Принцип дії аналогічний усім електричним приладам: струм, проходячи через нагрівальні елементи (ТЕН), нагріває їх до заданої температури.
Будова конфорок досить різноманітна. Класика - це конфорки на емальованій варильній поверхні з ТЕН всередині, сучасні - суцільні поверхні з кераміки з вбудованими в них різного типу нагрівачами. Розглянемо основні типи конфорок.
У технічній документації ці конфорки позначаються як ЕКЧ – електрична конфорка чавунна.
Далі йде маркування за посадковим місцем. Всі конфорки мають 3 стандартні розміри: 145 мм, 180 мм і 220 мм. Якщо взяти рулетку і виміряти із зовнішнього боку конфорку, цей розмір буде трохи більше, наприклад, не 145 мм, а 155 мм і т.д. Проте розміри чавунних конфорок стандартні.
Далі конфорки маркуються за потужністю. Наприклад, ЕКЧ 145-1,0 означає діаметр 145 мм і потужність 1 кВт. Якщо в центрі конфорки є червоний гурток, він позначає, що це конофорка підвищеної потужності, називається "експрес". Така конфорка швидше нагрівається і більша споживана потужність. Різниця між простою конфоркою та "експрес"" 500W
Отже, існують 6 типів чавунних конфорок:
ЕКЧ 145-1,0 та ЕКЧ145-1,5 (експрес);
ЕКЧ 180-1,5 та ЕКЧ180-2,0 (експрес);
ЕКЧ 220-2,0 та ЕКЧ220-2,6 (експрес);
Раніше ще були ЕКЧ 180-1,2, але зараз вони не випускаються та замінюються на ЕКЧ180-1,5.
Чавунні конфорки для побутових кухонних плит розраховані на напругу в мережі 220V
Влаштування чавунної конфорки електроплити.
Розглянемо пристрій чавунної конфорки на прикладі електроплити фірми ASKO:
1 – литий диск.
2 – термостат. Конфорки із вбудованим термостатом зараз велика рідкість. Як правило, потужність конфорки регулюється 7-ми позиційним перемикачем.
3 – спіраль
4 – ізоляція
5 – клемник, контактний вузол для підключення.
У схемах автоматичного регулювання температури напруга на електричні нагрівачі подається через термореле.
Регулювання потужності конфорок здійснюється або ступінчасто, шляхом зміни кількості включених спіралей та їх перемикання з паралельного на послідовне з'єднання, або безступінчасто за допомогою біметалевого терморегулятора.
В основі пристрою біметалевого терморегулятора лежить біметалічна пластина.
Біметалічна пластина – це невелика пластина, спаяна або склепана зі смужок двох видів металу – з різними температурними коефіцієнтами розширення (зазвичай сталь та мідь).
Теплове розширення пластин з різних металів неоднакове, у мідної пластини воно більше, тому при нагріванні мідна частина подовжується більше сталевої, що призводить до згинання пластини.
Термореле може працювати в режимах "Нагрів" або "Охолодження", які вибираються перемикачем, розташованим на лицьовій стороні реле. Роботу ТЕН розглянемо в режимі «Нагрів», оскільки саме цей режим найчастіше використовується.
Розглянемо схему "нагрівач - термореле".
Напруга живлення 220 В подається на вхідні клеми двополюсного автоматичного вимикача. З виходу автомата напруга надходить на клеми живлення термореле А1 та А2.
Нуль з'єднується з клемою термореле А2 та лівим виведенням нагрівача.
Фаза з'єднується з клемою термореле А1 і перемичкою перекидається на ліве виведення контакту К1 і присутній на ньому. Правий висновок контакту К1 з'єднаний із правим виведенням нагрівача. Датчик температури підключається до клем Т1 і Т2.
У вихідному стані, коли температура навколишнього середовища вище заданого значення, контакт реле К1 розімкнуто і напруга на ТЕН не надходить. Як тільки температура опуститься нижче заданого значення, від датчика прийде сигнал і дасть реле команду на замикання контакту К1. У цей момент фаза через замкнутий контакт К1 надійде на праве виведення нагрівача і нагрівач почне нагріватися. При досягненні заданої температури від датчика знову прийде сигнал і реле розімкне контакт К1 і знеструмить нагрівач.