(知识点)电磁炉的工作原理是怎么样的?
电磁炉是一种利用电磁感应原理(电磁感应定律)将电能转化为热能的电器。 电磁炉内部有一个整流电路,将50Hz 220V交流电压转换成脉动直流电压。 直流电压经过电容滤波后,再经过控制电路,转换成频率为20KHz~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(电产生磁)。 当磁场中的磁力线穿过金属容器底部的金属体(磁性导电材料)时,会产生大量的强涡流(磁产生电)。 当涡流被材料的电阻阻挡时,就会发出大量的强涡流。 热量(电热)来加热食物。
注:电磁炉分为工频电磁炉和高频电磁炉。 工频电磁炉工作简单、可靠。 主要问题是它们噪音很大并且已被淘汰。 现在所说的电磁炉都是指高频电磁炉。
----------------------------------------------------8<详细分析过程----- --- ----------------------------------
(一)基本原则
下图是电磁炉的基本电路原理图。 电磁炉的主电路是交-直-交(AC-DC-AC)变换器,它由桥式整流器和电压谐振变换器组成。 电压谐振变换器是主电路的核心。 其作用是将直流电逆变为高频交流电,以满足感应加热的要求。
【图中DC Udc部分缺少滤波电容C,
电磁炉通过插座与电网连接,获得220V工频,这是电磁炉的能量来源;
然后,电磁炉将市电通过桥式整流电路转换为直流电;
然后将直流电通过电压谐振转换器转换为频率为20-40kHz的高频交流电;
高频交流电通过缠绕在圆形平面上的加热线圈盘产生高频磁场;
电磁炉通过加热线圈板将电力传输到锅。 根据电磁感应原理,当交变高频电流流过线圈板的加热线圈时,会沿线圈板的半径产生闭合磁力线。 磁力线穿透炉面并通过线圈和锅底形成的磁环耦合到锅上。 底部(类似空心变压器)在锅底形成涡流并产生热量,起到加热锅内食物的作用,如下图所示。
由于高频电流的集肤效应和邻近效应,当锅底接近线圈盘表面时,电流密度最大。 随着锅的表面向内远离线圈盘,电流密度呈指数下降。 因此,加热电流基本位于加热线圈和锅的表面,从而更好地利用高频加热电流。
笔记:
集肤效应——当导体中存在交变电流或交变电磁场时,导体内部的电流分布不均匀,电流集中在导体的“皮”部分。
(二)消防原理
火力控制就是所谓的功率控制。 每个火力等级对应一个输出功率,因此当用户选择不同的火力时,会选择不同的功率。
由于P=V*I电磁炉工作原理图,为了达到功率控制的目的,需要先检测市电电源的电压,然后根据所选火力功率确定加热电流。 具体流程如下:
选择火力等级,确定电磁炉的工作功率P;
检测市电电压,即确定工作电压V;
根据P=V*I,得出电磁炉的加热电流I;
对于电磁炉来说,加热电流是通过谐振变换器中的开关来控制的:根据电流的大小,确定开关时间,即PWM信号占空比;
输出不同占空比的PWM信号会导致不同的负载电流:占空比越高,负载电流越大; 占空比越低,负载电流越小。