第厨房电器.ppt
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1、第3章 厨房电器,3.1电饭锅 3.2电烤箱 3.3电炒锅 3.4微波炉 3.5电磁灶 3.6吸油烟机 3.7电子消毒柜,3.5 电磁灶 电磁灶又称电磁炉,是70年代发展起来的一种新型家用电器。电磁灶可对食物进行蒸、炒、炸、煮等加工,可控制火力,操作十分方便。 电磁灶与传统的灶具相比,有诸多优点: (1) 热效率高。由于电磁灶利用电磁感应原理,直接在锅底利用涡流发热,因而其热效率很高,可达80%以上,比煤气灶约高一倍,比一般电炉节电60%左右。 (2) 安全性好。电磁灶无明火,灶体本身不发热,不存在发生火灾的危险。同时,由于其灶体仅对导电的金属材料有明显加热作用,所以对人体无烧伤、灼伤的可能。
2、 (3) 清洁卫生。灶体不发热,食品溢出至灶台不会焦糊;无明火,不存在空气污染;灶台表面光滑,清理工作简便易行。 (4) 烹饪效果好。由于带有温控装置,因而可根据不同烹饪要求,准确控制发热功率及烹饪温度,火候好掌握。 (5) 费用低廉。完成同一烹饪过程,若普通电灶费用为1,液化气和煤气费用分别为0. 87和0.58,而电磁灶仅为0.63。,3.5.1 电磁灶的结构 电磁灶由高频大电流发生器、感应线圈、冷却风扇、微晶玻璃灶台面板、控制面板、保护装置、外壳及平底烹饪锅组成。其基本结构及加热原理如图3.5.1 所示。 1.高频大电流发生器 高频大电流发生器是电磁灶的高频电力转换装置,是电磁灶的重要部
3、件。其功能除如前所说的将工频电流变频加大为高频大电流外,还对异常温升、电流过大或使用非铁磁材料的锅等不正常情况报警。 2.感应线圈 感应线圈是产生高频交变磁场的空心螺旋电感线圈,其工作电流是高频大电流。 3.冷却风扇 冷却风扇用于对高频大电流发生器及感应加热线圈 图3.5.1基本结构及加热原理图 等部件散热、降温,以保证电路正常工作。,4.微晶玻璃灶台面板 微晶玻璃灶台面板将锅具与灶腔隔开,用于支撑锅具;同时,防止水、油、污物等物体落入灶内。该面板可在600高温下承受骤冷的冲击。 5.控制面板 控制面板上设有功率调节和温度调节旋钮,二者需配合使用。 6.保护装置 保护装置设有磁性开关,只有当烹
4、饪锅符合放置位置正确、平底、铁磁材料制成等条件时,开关才闭合,电路方可正常工作。此外,该装置还设置了保险及保护电路。 7.外壳 外壳由阻燃材料制成。外壳前后两边开有许多小气孔,这些小气孔与冷却风扇相配合,使灶内空气流通,降低温度,8.平底烹饪锅 平底烹饪锅是烹饪食物的容器,由铁磁材料制成。为提高发热功率,需制造强磁场,因而感应线圈的匝数(圈数)很多,若选用铜或铝材料制成烹饪锅,则锅底的等效电阻可等于甚至小于线圈自身的电阻,这样,大部分电能消耗在线圈电阻上,使得电磁灶发热效率大大降低。因此,锅体材料应选用高频电阻稍大些的材料;再考虑到磁导率及受磁力线作用的有效面积对发热功率的影响,烹饪锅应用铁磁
5、材料制成,并呈平底的形状。 典型电磁灶的内部结构如图3.5.2所示。 各部件名称: 1上壳 7主机板 2陶瓷面板 8风扇电机 3开关显示板 9扼流圈 4加热线圈盘 10变压器 5功率管散热器 11电源线 6功率板 12下壳,图3.5.1基本结构及加热原理图,图3.5.2 电磁灶的内部结构图,3.5.2 电磁灶的基本原理 电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。在电磁灶内部,由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压,再经过控制电路将直流电压转换成频率为40KHz的高频电压,高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场,当磁场内的磁力线通过金属器皿(导磁又导电材料)底部金属体
6、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食物。 3.5.3 万宝牌DCZ-13电脑型电磁灶简介 DCZ-13电脑型电磁灶采用MOTOROLA公司XC68HC705P6ACP 单片机芯片。这种新型电磁灶由于芯片内具有功能控制程序,外围元件少,线路及工艺结构简练,因此整机一致性好,可靠性高。 1.主要功能 该电磁灶面板功能按钮及显示如图3.5.3。电磁灶工作的启动和关停由“开关”按钮控制;加热、定温两种功能由“定温加热”按钮控制,红、黄两只LED 发光二极管分别显示其状态。加热功能具有四挡功率可调,最高挡功率约1300W,最低挡功率约 700W,由“增加”、“减少”两按钮调节
7、。五只LED发光二极管显示其功率状态(低功率两只发光管显示的功率状态是相同的)。,图3.5.3 电磁灶面板图 定温功能具有80度、100度、140度、180度、220度五挡温度可调,同样由“增加”、“减少”两按钮调节温度高低。定温功能可用于煎、炸、保温等烹调。 2.保护功能 (1) 具有锅检报警功能:灶面无锅,锅质不符等均会引起自动报警、关机。 (2) 温度异常,如水烧干后引起温度剧增,会自动关机。 (3) 电磁灶处于正常工作状态,如无人看管,约两小时后会自动关机。 (4) 若交流电源电压太低(约低于150V),会自动关机。,3.基本工作原理 DCZ-13电磁灶基本原理可简化成图3.5.4所示
8、。220V交流市电经整流滤波,通过加热线圈1L2提供给高频谐振大功率管1BG1。1BG1经激励后产生高频振荡,其振荡频率由电感1L2、1C4 所组成的并联谐振电路决定。1L2电感量约160H , 1C4电容量为0.2F,计算其振荡频率约为28kHz 。高频交变大电流流过加热线圈1L2,在其上方产生交变磁场。如灶面放上铁质锅,交变磁场使锅底产生无数涡流,涡流的流动产生焦耳热,从而铁锅被加热。大功率开关管1BG1的导通、截止时间,可以通过控制电路中的脉宽调制电路进行调节。 灶面上锅的大小不一样和锅质不同,加热功率也会不一样。加热线圈是由多股高强度漆包线绞绕成圆盘状,再平整牢固地粘贴在线架上而制成。
9、1C4采用耐压大于1500V的聚丙烯电容。1BG1采用韩国SGL40N150D大功率高速开关管,该管Vces大于1500V , Ic为40A,内有快速恢复二极管,且输入阻抗高。它是N型沟道大功率模块。,图3.5.4 DCZ-13 电磁灶基本原理简化图,4.电路分析 DCZ-13电脑型电磁灶主要由电源系统、脉宽可调高频振荡电路、检测控制中心、显示电路、温度控制和其它相关保护电路构成。整机电路原理图如图3.5.5所示。,(1) 脉宽可调高频振荡电路 当启动电磁灶工作时,MCU (20) 脚发出的触发脉冲经U3F激活振荡电路。参阅局部图3.5.6, 1BG1集电极的振荡信号经R3、R4、R13分压输
10、至U1C的同相端(9)脚,与反相端(8)脚基准电平比较,U1C输出同步脉冲,经C22、R15、D6积分电路,形成锯齿波,输至脉宽调制电路U1A反相端(4)脚,与(5)脚功率控制电平比较后,U1A输出脉宽可调脉冲波。该脉冲波经驱动器TA8316集成电路放大,从(7)脚输至高频振荡管1BG1基极,驱动1BG1,形成稳定振荡,产生高频脉冲电压。 功率控制电平的形成过程是:振荡电流经图3.5.5的1T1取样、1D1整流后,由图3.5.6 电位器W可变端输至U1B同相端(7)脚,形成电流取样电平。由电位器W 调节最高挡加热功率为1300W。当用户通过“增加”或“减少”按钮调节功率大少时,MCU芯片(11
11、) 、(12)、(13)脚就输出不同状态值,它决定了UIB反相端(6)脚功率调节电平。经U1B、C16、Q4自动跟踪、比较、放大,从而形成功率控制电平。 驱动电路由U6(TA8316)集成块构成。所驱动的1BG1是一只N型沟道大功率高速开关管,为电压驱动,对驱动功率要求不大。,(2) 定温控制电路 定温控制电路主要由U4 (74LS145)、U2A ( LM339)、Q8构成。当按动“定温加热”按钮时,定温指示灯亮,即处于定温工作状态。不管定温温度选择何挡,MCU芯片(11)、(12)、(13)脚的输出均定位在最高加热功率挡状态。按动“增加”或“减少”功率调节按钮,MCU(16)、(17)、(
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