Induktionsspis

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 18 september 2021; kontroller kräver 3 redigeringar .

Induktionsspis  - kök elektrisk spis uppvärmning direkt järnhaltiga rätter (och inte en brännare, som är fallet med en traditionell spis) inducerade virvelströmmar skapade av ett högfrekvent magnetfält med en frekvens på 20-100 kHz .

Konstruktion

Utformningen av plattan består av ett hölje, ett styrkort på en mikrokontroller , till vilket en temperatursensor och en effektsektionsstyrkrets är anslutna , en kraftsektion med en kraftfull likriktare och en omkopplingsregulator (vanligtvis på en IGBT- transistor).

Effektkontroll utförs som regel på två sätt: kontinuerligt och pulsat [1] . För en seriell växelriktare med variabel frekvens (VFI) ser det ut så här: vid maximal effekt arbetar kaminen på högsta frekvens (vanligtvis 50-100 kHz), när effekten minskar, minskar frekvensen. Under (ungefär) 20 kHz sänks inte frekvensen för att undvika uppkomsten av ett obehagligt ljud för användare (frekvens över 20 kHz hörs inte av människor ). Därför, när du ställer in effekten under den som växelriktaren arbetar vid en frekvens på 20 kHz, går brännaren in i intermittent uppvärmningsläge: den slås på och av med några sekunders mellanrum. Ju kortare tid det kommer att slås på, desto mindre effekt blir det (typ av pulsbreddsmodulering ).

Induktionsspisar tillverkas i olika utföranden: både små bärbara enheter tillverkas med en eller två brännare (bordsskiva), och hällar designade för att byggas in i köksmöbler och fristående stationära spisar.

Ugnar med en kombinerad uppsättning värmeelement produceras också: några av brännarna är induktion, vissa använder värmeelement .

Köksredskap

För direkt uppvärmning måste kokkärl vara kompatibla med induktionsvärme, eftersom induktionsspisar endast kan värma järnhaltig metall som är nära ytan . Sådana redskap måste ha en motsvarande markering på förpackningen och måste ha en plan botten med en järnhaltig metallkomponent. För att värma olämpliga rätter gjorda av icke-järnmetaller eller med en rundad botten, används adaptrar: dessa är metallplattformar som värms upp genom induktion och värmer behållaren på grund av dess täta passform. När du använder dem är uppvärmningen av disken betydligt mindre än när du använder lämpliga diskar med en bas gjord av järnmetaller. För att använda wokar med rundad botten måste dyra adaptrar användas, eftersom magnetfältet minskar snabbt med avståndet från ytan. Om magneten är väl attraherad av kokkärlets bas kommer kaminen att kunna värma den. Materialet i kokkärlet för induktionsuppvärmning behöver inte ha ferromagnetiska egenskaper, men det är önskvärt att ha hög resistivitet och magnetisk permeabilitet , som påverkas av hudlagrets djup .

Induktionskompatibla kokkärl för en induktionshäll kan nästan alltid användas på icke-induktionshällar. Vissa köksredskap eller förpackningar är märkta med symboler för att indikera kompatibilitet med induktion, gas eller elvärme. Induktionshällar passar bra med alla kastruller med högt järnhalt i botten. Gjutjärnspannor och alla pannor av järnmetall eller järn fungerar på en induktionshäll. Grytor i rostfritt stål fungerar på en induktionshäll om grytbotten är gjord av magnetiskt rostfritt stål. En spishäll av "full metall" fungerar med kokkärl utan järn, men det finns begränsade modeller tillgängliga.

Aluminium eller koppar i sig fungerar inte på induktionshällar på grund av materialens magnetiska och elektriska egenskaper. [2] Köksredskap av aluminium och koppar är mer ledande än stål, men lagerdjupet är större i dessa material eftersom de är omagnetiska. Strömmen flyter i ett tjockare metallskikt, möter mindre motstånd och genererar därför mindre värme. [3] Konventionella induktionshällar fungerar inte effektivt med dessa kokkärl. Aluminium och koppar är dock önskvärda i kokkärl eftersom de leder värme bättre. På grund av detta har "tre-lagers" kokkärl ofta ett induktionskompatibelt skal av rostfritt stål som innehåller ett lager av termiskt ledande aluminium.

För stekning behöver du en panna med en botten som leder bra värme för att snabbt och jämnt fördela värmen. Basen på pannan kommer att vara antingen en stålyta inbyggd i aluminiumet eller ett lager av rostfritt stål ovanpå aluminiumet. Den höga värmeledningsförmågan hos aluminiumpannor gör att värmen fördelas jämnare över pannan. Rostfria kokkärl med aluminiumbotten får mindre värme på sidorna än pannor med aluminiumsidor. Gjutjärnspannor fungerar bra med induktionshällar, även om de har lägre värmeledningsförmåga jämfört med aluminium.

När vattnet kokas fördelar det cirkulerande vattnet värme och förhindrar överhettade områden. För att göra såser är det viktigt att kastrullens botten täcks med ett bra värmeledande material för att jämnt fördela värmen. För svårlagade rätter som tjocka såser är en aluminiumbelagd panna bäst, eftersom värmen går upp på sidorna genom aluminiumet, vilket gör att såsen värms snabbt och jämnt.

Värmen som kan alstras i en kastrull beror på ytmotståndet. Högre ytresistans genererar mer värme vid liknande strömmar. Detta är ett "kvalitetspoäng" som kan användas för att utvärdera ett materials lämplighet för induktionsuppvärmning. Ytresistansen i en tjock metallledare är proportionell mot resistiviteten dividerat med skiktdjupet. Om tjockleken är mindre än huddjupet kan den faktiska tjockleken användas för att beräkna hudmotståndet.

Fördelar och nackdelar

Fördelar :

• Det tar inte tid att värma upp brännaren (till skillnad från elektriska spisar med värmeelement) - värme frigörs precis i diskens tjocklek, omedelbart med en given effekt. I kombination med brännarnas höga effekt säkerställer detta att vattnet kokar snabbt och att matlagningsstarten går snabbare.
• Enkel matlagning, liknande gasspisar , på grund av det snabba upphörandet av uppvärmningen efter avstängning och minskningen av uppvärmningen när effekten minskas.
• Hög effektivitet (jämfört med gasspisar och elektriska spisar med värmeelement), på grund av mindre värmeläckage och frånvaron av behovet av att värma värmeelementen och kontaktytor till höga temperaturer för att överföra värme till disken.
• Brännarna tänds inte om de inte hittar disk med magnetisk botten på ytan. För att slå på måste du täcka en betydande del av området med rätter (minsta storlek på rätterna anges i kaminens egenskaper). När du tar bort disken stängs spisen av automatiskt.
• Hög noggrannhet för att upprätthålla diskens temperatur (om kaminen överhuvudtaget har en sådan möjlighet, när man jämför kaminer i samma prisklass) på grund av att diskens temperatursensor inte stör dess värme från en varm resistiv värmeelement eller en gaslåga.
• Effektberoendet av nätspänningen är praktiskt taget frånvarande.
• Ytan på induktionsspisar värms upp endast från disken och av denna anledning värms den inte upp särskilt mycket, den svalnar snabbt när den stängs av, vilket minskar risken för brännskador.
• Ett stort antal matlagningsprogram (i förhållande till gasspisar).
• I de flesta utföranden är den släta glasytan på en induktionsspis lätt att rengöra från smuts på grund av den låga driftstemperaturen, eftersom förkolnade eller härdade rester av oljor och annan mat extremt långsamt bildas på den.
• Det finns ingen obehaglig lukt. Vid användning av gamla kaminer med värmeelement brinner matpartiklar och damm på deras yta, vilket är förknippat med en obehaglig lukt av brinnande.
• Redskapen som används på utsidan brinner nästan inte, eftersom det inte finns några heta ytor och öppna lågor.
• Vissa tillverkare tillåter att man programmässigt ställer in en gräns för kaminens totala effekt i inställningarna [4] , vilket gör att man kan använda kaminen i nätverk med låg anslutningseffekt. I det här fallet kommer införandet av flera brännare med hög effekt att blockeras av programvara.

Brister:

• Krav på porslin. Endast tallrikar gjorda av ferromagnetiskt material är lämpliga för en sådan spis.
• Med induktionshällar kan detta, på grund av deras låga tröghet (och effektkontrollfunktioner) vid tillagning i ett kärl med tunn botten, ibland orsaka en obehaglig "intermittent kokande" effekt. High-end induktionsspisar är skonade från detta: de använder mer komplexa effektregleringskretsar som kan värma rätter kontinuerligt med nästan godtyckligt låg effekt.
• Vissa induktionsspisar har vanliga högfrekventa generatorer för flera brännare. När brännarna arbetar samtidigt kan de inte värma upp till maximal effekt.
• En möjlig och obekräftad nackdel är effekten av plattans magnetiska strålning på andra enheter.
• Vid drift med hög effekt uppstår ljud från fläktarna. Kaminen använder en växelriktare byggd på IGBT- brytare, som värms upp under drift och kräver kylning. I händelse av ett fläktfel kommer strömbrytarna att överhettas och överhettningsskyddet löser ut, vilket omöjliggör dess fortsatta drift tills fläkten är reparerad. I billiga modeller är fläkthastigheten inte justerbar och buller förekommer när den körs med vilken effekt som helst.
• Den höga kostnaden för reparation vid skada på strömbrytare och andra komponenter i omriktaren, eftersom i de flesta fall krävs ett fullständigt byte av hela den dyra enheten. I vissa fall är det möjligt att reparera dem, vilket kräver högt kvalificerad personal med kunskaper inom elteknik och elektronik.

Se även

• Induktionsugn
• Köksspis
• Virvelströmmar

Anteckningar

1. ↑ I de flesta moderna elektriska spisar med resistiva värmare utförs effektkontroll genom att ändra pulsernas arbetscykel (vid valfri effekt utom full).
2. ↑ W.C. Moreland, The Induction Range: Its Performance and Its Development Problems , IEEE Transactions on Industry Applications, vol. TA-9, nr. 1, januari/februari 1973 sid 81–86
3. ↑ Smythe, William Ralph. Statisk och dynamisk elektricitet . — 3:e, rev. skriva ut. New York: Hemisphere Pub. Corp, 1989. - s.  371 . — ISBN 0891169172 .
4. ↑ Till exempel kallar Bosch den här funktionen Power Management

Köksutrustning
Värmebehandling	luftgrill våffeljärn yoghurtmaskin Gridl Mikrovågsugn Brödrost fritös brödbakare elektrisk grill
Mekanisk restaurering	Blandare kaffekvarn Matberedare citronpress Mixer Köttkvarn Juicer
Vatten värmning	Vatten kokare Termopott Panna
Kylteknik	Kylskåp smart kylskåp kylare Frys
Matlagning	Kaffebryggare Multicooker Dubbelpanna riskokare tryckkokare Tikhovarka äggkokare
Tallrikar	Elspis värmeelement infraröd induktion Gasspis
Övrig	Diskmaskin