Induktion madlavning

indvendigt billede af en induktionskoger: den store kobberspole danner magnetfeltet, en køleventilator er synlig under den, og strømforsyning og ledningsfilter omgiver spolen. I midten af spolen er en temperatursensor, dækket af hvidt termisk fedt

set fra siden af en induktionsovn

en induktionskoger overfører elektrisk energi ved induktion fra en trådspole til en metalbeholder, der skal være ferromagnetisk. Spolen er monteret under kogefladen, og en højfrekvent (f.eks. 24 hk) vekselstrøm ledes gennem den. Strømmen i spolen skaber et dynamisk magnetfelt. Når en elektrisk ledende gryde bringes tæt på kogefladen, og gryden er tykkere end huddybden, inducerer magnetfeltet store hvirvelstrømme i gryden. Hvirvelstrømmene strømmer gennem potens elektriske modstand for at producere varme gennem Joule-opvarmning; potten opvarmer derefter igen indholdet ved varmeledning.

kogebeholderen skal typisk være fremstillet af et egnet rustfrit stål eller jern. Materialets øgede magnetiske permeabilitet reducerer huddybden og koncentrerer strømmen nær metaloverfladen, og den elektriske modstand øges således yderligere. Noget energi vil blive spredt spildt af strømmen, der strømmer gennem spolens modstand. For at reducere hudeffekten og den deraf følgende varmeproduktion i spolen er den lavet af litstråd, som er et bundt af mange mindre isolerede ledninger parallelt. Spolen har mange drejninger, mens bunden af potten effektivt danner en enkelt kortsluttet drejning. Dette danner en transformer, der trækker spændingen ned og trækker strømmen op. Potens modstand, set fra den primære spole, ser større ud. Til gengæld bliver det meste af energien varme i det højmodstandsstål, mens drivspolen forbliver kølig.

ofte er der en termostat til stede for at måle temperaturen på gryden. Dette hjælper med at forhindre, at gryden overophedes kraftigt, hvis den ved et uheld opvarmes tom eller koges tør, men kan også give induktionskogeren mulighed for at opretholde en måltemperatur.

ApplicationsEdit

induktionsudstyr kan være en indbygget overflade, en del af et område eller en enkeltstående overfladeenhed. Indbyggede og rangetop-enheder har typisk flere elementer, svarende til separate brændere på et gasdrevet område. Stand-alone induktionsmoduler er normalt enkeltelement eller har undertiden dobbeltelementer. Alle sådanne elementer deler et grundlæggende design: en elektromagnet forseglet under et varmebestandigt glaskeramisk ark, der let rengøres. Gryden placeres på den keramiske glasoverflade og begynder at varme op sammen med dens indhold.

i Japan er nogle modeller af riskomfurer drevet af induktion. I Hong Kong viser elselskaber en række modeller. Asiatiske producenter har taget føringen med at producere billige overflader med en induktion; effektive enheder med lavt spildvarme er fordelagtige i tætbefolkede byer med lidt boligareal pr.familie, som mange asiatiske byer er. Induktionskogere bruges mindre hyppigt i andre dele af verden.

Induktionsintervaller kan anvendes i kommercielle restaurantkøkkener. Elektrisk madlavning undgår omkostningerne ved naturgasrør, og i nogle jurisdiktioner kan det være muligt at installere enklere ventilations-og brandbekæmpelsesudstyr. Ulemper ved kommerciel brug inkluderer mulige brud på glaskogepladen, højere startomkostninger og kravet til magnetisk Køkkengrej.

ControlsEdit

et stålfartøjs ferromagnetiske egenskaber koncentrerer den inducerede strøm i et tyndt lag nær overfladen, hvilket resulterer i en stærk opvarmningseffekt. I paramagnetiske materialer som aluminium trænger magnetfeltet dybere ind, og den inducerede strøm møder ringe modstand i metallet. Effekten af induktionen i potten kan registreres, således at induktionen kan opnås i overensstemmelse hermed med specielle elektroniske enheder. Mindst en højfrekvent “all-metal” komfur er tilgængelig, der fungerer med lavere effektivitet på ikke-ferromagnetisk metal Køkkengrej.

kogefladen er lavet af et glaskeramisk materiale, som er en dårlig varmeleder, så kun lidt varme går tabt gennem bunden af gryden. Under normal drift forbliver kogepladen betydeligt køligere end ved andre tilberedningsmetoder, men skal stadig afkøles, før den kan røres sikkert.

enheder kan have en, to, tre, fire eller fem induktionsområder, men fire (normalt i en 30 tommer bred enhed) er den mest almindelige i USA og Europa. To spoler er mest almindelige i Hong Kong og tre er mest almindelige i Japan. Nogle har berøringsfølsomme kontroller. Nogle induktionsovne har en hukommelsesindstilling, en pr. Mindst en producent fremstiller en “områdeløs” induktionskogeflade med flere induktionsspoler. Dette gør det muligt at bruge op til fem redskaber på en gang hvor som helst på kogepladen, ikke kun på foruddefinerede områder.

små stand-alone bærbare induktionskogere er relativt billige, prissat fra omkring US$20 på nogle markeder.

madlavning

køkkengrej kan bære et symbol, der identificerer det som kompatibelt med en induktionskogeplade

køkkengrej skal være kompatibelt med induktionsopvarmning; i de fleste modeller kan kun jernholdigt metal opvarmes. Køkkengrej skal have en flad bund, da magnetfeltet falder hurtigt med afstand fra overfladen. (Specielle og dyre vok-formede toppe er tilgængelige til brug med rundbundet uld.) Induktionsskiver er metalplader, der opvarmes ved induktion og opvarmer ikke-jernholdige gryder ved termisk kontakt, men disse er meget mindre effektive end jernholdige kogekar.

Induktionskompatibelt køkkengrej til en induktionskogeflade kan næsten altid bruges på andre komfurer. Nogle køkkengrej eller emballage er markeret med symboler for at indikere kompatibilitet med induktion, gas, eller elektrisk varme. Induktionskogeflader fungerer godt med alle pander med et højt jernholdigt metalindhold i bunden. Støbejernspander og eventuelle sorte metal-eller jernpander fungerer på en induktionskogeflade. Rustfrit stål pander vil arbejde på en induktion madlavning overflade, hvis bunden af gryden er en magnetisk kvalitet af rustfrit stål. Hvis en magnet klæber godt til pandens sål, fungerer den på en induktionskogeflade. En” all-metal ” komfur fungerer med ikke-jernholdigt køkkengrej, men tilgængelige modeller er begrænsede.

aluminium eller kobber alene virker ikke på andre induktionskogeplader på grund af materialernes magnetiske og elektriske egenskaber. Aluminium og kobber køkkengrej er mere ledende end stål, men huddybden i disse materialer er større, da de ikke er magnetiske. Strømmen strømmer i et tykkere lag i metallet, møder mindre modstand og producerer således mindre varme. Almindelige induktionskogere fungerer ikke effektivt med sådanne gryder. Imidlertid er aluminium og kobber ønskelige i køkkengrej, da de leder varme bedre. På grund af dette ‘trelags’ pander har ofte en induktionskompatibel hud af rustfrit stål indeholdende et lag termisk ledende aluminium.

til stegning er der brug for en gryde med en base, der er en god varmeleder, for at sprede varmen hurtigt og jævnt. Panens sål vil enten være en stålplade presset ind i aluminiumet eller et lag af rustfrit stål over aluminiumet. Den høje termiske ledningsevne af aluminiumspander gør temperaturen mere ensartet over panden. Rustfrit stegepander med en aluminiumsbase vil ikke have den samme temperatur på deres sider som en aluminiumsidet pande vil have. Støbejerns stegepander fungerer godt med induktionskogeflader, men materialet er ikke så god en termisk leder som aluminium.

når der koges vand, spreder det cirkulerende vand varmen og forhindrer hot spots. For produkter som saucer er det vigtigt, at i det mindste bunden af gryden indeholder et godt varmeledende materiale for at sprede varmen jævnt. For sarte produkter såsom tykke saucer er en gryde med aluminium overalt bedre, da varmen strømmer op ad siderne gennem aluminiumet, så kokken kan opvarme saucen hurtigt, men jævnt.

husholdningsfolie er meget tyndere end huddybden i aluminium ved de frekvenser, der bruges af en induktionskoger. Her er folien smeltet, hvor den blev udsat for luften efter damp dannet under den. Madlavning overflade fabrikanter forbyder brugen af aluminiumsfolie i kontakt med en induktion madlavning overflade

den varme, der kan produceres i en gryde, er en funktion af overflademodstanden. En højere overflademodstand producerer mere varme til lignende strømme. Dette er en” fortjeneste”, der kan bruges til at rangordne egnetheden af et materiale til induktionsopvarmning. Overflademodstanden i en tyk metalleder er proportional med resistiviteten divideret med huddybden. Hvor tykkelsen er mindre end huddybden, kan den faktiske tykkelse bruges til at beregne overflademodstand. Nogle almindelige materialer er angivet i denne tabel.

for at få den samme overflademodstand som med kulstofstål ville det kræve, at metallet var tyndere, end det er praktisk for en kogebeholder; ved 24 KSE skulle en kobberbeholderbund være 1/56 af huddybden af kulstofstål. Da huddybden er omvendt proportional med kvadratroden af frekvensen, antyder dette, at der kræves meget højere frekvenser for at opnå ækvivalent opvarmning i en kobberpotte som i en jernpotte ved 24 KHS. Sådanne høje frekvenser er ikke mulige med billige effekt halvledere; i 1973 blev de anvendte siliciumstyrede ensrettere begrænset til højst 40 KHS. Selv et tyndt lag kobber på bunden af et stålkogekar vil beskytte stålet mod magnetfeltet og gøre det ubrugeligt til en induktionsplade. Nogle ekstra varme er skabt af hysterese tab i potten på grund af dens ferromagnetiske natur, men dette skaber mindre end ti procent af den samlede varme, der genereres.

” all-metal ” modellerredit

nye typer af effekt halvledere og lavtab coil design har gjort en all-metal komfur mulig.

Panasonic Corporation udviklede i 2009 en induktionskoger til forbrugere, der bruger et magnetfelt med højere frekvens og et andet design af oscillatorkredsløb for at tillade brug med ikke-jernholdige metaller. I 2017 udgav Panasonic en enkeltbrænder bordplade “all metal” enhed ved hjælp af deres handelsnavn “Met-All”, rettet mod kommercielle køkkener.