во внимание при экспертизе ройство для приготовления пищи, со- 1. Патент США У 3796850, держащее подключенный к высокочастот- кл. Н 05 В 5/04, 1970. ному источнику питания индуктор в ви- 2. Патент США и 3806.688, де плоской кольцевой катушки и ин- кл. Н 05 В 5/04, 1971. фиа!

ВНИИПИ Заказ 7321/76

Тираж 862 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4