專利名稱：一種電磁爐老化方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及家用電器中的電磁爐領(lǐng)域，特別涉及一種在對電磁爐進(jìn)行老化試驗以驗證電磁能的工作性能的電磁爐老化方法及一種對電磁爐老化的老化裝置。
背景技術(shù)：
電磁爐(又名電磁灶)是現(xiàn)代 廚房革命的產(chǎn)物，是無需明火或傳導(dǎo)式加熱的無火煮食廚具，完全區(qū)別于傳統(tǒng)所有的有火或無火傳導(dǎo)加熱廚具(爐具)。電磁爐作為廚具市場的一種新型灶具。它打破了傳統(tǒng)的明火烹調(diào)方式采用磁場感應(yīng)電流(又稱為渦流)的加熱原理，如圖I所示，電磁爐是通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場、當(dāng)用含鐵質(zhì)鍋具底部放置爐面時，鍋具即切割交變磁力線而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流(即渦流)，渦流使鍋具鐵分子高速無規(guī)則運動，分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能，使器具本身自行高速發(fā)熱，用來加熱和烹飪食物，從而達(dá)到煮食的目的。具有升溫快、熱效率高、無明火、無煙塵、無有害氣體、對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱輻射、體積小巧、安全性好和外觀美觀等優(yōu)點，能完成家庭的絕大多數(shù)烹飪?nèi)蝿?wù)。因此，在電磁爐較普及的一些國家里，人們譽之為"烹飪之神"和"綠色爐具"。電磁爐生產(chǎn)完成后一般都要做一個老化試驗以驗證其工作性能。傳統(tǒng)的電磁爐老化過程是使用鍋具燒水方式，以此判斷新電磁爐是否達(dá)到出廠標(biāo)準(zhǔn)。該老化方式把電能完全轉(zhuǎn)化為熱能并耗散于環(huán)境中，造成很大的電能浪費和水資源浪費，并造成生產(chǎn)環(huán)境高溫高濕，對生產(chǎn)操作人員安全生產(chǎn)不利。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服目前電磁爐老化過程中，造成很大的電能浪費和水資源浪費，并造成生產(chǎn)環(huán)境高溫高濕，對生產(chǎn)操作人員安全生產(chǎn)不利的不足，本發(fā)明提供一種全新的電磁爐節(jié)能老化方法，并公開一種利用本方法完成電磁爐老化過程的電磁爐老化裝置。本發(fā)明為了完成上述目的，所采用的方法是一種電磁爐老化方法，根據(jù)電磁爐工作原理，設(shè)置模擬鐵鍋的第二盤狀線圈及其背后的鐵氧體磁芯，與正在老化的電磁爐的盤狀線圈底部的鐵氧體磁芯構(gòu)成閉合磁路，然后利用所述的第二盤狀線圈及其背后的鐵氧體磁芯變化的磁通量產(chǎn)生電能回收，包括以下步驟一、啟動電磁爐，所述的電磁爐的盤狀線圈產(chǎn)生變化的磁場，與所述的狀線圈及其背后的鐵氧體磁芯構(gòu)成閉合磁路；二、將所述的第二盤狀線圈及其背后的鐵氧體磁芯中變化的磁通量轉(zhuǎn)換成電能；三、將電能回收。本發(fā)明還提供了一種完成上述電磁爐老化方法，回收能量的裝置，其技術(shù)方案為一種老化裝置，包括帶鐵氧體磁芯的盤狀線圈、整流器、濾波器和功率因數(shù)校正裝置；所述的盤狀線圈與被老化的電磁爐的盤狀線圈磁芯構(gòu)成閉合磁路，所述的盤狀線圈的兩端分別與整流器的輸入端相連；
所述的整流器為橋式總整流器，其輸入端分別接所述的盤狀線圈的兩端；所述的濾波器的輸入端接所述的整流器的輸出端，其輸出接所述的功率因數(shù)校正裝置的輸入端；所述的功率因數(shù)校正裝置的輸出端輸出直流電。進(jìn)一步的，上述的老化裝置中還包括電能回收裝置，所述的電能回收裝置為蓄電池，所述的功率因數(shù)校正裝置輸出的直流電為蓄電池充電。進(jìn)一步的，上述的老化裝置中還包括電能回收裝置，所述的電能回收裝置為逆變器，所述的逆變器的輸入端接所述的功率因數(shù)校正裝置的直流輸出端，其輸出并入電網(wǎng)。更進(jìn)一步的，上述的老化裝置中所述的濾波器為LC濾波器，包括濾波電感器和濾波電容器；所述的濾波電感器的一端接所述的整流器的輸出端，另一端接所述的濾波電容器，濾波電容器的另一端接地，所述的濾波電容器的兩端即為輸出端。
本發(fā)明的技術(shù)方案是把電磁爐輸送到鍋具的能量重新變回電能，并回收逆變輸送回電網(wǎng)，實現(xiàn)了高效節(jié)能老化的目的。該技術(shù)不但節(jié)省了電能和水資源，而且改善了生產(chǎn)環(huán)境，避免操作人員燙傷。以下將結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。


圖I為電磁爐原理圖。圖2為鐵鍋底部等效圖。圖3是對鐵鍋底部等效圖變壓器副邊電壓進(jìn)行橋式整流電路原理圖。圖4是對圖3增加LC濾波器。圖5是對圖4增加PFC裝置實現(xiàn)輸入恒阻功能，實現(xiàn)能量回收。圖6為實施例I電路原理圖。圖I是本發(fā)明能量流動關(guān)系圖。
具體實施例方式實施例1，如圖5所示，一種電磁爐老化裝置，包括帶鐵氧體磁芯的盤狀線圈T1B、橋式整流器Dl、LC濾波器和功率因數(shù)校正裝置PFC ；如圖5所示，盤狀線圈TlB與被老化的電磁爐的盤狀線圈磁芯TlA構(gòu)成閉合磁路，所述的盤狀線圈TlB的兩端分別與整流器Dl的輸入端相連；整流器Dl為橋式總整流器，其輸入端分別接所述的盤狀線圈TlB的兩端；所述的濾波器的輸入端接所述的整流器的輸出端，其輸出接所述的功率因數(shù)校正裝置的輸入端；所述的濾波器為LC濾波器，包括濾波電感器LI和濾波電容器Cl ;所述的濾波電感器LI的一端接所述的整流器Dl的輸出端，另一端接所述的濾波電容器Cl，濾波電容器Cl的另一端接地，所述的濾波電容器Cl的兩端即為輸出端。所述的功率因數(shù)校正裝置的輸出端輸出直流電。直流電直接為蓄電池充電，實現(xiàn)能量回收。實施例2，如圖6所示，本實施例與實施例的區(qū)別是，在直流輸出之后，增加逆變裝置，將直流電變換成220V交流電并入電網(wǎng)。本實施例電磁爐節(jié)能老化技術(shù)的具體實施方式
如圖6所示。電磁爐節(jié)能老化設(shè)備包括兩部分，虛擬鐵鍋裝置和逆變并網(wǎng)裝置。鐵磁質(zhì)鍋體被一個盤狀線圈TBl及其背后的鐵氧體磁芯所替代，線圈是變壓器的副邊繞組，鐵氧體磁芯具有一定的磁導(dǎo)率，用以和電磁爐內(nèi)部盤狀線圈磁芯構(gòu)成閉合磁路。副邊繞組的輸出電壓經(jīng)過Dl橋式整流及LlCl濾波，獲得一個比較平滑的包含有工頻脈動的直流電壓。該直流電壓再經(jīng)過由L2、QU D2、El構(gòu)成的Boost升壓式PFC功率因數(shù)校正裝置，實現(xiàn)輸入阻抗恒定功能，并把能量轉(zhuǎn)化為直流電儲存在電容El上，這就是虛擬鐵鍋
>J-U裝直。儲存在電容El上的直流電能，經(jīng)過DC-AC逆變，轉(zhuǎn)換成與電網(wǎng)電壓同頻同相的交 流電，并輸送到共用電網(wǎng)上，實現(xiàn)能量的重復(fù)利用，這就是逆變并網(wǎng)裝置。經(jīng)過這兩個過程，實現(xiàn)了電磁爐高效節(jié)能老化或測試的目的。下面對本發(fā)明的原理進(jìn)行說明。電磁爐內(nèi)部功率電路一般為單端正激諧振去磁拓?fù)淙鐖DI所示。鐵磁質(zhì)鍋體與電磁爐盤狀線圈底部的鐵氧體磁芯構(gòu)成閉合磁路，同時鍋體本身又充當(dāng)了副邊閉合線圈。這樣，電磁爐盤狀線圈TAl與鍋體就構(gòu)成了一個變壓器。當(dāng)電磁爐工作時，鐵鍋的渦流損耗及磁滯損耗造成鍋體迅速發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為熱能。這就是電磁爐的工作原理。根據(jù)這個工作原理，電磁爐功率電路的物理模型如下圖I所示。把鐵磁質(zhì)鍋體的分布參數(shù)等效為集中參數(shù)模型，鍋體等效于變壓器副邊磁芯及副邊繞組TB1，其渦流損耗及磁滯損耗等效于副邊一個損耗電阻的總損耗。我們把鍋體的物理模型進(jìn)行演變，以期望獲得等效的電路模型，并把能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍俅卫玫碾娔?，?jīng)過逆變輸送回電網(wǎng)。鐵磁質(zhì)鍋體的物理模型等效為一個變壓器副邊繞組及其負(fù)載電阻RL，如圖2所示。在此基礎(chǔ)上，增加一個整流橋Dl將負(fù)載電阻上的高頻交變電壓整流成為高頻脈沖直流電壓，如圖3所示。然后，再增加一個LC濾波電路將高頻脈沖直流電壓濾波成為低頻脈動正弦半波電壓，如圖4所示。在這個變換過程中，損耗集中在負(fù)載電阻RL上，對電磁爐而言，該模型與鐵鍋的作用是一樣的。負(fù)載電阻RL是一個阻值恒定的純阻性器件，其作用在于把電能轉(zhuǎn)化為熱能。要實現(xiàn)節(jié)能，必須把該電阻的損耗由熱能轉(zhuǎn)換為電能。根據(jù)PFC功率因數(shù)校正的原理，輸入電流波形跟隨電壓波形，電壓與電流的瞬時比值為某一恒定值，具有電阻的量綱，即從輸入端口看進(jìn)去，等效為一個純電阻的作用。我們把PFC功率因數(shù)校正裝置取代負(fù)載電阻，這樣就把負(fù)載電阻上的熱能損耗轉(zhuǎn)化為可再次利用的電能了，如圖5所示。經(jīng)過以上演變過程，我們把鍋體損耗的能量轉(zhuǎn)化為可再次利用的直流電能，并貯存在電解電容El上。通過進(jìn)一步的DC-AC逆變轉(zhuǎn)換，該直流能量又轉(zhuǎn)化為交流能量，并輸送至交流電網(wǎng)，供其它用電設(shè)備使用，如圖6所示。這就是電磁爐節(jié)能老化的工作原理，能量流動關(guān)系如圖7所示。對電磁進(jìn)行老化,首先通過對電磁加入交流電網(wǎng)的220V市電,啟動電磁爐的工作，虛擬(模擬)鐵鍋接收由電磁爐工作產(chǎn)生的磁能量的變化轉(zhuǎn)換從電能回收，通過逆變并網(wǎng)，回到市電網(wǎng)中。
權(quán)利要求
1.一種電磁爐老化方法，其特征在于根據(jù)電磁爐工作原理，設(shè)置模擬鐵鍋的第二盤狀線圈及其背后的鐵氧體磁芯，與正在老化的電磁爐的盤狀線圈底部的鐵氧體磁芯構(gòu)成閉合磁路，然后利用所述的第二盤狀線圈及其背后的鐵氧體磁芯變化的磁通量產(chǎn)生電能回收，包括以下步驟 一、啟動電磁爐，所述的電磁爐的盤狀線圈產(chǎn)生變化的磁場，與所述的狀線圈及其背后的鐵氧體磁芯構(gòu)成閉合磁路； 二、將所述的第二盤狀線圈及其背后的鐵氧體磁芯中變化的磁通量轉(zhuǎn)換成電能； 三、將電能回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電磁爐老化方法的一種老化裝置，其特征在于包括帶鐵氧體磁芯的盤狀線圈(TlB)、整流器(Dl)、濾波器和功率因數(shù)校正裝置； 所述的盤狀線圈(TlB)與被老化的電磁爐的盤狀線圈磁芯(TlA)構(gòu)成閉合磁路，所述的盤狀線圈(TlB)的兩端分別與整流器(Dl)的輸入端相連； 所述的整流器(Dl)為橋式總整流器，其輸入端分別接所述的盤狀線圈(TlB)的兩端； 所述的濾波器的輸入端接所述的整流器的輸出端，其輸出接所述的功率因數(shù)校正裝置的輸入端； 所述的功率因數(shù)校正裝置的輸出端輸出直流電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的老化裝置，其特征在于還包括電能回收裝置，所述的電能回收裝置為蓄電池，所述的功率因數(shù)校正裝置輸出的直流電為蓄電池充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的老化裝置，其特征在于還包括電能回收裝置，所述的電能回收裝置為逆變器，所述的逆變器的輸入端接所述的功率因數(shù)校正裝置的直流輸出端，其輸出并入電網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一所述的老化裝置，其特征在于所述的濾波器為LC濾波器，包括濾波電感器(LI)和濾波電容器(Cl);所述的濾波電感器(LI)的一端接所述的整流器(Dl)的輸出端，另一端接所述的濾波電容器(Cl)，濾波電容器(Cl)的另一端接地，所述的濾波電容器(Cl)的兩端即為輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電磁爐老化方法和裝置，該方法提出將電磁爐老化時產(chǎn)生的能量回收的一種方法，該裝置完成上述電磁爐老化方法，回收能量的裝置，包括帶鐵氧體磁芯的盤狀線圈、整流器、濾波器和功率因數(shù)校正裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案把電磁爐輸送到鍋具的能量重新變回電能，并回收逆變輸送回電網(wǎng)，實現(xiàn)了高效節(jié)能老化的目的。該技術(shù)不但節(jié)省了電能和水資源，而且改善了生產(chǎn)環(huán)境，避免操作人員燙傷。
文檔編號H02J7/00GK102751791SQ20111009648
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者劉招蒙, 曾冬平, 許永輝 申請人:深圳市金威源科技股份有限公司