电饭锅的构造与工作原理.docx

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电饭锅的构造与工作原理

电饭锅的构造与工作原理

一、分类：

1、加热形式上分有：

①间接加热式电饭锅，其结构分为内锅、外锅和锅体三层。

内锅是用来装食物的，外锅是用来安装电热元件、调温器和定时器的。

这些电气部件都固定安装在外锅上成为一体，且密封起来。

最外层是锅体，起着安全防护和装饰的双重作用。

这种电饭锅的优点是：

食物加热均匀，做出的饭上下软硬一致，内锅可取下，清洗方便；缺点是：

结构较复杂，费时间，耗电多；

②直接加热式电饭锅：

这种电饭锅的特点是：

使用时电热元件直接对放食物的内锅加热。

不像间接加热式电饭锅那样，电热元件把外锅中的水加热成蒸汽，蒸汽再对内锅中的食物进行加热。

因此，其效率高，省时省电，缺点是做出的饭容易上下软硬不一致。

2、从结构形式上分有：

①组合式电饭锅，锅体和电热座之间没有紧固连接，锅体放在电热座上，可以方便地取下，既便于清洗，又可以放到其他发热体上或餐桌上；

②整体式电饭锅，电热元件直接固定在锅体的底部，全锅形成一个整体。

整体式电饭锅由于锅体的结构不同，又可分为单层电饭锅、双层电饭锅和三层电饭锅三种。

3、按控制方式分有：

①保温式，煮饭时按下电源开关，饭熟后电源自动断开，当温度下降到SMarttags"/>PE="1"TCSC="0"w:

st="on">65℃以下时，保温开关又接通电路，温度上升到65℃时，电源又自动断开，如此交替通断达到保温的目的。

②定时启动保温式，锅内将米、水放好后，打开定时器开关，可在12h内任选开始煮饭时间。

饭煮好后能自动保温，节省能源。

③电脑控制式，采用电脑进行程序控制，使电饭锅的工作自动化程序更高。

二、各类电饭锅的常见规格和工作能力见表1。

（一）自动保温式电饭锅

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。

下面介绍它的主要部件：

    1．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．外壳外壳是用冷轧薄钢板拉伸成型，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．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  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。

磁钢限温器的动作原理，见图3。

它是利用感温磁钢（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。

    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65±5℃的范围。

图5是单按键开关的自动保温电饭锅的电气线路，这种电饭锅的工作程序：

①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。

②揿下按键开关，磁钢限温器按通电路，温度上升，开始煮饭；当饭煮熟后，磁钢限温器动作把电路切断，电饭锅处于自动保温状态。

③若不需要保温，可拔下电源插头，切断电路。

    图6是双开关自动保温式电饭锅控制线路。

K1为煮饭开关；K2为限温器，即磁性温控元件，动作温度为103±2℃；K3为保温开关，K4为恒温器，即双金属温控元件，调定为65±5℃

    煮饭时，先按下K1接通电源，指示灯亮，表示开始工作。

当温度上升到103℃时，K2动作切断电源，煮饭操作即终止。

如需保温，则在开始煮饭时将K1、K2同时按下，当温度上升到65℃时，K4触点自动跳开，但电路仍接通，继续升温至103℃时，K2动作而切断电源。

此后，当锅内温度下降到65℃时，K4触点又合上继续通电加热。

当温度超过65℃时它又断开电路。

如此交替通断，以达到保温目的。

（二）定时保温式电饭锅

    它是在保温式基础上加了定时器，能经过若干小时后自动启动电路。

图7是定时保温式电路，图中K2、K4、R1、NDl与图6保温式电饭锅控制电路中的控制电路的作用相同；K3是定时器触点，为常闭式，在不使用定时器时，它起上述保温式电饭锅自动控制电路的作用。

当使用定时启动时，闭合电源开关K1，并按顺时针方向旋转定时器调节旋钮到所需的时间，此时K3跳开使电路中断，电热元件不通电加热，但氖泡ND2是起辉发亮的，显示着定时器已开始工作；当到达预定煮饭开始时间时，定时器触点便恢复到闭合状态，电热元

件就接通电工作，电饭锅进入如同保温式电饭锅相同的工作状态。

    这种电饭锅的定时器分6h、12h、24h三种，可在任何时间内选定做饭时间。

以节约电能，并能保证按时获得新鲜的米饭。

    （三）压力电饭锅

    1．结构

    压力电饭锅集压力锅与电饭锅的优点于一体。

用压力电饭锅做的饭香软、富有弹性且易于消化，用它烹调肉类能保持原汁原味、骨酥肉烂。

此外，压力电饭锅比普通锅有更好的消毒作用，节省时间和能源。

图8是普通压力电饭锅的结构图。

各部件介绍如下：

（1）锅体——由铝合金铸造或者压铸而成。

锅体的底部安装了加热盘、塑料底座及主控器，锅体的侧面安装把手。

（2）锅盖——由铝合金铸造或者压铸而成。

锅盖放在锅体上，在锅盖的上面安装着把手、限压阀座、安全塞等，在锅盖的上口内侧放置密封胶圈。

    （3）加热盘——由二组管状电热元件铸在铝合金盘内，构成外侧、内侧加热器，并安装在锅体的底部对锅体进行加热。

    （4）安全塞——由低熔点金属等组成，其结构形式与作用完全与普通压力锅相同。

                                                                                                                                                     ⑸密封胶圈——由橡胶制成，起封闭保压作用。

                                      ⑹塑料底座——由酚醛塑料热压而成，用以支撑锅体与安装主控制器。

    （7）限压阀——由阀体、阀瓣、阀座组成。

阀体由铝合金或锌铝合金制成，阀瓣由普通黄铜加工而成，阀座由硬铝加工而成。

    （8）主控制器——由测温传感器、温度开关，温度调节器、温度熔断器、琴键开关等组成。

2．电路原理

    图9是普通压力电饭锅的电路图。

下面结合做饭过程介绍。

（1）把淘好的米放在锅中，加入适量的水，把密封胶圈放在锅盖的内侧，加盖盖好。

（2）按动琴键开关，使温度开关接通电源，指示灯发亮，外侧加热器通电，以小功率的热量给锅体加温。

    （3）水被加热产生水蒸气，要立即加上限压阀。

    （4）当锅内温度达到60℃时，米开始糊化。

这时温度调节器闭合，内侧加热器通电，用加大的功率以急火给锅体加温。

    （5）当锅中温度达到110℃时，温度调节器断开，内侧加热器的电路被切断，此时仍然用弱火继续升温。

    （6）由于锅中的水分逐渐减少，温度继续上升，当温度达到135℃时，温度开关断开，切断电源，指示灯熄灭。

锅中的饭以70℃以上的温度持续保温15min，便可开锅食用。

（四）表2  电饭锅常见故障及排除方法

　　　　3.检验

　　电饭锅的检验标准有：

GB4706.6-95《家用和类似用途电器的安全自动电饭锅的特殊要求》，JB/T8308-95《自动电饭锅》，主要检验项目如下：

（1）电气绝缘性能：

电饭锅要有足够的电气绝缘，其带电部分和金属外壳之间的绝缘，应能承受住50Hz交流电压（冷态1500V，热态1000V）历时1min的耐压试验，不发生击穿和闪络现象。

热态绝缘电阻不应低于1MΩ。

（2）潮态试验：

电饭锅的潮态试验，在温度40±2℃，相对湿度为95±3%的恒温恒湿箱内，在不凝露的条件下，连续放置48h后，其潮态绝缘电阻不应低于0.5MΩ。

潮态耐压应能承受交流1000V，历时1min，不发生击穿或闪络现象。

　　（3）接地电阻：

电饭锅应有接地线，从接地线末端至外露金属壳体的电阻，不应大于0.2Ω。

　　（4）控温性能：

电饭锅的控温元件，应能准确地控制温度，保证煮饭温度在103±2℃时起作用。

自动保温元件应在饭煮好后，冷至65±5℃时起作用。

保温元件在工作温度下经1000h后，仍应能正常工作。

　　（5）热效率：

在周围空气温度为23±5℃的室内进行测试时，电饭锅的热效率应不低于70%。

测试方法按标准规定的方法进行。

　　（6）寿命：

在额定电压下使用时，电饭锅的使用寿命不应低于1000h。

　　（7）泄漏电流：

冷态泄漏电流不应大于0.5mA，潮态泄漏电流不应大于1mA。

　　另外，对电饭锅的功率偏差，电源线的长度、截面积和颜色等也有一定的要求。

对电饭锅的外观质量、电镀件、烤漆、搪瓷壳体的表面质量等都应符合标准要求。

　　5.包装及储运

　　通常电饭锅置于纸盒中，上下衬有防震发泡材料，附件置于塑料袋中放于锅内，数只纸盒放入一大瓦楞纸箱内，外扎带紧固，并有规定的标记。

每台电饭锅中必须有产品合格证及使用说明书。

运输中纸箱应小心轻放，储存的仓库应通风良好无腐蚀性气体。

　　6.生产、订购注意事项

　　生产中必须强调产品的接地连续性、电气强度、泄漏电流等安全性能必须逐台检验合格，每只电饭锅都必须进行限温和保温值的测试，以确保其安全和适用。

订购合同中需注明品名规格、使用电压、主要性能指标、抽样方法、缺限的统计、合格批的判别等内容，以便查验。

电饭锅系分别实施进、出口（安全）质量许可制度的产品，国外企业须按规定获得由国家出入境检验检疫局颁发的进口安全质量许可证书，并在产品上加贴相应的标志，方可进口；国内企业须取得由国家出入境检验检疫局颁发的出口质量许可证书方可生产出口产品。

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　　电饭锅的控温原理

　　电饭锅是常用的炊具，它能把米烧成饭，还能保温，全过程自动化，使用很方便。

图20-7是电饭锅的供电电路图，它有一个磁钢限温开关S1和一个双金属片保温开关S2。

开始烧饭时，按下开关S1，电路接通，电热元件通电烧饭，当锅中有水，饭锅的温度不会超过100℃；饭熟後，水干了，饭锅温度将超过100℃，当温度上升到103℃时，限温开关S1就会自动打开，电路断电，达到自动控温目的。

这时温度较高，双金属片保温开关S2处於断开状态。

当温度下降至60℃时，S2接通；加热至80℃时，S2又断开；S2不断开合，使锅内温度保持在60-80℃之间。

一、豪华自动电饭煲（锅）工作原理

1、煮钣-插上电源线，按下煮饭按钮，磁钢限温器吸合，带动磁钢杠杆，使微动开关从断开状态转到闭合状态。

从而按通电热盘电源，电热盘上电发热，由于电热盘上与内锅充分按触，热量很快传导到内锅，内锅也把相应的热量传导到米和水，使米和水升温至沸腾；由于水的沸腾湿度是100摄氏度，维持沸腾。

这是磁钢限温器的温度达到平衡。

沸腾一段时间后，内锅里的水基本被米吸收，而且锅底的米粒有可能连同糊精粘到锅底形成一个隔热离层，因此内锅底部会以较快的速度，由100℃上升到103℃±2℃，相应磁钢限温器温度从110℃上升到145℃左右，热敏磁块感应到相应温度，失去磁性不吸合，从而推动磁钢连杆机构带动杠杆支架，把微动开头从闭合转为断开状态，断开电热盘的电源，从而实现电饭煲（锅）的自动限温；进入保温状态，焖饭10分钟后，方可食用。

2、保温（双金属片）—电饭煲（锅）煮好米饭后，进入保温过程，随着时间推移，米饭的温度下降，双金属片温控器的温度随着下降，当双金属片温控器温度下降到54℃左右，双金属片恢复原形，双金属片温控器触点导通，电热盘通电发热，温度上升，双金属片温控器温度达到69℃左右，双金属片温控器断开，温度下降，重复上述过程，实现电饭煲（锅）的自动保温功能。

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煮粥（煲汤）采用双发热管加热，通过温度开关感应水的温度实现大小功率的转换，从而实现开始大功率加热，水接近沸腾后转换为小功率加热。

二、电脑电饭煲

煮饭-插上电源线，按启动键，电饭煲开始工作，微电脑检测主温控器的温度和上盖传感器温度，当相应温度符合工作温度范围，接通电热盘电源，电热盘上电发热。

由于电热盘与内锅充分接触，热量很快传到内锅上，内锅把相应的热量传到米和水中，米水开始加热，随着米水加热升温，水分开始蒸发，上盖传感器温度升高，当微电脑检测到内锅米水沸腾时，调整电饭煲的加热功率（微电脑根据一段时间温度变化情况，判断加热的米水量情况），从而保证汤水不溢出，当沸腾一段时间后，水分蒸发和内锅里的水被米基本吸干，而且内锅底部的米粒有可能连同糊精粘到锅底形成一个热隔离层；因此，锅底温度会以较快速度上升，相应主温控器的温度也会以较快温度上升，当微电脑检测主温控器温度达到限温温度，微电脑驱动继电器断开电热盘电源，电热盘断电不发热，进入焖饭状态，焖饭结束后转入保温状态。

保温—在保温状态，随着时间推移，内锅里的米饭温度下降，使主温控器温度下降，当微电脑检测主温控器温度下降到保温的控制温度，驱动电热盘的电源，重新上电加热，温度上升，主温控器温度也随之升高；当微电脑检测到主温控器温度升高，电热盘断电降温，主温控器温度下降，重复上述循环，使电饭煲维持在保温过程。

—立体加热与单加热的相比的优点：

使用立体加热在煮熟饭后不易产生冷凝水，保温过程不会出现冷凝水滴落泡白米饭现象，保温米饭均匀一致

电饭锅工作原理图及机械结构2010-02-1510:

08

图所示，是电饭煲电路简图。

其中，K1为磁钢式限温开关，K2为双金属片保温开关，R为电热盘中管状电热元件，T为热熔式超温保护器，R1、R2为限流电阻，L1为煮饭指示红色氖灯，L2为保温指示黄色氖灯。

试述电饭煲的工作过程。

原理如下：

电饭煲的奇异功能，就在于K1、K2两个开关的妙用。

插头插入电路，闭合K1之前，你会看到红、黄两指示灯交替发光。

内锅温度开始较低，双金属片开关K2自动接通，L2支路被短路，黄灯L2不亮，红灯亮，且R发热。

当内锅温度达到70摄氏度—80摄氏度时，K2自动断开，由于R<

由于R2阻值很大，所以，流经L2、R2、R、T回路的电流很小，R消耗的电能很少，内锅温度降低。

当温度低于70摄氏度时，K2再自行接通。

如此循环，内锅温度保持在70摄氏度—80摄氏度之间，饭煮不熟。

用手按下磁钢式限温开关K1，此时L2支路被短路，黄灯L2不亮，L1支路与R并联，红灯L1亮且R持续发热。

当内锅温度达100摄氏度时，内锅中的水汽化完。

饭煮熟后，K1自动跳开，如同K2自动跳开一样的道理，进行上一段分析中的循环，米饭温度保持在70摄氏度—80摄氏度范围。

一旦磁钢式限温开关K1失灵，内锅温度过高时，热熔式超温保护器T将发挥作用，使电路断开

普通电饭煲的结构：

普通电饭煲主要由发热盘、限温器、保温开关、杠杆开关、限流电阻、指示灯、插座等组成。

1、发热盘：

这是电饭煲的主要发热元件。

这是一个内嵌电发热管的铝合金圆盘，内锅就放在它上面，取下内锅就可以看见。

2、限温器：

又叫磁钢。

它的内部装有一个永久磁环和一个弹簧，可以按动，位置在发热盘的中央。

煮饭时，按下煮饭开关时，靠磁钢的吸力带动杠杆开关使电源触点保持接通，当煮米饭时，锅底的温度不断升高，永久磁环的吸力随温度的升高而减弱，当内锅里的水被蒸发掉，锅底的温度达到103±2C时，磁环的吸力小于其上的弹簧的弹力，限温器被弹簧顶下，带动杠杆开关，切断电源。

3、保温开关：

又称恒温器。

它是由一个弹簧片、一对常闭触点、一对常开触点、一个双金属片组成。

煮饭时，锅内温度升高，由于构成双金属片的两片金属片的热伸缩率不同，结果使双金属片向上弯曲。

当温度达到80C以上时，在向上弯曲的双金属片推动下，弹簧片带动常开与常闭触点进行转换，从而切断发热管的电源，停止加热。

当锅内温度下降到80C以下时，双金属片逐渐冷却复原，常开与常闭触点再次转换，接通发热管电源，进行加热。

如此反复，即达到保温效果。

4、杠杆开关：

该开关完全是机械结构，有一个常开触点。

煮饭时，按下此开关，给发热管接通电源，同时给加热指示灯供电使之点亮。

饭好时，限温器弹下，带动杠杆开关，使触点断开。

此后发热管仅受保温开关控制。

5、限流电阻：

外观金黄色或白色为多，大小象3W电阻，按在发热管与电源之间，起着保护发热管的作用。

常用的限流电阻为185C5A或10A（根据电饭煲功率而定）。

限流电阻是保护发热管的关键元件，有能用导线代替。