电灶的原理

电灶
electricrange

一种利用电热元件加热食物的厨房电器。20世纪初，美国G.A.休斯制成世界上第一台电灶，称为电气化的煤气灶。30年代进行了定时、控温等改进。1963年出现自净式电灶。同年，还出现玻璃陶瓷的电灶灶台。
电灶按安装方式可分为自由放置式和内藏式（嵌装在厨房柜台内）；按灶台加热器类型可分为全电型和电-气两用型（除电加热器外，还带1～2个煤气加热器）。电灶由壳体、电热元件和控温定时系统组成：①壳体。包括箱体、控制屏和箱门3部分，均用薄钢板制作。②电热元件。分灶台加热元件和灶膛加热元件两类。灶台加热元件安装在灶台台面上，可加热各类锅具。其典型形式是弯成圆盘状的金属管式电热元件，功率可调或固定。灶膛加热元件安装在灶膛内部供烤制食物用。通常由上部烤制元件和下部焙制元件组成，常见的是金属管式。③控温定时系统。电灶的控温与定时主要用于灶膛。控温采用双金属片式或感温包式控温器，定时则采用发条式、电动式或电子式定时器。
电灶的总功率均较大，一般在2千瓦以上，有的可高达10千瓦以上，安装使用时应特别注意超负荷的安全问题。

【中文词条】电灶
【外文词条】electric cooking stove
【作 者】毛一诚
用於烹饪的电热炊具。有普通电灶，微波灶和电磁灶。
普通电灶 由封闭式电炉和一个电烤炉组成。封闭式电炉的管状发热元件埋藏在铸铁或铝合金的炉面发热板内，与空气隔绝，可防止氧化，且热效率比开启式电炉高10％，能达65％以上。封闭式电炉的直径和功率大小不一，以适应不同尺寸锅具的使用要求。
微波灶 利用微波能量来烹调食物的新型电灶。由电源变压器、整流器、微波发生器(磁控管)、传输波导、搅拌器(风扇)、箱体、炉门和控制器等组成(见图 微波灶内部结构 )。其中主要结构件为波导、炉腔、门三部分。
波导是一根矩形的金属管，用来传输由磁控管发射出的微波。波导的一端接磁控管的天线，另一端从箱体上部送入。波导管还限定电磁场的波形。炉腔多是由铝或不锈钢等金属组成的金属盒。炉腔内未被食物吸收尽的微波到达炉壁后，又可重新反射回来穿透食物而被吸收。炉门主要由金属框架和玻璃观察窗组成，与炉腔紧密相接。
使用时，市电经电源变压器升压，又经稳流器和电容整流滤波后，变为直流电供给磁控管，并在磁控管内产生2450MHz的微波。微波能通过波导传输，再由搅拌器把它反射到炉腔各处，不断被食物吸收。食物中的分子在交变电场的作用下来回摆动(摆动次数每秒达数亿到数十亿次之多)，即食物分子产生很高的振荡，分子运动以及分子间的摩擦，使食物在很短的时间内产生足够的热量，食物的温度迅速上升。微波灶的耗电量仅为同等功率电灶耗电量的20％左右。
微波灶的电气控制方式有普及式和电脑控制式两种。普及式微波灶设有定时装置，使用时可根据不同食物选定烹调时间和合适的加热功率。电脑控制式微波灶带有一个微电脑，它可使微波灶按预先选定的程序完成食物的解冻、加热和保温。
微波灶使用时不能空烧，否则，由於微波无处吸收，将会损坏磁控管；炉腔内存放食物的器皿，必须是非金属材料，如玻璃、陶瓷和耐高温材料等，如用金属器皿会反射微波干扰炉腔正常工作，甚至产生高频短路，损坏微波灶；磁性材料不要靠近微波灶，以免干扰微波磁场；要定期检查微波泄漏量；检修微波灶必须切断电源。
电磁灶 利用电磁感应加热原理制成的新型电灶。由高频感应加热线圈(即励磁线圈)、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成。高频感应加热线圈是一个平放在加热部位面板下方的圆盘形加热线圈，在加热线圈骨架下面，规则安置3块条形磁体，与锅底一起构成磁路。
使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场。当电磁灶面板上未放上铁磁材料锅底炊具时，此交变磁场的磁路基本是空气磁路，磁阻很大，因此加热线圈只消耗空载电流。当炊具放上后，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体，在锅底中产生大量涡流，从而产生烹饪所需的热。电磁灶产生的热量仅在锅体本身，它的面板(通常用硬质塑料或耐冲陶瓷平板制成)不发热，即在加热过程中没有明火，因此安全性好、清洁卫生。
电磁灶按感应加热电流的频率高低分低频(即工频，50Hz或60Hz)和高频 (15kHz以上)两种。高频电磁灶发热效率高，且振动噪声小，目前使用的电磁灶多为高频电磁灶。
高频电磁灶的控制系统包括高频转换电路、输出功率调整电路、功率(状态)显示电路和安全保护电路。高频转换电路的作用是将整流电路输出的直流电转换成高频电流，供给高频感应加热线圈。不同的食物有不同的烹饪要求，即不同的火候，这通过输出功率调整电路可改变输出功率的大小，并在功率(状态)显示器上显示出。安全保护电路有负荷检测装置、防止零件发热装置、过热保护装置、安全保险装置、电磁灶面板断裂探测装置。
电磁灶使用时，不要靠近其他高温热源或潮湿的地方，以免灶内温升过高或受潮；电磁灶内带电体很多，切勿用金属棒、针去捅吸气口和排气口，以免发生事故；烹饪器具应为生铁、熟铁和有磁性的不锈钢平底锅；使用中不要超过规定的连续开机时间；电磁灶电压必须与电网电压一致，或高或低都会损坏电磁灶，必要时应用调压器以保证两者电压一致。

电的热效应和电阻

电灶，原理是利用电流通过电阻很大的电阻丝（钨丝，和白炽灯里的材料一样）时散发出来的热量加热。
电磁灶，是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能（故：电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具，所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍）使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。
电灶按安装方式可分为自由放置式和内藏式（嵌装在厨房柜台内）；按灶台加热器类型可分为全电型和电－气两用型（除电加热器外，还带1～2个煤气加热器）。
电灶由壳体、电热元件和控温定时系统组成：①壳体：包括箱体、控制屏和箱门3部分，均用薄钢板制作。表面凡受高温的地方均应涂搪。箱体为两层，其间可充填绝热材料，也可以是空气夹层。箱门上装有耐热玻璃，同时还设有联锁机构，在开门时可自动切断电源。②电热元件：分灶台加热元件和灶膛加热元件两类。灶台加热元件安装在灶台台面上，可加热各类锅具。其典型形式是弯成圆盘状的金属管式电热元件，功率可调或固定。灶膛加热元件安装在灶膛内部供烤制食物用。通常由上部烤制元件和下部焙制元件组成，常见的是金属管式。③控温定时系统：电灶的控温与定时主要用于灶膛。控温采用双金属片式或感温包式控温器，定时则采用发条式、电动式或电子式定时器。电灶的总功率均较大，一般在2kW以上，有的可高达10kW以上，安装使用时应特别注意超负荷的安全问题。