Die Kochfeldleistung wird normalerweise mit einem thermomechanischen Arbeitszyklusregler gesteuert.

Abbildung 1. Teil

Die Steuerung besteht aus drei Teilen.

1. Ein kleines Heizelement, das sich mit dem Kochfeld einschaltet.
2. Ein Schaltkontakt mit einem Bimetallstreifen. Dies ist so ausgelegt, dass es bei einer bestimmten Temperatur plötzlich umschaltet, um einen schnellen Kontaktschluss oder eine schnelle Öffnung zu ermöglichen, um Funkenbildung zu vermeiden.
3. Ein Einstellmechanismus, der vom Knopf angetrieben wird. Dadurch wird die Temperatur geändert, bei der der Schalter umschaltet.
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Normalbetrieb:

• Beim Einschalten ist das Kochfeld kalt, ebenso wie der Bimetallstreifen. Der Kontakt ist geschlossen. Der Strom fließt zum Kochfeld und zur Heizung.
• Nach etwa 20 s hat die Heizung den Kontakt so weit erwärmt, dass der Schalter umgeschaltet werden kann. Es öffnet sich, das Kochfeld und die Kontaktheizung werden vom Stromnetz getrennt. Beide kühlen ab.
• Nach einer weiteren Verzögerung schaltet der Bimetallstreifen den Kontakt wieder zu und der Zyklus wird wiederholt.

Diese Art der Steuerung ist die Ein-Aus-Steuerung mit einstellbarer Arbeitszyklus (der Prozentsatz der Zeit, in der die Stromversorgung eingeschaltet ist). Es funktioniert gut für einen Herd, da die thermische Masse des Kochfelds, der Töpfe und Pfannen im Allgemeinen hoch genug ist, damit ein 10-s-Hitzestoß keine zu schnellen Temperaturschwankungen verursacht.

Beachten Sie, dass dieser Typ of control hat keine Ahnung, was sich tatsächlich auf dem Kochfeld befindet oder ob das Kochfeld angeschlossen ist! Es regelt nicht die Topftemperatur - nur die Leistung , die dem Kochfeld zugeführt wird - und es ist wirklich nur ein einstellbarer Arbeitszyklus-Timer. Bei einer bestimmten Einstellung wird ein kleiner Topf viel heißer als eine breite Pfanne, die die Wärme ausstrahlen kann. Die Leistungseinstellung wird vom Koch anhand seiner Erfahrung festgelegt.

Um jedoch die Hitze zu ändern, wenn der Ofen einen variablen Widerstand haben muss, warum wird der variable Widerstand beim Absenken nicht wirklich heiß die Hitze?

Sie haben Recht, dass ein variabler Widerstand sehr heiß werden würde. Bei halber Leistung würde es so viel Leistung verbrauchen wie das Kochfeld selbst. Die Ein-Aus-Steuerung ist viel effizienter und verbraucht kaum Strom.

Beachten Sie, dass diese Impulstechnik mit sehr hoher Frequenz zum Dimmen von Licht oder zur Drehzahlregelung eines Motors verwendet werden kann. In solchen Anwendungen wird es als Pulsweitenmodulation bezeichnet. Die Frequenz der Impulse wird beispielsweise so gewählt, dass bei Beleuchtung kein sichtbares Flackern auftritt oder bei einem Motor keine Vibrationen auftreten.

Abbildung 2. Ein PWM-Signal mit einer Leistung von 80%, 20%, 80% und Null.

Bimetallstreifen

Abbildung 3. Ein Bimetallstreifen besteht aus zwei unterschiedlichen Metallen mit unterschiedlichem Ausdehnungskoeffizienten, die miteinander verbunden sind. Mit steigender Temperatur wird der Streifen an der Seite mit dem Metall mit der höheren Expansionsrate konvex.

Ofenthermostate

Abbildung 4. Der Ofenthermostat verfügt über einen mit Flüssigkeit gefüllten Fernkolben und ein Kapillarrohr. Die Expansion der Flüssigkeit im Kolben treibt die Flüssigkeit zum Thermostat, wo ein Balg den Kontakt betätigt. Durch Drehen des Knopfes wird der Abstand des Kontakts vom Stellantrieb und damit die Temperatur eingestellt, bei der er sich öffnet.

Einfache Stufenleistungseinstellungen

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Abbildung 5. Durch die Verwendung von Elementen mit Leistungsverhältnissen von ungefähr 1: 2: 4 kann ein mehrpoliger Schalter verwendet werden, um ein binäres Muster zum Generieren von sieben Leistungseinstellungen (und aus) zu erstellen.

Hinzu kommt die hervorragende Antwort von Transistor: Es gibt auch Heizungen aus einer Auswahl von Widerständen unterschiedlicher Leistung, die über einen Drehschalter eingeschaltet werden.In diesem Fall kann die Knopfposition nicht kontinuierlich variieren, sondern nur in diskreten Schritten geschaltet werden.Dies ist natürlich ein viel einfacheres Konzept und Aufbau als das kontinuierliche Steuersystem unter Verwendung eines einstellbaren Thermostats, der als bereits beschriebener Transistor implementiert ist.

Es wird wahrscheinlich ein Bimetallelement verwendet.Der Knopf nimmt eine Einstellung vor.

Im Wesentlichen gibt es 2 verschiedene Metallelemente, die sich bei wechselnder Temperatur unterschiedlich ausdehnen und zusammenziehen, sodass sie in diesem Fall beim Erhitzen bei einer bestimmten Temperatur entweder brechen oder brechen.

Könnte auch ein Rheostat oder ein Triac sein, scheint aber die ältere Art zu sein, Dinge zu tun.

Bearbeiten: Es gibt auch andere Möglichkeiten.

Die meisten Elektroherde, die ich verwendet habe, verwenden einen Satz Heizelemente für drei der vier Heizplatten.

Das Prinzip lässt sich am einfachsten durch einen Satz von zwei Widerständen mit jeweils 1 Ω erklären.Wenn Sie sie in Reihe schalten, erhalten Sie 2Ω.Verwenden Sie nur eine, Sie erhalten 1Ω.Wenn Sie sie parallel schalten, erhalten Sie 0,5 Ω.

In der Praxis werden mehr Heizelemente pro Platte verwendet - normalerweise genug, um mindestens 6 verschiedene Einstellungen zu erhalten.

Eine übliche Konfiguration für Elektroherde sind drei Platten mit konstanter Leistung, wie oben beschriebenund eine thermostatgeregelte Platte.