Ieteicamais lasījums:

Klimata tehnoloģiju pārskats

Darbības princips un mikroviļņu krāsns magnetrona iekļaušana

Mikroviļņu krāsns ir nostiprinājusies un kļuvusi par vienu no neaizstājamiem jebkura dzīvokļa atribūtiem. Šī sadzīves tehnika ļauj dažām minūtēm sasildīt vai pagatavot ēdienu ar acij neredzamu starojumu.

Bet, lai uzzinātu, no kurienes rodas šis starojums un cik tas ir drošs cilvēkiem, ir jāsaprot ierīce un mikroviļņu magnetrona, kas ir augstfrekvences viļņu ģenerators, darbības princips.

Magnetrons

Kas ir mikroviļņi un kā tie silda ēdienu

Mikroviļņu starojumu sauc par elektromagnētisko starojumu ar viļņa garumu no 1 mm līdz 1 m. Šis starojuma tips tiek izmantots ne tikai sadzīves vajadzībām, bet arī navigācijas un radaru sistēmās, turklāt tas nodrošina šūnu sakarus un satelīta televīziju.

Mikroviļņus var radīt gan mākslīgi, gan dabiski (piemēram, uz Saules). Vēl viens mikroviļņu nosaukums ir mikroviļņu starojums vai mikroviļņu krāsns.

Visu veidu mājsaimniecības mikroviļņu krāsnīm ir viena radiācijas frekvence 2450 MHz. Šī vērtība ir starptautisks standarts, kas stingri jāievēro sadzīves tehnikas ražotājiem, lai viņu produkti netraucētu citu mikroviļņu ierīču darbībai.

Mikroviļņu starojums

Mikroviļņu starojuma termisko efektu 1942. gadā atklāja amerikāņu fiziķis Perijs Spensers. Tieši viņš patentēja ierīces, kas ģenerē mikroviļņus ēdiena gatavošanai, izmantošanu, tādējādi liekot pamatus mikroviļņu krāsniņu lietošanai ikdienā.

Nākamajās desmitgadēs šī tehnoloģija tika pilnveidota, kas ļāva ātri izveidot masveida vienkāršu un lētu ierīču ražošanu. ēdienu sasilšana.

Lai sildītu jebkuru materiālu mikroviļņu krāsnī, ir nepieciešama dipola molekulu klātbūtne, tas ir, molekulu, kurām abos galos ir pretēji elektriskie lādiņi.

Pārtikas produktos to galvenais avots ir ūdens. Mikroviļņu starojuma ietekmē šīs molekulas sāk rindoties gar elektromagnētiskā lauka spēka līnijām, mainot to virzienu aptuveni 5 miljardus reižu sekundē. Berzi starp tām pavada siltuma izdalīšanās, kas silda ēdienu.

Tomēr mikroviļņi nespēj iekļūt dziļāk par 2-3 cm no izstrādājuma virsmas, tāpēc viss, kas atrodas zem šī slāņa, sasilda siltumvadītspējas dēļ no apsildāmām vietām.

Apkure mikroviļņu krāsnī

Magnetron ierīce un tās pielietojums

Lielākajā daļā mikroviļņu iekārtu tipu magnetrons ir mikroviļņu frekvenču ģenerators. Ierīces, kuru darbības princips ir līdzīgs, - klistoni un platinotroni, nav tik plaši izmantoti. Pirmoreiz magnetrons tika izmantots mikroviļņu krāsnīs 1960. gadā. Visbiežāk izmantotais paņēmiens ir vairāku dobumu magnetrons, kas sastāv no vairākiem komponentiem:

  1. Anods Tas ir vara cilindrs, kas sadalīts sektoros ar biezām metāla sienām. Šie tilpuma dobumi ir rezonatori, kas veido gredzena svārstību sistēmu. Anodam tiek pielietots apmēram 4000 voltu spriegums.
  2. Katods.Tas atrodas magnetrona centrālajā daļā un ir cilindrs, kura iekšpusē atrodas kvēlspuldze. Šajā ierīces daļā notiek elektronu emisija. Sildītājam (kvēldiegam) tiek pielietots 3 voltu spriegums.
  3. Gredzenveida magnēti. Lai izveidotu magnētisko lauku, kas vērsts paralēli magnetrona asij, ir nepieciešami lielas jaudas elektromagnēti vai pastāvīgie magnēti, kas atrodas ierīces gala daļās. Šajā virzienā tiek veikta arī elektronu kustība.
  4. Stieples cilpa Tas ir savienots ar katodu, fiksēts rezonatorā un izvadīts uz antenas emitētāju. Cilpa tiek izmantota, lai izvadītu mikroviļņu starojumu viļņvadī, pēc kura tā nonāk tieši mikroviļņu kamerā.

Magnetron ierīce

Dizaina vienkāršības un zemo izmaksu dēļ magnetroni ir atraduši pielietojumu daudzās jomās, taču tie ir visizplatītākie:

  • Mikroviļņu krāsnīs. Papildus ātrai ēdiena gatavošanai un atkausēšanai mājas krāsnīs, magnetroni ļauj veikt arī ražošanas uzdevumus. Rūpnieciskais mikroviļņu krāsns var sildīt, žāvēt, kausēt, cept un daudz ko citu. Ir svarīgi atcerēties, ka mikroviļņu krāsni nevar ieslēgt tukšu, jo šajā gadījumā starojumu nekas neuzsūks un atgriezīsies atpakaļ viļņa vadā, kas var izraisīt tā sabrukšanu.
  • Radarā. Radaru antena, kas savienota ar viļņa vadu, faktiski ir koniska padeve un tiek izmantota kopā ar parabolisko reflektoru (plāksni). Magnetrons ģenerē jaudīgus īsus enerģijas impulsus ar nelielu viļņa garumu, no kuriem daļa, atstarojoties, atkal nonāk pie antenas un pēc tam uz jutīgo uztvērēju, kurš apstrādā signālu un parāda to uz ekrāna.

Magnetroni radarā

Magnetrona darbības princips

Mikroviļņu krāsns darbība balstās uz elektriskās enerģijas pārvēršanu īpaši augstas frekvences elektromagnētiskajā starojumā, kas virza ūdens molekulas pārtikā. Dipola molekulas, pastāvīgi mainot virzienu, rada siltumu, kas ļauj ātri sildīt produktus, vienlaikus saglabājot to derīgās īpašības. Ierīce, kas ģenerē mikroviļņus, ir magnetrons.

Magnetrons faktiski ir elektrovakuuma diode, kuras darbībā tiek pielietota termiskās emisijas parādība. Šī parādība rodas emitētāja vai katoda virsmas sildīšanas laikā. Augstas temperatūras ietekmē aktīvākie elektroni mēdz atstāt tā virsmu, bet tas notiks tikai tad, kad anodam tiks pielikts spriegums. Šajā gadījumā rodas elektriskais lauks, un elektroni sāk virzīties uz anodu, virzoties gar tā spēka līnijām. Ja elektroni atrodas magnētiskajā laukā, tad to trajektorijas novirzās spēka līniju virzienā.

Vakuuma diode

Magnetrona anodam ir cilindra ar dobumu sistēmu vai rezonatoru forma, kura iekšpusē ir katods ar kvēldiegu. Divi gredzenveida magnēti, kas atrodas gar anoda malām, anoda iekšpusē rada magnētisko lauku, kura dēļ elektroni nepārvietojas tieši no katoda uz anodu, bet maina savu ceļu, rotējot ap katodu. Netālu no rezonatoriem elektroni dod viņiem daļu enerģijas, kas noved pie to dobumos spēcīga mikroviļņu lauka veidošanās, kas tiek izvadīts, izmantojot stieples cilpu, kas savienota ar emitētāja antenu.

Lai iedarbinātu magnetronu, anodam ir jāpiemēro augsts spriegums 3-4 tūkstošu voltu apjomā. Tāpēc magnetrons ir savienots ar mājsaimniecības barošanas avotu, izmantojot augstsprieguma transformatoru. Turklāt mikroviļņu krāsns komutācijas ķēdē ietilpst viļņvads, kas pārraida starojumu kamerā, komutācijas ķēde, vadības bloks, kā arī aizsardzības un dzesēšanas elementi.Turklāt kameras iekšējās sienas un plāns metāla siets uz ierīces durvīm kavē starojuma izeju ārpus tās.

Magnetrona komutācijas shēma

Kā magnetrons ietekmē mikroviļņu jaudu

Lielākā daļa mūsdienu mikroviļņu krāsniņu ražotāju piedāvā iespēju izvēlēties ierīces jaudu. Savukārt no šī parametra ir atkarīgs darbības režīms (atkausēšana vai sildīšana) un ēdiena sildīšanas ātrums. Tomēr magnetrona dizaina iezīmes neļauj samazināt tā jaudu, tāpēc, lai samazinātu sildīšanas intensitāti, tam tiek piegādāta enerģija noteiktos intervālos. Šīs pauzes magnetrona darbībā var redzēt, ja ieslēdzat mikroviļņu krāsni ar vidēju jaudu un klausāties tā darba skaņu.

Ne tik sen, daži sadzīves tehnikas ražotāji paziņoja par vairāku modeļu parādīšanos mikroviļņu krāsnīs ar invertora barošanas ķēdi. Šīs shēmas piemērošana ļāva ne tikai palielināt kamerā izmantojamās telpas daudzumu, samazinot emitētāja izmērus, bet arī samazināt ierīces enerģijas patēriņu. Atšķirībā no parastajiem modeļiem, apkures temperatūra invertora tipa krāsnīs mainās vienmērīgi, taču to izmaksas ir daudz augstākas.

Magnetron dzesēšana un aizsardzība

Darbības laikā magnetrons izstaro lielu daudzumu siltuma, tāpēc uz tā korpusa tiek uzstādīts radiators. Tā kā magnetrona kļūmes galvenais iemesls ir pārkaršana, tā aizsardzībai tiek izmantotas arī citas metodes:

  1. Termiskais relejs. Šo ierīci izmanto magnetrona, kā arī grila, ja tas ir pieejams modelī, aizsardzībai. Termiskais drošinātājs ir aprīkots ar bimetāla plāksni, kuru var pielāgot noteiktai temperatūrai. Ja šī vērtība tiek pārsniegta, tā saliecas un atver strāvas ķēdi.
  2. Ventilators. Tas ne tikai pūš magnetrona radiatoru ar vēsu gaisu, bet arī veic vairākas citas noderīgas funkcijas, piemēram, ierīces elektronisko komponentu atdzesēšanu, gaisa cirkulāciju kameras iekšpusē, kamēr grils darbojas, kā arī karstā tvaika izvadīšanu caur īpašām atverēm.
  3. Bloķēšanas sistēma. Vairāki mikroatslēgas kontrolē mikroviļņu durvju stāvokli, neļaujot magnetronam ieslēgties, kad tas ir atvērts.

Termiskais relejs

Vai ir iespējams nomainīt magnetronu

Mūsdienu magnetronu galvenā priekšrocība mājsaimniecības mikroviļņu krāsnīm ir to aizstājamība. Citu uzņēmumu ražotie magnēti būs piemēroti dažādiem mikroviļņu krāsniņu modeļiem, tāpēc tos vajadzības gadījumā var mainīt. Šajā gadījumā vienīgā nepieciešamā prasība būs jaudas atbilstība. Jūs varat iegādāties magnetronu daudzos elektronikas veikalos, tomēr, lai izdarītu pareizo izvēli, jums ir jāsaprot tā parametri un marķējums. Visbiežāk mikroviļņu krāsnī tiek uzstādīti šādi magnetrona modeļi:

  • 2M 213 (600 vati ar nominālo jaudu un 700 vati pie slodzes);
  • 2M 214 (1000 W);
  • 2M 246 (1150 W - visaugstākā jauda).

Pat izpētot visus nepieciešamos šīs ierīces parametrus, nav ieteicams nomainīt magnetronu mājās. Pirmkārt, to būs diezgan grūti pats noņemt, un, otrkārt, tikai kvalificēts speciālists var nodrošināt tā drošu darbību pēc uzstādīšanas.

Standarta magnetrona konfigurācija

Traucējumu diagnostika un to rašanās iemesli

Magnetrona nomaiņa var prasīt diezgan ievērojamas finansiālas izmaksas, tāpēc pirms jaunas ierīces pirkšanas jums ir jā diagnosticē vecā, lai pārliecinātos, ka tā patiešām darbojas nepareizi. Pārbaudi var veikt mājās, izmantojot parasto testeri. Tam būs nepieciešams:

  1. Atvienojiet mikroviļņu krāsni.
  2. Noņemiet aizsargapvalku un vizuāli pārbaudiet daļu.
  3. Izmantojot “testeri” vai “multimetru”, iespiež drukātās shēmas plates galvenos elementus.
  4. Pārbaudiet termisko releju.

Diagnostika

Diagnozes beigās varat izdarīt secinājumus par atsevišķu daļu darbības traucējumiem. Galvenie magnetrona kļūmes iemesli ir šādi:

  • Bojāts vakuuma vāciņš. Jūs varat to nomainīt pats, vienkārši paņemot līdzīgu vāciņu no cita magnetrona. Šo vāciņu sēdekļiem ir standarta konfigurācija.
  • Sildītāja pārrāvums. Plkst ieslēdzot tukšo mikroviļņu krāsni vai nepareiza magnetrona iekraušana pārkarsīs, kas var izraisīt pārmērīgu kvēldiegu un saplīst. Tās diagnozei ir nepieciešams izmērīt pretestību starp kondensatora kājām. Ja tā vērtība ir diapazonā no 5–7 omiem, tad sildītājs darbojas.
  • Caurlaides kondensatora sadalījums. Ja testeris neuzrāda “bezgalīgu” pretestības vērtību starp saviem kontaktiem, tad kondensators ir jānomaina.

Instrukcijas: kā ar savām rokām savienot motoru no ledusskapja

Kā izvēlēties celtniecības putekļsūcēju? Pārskats par labākajiem celtniecības putekļsūcējiem

Tējkannas atkaļķošana: efektīvas katlu katlakmens noņemšanas metodes

Kā lietot gludekli (taisnotāju) matiem, instrukcijas un interesantas funkcijas