1、第三章第三章 电炊具原理，电炊具原理，故障及检修故障及检修 1第二节第二节 自动恒（保）温式电饭锅自动恒（保）温式电饭锅 第三节第三节 电饭锅常见故障及检修方法电饭锅常见故障及检修方法 第四节第四节 单片微电脑控制式电饭锅单片微电脑控制式电饭锅 234第五节第五节 电磁灶电磁灶 第六节第六节 电烤箱电烤箱 第七节第七节 微波炉微波炉 567第一节第一节 电饭锅的类型及主要技术指标电饭锅的类型及主要技术指标第一节第一节 电饭锅的类型及主要技术指标电饭锅的类型及主要技术指标 电饭锅的功能：煮饭、蒸馒头、热粥及热饭等。电饭锅的功能：煮饭、蒸馒头、热粥及热饭等。电饭锅的特点：省时省力，清洁卫生，无污染
2、。电饭锅的特点：省时省力，清洁卫生，无污染。一一.电饭锅的类型电饭锅的类型 家用电饭锅按加热器方式：有间热式和直热式。家用电饭锅按加热器方式：有间热式和直热式。（一）间热式电饭锅结构：（一）间热式电饭锅结构：见图见图131 TitleAdd your text 它由内锅、外锅、锅体、电热元件、温控它由内锅、外锅、锅体、电热元件、温控元件、锅盖、插座、开关、指示灯所组成。元件、锅盖、插座、开关、指示灯所组成。作用及原理：内锅可装米和水，是盛放欲作用及原理：内锅可装米和水，是盛放欲蒸煮物品的容器，外锅装有电热元件和温控元件，蒸煮物品的容器，外锅装有电热元件和温控元件，其中也放些水，接通电源，从外锅
3、底部加热，使其中也放些水，接通电源，从外锅底部加热，使外锅里的水汽化为蒸汽来间接加热内锅里的饭。外锅里的水汽化为蒸汽来间接加热内锅里的饭。当外锅的水蒸汽达到一定温度时，温控元件会自当外锅的水蒸汽达到一定温度时，温控元件会自动切断电源，利用余热焖饭。因间热式电饭锅通动切断电源，利用余热焖饭。因间热式电饭锅通过外锅蒸汽从上、下、左、右四周对内锅加热，过外锅蒸汽从上、下、左、右四周对内锅加热，所以加热比较均匀。所以加热比较均匀。（二）直热式电饭锅（二）直热式电饭锅 它用发热元件直接加热锅体，热效率高。分组它用发热元件直接加热锅体，热效率高。分组合式和整体式。合式和整体式。1.组合式电饭锅组合式电饭锅
4、见图见图132 由锅体及电热座两部分组成，两者之间无由锅体及电热座两部分组成，两者之间无紧固件连接。使用时将锅体放在电热座上，可从紧固件连接。使用时将锅体放在电热座上，可从底部（或周围）给锅体加热。底部（或周围）给锅体加热。电热座由底盘，电热元件，温控器及电插电热座由底盘，电热元件，温控器及电插座等组成。锅体用陶瓷，搪瓷，铝合金或不锈钢座等组成。锅体用陶瓷，搪瓷，铝合金或不锈钢材料制成。材料制成。组合式电饭锅的锅体可方便取下，便于清组合式电饭锅的锅体可方便取下，便于清洗，使用方便。洗，使用方便。2.整体式电饭锅整体式电饭锅 见图见图133 它为一整体，内锅装食物，外锅起安全及装它为一整体，内锅
5、装食物，外锅起安全及装饰作用。电热元件及温控器位于内锅底部，直接饰作用。电热元件及温控器位于内锅底部，直接加热内锅的锅底，热传导性能比间热式好，但加加热内锅的锅底，热传导性能比间热式好，但加热均匀性稍差热均匀性稍差 二电饭锅的主要技术指标二电饭锅的主要技术指标（一）电气绝缘性能（一）电气绝缘性能 要求：要求：1.在冷态在冷态1500V、热态、热态1000V 50HZ交流交流电历时电历时1分钟耐压实验，电饭锅的带电部分与金属分钟耐压实验，电饭锅的带电部分与金属壳间不发生击穿，热电绝缘电阻大于壳间不发生击穿，热电绝缘电阻大于1兆欧姆。兆欧姆。2.在温度（在温度（402），相对湿度，相对湿度953的
6、恒温恒的恒温恒湿箱内，在不凝露的条件下，湿箱内，在不凝露的条件下，48小时后其潮态绝缘小时后其潮态绝缘电阻不低于电阻不低于0.5兆欧姆，潮态耐压兆欧姆，潮态耐压1000v分钟不发生分钟不发生击穿（泄露电流小于击穿（泄露电流小于1mA）。）。3.接地端至金属壳间的电阻应小于接地端至金属壳间的电阻应小于0.2欧姆。欧姆。（二）温控准确性（二）温控准确性 要求温度在（要求温度在（1032）时，温控元件使时，温控元件使电路断电；而温度降至（电路断电；而温度降至（655）时，温控时，温控元件起保温作用。元件起保温作用。（三）热效率（三）热效率 要求在其周围环境温度为（要求在其周围环境温度为（235）时，
7、时，热效率不低于热效率不低于70.（四）使用寿命（四）使用寿命 在额定电压条件下，使用寿命应大于在额定电压条件下，使用寿命应大于1000小时。小时。第二节第二节 自动恒（保）温式电饭锅自动恒（保）温式电饭锅 主要功能特点：在饭煮熟后，自动断电，可将饭主要功能特点：在饭煮熟后，自动断电，可将饭的温度保持在一定范围和一定时间内。的温度保持在一定范围和一定时间内。一一.普通自动恒（保）温式电饭锅普通自动恒（保）温式电饭锅（一）基本结构（一）基本结构见图见图134 主要组成部件：外壳、内锅、加热器、双主要组成部件：外壳、内锅、加热器、双金属恒温器、磁钢限温器、指示灯、开关及电金属恒温器、磁钢限温器、指
8、示灯、开关及电源插座等。源插座等。1.外壳用冷轧钢板模压成形，经喷漆，电外壳用冷轧钢板模压成形，经喷漆，电镀工艺达到美观耐用。镀工艺达到美观耐用。2.内锅用薄铝板模压成形，底部呈球面状，内锅用薄铝板模压成形，底部呈球面状，与加热器外形必须吻合，紧密接触，保证较好与加热器外形必须吻合，紧密接触，保证较好的热传导性能，提高热效率。的热传导性能，提高热效率。3.加热器加热器 见图见图135见图见图135 它是将管状电热元件浇铸在铝合金中而制它是将管状电热元件浇铸在铝合金中而制成电热盘。外形呈球面状，表面光滑，与内锅成电热盘。外形呈球面状，表面光滑，与内锅底面吻合。浇铸后，管状电热元件的端部用密底面吻
9、合。浇铸后，管状电热元件的端部用密封材料密封，以保证绝缘性能。封材料密封，以保证绝缘性能。14.磁钢限温器磁钢限温器 作用：饭煮熟时，自动断电，以免饭被作用：饭煮熟时，自动断电，以免饭被煮焦。结构见图煮焦。结构见图136 感温磁钢采用镍锌铁氧体制成，常温下具有磁性，感温磁钢采用镍锌铁氧体制成，常温下具有磁性，与永久磁体吸合，使触点接通，电流通过加热器。当锅内与永久磁体吸合，使触点接通，电流通过加热器。当锅内水分被煮干时，温度会超过水分被煮干时，温度会超过100，当锅内温度高于感温磁，当锅内温度高于感温磁钢居里温度（钢居里温度（1032）时，紧贴内锅底面的感温磁钢将时，紧贴内锅底面的感温磁钢将失
10、去磁性，结果因永磁体的重力及弹簧的作用力，导致触失去磁性，结果因永磁体的重力及弹簧的作用力，导致触点断开，起到自动断电的作用，该磁钢限温器动作后不能点断开，起到自动断电的作用，该磁钢限温器动作后不能自动复位，若要保温应并联一双金属恒温器。自动复位，若要保温应并联一双金属恒温器。5.双金属恒温器双金属恒温器 作用：完成自动保温。电饭锅中的双金属恒温器将温作用：完成自动保温。电饭锅中的双金属恒温器将温度维持在（度维持在（655）。（二）电路原理（二）电路原理 单按键式电饭锅（自动恒温）电路原理单按键式电饭锅（自动恒温）电路原理 见图见图137 S2为双金属恒温器控制触点，当温度低于为双金属恒温器控
11、制触点，当温度低于保温温度时闭合。保温温度时闭合。S1为单键开关，磁钢限温器为单键开关，磁钢限温器控制触点，煮饭时控制触点，煮饭时S1被按下，被按下，S1与与S2并联，并联，指示灯降压电阻串联与加热器并联。指示灯降压电阻串联与加热器并联。S1、S2并并联支路与加热器，指示灯并联支路串联，当加联支路与加热器，指示灯并联支路串联，当加热器工作时，指示灯亮。当热器工作时，指示灯亮。当S1、S2全断开时，全断开时，加热器停止工作；当加热器停止工作；当S1、S2中任一个接通（或中任一个接通（或全接通）时，电加热器即通电加热。全接通）时，电加热器即通电加热。工作原理：接通电源，加热器工作（发热），工作原理
12、：接通电源，加热器工作（发热），指示灯亮，电饭锅内开始升温，按下指示灯亮，电饭锅内开始升温，按下S1，开始煮，开始煮饭。当温度达到感温磁钢的居里温度（饭。当温度达到感温磁钢的居里温度（1032）时，感温磁钢失去磁性，时，感温磁钢失去磁性，S1自动断开；因双金自动断开；因双金属恒温器的触点属恒温器的触点S2在高于在高于65时也处于断开状态，时也处于断开状态，加热器断电停止工作，指示灯熄灭，表明锅内米饭加热器断电停止工作，指示灯熄灭，表明锅内米饭已煮熟。加热器断电后，其余热足以将饭焖至喷香已煮熟。加热器断电后，其余热足以将饭焖至喷香可口的程度。若要保持熟饭有一定温度，则由双金可口的程度。若要保持熟
13、饭有一定温度，则由双金属恒温器的动断触点属恒温器的动断触点S2来完成，当饭的温度下降来完成，当饭的温度下降到低于到低于65时，时，S2自动复位闭合，加热器又通电自动复位闭合，加热器又通电工作，锅内的饭又升温，当高于工作，锅内的饭又升温，当高于65时，时，S2断开，断开，如此循环，使锅内米饭始终保持在如此循环，使锅内米饭始终保持在65上下，指上下，指示灯时亮时灭，以示保温。示灯时亮时灭，以示保温。二二PTC自动恒温式电饭锅自动恒温式电饭锅 特点：恒温控制精度高，使用寿命长。特点：恒温控制精度高，使用寿命长。由于双金属恒温控制开关在保温过程中动作频由于双金属恒温控制开关在保温过程中动作频繁，开关的
14、触点容易被通断电时电火花烧坏。可繁，开关的触点容易被通断电时电火花烧坏。可用用PTC元件代替图元件代替图137自动恒温式电饭锅中自动恒温式电饭锅中的双金属恒温控制开关。的双金属恒温控制开关。PTC元件具有正温度系元件具有正温度系数特性。数特性。三、电子保温式电饭锅三、电子保温式电饭锅 电子保温式电饭锅是目前世界上电饭锅中结构最电子保温式电饭锅是目前世界上电饭锅中结构最复杂，性能最好，保温时间最长，外观最漂亮而且价复杂，性能最好，保温时间最长，外观最漂亮而且价格最高的格最高的称为西施煲。称为西施煲。（一）结构特点（一）结构特点 外形与结构外形与结构 见图见图138 煲身共有四层：内煲、衬煲（中煲
15、）、保温层煲身共有四层：内煲、衬煲（中煲）、保温层和外壳。内煲涂有一层四氟乙烯涂层，外壳用尼龙和外壳。内煲涂有一层四氟乙烯涂层，外壳用尼龙-6或或ABS工程塑料制成。盖有三层，即内盖、衬盖和外工程塑料制成。盖有三层，即内盖、衬盖和外盖。盖中央开有一出气孔。盖和煲身用搭扣扣住，携盖。盖中央开有一出气孔。盖和煲身用搭扣扣住，携带和使用方便。因有保温层，所以电热效率高，外壳带和使用方便。因有保温层，所以电热效率高，外壳温度低。温度低。（二）电路原理（二）电路原理图图139 电子元件和指示灯均装在一块印制板上，电子元件和指示灯均装在一块印制板上，感温热敏元件和超温熔断器装在保温层与衬煲之感温热敏元件和
16、超温熔断器装在保温层与衬煲之间。它通过感温热敏元件控制晶闸管的导通与关间。它通过感温热敏元件控制晶闸管的导通与关断，再通过晶闸管控制电加热器的通断，从而实断，再通过晶闸管控制电加热器的通断，从而实现自动恒温加热的目的。现自动恒温加热的目的。煮饭时电路原理：煮饭时电路原理：保温时电路原理：保温时电路原理：自动恒温式电饭锅常见的故障有电热板不热，自动恒温式电饭锅常见的故障有电热板不热，煮不熟饭，煮焦饭，保温失灵，外壳带电。煮不熟饭，煮焦饭，保温失灵，外壳带电。压力式电饭锅还有保压失效、限压阀门不排压力式电饭锅还有保压失效、限压阀门不排气等常见故障。气等常见故障。表表131 自动恒温式电饭锅的常见故
17、障及自动恒温式电饭锅的常见故障及检修方法检修方法第三节第三节 电饭锅常见故障及检修方法电饭锅常见故障及检修方法 表表131 第四节第四节 单片微电脑控制式电饭锅单片微电脑控制式电饭锅 特点：由单片微电脑控制的电钣锅能以较合理特点：由单片微电脑控制的电钣锅能以较合理的方式进行加热，配有温度检测电路与保护电路，有的方式进行加热，配有温度检测电路与保护电路，有较强的抗干扰能力，还能检测器件的故障与非正常的较强的抗干扰能力，还能检测器件的故障与非正常的使用。保温性能较好，热效率高。使用。保温性能较好，热效率高。一结构一结构 图图1310 在普通电饭锅的基础上，增加了控制电路、操作面在普通电饭锅的基础上
18、，增加了控制电路、操作面板及温度传感器等板及温度传感器等。二二.程序控制说明程序控制说明 图图1311 MH8841为为CMOS四位单片微电脑，其内部四位单片微电脑，其内部固化了煮饭必须的程序：固化了煮饭必须的程序：有吸水、加热煮饭、维持沸腾、再加热、焖有吸水、加热煮饭、维持沸腾、再加热、焖饭、保温等饭、保温等6个过程。在每一过程中，个过程。在每一过程中，MH8841通过监测温度来选定加热器的功率及加热时间，通过监测温度来选定加热器的功率及加热时间，以确保煮出的饭色香味俱佳，省电。以确保煮出的饭色香味俱佳，省电。6个过程的个过程的作用及温控方法如下：作用及温控方法如下：（一）吸水过程（一）吸水
19、过程 把米浸在水中，使米吸足水分，避免饭夹生。把米浸在水中，使米吸足水分，避免饭夹生。吸水过程中水温稳定在吸水过程中水温稳定在35左右。左右。MH8841通过通过热敏电阻热敏电阻RT检测锅内温度，输出控制信号，由双检测锅内温度，输出控制信号，由双向晶闸管向晶闸管VS控制保温加热器（小功率加热器）加控制保温加热器（小功率加热器）加热，以保证米粒吸足水分。约热，以保证米粒吸足水分。约67分钟。分钟。（二）煮饭过程（二）煮饭过程 MH8841输出的信号使继电器输出的信号使继电器KA吸合，煮饭吸合，煮饭加热器（大功率加热器）通电。它可根据煮饭量加热器（大功率加热器）通电。它可根据煮饭量的多少，相应提供
20、加热功率。的多少，相应提供加热功率。（三）维持沸腾过程（三）维持沸腾过程 为了使为了使淀粉（难消化的淀粉）转变为淀粉（难消化的淀粉）转变为淀粉淀粉（容易消化的淀粉），需要在（容易消化的淀粉），需要在98以上的温度下维以上的温度下维持持20分钟左右的沸腾时间。加热功率增大后，锅内分钟左右的沸腾时间。加热功率增大后，锅内温度上升。若时间不够温度上升。若时间不够20分钟，就需要减小发热功分钟，就需要减小发热功率，来保证率，来保证100的沸腾时间、促进米饭的淀粉转的沸腾时间、促进米饭的淀粉转化过程。淀粉转化完成，锅底的水也干了。化过程。淀粉转化完成，锅底的水也干了。MH8841根据检测到的温度，发出指
21、令使根据检测到的温度，发出指令使KA释放，释放，双向晶闸管双向晶闸管VS关断，停止煮饭。关断，停止煮饭。（四）再加热过程（四）再加热过程 煮饭加热结束约煮饭加热结束约20S后，后，MH8841又使煮饭加又使煮饭加热器通电，以驱除附在饭表面多余的水分。再加热热器通电，以驱除附在饭表面多余的水分。再加热时间长短由人工选择。时间长短由人工选择。（五）焖饭过程（五）焖饭过程 焖饭过程是利用余热进一步促使淀粉转化的焖饭过程是利用余热进一步促使淀粉转化的过程。在再加热后是过程。在再加热后是12分钟左右的焖饭过程。时间分钟左右的焖饭过程。时间一到一到MH8841驱动蜂鸣器发出声响。通知使用者。驱动蜂鸣器发出
22、声响。通知使用者。（六）保温过程（六）保温过程 蜂鸣器发出响声后，若米饭未被取用，蜂鸣器发出响声后，若米饭未被取用，MH8841则控制电饭锅自动进入保温过程，使米饭则控制电饭锅自动进入保温过程，使米饭的温度保持在的温度保持在70左右。左右。MH8841中的控制程序有正常和不正常两种。正中的控制程序有正常和不正常两种。正常程序常程序:接通电源，接通电源，MH8841立即自动复位。当煮饭立即自动复位。当煮饭开关接通后，开关接通后，MH8841会记录从会记录从40升到升到50的时的时间，来判断饭量的多少，再按饭量控制相应的吸水间，来判断饭量的多少，再按饭量控制相应的吸水时间。然后煮饭加热器再加热，直
23、至温度升高到超时间。然后煮饭加热器再加热，直至温度升高到超过过98，保持沸腾。，保持沸腾。MH8841会决定所需的时间，会决定所需的时间，饭好后自动切断饭好后自动切断S1、在、在S2接通的情况下，保温焖饭，接通的情况下，保温焖饭，温度保持在温度保持在70左右。不正常程序：当煮饭开关左右。不正常程序：当煮饭开关S1接通时，若测得的温度高于接通时，若测得的温度高于40，则在最初，则在最初60S内内不停地测温，若在不停地测温，若在60S内温度降至内温度降至40以下，则开以下，则开始按正常程序工作。始按正常程序工作。三工作原理三工作原理 图图1311 1、-？交流？交流220V经变压器降为经变压器降为
24、9V、经、经VD6VD9桥式整流，桥式整流，C1滤波。滤波。LM7805稳压输出稳压输出+5V，作为控制电路的主电源（，作为控制电路的主电源（VDD）。）。2、-？3、-？按下煮饭开关按下煮饭开关S1，MH8841的的K2脚脚为高电平，为高电平，MH8841执行内部执行内部ROM中的正常煮饭程中的正常煮饭程序。序。R0脚输出高电平，脚输出高电平，VT1导通，导通，KA线圈通电吸合，线圈通电吸合，触点触点KA闭合，煮饭加热器通电。此时，设在锅底的闭合，煮饭加热器通电。此时，设在锅底的测温用热敏电阻测温用热敏电阻RT开始检测锅内温度。开始检测锅内温度。4、-？电压比较器？电压比较器LM393、热敏
25、电阻、热敏电阻RT、电、电阻阻RP、RC、R40、R50、R70、R90、R95组成温度组成温度检测电路。检测电路。LM393的内部有两个电压比较器，只用其的内部有两个电压比较器，只用其中一个。中一个。5脚是电压比较器的同相输入端，该脚的电脚是电压比较器的同相输入端，该脚的电压压U+由电阻由电阻RC及及R40、R50、R70、R90、R95中的中的一个设定，一个设定，6脚是反相输入端，它的电压脚是反相输入端，它的电压U-随热敏电随热敏电阻阻RT阻值的变化而改变。温度升高时阻值的变化而改变。温度升高时RT阻值减小，阻值减小，LM393的的6脚电压脚电压U-升高。在锅底温度低于设定值时，升高。在锅
26、底温度低于设定值时，电压比较器的电压比较器的U+U-，输出端，输出端7脚为高电平，经脚为高电平，经VD17、VD16加到加到MH8841的的K4脚及经选择开关脚及经选择开关S3，决定决定R8、R7脚的电平高低，脚的电平高低，MH8841使煮饭加热器使煮饭加热器按确定的时间通电加热。按确定的时间通电加热。当锅底温度升高到与过程设定的温度一致时，因当锅底温度升高到与过程设定的温度一致时，因RT减小到使减小到使U-U+，电压比较器输出低电平，电压比较器输出低电平，MH8841使煮饭加热器停止工作，并转到下一个过程。使煮饭加热器停止工作，并转到下一个过程。按照按照MH8841内内ROM固化的煮饭程序，
27、测温电路共设固化的煮饭程序，测温电路共设置置5个温度检测点。各程序段的设定温度由个温度检测点。各程序段的设定温度由MH8841的输出端的输出端Q0Q4中哪一个出现高电平决定。这时中哪一个出现高电平决定。这时VD18VD22中有一个导通，把温度设置电阻中有一个导通，把温度设置电阻R40、R50、R70、R90、R95中的一个与电阻中的一个与电阻RC串联后决串联后决定电压比较器同相输入端的电压定电压比较器同相输入端的电压U+，即决定设置的，即决定设置的温度值。温度值。温度设置电阻与温度的关系为：温度设置电阻与温度的关系为：Q0=1，R40与与RC分压，设置的温度为分压，设置的温度为40 Q1=1，
28、R50与与RC分压，设置的温度为分压，设置的温度为50 Q2=1，R70与与RC分压，设置的温度为分压，设置的温度为70 Q3=1，R90与与RC分压，设置的温度为分压，设置的温度为90 Q4=1，R95与与RC分压，设置的温度为分压，设置的温度为955.-？当正常煮饭程序进行到锅内温度超过？当正常煮饭程序进行到锅内温度超过95时，时，锅内开始沸腾。电路中，锅内开始沸腾。电路中，S2为保温开关，在煮饭过为保温开关，在煮饭过程中闭合，程中闭合，MH8841的的K1脚为高电平，脚为高电平，R1脚也输出脚也输出高电平，高电平，VT2导通，导通，VS触发导通，保温加热器继续触发导通，保温加热器继续工作
29、维持沸腾，直到锅底水分被吸收。饭煮熟后，工作维持沸腾，直到锅底水分被吸收。饭煮熟后，MH8841的的Q6输出高电平，输出高电平，VT3饱和导通，经饱和导通，经S1、S2使使VD13、VD12反偏截止，反偏截止，MH8841的的R0、R1均为低电平，均为低电平，VT1、VT2截止，截止，KA释放释放,VS关断，关断，煮饭和保温加热器均断电。同时煮饭和保温加热器均断电。同时MH8841的的R9输出输出的信号驱动蜂鸣器发出的信号驱动蜂鸣器发出500HZ的声响。电饭锅进入的声响。电饭锅进入焖饭，保温过程。当锅底温度低于焖饭，保温过程。当锅底温度低于70时，时，MH8841的的R1脚输出高电平使脚输出高
30、电平使VT2导通，保温加热导通，保温加热器通电，电饭锅再加热，使锅内温度保持在器通电，电饭锅再加热，使锅内温度保持在70左右。左右。6、-？选择开关？选择开关S3可根据米的类型（软可根据米的类型（软性、普通、硬性）来使性、普通、硬性）来使MH8841确定加热时间。确定加热时间。7.-？发光二极管？发光二极管VD24VD29为工作状态指示。为工作状态指示。分别显示吸水、煮饭、沸腾、再加热、焖分别显示吸水、煮饭、沸腾、再加热、焖饭、保温饭、保温6个过程。在正常煮饭程序的吸水过程中，个过程。在正常煮饭程序的吸水过程中，若若RT检测到锅底温度从检测到锅底温度从40上升到上升到50的时间超过的时间超过1
31、000S，则，则MH8411会自动终止煮饭程序，并由会自动终止煮饭程序，并由R9输输出信号驱动蜂鸣器发出频率为出信号驱动蜂鸣器发出频率为1KHZ的声响，直到断的声响，直到断开电源。开电源。8、-？9V交流电压经交流电压经R15加到加到VT4基极，基极，每当电源正半周过零时，每当电源正半周过零时，VT4均截止一次，从而在它均截止一次，从而在它的集电极输出一个正脉冲。这个的集电极输出一个正脉冲。这个50HZ的矩形波输入的矩形波输入MH8841的的K3,作为作为MH8841的时基信号。的时基信号。第五节第五节 电磁灶电磁灶 电磁灶是利用电磁感应原理进行电能电磁灶是利用电磁感应原理进行电能热能转换热能
32、转换的电热炊具。与电炉、煤气灶等相比具有安全可靠，的电热炊具。与电炉、煤气灶等相比具有安全可靠，无明火无明火，热效率高，清洁卫生，温度控制准确，使，热效率高，清洁卫生，温度控制准确，使用方便等优点。用方便等优点。一、基本原理与类型一、基本原理与类型 电磁灶主要由励磁线圈（感应线圈），铁磁材料电磁灶主要由励磁线圈（感应线圈），铁磁材料为锅底的炊具及控制系统组成。当励磁线圈通过交为锅底的炊具及控制系统组成。当励磁线圈通过交流电时，在线圈周围便会产生交变磁场。这个交变流电时，在线圈周围便会产生交变磁场。这个交变磁场的磁感应线经过锅底形成回路，从而在锅底产磁场的磁感应线经过锅底形成回路，从而在锅底产生
33、感应电流生感应电流涡流。锅底本身具有一定电阻，涡流涡流。锅底本身具有一定电阻，涡流流过时，便会产生焦耳热，实现电能流过时，便会产生焦耳热，实现电能热能之间的热能之间的转换，用产生的热能来对锅中食品加热。转换，用产生的热能来对锅中食品加热。电磁灶分为工频电磁灶和高频电磁灶两类。电磁灶分为工频电磁灶和高频电磁灶两类。工频电磁灶：利用工频电磁灶：利用50HZ（或（或60HZ）市电（交）市电（交流流200V380V）通入有铁芯的励磁线圈，使之建立）通入有铁芯的励磁线圈，使之建立交变磁场，对锅底食物加热。又称低频电磁灶。它交变磁场，对锅底食物加热。又称低频电磁灶。它使用工频电流，无需频率转换、结构简单、
34、可靠性使用工频电流，无需频率转换、结构简单、可靠性高、成本低、寿命较长。高、成本低、寿命较长。缺点：热效率较低、体积较大、使用时有振动缺点：热效率较低、体积较大、使用时有振动和较大噪声。和较大噪声。高频电磁灶采用电子线路，先将工频交流电转变高频电磁灶采用电子线路，先将工频交流电转变为直流电，再将直流电转变为高于为直流电，再将直流电转变为高于20KHZ的电流，的电流，供给加热线圈（即励磁线圈）。供给加热线圈（即励磁线圈）。优点：热效率高、噪声小、体积小、质量轻。优点：热效率高、噪声小、体积小、质量轻。缺点：线路较复杂，成本较高。缺点：线路较复杂，成本较高。电磁灶的规格：电磁灶的规格：700W、8
35、00W、900W、1000W、1200W、1350W、1500W等等 二、工频电磁炉二、工频电磁炉（一）结构：（一）结构：图图1312 主要由励磁线圈、励磁铁心、灶台台面、主要由励磁线圈、励磁铁心、灶台台面、烹饪容器等组成烹饪容器等组成。四磁极励磁装置结构图：见图四磁极励磁装置结构图：见图1313 它由四个等距磁极和一个共用铁轭组成。它由四个等距磁极和一个共用铁轭组成。每个磁极绕有一个励磁线圈，四个线圈的绕向一每个磁极绕有一个励磁线圈，四个线圈的绕向一致，且将不相邻的两个线圈各串联成一个绕组。致，且将不相邻的两个线圈各串联成一个绕组。其中的一个绕组再串联一个电容器，两绕组并联其中的一个绕组再串
36、联一个电容器，两绕组并联在同一工频电源上。两个绕组的励磁电流在同一工频电源上。两个绕组的励磁电流iA与与iB幅值相等，相位相差约幅值相等，相位相差约90度，当度，当a为零时，为零时，b最最大；而大；而b为零时，为零时，a最大。以减小烹饪锅的振动最大。以减小烹饪锅的振动和噪声。但涡流产生的洛仑兹力会使烹饪锅向上和噪声。但涡流产生的洛仑兹力会使烹饪锅向上悬浮和转动。悬浮和转动。采用多磁极励磁装置可以防止锅的悬浮和转动，采用多磁极励磁装置可以防止锅的悬浮和转动，结构见图结构见图 1314 它由一个中心磁极和它由一个中心磁极和6个外围磁极组成励磁装置。个外围磁极组成励磁装置。绕在中心磁极上的励磁线圈构
37、成第一个励磁电路，绕在中心磁极上的励磁线圈构成第一个励磁电路，通过线圈的电源为通过线圈的电源为iA；外围磁极上的；外围磁极上的6个励磁线圈串个励磁线圈串联起来构成第二个励磁电路，线圈中的电源为联起来构成第二个励磁电路，线圈中的电源为iB。利用串联电容移相使利用串联电容移相使iA与与iB之间有之间有70度度110度的相度的相位差。通过中心磁极产生的磁力可以抵消涡流产生位差。通过中心磁极产生的磁力可以抵消涡流产生的洛仑兹力，有效地防止锅体的转动及噪声。的洛仑兹力，有效地防止锅体的转动及噪声。工频电磁炉灶对烹饪容器的结构及材料的要工频电磁炉灶对烹饪容器的结构及材料的要求：无论哪种材料，单一材料都不适
38、宜制造工频电磁求：无论哪种材料，单一材料都不适宜制造工频电磁灶的锅体。如铝、铜本身电阻率小，涡流效应差；不灶的锅体。如铝、铜本身电阻率小，涡流效应差；不锈钢的导磁性差；铁的导磁性好，电阻率较大。但容锈钢的导磁性差；铁的导磁性好，电阻率较大。但容易腐蚀。因此，通常采用不同金属的复合板。复合板易腐蚀。因此，通常采用不同金属的复合板。复合板烹饪锅的结构见图烹饪锅的结构见图1315。它以铝、铁为基材，再从耐腐蚀、卫生、美观等方它以铝、铁为基材，再从耐腐蚀、卫生、美观等方面考虑，采用不锈钢包覆，形成不锈钢、铁、不锈面考虑，采用不锈钢包覆，形成不锈钢、铁、不锈钢、铝四层复合锅体。但制造复杂，成本高。目前钢
39、、铝四层复合锅体。但制造复杂，成本高。目前多采用合金材料来制作烹饪锅，加工工艺大大简化。多采用合金材料来制作烹饪锅，加工工艺大大简化。电磁灶的台面一般采用高强度，耐高温的强电磁灶的台面一般采用高强度，耐高温的强化陶瓷材料制作，保证在温度升至化陶瓷材料制作，保证在温度升至600时，用冷时，用冷激法试验不会破裂。激法试验不会破裂。（二）电路原理（二）电路原理 工频电磁灶的电气线路包括整流滤波、通断工频电磁灶的电气线路包括整流滤波、通断控制、励磁、检测、防护等部分。方框图控制、励磁、检测、防护等部分。方框图1316 原理图原理图1317原理图原理图1317 原理：原理：1、正常加热电路原理分析：接通
40、电源，、正常加热电路原理分析：接通电源，打开开关打开开关S，200V（50HZ）正弦交流电经继电器）正弦交流电经继电器KA1的动断触点的动断触点KA11，对励磁装置供电。绕组，对励磁装置供电。绕组A由由L1与与L2串联，绕组串联，绕组B由由L3与与L4串联，绕组串联，绕组B中中C1能使两绕组中的电流形成能使两绕组中的电流形成90度左右的相位差。度左右的相位差。2、电源异常电路原理分析：、电源异常电路原理分析：检测电路检测励磁检测电路检测励磁装置绕组装置绕组B中的电流，并将其转化成直流电压的变化，中的电流，并将其转化成直流电压的变化，该直流电压经电阻该直流电压经电阻R1、R2分压后送给单结晶本管
41、分压后送给单结晶本管V1，当电压超过某一数值时，当电压超过某一数值时，V1导通，输出的触发脉冲导通，输出的触发脉冲加到晶闸管加到晶闸管V2的控制极上，的控制极上，V2导通，继电器导通，继电器KA2吸吸合，其动合触点合，其动合触点KA2-1闭合，闭合，KA1吸合，动合触点吸合，动合触点KA1-2闭合，动断触点闭合，动断触点KA1-1断开，切断励磁装置的断开，切断励磁装置的电流，以免其过热烧毁，起安全保护作用。电流，以免其过热烧毁，起安全保护作用。3、-三高频电磁灶三高频电磁灶 （一）结构（一）结构 其外壳厚度小于其外壳厚度小于80mm的台式结构的台式结构 见图见图1318 主要由灶面板，加热线圈
42、，印制电路板，大功主要由灶面板，加热线圈，印制电路板，大功率输出管及散热器，排气扇等组成。率输出管及散热器，排气扇等组成。灶面板的作用是支撑烹饪锅。由灶面板的作用是支撑烹饪锅。由4mm厚的结晶厚的结晶陶瓷玻璃（又称微晶玻璃）制作、该材料料具有良好的陶瓷玻璃（又称微晶玻璃）制作、该材料料具有良好的绝缘性能、机械硬度、耐热性、抗热冲击性、抗机械冲绝缘性能、机械硬度、耐热性、抗热冲击性、抗机械冲击性好、且耐水、耐腐蚀、在高温使用中沾水不爆裂，击性好、且耐水、耐腐蚀、在高温使用中沾水不爆裂，导热性能好。导热性能好。加热线圈又称感应加热线圈，它将高频电流携带加热线圈又称感应加热线圈，它将高频电流携带的电
43、能转化为磁场能。加热线圈为平板状，碟形，直径的电能转化为磁场能。加热线圈为平板状，碟形，直径为为180mm左右，被固定在塑料架上，由左右，被固定在塑料架上，由16-20股股0.5mm的多股漆包线绕制而成，要求直流电阻小，自的多股漆包线绕制而成，要求直流电阻小，自感系数大。感系数大。为避免加热线圈对电磁灶电路的电磁干扰，并防为避免加热线圈对电磁灶电路的电磁干扰，并防止灶体自身发热，在加热线圈的底部固定四根按磁止灶体自身发热，在加热线圈的底部固定四根按磁力线方向排列的铁氧体扁磁棒（或在线圈座内掺入力线方向排列的铁氧体扁磁棒（或在线圈座内掺入铁粉末）。铁粉末）。除操作和指示器件，大功率器件以外，电子
44、除操作和指示器件，大功率器件以外，电子线路中的元器件都集中在一块印制电路板上。为便线路中的元器件都集中在一块印制电路板上。为便于大功率管（或专用大功率模块）散热，一般都配于大功率管（或专用大功率模块）散热，一般都配有散热器。有散热器。电磁灶电路中的整流管，加热线圈，大功率电磁灶电路中的整流管，加热线圈，大功率输出管等在工作时耗散功率很大，发热量大，一般输出管等在工作时耗散功率很大，发热量大，一般都采用由电动机驱动的排气扇帮助散热。都采用由电动机驱动的排气扇帮助散热。（二）基本工作原理（二）基本工作原理 见图见图1319 流过高频电磁灶加热线圈的电流为流过高频电磁灶加热线圈的电流为20KHZ以以
45、上电流。先将上电流。先将50HZ市电变成脉冲直流电，再变市电变成脉冲直流电，再变换成高频交流电。换成高频交流电。交流市电经桥式整流变为直流，经交流市电经桥式整流变为直流，经L2.C2滤滤波。功率开关管波。功率开关管VT由控制电路输出的矩形脉冲由控制电路输出的矩形脉冲驱动。驱动。VT导通时，流过导通时，流过L1加热线圈的电流迅速加热线圈的电流迅速增加。增加。VT截止时，截止时，L1、C1发生串联谐振，发生串联谐振，X点点对地产生高压正脉冲。当该脉冲降至零时，驱动对地产生高压正脉冲。当该脉冲降至零时，驱动脉冲再次加到脉冲再次加到VT基极，使之导通。主电路的电基极，使之导通。主电路的电压压ux及电流
46、及电流i的波形。的波形。见图见图1320 ux和和i形成的高频电磁场，在灶面板上的烹饪锅形成的高频电磁场，在灶面板上的烹饪锅底内感应出涡流，使锅体发热。由于电磁灶电路的底内感应出涡流，使锅体发热。由于电磁灶电路的工作特点，功率输出级一般由工作特点，功率输出级一般由34个耐压个耐压1500V.IC5A的高频大功率三极管并联组成。的高频大功率三极管并联组成。除了整流，脉冲形式，功率输出电路外，高频除了整流，脉冲形式，功率输出电路外，高频电磁灶电路中还设置了较完善的保护功能，以确保电磁灶电路中还设置了较完善的保护功能，以确保电磁灶的正常工作。电磁灶的正常工作。（三）电路原理（三）电路原理 见图见图1
47、321 高频电磁灶电路图：由驱动电路、频率变换主电高频电磁灶电路图：由驱动电路、频率变换主电路、脉冲形成及控制电路、保护电路等构成。路、脉冲形成及控制电路、保护电路等构成。1.驱动及频率变换主电路驱动及频率变换主电路 因为从控制电路出来的脉冲幅度较小，不能直接因为从控制电路出来的脉冲幅度较小，不能直接驱动功率输出电路，由驱动功率输出电路，由VT5VT9等组成功率驱动电等组成功率驱动电路，将控制电路输出的矩形脉冲进行功率放大后再去路，将控制电路输出的矩形脉冲进行功率放大后再去驱动由驱动由VT1VT4等组成的功率开关组件（等组成的功率开关组件（P,M）2.脉冲形成及控制电路脉冲形成及控制电路 它由
48、以它由以IC2（LM339）中的）中的4个电压比较器为核心个电压比较器为核心的器件组成，包括振荡电路，同步脉冲形成电路及脉的器件组成，包括振荡电路，同步脉冲形成电路及脉宽调制电路宽调制电路3部分，它产生脉宽可调的矩形正脉冲。部分，它产生脉宽可调的矩形正脉冲。Ic2c、R23R27、C14、VD12等组成振荡等组成振荡电路。设开始时电路。设开始时Ic2c的输出端（的输出端（Ic2的的2脚）为高电脚）为高电平，由平，由R25、R27分压，使分压，使Ic2c的同相输入端（的同相输入端（Ic2的的5脚）电压脚）电压U50.9E1。此时电源。此时电源E2经经R23、R24对对C14充电，使充电，使Ic2
49、c反相输入端（反相输入端（Ic2的的4脚）电压脚）电压U4升高。当升高。当U4U5时，时，Ic2c输出低电平。这时输出低电平。这时C14经经VD12放电，放电，U4下降。下降。E1经经R26、R27分压，分压，使使U50.1E。当。当C14放电至放电至U4U5时，时，Ic2c输出高输出高电平。由此重复，在电平。由此重复，在Ic2c的反相输入端（的反相输入端（Ic2的的4脚）脚）得到了锯齿形脉冲，该脉冲加到得到了锯齿形脉冲，该脉冲加到Ic2d的反相输入端的反相输入端（Ic2的的6脚）。脚）。同步脉冲形成电路由同步脉冲形成电路由Ic2a、Ic2b和和VT11等元件等元件组成。组成。X和和y信号取自
50、加热线圈两端。信号取自加热线圈两端。X信号为信号为Ux；y信信号为市电经整流后的脉动直流电压。它们经电阻分压后号为市电经整流后的脉动直流电压。它们经电阻分压后（xy）分别加到）分别加到Ic2a的同相输入端（的同相输入端（Ic2的的9脚）和反脚）和反相输入端（相输入端（Ic2的的8脚）。脚）。C13、R20、R19组成微分电组成微分电路，在路，在Ic2a输出端电平突变时，通过此微分电路变为尖输出端电平突变时，通过此微分电路变为尖脉冲加到脉冲加到VT11的基极上，当信号的基极上，当信号x由峰值降为由峰值降为0时，时，Ic2a因同相输入端的电压低于反相输入端的电压而输出因同相输入端的电压低于反相输入
