張燁
摘 要
世界上第一臺電磁爐是由德國NEFF公司研發出來的,我國于上個世紀90年代初期正式引入。作為廚房電器,電磁爐具有使用安全、節約能源、效率高、清潔環保等優點。鑒于此,本文首先簡要分析了電磁爐的工作原理與加熱原理,在此基礎上對電磁爐的正確使用方法及故障維修進行論述。期望通過本文的研究能夠對延長電磁爐的使用壽命有所幫助。
【關鍵詞】電磁爐 工作原理 加熱原理 使用
1 電磁爐的工作原理與加熱原理
電磁爐歸屬于廚房電器的范疇,其在業內素有“綠色灶具”之稱,這是因為它主要是以電磁感應的原理進行電、熱能的轉換。市面上常見的電磁爐一般都是由以下幾個部分組成:微晶體玻璃板、上蓋、面板、燈板、傳感器、加熱線盤、電源板、電源線、風扇、下蓋等。電磁爐的工作與加熱原理如下:電磁爐通電啟動之后,位于其內部的整流電路會將頻率為50Hz的工頻交流電轉換為直流電,經由振蕩電路之后,這部分直流電則會轉換成為20-40Hz的高頻電,當高頻電通過加熱線盤之后,會產生出變化磁場,電磁爐上的金屬鍋具底部與絕緣面板接觸后,變化磁場的磁感線會通過鍋底,這一過程中,金屬體內會隨之產生出若干個微小的感應電流,它們會使金屬爐具發熱,借助這部分熱量便可完成各種食物的蒸煮,這便是電磁爐的工作與加熱原理。
相關研究結果表明,在電阻為定值的前提條件下,感應電流的值越大,所產生出來的熱功率就越大,蒸煮耗時越短,如果想要使感應電流足夠大,就必須保證感應電動勢夠大。因此,需要借助高頻電,并將多芯導線纏繞來增加匝數,增大通過金屬體的磁通量變化率,從而增強磁場感應強度。實驗研究結果顯示,將帶有磁性的材料放入到磁場當中時,能夠增大磁場的磁感應強度,由此便可產生出足夠大的感應電動勢,進而獲得較高的熱功率。正因如此,使得市面上的電磁爐都使用以鐵磁性材料為鍋底的平底鍋。
2 電磁爐的正確使用方法及故障維修
2.1 電磁爐的正確使用方法
為了有效延長電磁爐的使用壽命,必須確保使用方法的正確性,并在使用過程中經常對其進行維護。
2.1.1 必須使用符合標準要求的電源線
由于電磁爐本身的功率相對較大,為確保安全,在使用電磁爐時,必須選用可以承受15A以上大電流的銅芯線作為電源線,同時,要配置獨立且安全性較高的電源插座,若是條件允許,可在插座處加裝一個保險盒,這樣能夠進一步提高電磁爐使用的安全性。
2.1.2 要使用符合要求的爐具
通過上文對電磁爐的工作原理和加熱原理進行分析后可知,鐵磁性材料制作的金屬鍋具能夠增大電磁爐的感應電動勢,從而獲得較大的熱功率,因此,在鍋具的選擇上,應當以鐵鍋、不銹鋼鍋為主。同時,應當將鍋具放在電磁爐的中央位置處,鍋底要有足夠的平面與電磁爐充分接觸。需要特別注意的是,不得使用玻璃材質、銅質容器作為電磁爐的鍋具,因為這些材質無法形成渦流。
2.1.3 電磁爐要平整放置
在使用電磁爐加熱食品時,必須確保放置電磁爐的地方平整,若是不平,則可能導致電磁爐的一個腳處于懸空狀態,這樣在金屬鍋具自重的作用下,容易造成電磁爐體變形,嚴重時會使電磁爐損壞。同時,電磁爐如果放置在有傾斜度的地方,在加熱的過程中,鍋具內的渦流磁場與爐具內的勵磁線盤中的磁場會發生相互作用,由此會引起鍋具與爐體振動,當振動頻率達到一定時,可能會造成鍋具從電磁爐上滑落,從而引發危險。
2.1.4 注意通風防潮
由于電磁爐需要長時間在大電流和大功率的狀態下工作,一旦內部電路遇到濕氣或是水汽時,便會形成結露,輕則會導致電路銹蝕,嚴重時則會引起短路故障,從而影響電磁爐的正常使用。電磁爐內部帶有風扇,在使用時,應保持良好的空氣流通,換言之,應在通風條件良好的條件下使用。
2.1.5 避免漏磁干擾
由于電磁爐采用的是電磁感應原理,所以其在工作過程中,不可避免地會產生出一定的電磁輻射,雖然這部分輻射的強度并不是很高,但也會對其它家用電器造成影響,鑒于此,在電磁爐2-3m左右的范圍內,盡可能不要放置手機、電腦、電視等容易受到電磁長干擾的電器設備。
2.1.6 操作要得當
電磁爐面板上的各種功能按鍵均屬于輕微觸碰型,一般手指輕觸、輕按后便可正常切換功能,按好之后手指要快速離開,不要按住不放,以免使彈簧片和導電接觸片損壞。當電磁爐加熱至較高的溫度時,瞬時功率會忽大忽小,由此可能會造成IGBT和電路板損壞,為防止此類情況的發生,在電磁爐使用完畢之后,應當先將功率按鈕調整至最小的位置,隨后再將電源關閉,最后取下鍋具。
2.1.7 清潔要點
電磁爐在使用一段時間后,爐體上會黏附油漬,此時需要對其進行清潔。在對電磁爐進行清潔的過程中,應注意如下事項:不得使用汽油對爐體進行清洗;不得用鋼絲刷或紗布對面板進行擦拭;剛用過的電磁爐不可用冷水擦拭面板,應待其徹底冷卻之后,方可用少量中性洗滌劑進行擦拭。
2.2 故障維修
電磁爐在使用過程中難免會出現故障問題,加熱后不能升溫是比較常見的故障,下面重點對此類故障的成因及維修方法進行論述。
2.2.1 故障成因
電磁爐可以加熱,但卻不能升溫,說明主電路中某個元器件故障(以諧振電容損壞居多)。
2.2.2 維修方法
切斷電源后,將機殼拆開,通過觀察的方法對加熱主電路上的元器件進行檢查,重點查看諧振電容,如果電容器表面鼓起,則表明電容損壞,通過更換新電容可使故障消除。
3 結論
綜上所述,電磁爐是一類電路較為復雜的廚房電器設備,它的電路板上除了有高壓部分之外,還有大電流部分,為了確保使用安全,應當了解并掌握電磁爐的正確使用方法。同時,在對電磁爐故障進行處理時,必須關閉電源,以免引發安全事故。
參考文獻
[1]謝圣昌,肖樂明.用電磁爐原理設計電磁感應鋁箔封口機[J].廣州航海高等專科學校學報,2008(12):67-68.
[2]郭立.IGBT動態特性測試的搭建及其在電磁爐應用中的研究[D].上海:復旦大學,2012.
[3]袁作威.大功率電磁爐功率模塊設計及控制策略研究[D].武漢理工大學,2010.
[4]鄭影成.小天鵝HY-K20型電磁爐電路原理解析(上)[J].家電檢修技術,2012(05):65-66.
作者單位
福建省產品質量檢驗研究院 福建省福州市 350015