电磁炉介绍要点
电磁炉介绍
(汪浩北京建筑大学理学院
摘要:从电磁炉的原理、结构、特点、工作流程等方面对电磁炉进行介绍, 让读者更清楚的了解和合理的使用电磁炉。
一、引言
电磁炉又被称为电磁灶,第一台家用电磁炉 1957年诞生于德国。 1972年, 美国开始生产电磁炉, 20世纪 80年代初电磁炉在欧美及日本开始热销。电磁炉的原理是磁场感应涡流加热。即利用电流通过线圈产生磁场, 当磁场内磁力线通过铁质锅的底部时, 磁力线被切割, 从而产生无数小涡流, 使铁质锅自身的铁原子高速旋转并产生碰撞磨擦生热而直接加热于锅内的食物。
二、原理
电磁炉是采用磁场感应电流 (又称涡流的加热原理, 即通过电子线路板产生高频电流,由整流电路将 50 HZ /60HZ的交流电变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为 20-40KHz 的高频电压,通过螺旋状的磁感应圈,形成高电磁炉频交变磁场, 当磁场内的磁力线通过铁磁材料器皿底部, 在其体内产生交变的电流(即涡流,涡流使锅具铁分子高速无规则运动,分子互相碰撞、摩擦而产生热能使器皿本身自行高速发热 (将电能转换为热能 , 用来加热和烹饪食物,从而达到煮食目的。
由于电磁炉是依靠锅底直接感应磁场产生涡流发热的, 因此应选用符合电磁炉设计负荷要求的铁质 (含铁不锈钢炊具, 其他材质的炊具由于材料电阻率过大或过小, 会造成电磁炉负荷异常而启动自动保护, 不能正常工作。同时由于铁对磁场的吸收充分、屏蔽效果也非常好, 这样减少了很多的磁辐射, 所以铁锅比其他任何材质的炊具也都更加安全。此外,铁是人体长期需要摄取的必要元素, 对健康有益。
三、结构
电磁炉又名电磁灶, 是现代厨房革命的产物, 它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生, 因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能橱具, 完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。由高频感应加热线圈 (即励磁线圈、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成。
电磁炉主要有两大部分构成:一是能够产生高频交变磁场电子线路系统 (含电磁炉线圈盘;二是用于固定电子线路系统,并承载锅具的结构性外壳(含能承受高温和冷热急变的炉面板。
(1电子线路系统包括:功率板、主机板、灯板(操控显示板、温控、线圈盘及热敏支架、风机、电源线等。
(2结构性外壳包括:炉面板(瓷板、黑晶板、塑胶上下盖等;
1、炉面板:用于承载锅具, 有进口和国产, 国产 A 、 B 级已能满足使用要求。
2、高压主基板:构成主电流回路。
3、低压主基板:用于电脑控制功能。
4、 LED 线路板:显示工作状态和传递操作指令。
5、线盘:将高频交变电流转换成交变磁场(PAN 。
6、风扇组件:散热辅助元件(FAN ,降低炉内元器件温度。
7、 IGBT :俗称功率管,通过低电流信号、控制大电流的通断(IGBT 。
8、桥式整流块:将交流电源转换为直流电源(BD101。
9、热敏电阻件:将热量信号传递到控制电路。
10、热开关组件:感应 IGBT 工作温度,从而保护 IGBT 由于过热损坏。四、特点
电磁炉系利用线圈盘在控制电路的作用下产生低频 (20~25KHZ 之交变磁场, 经过导磁性(铁质锅具产生大量密集涡流 , 兼有感应电流转化为热量来加热食物,能源效率特高。使用铁质、特殊不锈钢或铁烤珐琅之平底锅具,且其锅底直径以 12~26厘米为宜。电磁炉附有温度控制器,可防过热,省电又安全。
1、加热速度快 ---电磁炉能使锅底的温度在 15秒内升到 300度以上,速度远快于油炉及燃气炉,大大节约烹调时间,提高出菜速度。
2、节能环保 --电磁炉无明火,锅体自身发热,减少了热量传递损失,因而其热效率可达 80%至 92%以上, 而且无废气排放, 无噪音, 大大改善了厨房环境。
3、多功能性 ---电磁炉“炒、蒸、煮、炖、涮”样样全行。在上海,新三口之家一般都是用电磁炉,基本取代了煤气灶,管道煤气主要用淋浴器。
4、容易清洁 ---电磁炉没有燃料残渍和废气污染, 因而锅具、炉具都非常容易清洁,这在其它炉具是不可想象的。
5、安全性高 ---电磁炉不会像煤气那样,易产生泄露,也不产生明火,安全性明显优于其它炉具。特别是, 它本身设有多重安全防护措施, 包括炉体倾斜断电、超时断电、干烧报警、过流、过压、欠压保护、使用不当自动停机等等,即使有时汤汁外溢, 也不存在煤气灶熄火跑气的危险, 使用起来省心。尤其是炉子面板不发热,不存在烫伤的危险,令老人和儿童倍感放心。
6、使用方便:---民用电磁炉的“一键操作”指示非常人性化, 老人小小孩一看就会, 加之炉体本身仅几斤重, 拿上它随便去哪都不成问题, 只要是有电源的地方都能使用。对于居室狭小的外地打工人员, 用时把它从床下拿出, 用完再塞进去,什么炉具能有这么便利呢 ?
7、经济实惠 ---电磁炉是用电大户, 但由于加热升温快速、电价相对又较低, 计算起来,费用比煤气、天然气都要便宜。此外, 1600W 电磁炉最低价仅 100多元,而且还送锅具。
8、减少投资 ---商业电磁炉比传统炉灶需要厨房空间要少得多, 因无燃烧废气,故减少部分给排风装置的投资,并且免除了煤气管道的施工和配套费用。
9、精确温控 ---电磁炉可精确控制烹饪温度, 既节能又保证食品的美味, 便重要的是有利于中餐菜肴制作标准的推广。
五、工作流程
当一个回路线圈通予电流时,其效果相当于磁铁棒。因此线圈面有磁场 N -S 极的产生,亦即有磁通量穿越。若所使用的电源为交流电,线圈的磁极和穿越回路面的磁通量都会产生变化
当有一导磁性金属面放置于回路线圈上方时, 此时金属面就会感应电流 (即涡流,涡流使锅具铁原子高速无规则运动,原子互相碰撞、摩擦而产生热能感应的电流越大则所产生的热量就越高, 煮熟食物所需的时间就越短。要使感应电流越大, 则穿越金属面的磁通变化量也就要越大, 当然磁场强度也就要越强。这样一来,原先通过交流电的线圈就需要越多匝数缠绕在一起。因为使用高强度的磁场感应, 所以电磁炉炉面没有电流产生, 因此在烹煮食物时炉面不会产生高温。正规的电磁炉炉面都是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。