Мои Телевизоры

Поговорим о школе

Шумер против Египта

Бороды, наколки, качки

Обратно в мавзолей



Вскрываем индукционную плиту

Попала несколько дней назад в мои очумелые ручки индукционная плита. Не работающая, разумеется.  При включении выбивало автомат в квартире. Я про такие штуковины слыхал, но вот лично ни разу не юзал. Теперь этот пробел устранен.

Принцип работы

Мы писали про микроволновки которые греют СВЧ полем «раскачивая» поляризованные молекулы. Индукционная печь работает по-другому: она нагревает ферромагнетики относительно низкочастотным магнитным полем (40-90 кГц).  Как именно? Ну все мы держали в руках oven3трансформатор – тяжелую штуковину в которой проволока намотана на пачку пластин в виде буквы «Ш» (это не единственная конструкция, но самая распространенная). Почему трансформатор набирается в виде пластин, причем изолированных? А для того, чтобы уменьшить потери, представляющие собой нагрев сердечника.   В индукционной плите наоборот, нагрев «сердечника» используется в полезных целях, для подогрева еды, но сердечником является кастрюля, сковорода или какая-либо другая емкость, изготовленная из определенного материала – чугуна, стали, нержавейки. Главное условие – к посуде должен хорошо липнуть магнит и она должна плотно прилегать к плите – то есть  дно нужно плоское. Ну и еще неплохо чтобы стенки посуды были толстые, так быстрее произойдет нагрев. Поскольку дно посуды представляет собой не длинную проволоку, а диск, токи в диске замкнуты,  и именно эти, крутящиеся в дне кастрюли вихревые электрические токи разогревают дно, а от него уже нагревается пища.

ud1Из курса электротехники известно, что если из трансформатора извлечь сердечник то ток через катушку резко возрастает, но этот вариант в плите предусмотрен и специальная система ее отключает.  Уверен, что с таким эффектом сталкивались многие. Знаете, сейчас в продаже есть  удлинители в виде катушки. По 30-50 метров.  С пружиной, которая потом сматывает провод обратно. Так вот, многие включают в эти удлинители серьезные нагрузки (нагреватели, сварочные аппараты) до конца не размотав провод, через некоторое время он нагревается, изоляция расплавляется и удлинитель можно смело выбрасывать на мусорник.  Я знаю целую серию случаев когда на мусорку летели свежекупленные удлинители типа «Бош», стоимостью под сотню долларов. В общем, учите физику, ребятки, дабы экономить деньги. Или хотя бы читайте инструкции.

Как регулировать мощность?

Вскрыв плиту, я был удивлен довольно нехилой электроникой, причем у меня плита одноконфорная. Понял, почему они такие дорогие, хотя с другой стороны – а что там дорогого? Одна пластмасса и схема из дешевых деталей. Самая дорогая деталь там IGBT транзистор – довольно модная сейчас фича, особенно там, где нужно управлять мощными токами. Это биполярный транзистор с изолированной базой-затвором. То есть гибрид биполярного и полевого транзистора. Со своими преимуществами от обоих типов.  И хотя плотно IGBT вошли в наш быт не так давно, разработаны они были на Западе в 1983 году,  а в СССР чуть ли не в 1979-м, но как обычно в СССР дело не пошло, а на Западе долгое время не могли преодолеть низкую надежность данных приборов (в СССР наверное по этому и не пошло, как обычно до конца не довели).  Вот этот транзистор и регулирует подачу тока на катушку. Но тут возникают нюансы. Конечно, самое простое было бы просто регулировать частоту, но если ее опускать ниже 20 кГц то это будет уже слышимый диапазон, плита будет страшно свистеть! Поэтому нагрев регулируют как изменяя частоту, скажем в пределах 30-70 кГц, так и изменяя время подачи этот самой «частоты». То есть просто периодически отключают катушку. Все эти временные интервалы и частотные режимы записаны в микроконтроллер.  Кстати включением-выключением осуществляется и регулировка нагрева в обычных резистивных плитах (то есть в тех, где есть нагревательный элемент). Включение-выключение осуществляется в момент, когда синусоида в сети переходит через ноль.

Принципиальная схема. Моя немного отличается, но в общем почти полное сходство.

oven1

 

Схема в нормальном разрешении

Внешний вид. Все какие можно надписи — по-украински. Но при вскрытии — только китайские иероглифы. Точно также тут «делаются» «плазменные телевизоры Электрон». Покупаем отечественное, ага.

  OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Внутри. Зеленая плата — блок управления клавиатурой. Ну и индукционная катушка.OLYMPUS DIGITAL CAMERA Белое пятно — теплопроводная  паста — осуществляет контакт датчика температуры с поверхностью плиты.

Плата. На радиаторе — диодный мост и IGBT-транзистор. В правом верхнем углу платы — вспомогательный источник питания +5 и +12 вольт.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Преимущества

Скорость нагрева. Нагревается всё дно посуды сразу, а не поверхность плиты, передающая тепло посуде. Оттого нагрев происходит быстрее и экономит время для приготовления пищи.

Экономия электроэнергии. Ток расходуется не на разогрев какой-либо спирали, не сжигается в тепло, но лишь создает магнитное поле в индукционной катушке.

Безопасность. Нет открытого пламени. Нет раскаленных поверхностей Используя дома индукционную плиту сложно устроить пожар.  Да и обжечься об поверхность с индукционными конфорками тоже не представляется возможным, поскольку сама эта поверхность даже во время работы остается холодной.

Легкий уход. Тряпочкой протер — и ладно.

Недостатки

Тщательно замалчивается то, что как ни крути, такая плита является источником магнитного поля, причем довольно мощного. Как оно влияет, особенно если подолгу находиться на кухне или у плиты, почему-то никто не говорит. А то, что оно влияет, несомненно.

Такие плиты нельзя устанавливать над духовками, холодильниками, морозильниками и другими устройствами с металлическими поверхностями. Почему? Думаю понятно из объяснения принципа работы.

Ну и еще раз – нужна спецпосуда. Это не то чтобы недостаток, я сам ненавижу, например, алюминиевую посуду. Но если вы таки решите купить индукционную плиту, то будьте готовы выложить деньги и за комплект нужной посуды. С толстыми стенками.

Надежность. Обычные газовые плиты работают по 50 и более лет вообще без ремонта. А индукционные?  Ведь там, повторюсь, электроника и не три детали. Там и микросхемы, и сотня «рассыпухи» и катушка и IGBT-транзисторы (или транзисторы).  Вот он как раз и вылетел. Почему? Такие штуки вообще не должны вылетать. Стоит 10 долларов, ну и плюс замена. А есть такие, что стоят 15-20. А если бы вылетел контроллер?  Достать-то его не проблема, но вот где взять прошивку?  И это же плита, она реально нужна каждый день. На чем готовить?  Так что при том, что индукционка чисто эстетически бесконечно опережает все остальные плиты, я бы подумал – брать ли её в свою квартиру? А если бы и взял – то на всякий случай взял бы и обычную электроплиту, мало ли что? И вот у нас можно купить запчасти, а если маленький городок? Где чинить? Заказывать – и ждать пару недель минимум?

 В СССР

Первую индукционную плиту выпустила в 1987 году шведская фирма AEG. Крутая фирма, кстати. Но продукция не пошла, ибо дорого, да и  ко всему что связано с приготовлением еды, люди относятся консервативно. Я слыхал, что в СССР их производство наладил иркутский авиационный завод, причем говорят реально работала очень надежно. Мне вот интересно, а на какой элементной базе её делали? Ни мощных полевиков, ни IGBT, ни контроллеров, тогда в серийных вариантах не производилось. Так что, если кто знает что-то по данному вопросу – сообщайте!

От свинца на костре – до индукционной печки!

Помните, как раньше, до эпохи вконтактов, айфонов, планшетов, «Яги»  и прочего сатанизма, дети постигали основы металлургии плавя на кострах свинец (добывался из аккумуляторов) и олово.  Но этот каменный век стремительно уходит в прошлое! Сейчас элементная база позволяет сконструировать простую индукционную печку и плавить в ней что угодно! И народ конструирует! Обратите внимание — ток подается по медным трубкам, по ним же подается и вода, для охлаждения. Кстати, современное сварочное оборудование немыслимо без IGBT транзисторов. Штука что на видео также собрана на них.

 28.06.2013

Tags: ,

Рецензии

Техника

Статьи

Оперы