实验四-电磁灶、电烤箱、饮水机等

实验四电磁灶、电烤箱、饮水机等一、 实验目的对电磁灶、电烤箱、饮水机、蒸汽电熨斗等电器有一定了解，能对一般性故障能进行处理。二、 实验原理（一）电磁灶分类：按照流过励磁线圈中工作电流的频率大小，电磁灶一般可分为低频（频率为50H或60H）电磁灶和高频（频率在15kH以上）电磁灶两大类。低频电磁灶一般直接使用工频电流（50Hz或60Hz），所有又称为工频电磁灶。由于直接使用工频直流，无需频率转换，所有它的优点是结构简单，可靠性高，使用寿命长，成本较低，缺点的重量和体积较大，原材料消耗多，热效率较低，容易产生振动和噪音。高频电磁灶是采用变频技术，将工频交流电先变为直流电，再将直流电转换成高于20kHz的高频电流，供给加热线圈（又称励磁线圈）。高频电磁灶热效率高，噪声低、体积小，重量轻，但它的电路复杂、成本较高。结构组成：家庭日常生活中，都使用高频电磁灶。（1） 上盖：上盖用来把底座内的各种电气元件和电子线路罩盖起来，实行安全防护，并保持内部清洁。上盖上面嵌放灶面板以支持锅具。（2） 灶面板：灶面板作为电磁灶的带有装饰性的面板，主要用作锅具的支撑面。它常选用4mm厚的微晶玻璃板制成。微晶玻璃全称结晶陶瓷玻璃。（3） 感应加热线圈组件：感应加热线圈组件由感应加热线圈、塑料托盘和若干根扁形磁条组成。它的作用是将高频交变电能转变为高频交变磁能，并通过扁形磁条和锅底构成良好的磁路，以实现高频感应加热。印刷电路板：印刷电路板上主要包括高频转换电路和控制及保护电路两部分。（5） 大功率输出管及散热片：大功率输出管是实现变流的关键器件，它承受着高反压、大电流和高频开关损耗所产生的热量，为了便于大功率输出管（或专用大功率模板）散热，电磁灶一般都配有散热器。（6） 排风扇：电磁灶在工作过程中，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，其腔壳内会产生大量的热量，因此，一般都采用电动机驱动的排气扇帮组散热。工作原理：电磁灶主要由感应加热线圈（又称为励磁线）、铁磁性材料为锅底的炊具及控制系统等组成。当高频电流流过感应加热线圈时，在线圈周围会产生高频交变磁场。绝大部分高频交变磁通经过平底锅具的底部，经扁形磁条构成闭合磁路。由于微晶玻璃板及塑料托盘均为非铁磁性材料，使用其中没有涡流损耗和磁滞损耗，而扁形磁条磁导率很大，因此其涡流损耗、磁滞损耗很小，因为锅底本身具有一定电阻，所以，高频交变磁场所引起的铁损（主要是涡流损耗），即发热效应主要发生在平底铁锅底部里所对应的等效磁路中，涡流流过时便会产生焦耳热，最终实现电一热之间的转换，用产生的热能来对锅中的食品加热。（二）电烤箱电烤箱构造电烤箱由箱体、箱门、电热元件、控温与定时装置组成。箱体多用薄钢板制成，一般为双层，其间为空气夹层或充填绝热材料。箱门上装有耐高温玻璃，以便观察食物烤制情况。电热元件常用外表涂敷远红外辐射材料的金属管式。一般电烤箱都有上下两只电热元件，有的还在箱侧加装一、二只。控温元件主要采用双金属片式。80年代以后，电子式控温元件也已逐步推广。定时装置常用发条式和电动式，前者定时范围在1小时以内，后者可达数小时。有的电烤箱中还设一食物托盘，由微电机驱动，低速旋转，使食物烤制更为均匀。20世纪80年代初出现电脑电烤箱，采用温度传感器、重量传感器、湿度传感器和微处理机，可以根据预先输入的烤制程序，自动选取最佳烤制模式，使烤制过程最优化和自动化。电烤箱的工作原理电烤箱是利用电热元件所发出的辐射热来烘烤食品的电热器具，利用它我们可以制作烤鸡、烤鸭、烘烤面包、糕点等。根据烘烤食品的不同需要，电烤箱的温度一般可在50-250°C范围内调节。电烤箱主要由箱体、电热元件、调温器、定时器和功率调节开关等构成。其箱体主要由外壳、中隔层、内胆组成三层结构，在内胆的前后边上形成卷边，以隔断腔体空气;在外层腔体中充填绝缘的膨胀珍珠岩制品，使外壳温度大大减低；同时在门的下面安装弹簧结构，使门始终压紧在门框上，使之有较好的密封性。电烤箱的加热方式可分为面火（上加热器加热）、底火（下加热器加热）和上下同时加热三种。烤箱的功率大约在1000到2000瓦，但是烤箱工作时不是始终通电，所以大功率烤箱不一定比小功率烤箱更费电。烤箱预热时，只要看到加热管一会变红一会变黑就是温度达到了，应该立刻把食物放进去烘烤。烘焙时，在食物表面遮一层锡纸能有效防止表面烤焦同时不影响烤熟。电烤箱的分类按所用电热元件分为普通型和远红外型；按有无自净功能（能自动将箱内汤汁污垢变为可以方便拭去的轻灰的功能）分为自净型和非自净型。电烤箱所用的发热元件大致可分为三类：一类是选用一根远红外管和一根石英加热管的电烤箱，它是所有的电烤箱中档次较低的类型。不过，基本的电烤功能还是能实现的，只是烤的速度相对会慢一点。因此，它比较适合经济状况一般，但却需要买电烤箱的家庭以及单身一族。另一类是采用两根远红外管和一根石英加热管的电烤箱，这类烤箱的特点是加热速度比较快。不过，与前者相比，价格要稍微高出一些，一般贵上一两百元。还有一类则是在附件中备有一根紫外线加热管，可附带用于高温消毒。它能杀菌消毒，卫生程度较高，而且加热速度快，

所以价格就比较贵了，它适合于经济条件好的消费者。电烤箱的款式主要有立式和卧式两种，其中立式的比较适合于厨房不是很大的家庭；卧式的则适合于厨房面积大一些的家庭。另外，从电烤箱的外壳上来看,又可分为金属烤漆与喷塑两种。不过虽然外形的喜好因人而异，但对于电烤箱的箱门来说，应选择透明度高的比较实用。（三）饮水机类型：（1） 按出水温度分类，一般可分为冷热型、温热型两大类；（2） 按制冷方式的不同，可分为半导体制冷饮水机和压缩机制冷饮水机两大类；（3） 按外形结构分类，有台式和立式两种；（4） 按水的来源方式为，一种是以自来水供水的全自动饮水机；另一种是以灌装水供水方式的饮水机；温热型饮水机的结构：温热型饮水机是一种能提供常温水和热水的饮水机。常温水由水箱经常温水龙头提供，热水由热罐加热后经热水龙头提供。热水的温度一般为85°C〜95°C。温热型饮水机主要包括箱体、水龙头（常温、热水）、接水盘、加热装置、指示灯等。其中，加热装置是其主要部分，主要由热罐、电热管、温控器及保温壳等组成。热罐通常由不锈钢制成，内装功率为500W的卧式不锈钢电热管。热罐外壁装有自动复位和手动复位温控器。热罐外加保温的材料。加热器一般安装在饮水机的左方底板面上。温热型饮水机的热罐介绍：热罐出水管热罐排气管冷:4.半导热罐正常放置，上部安装为工作温控器，下部安装为过热保护温控器。在装配时，制热温控器不能装错或装反，温控器装反会造成制热灯跳灭，热水温度过高而温控器不断开等不良问题，有严重的安全隐患。热罐出水管热罐排气管冷:4.半导£6度自动复位温控器，达到额定温度时断开,降至额定温度时闭合，热罐幵始加热。热罐进水管97度手动复位温控器,热罐干烧时起保护作用，需人工复位。热罐进水管饮水机制冷方式大多采:—帕尔贴效应来实现制冷的导体致冷饮水机制冷方式大多采:—帕尔贴效应来实现制冷的回路中流过时，在导体的接头处就有吸热或放热现象产生。实际应用上，通常是采用两种不同类型的半导体，一种是N型半导体，另一种是P型半导体。将P型半导体和N型半导体用铜片焊接成电偶对时，其帕尔贴效应比较显著。使用时通常将数十个半导体电偶对的冷、热两端各放一起，串联组成热电堆就可获得较大的制冷量。根据制冷要求的温差，热电堆可制作成单级电堆和多级电堆。（四）电熨斗普通型电熨斗（1） 结构：普通型电熨斗主要由电热元件、金属底板、压铁、外壳、手柄、电源线和插座等部件组成。电热元件多为云母片式和电热管式，它是电熨斗的电热转换器件，其质量好坏直接影响到电熨斗的使用性能和寿命。电熨斗的金属底板质量一般都比较大，目的是使其具有较大的热惯性，可储存热量，一般用铸铁、钢板或铝合金等材料制成。压铁由一块比电热元件稍大的铸铁制成，它压在电热元件上，目的是将云母片式电热元件紧紧压在金属底板上，提高热传导性能。（2） 工作原理：当电熨斗接通电源后，电流通过电热元件时，电热元件产生的热量传导给金属底板，利用底板的高温来熨烫衣物。调温型电熨斗（1） 结构：调温型电熨斗是在普通型电熨斗的基础上，增加了调温装置，其他结构基本相同。其调温装置通常是由双金属温控器组成。利用双金属片不同的热膨胀系数，控制温度范围。（2） 工作原理：在使用过程中，为了显示电热元件是否通电，调温型电熨斗都设有指示灯，温控装置安装在金属底板上，直接感受金属底板温度的变化，开始接通电源时，双金属片处于平直状态，动触点与静触点接融，整个电路接通，指示灯亮，电热元件开始加热，电熨斗温度升高；当温度升高到预定值时，双金属片向上弯曲，动触点与静触点分开，指示灯灭，电路断开，电热元件停止加热。调温喷汽喷雾型电熨斗（1） 结构：在调温型电熨斗的基础上，加上喷汽、喷雾装置就成为喷汽喷雾型电熨斗。这种电熨斗的电热元件一般都采用电热管，以增加电熨斗的绝缘性能。底板采用铝合金材料，且电热管直接铸在铝合金底板内。为防止氧化，底板的底面喷有耐热涂层，底板上有汽化室和与之相通的喷汽孔。喷雾装置由贮水器里的喷雾按钮、喷雾阀、喷雾嘴、阀底孔等组成。（2） 喷汽喷雾原理：喷汽时，按下蒸汽按钮使控水杆下移，堵住滴水嘴；由于蒸汽按钮具有锁定功能，因此被锁定，控水杆不能复位，仍堵住滴水嘴，使水不能从滴水嘴中排出。再一次按下蒸汽按钮时则释放，控水杆在复位弹簧作用下而复位，滴水嘴被放开，贮水器里的水便经滴水嘴滴入底板下的汽化室内。在高温下，水滴立即汽化成蒸汽，从喷汽孔喷射出来。离子型电熨斗（1） 结构：其外形与喷汽喷雾型电熨斗相似，但加热结构和工作原理则完全不同。（2） 工作原理：当开关置于高温挡时，由于储水室里未注水，两电级间电阻为无穷大。当注入定量自来水后，，两电极间电阻约为1~1.2k左右。由于自来水中含有微量的氯化物，是一种电介质。在电场作用下，自来水发生电解，产生离子，在2~2.5min内水即能沸腾。水蒸气进入储汽室，再经底板汽道从喷汽孔喷出，用来熨烫衣物。贮水室里的水被蒸发干后，则电路断开，电熨斗停止工作。三、 实验内容1、 介绍电磁灶、电烤箱、饮水机、蒸汽电熨等电器的原理及结构等知识；2、 拆、装电磁灶、电烤箱、饮水机、电熨斗，观察其结构，认识相关元器件，找电磁灶的出桥堆、IGBT复合管、谐振电容、滤波电容、扼流圈、电流互感器、主芯片等；3、 常见故障分析四、 实验主要仪器电磁灶、电烤箱、饮水机、蒸汽电熨斗等五、 实验步骤1、 查找资料，了解电磁灶、电烤箱、饮水机、蒸汽电熨斗等电器的原理及结构等知识；2、 完成实验内容；3、 观察电磁灶、