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电磁学在生活中应用614doc

  

电磁学在生活中应用614doc(图1)

  电磁炉是现代厨房革命的产物,它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生,因此热效率得到了极大的提高。它是一种高效节能橱具,完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。使用时,加热线圈中通入交变电流,线圈周围便产生一交变磁场,交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体,在锅底中产生大量涡流,从而产生烹饪所需的热。在加热过程中没有明火,因此安全、卫生。电磁炉的功率一般在700~1800W之间,它的结构主要由Kaiyun中国官方入口外壳、高级耐热晶化陶瓷板、PAN 电磁线盘、加热电路板、控制电路板、显示电路板、风扇组件及电源等组成。

  在电磁炉内部,由整流电路将50Hz 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15~40kHz 的高频电压,高速变化的电流流过扁平空心螺旋状的感应加热线圈(励磁线圈),线圈会产生高频交变磁场。其磁感线穿透灶台的陶瓷台板Kaiyun中国官方入口而作用于不锈钢锅(导磁又导电材料)底部,在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生。涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换,锅底迅速释放出大量的热量,就是烹调的热源。

  在柱形铁芯上绕有线圈,当线圈中通上交变电流时,每个铁芯片就处在交变的磁场中。如图1-3所示:铁芯可看成是由一系列半径逐渐变化的柱状薄壳组成,每层薄壳构成一个闭合回路。在交变的磁场中,通过这些薄壳的磁通量都在不断地变化,所以沿着一层层的壳壁产生感应电流。从铁芯的上端俯视,电流的流线呈闭合的旋涡状,因而这种感应电流叫做涡电流,简称涡流。由于大块铁芯的电阻很小,因此涡流可非常大。强大的涡流在铁芯内流动时,电能转化为内能,从而释放出大量的焦耳热,而使铁芯的温度升高。

  涡流与磁感强度成正比,与交流电频率的平方成正比,因此,电磁炉要达到一定的热交换功率,必须有能产生高磁感强度的交变磁场线圈,还必须提高交流电的频率以提高涡流功率。图

  1-4是电磁炉的主要电路之一,主要是利用了LC 并联谐振的原理进行工作。具体的工作过程如下:220V工频交流电经大功率全桥整流为脉动直流电,脉动直流电通过扼流圈L1和C1的平滑滤波,将相对平稳的直流电供向下级PAN 电磁线,PAN 线 振荡电容组成LC 振荡电路,从而在线盘上产生交变磁场。IGBT 是绝缘栅双极晶体管(Iusulated Gate Bipolar Transistor) 的简称,是一种集BJT的大电流密度和MOSFET 等电压激励场控型器件优点于一体的高压、高速大功率器件。IGBT 有三个电极,分别称为栅极G(也叫控制极或门极)、集电极C(亦称漏极) 及发射极E(也称源极)。PAN电磁线盘的后级为高压保护二极管VD,作用为保护IGBT,防止反向高压击穿IGBT,当IGBT的C极电压为0 V时,IGBT导通,此时的电感(励磁线圈)进行储能,当IGBT由导通到截止时,此时由于电感(线圈的作用),电流还会沿着先前的方向流动,由于IGBT关断,电感只能对电容C2充电,从而引起C 极电压升高,随充电电流变小直至为零时,C 极电压最高。此值是选择IGBT 耐压指标的直接数据,从这个时候开始,电容C2开始经线圈放电,此时C 极电压变低,当达到0V时,控制电路检测到这个值,再次打开IBGT。又一循环开始,所以电感(线圈)与振荡电容不停的进行充电放电,从而形成振荡。

  电磁炉由于功率大,在配置电源线A大电流的铜芯线,,配置专用独立的、安全性高的电源插座、插头、开关等。如果可能,最好在电源线插座处安装一只保险盒,以确保安全。

  应选用铁磁性材料制作的锅具,如铁锅、不锈钢锅、搪瓷锅等。使用时要放置在电磁炉中央, 并且锅底保证有一定的平面与电磁炉充分接触。电磁炉不能使用诸如玻璃、铝、铜质的容器加热食品,这些非铁磁性物质是不能形成涡流的。