Anbefalt lesning:

Oversikt over klimateknologi

Prinsippet om drift og inkludering av magnetron til mikrobølgeovnen

En mikrobølgeovn har blitt godt etablert og har blitt en av de uunnværlige egenskapene til enhver leilighet. Dette husholdningsapparatet lar deg varme opp eller koke mat i løpet av få minutter ved hjelp av stråling som er usynlig for øyet.

Men for å finne ut hvor denne strålingen kommer fra og hvor trygg den er for mennesker, er det nødvendig å forstå enheten og prinsippet om en mikrobølgemagnetron, som er en generator av høyfrekvente bølger.

magne

Hva er mikrobølger og hvordan varmer de opp mat

Mikrobølgestråling kalles elektromagnetisk stråling med en bølgelengde fra 1 til 1 m. Denne typen stråling brukes ikke bare til hjemlige formål, men også i navigasjons- og radarsystemer, og i tillegg gir den mobilkommunikasjon og satellitt-TV.

Mikrobølger kan genereres både kunstig og naturlig (for eksempel på solen). Et annet navn for mikrobølger er mikrobølgestråling eller mikrobølgeovn.

Alle typer mikrobølgeovner til husholdningen har en enkelt strålingsfrekvens på 2450 MHz. Denne verdien er en internasjonal standard som produsenter av hjemmeapparater strengt må følge, slik at produktene deres ikke forstyrrer driften av andre mikrobølgeenheter.

Mikrobølgestråling

Den termiske effekten av mikrobølgestråling ble oppdaget av den amerikanske fysikeren Percy Spencer i 1942. Det var han som patenterte bruken av en enhet som genererer mikrobølger til matlaging, og derved la grunnlaget for bruken av mikrobølgeovner i hverdagen.

I løpet av de neste tiårene ble denne teknologien perfeksjonert, noe som gjorde det mulig å etablere en masseproduksjon av enkle og rimelige enheter raskt oppvarming av mat.

For å varme opp ethvert materiale i en mikrobølgeovn, er tilstedeværelsen av dipolmolekyler, det vil si molekyler som har motsatte elektriske ladninger i begge ender, nødvendig.

I matvarer er deres viktigste kilde vann. Under påvirkning av mikrobølgestråling begynner disse molekylene å samle seg langs kraftlinjene i det elektromagnetiske feltet og endrer retning omtrent 5 milliarder ganger per sekund. Friksjonen mellom dem ledsages av frigjøring av varme, som varmer opp maten.

Mikrobølger er imidlertid ikke i stand til å trenge dypere enn 2-3 cm fra overflaten av produktet, så alt som er under dette laget varmes opp på grunn av varmeledningsevne fra de oppvarmede områdene.

Mikrobølgeovn oppvarming

Magnetron-enhet og applikasjonen

I de fleste typer mikrobølgeutstyr er en magnetron en generator av mikrobølgefrekvenser. Enheter som er like i sitt handlingsprinsipp - klystroner og platinotroner, er ikke så mye brukt. Magnetron ble først brukt i mikrobølgeovner i 1960. Den mest brukte teknikken er et magnetron med flere hulrom, bestående av flere komponenter:

  1. Anode. Det er en kobbersylinder, delt inn i sektorer med tykke metallvegger. Disse volumetriske hulrommene er resonatorene som skaper ringsvingningssystemet. En spenning på rundt 4000 volt påføres anoden.
  2. Katode.Det er plassert i den sentrale delen av magnetron og er en sylinder, inne i det er det en glødetråd. Elektronutslipp skjer i denne delen av enheten. En spenning på 3 volt påføres varmeapparatet (glødetråden).
  3. Ringmagneter. Elektromagneter eller permanente magneter med høy effekt, plassert i endedelene av enheten, er nødvendige for å lage et magnetfelt rettet parallelt med magnetronens akse. Bevegelse av elektroner utføres også i denne retningen.
  4. Ledningssløyfe Den er koblet til katoden, festet i resonatoren og sendt ut til antenneavgiveren. Sløyfen brukes til å sende mikrobølgestråling inn i bølgelederen, hvoretter den kommer direkte inn i mikrobølgeovnkammeret.

Magnetron-enhet

På grunn av enkelheten i design og lave kostnader, har magnetroner funnet anvendelse på mange felt, men de er vanligst:

  • I mikrobølgeovner. I tillegg til rask tilberedning og tining av mat i husovner, lar magnetron deg også utføre produksjonsoppgaver. En industriell mikrobølgeovn kan varme, tørke, smelte, steke og mer. Det er viktig å huske at mikrobølgeovnen ikke kan slås på tom, for i dette tilfellet vil strålingen ikke bli absorbert av noe og vil komme tilbake til bølgelederen, noe som kan føre til nedbrytning.
  • I radar. Radarantennen som er koblet til bølgelederen, er faktisk en konisk mating og brukes sammen med en parabolisk reflektor (plate). Magnetronen genererer kraftige korte energipulser med en liten bølgelengde, hvor en del, reflektert, igjen går til antennen og deretter til den følsomme mottakeren, som behandler signalet og viser det på skjermen.

Magnetroner i radar

Prinsippet for drift av magnetron

Driften av mikrobølgeovnen er basert på konvertering av elektrisk energi til elektromagnetisk stråling med ultrahøy frekvens, som driver vannmolekylene i maten. Dipolmolekyler, som stadig skifter retning, produserer varme, som lar deg raskt varme opp produkter, samtidig som du opprettholder fordelaktige egenskaper. Enheten som genererer mikrobølger er en magnetron.

Magnetronen er faktisk en elektro-vakuumdiode, hvor man bruker fenomenet termionisk emisjon. Dette fenomenet oppstår under oppvarmingen av overflaten til emitteren eller katoden. Under påvirkning av høy temperatur har de mest aktive elektronene en tendens til å forlate overflaten, men dette vil først skje når spenning tilføres anoden. I dette tilfellet oppstår et elektrisk felt, og elektronene begynner å bevege seg mot anoden, med retning langs kraftlinjene. Hvis elektronene er i magnetfeltet, avviker banene deres i retningen til kraftlinjene.

Vakuumdiode

Magnetronanoden har form som en sylinder med et system av hulrom, eller resonatorer, som det inne er en katode med en glødetråd. To ringmagneter plassert langs kantene av anoden skaper et magnetfelt inne i anoden, på grunn av hvilken elektronene ikke beveger seg direkte fra katoden til anoden, men endrer deres bane og roterer rundt katoden. I nærheten av resonatorene gir elektronene dem en del av energien sin, noe som fører til dannelse av et kraftig mikrobølgefelt i hulrommene, som føres ut ved hjelp av en trådsløyfe koblet til antenneavgiveren.

For å aktivere magnetron er det nødvendig å påføre en høyspenning i størrelsesorden 3-4 tusen volt på anoden. Derfor er magnetron koblet til en husholdningsstrømforsyning via en høyspent transformator. I tillegg inkluderer mikrobølgeovnens bryterkrets en bølgeleder som overfører stråling inn i kammeret, en svitsjekrets, en kontrollenhet, samt beskyttelses- og kjøleelementer.I tillegg hindrer karmens indre vegger og et tynt metallnett på døren til enheten utstrålingen utover det.

Magnetron bryterkrets

Hvordan et magnetron påvirker mikrobølgeeffekten

De fleste moderne produsenter av mikrobølgeovner tilbyr muligheten til å velge enhetens kraft. I sin tur avhenger driftsmodus (avriming eller oppvarming) og oppvarmingshastigheten for mat av denne parameteren. Imidlertid tillater ikke designen til magnetron å redusere kraften, og for å redusere intensiteten på oppvarming tilføres strømmen til den med visse intervaller. Disse pausene i drift av magnetron kan sees hvis du slår på mikrobølgeovnen ved middels kraft og lytter til lyden av dets arbeid.

For ikke så lenge siden kunngjorde noen produsenter av husholdningsapparater utseendet til en rekke modeller av mikrobølgeovner med en strømforsyningskrets for inverter. Bruken av dette skjemaet tillot ikke bare å øke mengden brukbar plass i kammeret ved å redusere dimensjonene til senderen, men også redusere strømforbruket til enheten. I motsetning til konvensjonelle modeller, endres oppvarmingstemperaturen i ovner av omformertype jevnt, men kostnadene er mye høyere.

Magnetron kjøling og beskyttelse

Under drift avgir magnetron en stor mengde varme, så en radiator er installert på kroppen. Siden overoppheting er hovedårsaken til at magnetron svikter, brukes andre metoder også for å beskytte det:

  1. Termisk relé. Denne enheten brukes til å beskytte magnetronen, så vel som grillen, hvis den er tilgjengelig i modellen. Den termiske sikringen er utstyrt med en bimetallplate som kan justeres til en spesifikk temperatur. Hvis denne verdien overskrides, bøyes den og åpnes strømkretsen.
  2. Viften. Den blåser ikke bare magnetron-radiatoren med kjølig luft, men utfører også en rekke andre nyttige funksjoner, for eksempel å kjøle de elektroniske komponentene på enheten, sirkulere luften inne i kammeret mens grillen fungerer, og også fjerne varm damp ut gjennom spesielle åpninger.
  3. Låsesystem. Flere mikrobrytere kontrollerer plasseringen av mikrobølgedøren, og forhindrer at magnetron slår seg på når den er åpen.

Termisk relé

Er det mulig å bytte magnetron

Den viktigste fordelen med moderne magnetroner for mikrobølgeovner til husholdningen er utskiftbarhet. Magnetroner produsert av andre selskaper vil være egnet for forskjellige modeller av mikrobølgeovner, slik at de kan byttes om nødvendig. I dette tilfellet vil det eneste nødvendige kravet være strømoverholdelse. Du kan kjøpe en magnetron i mange elektronikkbutikker, men for å ta det riktige valget, må du forstå parametrene og merkingen. Oftest er følgende magnetron-modeller installert i mikrobølger:

  • 2M 213 (600 watt nominell effekt og 700 watt under belastning);
  • 2M 214 (1000 W);
  • 2M 246 (1150 W - den høyeste effekten).

Selv om vi har studert alle nødvendige parametere for denne enheten, anbefales det ikke å bytte magnetron hjemme. For det første vil det være ganske vanskelig å fjerne det selv, og for det andre er det bare en kvalifisert spesialist som kan sikre dets sikre drift etter installasjonen.

Standard magnetron-konfigurasjon

Diagnostikk av funksjonsfeil og årsakene til at de oppstår

Å bytte ut en magnetron kan kreve ganske betydelige økonomiske kostnader, så før du kjøper en ny enhet, må du diagnostisere den gamle for å forsikre deg om at den virkelig fungerer som den skal. Testing kan gjøres hjemme ved hjelp av en konvensjonell tester. Dette vil kreve:

  1. Koble fra mikrobølgeovnen.
  2. Fjern beskyttelsesdekselet og inspiser delen visuelt.
  3. “Ring” hovedelementene på kretskortet ved hjelp av en tester eller “multimeter”.
  4. Inspiser det termiske reléet.

diagnostikk

På slutten av diagnosen kan du trekke konklusjoner om funksjonsfeil i visse deler. De viktigste årsakene til svikt i magnetron inkluderer følgende:

  • Feil vakuumhette. Du kan erstatte den selv ved ganske enkelt å plukke opp en lignende hette fra en annen magnetron. Setene på disse luene har en standardkonfigurasjon.
  • Varmeapparat. ved slå på den tomme mikrobølgeovnen eller feil belastning av magnetron vil overopphetes, noe som kan føre til overdreven filament og brudd. For sin diagnose er det nødvendig å måle motstanden mellom bena på kondensatoren. Hvis verdien ligger i området 5-7 ohm, fungerer varmeren.
  • Fordeling av passasjekondensatoren. Hvis testeren ikke viser en "uendelig" motstandsverdi mellom kontaktene, må kondensatoren skiftes ut.

Instruksjoner: hvordan koble motoren fra kjøleskapet med egne hender

Hvordan velge en støvsuger for konstruksjonen? Oversikt over de beste støvsugere for konstruksjonen

Hvordan avkalke en vannkoker: effektive avkalkingsmetoder for vannkoker

Hvordan bruke et strykejern (rettetang) for hår, instruksjoner og interessante funksjoner