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具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点,能完成家庭的绝大多数烹饪任务。
因此,在电磁炉较普及的一些国家里,人们誉之为“烹饪之神”和“绿色炉具”。
电磁炉是利用电磁感应原理将电能转换为热能的工作原理。
由整流电路将50/60Hz的交流电压转换成直流电压(AC-DC-AC、交流-直流-交流),再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-35KHz的高频电压,高速变化的电流流过线圈产生高速变化的磁场,当磁场内的磁力线通过金属器皿底部金属体内产生无数的小涡流,使器皿本身自行高速发热,然后再加热器皿内的东西,达到用户使用的结果。
这里简单的论述一下美的众多电磁炉的其中一款。
关键字:
电磁炉电路分析全自动电极电学指标
一、对说明书及物品的评价
1.1说明书评价
美的的使用说明书从整体上看,内容很全面,对产品的介绍很详尽,作为一般的消费者都能够看懂此说明书。
首先说明书目录清晰,消费者可以有针对性的选择阅读,解决遇到的问题。
其次,该说明书中和使用有关的部分都是图文结合,但是关于电路图文的说明并不是很多,其多数的电路图对消费者的物理电学要求要求相对较高。
从消费者的这个使用和注意事项的角度来看这份产品说明书简单易懂,实用性很强。
从个人所学专业知识来看这份说明书,此说明书采用了的是美的一贯风格,整个说明书显得简约大方,说明书的排版很合理,视觉效果很好。
1.2物品评价
个人认为美的电磁炉是比较好用的一种电磁炉,棋安全系数还是很高的,在选择电磁炉方面我也比较倾向于购买美的的产品,其产品的性能与使用的安全性都可以得到一定的保障,在购买电磁炉时是个不错的选择。
二、电学分析
2.1五个技术指标电学分析
2.1.1整流单元
整流器是一种将交流电转换成直流电的装置或元件。
整流器是电源供应器的一部份,也被用来做无线电讯号的侦测器等。
整流器可以是固态二极管、真空管二极管、汞弧管(水银整流器)、或是氧化铜与硒的堆栈等做成。
能把直流电转换成交流电的装置则称为“逆变器”。
整流器一般指能把AC转成DC的那一组二极管的总称,但在半波整流只用到一个二极管时,这个二极管也就是整流器。
整流作用有时并不一定是单纯用来作为产生直流之用。
早期的矿石收音机使用被昵称为“猫须”(cat'
swhisker)的金属细线压在方铅矿(galena,成份是硫化铅)晶体上,构成点接触整流器(point-contactrectifier),称为矿石检波器或晶体检波器(crystaldetector),目的是检波。
又例如,在气体(瓦斯)加热系统中,火焰整流(flamerectification)是用于检测火焰的存在:
当火焰存在时,火焰外层的两个金属电极形成的电流路径中,等离子会对给予的交流电压产生整流作用。
2.1.2功率开关管
功率开关管是指能承受较大电流,漏电流较小,在一定条件下有较好饱和导通及截止特性的三极管,可不太考虑其放大性能,其控制与基极电流大小或方向有关电流经集电极和发射极。
场效应管一般做电子开关用,控制与极性有关。
2.1.3.电磁加热线圈单元
电磁加热平板用电磁加热线圈,利用电磁磁感应的原理,讲电磁加热平板的电磁加热线圈改为平面螺旋形状的电磁加热线圈,电磁加热线圈的绕线外面包裹有耐高温的绝缘材料,电磁加热线圈的两面还另夹有由石英材料或其他耐高温的绝缘材料构成的夹层板,并由紧固件将平面螺旋形状的电磁加热按照一定的排列方式分别紧固在电磁平板的内表面上,当交变电流通过设置在电磁平板内的电磁加热线圈时,将形成强烈的狡辩磁场,改磁场将使电磁平板或待加热物体的温度迅速升高,达到加热的目的。
每块电磁平板的电磁线圈由1—4组组成,而每组的电磁线圈是有1—12个单线圈,通过串联连接,也可以是并联连接的,或是串并联混合连接的。
2.1.4.IGBT功率管、整流桥堆
IGBT在大致相同工作电流下各品牌一般都可通用,2000W以下一般使用额定电流在20~25A的IGBT管。
IGBT管在工作过程中会发热,应加散热片进行散热。
在装配过程中应均匀涂抹散热硅脂,并紧接触散热片进行安装。
IGBT是高阻抗器件,对静电特敏感。
整流桥,220V电源的,2000W内的,一般使用15~25A,600V规格,各品牌均可通用,目前市场上有很多种品牌,日本新电源、天津中环、乐山希尔,那些质量较差的,主要表现在耐压较差,或外表粗糙、不平、有凸起现象,在装配时,若不注意螺丝批的力度,就很容易使整流桥打裂。
整流桥是微发热器件。
2.1.5整机电路
电路是电流所流经的路径,(英文:
Electricalcircuit)或称电子回路,是由电气设备和元器件(用电器),按一定方式联接起来,为电荷流通提供了路径的总体,也叫电子线路或称电气回路,简称网络或回路。
如电阻、电容、电感、二极管、三极管和开关等,构成的网络。
电磁炉的整机电路由电源电路和集成电路与外围元件组成的温控触发电路、分频计时电路、控制执行电路组成。
通过继电器控制电机加热器及报警电路。
插上电源插头220V市电经变压器处理后为电路板、电磁线圈供电,此直流电压再经降压限流、滤波、稳压后报警提示电路供电。
2.2七个电学选项解读
2.2.1滑动触控
美的电磁炉的控制面板采用全触控的设计,为烹制工程带来许多的方便。
同时也正是美的主张的设计风格。
面板上总共12个触控按键(电源开关、定温、定时、煲汤、炖奶、蒸煮、烧水、炒菜、爆炒、火锅、火力加大减小键)。
接上电源后电源指示灯亮,在开始通电状态下按键操作时,机器发出“嘟”的声音,同时面板开关上相应指示灯亮,通过感应元件将信号转变为电信号传入芯片,最终控制电磁线圈的功率。
各种按键对应的功能对应了对烹制的不同要求,满足日常所需的各种温度。
极具美观的控制面板和触感按键,给烹制过程增添了不少享受。
2.2.2大能率加热
2100W大能率加热使食物可以在很短的时间内就加热变熟,只是美的电磁炉一个很实用的地方,加热方式是通过释放红外线的方式,这种方式很实用,但是红外线有辐射,所以在电磁炉加热时,最好不要离它太近了。
2.2.3进、出风口
电磁炉的正面是其进气口,而后面是出风口。
电磁炉的底部是一个风扇装置。
电磁线圈很好的将热量从上部传出,由中间的隔热材料将能量隔开尽量不往下传,但还是会有很大一部分热量残留在主板区域,主板上有各种芯片、电阻、二极管、三极管等低发热元件,导致了起内部会有很高的温度,通过前面进风后面排风的形式将热量传出,使内部温度稳定在一个适合各个元件稳定工作的环境。
内部有温度感应元件,通过感应内部温度控制散热风扇的功率大小,从而在电磁炉大功率工作的时候风扇也能及时的将内部热量散出。
在电磁炉以小功率工作时,散热风扇就会以小功率的状态运作。
通过温度感应元件,使得电磁炉工作的时候不会因为散热因风扇的马达旋转产生过大的噪音,同时达到了节能环保的目的。
2.2.4文武火功能
电磁炉的“文武火功能”是通过对熬煮过程中食物的物理、化学变化的大量实验研究,利用“半波降功率原理”,将中国传统烹饪中的熬煮技艺(南方称:
煲)巧妙地运用于电磁炉的烹制过程中,研创出了“大火加热,文火熬煮;
精准温控,延时熬煮”的技术,从而改变了电磁炉简单加热的传统烹制方式,保持了食物中的各种营养成分。
一般电磁炉的烹制过程的全自动化过程,都是通过MCU有关脚控制,相应三极管驱动,再由多个继电器组成的继电器组实施电路转换来完成。
只要掌握这一条基本规律,就可对所有机型的电磁炉进行电路检查,排除各类故障。
但是,有些机型电路板的制作有点问题,它是将元件的编号压在元件下面的,因此在电路板上只能看到元件,而看不到元件编号,这样对于电路的检测极不方便。
2.2.510档火力调节
电磁炉火力大小是通过调节高频开关电路脉宽改变输出电压来调节,最低档是小功率保温档,控温装置通过检测锅底温度来控制加热电路的启闭,高频电路频繁启闭对元器件确有一定影响,但在低电压小电流的保温档影响不是很大。
美的生产的电磁炉有10档的调节开关,也就是对整个功率的控制有10个档次,可以很好的满足各种烹制需求。
也应对了美的的“文武火功能”有更好的表现。
2.2.6加热区域
因为使用高强度的磁场感应,所以炉面没有电流产生,因此在烹煮食物时炉面不会产生高温,电磁炉炉面使用了能耐高温的黑晶板,是一种相对安全的烹煮器具。
在使用过程中,因为黑晶板会与锅具接触,会局部产生高温,所以在加热后的一段时间里,不要触摸炉面,以防烫伤。
在加热区域正下面就是电磁加热线圈。
平板螺旋状的电磁加热线圈在正下面,其发热面积大,平板表面温度的均匀性好,温差小,便于对放在加热区域的锅底很好的受热。
从而获得更好的烹制体验。
2.2.7电源插座必须接地线
在电磁炉的使用注意事项中特别强调电源插座接地线必须保持良好接地,因为电器都有零线和火线,从而构成通路,使电器有电流通过,发挥作用,开关关闭的情况下,零线是不带电的。
地线无论开关是否关闭都不带电,它主要的功能就是你提到的接地。
大功率电器为了避免漏电事故的发生,或者强电势可能对人产生的危害,都有一根接地线,可以把产生的多余电流或强电势通过地线导入大地,防止触电,电器短路、漏电等情况下产生的电流会通过地线流向大地,这样会引发空气开关跳闸,从而起到保护作用。
土地是一种导体,导电性比人体强,接了地线漏电时可直接导到地里,避免人体的触,从而起到保护作用。
三、有关标准和使用常识
3.1标准
《电磁灶能效现定值及能效等级》国家标准第四次制定初步确定了电磁灶产品的节能指标和准入指标适用于单个加热单元额定功率700W~2800W的电磁灶,包括一个和多个加热单元,不适用于商用电磁灶、工频电磁灶和凹灶。
第一,能效等级的划分可以向消费者提供整体的能效信息,并且可以作为实施用能产品能效标识的技术依据;
第二,对电磁灶的能效限定值的要求,在该标准实施时,将作为强制性指标;
第三,对电磁灶的节能评价要求,属于推荐性指标,是开展节能产品认证的技术依据。
根据能效标准的制定要求,标准出台后将计划淘汰10%~15%的高能耗产品。
根据行业调查和试验分析,标准规定,额定功率大于1200W的电磁灶热效率能效限定值为84%,额定功率小于或等于1200W的产品,热效率准入指标为82%。
热效率试验条件为环境温度20℃±
2℃,相对湿度为45%~65%,大气压力为86kPa~106kPa,交流电源为220V±
1%,频率为(50±
1)Hz。
能效标准还规定,当试制新产品或者改变产品的设计、工艺或所用材料明显影响其他性能时或质量技术监督部门提出监督要求时,电磁灶产品应该进行能效限定值型式试验。
型式试验抽样为3台,其中2台使用,1台备用。
试验结果,2台都合格则为合格;
如果两台均不符合电磁灶能效标准的要求,则为不合格;
如果其中1台不合格,1台合格,则对备用电磁灶进行测试,合格与否取决于备用电磁灶的检测结果。
3.2使用注意事项
1、使用前,使用者必须检查清楚所用之器具是否适用于微波炉;
切勿将非微波炉器皿放入微波炉内加热食物,以免引起打火等异常现象损微波炉。
2、本微波炉志为家庭加热和烹调食物而设计,不适用于工业和商业用途。
3、如果因碰撞或跌落造成外罩、门体、门封发生损坏,请立即停止使用微波炉,直到维修部的技术人员将其修好为止。
4、外罩百叶窗严禁覆盖,以免温升过高损坏微波炉。
5、如果在使用中产生烟雾或火花,请保持炉门关闭,并立即切断电源。
6、微波炉内无食物时,请不要启动微波炉,空载运行对微波炉损坏较大,并有可能导致危险。
7、没有放入玻璃盘及转环时,不可使用微波炉。
8、食物由保鲜膜或其他塑料纸包着加热或烹调时,请保证包装袋处于开口状态,以免爆裂。
9、微波炉不能用来加热带壳的鲜蛋或已煮熟的蛋,因为在用微波炉加热时甚至在加热之后它们可能会发生爆裂。
10、用微波炉煎烤食品或加热油质食品,或长时间加热时,请务必随时监视食物的烹调情况,以防着火。
11、加热水分含量少、不耐热容器包装的食物时,请用低火,以免烧焦食物或包装袋着火。
12、在煲汤或烹调较多份量时,食物顶部离容器口应在3.5cm以上,否则可能有沸腾溢泻现象发生。
13、环境温度高于40℃以上时,请不要使用微波炉,因高温运行会损坏电器件。
14、当你加热汤或饮料时,请注意有些液体在超过沸点并无气泡产生,这会造成突然沸腾的现象,食用前请搁置一段时间并搅拌均匀,以免烫伤。
15、烹调食物时,切勿密封或盖紧容器(加热奶瓶应拧下奶嘴),喂食瓶或婴儿奶瓶应经过搅拌或摇动,喂食前应检查瓶内食物的温度,避免烫伤。
16、烹调食谱仅提供烹调的参考时间,烹调时间受各人喜欢的生熟程度、食物的开始温度、份量、大小,盛食容器等因素的影响,可以适当参照这些因素另行修正烹调时间。
17、请不要在微波炉烹调完毕后立即用湿毛巾擦拭或用冷水清洗玻璃转盘,以免引起玻璃盘破裂或损坏微波炉。
烹调后炉腔温度较高,请在微波炉自然冷却完毕后再清洗炉腔,以免烫伤。
18、烹调完毕后从微波炉内拿出食物和器皿时,应当使用隔热手套,以免高温烫伤。
19、有烧烤功能的微波炉,烧烤食物时,炉的顶板和后板温度较高,人体不要触摸,以免烫伤。
20、使用完毕后,请拔出电源插头,确保不要将电源线和插头直接放在外罩上面,更不要将其靠近火源和浸入水中。
21、如果电源线破损,必须及时更换由本公司提供的专用电源线。
22、炉门开启的情况下,不要试图烹调食物,严禁将任何东西塞入安全锁孔。
23、不可敲打控制面板,以免控制系统失灵。
24、微波炉内有微波辐射源及高压,且无八哥结构可供用户调整,严禁打开外罩。
(注意:
烧烤微波炉在第一次使用时可能会产生轻微的烟雾并有异味——因为微波在制造时,使用的钢板上面有润滑用的油,所以新的微波炉在刚刚使用时会产生油烟和润滑油被烧烤产生的异味,这属于正常现象,使用一段时间后这一现象就会消失。
)
解冻食物的方法
冷冻的生肉、鱼要除去包装放在容器内解冻,最好将其切成2.5-5厘米见方,并摆放整齐,更能改善解冻效果。
鸡腿前端细的部分要用铝箔包裹再解冻。
整条鱼的尾部用铝箔包好再解冻。
如冷冻馅饼、奶油、饼干等易碎食品,只适宜用微波炉稍稍解冻,取出后置于室温下自然解冻。
微波解冻结束后,请放置一段时间再加工,这是因为食品内部的解冻仍需要一个过程。
(提示:
经解冻的食物请尽快烹调或食用,不宜再放入冰箱内冷冻。
解冻厚的食物,请注意在时间过半时翻转食物,以取得良好的解冻效果。
四、参考文献
参考文献目录
[1]《电磁学》赵凯华编,高等教育出版社,2001
[2]《电磁学》贾启民郑永令编,高等教育出版社,2001
[3]《FundamentalsofPhysics》6thed.,D.Halliday,USA,2001
[4]《电磁学讨论》王忠亮,封小超编著,四川教育出版社,1988
[5]《电磁学教学札记》张之翔编,高等教育出版社,1988
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