《电饭煲之基础原理篇》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电饭煲之基础原理篇（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、自动恒温电饭煲的结构及原理自动恒温电饭煲的结构及原理基础篇基础篇自动恒温电饭煲的结构及原理自动恒温电饭煲的结构及原理【摘要摘要】自上世纪 60 年代电饭锅开始出现，由最初的简单功能逐步完善，至今已经发展的比较多样化。如今市面上见到的各种电饭锅都是由机械式自动恒温电饭锅的基础上发展而来。其中杠杆开关、感温磁钢、双热金属片是电饭锅的核心部件，随着科技的进步电饭锅所需用的材料的质量也进一步加强，电饭锅的质量、样式、功能也更上一层楼。【关键词关键词】电饭锅 磁钢限温器 保温控制器电饭锅是一种能够进行蒸、煮、炖、煨、焖等多种加工的现代化炊具。它不但能够把食物做熟，而且能够保温，使用起来清洁卫生，没有污染
2、，省时省力，是家务劳动现代化不可缺少的用具之一，利用电热烹饪食物的厨房电器。一、电饭锅的结构一、电饭锅的结构机械式的自动恒温电饭锅结构并不复杂，虽然现在的电饭锅花样翻新，但是基本的结构都是大同小异，大都是由以下几个大部件构成，如下图所示：图 1 是一种双层自动保温式电饭锅的结构图，主要由锅盖、外壳、 内胆、开关、发热板和温度控制装置组成。1.1.内胆内胆：内胆系采用纯铝板拉伸成型，底部加工呈球面状，使与发热板很好吻合，以提高热效率。胆的内壁上有刻度，可指示出放米量和放水量。内胆的边向外翻口，既可增加强度，又可使溢出的饭水流到壳外，以防损坏内部电器零件。 2.2.外壳外壳：外壳是用冷轧薄钢板拉伸
3、成型，外面喷涂装饰性漆层。外壳与内胆之间有一层空气间隔，起保温作用，同时可以安装开关、发热板和温度控制装置。 3 3锅盖锅盖：有的锅盖中央部位嵌有一块玻璃，能观察烹饪情况；有的装有压紧锅盖用的手柄，兼具便携作用。 4发热板发热板：发热板是将环形金属管状电热元件铸造在铝合金体中，再经加工而成，它具有较好的热传导性能和较大的机械强度，板面形状要求与锅底相吻合，在其中心处装有磁性温度控制元件，如图 2 所示。5温度控制装置温度控制装置 电饭锅所以能够自动断电和保温，是因为它内部装有磁钢限温器和热双金属片恒温器两个自动装置。 （一）磁钢限温器（一）磁钢限温器如图 3 磁钢限温器的动作原理是利用感温磁钢
4、(软磁体)的磁性随温度的高低而变化的特性来设计的。当低温时，感温磁钢是顺磁性物质，具有磁性；当温度升到某一界限时，感温磁钢变成逆磁性物质，因而失去磁性。这个温度界限，叫做居里点。通常，居里点的温度略高于 103。在饭煮熟前，锅内有水，所以电饭锅的内胆温度不会超过 100，感温磁钢仍然具有磁性。当饭熟后，内胆没有水，温度便会上升超过 100。此时，紧贴于内胆底面的感温磁钢温度，也随之上升到居里点而失去磁性。这样，永磁体在重力或弹簧弹力的作用下，使感温磁钢不能继续吸住它而跌落。下跌时，永磁体通过连杆作用把触点分离，于是电饭锅断电，表明米饭已经煮熟。（1） 、居里温度、居里温度（期末的论文中会更加完
5、善这部分内容）A磁介质的分类在磁场作用下能被磁化并反过来影响磁场的物质称为磁介质。设真空中原来磁场的磁感应强度为，引入磁介质后，磁介质因0B磁化而产生附加的磁场，其磁感应强度为，在磁介质中总的磁感B应强度是和的矢量和，即。设,称为介质的0BB0BBB0rB Br相对磁导率。根据实验分析，磁介质可分为：（1）顺磁质 ，如铝、铬、铀等1r（2）抗磁质 ，如金、银、铜等1r（3）铁磁质 ，如铁、钴、镍等1r铁磁性物质的磁性随温度的变化而改变。当温度上升到某一温度时，铁磁性材料就由铁磁状态转变为顺磁状态，即失去铁磁性物质的特性，这个温度称之为居里温度，以 Tc 表示。居里温度是磁性材料的本征参数之一，
6、它仅与材料的化学成分和晶体结构有关，而与晶粒的大小、取向以及应力分布等结构因素无关，因此又称它为结构不灵敏参数。测定铁磁材料的居里温度不仅对磁材料、磁性器件的研究和研制；对工程技术的应用都具有十分重要的意义。B铁磁质的磁化机理外磁场方向 图 5-1 无外磁场作用的磁畴 图 5-2 在外磁场作用下的磁畴铁磁质的磁性主要来源于自由电子的自旋磁矩，在铁磁质中，相邻原子间存在着非常强的“交换耦合”作用，使得在没有外加磁场的情况下，它们的自旋磁矩能在一个个微小的区域内“自发地”整齐排列起来，这样形成的自发磁化小区域称之为磁畴。实验证明，磁畴的大小约为，包含有个原子。在没有外磁12831010 m1721
7、1010场作用时，不同磁畴的取向各不相同，如图 5-1 所示。因此，对整个铁磁物质来说，任何宏观区域的平均磁矩为零，铁磁物质不显示磁性。当有外磁场作用时，不同磁畴的取向趋于外磁场的方向，任何宏观区域的平均磁矩不再为零。当外磁场增大到一定值时，所有磁畴沿外磁场方向整齐排列，此时铁磁质达到磁化饱和，如图 5-2所示。由于在每磁畴已排列整齐，因此，磁化后的铁磁质具有很强的磁性。铁磁物质被磁化后具很强的磁性，但这种强磁性是与温度有关的，随着铁磁物质温度的升高、金属点阵热运动加剧，会影响磁畴的有序排列。但在未达到一定温度时，热运动不足以破坏磁畴的平行排列，此时任何宏观区域的平均磁矩仍不为零，物质仍具有磁
8、性，只是平均磁矩随温度升高而减小。当温度达到一定时由于分子剧烈的热运动，磁畴便会瓦解，平均磁矩降为零，铁磁物质的磁性消失而转变为顺磁物质，与磁畴相联系的一系列铁磁性质（如高磁导率、磁致伸缩等）全部消失，磁滞回线消失，变成直线，相应的铁磁物质的磁导率转化为顺磁物质的磁导率。与铁磁性消失时所对应的温度即为居里温度。（二）（二） 、双热金属片、双热金属片 热双金属片恒温器的动作原理，见图 4。它由两种膨胀系数不同的金属片制作，当电饭锅的温度升向时，热双金属片受热，使它向膨胀系数小的一面弯曲。弯曲时，它把两个触点分离，于是电饭锅断电，温度下降。而当温度下降到一定程度时，双金属片就收缩回复原状，两个触点
9、重新闭合通电，如此反复作用，使电饭锅的温度，能够自动维持在655的范围。二、电路及工作原理二、电路及工作原理 如上两图所示是自动保温电饭锅的电路原理及工作过程，其整个工作程序为：插上电源插头，双金属片保温器接通电路，指示灯亮，加热器升温，但不能升到煮饭所需要的温度。揿下按键开关 S1，磁钢限温器接通电路，温度上升，开始煮饭；温度升高至70 度时，恒温器开关断开，但磁钢限温器依然闭合，加热器继续加热；当温度升高到 103 度说明饭煮熟，磁钢限温器把电路切断，加热器停止加热；电饭锅内温度开始下降，直至降至 60 度时恒温器开关 S2 闭合，加热器又开始加热；温度升高到 70 度时，恒温器开关断开，
10、加热盘断电，温度开始下降。如此反复实现保温的功能，若不需要保温，可拔下电源插头，切断电路。三、前景展望三、前景展望随着科技的发展，我们的生活也得到了极大的改变，近年来人S1S2灯灯加热器加热器接通电源接通电源 按下按下 S1闭合闭合闭合闭合亮亮通电加热通电加热温度升高温度升高 至至 70 度度闭合闭合断开断开亮亮通电加热通电加热温度升高温度升高 至至 103 度度断开断开断开断开灭灭停止加热停止加热温度下降温度下降 至至 60 度度断开断开闭合闭合亮亮通电加热通电加热温度升高温度升高 至至 70 度度断开断开断开断开灭灭停止加热停止加热温度下降温度下降 至至 60 度度断开断开闭合闭合亮亮通电
11、加热通电加热S2S1民生活水平大幅度提高，对家居也有了更高追求，智能家居便随之提出。而厨房的智能化占了很大部分，如今高科技正慢慢进入厨房的各个角落。电饭煲不仅在做饭这个基本功能上更加强大，而且将来会出现更多人性化的设计，如用手机远程控制，下班时手机控制电饭锅淘米煮饭等等，回家即可吃到热腾腾的饭。佐料添加系统，预先根据自己的口味设定需添加的佐料，电饭锅煮饭时在适当的时间自动加入佐料。或许还能自动检测食物是否变质、是否含有对人体有害的化学添加剂。还有在节约能源方面、安全方面都会随着人们的需求逐步完善，来满足人们对食物的要求。【后记】本论文只介绍了电饭煲的基础结构及简单原理，涉及的感温材料和居里温度只从我们学过的电磁学出发做了介绍，在期末的论文中这部分我会查阅更多资料，了解更多数据做更详细的解释。
