家用电烤箱教学实验实训装置研发解析

赵明

武威职业学院 甘肃武威 733000

家用电烤箱教学实验实训装置研发解析

赵明

武威职业学院 甘肃武威 733000

阐述家用电烤箱的结构及工作原理，介绍一种供教学实验使用的电烤箱实验实训装置研发过程，该装置适用于高职院校和中等职业学校电子信息类课程教学。

家用电烤箱；教学实验装置；电子信息类课程

1 电烤箱结构

电烤箱由箱体、箱门、发热器、调温器、功率选择开关、定时器及一些附件等组成[1]。

1）箱体。由内、外壳构成，内外壳之间有保温材料起隔热作用。外壳表面喷漆；内壳又称烤室，表面镀铬，两侧设有3～4层烘架。

2）箱门。箱门上嵌有一块耐热钢化玻璃，可用于观察食物的烘烤状况。箱门上装有拉手，下端两侧装有弓型铰链，能使箱门自动关闭。

3）发热器。常采用远红外管状电热元件或远红外石英玻璃加热管。由于石英电热管外形洁净、体积小、热效率高，受到广泛应用。

4）温度调节器。常用双金属片调温器，它通过双金属片的形变与恢复来控制触点的通断，使发热器间断发热达到恒温目的。转动转轴能在50～250 ℃范围内调节温度。

5）定时器。常用钟表结构定时器，外形利用发条走时，走时开始，电路接通；走时结束，触点分开，电路切断，同时发出铃声提醒用户。

2 工作原理

图1

图1[2]是自动调温定时电烤箱电原理图。电路中，XP为电烤箱的电源插头，PT为定时器，Tθ为调温器，SA为功率选择开关，EH1-1、EH1-2为上加热管，EH2-1、EH2-2为下加热器，R为限流电阻，LED为指示灯，M为风机，SQ为门控开关。功率选择开关有5个档位：当功率选择开关SA处于“关”档，无论定时器和调温器处于何种状态，上、下加热器都不发热；当转动定时器PT和调温器Tθ时，接通电源，指示为LED亮，此时功率选择开关转至“烘烤”档，SA（B1）处于接通状态，上加热器EH1-1、EH1-2发热；当功率选择开关转至“烘焙”档，SA（B2）处于接通状态，下加热器EH2-1、EH2-2发热；当功率选择开关转至“猛火”档，SA（B1、B2）均处于接通状态，上下加热器EH1-1、EH1-2、EH2-1、EH1-2同时发热；当功率选择开关转至“猛火&热风”档，SA（B1、B2、A2）均处于接通状态，上下加热器EH1-1、EH1-2、EH2-1、EH1-2同时发热，风机启动。当电烤箱的加热温度达到预定温度时，调温器Tθ自动断开电源，发热器停止发热；温度降至预定温度时，调温器接通电源，发热器重新发热，从而使电烤箱恒温。当定时器走时终了，触点开关自动断开回路电源，并发出铃声，表示烘烤完毕。

3 电烤箱教学实验装置

目前电烤箱已成为人们生活常见的家电产品，作为家电产品的电烤箱已进入各类职高及培训学校的课堂，目的是培养一批高素质的家电制造、维修和服务的技术工人。研发一种可供直观演示，易于掌握电烤箱基本工作原理，实现教学实验、常见故障的模拟与检修和技能考核的电烤箱教学实验箱，贯彻直观性教学原则，突出实践技能教学特色，具有现实意义。该实验箱由箱体底盒和面板组成。箱体面板上印制电气原理及接线图，在原理图对应位置安装电烤箱的电路部件，设有器件连接插孔，配置连接导线，学生通过导线连接插孔能够全面模拟和进行电烤箱的工作过程及常见故障的模拟与检修。

图2

本装置结构简单、成本低廉，适合各类职业学校电类课程中教学使用。图2为箱体面板布局图。

图2中，10-面板，11-上发热管，12-下发热管，2-温控器探头，31、32、33、34-电热管安装瓷座，4-风机，51-定时器开关，52-温控器开关，53-火力选择开关，61-保险管，62-指示灯，63-安全开关，71、72、73、74、75、76、77、78、79、710、711、81、82、83、84、85、86-连接插孔，91-把手I，92-把手II，FUSE-保险管电路，SQ-安全开关电路，R-电阻器电路，LED-指示灯电路，EH1-1、EH1-2、EH2-1、EH2-2-发热管电路，PT-定时器开关电路，Tθ-温控器开关电路，SA-火力选择开关电路，E-接地电路，N-零线电路，L-火线电路。

4 电烤箱教学实验箱工作模式演示

使用时，首先将220 V交流电由电源供电输入插孔711输入，闭合安全开关63，此时本装置处于准备工作状态。将器件连接插孔71、72、77、78、79、710、81、82、83、84、85、86按图3所示连接，此时本装置处于电烤箱模式待机状态。

将定时器开关51的时间设定为15分钟，温控器开关52的温度设定为125 ℃，功率选择开关53具有关/烘焙/烘烤/猛火/猛火＆热风五档。

图3

1）当功率选择开关置于烘焙，下发热管12工作。当电烤箱内的温度升至125 ℃时温控器开关52断开；当工作时间达到15分钟时定时器开关51断开；当温度低于125℃时温控器开关52重新闭合，下发热管12再次工作；当工作时间达到15分钟时定时器开关51断开，电烤箱停止工作。

2）当功率选择开关置于烘烤，上发热管11工作。当电烤箱内的温度升至125 ℃时，温控器开关52断开；当工作时间达到15分钟时，定时器开关51断开；当温度低于125 ℃时，温控器开关52重新闭合，上发热管11再次工作；当工作时间达到15分钟时，定时器开关51断开，电烤箱停止工作。

3）当功率选择开关置于猛火，上发热管11与下发热管12同时工作。当电烤箱内的温度升至125 ℃时，温控器开关52断开；当温度低于125 ℃时，温控器开关52重新闭合，上发热管11、下发热管12再次工作；当工作时间达到15分钟时，定时器开关51断开，电烤箱停止工作。

4）当功率选择开关置于猛火＆热风，上发热管11、下发热管12及风机4同时工作。当电烤箱内的温度升至125 ℃时，温控器开关52断开；当温度低于125 ℃时，温控器开关52重新闭合，上发热管11、下发热管12及风机4再次工作；当工作时间达到15分钟时，定时器开关51断开，电烤箱停止工作。

5）当功率选择开关置于关，电烤箱停止工作。

本装置既可单独作为实验箱放在桌面上使用，也可在实验箱上设置挂钩，并通过挂钩挂在立式实验台上使用。

5 电烤箱不发热故障检修演示

1）检查插头插座是否损坏，若正常，检查电源线是否折断，用万用表可检查出来；若折断，接牢断线或换新线；若插头插座接触处氧化不导通，可修理或更换新件。

2）检查定时器是否损坏，若损坏，多数是因开关触点烧蚀或氧化不导通所致。若修不好，则更换新件。

3）查温控器是否损坏，常因接线片上的接头氧化或动、静触点氧化不导通，可进行修理或更换坏件。

4）检查功率选择开关。若凹凸轮磨损，触不到动触片，或动静触点氧化不导通，应修理或更换。

5）以上均无故障，可进一步检查管状电热元件，有可能是引棒接插端子氧化松动，接触不良，用万用表即可检测出电阻无穷大，可修理或更换新品。

[1]黄签名,黄鹂.家庭厨用电器使用与维修[M].北京∶金盾出版社,2006

[2]黄勇定.家用电器基础与维修技术[M].北京∶机械工业出版社,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：赵明，副教授，研究方向为计算机辅助教学。