Индукционная бытовая электроплита Советский патент 1983 года по МПК H05B6/12 

Изобретение относится к индукционным устройствам для npi-r готов лен ия пищи.

Одной из основных задач в подобных устройствах является обеспечение постоянства сопротивления нагрузки, вносимого в контур инвертора индукционной плиты при установке на индуктор посуды из разных материалов, например из эмалированной или нержавеющей стали, с одновременным сохранением зоны равномерного нагрева.

Необходимость обеспечения постоянства нагрузки индуктора связана с тем, что слабая связь индуктора с дном посуды приводит к увеличению добротности контура инвертора и, следовательно, к увеличению токов и напряжений в элементах инвертора. Это в свою очередь, снижа- ет надежность работы плиты, КПД, а также вынуждает использовать более дорогостоящие элементы, которые имеют повышенные предельнодопустиI

м: ые параметры.

Известно устройство, в котором изменяется расстояние между дном посуды и обмоткой индуктора. При изт мене НИИ расстояния изменяется сопротивление нагрузки, вносимое в контур инвертора, т.е. данная конструкция может обеспечить постоянство вносимого сопротивления нагрузки при установке на индуктор посуды из разных материалов. Зона равномерного нагрева в нагрузке при удалении обмотки индуктора от дни посуды изменяется незначительно. При плоской спиральной обмотке индуктора зона равномерного-, нагрева имеет кольцеобразную форму со средним диаметром, примерно равным среднему диаметру обмотки индуктора Щ .

Однако этот индуктор имеет слабую связь обмотки с нагрузкой, так как между обмоткой и дном посуды имеется большой немагнитный зазор, и, следовательно, повышенную добротность контура инвертора, что уменьшает надежность, КПД и вынуждает использовать более дорогостоящие элементы.

Известно устройство, в котором используется изменение числа витков индуктора, что обеспечивает необходимое постоянство сопротивления, вносимого в контур инвертора при установке посуды из разных материалов 2 .

ilo в этой конструкции не обеспечены условия постоянства зоны равномерного нагрева нагрузки и наибольшей связи обмотки индуктора с нагрузкой.

Известна плита, в которойиспользуется п элементарных обмоток индуктора, которые обеспечивают равномерность нагрева нагрузки з .

Однако в такой плите не обеспечены постоянство вносимого сопротиления при изменении материала нагрузки и максимальная связь обмотки с индуктором.

Наиболее близкой к изобретению по технической сути является индукционная бытовая электроплита, содежащая изолирующий диск, под котоpbu-i установлены последовательно две плоские спиральные катушки и дисковый магнитопровод, причем катки электрически соединены друг с другом и подключены к зажимам инвертора источника питания 4 ,

Использование магнитопровода в виде чашки, внутренняя полость котрой полностью заполнена обмоткой индуктора лишь на 2-3%, расширяет зону равномерного нагрева по сравнению с индуктором, состоящим из этой же обмотки и дискового магнитпровода той же массы с диаметром, равным внешнему диаметру магнитопрвода в виде чашки. Изготовление фигурного магнитопровода сложнее дискового, поэтому чаще используют дисковые магнитопроводы.

Недостат ком известного устройства является невозможность равномерного нагрева посуды из различных мтериалов.

Цель изобретения - обеспечение возможности нагрева посуды из различных материалов с одинаковой мощностью и при минимальном изменении зоны равномерного нагрева.

Для достижения этой цели в индукционной быт-овой электроплите, содержащей изолирующий диск, под которым установлены последовательно две плоские спиральные катушки и дисковый магнитопровод, причем катушки электрически соединены друг с другом и подключены к зажимам инвертора источника питания, HaNraTKa катушек выполнена в противоположных направлениях, внутренней вывод верхней катушки подключен к одному из зажимов инвертора непосредственно, внешние выводы обеих катушек соединены друг с другом и с другими зажимом инвертора через один из полюсов переключателя, к другому полюсу которого подключен внутренний вывод нижней катушки, отношение внешних диаметров обеих катушек составляет 0,7-1,2, количество витков нижней катушки сое тавляет 20-50% количества витко верхней, а диаметр магнитопровода 0,8-1,5 диаметра большей катушки.

На чертеже представлена предлагаемая конструкция плиты.

Плита содержит плоские спиральные катушки 1 и 2, магнитопровод 3 изолирующий диск 4, изолирующие прокладки 5, нижнюю 6 и верхнюю 7крышки и переключатель 8. В целях уменьшения потерь катуш ки выполнены из многс}жильного провода. При установке на индуктор эмалированной посуды используется катушка 1, при установке посуды из нержавеющей стали - последовательно соединенные 1 и 2. Катушки намотаны в противоположных направлениях. Внутренний вывод катSшки 1 соединен непосредственно с инвертором. К переключателю 8 по ведены внутренний вывод катушки 2 и внешние выводы катушек 1 и 2, со диненные между собой. Переключател 8подключен к инвертору. Изолирующие прокладки 5 расположены между катушками 1 и 2, а также между катушкой 2 и магнитопроводом 3. Изолирующий диск 4 выполнен из ситалла, а магнитопровод 3 ферритовый. Для увеличения срока службы и дуктора обмотки изолированы от окр жающей среды ситалловьм диском 4, верхней 7 и нижней б крышками, мес та соединения этих элементов конст ции герметизированы. Работа устройства происходит следукмдим образом. При установке на индуктор посу ды из. эмалированной стали или чугу ной посуды с плоским дном пОдключа ется первая .катушка, у которой количество витков выбрано из условий оптимальной связи нагрузки с иув,ертором. В данном случае целесообразно использование одной катушки для нагрева нагрузки из эмалированной стали и чугуна примерно с тем же диаметром, поскольку режим работы инвертора отличается не более чем на 5-10%. При установке на плиту посуды из нержавеющей стали необходимо увеличить число витков на 20-50% для обеспечения оптимальных УСЛОВИЙ работы инвертора, а для обеспечения сохранения наибольшей равномерности зоны нагрева дополнительные витки целесообразно расположить между первой катушкой и магнитопроводом, а катушки выполнить в виде плоских спиралей. Предложенная плита позволяет при. жарении получить хорошую равномерность обжаривания практически по всей нагреваемой рабочей поверхности. Выбранная конструкция катушек в виде плоской спирали из .многожильного провода позволяет относительно легко производить намотку , в оправке с большой плотностью и свести к минимуму длину немагнитного зазора, что приводит к увеличению КПД, надежности устройства в целом и к уменьшению стоимости плиты.

ИНДУКЦИОННАЯ БЫТОВАЯ ЭЛЕКТРОПЛИТА, содержащая изолирующий диск, под которым установлены последовательно две плоские спиральные катушки и дисковый магнитопровод, причем катушки электрически соединены .друг с другом и подключены к зажимам инвертора источника питания, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева посуды из различных материалов, намотка катушек выполнена в противоположных направлениях, внутренний вывод верхней катушки подключен к одному из зажимов инвертора непосредственно, внешние выводы обеих катушек соединены друг с другом и с другим зажимом инвертора через один из полюсов переключателя, к другому полюсу которого подключен внутренний вывод нижней катушки, отношение внешних диаметров обеих катушек составляет 0,71,2, количество витков нижней катуш(Л ки составляет 20-50% количества витков верхней, а диаметр магнитопровода 0,8-1,5 диаметра большей катушки. Г ; Vf