豆浆机理论基础

一、豆浆机的组成

1、豆浆机外部组成

豆浆机主要由机头、指示灯、电源插座、防溢电极、微动开关、电热器、下盖、刀 片、温度传感器、杯体、网罩、防干烧电极（温度传感器外壳兼作防干烧电极）等组成。下图所示为九阳牌全自动家用豆浆机外部结构。

1） 机头。机头是豆浆机的主要部件，机头的上盖有提手，机头内安装有电脑板、 变压器和打浆电动机等部件。

2） 指示灯。指示灯设置在机头上，用来指示机的工作状态，灯亮表示机器正在工作，灯闪表示工作结束。

3） 电源插座。电源插座设置在机头的背面，用来插接机器电源线。

4） 防溢电极。防溢电极设置在杯体上方，外径为5mm,有效长度为15mm,用来检测豆浆沸腾的情况，防止豆浆溢出。

5） 微动开关。微动开关是一种安全装置，提起机头后自动断电。

6） 电热器。电热器为不锈钢材质，用于加热豆浆，加热功率一般为650 ~800W。

7） 下盖。下盖实际属于机头的一部分，使用符合卫生要求的优质材料制成， 用来安装电脑板、变压器和打浆电动机等主要部件。

8） 刀片。刀片使用高硬度不锈材料制成，其外形酷似船舶螺旋桨，用来粉碎豆。下图所示为刀片实物。

9） 温度传感器。温度传感器用于检测 “预热”时杯体温度，当水温达到设定温度时（一般要求为80℃左右），起动电动机开始打浆。

10） 杯体。杯体用符合卫生要求的不锈钢或聚碳酸酯优质材料制成，其外形像一个大茶杯，用于盛放豆浆。杯体设计有把手 和流口，便于提用和倒出豆浆。

11） 网罩。网罩通过扣合斜楞而与机头下盖扣合在一起，用于盛放豆子，过滤豆浆。

12） 防干烧电极。防干烧电极是利用温度传感器的不锈钢外壳将它插入到杯体内部。杯内水位正常时，防干烧电极的下端被水浸没在水中，不会引起什么反应。当杯内水位偏低或无水时，微控制器通过防干烧电极检测到这一状态后，切断电热管电源，停止加热。

2、豆浆机内部组成

豆浆机内部主要由发热管、电动机、变压器、微动开关、电脑板等组成。电脑板上有电动机RC吸收回路、压敏电阻器、滤波电容器、继电器（有单刀单掷继电器和双刀双掷继电器）、晶闸管、熔丝管、光耦合器、稳压管、熔丝管等组成。

1） 电动机RC吸收回路。它是专为保护电动机而设定，因电动机内部有磁场，电动机两端在导通和断开瞬间后会瞬间高电压，RC吸收回路可以吸收此瞬间脉冲，避免信号干扰。

2） 压敏电阻器。该电阻器并联在220V交流电的两端，起到过电压保护作用。即当通过大电流时，该电阻器导通防止过高电压烧毁后级电路。正常时压敏电阻器两端电阻值无穷大。

3） 滤波电容器。该电容器位于整流桥到78L05稳压管之间，起到滤波、减少电源 波纹干扰作用。

4） 继电器。

①单刀单掷继电器主要是起转换加热方式的作用。即在使用“五谷豆浆”和 “营养米糊”、“鲜玉米汁”这三个功能之初时，发热管都要全功率加热，功率为 1100W,电流达到5A,全功率加热时继电器吸合。此继电器故障通常表现为使用“五谷豆浆”功能时不全功率加热，但是选择“果蔬冷饮”时能够正常打浆。

②双刀双掷继电器主要是实现加热与打浆转换，继电器的吸合与断开可以实现加热与打浆转换。

5） 晶闸管。它是控制电动机打浆和半功率加热的关键器件，如晶闸管出现异常， 则整机会造成不能打浆、半功率加热无效，但可以全功率加热。

6） 熔丝管。熔丝管是起到过电流保护作用。即，当电路出现短路或其他故障而引起过电流时熔断。

7） 5V稳压管。5V稳压管主要作用是将降压后的12V直流电压稳定在 5V,为后级电路提供稳定的5V电压。

8） 光耦合器。光耦合器控制的是晶闸管的驱动信号。由CPU输出的功率信号到光耦合器来进行控制。光耦合器出现故障则不能加热。

二、豆浆机的工作原理

全自动豆浆机是以单片机为核心组成的电子电器产品，是以电动搅拌和发热管加热为一体的组合型器具。其工作原理如上图所示。一般豆浆机的预热、打浆、煮浆、 延煮等全自动化过程，都是通过MCU控制，相应晶体管驱动，再由多个继电器组成的继电器组实施电路转换来完成的。

网罩式豆浆机的制浆原理见下图：

1、豆浆机的工作流程：

加入适量的水，通电后启动“制浆”功能，电热管开始加热， 25min后水温达到设定的温度。预打浆阶段，当水温达到设定的温度时，电动机开始工 作，进行第一次预打浆，然后持续加热，碰及防溢电极后到达打浆温度。打浆/加热阶段，在该阶段不停地打浆和加热，使得豆子彻底地粉碎，豆浆初步熬煮、煮沸。豆浆煮沸后，进入熬煮阶段，发热管反复地间隙加热，使豆浆充分煮熟，完全乳化。

2、豆浆机的每个过程的工作原理如下：

1）粉碎原理。电动机带动刀片高速旋转碰击网罩中的食物，使其充分粉碎。

2）出浆原理。刀盘旋转时在网罩中形成负压，水从网罩底部网孔吸入，豆浆从网罩侧边网孔压出，从而将豆浆冲出来，同时将豆渣留在网罩内。而制作米糊时则通过水的循环将米粉从网罩中充分均匀地散布在整个杯体溶液中。

3）加热原理。不锈钢发热管通电后，通过电路板控制间歇工作，直接对杯体中的溶液进行加热。

4）智能控制原理。将豆浆机自动完成预热－打浆－煮浆－完成报警的工作程序预置到电脑芯片中，从而实现全过程智能控制。

5）防干烧原理。当杯内无水、水量低于最小水位线、用户提起机头或者意外翻到机器时，发热管还在通电加热的现象称为干烧。产品采用测温棒检测水位，当测温电动机未触及水面时，发热管停止工作，从而达到防干烧的目的。

6）防溢原理。豆浆机上装有防溢电极，当豆浆或者米糊在煮沸过程中形成的泡沫触及防溢电极时，电路板控制立即切断加热电源，实现防溢功能。