家用電烤箱教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置研發(fā)解析

趙明

武威職業(yè)學(xué)院 甘肅武威 733000

家用電烤箱教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置研發(fā)解析

趙明

武威職業(yè)學(xué)院 甘肅武威 733000

闡述家用電烤箱的結(jié)構(gòu)及工作原理，介紹一種供教學(xué)實(shí)驗(yàn)使用的電烤箱實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置研發(fā)過程，該裝置適用于高職院校和中等職業(yè)學(xué)校電子信息類課程教學(xué)。

家用電烤箱；教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置；電子信息類課程

1 電烤箱結(jié)構(gòu)

電烤箱由箱體、箱門、發(fā)熱器、調(diào)溫器、功率選擇開關(guān)、定時(shí)器及一些附件等組成[1]。

1）箱體。由內(nèi)、外殼構(gòu)成，內(nèi)外殼之間有保溫材料起隔熱作用。外殼表面噴漆；內(nèi)殼又稱烤室，表面鍍鉻，兩側(cè)設(shè)有3～4層烘架。

2）箱門。箱門上嵌有一塊耐熱鋼化玻璃，可用于觀察食物的烘烤狀況。箱門上裝有拉手，下端兩側(cè)裝有弓型鉸鏈，能使箱門自動(dòng)關(guān)閉。

3）發(fā)熱器。常采用遠(yuǎn)紅外管狀電熱元件或遠(yuǎn)紅外石英玻璃加熱管。由于石英電熱管外形潔凈、體積小、熱效率高，受到廣泛應(yīng)用。

4）溫度調(diào)節(jié)器。常用雙金屬片調(diào)溫器，它通過雙金屬片的形變與恢復(fù)來控制觸點(diǎn)的通斷，使發(fā)熱器間斷發(fā)熱達(dá)到恒溫目的。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸能在50～250 ℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)溫度。

5）定時(shí)器。常用鐘表結(jié)構(gòu)定時(shí)器，外形利用發(fā)條走時(shí)，走時(shí)開始，電路接通；走時(shí)結(jié)束，觸點(diǎn)分開，電路切斷，同時(shí)發(fā)出鈴聲提醒用戶。

2 工作原理

圖1

圖1[2]是自動(dòng)調(diào)溫定時(shí)電烤箱電原理圖。電路中，XP為電烤箱的電源插頭，PT為定時(shí)器，Tθ為調(diào)溫器，SA為功率選擇開關(guān)，EH1-1、EH1-2為上加熱管，EH2-1、EH2-2為下加熱器，R為限流電阻，LED為指示燈，M為風(fēng)機(jī)，SQ為門控開關(guān)。功率選擇開關(guān)有5個(gè)檔位：當(dāng)功率選擇開關(guān)SA處于“關(guān)”檔，無論定時(shí)器和調(diào)溫器處于何種狀態(tài)，上、下加熱器都不發(fā)熱；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)定時(shí)器PT和調(diào)溫器Tθ時(shí)，接通電源，指示為L(zhǎng)ED亮，此時(shí)功率選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至“烘烤”檔，SA（B1）處于接通狀態(tài)，上加熱器EH1-1、EH1-2發(fā)熱；當(dāng)功率選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至“烘焙”檔，SA（B2）處于接通狀態(tài)，下加熱器EH2-1、EH2-2發(fā)熱；當(dāng)功率選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至“猛火”檔，SA（B1、B2）均處于接通狀態(tài)，上下加熱器EH1-1、EH1-2、EH2-1、EH1-2同時(shí)發(fā)熱；當(dāng)功率選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至“猛火&熱風(fēng)”檔，SA（B1、B2、A2）均處于接通狀態(tài)，上下加熱器EH1-1、EH1-2、EH2-1、EH1-2同時(shí)發(fā)熱，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)電烤箱的加熱溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，調(diào)溫器Tθ自動(dòng)斷開電源，發(fā)熱器停止發(fā)熱；溫度降至預(yù)定溫度時(shí)，調(diào)溫器接通電源，發(fā)熱器重新發(fā)熱，從而使電烤箱恒溫。當(dāng)定時(shí)器走時(shí)終了，觸點(diǎn)開關(guān)自動(dòng)斷開回路電源，并發(fā)出鈴聲，表示烘烤完畢。

3 電烤箱教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置

目前電烤箱已成為人們生活常見的家電產(chǎn)品，作為家電產(chǎn)品的電烤箱已進(jìn)入各類職高及培訓(xùn)學(xué)校的課堂，目的是培養(yǎng)一批高素質(zhì)的家電制造、維修和服務(wù)的技術(shù)工人。研發(fā)一種可供直觀演示，易于掌握電烤箱基本工作原理，實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)、常見故障的模擬與檢修和技能考核的電烤箱教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，貫徹直觀性教學(xué)原則，突出實(shí)踐技能教學(xué)特色，具有現(xiàn)實(shí)意義。該實(shí)驗(yàn)箱由箱體底盒和面板組成。箱體面板上印制電氣原理及接線圖，在原理圖對(duì)應(yīng)位置安裝電烤箱的電路部件，設(shè)有器件連接插孔，配置連接導(dǎo)線，學(xué)生通過導(dǎo)線連接插孔能夠全面模擬和進(jìn)行電烤箱的工作過程及常見故障的模擬與檢修。

圖2

本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，適合各類職業(yè)學(xué)校電類課程中教學(xué)使用。圖2為箱體面板布局圖。

圖2中，10-面板，11-上發(fā)熱管，12-下發(fā)熱管，2-溫控器探頭，31、32、33、34-電熱管安裝瓷座，4-風(fēng)機(jī)，51-定時(shí)器開關(guān)，52-溫控器開關(guān)，53-火力選擇開關(guān)，61-保險(xiǎn)管，62-指示燈，63-安全開關(guān)，71、72、73、74、75、76、77、78、79、710、711、81、82、83、84、85、86-連接插孔，91-把手I，92-把手II，F(xiàn)USE-保險(xiǎn)管電路，SQ-安全開關(guān)電路，R-電阻器電路，LED-指示燈電路，EH1-1、EH1-2、EH2-1、EH2-2-發(fā)熱管電路，PT-定時(shí)器開關(guān)電路，Tθ-溫控器開關(guān)電路，SA-火力選擇開關(guān)電路，E-接地電路，N-零線電路，L-火線電路。

4 電烤箱教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱工作模式演示

使用時(shí)，首先將220 V交流電由電源供電輸入插孔711輸入，閉合安全開關(guān)63，此時(shí)本裝置處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)。將器件連接插孔71、72、77、78、79、710、81、82、83、84、85、86按圖3所示連接，此時(shí)本裝置處于電烤箱模式待機(jī)狀態(tài)。

將定時(shí)器開關(guān)51的時(shí)間設(shè)定為15分鐘，溫控器開關(guān)52的溫度設(shè)定為125 ℃，功率選擇開關(guān)53具有關(guān)/烘焙/烘烤/猛火/猛火＆熱風(fēng)五檔。

圖3

1）當(dāng)功率選擇開關(guān)置于烘焙，下發(fā)熱管12工作。當(dāng)電烤箱內(nèi)的溫度升至125 ℃時(shí)溫控器開關(guān)52斷開；當(dāng)工作時(shí)間達(dá)到15分鐘時(shí)定時(shí)器開關(guān)51斷開；當(dāng)溫度低于125℃時(shí)溫控器開關(guān)52重新閉合，下發(fā)熱管12再次工作；當(dāng)工作時(shí)間達(dá)到15分鐘時(shí)定時(shí)器開關(guān)51斷開，電烤箱停止工作。

2）當(dāng)功率選擇開關(guān)置于烘烤，上發(fā)熱管11工作。當(dāng)電烤箱內(nèi)的溫度升至125 ℃時(shí)，溫控器開關(guān)52斷開；當(dāng)工作時(shí)間達(dá)到15分鐘時(shí)，定時(shí)器開關(guān)51斷開；當(dāng)溫度低于125 ℃時(shí)，溫控器開關(guān)52重新閉合，上發(fā)熱管11再次工作；當(dāng)工作時(shí)間達(dá)到15分鐘時(shí)，定時(shí)器開關(guān)51斷開，電烤箱停止工作。

3）當(dāng)功率選擇開關(guān)置于猛火，上發(fā)熱管11與下發(fā)熱管12同時(shí)工作。當(dāng)電烤箱內(nèi)的溫度升至125 ℃時(shí)，溫控器開關(guān)52斷開；當(dāng)溫度低于125 ℃時(shí)，溫控器開關(guān)52重新閉合，上發(fā)熱管11、下發(fā)熱管12再次工作；當(dāng)工作時(shí)間達(dá)到15分鐘時(shí)，定時(shí)器開關(guān)51斷開，電烤箱停止工作。

4）當(dāng)功率選擇開關(guān)置于猛火＆熱風(fēng)，上發(fā)熱管11、下發(fā)熱管12及風(fēng)機(jī)4同時(shí)工作。當(dāng)電烤箱內(nèi)的溫度升至125 ℃時(shí)，溫控器開關(guān)52斷開；當(dāng)溫度低于125 ℃時(shí)，溫控器開關(guān)52重新閉合，上發(fā)熱管11、下發(fā)熱管12及風(fēng)機(jī)4再次工作；當(dāng)工作時(shí)間達(dá)到15分鐘時(shí)，定時(shí)器開關(guān)51斷開，電烤箱停止工作。

5）當(dāng)功率選擇開關(guān)置于關(guān)，電烤箱停止工作。

本裝置既可單獨(dú)作為實(shí)驗(yàn)箱放在桌面上使用，也可在實(shí)驗(yàn)箱上設(shè)置掛鉤，并通過掛鉤掛在立式實(shí)驗(yàn)臺(tái)上使用。

5 電烤箱不發(fā)熱故障檢修演示

1）檢查插頭插座是否損壞，若正常，檢查電源線是否折斷，用萬用表可檢查出來；若折斷，接牢斷線或換新線；若插頭插座接觸處氧化不導(dǎo)通，可修理或更換新件。

2）檢查定時(shí)器是否損壞，若損壞，多數(shù)是因開關(guān)觸點(diǎn)燒蝕或氧化不導(dǎo)通所致。若修不好，則更換新件。

3）查溫控器是否損壞，常因接線片上的接頭氧化或動(dòng)、靜觸點(diǎn)氧化不導(dǎo)通，可進(jìn)行修理或更換壞件。

4）檢查功率選擇開關(guān)。若凹凸輪磨損，觸不到動(dòng)觸片，或動(dòng)靜觸點(diǎn)氧化不導(dǎo)通，應(yīng)修理或更換。

5）以上均無故障，可進(jìn)一步檢查管狀電熱元件，有可能是引棒接插端子氧化松動(dòng)，接觸不良，用萬用表即可檢測(cè)出電阻無窮大，可修理或更換新品。

[1]黃簽名,黃鸝.家庭廚用電器使用與維修[M].北京∶金盾出版社,2006

[2]黃勇定.家用電器基礎(chǔ)與維修技術(shù)[M].北京∶機(jī)械工業(yè)出版社,2009

Research and Analysis on Training Devices for Household Electric Oven Teaching Experiment

Zhao Ming

Explains the structure of household electric toaster and how it works, a kind of experimental research and provided for educational use oven of experimental and practical device,the device applicable to higher vocational schools, teaching in secondary and vocational colleges use electrical appliances.

household electric toaster; teaching experiment analytical; electronic engineering curriculum

Author’s address Wuwei Occupational College, Wuwei, Gansu, China 733000

G712

B

1671-489X(2011)03-0094-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.03.094

作者：趙明，副教授，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助教學(xué)。