Indukcione ploče za kuvanje

Uvod

Princip indukcionog grejanja je električni fenomen otkriven u 19. veku. To je stvaranje električne struje u metalnom materijalu koji se kreće u magnetnom polju, ili metalnom materijalu, koje stoji dok se magnetno polje menja. Električna struja može izazvati zagrevanje supstance.

Za razliku od ostalih ploča, zagreva se u indukciji sama posuda a ne ploča za kuvanje, koje ostaju relativno hladne.

Prednosti indukcije su niske toplotne inercije, visoka toplotna efikasnost i sigurnost. Efikasnost može dostići i do 90% u zavisnosti od različitih vrsta ploča za kuvanje. Pošto se kontejner samo zagreva, ima nisku toplotnu inerciju, staklena površina ne prelazi temperaturu posude.

U poređenju sa gasnim i drugim električnim indukcionim pločama za kuvanje je mnogo brža. Vreme potrebno za zagrevanje dva litra vode sa 20°C do 95°C pokazuju sledeće "h" po redosledu gas-liveno gvožđe-infracrveni grejač-indukcija.

Indukciona ploča za kuvanje je takođe ekonomična. Pri odmicanju posude za kuvanje ploča  odmah prekine rad i nema termičke inercije.

Sličnost transformatora:

Indukciona ploča za kuvanje radi na svojstvima solenoida većine posuđa za kuvanje koji se koristi u tradicionalnim pločama za kuvanje. Može se uporediti sa transformatorom kod koga je sekundarni namotaj kratko spojen. Proizvodi se velika električna struja, koja izaziva brzo zagrevanje.

TRANSFORMER ..............................Indukciona ploča

magnetni provodnik ............1.............posuđe

kratkog spoja

sekundarni namotaj.............2...............dno posude

slot.................................3................. staklo

primarni namotaj................4.............Induktor

magnetni provodnik ............5.............Ferit

magnetno polje..................6................magnetno polje

Dugmad na kontrolnom modulu reguliše napajanje primarnog namotaja i stvaranje magnetnog polje. Ovo magnetno polje indukuje električnu struju na dnu posude na ploči za kuvanje, koja se odmah počinje zagrevati i prenosi toplotu na hranu. Kuvanje je efikasno uz minimalan gubitak energije.

Pogodan kontejner

Indukcionoj ploči za kuvanje je potrebna zbog principa indukovanja električne struje u promenljivom magnetnom polju pogodna posuda i na dnu posude mora biti od provodnog materijala.

Adekvatnost se lako može proveriti magnetom.

Posude koje su pogodne za indukcione ploče za kuvanje su:

1. Kontejneri od emajliranog čelika (sa ili bez nelepljivog premaza):

Prednosti:

- za indukciju, dobra efikasnost

- nizak nivo buke

Nedostaci:

- loša reakcija na praznu posudu (kotrljajuće dno, emajl može da pukne)

2. Posude od livenog gvožđa (sa ili bez emajliranog dna):

Prednosti:

- za indukciju, dobra efikasnost

- dobra provodljivost toplote

- nizak nivo buke.

Nedostaci:

- opasnost od ogrebotina stakla u posudama bez emajliranog dna

- loša reakcija u praznom sudu (osnova od livenog gvožđa može da pukne)

- Preporučljivo je pregrejati posudu pre kuvanja na punoj snazi

3. Neke posude od nerđajućeg čelika (višeslojni kontejneri sa magnetnim umetcima ili čelik sa magnetnim svojstvima)

Prednosti:

- dobar prenos toplote (kontejnera sa odgovarajućim dnom)

- dobra reakcija sa praznim kontejnerom (čelik postaje plav)

Nedostaci:

- slaba toplotna provodljivost dna kontejnera sa neadekvatnim

- glasniji kontejner

- potencijalni problemi sa percepcijom posude zbog slabijih magnetnih svojstava

Za posudu za kuvanje koristiti sa debelim ravnim dnom.

Na indukcionim šporetima se ne mogu koristiti staklene, grnčarske, keramičke, bakarne ili aluminijumske posude bez odgovarajućeg dna.

Blok dijagram indukcione ploče:

Napajanje

Filter

DC napon napajanja

Ispravljač

Kontrolna faza

Kontrolni modul

Induktori

Inverter

Inverter pilot

Opis ključnih komponenti:

Filter

Legenda:

Živo, neutralno

Namotaj

Rele

NN napajanje

Napajanje ispravljača

Indukciona ploča za kuvanje može proizvesti značajne smetnje visoke frekvencije, koje filter eliminiše. On takođe služi za zaštitu od prenapona.

U tu svrhu se koriste sledeće komponente: kondenzatori, osigurači, VDR - otpornici, prigušnice i obavezno visokoinduktivno uzemljenje.

- VDR (otpornik zavisan od napona) počinje da provodi na određenom visokom naponu i eliminiše vrhove napona

- balast zajedno sa kondenzatorom eliminiše (duh) visokofrekventne smetnje

- kroz uzemljenje se ispuštaju "otpadni" pikovi napona

- osigurač služi kao zaštita od preopterećenja

Ispravljač:

Induktori se napajaju naponom visoke frekvencije. Za podizanje napona na višu frekvenciju (sa 50Hz na 50KHz), potrebno je prvo koncentrisati napon mreže. Na slici je Graetzov ispravljački most. Nalazi se na modulu napajanja (indukcioni generator).

Inverter:

Legenda:

Ispravljeni napon

Induktor

Inverterski odnos jednosmernog napona i naizmenične struje visoke frekvencije se može podesiti. Sastoji se od dva tranzistora, kondenzatora, dioda i induktora.

Otvaranje tranzistora kontroliše generator. Frekvencija izlaznog napona može da varira između 25kHz (za 2800V) i 50KHz (za 500V).

Inverter se nalazi na modulu napajanja (indukcioni generator).

Glavne komponente indukcione ploče:

Induktor ili indukcioni grejni kalem (IHE) nalazi se ispod stakla, napaja se naponom visoke frekvencije, koji proizvodi jako magnetno polje, koje indukuje električnu struju na dnu posude.

Na donjoj strani induktora nalaze se feritne pločice, koje imaju dobra magnetna svojstva. Ovo osigurava vođenje magnetnog polja na posudu i ograničava uticaj na elektroniku.

Induktori mogu biti različitih prečnika.

Generator je veoma zagrejan, pa je neophodno da se dodatno hlađenje obezbedi pomoću ventilatora. U zavisnosti od vrste indukcione ploče, ventilator može biti samo jedan, ili svaki induktor može imati svoj ventilator (indukciona baza). Takođe mogu imati različitu brzinu rotacije ventilatora.

Modul za napajanje je odgovoran za:

- Provođenje

- Niskonaponsko napajanje

- Induktori visoke frekvencije

Filter (modul napajanja) eliminiše smetnje visoke frekvencije i vrhove napona.

Pločom za kuvanje se upravlja preko modula na dodir ili preko dugmadi.

NTC temperaturni senzor detektuje potencijalno pregrevanje kontejnera, posebno ako je prazan. U slučaju pregrevanja, energetski modul prekida strujni krug induktora sve dok se temperatura ne spusti.

NTC senzor takođe može služiti za detekciju posuda na ringli.