Brevet FR2618285A1 — publié le 19890120

Poste de cuisson inductif Un poste de cuisson inductif contient un enroulement chauffant qui est alimenté par un courant alternatif d'une fréquence de l'ordre de 20 à 30 kHz par un générateur. L'en- roulement chauffant produit par induction, dans les parois d'une casserole située au-dessus de cet enroulement, des cou- rants qui échauffent la substance à cuire située dans la cas- serole. En raison des puissances relativement élevées compri- ses entre 300 et 6000 W et du courant intense envoyé à l'en- roulement chauffant, il apparaît, dans un tel poste de cuis- son, des champs de fuite magnétiques, qui peuvent perturber des appareils d'utilisation situés à proximité du poste de cuisson, comme par exemple notamment des récepteurs radio. C'est pourquoi il est nécessaire de prévoir des moyens pour maintenir à une faible valeur de tels champs de fuite. Il est connu de prévoir à l'intérieur d'une plaque de cuisson plusieurs enroulements chauffants, qui sont ali- mentés par des courants circulant dans des directions diffé-' rentes ou possèdent un sens d'enroulement opposé. La compen- sation des champs magnétiques des différents enroulements dans le sens de l'obtention d'un champ de fuite minimum à l'exté- rieur du poste de cuisson n'est obtenue pour l'essentiel que dans le cas d'une taille déterminée de la casserole située au-dessus de l'enroulement chauffant. L'invention a pour but de réduire le champ de fuite électromagnétique agissant à l'extérieur du poste de cuisson, réductions qui agissent dans une large mesure indépendamment de la taille de la casserole o s'effectue la cuisson. Dans le cas de la solution conforme à l'invention, la sonde mesure par conséquent le champ de fuite effectif à proximité du poste de cuisson. Mais en général plusieurs com- posantes du champ de fuite agissent en cet emplacement, parmi lesquelles seule la composante produite par l'enroulement chauffant peut et doit être compensée. C'est pourquci la scn- de évalue uniquement la ccmposante du champ de fuite qui est produite par le courant envoyé à l'ernrouiement chauffant. Ce- cl est obtenu par le fait qu'on évalue, à partir du mélange de tensions délivré par la sonde, uniquement la tension qui est synchrone, du point de vue de la fréquence et de la phase, avec le courant alternatif envoyé à l'enroulement chauffant. Comme cela est connu, une telle évaluation s'effectue à l'ai- de d'un démodulateur synchrone qui reçoit comme tension de référence pour l'évaluation sélective du point de vue de la phase, une tension proportionnelle au courant alternatif. On détecte alors uniquement la composante du champ de fuite, qui est provoqué par le courant alternatif lui-même et est par conséquent synchrone avec ce dernier, du point de vue de la fréquence et de la phase. Les composantes du champ de fuite, qui sont dues à d'autres causes, ne coincident en général pas, du point de vue de la fréquence et de la phase, avec le cou- rant alternatif. On fait l'hypothèse admissible que la propa- gation des champs ne fait apparaître aucun déphasage dont il faille tenir compte dans le circuit. Dans le cas d'une casse- role de taille relativement importante, qui recouvre prati- quement l'ensemble du poste de cuisson, le champ de fuite se- ra en général faible, de sorte qu'un courant de compensation relativement faible est nécessaire pour l'enroulement de com- pensation. Dans le cas d'une petite casserole, qui recouvre uniquement une partie de l'enroulement chauffant, le champ de fuite est en général plus élevé, de sorte qu'il est néces- saire qu'un courant plus intense circule dans l'enroulement de compensation. On va expliquer l'invention en référence au dessin, sur la base d'un exemple de réalisation. La figure 1 représente un exemple de réalisation de l'invention. La figure 2 représente une réalisation particulière des enroulements. La figure 1 représente un poste de cuisson inductif comportant un enroulement chauffant 1, sur lequel est dispo- sée la casserole métallique 2 contenant la substance à chauf- fer 3. L'enroulement chauffant 1 est alimenté par un courant alternatif il possédant une fréquence comprise entre 20 et kHz par le générateur 4. L'enroulement chauffant 1 est en- touré par l'enroulement de compensation 5 qui est également alimenté avec le courant de compensation ik par le générateur 4. La tension U1 proportionnelle au courant de chauffage il est obtenue au moyen du transformateur d'intensité 6 et est envoyée au démodulateur synchrone 7. La sonde 8 de mesure du champ magnétique, qui est constituée par un enroulement, est raccordée à l'autre entrée du démodulateur synchrone 7. Le champ de fuite 9, qui agit à proximité du poste de cuisson, produit une tension correspondante U2. Sous l'action du démo- dulateur synchrone 7, seule la composante 9 du champ de fuite, qui est synchrone, du point de vue de la fréquence et de la phase, avec la tension U1, avec le courant il et par consé- quent avec le champ de fuite produit par l'enroulement chauf- fant 1, est évaluée d'une manière sélective du point de vue de la fréquence et de la phase. On obtient de ce fait une gran- deur de réglage Us qui indique la valeur de ce champ de fuite produit par il. La grandeur de réglage Us commande, par l'in- termédiaire de l'amplificateur 10, le courant i2 circulant dans l'enroulement de commande du transducteur 11, dont l'en- roulement de travail est situé dans la voie de passage du courant ik. L'inductance, qui agit dans la voie de circula- tion du courant ik, de l'enroulement de travail du transduc- teur 11, la valeur de ik et par conséquent l'action de l'en- roulement de compensation 5 sont commandées, en fonction de la grandeur de réglage Us et par con6séquent en fonction de la valeur du champ de fuite produit par l'enroulement chauf- fant 1, de telle sorte que le champ de fuite 9 produit par l'enroulement chauffant i est compensé au niveau de la sonde 8 ou prend une valeur minimale. Cette commande travaille en fonction de la taille de la casserole 2, étant donné que la valeur du champ de fuite effectivement présent au voisinage du poste de cuisson et produit par l'enroulement chauffant 1, est mesurée directement par la sonde 8. Conformément à la figure 2, l'enroulement chauffant i est constitué par un enroulement central disposé intérieu- rement et parcouru par le courant il en sens inverse des ai- guilles d'une montre. A l'extérieur se trouve disposé un en- roulement, dont le sens d'enroulement est opposé et estdonc parcouru dans le sens des aiguilles d'une montre par le cou- rant il. Ces deux enroulements, enroulés dans des sens oppo- sés, permettent déjà d'obtenir une compensation du champ de fuite produit par le courant il, compensation qui cependant ne peut pas agir parfaitement pour toutes les tailles de la casserole 2. C'est pourquoi la compensation supplémentaire s'effectue dans le sens d'une compensation de tension réali- sée au moyen de l'enroulement de compensation 5, qui est ali- menté par le courant ik produit par le champ de fuite. Z618285 REVENDICATIONS 1. Poste de cuisson inductif comportant un enroule- ment chauffant (1), qui est alimenté avec un courant alterna- tif (il) par un générateur (4), caractérisé par le fait qu'à l'enroulement (1) se trouve associé un enroulement (5) de com- pensation du champ de fuite, alimenté par le générateur (4) avec un courant de compensation (ik), dont l'intensité est commandée par une grandeur de réglage (Us) qui est obtenue, au moyen d'une sonde (8) de mesure du champ magnétique, à par- tir de la composante de champ de fuite (9) synchrone, du point de vue de la fréquence et de la phase, avec le courant alter- natif (il). 2. Poste de cuisson selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la tension de sortie (U) de la sonde (8) de détection du champ magnétique et une tension (Ul) proportion- nelle au courant alternatif (il) sont appliquées aux entrées d'un démodulateur synchrone (7), dont la tension de sortie est utilisée comme grandeur de réglage (Us). 3. Poste de cuisson selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la grandeur de réglage (Us) commande le cou- rant (i2) circulant dans l'enroulement de commande d'un trans- ducteur (11), dont l'enroulement de travail est branché en série avec l'enroulement de compensation (5). 4. Poste de cuisson selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la sonde (8) est formée par une bobine. 5. Poste de cuisson selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la sonde (8) est disposée à l'extérieur de la zone du poste de cuisson. 6. Poste de cuisson selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'enroulement chauffant (1) comporte un en- roulement central spiralé s'enroulant dans un premier sens d'enroulement et un enroulement extérieur entourant l'enrou- lement central et s'enroulant dans un second sens opposé (fi- gure 2).