一、商用電磁灶的市場(chǎng)概況

電磁灶(InduetionCooker)又稱為電磁爐，它基于電磁感應(yīng)原理，利用交變電流通過(guò)線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，交變磁場(chǎng)在鐵磁性材料的鍋體底部產(chǎn)生感應(yīng)電流(又稱渦流)，渦流使鍋體高速發(fā)熱，用來(lái)加熱和烹飪食物。我國(guó)自從上世紀(jì)50年代工業(yè)上開(kāi)始使用感應(yīng)加熱技術(shù)，20世紀(jì)末至21世紀(jì)初，因?yàn)榛诟袘?yīng)加熱技術(shù)在安全性、效率等一系列優(yōu)越性能和特點(diǎn)，感應(yīng)加熱理論和感應(yīng)加熱裝置都得到了很快的發(fā)展，2kW-3kW的低頻小功率220V電磁灶在家用應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，根據(jù)SMR的分析師對(duì)電磁爐行業(yè)的觀察結(jié)果顯示，盡管我國(guó)目前電磁灶普及率僅占整個(gè)灶具市場(chǎng)2%的份額，但與發(fā)展初期0.07%的普及率相比，2015年的家用電磁灶在市場(chǎng)上的普及率已經(jīng)提升了30倍。而商用電磁爐的主要市場(chǎng)在餐飲廚房業(yè)、企事業(yè)單位、教育等領(lǐng)域，未來(lái)5年內(nèi)將會(huì)有600億的市場(chǎng)空間。

二、商用電磁灶的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的加熱方式相比，電磁灶具有若干明顯性的優(yōu)勢(shì)：

(1)更高的安全性

電磁灶對(duì)食物進(jìn)行非接觸式加熱，電路與廚具沒(méi)有電氣接觸，從原理上解決了漏電保護(hù)問(wèn)題;電磁灶在使用時(shí)無(wú)有害氣體釋放、無(wú)明火，電磁灶本身熱輻射很小，有利于使用環(huán)境的防火防爆;通過(guò)對(duì)供電電路自動(dòng)控制可以實(shí)現(xiàn)無(wú)鍋保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)等保護(hù)功能，確保了電磁灶的使用安全。

(2)更清潔高效

電磁灶以交流電為能源，只要將其并入電網(wǎng)即可使用，無(wú)需另外布設(shè)復(fù)雜的管道;熱效率高，據(jù)有關(guān)資料顯示，煤的熱效率約為12%-20%，液體燃料的熱效率約為20%-40%、氣體燃料的熱效率約為50%-60%，而電磁爐利用電磁感應(yīng)加熱原理，熱效應(yīng)直接作用于鍋底發(fā)熱，其熱效率高達(dá)80%-90%，可以有效地節(jié)約能源;電磁灶供電系統(tǒng)與廚房作業(yè)面相對(duì)獨(dú)立，且電磁灶表面一般較規(guī)整光潔，便于清潔，使用時(shí)無(wú)氣體、煙塵釋放，易于保持環(huán)境的整潔。

除了以上1、2項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)外與傳統(tǒng)電熱灶，燃?xì)庠畹葌鹘y(tǒng)加熱灶具相比，電磁灶具有加熱速度快、加熱均勻等特點(diǎn)，更重要的是，電磁灶還通過(guò)智能化控制手段，可以精確掌控電磁灶的加熱時(shí)間和加熱溫度，甚至可以在某種條件下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)烹飪。

三、商用電磁灶的技術(shù)現(xiàn)狀

盡管家用電磁灶的普及率增速迅猛，但相比而言，商用電磁爐在實(shí)際中的應(yīng)用還是比較少的。究其原因，主要是由于不成熟的市場(chǎng)帶來(lái)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)內(nèi)電磁灶技術(shù)逐漸陷入外觀上百花齊放，技術(shù)上停滯不前的怪圈，研究方向也主要集中于2kW-3kW的低頻家用小功率電磁灶上，而中高頻380V大功率感應(yīng)加熱技術(shù)的研究由于受市場(chǎng)的關(guān)注度不夠及國(guó)內(nèi)電力電子器件發(fā)展水平等條件的制約，尚處于起步階段，與國(guó)際先進(jìn)水平還有很大差距，在技術(shù)上存在著諸多問(wèn)題：如電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)恒功率控制不完善，功率受負(fù)載和電網(wǎng)電壓影響較大;系統(tǒng)保護(hù)功能不完善，缺乏負(fù)載的安全檢測(cè)與保護(hù)，容易發(fā)生危險(xiǎn);系統(tǒng)電磁兼容性不好，對(duì)電網(wǎng)和周圍電器會(huì)產(chǎn)生干擾;系統(tǒng)可靠性低，故障率高等。隨著電力電子學(xué)及半導(dǎo)體器件的發(fā)展以及中高功率感應(yīng)加熱在工業(yè)、部隊(duì)等領(lǐng)域的更廣泛的應(yīng)用，以電磁灶為代表的感應(yīng)加熱技術(shù)必將向感應(yīng)線圈頻率更高、單機(jī)功率更大、操作更簡(jiǎn)單、智能化程度更高，功率因數(shù)更理想、體積功率比更小等方面發(fā)展。

四、商用電磁灶的技術(shù)對(duì)策與措施

作為國(guó)內(nèi)商用電器的領(lǐng)導(dǎo)者，華磁商用電器制造(連云港)有限公司(簡(jiǎn)稱“華磁企業(yè)”)于十多年前率先引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的電磁灶技術(shù)，并與國(guó)內(nèi)大專院校和相關(guān)科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)合作，共同開(kāi)發(fā)適合中國(guó)中餐烹飪制作的5kW-30kW大功率電磁灶，由此成為研制國(guó)內(nèi)商用電磁爐行業(yè)的“奠基人”。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的持續(xù)不斷的升級(jí)創(chuàng)新，華磁企業(yè)還撤巨資自建商用電磁爐檢測(cè)中心，通過(guò)大量充分的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告為研發(fā)工作做支撐。經(jīng)過(guò)不斷的探索實(shí)踐，華磁企業(yè)研發(fā)出了能夠比肩歐美的、安全性和技術(shù)性更高的電磁灶產(chǎn)品，且已經(jīng)成功的應(yīng)用于民用、船舶軍工、航空航天等各種復(fù)雜的操作環(huán)境。

基于電磁感應(yīng)加熱原理，對(duì)電磁灶其進(jìn)行技術(shù)研究的目的集中在如何安全高效地在感應(yīng)圈中產(chǎn)生一定頻率的交流磁通，即提供具有一定的輸出頻率、能夠在各種擾動(dòng)下維持和調(diào)整功率輸出、高效的感應(yīng)加熱電源。在現(xiàn)代電力電子半導(dǎo)體應(yīng)用于感應(yīng)加熱裝置以前，有很多實(shí)現(xiàn)的方法，如磁性靜止變頻器，旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)組，電子管振蕩器等，但這些方法都有其相應(yīng)的不足。電力電子元器件的發(fā)展及現(xiàn)代控制理論的成熟開(kāi)闊了新型電磁感應(yīng)加熱電源的研究方向，經(jīng)過(guò)企業(yè)技術(shù)層進(jìn)行多次論證研究，華磁企業(yè)進(jìn)行了CMG(JMG)系列商用電磁灶的研制，其結(jié)構(gòu)方案如下圖所示：

如圖所示，系統(tǒng)由整流濾波、AC/DC逆變、驅(qū)動(dòng)與監(jiān)控及負(fù)載感應(yīng)線圈等環(huán)節(jié)組成，工作時(shí)，三相工頻交流電經(jīng)整流器整流并經(jīng)濾波器濾波后成為平滑的直流電，送入逆變器環(huán)節(jié)，逆變環(huán)節(jié)采用電力半導(dǎo)體器件作為開(kāi)關(guān)器件，把直流變?yōu)樗桀l率的交流電供給負(fù)載。感應(yīng)加熱電源的負(fù)載是感應(yīng)線圈，可等效為電阻和電感的串聯(lián)，因此功率因數(shù)很低，為了提高功率因數(shù)，采用聯(lián)接電容器法以補(bǔ)償無(wú)功功率。采用單片機(jī)對(duì)系統(tǒng)拓?fù)溥M(jìn)行數(shù)字控制，解決了傳統(tǒng)模擬電路控制中硬件成本偏高，系統(tǒng)的可靠性低，升級(jí)換代困難等缺點(diǎn)，同時(shí)系統(tǒng)一致性增強(qiáng)、易于標(biāo)準(zhǔn)化和拓展豐富的監(jiān)控功能。

華磁企業(yè)檢測(cè)中心不僅為企業(yè)研發(fā)提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也成為所出廠的每一件產(chǎn)品提供有力的品質(zhì)保障，檢測(cè)范圍包括對(duì)頻率、波形、諧率、抗干擾等。出廠前的老化檢驗(yàn)技術(shù)，分別經(jīng)過(guò)欠壓330V，正常電壓380V，過(guò)壓410V，共計(jì)不小于8小時(shí)的老化檢驗(yàn)，確保了各零部件之間的高效能、高穩(wěn)定運(yùn)行，可連續(xù)加熱10萬(wàn)個(gè)小時(shí)。

五、商用電磁灶的未來(lái)技術(shù)展望

當(dāng)然，國(guó)內(nèi)由于商用電磁灶的應(yīng)用渠道特性，行業(yè)非標(biāo)定制化程度較高，基本的技術(shù)研究也是停滯在單爐的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用這個(gè)較低的水平上，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈在技術(shù)研究上未形成專業(yè)化和集中化，而國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)在進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)，又面臨著成本高，技術(shù)轉(zhuǎn)化過(guò)程緩慢等因素，所以市場(chǎng)仍處于培育期。但是相信，隨著電磁加熱技術(shù)的快速發(fā)展和在商業(yè)領(lǐng)域的繼續(xù)廣泛使用、低碳環(huán)保政策的推廣以及無(wú)火煮食概念的普及，將會(huì)涌現(xiàn)更多的踐行者在商用電磁灶領(lǐng)域進(jìn)行更多的研發(fā)創(chuàng)新及更合理的升級(jí)設(shè)計(jì)，電磁灶也必將在商用廚房的整體化保障上發(fā)揮更重要的作用。