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會員注冊 1．電磁加熱原理
電磁爐亦稱電磁灶，顧名思義，電磁爐是一種靠電磁場加熱食物的灶具。那么，什么是電磁加熱呢？在回答這個問題之前，讓我們先看看下面這個現(xiàn)象；家用電器中的工頻變壓器在工作時，鐵芯會發(fā)熱。鐵芯既不與初級繞組相通，又不與次級繞組相通，它怎么會發(fā)熱呢？
常見電源變壓器結構簡圖如下圖所示。當線圈中通以交流電后，線圈中便產(chǎn)生了交變的磁場。變壓器中每一塊硅鋼片都有磁力線穿過，由于磁場強度變化，即穿過每塊硅鋼片中的磁力線條數(shù)（磁通量）發(fā)生變化，由楞次定律可知，在每塊硅鋼片內(nèi)部便會產(chǎn)生閉合渦旋狀的感應電流（電流方向為某一時刻的電流方向），以阻止磁通量的變化，這一感應電流叫渦電流，簡稱渦流。渦流在每一塊硅鋼片中流動，由于電流具有熱效應，因此硅鋼片發(fā)熱，溫度升高。渦流通過金屬將電能轉(zhuǎn)換成熱能的現(xiàn)象叫做渦流的熱效應。
雖然渦流的熱效應會對電器設備產(chǎn)生不利影響，但可以將它應用于加熱技術上，這種加熱技術稱為電磁加熱技術。
(1)知識鏈接：渦流的熱效應
渦流的熱效應在電子電器設備中是非常有害的。
當變壓器的線圈中通以交流電時，鐵芯中要產(chǎn)生較大渦流，釋放出大量的熱，不僅白白消耗電能，而且不利于電器設備的正常工作。為了減小渦流和渦流所造成的影響，常見工頻變壓器的鐵芯多采用涂有絕緣漆或表面有絕緣介質(zhì)膜的薄硅鋼片疊合而成，并使硅鋼片平面與磁力線平行。這樣，每塊硅鋼片中渦流通過的橫截面積減小，加之硅鋼片自身電阻率較大，因此渦流減弱，從而減小了電能損耗。為了盡可能地減小渦流，高頻元件中的鐵芯采用絕緣的磁性材料顆粒壓制而成。
(2)背景知識：電磁爐
電磁加熱技術并非近年來才出現(xiàn)的技術。20世紀50年代，在冶金工業(yè)上，利用渦流的熱效應，制成了用于冶煉金屬的高頻感應爐（亦稱電磁爐）。高頻感應爐在坩堝的外部纏繞線圈，并把線圈接到高頻交變電源上，如下圖所示。高頻交變電流在線圈內(nèi)產(chǎn)生高頻交變的磁場。爐內(nèi)被冶煉的金屬因電磁感應而產(chǎn)生很強的渦流，釋放出大量的熱，使金屬熔化。
在上述高頻感應爐出現(xiàn)后不久，各國陸續(xù)設計出許多民用加熱食物的高頻感應爐，即現(xiàn)在通稱的電磁爐或電磁灶。由于當時所設計的電路非常復雜，加之當時功率元器件的制造水平較低，性能不佳，致使電磁爐的性能與使用的可靠性一直不高，加之其價格不菲，因此在相當長一段時間里電磁爐得不到普及。
20世紀90年代后期，性能優(yōu)異的大功率半導體功率器件大量問世，單片機控制技術的日趨完善，使電磁爐的可靠性得到極大提高，價廉物美的電磁爐產(chǎn)品如雨后春筍般涌現(xiàn)出來，并深受廣大消費者喜愛。
理論和實驗證明：渦流功率不僅與磁感應強度(B)成正比，還與交流電頻率的平方成正比。因此為了使電磁爐達到一定的熱交換功率（大于1200W）以滿足煎、炒、蒸、煮等烹飪要求，除了安裝能產(chǎn)生高磁感應強度的交變磁場線圈外，最行之有效的辦法是提高交流電的頻率以提高渦流功率。目前，流經(jīng)電磁爐加熱線圈中的交流電頻率在15～30kHz。當線圈中通以高頻交流電時，線圈周圍產(chǎn)生交變磁場，在高頻交變磁場的作用下，鐵質(zhì)鍋底中產(chǎn)生強大的渦流，鍋底迅速釋放出大量熱量，其工作示意圖如下圖所示。
提示：電磁爐的加熱線圈（又稱發(fā)熱線圈或發(fā)熱線盤）自身并不是熱源．也就是說電磁爐并不是利用熱傳導的方式加熱食物的，而是通過電磁感應，讓鍋體自身高速發(fā)熱，從而加熱食物，熱效率大大提高。
為了能在發(fā)熱線圈中形成15～30kHz的高頻交流電，電磁爐中設有頻率變換電路（簡稱變頻電路），將整流、濾波后的直流電變成高頻交變電流；為了實現(xiàn)煮、炒、蒸等不同烹飪時的功率調(diào)整，電磁爐中還設有功率檢測及控制電路。常見電磁爐的電路原理簡圖如下圖所示。
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