商用电磁灶技术现状报告

一、商用电磁灶的市场概况

电磁灶(InduetionCooker)又称为电磁炉，它基于电磁感应原理，利用交变电流通过线圈产生交变磁场，交变磁场在铁磁性材料的锅体底部产生感应电流(又称涡流)，涡流使锅体高速发热，用来加热和烹饪食物。我国自从上世纪50年代工业上开始使用感应加热技术，20世纪末至21世纪初，因为基于感应加热技术在安全性、效率等一系列优越性能和特点，感应加热理论和感应加热装置都得到了很快的发展，2kW-3kW的低频小功率220V电磁灶在家用应用范围越来越广，根据SMR的分析师对电磁炉行业的观察结果显示，尽管我国目前电磁灶普及率仅占整个灶具市场2%的份额，但与发展初期0.07%的普及率相比，2015年的家用电磁灶在市场上的普及率已经提升了30倍。而商用电磁炉的主要市场在餐饮厨房业、企事业单位、教育等领域，未来5年内将会有600亿的市场空间。

二、商用电磁灶的特点

与传统的加热方式相比，电磁灶具有若干明显性的优势：

(1)更高的安全性

电磁灶对食物进行非接触式加热，电路与厨具没有电气接触，从原理上解决了漏电保护问题;电磁灶在使用时无有害气体释放、无明火，电磁灶本身热辐射很小，有利于使用环境的防火防爆;通过对供电电路自动控制可以实现无锅保护、过温保护等保护功能，确保了电磁灶的使用安全。

(2)更清洁高效

电磁灶以交流电为能源，只要将其并入电网即可使用，无需另外布设复杂的管道;热效率高，据有关资料显示，煤的热效率约为12%-20%，液体燃料的热效率约为20%-40%、气体燃料的热效率约为50%-60%，而电磁炉利用电磁感应加热原理，热效应直接作用于锅底发热，其热效率高达80%-90%，可以有效地节约能源;电磁灶供电系统与厨房作业面相对独立，且电磁灶表面一般较规整光洁，便于清洁，使用时无气体、烟尘释放，易于保持环境的整洁。

除了以上1、2项优点外与传统电热灶，燃气灶等传统加热灶具相比，电磁灶具有加热速度快、加热均匀等特点，更重要的是，电磁灶还通过智能化控制手段，可以精确掌控电磁灶的加热时间和加热温度，甚至可以在某种条件下实现自动烹饪。

三、商用电磁灶的技术现状

尽管家用电磁灶的普及率增速迅猛，但相比而言，商用电磁炉在实际中的应用还是比较少的。究其原因，主要是由于不成熟的市场带来的无序竞争，国内电磁灶技术逐渐陷入外观上百花齐放，技术上停滞不前的怪圈，研究方向也主要集中于2kW-3kW的低频家用小功率电磁灶上，而中高频380V大功率感应加热技术的研究由于受市场的关注度不够及国内电力电子器件发展水平等条件的制约，尚处于起步阶段，与国际先进水平还有很大差距，在技术上存在着诸多问题：如电磁感应加热系统恒功率控制不完善，功率受负载和电网电压影响较大;系统保护功能不完善，缺乏负载的安全检测与保护，容易发生危险;系统电磁兼容性不好，对电网和周围电器会产生干扰;系统可靠性低，故障率高等。随着电力电子学及半导体器件的发展以及中高功率感应加热在工业、部队等领域的更广泛的应用，以电磁灶为代表的感应加热技术必将向感应线圈频率更高、单机功率更大、操作更简单、智能化程度更高，功率因数更理想、体积功率比更小等方面发展。

四、商用电磁灶的技术对策与措施

作为国内商用电器的领导者，华磁商用电器制造(连云港)有限公司(简称“华磁企业”)于十多年前率先引进国外先进的电磁灶技术，并与国内大专院校和相关科研机构进行技术合作，共同开发适合中国中餐烹饪制作的5kW-30kW大功率电磁灶，由此成为研制国内商用电磁炉行业的“奠基人”。为了实现对产品的持续不断的升级创新，华磁企业还撤巨资自建商用电磁炉检测中心，通过大量充分的实验数据报告为研发工作做支撑。经过不断的探索实践，华磁企业研发出了能够比肩欧美的、安全性和技术性更高的电磁灶产品，且已经成功的应用于民用、船舶军工、航空航天等各种复杂的操作环境。

基于电磁感应加热原理，对电磁灶其进行技术研究的目的集中在如何安全高效地在感应圈中产生一定频率的交流磁通，即提供具有一定的输出频率、能够在各种扰动下维持和调整功率输出、高效的感应加热电源。在现代电力电子半导体应用于感应加热装置以前，有很多实现的方法，如磁性静止变频器，旋转发电机组，电子管振荡器等，但这些方法都有其相应的不足。电力电子元器件的发展及现代控制理论的成熟开阔了新型电磁感应加热电源的研究方向，经过企业技术层进行多次论证研究，华磁企业进行了CMG(JMG)系列商用电磁灶的研制，其结构方案如下图所示：

如图所示，系统由整流滤波、AC/DC逆变、驱动与监控及负载感应线圈等环节组成，工作时，三相工频交流电经整流器整流并经滤波器滤波后成为平滑的直流电，送入逆变器环节，逆变环节采用电力半导体器件作为开关器件，把直流变为所需频率的交流电供给负载。感应加热电源的负载是感应线圈，可等效为电阻和电感的串联，因此功率因数很低，为了提高功率因数，采用联接电容器法以补偿无功功率。采用单片机对系统拓扑进行数字控制，解决了传统模拟电路控制中硬件成本偏高，系统的可靠性低，升级换代困难等缺点，同时系统一致性增强、易于标准化和拓展丰富的监控功能。

华磁企业检测中心不仅为企业研发提供可靠的实验数据，也成为所出厂的每一件产品提供有力的品质保障，检测范围包括对频率、波形、谐率、抗干扰等。出厂前的老化检验技术，分别经过欠压330V，正常电压380V，过压410V，共计不小于8小时的老化检验，确保了各零部件之间的高效能、高稳定运行，可连续加热10万个小时。

五、商用电磁灶的未来技术展望

当然，国内由于商用电磁灶的应用渠道特性，行业非标定制化程度较高，基本的技术研究也是停滞在单炉的开发和应用这个较低的水平上，整个产业的供应链在技术研究上未形成专业化和集中化，而国外先进的技术在进行转化时，又面临着成本高，技术转化过程缓慢等因素，所以市场仍处于培育期。但是相信，随着电磁加热技术的快速发展和在商业领域的继续广泛使用、低碳环保政策的推广以及无火煮食概念的普及，将会涌现更多的践行者在商用电磁灶领域进行更多的研发创新及更合理的升级设计，电磁灶也必将在商用厨房的整体化保障上发挥更重要的作用。