APP下载

电磁炉电路原理及关键技术的探究

2019-03-18陈芊一

考试周刊 2019年27期
关键词:电磁技术高中物理

摘 要:高中物理课程是一门基础自然科学,作为高中学习阶段的必修课程之一,在高中学习阶段中具有重要意义。为了提高学生自身物理知识和物理应用能力,本文通过对高中物理课程的学习和理解,以电磁感应知识为例,观察和探讨电磁炉电路原理以及关键技术,希望可以为广大高中生扩大物理知识范围,进一步加深电磁感应知识的理解,帮助高三学生复习知识点。

关键词:高中物理;电磁;电路原理;技术

电磁炉作为一种常见家用电器,越来越多应用于人们生活,随着电磁感应技术成熟和完善,大大提高了电磁炉的使用效能和安全性,被广大消费者认可。通过高中物理知识学习得知,电磁感应现象(electromagnetic induction)是运用交变电流产生交变磁场,然后由法拉第定律产生涡旋电流,最后运动产生的焦耳热效应让导体温度升高,从而完成电磁炉的加热。鉴于此,本文结合自身在高中物理课程中对电磁感应知识的认识,总结电磁炉电路原理和关键技术。

一、 認识电磁炉以及组成

在高中物理课程内容中得知,电磁炉又称为电磁灶,是现代厨房智能化发展的产物,没有明火、不耗氧,不产生温室气体,改变了过去传导加热方式,完全靠电能提供能量的加热厨具。一台电磁炉主要有五部分组成:①加热部分:电磁炉锅体以及台面下的感应线圈;②控制部分:电源开关、温度调节器等智能开关等;③冷却部分:炉内电器元件的冷却处理,内部电扇和底部进风口完成散热冷却;④电气部分:整流回路、控制回路以及继电器、电风扇等组成;⑤烹饪部分:铝、搪瓷、不锈钢和铁等材料组成。

二、 电磁炉电路实现原理

电磁炉电路通常由市电电路、主电流回路、驱动电路、保护电路、LED低压电路和过流保护电路等构成,电路实现原理如下:

(一) 市电回路

当电磁炉设备接入220 V直流电源后,电压通过熔断器所产生的热量将熔体断开,经过电容(C)过滤来自高频干扰的脉冲,压敏电阻(R)防止电压过高造成电磁损坏,熔断器用来防止功率元件造成电流过大故障,从而形成一种电路保护机制。

(二) 主电流回路

主电流回路由扼流线圈、滤波电容、整流桥、高频转换设备、励磁线圈以及功率工作管线等构成。当220 V的电压通过整流桥时,电感的低滤波和滤波电容可以获取到300 V的直流电压,从而为功率工作管线提供正常电压环境。

(三) 同步电路

同步电路是由外围电路构成,直流电压通过高频干扰过滤、串联分压之后,传输到反相输入端,作为比较器的基准信号使用,功率工作管线通过c极电压实现串联分压工作,得到的采样信号传输至同相输入端。当电磁炉开始正常工作之后,随着功率工作管线的导通与截面的采样电压进行运动变化,通过这些信号来控制振荡电路,从而实现同步电路。

三、 电磁炉关键技术及特征

(一) 小功率智能加热控制技术

在传统老式电磁炉低功率加热中,一般采用大功率间歇式加热方法,在烹饪时会出现食材混合现象,还容易造成溢出或者糊底情况,食材口感较差;而现在的电磁炉则充分运用物理科学原理,采用小功率智能加热控制,对电流的控制周期要比普通电磁炉提高500倍,加热持久均匀、食物口感较好。另外,普通电磁炉在满负荷运转阶段,电器元件会超负荷运转,导致寿命缩短和安全隐患,而小功率智能加热控制技术的运用,可采用温度传感器对加热部件进行智能监控和调节控制,保障电子元器件的安全性和稳定性。

(二) 500倍逐频技术和聚能双层线圈盘

电磁炉热效率主要取决于对电流电压的精准控制,现在电磁炉一般采用周期跟踪控制技术,将控制周期控制在0.002秒之内,能够实现频率提高500倍速,大大提高了电磁炉技术革新。另外,双层疏绕设计下的聚能双层线圈盘能够提高电磁炉磁通量,热销能高达90%以上,线圈盘采用专利技术,磁条底部安装,与铜线保持绝缘状态,同时又不影响线圈盘与磁条相互聚磁的性能,解决了长期困扰磁炉的烧盘问题,大大提升了线圈盘的寿命,减少了磁炉的维修率。

(三) 聚磁金盾技术

传统方式电磁炉采用单层线圈盘,磁通量仅为70%-75%左右,热效能不能充分利用,现在的电磁炉采用聚磁金盾技术,磁通量大大提高,保证效能90%以上,而且还有防辐射系统,杜绝电磁泄漏,使用更加健康;另外,防水和防干烧已经成为消费者关注的安全问题,为此电磁炉已经改进技术,大大提升了安全性。

综上所述,高中物理学科规律具有较大的普遍性和基本性,电磁感应作为重要知识点之一,同时也是近年来高考中的热点命题,对其进行深入了解,可以充分了解我们日常生活中电磁感应现象的原理和作用。因此,本文结合自身对电磁感应知识的理解和学习重点归纳,分析了电磁炉的电路原理以及关键技术,希望为高中生提供复习帮助。

参考文献:

[1]施秋芳.高中物理教学中创新实验的设计方法探讨[J].考试周刊,2017(15).

[2]王廷志,贾利群.电磁场理论发展过程中的科学方法[J].江苏教育学院学报,2009(1).

[3]张舒怡.探究高中物理电磁感应的应用[J].中学课程辅导,2017(26).

[4]王洛印,胡化凯.电磁感应定律的建立及法拉第思想的转变[J].哈尔滨工业大学学报(社会科学版),2009(3).

[5]柳新.电磁炉按键选择单元电路的工作原理[J].家电检修技术,2008(1).

[6]黄化伟.电感应加热线圈优化设计及变频电源控制研究[D].沈阳:东北大学,2015.

作者简介:

陈芊一,山东省济南市,山东省实验中学。

猜你喜欢

电磁技术高中物理
学好高中物理必须做好的四件事
三维多孔电磁复合支架构建与理化表征
高中物理知识在生活中的应用研究
高中物理实验
掌握基础知识 不惧电磁偏转
探讨电力系统中配网自动化技术
移动应用系统开发
北京市中小企业优化升级
新形势下高中物理高效课堂的构建
电磁换向阀应用探讨