Експериментальний стенд для дослідження індукційних кухонних плит

Abstract

Експериментальні дослідження є головним напрямком науково-дослідних робіт у напрямку вдосконалення конструктивних рішень і режимів експлуатації побутових індукційних плит, оскільки експерименти дозволяють отримати найбільш достовірні результати, які будуть також слугувати порівняльною базою для верифікації розроблених математичних моделей і чисельних алгоритмів комп’ютерного моделювання відповідних процесів і явищ в індукційних кухонних плитах і посуді, що нагрівається. У статті описано розроблений експериментальний стенд для дослідження теплових і енергетичних процесів у індукційних кухонних плитах і посуді, що нагрівається. Для створення текспериментального стенду та проведення досліджень використовується обладнання, придбане кафедрою «Електричні апарати» НТУ «ХПІ» завдяки отриманому у 2016 р. гранту Фонду Олександра фон Гумбольдта(Alexander von Humboldt Stiftung, Німеччина) на суму 20 тисяч Євро. Експерименти розпочато з використанням індукційної кухонної плити VES electric V-HP6. Наразі стенд дозволяє виконувати наступні експериментальні дослідження: вимірювання швидкості нагріву їжі (води) при використанні різних потужностей індукційної плити; вимірювання температури робочої поверхні, цифрового дисплея та панелі керування індукційною плитою; вимірювання показників електричної енергії, спожитої для нагріву їжі (води). Використовується наступне сучасне вимірювальне обладнання: двоканальний цифровий термометр з термопарами DT 1320, пірометр Flus IR-865U, цифровий мультиметр («струмові кліщі») DT 3352 та спеціалізоване програмне забезпечення до нього. Отримані та проаналізовані попередні результати експериментальних досліджень, встановлені особливості функціонування індукційних кухонних плит у залежності від потужності при нагріванні їжі.Experimental investigations are the main direction of scientificresearch in the field of improving design solutions and operating modes of household induction cookers, since experiments provide the most reliable results, which will also serve as a comparative basis for verification of the developed mathematical models and numerical algorithms for computer modelling of the corresponding processes and phenomena in induction cookers and heated dishes. The paper describes a developed experimental stand for studying thermal and energy processes in induction cookers and heated dishes. To create an experimental stand and conduct research, equipment purchased by the Department of Electrical Apparatus of NTU “KhPI” thanks to a grant of 20,000 Euros provided by the Alexander von Humboldt Foundation (Alexander von Humboldt Stiftung, Germany) in 2016 is used. The experiments start using a VES electric V-HP6 induction cooker. Currently, the stand allows to perform the following experimental studies: measure-ment of the heating rate of food (water) using various powers ofthe induction cooker; temperature measurement of the workingsurface, digital display and control panel of the induction cooker; measurement ofindicators of electric energy consumed to heat food (water). The following modern measuring equipment is used: a two-channel digital thermometer with thermocouples DT 1320, a pyrometer Flus IR-865U, a digital multimeter ("current clamps") DT 3352 and specialized software for it. Preliminary results of experimental studies are obtained and analyzed, features of the functioning of induction cookers depending on power when heating food are determined.