Induktio liesi

Induktioliesi  - keittiön sähköliesi lämmittää suoraan rautaa sisältävät astiat (eikä poltin, kuten perinteisessä liesissä) indusoi pyörrevirta , joka syntyy korkeataajuisen magneettikentän taajuudella 20-100 kHz .

Rakentaminen

Levyn rakenne koostuu kotelosta, mikro -ohjaimen ohjauskortista, johon on kytketty lämpötila - anturi ja teho-osan ohjauspiiri , teho-osasta, jossa on tehokas tasasuuntaaja ja kytkentäsäätimestä (yleensä IGBT - transistorissa).

Tehonsäätö tapahtuu pääsääntöisesti kahdella tavalla: jatkuvasti ja pulssitoimina [1] . Muuttuvan taajuuden sarjainvertterin ( VFI) kohdalla se näyttää tältä: maksimiteholla liesi toimii korkeimmalla taajuudella (yleensä 50-100 kHz), kun teho pienenee, taajuus pienenee. Alle (noin) 20 kHz:n taajuutta ei lasketa, jotta vältetään käyttäjille epämiellyttävä ääni ( ihmiset eivät kuule yli 20 kHz:n taajuutta ). Siksi, kun teho asetetaan alle sen, jolla invertteri toimii 20 kHz:n taajuudella, poltin siirtyy jaksoittaiseen lämmitystilaan: se kytkeytyy päälle ja pois päältä muutaman sekunnin välein. Mitä lyhyempi aika se kytkeytyy päälle, sitä vähemmän tehoa on (eräänlainen pulssinleveysmodulaatio ).

Induktioliesiä valmistetaan eri malleina: sekä pienikokoisia kannettavia laitteita valmistetaan yhdellä tai kahdella polttimella (pöytätaso), että keittiökalusteisiin ja vapaasti seisoviin kiinteisiin liesiin rakennettavia keittotasoja .

Valmistetaan myös uuneja, joissa on yhdistetty lämmityselementtisarja: osa polttimista on induktiopolttimia, osa käyttää lämmityselementtejä .

Keittoastiat

Suorassa lämmityksessä astioiden on oltava yhteensopivia induktiolämmityksen kanssa, koska induktioliedellä voidaan lämmittää vain pintaa lähellä olevaa rautametallia . Tällaisissa astioissa on oltava vastaava merkintä pakkauksessa ja niissä on oltava tasainen pohja, jossa on rautametallikomponentti. Sopimattomien ei-rautametallisten tai pyöreäpohjaisten astioiden lämmittämiseen käytetään sovittimia: nämä ovat metallialustoja, jotka lämmitetään induktiolla ja lämmittävät säiliötä sen tiukan sovituksen vuoksi. Niitä käytettäessä astiat lämpenevät huomattavasti vähemmän kuin käytettäessä sopivia astioita, joiden pohja on rautametallia. Pyöristettypohjaisten wokkien käyttämiseen on käytettävä kalliita sovittimia, koska magneettikenttä pienenee nopeasti etäisyyden pinnasta kasvaessa. Jos magneetti vetää hyvin keittoastian pohjaan, liesi pystyy lämmittämään sen. Induktiokuumennusastian materiaalilla ei tarvitse olla ferromagneettisia ominaisuuksia, mutta sen resistanssi ja magneettinen läpäisevyys on toivottavaa , johon ihokerroksen syvyys vaikuttaa .

Induktiokeittotasolle tarkoitettuja induktioyhteensopivia keittoastioita voidaan melkein aina käyttää ei-induktioliedellä. Jotkut ruoanlaittovälineet tai pakkaukset on merkitty symboleilla, jotka osoittavat yhteensopivuuden induktio-, kaasu- tai sähkölämmityksen kanssa. Induktiokeittotasot sopivat hyvin kaikkien kattiloiden kanssa, joiden pohjassa on paljon rautapitoisuutta. Valurautaiset pannut ja kaikki rautametalli- tai rautaastiat toimivat induktioliedellä. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut kattilat toimivat induktioliedellä, jos kattilan pohja on valmistettu magneettisesta ruostumattomasta teräksestä. "Täysmetallinen" liesi toimii ei-rautapitoisten keittiövälineiden kanssa, mutta malleja on saatavilla rajoitetusti.

Alumiini tai kupari itsessään eivät toimi induktioliesillä materiaalien magneettisten ja sähköisten ominaisuuksien vuoksi. [2] Alumiini- ja kuparikeittoastiat johtavat paremmin kuin teräs, mutta kerrossyvyys on suurempi näissä materiaaleissa, koska ne ovat ei-magneettisia. Virta kulkee paksummassa metallikerroksessa, kohtaa vähemmän vastusta ja tuottaa siten vähemmän lämpöä. [3] Perinteiset induktioliedet eivät toimi tehokkaasti näiden pannujen kanssa. Alumiini ja kupari ovat kuitenkin toivottavia keittoastioissa, koska ne johtavat lämpöä paremmin. Tämän vuoksi "kolmikerroksisissa" pannuissa on usein induktioyhteensopiva ruostumaton teräskuori, joka sisältää kerroksen lämpöä johtavaa alumiinia.

Paistamiseen tarvitaan pannu, jonka pohja on hyvä lämpöä johtava, jotta lämpö jakautuu nopeasti ja tasaisesti. Pannun pohja on joko alumiiniin rakennettu teräspinta tai alumiinin päälle kerros ruostumatonta terästä. Alumiinipannun korkea lämmönjohtavuus mahdollistaa lämmön jakautumisen tasaisemmin koko pannulle. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut pannut, joissa on alumiinipohja, lämpenevät vähemmän sivuilta kuin alumiiniseinäiset pannut. Valurautapannut toimivat hyvin induktiolieden kanssa, vaikka niillä on alhaisempi lämmönjohtavuus kuin alumiinilla.

Kun vettä keitetään, kiertävä vesi jakaa lämpöä ja estää ylikuumenevia alueita. Kastikkeiden valmistuksessa on tärkeää, että kattilan pohja on peitetty hyvällä lämpöä johtavalla materiaalilla, jotta lämpö jakautuu tasaisesti. Vaikeasti kypsennettyihin ruokiin, kuten paksuihin kastikkeisiin, alumiinipäällysteinen pannu on paras, sillä lämpö kulkee alumiinin läpi reunoja pitkin, jolloin kastike lämpenee nopeasti ja tasaisesti.

Pannussa syntyvä lämpö riippuu pinnan vastustuksesta. Suurempi pintaresistanssi tuottaa enemmän lämpöä samanlaisilla virroilla. Tämä on "laatupiste", jonka avulla voidaan arvioida materiaalin soveltuvuutta induktiolämmitykseen. Paksun metallijohtimen pintaresistanssi on verrannollinen resistiivisyyteen jaettuna kerroksen syvyydellä. Jos paksuus on pienempi kuin kuoren syvyys, todellista paksuutta voidaan käyttää kuoren kestävyyden laskemiseen.

Edut ja haitat

Edut :

• Polttimen lämpeneminen ei vie aikaa (toisin kuin lämmityselementeillä varustetut sähköliesi) - lämpöä vapautuu suoraan astioiden paksuudessa, heti annetulla teholla. Yhdessä polttimien suuren tehon kanssa tämä varmistaa, että vesi kiehuu nopeasti ja kypsennys alkaa nopeammin.
• Kypsennyksen yksinkertaisuus, kuten kaasuliesi , johtuu lämmityksen nopeasta lopettamisesta sammuttamisen jälkeen ja lämmityksen vähenemisestä tehon pienentyessä.
• Korkea hyötysuhde (verrattuna kaasuliesiin ja lämmityselementeillä varustettuihin sähköliesiin) johtuu pienemmästä lämpövuotojsta ja siitä, ettei lämmityselementtejä ja kosketuspintoja tarvitse lämmittää korkeisiin lämpötiloihin lämmön siirtämiseksi astioihin.
• Polttimet eivät käynnisty, jos ne eivät löydä pinnaltaan astioita, joissa on magneettinen pohja. Kytkeäksesi päälle, sinun on peitettävä merkittävä osa sen alueesta astioilla (astioiden vähimmäiskoko on ilmoitettu lieden ominaisuuksissa). Kun poistat astiat, liesi sammuu automaattisesti.
• Suuri tarkkuus astioiden lämpötilan ylläpitämisessä (jos liedellä ylipäätään on sellainen mahdollisuus, kun vertaa saman hintaluokan liesiä) johtuu siitä, että astioiden lämpötila-anturi ei häiritse sen lämpöä kuumasta resistiivistä lämmityselementti tai kaasuliekki.
• Tehon riippuvuus verkkojännitteestä puuttuu käytännössä.
• Induktiolieden pinta lämpenee vain astioista ja tästä syystä se ei lämpene kovin paljon, se jäähtyy nopeasti sammutettuna, mikä vähentää palovammojen riskiä.
• Suuri määrä keittoohjelmia (suhteessa kaasuliesiin).
• Useimmissa malleissa induktiolieden sileä lasipinta puhdistuu helposti lialta alhaisen käyttölämpötilan vuoksi, sillä sille muodostuu erittäin hitaasti hiiltyneitä tai kovettuneet öljy- ja muun ruoan jäämät.
• Ei ole epämiellyttävää hajua. Käytettäessä vanhoja uuneja lämmityselementeillä, niiden pinnalle palaa ruoka- ja pölyhiukkasia, mikä liittyy epämiellyttävään palamisen hajuun.
• Ulkopuolella käytetyt astiat eivät juuri pala, koska niissä ei ole kuumia pintoja ja avotulta.
• Jotkut valmistajat sallivat kiukaan kokonaistehon ohjelmoinnin asettamisen asetuksissa [4] , mikä mahdollistaa kiukaan käytön verkoissa, joissa liitäntäteho on alhainen. Tässä tapauksessa ohjelmisto estää useiden suuritehoisten polttimien sisällyttämisen.

Virheet:

• Pöytäastiavaatimukset. Vain ferromagneettisesta materiaalista valmistetut astiat sopivat tällaiselle liesille.
• Induktioliedellä tämä voi joskus aiheuttaa epämiellyttävän "ajoittainen kiehumisilmiön" niiden alhaisen inertian (ja tehonsäätöominaisuuksien) vuoksi, kun keitetään ohuella pohjalla varustetussa astiassa. Huippuluokan induktioliedet säästyivät siltä: ne käyttävät monimutkaisempia tehonsäätöpiirejä, jotka voivat lämmittää astioita jatkuvasti lähes mielivaltaisen pienellä teholla.
• Joissakin induktioliedissä on yhteiset suurtaajuusgeneraattorit useille polttimille. Kun polttimet toimivat samanaikaisesti, ne eivät voi kuumeta maksimitehoon.
• Mahdollinen ja vahvistamaton haittapuoli on levyn magneettisen säteilyn vaikutus muihin laitteisiin.
• Käytettäessä suurella teholla puhaltimista kuuluu ääntä. Kiuas käyttää IGBT -kytkimiin rakennettua invertteriä , joka lämpenee käytön aikana ja vaatii jäähdytystä. Tuulettimen vikaantuessa virtakytkimet ylikuumenevat ja ylikuumenemissuoja laukeaa, mikä tekee sen toiminnan mahdottomaksi ennen kuin puhallin korjataan. Halvoissa malleissa tuulettimen nopeus ei ole säädettävissä, ja melua esiintyy käytettäessä millä tahansa teholla.
• Korkeat korjauskustannukset virtakytkimien ja vaihtosuuntaajan muiden komponenttien vaurioituessa, koska useimmissa tapauksissa vaaditaan koko kalliin yksikön täydellinen vaihto. Joissakin tapauksissa ne on mahdollista korjata, mikä vaatii korkeasti koulutettua henkilökuntaa, jolla on sähkötekniikan ja elektroniikan tuntemus.

Katso myös

• Induktiouuni
• Keittiön liesi
• Pyörrevirrat

Muistiinpanot

1. ↑ Useimmissa nykyaikaisissa sähköliesissä, joissa on resistiiviset lämmittimet, tehonsäätö tapahtuu muuttamalla pulssien käyttöjaksoa (millä tahansa teholla paitsi täydellä).
2. ↑ W.C. Moreland, The Induction Range: Its Performance and Its Development Problems , IEEE Transactions on Industry Applications, voi. TA-9, nro. 1, tammi/helmikuu 1973, sivut 81–86
3. ↑ Smythe, William Ralph. Staattinen ja dynaaminen sähkö . — 3., rev. Tulosta. New York: Hemisphere Pub. Corp, 1989. - s  . 371 . — ISBN 0891169172 .
4. ↑ Esimerkiksi Bosch kutsuu tätä ominaisuutta virranhallintaksi