Главное меню

Вы здесь

Устройство и принципы работы мультиварки

Мультиварка по своей конструкции и принципу работы очень напоминает простую кастрюлю на газовой или электрической плите. И там и там имеются нагревательный элемент, емкость (кастрюля/чаша), крышка.

Так в чем же заключается отличие?

Отличие мультиварки залючается в наличии у нее:

  • датчика температуры,
  • микропроцессорного управления,
  • герметичности крышки.

Датчик температуры (термодатчик, термостат) вместе с простейшим микропроцессорным управлением нагревательным элементом позволяет с достаточно высокой точностью автоматически выдерживать заданную температуру.

Герметичная крышка позволяет достигнуть более-менее равномерного распространения тепла в чаше, а также препятствует притоку кислорода, что сказывается на качестве приготовления блюд.

Как было написано в статье о типах мультиварок, мультиварки делятся по типу нагрева на ТЭН-овые и индукционные.

Мультиварки с ТЭН-овым нагревом

В мультиварках данного типа нагревательным элементом является ТЭН, который располагается на дне мультиварки, см. Рис. 1 (кликните для увеличения):

ТЭН и термодатчик в мультиварке

Рис. 1. Дисковый ТЭН с термодатчиком посередине на дне мультиварки

Посередине ТЭН-а находится подпружиненный термодатчик. ТЭН и термодатчик выполнены из алюминия и должны плотно прилегать ко дну чаши. Распределение тепловых потоков изображено на Рис.2:

Схема работы мультиварки (ТЭН)

Рис. 2. Схема работы мультиварки с ТЭН-овым нагревом

 

На ТЭН периодически подается напряжение 220В, что вызывает его нагрев. Тепло от ТЭНа передается на плотно прилегающую к нему чашу с продуктами, вызывая их постепенный нагрев. Тепло от чаши с продуктами в свою очередь передается на плотноприлегающий к ее дну термодатчик. Термодатчик измеряет температуру дна чаши и передает ее в устройство управления ТЭНом. Образуется обратная связь, за счет которой выдерживается заданная температура чаши.

Чтобы понять как устройство управления ТЭНом выдерживает заданную температуру в чаше посмотрим на график (Рис. 3):

График изменения температуры мультиварки

Рис. 3. Принцип работы ТЭНа мультиварки (вариант нагрева 1 - быстрый)

 

На графике по гризонтальной оси - время, а по вертикальной - мощность, потребляемая ТЭНом, и температура чаши.

ТЭН работает в режиме ВКЛ-ВЫКЛ. Когда ТЭН включен, он работает на максимальной мощности, а когда выключен - с нулевой мощностью. Т.е. он или греет на всю катушку, или не греет вообще. Промежуточных вариантов нет.

Предположим, мы установили температуру 95 градусов. После запуска программы устройство управления включает ТЭН и периодически снимает показания термодатчика (т.е. измеряет температуру чаши). ТЭН шпарит на всю мощность до тех пор, пока температура не превысит целевые 95 градусов. Как только это произойдет, устройство управления выключит ТЭН, но чаша по инерции продолжит некоторое время нагреваться, что может привести например к убеганию молочной каши. Например, в мультиварке Polaris PMC 0523 в режиме МОЛОЧНАЯ КАША при целевой температуре 95 градусов после первичного нагрева реальная температура дна чаши после отключения ТЭНа по инерции доходит до 105-107 градусов. Далее происходит медленное остывание. Как только температура понизится ниже заданных 95 градусов, ТЭН опять включится и будет излучать тепло, пока температура не превысит 95 градусов. Далее этот процесс включения-выключения ТЭНа будет периодически повторяться, а температура чаши будет колебаться вокруг заданной температуры.

Заштрихованные прямоугольники показывают работу ТЭНа, их площадь соответствует количеству выделяемой тепловой энергии. На графике площадь первого прямоугольника большая, а остальных маленькая. Это означает большое количество тепловой энергии, выделяемой ТЭНом на этапе первичного нагрева (длительный импульс, интенсивный нагрев), и небольшие порции энергии (короткие импульсы) для поддержания заданной температуры.

Работа ТЭНа в режиме ВКЛ-ВЫКЛ сопровождается характерным щелчкам реле в мультиварке.

На графике выше первый импульс был длительный (ТЭН длительно работал не отключаясь, обеспечивая интенсивный нагрев), но в некоторых режимах мультиварка может быть запрограммированна на изначально медленный нагрев короткими тепловыми импульсами. В этом случае можно сразу после старта программы слышать периодические щелчки реле. На графике это выглядит так (Рис. 4):

График изменения температуры мультиварки

Рис. 4. Принцип работы ТЭНа мультиварки (вариант нагрева 2 - плавный)

 

По графику видно, что в этом случае нагрев до заданной температуры происходит в несколько раз дольше, но зато плавнее и точнее (без больших перепадов). Например, именно так происходит нагрев во многих мультиварках Polaris в программе МУЛЬТИПОВАР. Плавный нагрев может быть важен при небольших рабочих температурах (до 100 градусов), например при готовке сувид.

МОЖЕТ ЛИ МУЛЬТИВАРКА ОПРЕДЕЛЯТЬ КОЛИЧЕСВО ПРОДУКТОВ В ЧАШЕ?

Итенсивность нагрева может производиться в зависимости от скорости изменения температуры. Например, если нагрев происходит медленно (температура медленно увеличивается), то можно нагревать чашу более интенсивно, и наоборот: если температура увеличивается быстро, то интенсивность нагрева надо снизить. Интересный и очевидный момент: когда продуктов в чаше много, температура будет изменяться медленней, чем когда продуктов в чаше мало. Что это означает? Это означает, что по скорости изменения температуры теоретически мультиварка может примерно определять количество продуктов в чаше и учитывать это.

Из вышесказанного очевидно, что для корректной работы мультиварки архи важно, чтобы чаша плотно прилегала к нагревательному элементу и термодатчику, обеспечивая максимальную термопроводность. В противном случае произойдет нарушение тепловых режимов с непредсказуемыми последствиями.

В мультиварках-хлебопечках может быть два ТЭНа: один снизу и второй сбоку (кликните для увеличения):

Два ТЭНа в мультиварке-хлебопечке

Рис. 5. Два ТЭНа в мультиварке-хлебопечке

Мультиварки с индукционным нагревом

В мультиварках с индукционным нагревом в качестве нагревающего элемента выступает сама чаша. Нагрев чаши происходит с помощью электромагнитных волн (кликните для увеличения):

Индукционный нагрев в мультиварке

Рис. 6. Индукционный нагрев

Чаши в таких мультиварках - толстостенные, тяжелые, качественные. Распространение тепловых потоков см. на Рис.7:

Схема работы мультиварки (индукция)

Рис. 7. Схема работы мультиварки с индукционым нагревом

 

Все вышерассмотренные графики (Рис.3 и Рис.4) применимы и к индукционным мультиваркам. Нагревательный элемент в большинстве из них работает также в режиме ВКЛ-ВЫКЛ без промежуточных значений мощности. По моему личному впечатлению индукционный нагрев более агрессивный, чем тэновый. Возможно это связано с тем, что индукционные мультиварки как правило более мощные, в результате тепловые импульсы также более мощные, что приводит к более резким перепадам температуры.

3D - нагрев

Почти все производители заявляют в рекламе о наличии 3D нагрева (т.е. объемного, равномерного), но на практике это в большинстве случаев - рекламная фикция. Под 3D нагревом пороизводители могут подразумевать, что угодно (например, металлическую отражающую крышку), но не полноценные активные нагревательные элементы. Даже если в крышке или сбоку окажется реальный нагревательный элемент, то скорей всего это будет очень маломощный (всего 50-100Вт) элемент, который никакого существенного влияния оказать не сможет (разве что при готовке йогурта и подогреве). Количество мощных активных нагревательных элементов можно определить, посмотрев на спецификацию или этикетку: например, если указана мощность 860 Вт, то полноценный ТЭН вероятно лишь один (даже если там будет два тэна 800+60Вт, то это погоды не сделает), а вот если указано, например: 800Вт + 700Вт, то в этом случае можно расчитывать на два полноценных ТЭНа (но и в этом случае нужно еще смотреть, можно ли будет их одновременно задействовать - в этом случае производитель еще должен указать и полную мощность, т.е. 1500Вт в нашем примере).

Крышка мультиварки

Крышка может быть съемной и несъемной. У несъемной крышки может быть съемная насадка. 

Рис. 8. Крышка, клапан, съемная насадка с уплотнительным кольцом

На крышке имеется клапан выпуска пара и уплотнительное кольцо, которое может располагаться или на самой крышке, или на съемной насадке (второй вариант удобней для мытья). Уплотнительное кольцо является расходным материалом и потребует замены через пару-тройку лет.

В мультиварках-скороварках (с давлением) крышка и места крепления крышки к корпусу сделаны намного надежней.

Клапаны выпуска пара у скороварок можно условно разделить на следующие типы:

  • Автоматический электронный (управляется микропроцессом)
  • Автоматический механический
  • Ручной механический (открывается-закрывается вручную)

Механический ручной клапан мультиварки Steba DD1

Рис. 9. Ручной механический клапан

Панель управления

Панель управления состоит из кнопок и дисплея. Кнопки в большинстве мультиварок бывают сенсорными (емкостные, срабатывают от легкого прикосновения) и сенсорно-механическими (механические кнопки скрыты за герметичной пленкой). В первом варианте вероятны ложные срабатывания и отсутсвуют тактильные ощущения, а во втором - вероятно ухудшение срабатывания со временем.

Дисплеи бывают жидкокристаллическими (ЖК), светодиодными, люминисцентными. В дешевых мультиварках дисплея может не быть вовсе. ЖК-дисплеи могут быть с подсветкой или без таковой.

Программы мультиварки

В идеале было бы достаточно возможности устанавливать температуру и время. Все остальные автоматические программы по большей частью повторяют друг друга и являются рекламной фикцией, особенно когда температурные режимы недокумментированны. Программы могут отличаться агрессивностью первичного нагрева (что было рассмотренно выше), но это опять таки нигде не документируется.

Есть еще один важный аспект: когда начинается отсчет времени - сразу после старта или после выхода на заданный температурный режим? В последнее время производители к сожалению всё больше используют первый вариант (кроме ЖАРКИ и ПАРОВАРКИ - и то бывают исключения), хотя второй вариант мне лично намного удобней, т.к. время первичного нагрева зависит от многих факторов и трудно прогнозируемо (оно зависит от количества продуктов, начальной температуры продуктов и окружающей среды и даже от уровня напряжения в розетке). Подробнее мы вернемся к этому вопросу в статье о выборе мультиварки.

Также иногда еще можно встретить так называемые сенсорные программы, в которых время не устанавливается - останов программы происходит автоматически, когда блюдо (обычно крупа) впитает в себя воду. Обычно такими режимами были ПЛОВ и ГРЕЧКА. Когда в чаше есть вода, ее температура не может превышать температуры кипения (100 градусов). Когда превышение этого порога происходит, это означает, что вся вода уже впиталась/испарилась, и программа автоматически останавливается. Отличие сенсорных программ ГРЕЧКА и ПЛОВ заключается в том, что в режиме ПЛОВ после срабатывания датчика происходит непродолжительный нагрев для легкого поджаривания. Но сенорные программы в последнее время встречаются всё реже.

Заключение

В заключение могу сказать, что мультиварка - это далеко не простой прибор. Несмотря на кажущуюся простоту, к мультиварке надо приспособиться, изучить ее режимы и особенности, а отсутствие подробного описания температурных режимов (в большинстве инструкций) затрудняет этот процесс.

Комментарии и отзывы

Здравствуйте скажите пожалуйста как лучше отрегулировать съёмный клапан крышки мультиварки polaris PMC 0515AD . Заранее Спасибо

Спасибо за доходчивое и умное объяснение принципа работы мультиварок

Куча технических ошибок, попытка описать принцип действия ПИД-регулятора - вообще откровенно насмешила. Да и вообще непонятно: для кого статья? Для домохозяек - информации избыточно, для инженеров - не тянет.

Ну, это очевидно не технический ликбез для инженеров :), а объяснение "на пальцах" принципа работы. Про ПИД вы правы, перечитал, там производная составляющая должна касаться отклонения регулируемой температуры, т.е. описывает скорость изменения отклонения, у меня было некорректно написано, скорректировал. Согласен, здесь это лишнее.

Ведь на что я хотел в статье обратить внимание? На ту очевидную вещь, что при одной и той же интенсивности нагрева скорость изменения температуры при нагреве будет зависеть от количества продуктов в чаше. ПИД регулятор может регулировать интенсивность нарева с учетом количества продуктов, а также есть возможность снижать интенсивность нагрева по мере приближения к целевой температуре. Иными словами можно сказать, что мультиварка по скорости изменения температуры может как бы определять количество продуктов в чаше и соответсвенно регулировать интенсивность нагрева. Углубление в технические детали здесь излишне, согласен.

Также целью было подчеркнуть тот факт, что целевая температура не выдерживается точно, а происходят колебания вокруг нее, часто весьма сильные, например в Polaris PMC 0523 в режиме МОЛОЧНАЯ КАША при целевой температуре 95 градусов она на некоторое время подскакивает до 107. А вот в МУЛЬТИПОВАре нагрев происходит более плавно и точно, но... долго, интенсивность нагрева при этом, похоже, постоянна и по мере приближения к заданной температуре не меняется. У меня сомнения, что там полноценный ПИД-регулятор, хотя специально измерений не проводил. А вот Vitek VT-4209 ведет себя по другому: интенсивность нагрева сначала высокая, а потом снижается по мере приближения к заданной температуре.

Я, далеко не как инженер, поняла главное, что меня интересовало: принцип работы близок к работе электрической плиты и не имеет ничего общего со вредным излучением и работой СВЧ.
Это единственное, что мне было важно узнать.

Спасибо за статью)понял как работает мультиварка и перестал дрейфить, когда жена начала готовить с открытой крышкой мультиварки, а-то думал мало ли что.

"Для домохозяек - информации избыточно, для инженеров - не тянет."
А для холостяка - домохозяина, не лишенного мозгов и аналитического склада мышления, статья - самое оно, чтобы начать рыть в сторону "как устроен поганый самогонный аппарат", доставшийся в наследство. Автору большой спасибо!

Вопрос,должен ли "прозваниваться" датчик температуры в разобранном состоянии? В моем случае не прозванивался, я соединил напрямую и при включении мультиварка выдала ошибку R3,интересно с чем это связано?

Лопнул ТЭН ... то есть отслоился ... и много дырочек возле датчика... что это может быть ?

Купить новую,такую же и сохранить чашу,если она в хорошем состоянии

Благодарю за информацию Вашу.

Большое спасибо за статью, очень полезная информация, доходчиво для " домохозяек" написано. А то нигде не указано именно что греет. Теперь я знаю, что это в общем довольно безопасный агрегат.
Домохозяйка:)

Вопрос по сенсорным программам: воспользовавшись функцией "отложенный старт" (к примеру, я хочу готовую кашу в семь часов утра), каким образом мультиварка определит начало времени приготовления, чтобы блюдо приготовилось к 7? Ведь изначально неизвестно за какое время испарится влага (зависит от вида крупы, кол-ва жидкости и самой крупы).

Добрый день. подскажите пожалуйста. Каким средством можно помыть нагревательный и датчик нагрела, брызни растительного масла. желтые следы масленые.

Благодарность автору за статью! Всё понятно и доходчиво!
Собираюсь прикупить сей агрегат, заинтересовал VITEK VT4209.

Автору, спасибо! Сайт понравился!

Подскажите пожалуйста почему с закрытой крышкой мультиварка работает, стоит только открыть крышку и она сразу отключается со звуком?

ПОЧЕМУ МЕДЛЕНО РАБОТАЕТ МУЛЬТИВАРКА...СУП ПОЛДНЯ ГОТОВИЛА....

Начала готовить плов. Налила масло, положила лук и морковь.Включила ПЛОВ, а время почему- то не показывает.Работать работает. Как выставить время?

Вероятно, у вас эта программа сенсорная. Например, в мультиварке панасоник режим "плов" работает с закрытой крышкой, т.е. надо на другом режиме обжарить все, затем добавить все остальные ингридиенты, закрыть крышку, включить режим "плов" и открыть ее после сигнала по окончанию программы и наслаждаться вкусным блюдом. Кстати, время эта мультиварка начинает показывать за 10 минут до окончания программы.

мультиварка упала теперь сильно греется как устранить неполадку?

мультиварка RMC-4503.Один раз приготовила рис, и теперь на дисплее выскакивает Е1, не могу от нее избавится...Выключение из розетки не помогает, т.е. это буква Е1, ошибка, выскакивает опять(.

Под дном мультиварки-скороварки установлены:
1). тен подогрева кастрюли
2). датчик температуры (как его прозвонить?).
3). 2 термостата (щёлкающих), один при включении выдает ошибку Е4
4). 2 плавких предохранителя 250В 10А 140оС или более.
Мультиварка иногда выдает ошибку Е4 (пробовал менять термостаты, регулировать ошибка пропадает, но срабатывает клапан выброса пара).

про Е4 поподробнее, пожалуйста...

Добавила все по рецепту, а видимо жидкость оказалась лишней- пошла через клапан. как узнать что я не так сделала?

Скажите мультиварка еще до задавания режима уже сильно нагревается.только включено питание.это нормально?

Скажите мультиварка еще до задавания режима уже сильно нагревается.только включено питание.это нормально?

На тэне появились белые точки (отщелкнулся черный слой) Что делать? Не опасно ли это? Можно ли заменить тэн?

Подскажите пожалуйста у меня мультиварка дельта не показует время на рис гречку плов экспресс это так надо или поломка?

Здравствуйте! Будьте добры подскажите у меня такая проблема Мультиварка GRUNHELM на нагревательном элементе приподнялся термодатчик как его вставить назад

Страницы

Добавить комментарий или отзыв

CAPTCHA
Защита от спама
Image CAPTCHA
Все буквы заглавные