家用電烤箱教學實驗實訓裝置研發解析

趙明

武威職業學院 甘肅武威 733000

家用電烤箱教學實驗實訓裝置研發解析

趙明

武威職業學院 甘肅武威 733000

闡述家用電烤箱的結構及工作原理，介紹一種供教學實驗使用的電烤箱實驗實訓裝置研發過程，該裝置適用于高職院校和中等職業學校電子信息類課程教學。

家用電烤箱；教學實驗裝置；電子信息類課程

1 電烤箱結構

電烤箱由箱體、箱門、發熱器、調溫器、功率選擇開關、定時器及一些附件等組成[1]。

1）箱體。由內、外殼構成，內外殼之間有保溫材料起隔熱作用。外殼表面噴漆；內殼又稱烤室，表面鍍鉻，兩側設有3～4層烘架。

2）箱門。箱門上嵌有一塊耐熱鋼化玻璃，可用于觀察食物的烘烤狀況。箱門上裝有拉手，下端兩側裝有弓型鉸鏈，能使箱門自動關閉。

3）發熱器。常采用遠紅外管狀電熱元件或遠紅外石英玻璃加熱管。由于石英電熱管外形潔凈、體積小、熱效率高，受到廣泛應用。

4）溫度調節器。常用雙金屬片調溫器，它通過雙金屬片的形變與恢復來控制觸點的通斷，使發熱器間斷發熱達到恒溫目的。轉動轉軸能在50～250 ℃范圍內調節溫度。

5）定時器。常用鐘表結構定時器，外形利用發條走時，走時開始，電路接通；走時結束，觸點分開，電路切斷，同時發出鈴聲提醒用戶。

2 工作原理

圖1

圖1[2]是自動調溫定時電烤箱電原理圖。電路中，XP為電烤箱的電源插頭，PT為定時器，Tθ為調溫器，SA為功率選擇開關，EH1-1、EH1-2為上加熱管，EH2-1、EH2-2為下加熱器，R為限流電阻，LED為指示燈，M為風機，SQ為門控開關。功率選擇開關有5個檔位：當功率選擇開關SA處于“關”檔，無論定時器和調溫器處于何種狀態，上、下加熱器都不發熱；當轉動定時器PT和調溫器Tθ時，接通電源，指示為LED亮，此時功率選擇開關轉至“烘烤”檔，SA（B1）處于接通狀態，上加熱器EH1-1、EH1-2發熱；當功率選擇開關轉至“烘焙”檔，SA（B2）處于接通狀態，下加熱器EH2-1、EH2-2發熱；當功率選擇開關轉至“猛火”檔，SA（B1、B2）均處于接通狀態，上下加熱器EH1-1、EH1-2、EH2-1、EH1-2同時發熱；當功率選擇開關轉至“猛火&熱風”檔，SA（B1、B2、A2）均處于接通狀態，上下加熱器EH1-1、EH1-2、EH2-1、EH1-2同時發熱，風機啟動。當電烤箱的加熱溫度達到預定溫度時，調溫器Tθ自動斷開電源，發熱器停止發熱；溫度降至預定溫度時，調溫器接通電源，發熱器重新發熱，從而使電烤箱恒溫。當定時器走時終了，觸點開關自動斷開回路電源，并發出鈴聲，表示烘烤完畢。

3 電烤箱教學實驗裝置

目前電烤箱已成為人們生活常見的家電產品，作為家電產品的電烤箱已進入各類職高及培訓學校的課堂，目的是培養一批高素質的家電制造、維修和服務的技術工人。研發一種可供直觀演示，易于掌握電烤箱基本工作原理，實現教學實驗、常見故障的模擬與檢修和技能考核的電烤箱教學實驗箱，貫徹直觀性教學原則，突出實踐技能教學特色，具有現實意義。該實驗箱由箱體底盒和面板組成。箱體面板上印制電氣原理及接線圖，在原理圖對應位置安裝電烤箱的電路部件，設有器件連接插孔，配置連接導線，學生通過導線連接插孔能夠全面模擬和進行電烤箱的工作過程及常見故障的模擬與檢修。

圖2

本裝置結構簡單、成本低廉，適合各類職業學校電類課程中教學使用。圖2為箱體面板布局圖。

圖2中，10-面板，11-上發熱管，12-下發熱管，2-溫控器探頭，31、32、33、34-電熱管安裝瓷座，4-風機，51-定時器開關，52-溫控器開關，53-火力選擇開關，61-保險管，62-指示燈，63-安全開關，71、72、73、74、75、76、77、78、79、710、711、81、82、83、84、85、86-連接插孔，91-把手I，92-把手II，FUSE-保險管電路，SQ-安全開關電路，R-電阻器電路，LED-指示燈電路，EH1-1、EH1-2、EH2-1、EH2-2-發熱管電路，PT-定時器開關電路，Tθ-溫控器開關電路，SA-火力選擇開關電路，E-接地電路，N-零線電路，L-火線電路。

4 電烤箱教學實驗箱工作模式演示

使用時，首先將220 V交流電由電源供電輸入插孔711輸入，閉合安全開關63，此時本裝置處于準備工作狀態。將器件連接插孔71、72、77、78、79、710、81、82、83、84、85、86按圖3所示連接，此時本裝置處于電烤箱模式待機狀態。

將定時器開關51的時間設定為15分鐘，溫控器開關52的溫度設定為125 ℃，功率選擇開關53具有關/烘焙/烘烤/猛火/猛火＆熱風五檔。

圖3

1）當功率選擇開關置于烘焙，下發熱管12工作。當電烤箱內的溫度升至125 ℃時溫控器開關52斷開；當工作時間達到15分鐘時定時器開關51斷開；當溫度低于125℃時溫控器開關52重新閉合，下發熱管12再次工作；當工作時間達到15分鐘時定時器開關51斷開，電烤箱停止工作。

2）當功率選擇開關置于烘烤，上發熱管11工作。當電烤箱內的溫度升至125 ℃時，溫控器開關52斷開；當工作時間達到15分鐘時，定時器開關51斷開；當溫度低于125 ℃時，溫控器開關52重新閉合，上發熱管11再次工作；當工作時間達到15分鐘時，定時器開關51斷開，電烤箱停止工作。

3）當功率選擇開關置于猛火，上發熱管11與下發熱管12同時工作。當電烤箱內的溫度升至125 ℃時，溫控器開關52斷開；當溫度低于125 ℃時，溫控器開關52重新閉合，上發熱管11、下發熱管12再次工作；當工作時間達到15分鐘時，定時器開關51斷開，電烤箱停止工作。

4）當功率選擇開關置于猛火＆熱風，上發熱管11、下發熱管12及風機4同時工作。當電烤箱內的溫度升至125 ℃時，溫控器開關52斷開；當溫度低于125 ℃時，溫控器開關52重新閉合，上發熱管11、下發熱管12及風機4再次工作；當工作時間達到15分鐘時，定時器開關51斷開，電烤箱停止工作。

5）當功率選擇開關置于關，電烤箱停止工作。

本裝置既可單獨作為實驗箱放在桌面上使用，也可在實驗箱上設置掛鉤，并通過掛鉤掛在立式實驗臺上使用。

5 電烤箱不發熱故障檢修演示

1）檢查插頭插座是否損壞，若正常，檢查電源線是否折斷，用萬用表可檢查出來；若折斷，接牢斷線或換新線；若插頭插座接觸處氧化不導通，可修理或更換新件。

2）檢查定時器是否損壞，若損壞，多數是因開關觸點燒蝕或氧化不導通所致。若修不好，則更換新件。

3）查溫控器是否損壞，常因接線片上的接頭氧化或動、靜觸點氧化不導通，可進行修理或更換壞件。

4）檢查功率選擇開關。若凹凸輪磨損，觸不到動觸片，或動靜觸點氧化不導通，應修理或更換。

5）以上均無故障，可進一步檢查管狀電熱元件，有可能是引棒接插端子氧化松動，接觸不良，用萬用表即可檢測出電阻無窮大，可修理或更換新品。

[1]黃簽名,黃鸝.家庭廚用電器使用與維修[M].北京∶金盾出版社,2006

[2]黃勇定.家用電器基礎與維修技術[M].北京∶機械工業出版社,2009

Research and Analysis on Training Devices for Household Electric Oven Teaching Experiment

Zhao Ming

Explains the structure of household electric toaster and how it works, a kind of experimental research and provided for educational use oven of experimental and practical device,the device applicable to higher vocational schools, teaching in secondary and vocational colleges use electrical appliances.

household electric toaster; teaching experiment analytical; electronic engineering curriculum

Author’s address Wuwei Occupational College, Wuwei, Gansu, China 733000

G712

B

1671-489X(2011)03-0094-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.03.094

作者：趙明，副教授，研究方向為計算機輔助教學。