Ո՞րն է ինդուկցիոն կաթսայի աշխատանքի սկզբունքը

Ինդուկցիոն կաթսայի ջեռուցման սկզբունքը

Ինդուկցիոն կաթսան օգտագործվում է սնունդը տաքացնելու համար՝ հիմնվելով էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի սկզբունքի վրա: Ինդուկցիոն կաթսայի վառարանի մակերեսը ջերմակայուն կերամիկական թիթեղ է: Փոփոխական հոսանքը մագնիսական դաշտ է առաջացնում կերամիկական թիթեղի տակ գտնվող կծիկի միջով: Երբ մագնիսական դաշտի մագնիսական գիծը անցնում է երկաթե, չժանգոտվող պողպատե կաթսայի և այլնի հատակով, առաջանում են մրրկային հոսանքներ, որոնք արագ տաքացնում են կաթսայի հատակը՝ սնունդը տաքացնելու նպատակին հասնելու համար:

Դրա աշխատանքային գործընթացը հետևյալն է. փոփոխական հոսանքի լարումը ուղղիչի միջոցով փոխակերպվում է հաստատուն հոսանքի, ապա հաստատուն հոսանքի հզորությունը բարձր հաճախականության հզորության փոխակերպման սարքի միջոցով փոխակերպվում է բարձր հաճախականության փոփոխական հոսանքի հզորության, որը գերազանցում է ձայնային հաճախականությունը: Բարձր հաճախականության փոփոխական հոսանքի հզորությունը միացվում է հարթ, խոռոչավոր պարուրաձև ինդուկցիոն տաքացման կծիկին՝ բարձր հաճախականության փոփոխական մագնիսական դաշտ ստեղծելու համար: Ուժի մագնիսական գիծը թափանցում է վառարանի կերամիկական թիթեղի մեջ և ազդում մետաղական կաթսայի վրա: Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի պատճառով կաթսայում առաջանում են ուժեղ շրջադարձային հոսանքներ: Շրջադարձային հոսանքը հաղթահարում է կաթսայի ներքին դիմադրությունը՝ հոսելիս էլեկտրական էներգիան ջերմային էներգիայի վերածելու համար, և առաջացած Ջոուլային ջերմությունը հանդիսանում է պատրաստման ջերմության աղբյուր:

Ինդուկցիոն կաթսայի աշխատանքային սկզբունքի սխեմայի վերլուծություն

1. Գլխավոր շղթա
Նկարում BI ուղղիչ կամուրջը փոխում է հզորության հաճախականության (50 Հց) լարումը պուլսացնող հաստատուն հոսանքի լարման: L1-ը խեղդող է, իսկ L2-ը՝ էլեկտրամագնիսական կծիկ: IGBT-ն կառավարվում է կառավարման շղթայից ուղղանկյուն իմպուլսով: Երբ IGBT-ն միացված է, L2-ով հոսող հոսանքը արագորեն մեծանում է: Երբ IGBT-ն անջատվում է, L2-ը և C21-ը կունենան հաջորդական ռեզոնանս, և IGBT-ի C-բևեռը կստեղծի բարձր լարման իմպուլս դեպի գետնին: Երբ իմպուլսը իջնում ​​է զրոյի, շարժիչ իմպուլսը կրկին ավելացվում է IGBT-ին՝ այն հաղորդիչ դարձնելու համար: Վերոնշյալ գործընթացը շրջանաձև է ընթանում, և վերջապես առաջանում է մոտ 25 ԿՀց հաճախականության հիմնական էլեկտրամագնիսական ալիք, որը ստիպում է կերամիկական թիթեղի վրա տեղադրված երկաթե կաթսայի հատակին առաջացնել մրրկային հոսանք և տաքացնել կաթսան: Հաջորդական ռեզոնանսի հաճախականությունը վերցնում է L2-ի և C21-ի պարամետրերը: C5-ը հզորության ֆիլտրի կոնդենսատորն է: CNR1-ը վարիստոր է (ալիքների կլանիչ): Երբ փոփոխական հոսանքի մատակարարման լարումը ինչ-ինչ պատճառներով հանկարծակի բարձրանում է, այն ակնթարթորեն կարճ միացում է տեղի ունենում, ինչը արագորեն կհանգեցնի շղթան պաշտպանող ապահովիչի պայթեցմանը։

2. Օժանդակ էլեկտրամատակարարում
Կոմուտացիոն սնուցման աղբյուրը ապահովում է լարման կայունացման երկու շղթա՝ +5V և +18V: +18V կամրջային ուղղման հետ կապված լարումը օգտագործվում է IGBT-ի կառավարման շղթայի համար, LM339 ինտեգրալ սխեման և օդափոխիչի կառավարման շղթան համեմատվում են սինխրոն, իսկ +5V լարման կայունացումից հետո ստացված եռաբաշխիկ լարումը օգտագործվում է գլխավոր կառավարման միկրոկառավարիչի (MCU) համար:

3. Սառեցման օդափոխիչ
Երբ սարքը միացված է, գլխավոր կառավարման ինտեգրալ սխեման ուղարկում է օդափոխիչի շարժիչի ազդանշան (FAN)՝ օդափոխիչի պտտումը շարունակելու, արտաքին սառը օդը մեքենայի կորպուս ներշնչելու, ապա տաք օդը մեքենայի կորպուսի հետևի մասից դուրս մղելու համար՝ մեքենայում ջերմության ցրման նպատակին հասնելու համար, որպեսզի խուսափվի բարձր ջերմաստիճանի աշխատանքային միջավայրի պատճառով մասերի վնասումից և խափանումից: Երբ օդափոխիչը դադարում է կամ ջերմության ցրումը վատ է, IGBT չափիչը միացվում է թերմիստորով՝ գերտաքացման ազդանշանը պրոցեսորին փոխանցելու, տաքացումը դադարեցնելու և պաշտպանություն ապահովելու համար: Միացման պահին պրոցեսորը կուղարկի օդափոխիչի հայտնաբերման ազդանշան, ապա պրոցեսորը կուղարկի օդափոխիչի շարժիչի ազդանշան՝ մեքենան բնականոն աշխատանքի ժամանակ աշխատեցնելու համար:

4. Հաստատուն ջերմաստիճանի կառավարման և գերտաքացման պաշտպանության միացում
Այս սխեմայի հիմնական գործառույթը դիմադրության ջերմաստիճանի փոփոխվող լարման միավորի փոփոխությունն է՝ համաձայն կերամիկական թիթեղի տակ գտնվող թերմիստորի (RT1) և IGBT-ի վրա գտնվող թերմիստորի (բացասական ջերմաստիճանի գործակից) կողմից չափվող ջերմաստիճանի, և այն փոխանցել գլխավոր կառավարման ինտեգրալ սխեմային (CPU): CPU-ն ստեղծում է աշխատանքի կամ կանգառի ազդանշան՝ համեմատելով սահմանված ջերմաստիճանի արժեքը A/D փոխակերպումից հետո:

5. Գլխավոր կառավարման ինտեգրալ սխեմայի (CPU) հիմնական գործառույթները
18-փինանոց գլխավոր ինտեգրալ սխեմայի հիմնական գործառույթներն են՝
(1) Միացման/անջատման անջատիչի կառավարում
(2) Ջեռուցման հզորություն/հաստատուն ջերմաստիճանի կառավարում
(3) Տարբեր ավտոմատ գործառույթների կառավարում
(4) Բեռի հայտնաբերում չկա և ավտոմատ անջատում
(5) Ստեղնաշարի ֆունկցիայի մուտքագրման հայտնաբերում
(6) Բարձր ջերմաստիճանի բարձրացումից պաշտպանություն մեքենայի ներսում
(7) Կաթսայի ստուգում
(8) Վառարանի մակերեսի գերտաքացման մասին ծանուցում
(9) Սառեցման օդափոխիչի կառավարում
(10) Տարբեր վահանակների դիսփլեյների կառավարում

6. Բեռնվածության հոսանքի հայտնաբերման միացում
Այս սխեմայում T2-ը (տրանսֆորմատորը) միացված է DB-ի (կամրջային ուղղիչ) առջևի գծին, ուստի T2 երկրորդային կողմում AC լարումը կարող է արտացոլել մուտքային հոսանքի փոփոխությունը: Այս AC լարումը այնուհետև փոխակերպվում է հաստատուն հոսանքի լարման՝ D13, D14, D15 և D5 լիաալիք ուղղման միջոցով, և լարումը անմիջապես ուղարկվում է CPU-ին՝ AD փոխակերպման համար՝ լարման բաժանումից հետո: CPU-ն գնահատում է հոսանքի չափը՝ համաձայն փոխակերպված AD արժեքի, հաշվարկում է հզորությունը ծրագրային ապահովման միջոցով և կառավարում է PWM ելքային չափը՝ հզորությունը կառավարելու և բեռը հայտնաբերելու համար:

7. Կառավարման սխեմա
Սխեման ուժեղացնում է իմպուլսի լայնության կարգավորման սխեմայից ստացված իմպուլսային ազդանշանը մինչև այն ազդանշանի ուժգնությունը, որը բավարար է IGBT-ն բացելու և փակելու համար: Որքան լայն է մուտքային իմպուլսի լայնությունը, այնքան երկար է IGBT-ի բացման ժամանակը: Որքան մեծ է կծիկային վառարանի ելքային հզորությունը, այնքան բարձր է կրակի հզորությունը:

8. Սինխրոն տատանողական ցիկլ
R27, R18, R4, R11, R9, R12, R13, C10, C7, C11 և LM339 միացումներից կազմված սինխրոն հայտնաբերման օղակից կազմված տատանողական սխեման (սղոցաձև ալիքի գեներատոր), որի տատանողական հաճախականությունը սինխրոնացված է կաթսայի աշխատանքային հաճախականության հետ PWM մոդուլյացիայի ներքո, 339 միացումից 14-րդ միացումով արտածում է սինխրոն իմպուլս՝ կայուն աշխատանք ապահովելու համար։

9. Լարման լարման պաշտպանության սխեմա
Լարվածության լարումից պաշտպանության սխեման կազմված է R1, R6, R14, R10, C29, C25 և C17-ից: Երբ լարումը չափազանց բարձր է, 339 2 պինդը արտածում է ցածր մակարդակ, մի կողմից՝ այն տեղեկացնում է MUC-ին դադարեցնել սնուցումը, մյուս կողմից՝ անջատում է K ազդանշանը D10-ի միջոցով՝ շարժիչի ելքային հզորությունը անջատելու համար:

10. Դինամիկ լարման հայտնաբերման միացում
D1, D2, R2, R7 և DB-ից կազմված լարման հայտնաբերման սխեման օգտագործվում է պարզելու համար, թե արդյոք սնուցման աղբյուրի լարումը գտնվում է 150V~270V միջակայքում, այն բանից հետո, երբ պրոցեսորը ուղղակիորեն փոխակերպում է ուղղորդված իմպուլսային ալիքը AD:

11. Բարձր լարման ակնթարթային կառավարում
R12, R13, R19 և LM339 միացումները կազմված են։ Երբ հետադարձ լարումը նորմալ է, այս շղթան չի աշխատի։ Երբ ակնթարթային բարձր լարումը գերազանցում է 1100 Վ-ն, 339 1 պինդը կարտադրի ցածր պոտենցիալ, կնվազեցնի PWM-ը, կնվազեցնի ելքային հզորությունը, կկարգավորի հետադարձ լարումը, կպաշտպանի IGBT-ն և կկանխի գերլարման խափանումը։


Հրապարակման ժամանակը. Հոկտեմբերի 20-2022