• Товары для дома
  • • Все товары для дома
    • Электрооборудование
    • Сантехника
    • Плотницкие работы
    • Живопись
  • Сантехника 17 июня 2020 г.

    Вам нужен сантехник? Понять возможные проблемы

  • Электрические 5 апреля 2020 г.

    Как починить базовый переключатель?

  • Плотницкие работы

Как работают магнетроны? — Объясни этот материал

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 17 октября 2019 г.

Хотите приготовить ужин за пять минут или сделать самолет безопаснее? летать в непогоду? Тогда тебе понадобятся микроволновки. Это невидимые, сверхэнергетические коротковолновые радиоволны, которые распространяются на скорости света, делая важные вещи в микроволновых печах и радарно-навигационное оборудование.Сделать микроволновую печь легко, если у вас есть оборудование — удобный гаджет, называемый магнетроном. Что это и как это работает? Возьмем пристальный взгляд!

Фото: Магнетрон с резонатором CV64, разработанный в Бирмингеме в 1942 году, был достаточно мал, чтобы поместиться внутри самолета. Подобные устройства позволили самолетам впервые использовать радиолокационную защиту. Выставка в Think Tank (музей науки в Бирмингеме, Англия). Извините за немного плохое качество изображения: экспонат находится в стеклянной витрине и его сложно сфотографировать.

Как работает магнетрон?

Изображение: Справа: один из рисунков высокоэнергетического магнетрона, разработанного в 1940-х годах Перси Спенсером, который усовершенствовал микроволновую печь, работая в Raytheon. (Я раскрасил его так, чтобы он соответствовал моему рисунку ниже.) Вы можете увидеть увеличенную версию этого рисунка и прочитать полную техническую информацию через Google Patents. Изображение любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

Магнетроны ужасно сложны.Нет, правда — они ужасно сложно! Чтобы понять, как они работают, я считаю полезным сравнить их к двум другим вещам, которые работают аналогичным образом: телевизор старого образца набор и флейта.

Магнетрон имеет много общего с электронно-лучевым. (электронная) трубка, герметичная стеклянная колба, которая превращает изображение в телевизор старого образца. Трубка — это сердце телевизора: она делает изображение, которое вы можете увидеть, стреляя пучками электронов в экран, покрытый в химических веществах, называемых люминофором, поэтому они светятся и выделяют точки света.Вы можете прочитать все об этом в нашей основной статье на телевидение, но вот (вкратце) то, что происходит. Внутри телевизора, есть отрицательно заряженная электрическая клемма, называемая катодом который нагревается до высокой температуры, поэтому электроны «выкипают» из него. Они ускоряются вниз по стеклянной трубке, привлеченные положительно заряженный терминал или анод и достигают таких высоких скоростей, что они промчаться мимо и врезаться в люминофорный экран на конце трубки. Но Магнетрон не имеет той же цели в жизни, что и телевизор.Вместо того, чтобы делать изображение, он предназначен для генерации микроволн — и он делает это немного как флейта. Флейта — это открытая труба, наполненная воздухом. Дуть поперек верхушку правильным образом, и вы заставляете ее вибрировать в определенном музыкальный тон (называемый его резонансной частотой), генерирующий звук, который вы слышите, который прямо соответствует длине труба.

Задача магнетрона — генерировать довольно короткие радиоволны. Если бы вы могли их видеть, вы могли бы легко измерить их школьной линейкой.Обычно они не короче 1 мм (0,04 дюйма; самое короткое деление на метрической линейке) и не более 30 см (12 дюймов; длина типичной школьной линейки). Магнетрон делает свое дело резонирует как флейта, когда вы накачиваете в нее электрическую энергию. Но, в отличие от флейта, она производит электромагнитные волны вместо звуковых, поэтому вы не можете услышать резонансную энергию, которую он производит. (Вы также не можете увидеть эту энергию, потому что ваши глаза не чувствительны к коротковолновым, микроволновым радиация).

Краткая история магнетронов

• 1920-е годы: американский инженер Альберт В. Халл изобретает первый магнетрон, работая в General Electric.
• 1934: Артур Л. Сэмюэл из Bell Telephone Laboratories изобретает резонаторный магнетрон.
• 1939: два физика, Джон Рэндалл и Гарри Бут, работают в Университет Бирмингема, Англия, разработал гораздо более мощный магнетрон, который достаточно компактен, чтобы поместиться на кораблях, самолетах и подводные лодки.
• 1940-е: американский инженер Перси Спенсер случайно обнаруживает что микроволны, производимые магнетроном, обладают достаточной мощностью, чтобы нагреть и готовить еду.Он патентует микроволновую печь в 1950-х годах.
• 1976: исследователи Массачусетского технологического института Джордж Бекефи и Таддеус Орзеховски разрабатывают релятивистский магнетрон, который примерно в 10–100 раз больше. более мощный, чем резонаторный магнетрон. Они достигают мощности 900 МВт по сравнению с 10 МВт или около того, когда магнетроны резонатора были затем способен производить.
• 2009: исследователи из Мичиганского университета при финансовой поддержке ВВС США. объявляют о разработке более компактного магнетрона большей мощности, который может улучшить разрешающую способность радиолокационной навигации.

Фото: Внутри вашей микроволновой печи находится магнетрон, обычно сразу за панелью управления и приборной панелью справа. Если открыть дверцу, иногда можно увидеть магнетрон и его охлаждающие ребра через перфорированную металлическую решетку, отделяющую его от основной рабочей камеры.

Узнать больше

На этом сайте

Книги

Статьи

Легко читается

• Краткая история микроволновой печи Эвана Акермана.IEEE Spectrum, 30 сентября 2016 г. Как Перси Спенсер из Raytheon впервые применил новый способ приготовления пищи — с использованием волн.
• Андрей Хаф и удивительный микроволновый усилитель Джека Коупленда и Андре А. Хеффа. IEEE Spectrum, 25 августа 2015 г. Изучение работы забытого персонажа из истории микроволнового излучения.
• Микроволновые печи в образе астрономических объектов. Автор Александр Геллеманс. IEEE Spectrum, 5 мая 2015 г. Как магнетроны в микроволнах создают проблемы для астрономов.
• Изобретение резонаторного магнетрона и его внедрение в Канаде и США Полом А.Рыжая. Физика в Канаде, ноябрь / декабрь 2001 г. [в ​​формате PDF] Это превосходный краткий отчет о развитии магнетронов во время Второй мировой войны в США, Великобритании и Канаде. [Архивировано через The Wayback Machine.]

Дополнительная техническая информация

• Обзор релятивистского магнетрона Дмитрия Андреева, Артема Кускова и Эдла Шамилоглу. Материя и радиация в экстремальных условиях 4, 067201 (2019). Включает большой обзор общей истории магнетронов и множество полезных ссылок.
• Исторические заметки о резонаторном магнетроне Х.А.Х. Бут и Дж. Рэндалл. Труды Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, номер 7, июль 1976 г., стр.724. Как два британских пионера разработали первые военные магнетроны.

Патенты

Работа: Иллюстрации оригинального резонаторного магнетрона Артура Самуэля из его Патент США №2063342: Устройство электронного разряда, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. Как и на рисунках выше, анод окрашен в красный цвет, катод — в желтый, а катушка, окружающая стеклянную газоразрядную трубку, темно-серого цвета.

Если вы хотите прочитать подробные технические описания того, как устроены магнетроны и как они работают, патенты — отличное место для начала. Их не всегда так легко понять, но описания чрезвычайно подробны и, как правило, имеют очень четкие обозначенные диаграммы. Вот несколько, с которых можно начать: вы найдете гораздо больше, если выполните поиск в USPTO (или в Google Patents), используя ключевое слово «магнетрон»:

• Патент США № 2099533: Магнетрон Дитриха Принца, Telefunken Gesellschaft, 30 июля 1935 г.Ранний немецкий дизайн магнетрона.
• Патент США № 2063342: Устройство электронного разряда, автор Артур Л. Сэмюэль, Bell Telephone Laboratories, 8 декабря 1936 г. Первый магнетрон с резонатором.
• Патент США № 2408 235: Высокоэффективный магнетрон, автор Перси Л. Спенсер, Raytheon Manufacturing Company, 24 сентября 1946 г. Полный текст патента Перси Спенсера на магнетрон резонатора, проиллюстрированный выше.
• Патент США № 7906912: Магнетрон, автор: Такеши Исии и др. Panasonic Corporation, 15 марта 2011 г.Очень подробное описание типа магнетрона, который вы найдете в современной микроволновой печи.

Микроволновая печь с шумом — какие детали проверять

Моя микроволновая печь GE издает шум во время работы. Иногда это гудение, а иногда гудение. Это может произойти, когда микроволновая печь включена или выключена. Что может вызвать этот шум и как его исправить?

В микроволновой печи есть детали, которые из-за износа или неисправности могут вызывать странные звуки. Ниже приведены детали, которые могут вызвать шум в микроволновой печи. (Если слышны шумы из вашей микроволновой печи, лучше прекратить ее использование до тех пор, пока она не будет отремонтирована, если это представляет угрозу безопасности.)

Обратите внимание: Если вы выберете, вы можете устранить неполадки в микроволновой печи, чтобы выяснить, какая часть вызывает шум. Как только вы узнаете, какая деталь вызывает шум, вы можете удалить и заменить деталь. Однако, поскольку микроволновые печи недороги, с финансовой точки зрения разумнее приобрести новую микроволновую печь, а не покупать новые детали и тратить время на ее ремонт.

ВНИМАНИЕ: При поиске и устранении неисправностей микроволновой печи необходимо проявлять особую осторожность, поскольку высокое напряжение все еще может присутствовать даже после того, как микроволновая печь отключена от источника питания.При работе с микроволновой печью отключите ее от сети на несколько часов, прежде чем пытаться разобрать ее для устранения неполадок. Это сделано для дополнительной безопасности, поскольку для рассеивания высокого напряжения может потребоваться время. ОТКЛЮЧИТЕ МИКРОВОЛНУ ПЕРЕД РАЗЪЕМОМ!

Используйте мультиметр при поиске неисправностей и тестировании компонентов в микроволновой печи. Это покажет вам, действительно ли какая-то деталь неисправна или ее нужно просто очистить или переместить.

Что может вызвать шум, создаваемый микроволнами?
1: Вибрация / дребезжание дверцы микроволновой печи
2: Поворотный столик для микроволновой печи
3: Звук вытяжного вентилятора
4: Магнетрон / трубка микроволновой печи
5: Вентилятор микроволновой печи
6: Микроволновая печь Двигатель

1: Вибрация / дребезжание дверцы микроволновой печи
На дверце микроволновой печи могут быть изношены петли или проставки, которые заставляют дверцу вибрировать во время работы микроволновой печи.Проверьте дверь, чтобы убедиться, что она не болтается. При обнаружении ослабления снимите дверцу и проверьте, не изношены ли петли или какие-либо прокладки на дверце. Замените части дверцы или замените всю микроволновую печь.

2: Поворотный столик для микроволновой печи
Маленький двигатель, который вращает пластину внутри микроволновой печи, может изнашиваться и вызывать шумы. Эту деталь довольно легко заменить. Снимите и замените двигатель поворотного стола, если будет обнаружена неисправность.

3: Шумный вытяжной вентилятор вытяжки
Если у вас есть вытяжка над микроволновой печью, проблема может быть в вытяжном вентиляторе над ней.Чтобы узнать, гудит ли микроволновая печь или вентиляция вытяжки, запустите микроволновую печь при ВЫКЛЮЧЕННОМ выпуске вытяжки. Если шум прекратился, узнайте, как исправить шумный выхлоп вытяжки здесь.

4: Микроволновый магнетрон / трубка
Магнетрон в микроволновой печи выходит из строя, если слышен высокий, громкий гудение или жужжание. Что делает магнетрон? Это создает частоту, необходимую для приготовления пищи. Эта часть находится под высоким напряжением и генерирует тепло, которое производит микроволновая печь. Мы рекомендуем, если магнетрон / трубка неисправен, обратиться в ремонтную компанию для замены магнетрона.Возможно, имеет смысл заменить всю микроволновую печь, поскольку стоимость может быть выше, чем стоимость новой микроволновой печи.

5: Вентилятор микроволновой печи
Вентилятор, установленный в вашей микроволновой печи для более быстрого и качественного приготовления пищи, может быть погнут, изношен, запылен или ненадежен. Проверьте вентилятор (если применимо), снимите и замените его, если вы обнаружите, что вентилятор неисправен.

6: Электродвигатель микроволновой мешалки
Эта металлическая лопасть распределяет микроволновую энергию путем вращения. Именно эта часть обеспечивает равномерное приготовление пищи.Когда двигатель мешалки изнашивается, он начинает издавать скрежет. Снимите и замените двигатель, если обнаружите, что он неисправен.

Детали для СВЧ можно найти здесь: Запасные части для СВЧ

GE, Hotpoint, RCA — Ремонт СВЧ — Скрежет и гудение

Ремонт и диагностика микроволновой печи — шум, проблемы с вентилятором — Whirlpool, Maytag, Sears

Пожалуйста, поделитесь нашими проектами помощи по ремонту DIY:

ALLEN VETTER — DIY Repair Assistant

.

Как отремонтировать неработающую микроволновую печь

Если ваша микроволновая печь не работает должным образом , вот несколько советов по поиску и устранению неисправностей. Если микроволновая печь не включает «нет питания» , это может означать проблему с розеткой GFCI, перегоревший предохранитель или неисправный дверной выключатель. Если захлопнул дверцу микроволновой печи , вы слышите жужжание микроволновой печи , но не нагревает , вы видите искр в микроволновой печи или проигрыватель не поворачивает , мы покажем вам, что делать .Наше справочное руководство по ремонту поможет вам отремонтировать микроволновую печь .

Если ваша микроволновая печь не работает или включается как обычно:
1 — Убедитесь, что микроволновая печь подключена к розетке.
2 — Убедитесь, что GFCI не срабатывает в электрической розетке.
3 — Убедитесь, что выключатель, управляющий этой розеткой, не сработал.

Проверка и сброс выхода GFCI, если микроволновая печь не работает

Если 3 пункта выше были проверены, продолжайте следовать руководству по ремонту микроволновой печи ниже…

Перегорел предохранитель для СВЧ

• Если на микроволновую печь подается питание и она не работает, скорее всего, вышел из строя предохранитель.
• Предохранитель для микроволн — это предохранительное устройство, которое останавливает прохождение электрического тока к микроволнам.
• Если предохранитель перегорел, микроволновая печь не будет работать , пока предохранитель не будет удален и заменен.
• Вы можете проверить предохранитель для микроволновой печи с помощью мультиметра, проверив целостность цепи. Если нет непрерывности, замените.

Замена предохранителей для СВЧ

Неисправность дверного переключателя микроволновой печи

• Микроволновая печь может не работать, если дверной выключатель неисправен .
• В вашей микроволновой печи есть небольшой выключатель, который закрывается при закрытии дверцы.
• Если дверной переключатель неисправен, микроволновая печь не включается.
• Используйте мультиметр и проверьте дверной выключатель микроволновой печи. Если вы обнаружите, что он плохой, удалите и замените его.

Дверной выключатель для микроволновой печи

Дверца микроволновой печи захлопнулась, теперь не работает

• Если у вас хлопнула дверца микроволновки, а микроволновка не включается, скорее всего перегорел предохранитель .
• Проверить предохранитель , при необходимости снять и заменить.
• Вы можете проверить предохранитель для микроволновой печи с помощью мультиметра, проверив целостность цепи. Если нет непрерывности, замените. (См. Изображение предохранителя для СВЧ-излучения выше)

В микроволновой печи есть искры

• Это может означать, что у вас есть посуда или кусок металла в микроволновой печи. Выключите микроволновую печь и подождите около 5 минут, прежде чем убирать металлический предмет в микроволновую печь, чтобы избежать ожога.
• Проверьте внутреннюю часть микроволновой печи. Возможно, еда забрызгала стенки микроволновой печи, и она может продолжать готовиться. Это может вызвать искры внутри микроволновой печи. Очистите микроволновую печь от остатков пищи.
• Если в микроволновой печи есть искры и в ней нет металлических предметов, возможно, у вас неисправная деталь. Мощность микроволн может концентрироваться в определенной области микроволн . Когда это происходит, скорее всего, микроволновая мешалка не работает.
• Также проверьте высоковольтный диод , так как он может закоротить . Высоковольтный диод можно проверить с помощью омметра, чтобы определить необходимость его замены.

Микроволновая печь Замена магнетрона и диода

Микроволновая печь гудит и не нагревает

• Когда ваша микроволновая печь не нагревает , но вы слышите жужжание или гудение , наиболее вероятной проблемой является силовой диод . Диод в вашей микроволновой печи пропускает электричество в одном направлении и блокирует поток в противоположном направлении.Ваша микроволновая печь не будет выделять тепло, и вы услышите жужжание, когда диод неисправен.
• Еще одна деталь в вашей микроволновой печи, которая может быть неисправна, — это высоковольтный конденсатор . Конденсатор в вашей микроволновой печи накапливает электричество. Плохой конденсатор может быть причиной того, что микроволновая печь не нагревается, и вы слышите жужжание. Придется заменить неисправный высоковольтный конденсатор, чтобы микроволновая печь снова заработала. Будьте осторожны, поскольку конденсаторы могут накапливать энергию и вызывать электрошок.
• Магнетрон тоже может быть плохим . Проверяйте это с осторожностью.

Конденсатор для СВЧ

Поворотный столик для микроволновой печи не вращается

Синхронный циркуляционный двигатель микроволновой печи

Микроволновая печь выключается через 3 секунды

• Это может быть неисправная или неисправная деталь вашей микроволновой печи .
• У вас может быть неисправный дверной выключатель, неисправна основная плата управления и несколько других деталей, которые могут вызывать отключение микроволновой печи.
• Посетите нашу страницу здесь, чтобы узнать о Как исправить выключение микроволновой печи через 3 секунды .

Все вышеперечисленные методы ремонта микроволн будут работать на GE , Kenmore , Sharp , Samsung , LG , Oster , Danby , Westinghouse , Panasonic Dawlance , IFB , Whirlpool микроволновые печи и другие.

Нужна лампочка для микроволновой печи или другого прибора? Вот наше Руководство по замене лампочек .

Некоторые микроволновые печи не требуют ремонта. Автономные микроволновые печи обычно бывают одноразовыми и стоят меньше 100 долларов. Если у вас есть встроенная микроволновая печь с вентиляционной системой фильтрации, расположенная над плитой, ее стоит отремонтировать. Когда дело доходит до покупки запасных частей, посчитайте, сколько вы заплатили за микроволновую печь. Возможно, вам будет лучше купить новую микроволновую печь .

Новые микроволновые печи

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Даже если ваша микроволновая печь отключена от сети, она может вызвать поражение электрическим током.Будьте осторожны при ремонте микроволновой печи.

Пожалуйста, поделитесь нашими проектами по ремонту DIY:

возможные причины, способы ремонта и советы специалистов

Сегодня практически на каждой кухне имеется столь полезная помощница, без которой уже трудно себе представить, как можно быстро разогреть еду. Речь, конечно же, идет о микроволновой печи. Наверное каждый в душе желает тому, кто ее придумал, всех благ. Но, как и любая другая техника, СВЧ-печь может капризничать. Вот почему, к примеру, микроволновка перестала греть? Причины такого поведения порой вызывают недоумение – ведь все работает, светится и крутится, как подобает, но еда остается холодной.

В этом случае первое, что приходит на ум, – снести технику в ремонтную мастерскую, где ею займутся. Однако не обязательно идти в ближайший сервисный центр или вызывать мастера на дом – можно попробовать самостоятельно провести диагностику и устранить поломку.

Работа СВЧ-печи

Чтобы понять, почему вдруг микроволновка заупрямилась, следует разобраться с тем, как она устроена и работает. Хотя бы в общих чертах. Самая важная часть прибора – это магнетрон. Именно он вырабатывает микроволны, которые и разогревают еду. В любых продуктах содержится определенное количество молекул жидкости (где-то их больше, где-то меньше).

Микроволны заставляют их двигаться, и, как следствие, возникает трение – еда греется. Как можно понять, это происходит иначе, нежели под воздействием ТЭНа – там нагрев происходит за счет исходящего жара. Благодаря этому устройству можно не только разогревать продукты, но и размораживать их.

Нарушение правил эксплуатации

Если вдруг микроволновка LG перестала греть, причина может крыться в собственном упрямстве. И вроде все включается, работает, но спустя какое-то время поставленная еда по-прежнему остается холодной. В некоторых случаях это может произойти вследствие несоблюдения элементарных правил эксплуатации.

Ведь в инструкцию обычно мало кто заглядывает и все познают особенности прибора методом научного тыка. Такой подход в корне неверен, и зачастую причинами нарушений являются следующие факторы:

• Недостаточное напряжение – линия может быть перегружена, если к ней подключить несколько приборов высокой мощности. А если напряжение понизится на 5-10 В, микроволновка не будет греть. В этом случае необходимо прокладывать отдельную линию.
• Перепады напряжения – это основная причина выхода из строя дорогостоящих деталей. Рекомендуется приобрести стабилизатор для защиты техники. Оптимально подключить его сразу на входе в дом или квартиру – тогда под надежной защитой окажутся все электрические приборы. В крайнем случае можно обойтись устройством небольших размеров – индивидуально для СВЧ-печи.
• Проблемы с дверцей – еще одна причина, почему микроволновка перестала греть. Если она стала хуже закрываться, то еда будет плохо разогреваться или оставаться холодной. В этом случае достаточно поменять защелки с магнетроном, и проблема будет решена.
• Режим работы – иногда причина нарушения функционирования СВЧ-печи настолько банальна, что просто диву даешься. А дело то в неправильном выборе режима работы. К примеру, после размораживания не был поставлен режим обратно на микроволны.
• Металлические вещи – оставленная в еде вилка или нож приводит к возникновению искр, а сама пища не разогревается.

Перечисленные ситуации относятся к причинам легкого характера, и при внимательности проблема решается быстро. Не нужно даже обращаться к мастеру. В крайнем случае это лишний повод все-таки заглянуть в инструкцию, где обычно описывается, что можно сделать в определенных ситуациях.

Микроволновка перестала греть, но работает – что делать?

В некоторых случаях техника от известных брендов Samsung, «Супра», «Панасоник» и прочих производителей, вместо того, чтобы разогревать еду, начинает гудеть.

Первым делом стоит разобраться в причинах этого явления:

• Выход из строя диода. Обязанность этой детали заключается в том, чтобы не дать току проходить в обратном направлении.
• Неисправность конденсатора, который нуждается в замене.
• Из-за поломки магнетрона можно услышать не только гудение, но и жужжание.

Если принято решение искать неисправность самостоятельно, то следует учитывать, что микроволновка – это один из самых опасных бытовых приборов. Угроза состоит в том, что для работы магнетрона нужно напряжение порядка 4-5 кВ. При этом оно на какое-то время сохраняется в конденсаторах после выключения прибора.

В связи с этим риск поражения током неопытного электрика высок. Поэтому если нет уверенности, лучше поручить всю работу специалисту.

Греется посуда, а не еда

Если микроволновка «Самсунг» перестала греть, но работает, то причиной этому может служить неправильный выбор посуды. Оптимальный материал – прозрачное жаропрочное стекло, керамика, фарфор, фаянс. Пластик удобен в использовании, но далеко не каждый тип подходит для СВЧ-печи, да и собственно для самой еды из них.

Есть разновидности, которые ни в коем случае нельзя использовать для разогрева продуктов в микроволновке. Речь идет о пластике с соответствующей маркировкой:

• ПВХ, или поливинилхлорид;
• PS, или полистирол.

Пластиковые тары с маркировкой, разрешенные для применения в СВЧ-печи:

• Р – полиамид.
• РР – полипропилен.
• Термопласт.
• Дюропласт.

Два последних варианта – это емкости, которые при нагревании не деформируются и способны выдерживать сильный нагрев до 100 °C и более. А в отличие от стеклянных емкостей, пластик не боится перепадов температуры.

Серьезные причины

Все перечисленное выше относится к простым причинам того, что СВЧ-печь не разогревает еду. При этом стоит отметить, что вращение поддона с посудой, освещение и прочие признаки работы прибора не всегда зависят от внутреннего устройства прибора. Иными словами, если микроволновка «Самсунг» перестала греть, причиной может служить выход из строя только какой-нибудь части всего оборудования.

Причем внешне СВЧ-печь будет выглядеть работоспособной. И помимо простых ситуаций, могут быть и серьезные случаи, которые порой требуют оперативного и квалифицированного вмешательства со стороны.

Может, все дело в магнетроне?

На этом устройстве стоит остановиться более подробно. Распространенная причина, почему микроволновка вдруг не разогревает еду, – плохой контакт. С клеммами разъема магнетрона соединены провода, исходящие от трансформатора. И по ним течет высокое напряжение, поэтому наконечники должны сниматься с трудом. Причина плохого контакта, в свою очередь, кроется в нагреве, из-за чего он ослабевает. Исправить положение можно, обжав контакты пассатижами или плоскогубцами.

В некоторых случаях поводом того, что микроволновка перестала греть, но работает, служит повреждение колпачка антенны магнетрона. Если он просто почернел, нет отверстий, то следует хорошо зачистить его поверхность наждачной бумагой с мелким зерном. Она должна стать блестящей, ровной и гладкой, словно зеркало. Только так можно добиться максимального эффекта. Но и усердствовать тоже не следует, натирая металл до дыр. В завершение остается убрать всю пыль.

Замена магнетрона

Если же колпачок все-таки расплавлен, следует первым делом убедиться в исправности самого устройства. Для этого необходимо снять «крышку» и осмотреть то, что находится под ней:

• Металл цел – в этом случае просто меняется колпачок.
• Металл поврежден – значит, под замену сам магнетрон.

Что делать, если микроволновка перестала греть? При необходимости заменить магнетрон стоит все хорошо взвесить – стоимость его довольно высокая. По этой причине рациональнее приобрести новую СВЧ-печь.

Но если все же микроволновка еще дороже, то тогда имеет смысл поменять сам магнетрон. Только тут следует учитывать все его параметры, ведь между собой они все разные. Оптимально взять неисправное устройство с собой в магазин, где продавец подберет вариант со всеми необходимыми характеристиками. Только в этом случае магнетрон встанет на свое законное место без проблем.

Хитрость с колпачком

Чем можно заменить колпачок магнетрона, если само устройство осталось целым? В продаже найти его непросто, ведь стоит он сущие копейки, что невыгодно с экономической точки зрения. Вариант – выточить колпачок на токарном станке, однако не всем он подходит. Ведь не у каждого в доме имеется такое оборудование, да и знакомые токари не у всех есть.

Другой вариант более приемлем – старый электролитический конденсатор нужных размеров. Подбирают деталь подходящего диаметра, отрезают необходимый кусок корпуса и аккуратно делают отверстие по центру. Сверля корпус, следует соблюсти высокую точность – совпадение по размерам должно быть идеальным!

Затем остается зачистить полученный колпачок до блеска наждачкой с самым мелким зерном и отполировать. Проводимость этой детали влияет на качество работы СВЧ-печи. В завершение колпачок ставится на место и проверяется работоспособность прибора.

Роль предохранителя

Когда микроволновка перестала греть, причина может заключаться в неисправном предохранителе. Этот элемент присутствует практически во всех приборах. Предохранитель играет очень важную роль (это можно понять из названия) по защите от пагубных факторов:

• короткого замыкания;
• перепадов напряжения.

Разновидностей предохранителей очень много, СВЧ-печи, как правило, оснащаются деталями, имеющими плавкую вставку в виде тонкой металлической нити. Она помещена в стеклянную колбу и с двух концов закрыта металлическими колпачками (собственно, это контакты предохранителя).

Принцип действия несложен для понимания – нить разогревается до температуры плавления металла и разрушается лишь в том случае, когда через нее проходить слишком большой ток. Соответственно, прибор обесточивается. При этом предельная величина тока, проходящего через нить, без вреда для нее, зависит от характеристик (включая сечение) металла, из которого она изготавливается.

Где расположена деталь?

Если микроволновка перестала греть по причине неисправного предохранителя, следует знать, где он расположен. Обычно производители помещают в свои приборы несколько деталей, но так бывает далеко не всегда. Один из них является сетевым и расположен на соответствующей плате. Этот предохранитель рассчитан на ток в диапазоне от 8 до 10 Ампер, однако он не способен защитить электронные детали от скачков напряжения. Тем не менее, короткого замыкания уж точно можно избежать.

Высоковольтный предохранитель способен защитить трансформатор от перегрузок по току и ставится около него. При этом деталь помещена в пластиковый кожух для ее дополнительной защиты.

Если у СВЧ-печи управление электронного типа, то в таких моделях имеется еще один предохранитель – в непосредственной близости с выпрямителем, который отвечает за преобразование переменного тока в постоянный с напряжением не более 5 Вольт. Именно такое питание необходимо для элементов микросхем.

Если микроволновка перестала греть по причине неисправного предохранителя, то процедура по его замене заметно осложняется. Дело в том, что у большинства моделей с электронным управлением деталь располагается в неудобном месте (вверху первичной обмотки трансформатора и в изоляции).

Но есть приятные исключения – с микроволновками от компании Samsung все намного легче, так как предохранитель расположен на плате управления.

Проверка предохранителя

Обнаружить неисправность легко – перегоревшая нить будет обнаружена невооруженным глазом. В этом случае необходима замена детали. Также это стоит сделать, если видны почернения стеклянной колбы.

Стоит заметить, что высоковольтные предохранители у некоторых моделей могут отсутствовать – их функция возложена на сетевую деталь. И для того чтобы понять, какие именно предохранители установлены в конкретной модели СВЧ-печи, стоит обратиться к инструкции по эксплуатации.

Проверка других деталей

Иногда, когда микроволновка перестала греть, причина может быть вызвана другими компонентами, которые тоже имеет смысл проверить. Проблема может заключаться в конденсаторе. Для этого стоит подключить его к омметру со стрелкой – если она движется, значит, деталь исправна, и причину стоит искать в другом месте. В противном случае виновник уже найден.

Проверка диода – процедура довольно сложная, и по этой причине даже мастера предпочитают просто заменить его сразу. Стоимость его не высока, поэтому потерь особых не будет, даже если он окажется целым. Главное, уделить внимание параметрам при покупке новой детали – они должны полностью совпадать со старым диодом.

Также следует проверить конденсатор. Даже если сама микроволновка работает – все включается, крутится, жужжит, но еда не греется, есть вероятность, что проблема кроется в нем. Для этого стоит взять тестер и выставить на нем режим измерения сопротивления. Если при измерении обнаруживается обрыв или небольшое сопротивление, следовательно, причина того, почему микроволновка перестала греть, найдена, и деталь нужно заменить. В случае же, когда значение стремится к бесконечности, значит, конденсатор исправен.

Опыт ремонта микроволновой печи / Хабр

Одним прекрасным днем раздался звонок бабушки и голос в трубке поведал страшную историю о пожаре в микроволновке. Выяснилось следующее, решив помыть СВЧ печь, бабушке пришла идея быстренько просушить ее, для этого микроволновка была включена на всю мощность – пустой.

Результат – закопчённое нутро и паника.

Поначалу была мысль просто выкинуть агрегат и поставить новый, благо цены простые модели не дорогие, но потом любопытство взяло верх, ибо залазить внутрь микроволновки еще не приходилось, стало интересно, как оно там внутри устроено и можно ли оживить несчастный девайс.

После небольшого изучения теории, выяснилось, что СВЧ печь имеет в базе довольно простое устройство. Это камера приготовления пищи, магнетрон, волновод соединяющий магнетрон и камеру, силовая высоковольтная обвязка магнетрона, блок управления.

Внутри все оказалось закопчённым, присутствовали капли расплавленного пластика. Сразу выяснился и виновник этого безобразия. СВЧ поле сожгло и расплавило крышку защищающую волновод и магнетрон.

Когда то она была такой.

Разобрать печь оказалось делом простым, открутить 6 винтов и вот они внутренности.

Прямо по центру магнетрон, справа охлаждающий вентилятор, снизу высоковольтный трансформатор, слева подсветка и «крутилки» управления.
Первым дело необходимо снять магнетрон и проверить его состояние.
Снимаем зеленую клемму и откручиваем 4 винта, крепящих магнетрон к камере.

Вот и волновод.

А вот еще последствия включения СВЧ без нагрузки.

Обугленная в результате пробоя стенка волновода.

Осматриваем магнетрон и сразу видим расплавленный колпачок антенны
.

Теперь надо понять жив ли магнетрон и немного о том, что он из себя собственно представляет.

Цитата из вики.

Магнетрон — это мощная электронная лампа, генерирующая микроволны при взаимодействии потока электронов с магнитным полем.

Схема конструкции магнетрона

Нужно убедится, сохранился ли вакуум в магнетроне и ограничился ли прогар только колпачком. Аккуратно сняв колпачок, мы должны убедится в целостности штенгеля.

Трубка не должна быть проплавлена и если это случилось, то магнетрон можно выбросить, он уже потерял вакуум.

Да и собственно зачастую вся затея ремонта оказывается бессмысленной, ибо новый магнетрон уже может сравнятся со стоимостью всей печи.

Но мне повезло. Повреждений не обнаружилось. Теперь надо решить, что делать с колпачком. Оказалось, что такие колпачки не частые гости магазинов запчастей бытовой техники. Гуглопоиск выдал советы: либо выточить на токарном станке, либо изготовить из старого из старого электролитического конденсатора. Второй вариант показался более доступным.

Приступим. Берем электролит к50, подходящего диаметра (порядка 16 мм), отрезаем нужную по длине заготовку и высверливаем отверстие. Важно соблюсти все размеры как можно точнее. Для лучшей проводимости СВЧ тока, поверхность тщательно равняем нулевкой (и вообще желательна полировка).

Перед чистовой отделкой.

Окончательно протираем наш новый колпачок тряпочкой с растворителем и сажаем плотно на магнетрон.

Теперь дело за волноводом. Здесь пришлось помучатся. Волновод необходимо тщательно зашкурить от нагара, затем убрать все частицы абразива и вообще любые посторонние включения. Ситуация осложняется сложной конфигурацией волновода и не так-то просто долезть до удаленных подгоревших уголков. В окончательной очистке мне помог пылесос, сунув шланг в отверстие волновода удалось удалить всю мелочь. Окончательно восстановление волновода заканчиваем протиркой тряпочкой с растворителем.

В идеале хорошо было бы также закрасить очищенные участки, но в поиск выдал мнение, что не всякая краска может дружить с СВЧ, может возникнуть локальное поглощение и нагрев, поэтому оставил так.

Наконец дело за защитной крышкой волновода. Самым лучшим решением стало бы отказаться от пластика в пользу слюды. Слюда радиопрозрачна и выдерживает высокие температуры. Если стоит гриль, то это практически единственное хорошее решение. Так как в моей модели гриля нет, решил использовать самодельную крышку из полипропилена.

Цитата из вики

Полипропилен имеет более высокую температуру плавления, чем полиэтилен, и соответственно более высокую температуру разложения. Чистый изотактический полипропилен плавится при 176 °C. Максимальная температура эксплуатации полипропилена 120—140? С. Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут подвергаться стерилизации паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств.

Именно из такого материала обычно делают пищевые емкости для СВЧ печей.
Если не уверены в материале ищем такой значок.

Далее все просто вырезаем нужную форму и сажаем на винты.

Собираем всю печь в обратном порядке, ставим стакан с водой, включаем и проверяем работоспособность.

В итоге все заработало, вода греется, искрения не наблюдается, экран волновода холодный.

Ps. Кстати пока занимался изучением вопроса, наткнулся на 2 ссылки связанные с СВЧ.
1. Добрый сосед и использует «СВЧ-пушку» из переделанной печи для глушения ненавистных музыкальных центров.
vrtp.ru/index.php?showtopic=13506
2. Последствия СВЧ излучения на человека.
www.radioscanner.ru/info/article30
Так что будьте внимательны как со своими бытовыми приборами, так и с соседями через стенку.

Ремонт СВЧ

Древние люди открыли огонь и с его помощью согрелись, защитились и приготовили еду. В плане готовки процесс приготовления пищи не менялся тысячелетиями. Прорыв произошел в двадцатом веке, когда придумали генератор сверх высоких частот (СВЧ) размером с кулак. Тогда решили, что можно приготовить еду и с помощью СВЧ. Электромагнитная волна заставляет колебаться молекулы воды, которые из-за трения разогреваются. Процесс разогревания пищи стал быстрым и СВЧ вошли в нашу жизнь. Бытует мнение, что в СВЧ можно готовить, а не только разогревать. Это мнение ошибочно, т.к. в процессе кипения, жаренья одни химические вещества в пище переходят в другие. Микроволнами этот процесс заменить нельзя. Суть работы СВЧ в том, что генератор, он же магнетрон, генерирует высокую частоту порядка 2,4 ГГц под действием большого управляющего напряжения около 4,2 кВ. Магнетрон по сути лампа. В любой лампе есть нагревательная спираль, которая разогревается и служит источником электронов. Напряжение нагревательной спирали 3 В при токе 20 А. Чтобы электроны пришли в движение нужно электромагнитное поле, которое генерируется трансформатором и составляет 2,1 кВ. Конденсатор и диод составляют умножитель напряжения, которое на магнетроне равно 4,2 кВ при токе 0,5 А.

Микроволновка прочно вошел в нашу жизнь. Очень обидно, когда этот прибор ломается. Схема микроволновки не сложная, поэтому весь ремонт можно сделать самому, но следует соблюдать осторожность – напряжение на вторичной обмотке трансформатора 2,1 кВ.

Табличка с паспортными данными на задней стороне печи сообщает, что напряжение в сети не должно превышать 230 В. Советская энергосистема допускает колебания напряжения в сети от 198 В (10% от 220) до 231 В (105% от 220). Частота тока в сети постоянная и составляет 50 Гц. Печь потребляет от сети 1200 Вт из которых только 800 Вт идет на разогревание пищи. Оставшиеся 400 Вт тратятся на потери в трансформаторе и раскачку магнетрона.

Кожух СВЧ закреплен тремя саморезами. Видимо из целей экономии решили не делать крепление под еще один саморез. Саморезы расположены несимметрично за счет чего и достигается надежное крепление кожуха.

После выкручивания саморезов и сдергивания на себя кожуха обнажаются внутренности печки. Самое почетное место занимает магнетрон – лампа-излучатель для ультракоротких волн. Под магнетроном располагается трансформатор. Немного слева виден большой в виде свертка конденсатор от которого на корпус выведен диод.

Видно, что магнетрон имеет два вывода. Один вывод — провод от низковольтной обмотки трансформатора, а второй — и с низкой и с высокой. Если вскрыть магнетрон, то можно увидеть что контакт с высоковольтной обмотки уходит глубже в сам резонатор. Менять местами концы проводов на магнетрон нельзя.

Силовая схема имеет вид. С1 и R1 помещены в один запаянный кожух – конденсатор. Резистор 10 Мом предназначен для быстрой разрядки конденсатора и ограничения тока при работе магнетрона. VD1 – диодный столб, состоящий из нескольких тысяч последовательно соединенных диодов, поэтому тестером прозвонить этот диод нельзя. FU1 – предохранитель, который срабатывает при ненормальной работе конденсатора, магнетрона и диода.

В самом начале цепи микроволновки стоит фильтр с предохранителем. Фильтр гасит все высокочастотные составляющие, которые проникают из трансформатора в электрическую сеть. Предохранитель защищает по большому счету первичную обмотку трансформатора.

Микроволны большой мощности являются очень опасными, поэтому в печке существует достаточно много всяких блокировок. Блокировки объединяют открывание дверцы, регулятор уровня мощности и времени, двигатель поворота блюда в один узел. Если хотя бы одна из этих блокировок не сработает, то печь не включится и лампочка освещения не засветится.

В современных СВЧ-печах вместо большого и тяжелого трансформатора вставляют более легкий и компактный импульсный блок питания. Но у меня печь с трансформатором, поэтому чинить я буду именно ее. Входная обмотка трансформатора (слева) выполнена тонкими проводами, а две вторичные обмотки (справа) имеют толстую высоковольтную изоляцию. В красном разборном контейнере размещается высоковольный предохранитель.

Для того чтобы убедиться в исправности трансформатора нужно вначале прозвонить все обмотки. Вторичная высоковольная обмотка должна прозваниваться на корпус. Один конец выведен на предохранитель, а второй – прикручен к корпусу. Вторичная низковольная обмотка и первичная не должны прозваниваться на корпус. Если под рукой есть высоковольный вольтметр, то можно смело подключить трансформатор к сети 220 В и проверить на вторичной обмотке 2100 В. Если такого тестера нет, то можно изготовить делитель напряжения. Такой делитель уменьшит все показания в 10 раз (9+1). Тогда померив напряжение показания прибора должны быть примерно 210 В. Только резисторы нужно брать высоковольтные.

Еще один способ измерить выходное напряжение трансформатора – подать меньшее переменное напряжение на вход трансформатора и по расчету вычислить напряжение на вторичной обмотке. У меня под рукой был трансформатор на 36 В. Измерив его напряжение при нагрузке на трансформатор от СВЧ получилось 38,4 В. Выходное напряжение получилось 380 В, а напряжение для нагрева спирали магнетрона – 0,6 В.

Составив пропорцию я получил полную картину напряжений трансформатора СВЧ.

38,4 – 220

380 – X

0,6 – Y

X = 380X220/38,4 = 2183 В

Y = 0,6X220/38,4 = 3,45 В

Если под рукой нет трансформатора для проверки можно использовать свойство сетевого трансформатора, заключающееся в обратимости входа трансформатора. Если на вход сетевого трансформатора подается 220 В, а снимается с высоковольтного выхода 2 кВ, то значит вторичная высоковольтная обмотка способна выдержать высокое напряжение без поломок. Значит, для проверки сетевого повышающего трансформатора можно подать напряжение Uф=220 В из розетки на высоковольтный выход и измерить наведенные напряжения на низковольтных входах (24,2 В и 0,38 В). Проблема в том, что у трансформатора СВЧ один вывод вторичной обмотки выведен на корпус. Подключать 220 В нужно к корпусу и выводу с предохранителем при этом на корпусе будет потенциал. Тестеровать трансформатор нельзя на проводящей поверхности и нельзя прикасаться к корпусу трансформатора при включенном напряжении. Лучше всего вначале подключить тестер, а затем включить напряжение на трансформатор.

Составив пропорцию я получил полную картину напряжений трансформатора СВЧ.

220 – 2000

24,2 – X

0,38 – Y

X = 24,2X2000/220 = 220 В

Y = 0,38X2000/220 = 3,46 В

Если в микроволновке используется импульсный блок питания — маленький, легкий и на транзисторах, то не нужно подавать 220 В на его выход. Также, не нужно подавать 220 В на обмотку накала магнетрона (3,5 В), она не выдержит и сгорит.

Высоковольный предохранитель располагается в разборном корпусе. Сам предохранитель состоит из стеклянной колбы с подпружиненной вставкой на 550 мА. Предохранитель вставляется в латунные держатели. Часто латунные держатели припаяны к контактным предохранителям.

Магнетрон представляет собой высоковольтную высокочастотную лампу. Для работы магнетрона нужно подать 3 В переменного напряжения для разогревания нити накала в лампе и сгенерировать 4,2 кВ переменного напряжения для работы лампы на нагрузку. Проверить работу магнетрона довольно сложно, поэтому вначале нужно прозвонить два вывода магнетрона на корпус. Ни один из выводов магнетрона на корпус прозваниваться не должен, т.е. сопротивление должно быть очень большим. Сами выводы между собой прозваниваются практически накоротко, образуя подогревающую обмотку с током 20 А при напряжении 3 В.

Сама лампа спрятана в корпусе с алюминиевыми радиаторами, которые охлаждают магнетрон во время работы.

На торце расположен сам излучатель прикрытый стальным колпачком. Под ним скрывается конец стальной сплющенной трубки в которой зажат отвод от лампы. Чтобы контакт между корпусом магнетрона и корпусом лампы был надежным, вставляют плетеное кольцо из медной проволоки. Колпачок является важной деталью — создает направленный луч из магнетрона в камеру печи. Иногда при включении СВЧ-печи из места где расположен магнетрон сыплются искры и слышны хлопки. Причиной этого может быть пробой колпачка. Колпачок стоит снять, почистить все нагары и установить. Не стоит заливать колпачок изоляционными материалами — на таких частотах они не могут быть диэлектриками.

После снятия кожуха, крепящегося на винтах обнаруживается магнит, который усиливает поле магнетрона. Точно такой же магнит стоит и в противоположном конце магнетрона. Магниты крепятся завальцованной пластиной, которая подковыривается отверткой и снимается.

Так выглядит лампа магнетрона. Естественно, что ремонту в бытовых условиях не подвергается. Медные катушки с ферритовыми сердечниками являются фильтром. Корпус магнетрона сделан из меди, а по краям – стальные переходники для надежного крепления керамических контактов.

Дальше разборка возможна только при помощи молотка. Если отбить керамику со стороны контактов, то из магнетрона вынимается два скрепленных контакта. Один более длинный, другой – короче. Оба контакта заканчиваются чашечками. Между чашечками должна стоять нихромовая спираль. Именно она прозванивается, если измерять сопротивление между контактами магнетрона. На картинке спираль отсутствует. Но по тому звонится или не звонится спираль нельзя делать вывод о работоспособности магнетрона. Спираль нужна только для нагрева среды внутри лампы.

Вместе с контактами вынимается и омедненная стальная пластина.

Со стороны сплющенной трубки можно рассмотреть медную полоску, соединяющую корпус лампы и трубку.

Сам корпус сделан из меди и внутри разделен на отсеки. Точность в изготовлении довольно высокая, что вероятно определяют и стоимость магнетрона в 30$.

Конденсатор имеет емкость 0,98 МкФ при входном напряжении 2100 В. У конденсатора есть один вход и два спаренных выхода для подключения диодного столба и магнетрона. Можно прозвонить конденсатор с помощью омметра. Как рабочий так и не рабочий оба набирали заряд. Емкость конденсатора в принципе не критична.

Лампа в СВЧ питается напряжением 220 В и имеет мощность 25 Вт. Лампа впаивается напрямую в контактную пластину. Можно использовать лампу для холодильника на 15 Вт. От такой лампы нужно срезать цоколь и припаять выводы в пластину.

В моем случае печь не грела. Магнетрон не прозванивался на корпус, конденсатор набирал заряд, все предохранители были целы. Вначале заменил магнетрон (30$), но греть не стала, зато перегорел высоковольный предохранитель. Вторым элементом я заменил конденсатор (5$). После этого печь заработала. Заодно, раз уж все детали итак новые поменял диодный столб. Из этого можно уяснить, что если выбивает высовольтный предохранитель и магнетрон не коротит на корпус нужно заменить конденсатор. Если просто не греет и все цепи исправны – заменить магнетрон, но перед этим нужно заменить диодный столб.

Magnetron — обзор | ScienceDirect Topics

5.2 Механизм микроволнового нагрева

Как указано в международном соглашении, предпочтительные частоты микроволнового нагрева составляют 915 МГц ( λ = ~ 33 см) и 2,45 ГГц ( λ = ~ 12 см) [15] . Электромагнитное излучение, генерируемое магнетроном, заставляет дипольные молекулы пытаться вращаться синхронно с переменным электрическим полем. На молекулярном уровне сопротивление этому вращению приводит к трению между молекулами и вызывает эффект нагрева [16].

При обычном термическом нагреве процесс регулируется температурой поверхности, а также некоторыми физическими свойствами нагреваемого материала, такими как теплоемкость, плотность и температуропроводность. Тогда как при микроволновом нагреве эффект нагрева обусловлен взаимодействием диполей с электромагнитным излучением. При микроволновом нагреве материал получает высокие температуры и скорости нагрева [17]. Эффективность преобразования электрической энергии в тепловую при микроволновом нагреве высока (80–85%) [18].

Техника микроволнового нагрева — это метод объемного нагрева, который включает в себя другие процедуры нагрева, такие как нагрев за счет теплопроводности в диапазоне рабочих частот 0–6 Гц и нагрев за счет индукции в диапазоне рабочих частот 50 Гц – 30 кГц. Омический нагрев происходит в диапазоне частот между индукцией и проводимостью. Радиочастотный нагрев в диапазоне частот 1–100 МГц используется для нагрузок с высоким удельным сопротивлением при размещении между электродами [15]. Мередит [19] приводит типичный электромагнитный спектр с примерами приложений, выполняемых в различных частотных диапазонах.

В учебниках есть много принципов и теорий, объясняющих механизм микроволнового нагрева. В общем, существует три механизма, с помощью которых достигается эффект нагрева в методах микроволнового нагрева, которые резюмируются следующим образом.

Дипольная переориентация или поляризация: этот механизм объясняет, как достигается эффект нагрева в полярных соединениях. Когда полярное соединение подвергается микроволновому излучению, оно смещает атомные ядра из их положения равновесия (атомная поляризация) или электроны вокруг ядер (электронная поляризация), образуя индуцированные диполи.Эти диполи имеют тенденцию переориентировать себя под действием переменного электрического поля. Эта перестройка происходит со скоростью триллион раз в секунду [15, 20]. В результате между вращающимися молекулами возникает трение, в результате чего выделяется тепло во всем объеме материала.

Диполярная ориентация была четко объяснена в разделе «Основы микроволн» от Denshi CO, Ltd. [21], например, вода содержит атом кислорода и два атома водорода под углом 104.5 градусов [22]. Это неравномерное разделение электронов придает молекуле воды легкий отрицательный заряд, близкий к ее атому кислорода, и легкий положительный заряд, близкий к ее атомам водорода. Диполь образовался из-за того, что атомы берут на себя небольшой заряд каждого плюса (+) и минуса (-). Этот диполь или диэлектрический материал подвергается воздействию электрического поля, такого как радиоволны или микроволны; он вибрирует более или менее 2450 миллионов раз, чтобы его заменить в секунду [23].

На более низкой частоте радиоволны вода не может генерировать тепло, потому что постоянный диполь внезапно следует направлению электрического поля.Точно так же в высокочастотном диапазоне диполи не смогут отслеживать быстрые изменения направления электрического поля. Таким образом, вода не производит тепла. В умеренном диапазоне частот вода подвергается дипольной ориентации. В этом случае за электрическим полем постоянный диполь немного изменяется. Вода берет энергию от радиоволны и выделяет тепло в течение времени задержки в этом номинальном частотном диапазоне [21].

Межфазная поляризация или поляризация Максвелла-Вагнера: этот механизм объясняет, как достигается эффект нагрева в гетерогенных системах.Здесь поляризация возникает из-за различий в диэлектрической проницаемости и проводимости веществ на границах раздела. Диэлектрические потери и искажения поля из-за накопления объемного заряда приводят к эффекту нагрева.

Механизм проводимости: В электропроводящем материале электрические токи заряженных частиц или носителей (электронов, ионов и т. Д.) Перемещаются через материал из-за приложенного извне электромагнитного поля. Эти движущиеся электрические токи проходят через относительно высокое электрическое сопротивление в структуре материала, выделяя тепло [15, 20].

Диэлектрические свойства необходимы для определения максимального нагрева материала при воздействии электромагнитного излучения (микроволнового излучения). На тангенс угла диэлектрических потерь (Tan δ ) поглотителя микроволн в основном влияют диэлектрическая проницаемость ( ε ′ ) и коэффициент диэлектрических потерь ( ε ″ ). Диэлектрическая проницаемость определяет, сколько энергии поглощается и сколько отражается, тем самым показывая способность материала поляризоваться электрическим полем.Коэффициент диэлектрических потерь определяет эффективность преобразования. Отношение этих двух величин дает коэффициент рассеяния материала.

(5.1) Tanδ = ε ″ ε ′

Таким образом, хороший микроволновый приемник должен иметь материал с высоким значением ε ″ и умеренным значением ε ′ [15].

Микроволновая печь не нагревает: причины и решения

Микроволновая печь — одно из наиболее часто используемых электронных устройств в наши дни. У большинства людей, независимо от того, где они находятся, есть микроволновая печь для приготовления пищи и обогрева.Микроволновые печи просты в использовании, занимают меньше места и выполняют несколько задач. Однако из-за их постоянного использования время от времени они могут показывать определенные неисправности. Например, он может перестать нагреваться, и для этого может быть много причин или причин. Если ваша микроволновая печь не нагревается, вы можете попробовать следующие возможные причины и решения.

1. Проблема с высоковольтным диодом

Самая частая причина того, что микроволновая печь не нагревается, может быть проблема с высоковольтным диодом.Высоковольтный диод помогает запитать магнетрон и находится в шкафу. Чтобы проверить, действительно ли это проблема, и решить ее, необходимо отключить микроволновую печь и затем разрядить высоковольтный конденсатор. Используйте мультиметр для проверки диода. В одном направлении должно быть низкое сопротивление, а в другом — высокое. В противном случае диод, возможно, необходимо заменить. Однако, если с диодом все в порядке, проблема может быть связана с цепью высокого напряжения.

Некоторые диоды доступны в Интернете: —

1. GE WB27X10930 СВЧ диод

2. Универсальный СВЧ диод, совместимый с GE WB27X10597 Whirlpool W10492276 и другими 2 шт.

2.Проблема с дверным переключателем

Другая возможная причина, по которой микроволновая печь не нагревается, — это проблема с дверным переключателем. Дверной выключатель также известен как выключатель блокировки, и к нему можно получить доступ, сняв шкаф. Для этого сначала отключите микроволновую печь, а затем проверьте с помощью мультиметра. Нажмите кнопку привода и проверьте переключатели. Если на этом этапе вы не обнаружите целостности цепи, возможно, вам потребуется заменить переключатель. Также при проверке вы должны убедиться, что дверные крючки, поскольку этот дверной выключатель срабатывает, работают правильно.

Вот некоторые из рекомендуемых дверных выключателей для микроволновых печей:

1. LONYE SZM-V16-FD-63 Замена микровыключателя двери микроволновой печи для LG GE Starion Microwave RE1 (нормально открытый)

2. LONYE W10727360 & W10269458 & W10269460 Замена переключателя СВЧ для СВЧ Whirlpool SZM-V16-FC-61 SZM-V16-FC-62 SZM-V16-FC-63

3. KW3A Дверной выключатель микроволновой печи 16A 125 / 250V Блокировка дверцы (нормально открытый и 3 ножки)

4. Дверной выключатель СВЧ SZM-V16-FA-63 от Podoy Совместим с LG GE Starion WB24X829 3B73362F PS3522738 SZM-V16-FD-63 AP2024337

3.Проблема с магнетроном

Если ваша микроволновая печь не нагревается, проблема также может быть в магнетроне. Магнетрон является важной частью микроволновой печи и отвечает за тепло, необходимое для приготовления пищи. Если магнетрон сломан, это может привести к взрыву предохранителя, что в дальнейшем может привести к выходу из строя других компонентов. Чтобы проверить магнетрон, отключите микроволновую печь и снимите шкаф. После этого разрядите высоковольтный конденсатор и проверьте его.Во время проверки магнетрона отсоедините присоединенные провода и подсоедините выводы мультиметра к клеммам магнетрона. Полное сопротивление между клеммами и заземленным внешним корпусом должно составлять около 2–3 Ом. Если это нормально, проблема может быть в другом.

Некоторые часто используемые магнетроны доступны в Интернете: —

1. Комплект магнетрона и диода для микроволновой печи GE OM75P
2. LG Electronics 6324W1A001H Микроволновая печь Magnetro
3. BlueCatELE 2M246 Магнетронная трубка для СВЧ
4. Supplying Demand SD0259 Совместимость с микроволновым магнетроном AP5183463 и подходит для 0M75
5. Универсальная микроволновая магнетронная трубка WB27X10516 OM75P (31) с воздушным охлаждением, совместимая с GE Samsung

Кредиты изображений: Wikimedia Commons

Теперь, когда вы знаете возможные причины того, что микроволновая печь не нагревается, вы должны связаться с техническим специалистом, чтобы решить проблему или заменить детали.Есть много техников или профессионалов, которые имеют опыт ремонта микроволновых печей, и с ними можно связаться, связавшись с г-ном Райт в случае, если микроволновая печь не нагревается.

Если вы любитель DIY, вот несколько рекомендуемых инструментов и оборудования: —

Универсальные мультиметры: —

1. Цифровой мультиметр AstroAI с ом-вольт-усилителем

2. Цифровые клещи KAIWEETS T-RMS 6000 отсчетов

3. Klein Tools 69149 Набор для проверки мультиметра

Набор универсальных инструментов: —

1. DEKOPRO Набор ручных инструментов из 168 предметов с пластиковым ящиком для хранения инструментов
2. Dedeo Cordless Hammer Drill Tool Kit, Набор бытовых электроинструментов 60Pcs с 16.8V литиевая отвертка, молоток, гаечные ключи, плоскогубцы, аксессуары для самостоятельной сборки, набор инструментов
3. BLACK + DECKER 12V MAX Набор инструментов для сверления и дома, 60 предметов (BDCDD12PK)
4. WORKPRO Набор инструментов для домашнего ремонта из 156 предметов — Набор ручных инструментов для повседневного использования с сумкой для инструментов

Наборы для пайки: —

1. A-B Комплект паяльника Fastiron Electronics, сварочный инструмент для ремонта электроники и DIY
2. Набор припоя для паяльной станции — 48 Вт 110 В набор паяльных инструментов Регулируемая температура электросварки для SMD / PCD / DIY
3. Паяльная станция с 5 дополнительными наконечниками

Рекомендации по загрузке…

Микроволновая печь не нагревается? Нет проблем.

Это может сбить с толку, если ваша микроволновая печь перестала работать, но в ней все еще есть электричество. Иногда кажется, что микроволновая печь работает нормально, не нагревая пищу. Часто это означает, что когда вы включаете микроволновую печь, свет включается, но вы не слышите регулярного шума микроволновой печи. Это может произойти по нескольким причинам. Но будьте очень осторожны при ремонте микроволновой печи.

Безопасность прежде всего, если ваша микроволновая печь не нагревается

Микроволновые печи — это не шутки.Вы можете серьезно (или даже хуже) получить серьезную травму из-за высокого напряжения, содержащегося в микроволновой печи. Принято считать, что вы будете в безопасности, просто отключив микроволновую печь от сети. Однако это не так. Даже после того, как микроволновая печь отключена от сети, вы можете получить смертельный удар электрическим током. Следующая информация может помочь вам понять, почему ваша микроволновая печь не нагревается. Но вам следует вызвать лицензированного специалиста, чтобы проверить наличие проблем и произвести ремонт. Даже открывать крышку микроволновой печи может быть очень опасно.

Магнетрон

Магнетрон генерирует тепло в микроволновой печи. Неисправный магнетрон может привести к перегоранию предохранителя, что может вызвать дополнительные проблемы с другими деталями. Магнетрон необходимо проверить, чтобы действительно узнать, работает он или нет. Следующие шаги помогут предотвратить поражение электрическим током, но все же могут быть опасны, если вы не профессионал.

1. Отключите микроволновую печь
2. Удалите покрытие на задней стороне микроволновой печи
3. Разрядите высоковольтный конденсатор

Мультиметр может проверить магнетрон.Отсоедините провода магнетрона от их текущего положения в микроволновой печи и подключите их к мультиметру. Если мультиметр не показывает обрыв цепи от магнетрона, то магнетрон должен быть заменен лицензированным техником. Если магнетрон показывает обычное сопротивление от двух до трех Ом, вам следует рассмотреть следующие возможности.

Высоковольтный диод

Высоковольтный диод подает питание на магнетрон. Если она не работает должным образом, возможно, микроволновая печь не нагревается.Иногда высоковольтный диод выглядит явно перегоревшим. В этом случае можно с уверенностью предположить, что диод необходимо заменить. Если вы не можете сделать вывод на основании внешнего вида диода, мультиметр может проверить высоковольтный диод. Опять же, следующие шаги помогут избежать поражения электрическим током, но не рекомендуется никому, кроме технического специалиста.

1. Отключите микроволновую печь
2. Удалите покрытие на задней стороне микроволновой печи
3. Разрядите высоковольтный конденсатор

Мультиметр должен показать, что одно направление диода имеет высокое сопротивление, а другое — низкое.Если вы видите другие результаты, диод следует заменить.

Дверной выключатель

Микроволны запрограммированы на нагрев только при закрытых дверцах. Дверные выключатели указывают, когда двери открыты или закрыты. У большинства микроволновых печей есть несколько дверных выключателей. Перед проверкой переключателей технический специалист обычно:

1. Отключите микроволновую печь
2. Удалите покрытие на задней стороне микроволновой печи
3. Разрядите высоковольтный конденсатор

Затем для проверки целостности каждого дверного переключателя используется мультиметр.При использовании мультиметра необходимо нажать кнопку включения дверного переключателя. Вы также можете проверить дверные крючки, которые активируют дверные выключатели. Проблема могла быть в крючках.

Термопротектор

Термопротектор контролирует, сколько тепла излучает микроволновая печь. Если температура поднимется выше определенного уровня, термопротектор отключит питание. Если термопредохранитель не работает, техническому специалисту может потребоваться сбросить сработавший предохранитель.

Проконсультируйтесь со специалистом, если ваша микроволновая печь не нагревается

Это наиболее распространенные причины, по которым микроволновая печь не нагревается при включенном питании.Еще раз, полагайтесь на лицензированного специалиста, который произведет замену или ремонт вашей микроволновой печи.

Оценка скорости нагрева и неравномерного нагрева в бытовых микроволновых печах

Из-за присущей микроволнам природы стоячей волны внутри внутренней полости микроволновой печи и различных диэлектрических свойств различных компонентов пищи, микроволновый нагрев приводит к неравномерному распределению энергии внутри продукта.Неравномерный нагрев является серьезной проблемой безопасности пищевых продуктов, не готовых к употреблению (NRTE). В этом исследовании мы представляем метод оценки скорости нагрева и неравномерного нагрева в домашних микроволновых печах. В этом исследовании специально сконструированный контейнер использовался для оценки скорости нагрева и неравномерного нагрева ряда микроволновых печей с использованием 30 термопар Т-типа. Было измерено и проанализировано среднее и стандартное отклонение скорости нагрева по радиальному расстоянию и сектору контейнера.Влияние расположения колец и секторов было проанализировано с помощью ANOVA для определения наилучшего места для размещения пищи на вращающемся столе. Исследование показало, что лучше всего помещать пищу в микроволновую печь не в центре, а рядом с краем вращающегося подноса, предполагая, что желателен равномерный нагрев. Влияние номинальной мощности и размера резонатора на скорость нагрева и неравномерный нагрев также было изучено для ряда микроволновых печей. По мере увеличения номинальной мощности и размера резонатора скорость нагрева увеличивается, а неравномерность нагрева уменьшается.Секторы в контейнере также влияли на скорость нагрева (p <0,0001), хотя не имели четкой тенденции на скорость нагрева. Как правило, секторы, расположенные рядом с магнетроном, имеют тенденцию нагреваться немного быстрее, чем секторы, расположенные вдали от магнетрона. Однако разница в скорости нагрева между секторами составляла всего 2 градуса Ц / мин и не считалась практически важной. Общие характеристики нагрева, такие как средняя скорость нагрева и неравномерное нагревание, существенно не различались между двумя повторениями, которые выполнялись с интервалом в 4 часа.Однако микроволновые печи не смогли обеспечить одинаковые схемы нагрева между двумя повторениями, которые выполнялись с интервалом в 4 часа.

Физика микроволновых печей

Микроволновые печи являются неотъемлемой частью современной кухни из-за их способности быстро и легко нагревать еду и напитки. На этой странице объясняется, как они работают, и исследуются некоторые физические концепции, задействованные в их работе.

Содержание

Производство микроволн в магнетроне

Рис. 1. Электроны, испускаемые катодом, совершают искривленное движение к аноду (Nave 2005).

Для разогрева пищи в микроволновой печи микроволны должны проходить через пищу. Микроволны — это электромагнитные волны с частотой около 2,45 ГГц и длиной волны около 12,2 см; в электромагнитном спектре они падают до инфракрасного света, но после радиоволн (Heckert 2007).В микроволновой печи микроволны производятся устройством, называемым магнетроном. Это устройство имеет форму полой трубки с цилиндрическим катодом, проходящим через центр и внешнюю часть трубки, в форме нескольких полостей, действующих как анод (Gallawa 2008). Таким образом, в зазоре внутри трубки существует электрическое поле. Эта структура показана на рисунке 1.

Постоянное магнитное поле существует перпендикулярно электрическому полю и параллельно длине трубки. Электроны в катоде попадают в электрическое поле из-за термоэлектронной эмиссии (высокая температура в катоде, вызывающая возбуждение и высвобождение электронов) (Nave 2005).Они ускоряются по направлению к аноду, за пределами трубки, из-за силы, приложенной к ним электрическим полем. Однако на их пути магнитное поле также приложило к ним силу, искривляющую их движение. В результате пути, которые могут пройти некоторые электроны, показаны на рисунке 1.

Рис. 2: Электроны заставляют избыточный отрицательный заряд выталкиваться обратно вокруг полости, создавая микроволновые колебания (Nave 2005).

Из-за своего криволинейного движения электроны выталкиваются в область, где имеется избыточный отрицательный заряд на аноде (одна сторона полости.Этот избыточный отрицательный заряд выталкивается обратно вокруг полости, создавая колебания электрического и магнитного полей из-за движущегося заряда (Nave 2005). Частота, на которой возникает этот резонанс, соответствует частоте микроволн; Поскольку электрическое и магнитное поля излучаются перпендикулярно друг другу и перпендикулярно направлению движения на этой частоте, эффективно излучаются микроволны. Этот процесс показан на рисунке 2.

Нагревание пищи с помощью микроволн

Рисунок 3: Движение микроволн в микроволновой печи (Riaz 2007).

Микроволны, создаваемые магнетроном, направляются на вращающийся двигатель, сделанный из металла. Одно из свойств микроволн состоит в том, что они отражаются от металла и, таким образом, отражаются от «вентилятора мешалки» в камеру печи. Камера печи облицована металлом, так что микроволны будут продолжать подпрыгивать в камере до тех пор, пока они не будут поглощены (Heckert 2007). На рисунке 3 показано движение микроволн в микроволновой печи.

Микроволны поглощаются некоторыми химическими веществами, содержащимися в пищевых продуктах, наиболее оптимальным образом — водой.Это связано с тем, что молекулы воды полярны, а это означает, что распределение заряда внутри молекулы несимметрично; одна сторона молекулы слегка положительна, а другая — немного отрицательна. Таким образом, в присутствии компонента электрического поля микроволн к обоим диполям молекулы будет приложена сила, которая заставит ее вращаться (Heckert 2007). На рисунке 4 две молекулы воды показаны в положениях, где сила электрического поля волны на их диполях минимальна.

Рисунок 4: Вращение молекул воды под действием составляющей электрического поля в электромагнитной волне. (Черные стрелки обозначают электрическое поле.)

Поскольку электрическое поле постоянно колеблется, молекулы воды постоянно вращаются. Частота микроволн (2,45 ГГц) является оптимальной, поскольку время, необходимое для колебания электрического поля, согласуется со временем, которое требуется молекуле воды для поворота на 180 ° (Heckert 2007). Таким образом, молекулы воды вращаются максимально быстро.

Когда молекулы воды вращаются, они сталкиваются с другими молекулами, окружающими их, и передают часть своей кинетической энергии. Согласно теории кинетических частиц, если частицы в пище обладают большей кинетической энергией, то пища будет более горячей.

Посмотрите это в действии! (Интерактивный Java-апплет от PhET.)

Ограничения и последствия использования микроволнового нагрева

Конструктивное и разрушительное вмешательство

Конструктивные и деструктивные помехи между микроволнами могут вызвать неравномерное нагревание пищи.В каждой точке камеры печи есть несколько микроволн, мешающих друг другу, что означает, что результирующее электрическое поле в этой точке является суммой их соответствующих электрических полей. Если вмешательство является конструктивным, результирующее электрическое поле в этой точке будет больше, и, таким образом, частицы в пище получат больше кинетической энергии, и еда будет более горячей. Если помехи являются деструктивными, электрического поля может не быть, поэтому еда в этот момент останется холодной (Heckert 2007).Поскольку микроволны отражаются от металлических внутренних стен камеры печи, они могут отскакивать некоторое время, прежде чем они будут поглощены, что увеличивает вероятность возникновения конструктивных и деструктивных помех (Heckert 2007).

Поскольку микроволны имеют длину волны около 12,2 см, расстояние между этими двумя крайностями обычно составляет всего несколько сантиметров — это может быть проблематичным при нагревании пищи (Heckert 2007). Вращающиеся поворотные столы входят в состав большинства микроволновых печей и перемещают пищу, пытаясь распространить эффект нагревающихся «горячих точек» на всю пищу; эффект конструктивного и деструктивного вмешательства не ограничивается конкретными точками в пище (Heckert 2007).

Вращение молекул

Принцип нагрева пищи в микроволновой печи основан на способности молекулы вращаться. Это накладывает определенные ограничения на типы продуктов, которые можно разогревать. Например, лед — твердое тело, поэтому его молекулы не могут вращаться так же легко, как в жидкой воде. Таким образом, микроволны нагревают лед не так эффективно, и его необходимо нагревать с помощью нормальной теплопроводности (Heckert 2007). В результате замороженные продукты нагреваются неравномерно и менее эффективно.Объекты, содержащие минимальное количество воды, также потребуют больше времени для нагрева, так как будет меньше вращающихся молекул воды и, следовательно, меньше кинетической энергии будет передаваться пище. Хотя это может быть полезно для таких вещей, как пластик и стекло (поэтому их можно использовать в качестве контейнеров), микроволновое нагревание более сухих продуктов не так эффективно.

Влияние на металлы

Распространено мнение, что нагрев любого металла внутри микроволновой печи может быть опасным («Современные микроволновые печи могут обрабатывать металлические предметы», 2007).Микроволны имеют тенденцию отражаться от металлов, что полезно для предотвращения выхода микроволн из камеры печи. Однако, если в качестве контейнера для нагреваемой пищи используется металл, микроволны будут отражаться, а не поглощаться пищей; еда остается холодной. Это может быть проблематично, поскольку, когда микроволны не поглощаются, они накапливаются и могут в конечном итоге отражаться обратно в магнетрон, что потенциально может повредить его (Chemistryquestion.com 2003). Однако современные магнетроны предназначены для обработки большого количества входящего микроволнового излучения, поэтому обычно это микроволновое отражение относительно безвредно («Сегодняшние микроволны могут обрабатывать металлические предметы» 2007).

Кроме того, поскольку микроволны состоят из электрического поля, мобилизованные электроны на поверхности металла движутся в соответствии с колебаниями электрического поля. В толстом металлическом объекте тепло, создаваемое этим трением, может рассеиваться, но тонкий объект очень быстро нагревается (Chemistryquestion.com 2003). Металлические предметы с острыми концами (например, вилки) могут накапливать сильный электрический заряд на концах, вызывая ионизацию частиц воздуха и, таким образом, позволяя избыточному заряду перескакивать к ближайшему проводнику, вызывая искрение (Heckert 2007).Однако это явление также в основном безвредно для продуктов питания и микроволновой печи («Современные микроволновые печи могут обрабатывать металлические предметы», 2007 г.).

Список литературы

Gallawa, J 2008, Магнетронная трубка, используемая в микроволновых печах, просмотрено 31 августа 2010 г., .

Heckert, P 2007, How Do Microwave Ovens Work ?, Suite101, просмотрено 31 августа 2010 г., .

Heckert, P 2007, Микроволновые печи неравномерно нагревают пищу, Suite101, просмотрено 31 августа 2010 г., .

Heckert, P 2007, Почему в микроволновых печах нет металла ?, Suite101, просмотрено 7 августа 2010 г., .

McCullough, J, Superposition Principle and Interference, просмотрено 7 августа 2010 г., .

Nave, R 2005, The Magnetron, просмотрено 31 августа 2010 г., .

Riaz, R 2007, Как производятся продукты: микроволновая печь, Advameg, просмотрено 7 августа 2010 г., .

Томлет, Дж. 2000, «Микроволновая печь»; Анатомия Как это работает », Sydney Morning Herald, 2 марта, стр. 38, просмотрено 7 августа 2010 г., eLibrary.

«Современные микроволновые печи могут обрабатывать металлические предметы» 2007, Государственный журнал Висконсина, 5 апреля, с.B1, просмотрено 7 августа 2010 г., электронная библиотека.

Почему нельзя нагревать металл микроволновкой? 2003, Chemistryquestion.com, просмотрено 7 августа 2010 г., .

Микроволновая печь | Encyclopedia.com

Около 95 процентов американских семей имеют микроволновые печи.

Микроволновая печь — это прибор, который готовит или разогревает пищу с помощью микроволн, создаваемых электронной вакуумной трубкой, называемой магнетроном.Магнетрон преобразует электричество в электромагнитное излучение (микроволны), которое состоит из волн электрической и магнитной энергии. После генерирования магнетроном микроволны проходят через металлический корпус, называемый волноводом, к вентилятору мешалки, который распределяет микроволны в камеру для приготовления пищи. Внутри зоны для приготовления пищи микроволны поглощаются пищей, которая готовится или нагревается за несколько минут или секунд.

Эффективное приготовление пищи с помощью микроволн

Микроволны могут использоваться для приготовления пищи из-за определенных характеристик.Они проходят через многие виды стекла, пластика, керамики и бумаги. Они отражаются металлом и поглощаются пищей. При приготовлении в микроволновой печи микроволны воздействуют на молекулы воды в пище, заставляя их вибрировать. Вибрация вызывает трение, которое выделяет тепло, в результате чего пища готовится. Микроволновые печи готовят пищу более эффективно, чем обычные духовки, потому что они воздействуют только на пищу, в отличие от обычных духовок. которые нагревают стенки духовки и воздух вокруг продуктов. А поскольку микроволны превращаются в тепловые, когда они поглощаются пищей, пища не загрязняется электромагнитным излучением.

Первые продукты, приготовленные в микроволновой печи

Способность микроволновой энергии для приготовления пищи была обнаружена в 1945 году инженером компании Raytheon. Перси Л. Спенсер (1894–1979) проверял работу магнетрона. (Во время Второй мировой войны [1939–45] магнетронная трубка использовалась в радиолокационных системах.) Спенсер обнаружил, что плитка шоколада в его кармане расплавилась, хотя он не чувствовал тепла от магнетрона. Затем Спенсер поместил несколько ядер попкорна в магнетрон, и, конечно же, ядра лопнули.

Спенсер обнаружил, что, будучи ограниченными металлическим корпусом, микроволны, создаваемые магнетронной трубкой, возбуждают определенные молекулы, такие как вода, содержащаяся в пище, вызывая повышение температуры пищи и, в конечном итоге, ее приготовление. Первая микроволновая печь под названием Radarange, разработанная Спенсером и компанией Raytheon, была размером с холодильник. Он использовался в коммерческих приготовлениях пищи и стоил около 3000 долларов. В 1955 году немного меньшие версии продавались как бытовая техника, но они все еще были дорогими, и люди не были уверены, что им нужен прибор, который, по их мнению, излучает «радарные волны».»

Фаст-фуд, фаст-фуд

В 1967 году Amana, подразделение Raytheon, представило первые модели столешниц по цене 495 долларов. К середине 1970-х годов микроволновые печи продавались лучше, чем газовые. Опасения по поводу потенциальной опасности микроволн прекратились, и различные компании производили микроволновые печи для домашнего использования. С тех пор микроволновые печи стали популярным кухонным оборудованием. Около 95 процентов американских семей имеют микроволновые печи. Связанные отрасли, такие как приготовление пищи в микроволновой печи и кухонная утварь, предназначенная для использования особенно для приготовления в микроволновой печи, также быстро выросли.

Конструкция

Микроволновая печь имеет переднюю панель, которая позволяет пользователю программировать печь. На панели отображается время приготовления, уровень мощности, время суток и другая информация. Дверь имеет окно с перфорированным (с небольшими отверстиями) металлическим экраном, через который пользователь может видеть пищу. пока он готовится. Микроволны не могут пройти через отверстия и причинить вред, потому что отверстия меньше длины волны микроволн. В результате микроволны просто отражаются от экрана и воздействуют на пищу.Также имеется лампа для духовки.

Различные электронные двигатели, реле и схемы управления (пути, по которым течет электричество) расположены на внешнем кожухе, к которому камера печи привинчивается или крепится. Полость для приготовления пищи может содержать круглый стеклянный вращающийся поднос, на который ставится блюдо для еды. Поворотный стол поворачивает блюдо для равномерного приготовления. Вместо поворотного стола в камере для приготовления пищи может быть просто неподвижная (неподвижная) стеклянная тарелка, которая соответствует дну камеры.

Рядом с верхней частью рабочей камеры находится трубка магнетрона, излучающая микроволны. Микроволны проходят через металлическую трубку, называемую волноводом, в вентилятор мешалки. Вентилятор равномерно распределяет микроволны внутри духовки. Производители используют разные методы циркуляции микроволн для равномерного приготовления пищи. Некоторые используют двойную мешалку вентиляторы, расположенные на противоположных стенах. Другие, помимо вентилятора мешалки в верхней части камеры, используют входные отверстия (отверстия) в нижней части камеры, чтобы микроволны проникали как через верх, так и через дно.

Сырье

Наружное покрытие микроволновой печи обычно представляет собой цельный кожух из листового металла. Дверца и панели рабочей камеры изготовлены из нержавеющей или оцинкованной стали (сталь, покрытая тонким слоем цинка для защиты от ржавчины). На панели также нанесено покрытие из акриловой эмали. Варочная поверхность обычно изготавливается из керамики или стекла. Полость для приготовления пищи обычно окрашивается в светлый цвет, чтобы ее было хорошо видно снаружи духовки.

Между рабочей камерой и стенками духового шкафа электромеханические компоненты и органы управления состоят из двигателей таймера, переключателей и реле. Также внутри этих стенок находятся трубка магнетрона, волновод и вентилятор мешалки, все они сделаны из металла. Аппаратные средства, соединяющие различные компоненты, состоят из металлических и пластиковых деталей, включая шестерни, шкивы, ремни, гайки, винты, шайбы и кабели.

Производственный процесс

Большинство частей современной микроволновой печи монтируются за передней панелью, между боковой стенкой рабочей камеры и боковой стенкой корпуса.Производители стремятся делать печи не слишком громоздкими. Поэтому они следят за тем, чтобы детали были эффективно расположены в доступном пространстве, что дает достаточно места для большого количества тепла, выделяемого магнетроном.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ВОЛН

Как магнетронная трубка излучает микроволны? Когда тепло подается на катод (также называемый нитью накала), который находится в центре магнетрона, катод производит электроны или отрицательное электричество. Электроны притягиваются к анодному (положительному электроду) цилиндру, который окружает катод.Электроны начинают двигаться прямо к стенкам анодного цилиндра. Однако два магнита сверху и снизу структуры катод-анод заставляют электроны вращаться, тем самым генерируя мощные микроволны. Эти микроволны проходят через антенну над анодом, проходят через металлический корпус, называемый волноводом, и распределяются в камеру для приготовления пищи с помощью вентилятора мешалки.

Варочная камера и дверца

1 Производство микроволновой печи начинается с варочной камеры и дверцы.Панели полостей формуются с использованием автоматических прессов для формования металла, которые могут производить от двенадцати до пятнадцати деталей в минуту. При формовании металла давление прикладывается к металлу с помощью пресса, изменяя его форму для формирования частей полости. Панели промываются щелочным моющим средством, чтобы удалить грязь или масло. Затем их промывают водой, чтобы удалить щелочной раствор.

2 Панели полостей и дверь обрабатываются фосфатом цинка для подготовки к электроосаждению, во время которого детали погружаются в резервуар для краски, и для нанесения краски используется электрический ток.Затем детали подвергаются операции запекания с краской, чтобы в течение двадцати минут температура покрытия оставалась равной 300 градусов по Фаренгейту (149 градусов по Цельсию).

3 После покраски двери к оконному проему прикрепляют перфорированный металлический щиток. Экран отражает микроволны, но пропускает свет в полость. Дверь не будет прикреплена к полости до тех пор, пока не будет собрана рама или основная рама.

Узел магнетронной трубки

4 Магнетронная трубка состоит из нагревателя накала, металлического анода, двух магнитов и антенны.Нить накала, выполняющая роль катода, заключена в металлический анод кольцевой формы. Затем катод и анод зажаты между двумя магнитами. Эти компоненты составляют узел, который будет генерировать микроволны. Металлический ремешок скрепляет все вместе. Металлические ребра охлаждения, приваренные к анодному цилиндру, помогают избавиться от тепла, выделяемого магнетроном. Термозащита устанавливается непосредственно на магнетрон, чтобы предотвратить повреждение трубки от перегрева.

5 Антенна, заключенная в стеклянную трубку, подключена к анодному цилиндру.Затем воздух внутри магнетронной трубки откачивается для создания вакуума. Антенна соединена с волноводом — полым металлическим корпусом, через который микроволны передаются от трубки магнетрона в камеру для приготовления пищи. К магнетрону прикрепляют электродвигатель нагнетателя, а затем к электродвигателю нагнетателя прикрепляют пластиковый вентилятор, чтобы подавать в магнетрон холодный воздух и предотвращать перегрев.

Шасси в сборе

6 Шасси является основным каркасом, на котором будут крепиться различные компоненты печи.Работа по сборке шасси выполняется на поддоне, удерживающем приспособлении, используемом с другими инструментами. Шасси помещается на поддон, а камера для приготовления пищи привинчивается к шасси. Дверь крепится к полости и шасси с помощью петель. Затем трубка магнетрона прикрепляется болтами к боковой стороне полости и шасси.

7 Электрическая цепь печи состоит из трансформатора (который генерирует высокое напряжение или мощное электричество, необходимого для работы магнетронной трубки), конденсатора на масляной основе (который принимает и накапливает электрический ток) и выпрямителя. (который изменяет переменный ток от трансформатора на постоянный ток, необходимый для магнетрона).Все они устанавливаются непосредственно на шасси, рядом с трубкой магнетрона.

Вентилятор мешалки

8 Вентилятор мешалки, распространяющий микроволны, установлен в верхней части рабочей камеры. Некоторые производители используют шкив для управления вентилятором от электродвигателя нагнетателя магнетрона. Другие используют отдельный двигатель мешалки, прикрепленный непосредственно к вентилятору. После присоединения вентилятора мешалки на верхнюю часть блока вентилятора навинчивается экран мешалки. Экран предотвращает попадание грязи и жира в волновод, где они могут вызвать искры и повредить трубку магнетрона.

Управляющие переключатели, реле и двигатели

9 Переключатель для готовки подает питание на трансформатор путем включения реле готовки и таймера. Реле готовки, также называемое реле мощности, позволяет плате управления включать и выключать источник микроволн. Реле устанавливается рядом с силовым трансформатором, а таймер — на плате управления. На панели управления также установлены выключатель света для обзора камеры для приготовления пищи и звонок таймера, который звонит по завершении цикла приготовления.

ОПАСНОСТЬ ПЕРЕГРЕВА

Люди сообщали о взрыве горячих жидкостей внутри микроволновых печей или возгорании, когда они впервые добавили чайную ложку, сахар или чайный пакетик в горячую жидкость прямо из духовки. Эти аварии вызваны перегревом. Если жидкость не кипит (при нагревании не образуются пузырьки пара), она имеет тенденцию нагреваться выше точки кипения 212 градусов по Фаренгейту (100 градусов Цельсия). Обычно, когда жидкость нагревается над плитой, на дне нагревательной емкости образуются маленькие пузырьки даже до того, как будет достигнута точка кипения.Выходящие пузырьки обеспечивают кипение жидкости. При приготовлении в микроволновой печи жидкость обычно нагревается равномерно и пузырьки не образуются. Предметы, попавшие в перегретую жидкость, инициируют процесс кипения, в результате чего она взрывается.

Ряд блокировочных выключателей, также называемых предохранительными выключателями, установлен рядом с верхней и нижней частью дверной зоны. Эти переключатели предотвращают производство микроволн, когда дверца случайно открывается во время приготовления пищи.

Передняя панель

10 К шасси также прикреплена передняя панель, которая позволяет пользователю выбирать различные настройки и функции, доступные для приготовления пищи.За передней панелью установлена ​​плата управления, которая представляет собой электронную плату, которая управляет различными запрограммированными операциями при нажатии переключателей на передней панели. Эта плата подключается к передней панели и другим компонентам с помощью разъемов и кабелей.

Изготовление и сборка корпуса

11 Внешний корпус микроволновой печи сделан из листового металла, полученного путем вдавливания стали между роликами. Листовой металл сформирован в охватывающий корпус и снабжен дном. пластина, также сделанная из стали.Готовый корпус надевается на предварительно собранную печь и прикручивается к основному шасси. Наконец, к духовке прикрепляются шнуры питания и ручки циферблата, если таковые имеются.

Тестирование и упаковка печи

12 Большинство производителей эксплуатируют печь от пятидесяти до ста часов непрерывно в рамках процесса тестирования. После завершения испытаний робот-укладчик на поддоны записывает модель и серийные данные печи для инвентаризации. Роботизированный штабелеукладчик, оснащенный захватным устройством, также используется во многих отраслях промышленности для загрузки готовой продукции на поддоны или платформы.Наконец, микроволновая печь отправляется на участок упаковки.

Контроль качества

Очень важен строгий контроль качества на протяжении всего производственного процесса. Радиация, испускаемая микроволновой печью, может обжечь любого, кто подвергается воздействию высоких уровней в течение продолжительного времени. Сканер с компьютерным управлением используется для измерения утечек излучения вокруг двери, окна и задней части духовки. Другие сканеры проверяют излучение антенны, а также посадку трубки магнетрона. Каждая операция сканера передает информацию следующей операции, чтобы можно было исправить проблемы.

Свод федеральных правил, пересмотренный с 1 апреля 2001 г., ограничивает количество излучения, которое может просочиться из микроволновой печи, до «1 милливатт на квадратный сантиметр в любой точке на расстоянии 5 или более сантиметров от внешней поверхности печи, измеренный до приобретения покупателем, а затем 5 милливатт на квадратный сантиметр в любой такой точке ». двух предохранительных блокировок для предотвращения выработки микроволн, если дверца случайно откроется во время приготовления пищи.

Будущее

Производители продолжают разрабатывать различные модели и новые приложения, чтобы привлечь новых пользователей и постоянных потребителей. Подобно другим отраслям, которые пользуются популярностью Интернета, микроволновая промышленность представила так называемые Интернет-микроволновые печи. Духовку можно подключить к Интернету, чтобы получить доступ к рецептам и другой информации о приготовлении пищи для автоматического приготовления пищи. Несколько компаний планируют выпустить свою продукцию на рынок в ближайшем будущем.

Другие новые разработки включают микроволновую печь со специальными кронштейнами, которые позволяют устанавливать в любом месте кухни, в том числе внутри навесных шкафов и над островками (отдельно стоящие зоны, обычно находящиеся посередине). кухни). В некоторых моделях панель управления расположена за дверцей духовки, что придает духовке элегантный вид. Модная модель, которая нравится многим сегодняшним потребителям, создана по образцу популярного компьютерного монитора, который бывает красного, оранжевого, зеленого и синего цветов.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

• Вопреки распространенному мифу, микроволновая печь не готовит изнутри. Если пища небольшая, микроволны проникают в нее, готовя все сразу. Если пища большая, внешняя часть готовится с помощью микроволн, а внутренняя часть — за счет тепла, передаваемого от горячей внешней части пищи.

• Производители предупреждают пользователей, что нельзя класть внутрь микроволновую печь металлическую посуду или алюминиевую фольгу. Эти предметы, такие как металлические стенки духовки, будут отражать микроволны.Когда мощные микроволны воздействуют на стены и металлические предметы, воздух между ними заряжается электричеством, вызывая искры. Эти искры могут повредить рабочую камеру.

В 2000 году два изобретателя из Массачусетса получили патент на микроволновую печь, которую можно установить в бардачке автомобиля. Духовка будет питаться от автомобильного аккумулятора, а органы управления будут установлены на приборной панели. Духовка поставляется с мусорным ведром, в котором можно хранить вещи, когда духовка не используется.Духовка будет работать только тогда, когда мусорное ведро не на месте.

переменный ток:

Электрический ток, который регулярно течет в одном направлении, а затем в другом.

шасси:

Основной каркас, к которому крепятся другие детали.

ребра охлаждения:

Тонкие металлические полоски, прикрепленные к анодному цилиндру, чтобы помочь избавиться от тепла, выделяемого магнетроном.

постоянный ток:

Электрический ток, который течет только в одном направлении.

электромагнитное излучение:

Волна электрической и магнитной энергии, движущаяся вместе в пространстве. Микроволны — это форма электромагнитного излучения.

электрон:

Маленькая частица в атоме, несущая отрицательный заряд, который является основным зарядом электричества.

оцинкованная сталь:

Сталь, покрытая тонким слоем цинка для защиты от коррозии, например ржавчины.

блокировочный выключатель:

Предохранительный выключатель, предотвращающий выработку микроволн при открытой дверце микроволновой печи.

магнетрон:

Вакуумная трубка, в которой электроны, перемещающиеся от катода (отрицательный полюс) к аноду (положительный полюс), управляются электрическими и магнитными полями для создания микроволн.

мешалка:

Вентилятор, который равномерно распределяет микроволны в рабочей камере.

волновод:

Металлический кожух в верхней части кухонной камеры, через который микроволны, создаваемые магнетроном, распространяются в эту камеру.

длина волны:

Расстояние между пиками двух последовательных волн микроволны.

Дополнительная информация

Книги

Дэвидсон, Гомер Л. Устранение неисправностей и ремонт Микроволновые печи. 4-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: McGraw-Hill Companies, Inc., 1997.

Радиация в микроволновой печи. Вашингтон, округ Колумбия: Центр устройств и радиологического здоровья, Министерство здравоохранения и социальных служб США, 2000.

Периодические издания

«Повара на короткие сроки: очень хорошие микроволновые печи дешевле, чем когда-либо». Consumer Reports (январь 2002 г.): стр. 48–51.

Веб-сайты

Блумфилд, Луис А. «Микроволновые печи». Как все работает. http://howthingswork.virginia.edu/microwave_ovens.html (по состоянию на 22 июля 2002 г.).

«Взрывная кулинария». Откройте для себя. http://www.discover.com/oct_issue/breakcooking.html (по состоянию на 22 июля 2002 г.).

«Приготовление в микроволновой печи для сегодняшних семей.» Министерство сельского хозяйства США. http://www.foodsafety.gov/~fsg/fs-mwave.html (по состоянию на 22 июля 2002 г.).

» Микроволновые печи «. Университет Колорадо. http: //www.colorado.edu/physics/2000/microwaves (по состоянию на 22 июля 2002 г.).

(PDF) Влияние частоты магнетрона на схему нагрева в бытовой печи

Влияние частоты магнетронов на нагрев

Схема в бытовой Духовка

Сохан Бирла, Кришнамурти Питчай, Джеямкондан Суббиа, Дэвид Джонс

Кафедра инженерии биологических систем, Университет Небраски-Линкольн

РЕЗЮМЕ

В этом исследовании была разработана компьютерная модель для моделирования микроволнового нагрева модельной пищи с помощью диапазон частот магнетрона

.Выбор диапазона был сделан после проведения частотного спектрального анализа утечки микроволн

из микроволновой печи. Результаты моделирования показали, что вход магнетрона в виде синусоидальной частоты от

2,44 ГГц до 2,48 ГГц генерирует различные профили нагрева. Смоделированные профили нагрева сравнивались с

экспериментальными профилями нагрева, полученными с помощью ИК-камеры. Ни одно моделирование с индивидуальной частотой

точно не соответствует экспериментальному температурному профилю.Совпадение смоделированных и наблюдаемых

температурных профилей было обнаружено на частоте 2,46 ГГц. Это исследование помогло нам понять динамическую природу магнетрона

и то, как он влияет на схему микроволнового нагрева любых пищевых материалов.

Ключевые слова: микроволновый нагрев, неоднородность, моделирование, частотный спектр

ВВЕДЕНИЕ

Микроволновые печи обычно используются для разогрева и приготовления пищи непосредственно перед употреблением, следовательно, микроволновое нагревание

должно гарантировать безопасность пищевых продуктов.Проблема безопасности пищевых продуктов — это в первую очередь инженерная проблема, а не микробиологическая проблема

. Для решения этой проблемы очень важно понимать, как микроволны взаимодействуют с пищевыми компонентами в домашних микроволновых печах

.

Чан и Ридер (2000) сыграли важную роль в понимании распределения электрического поля в многомодовой камере печи

. В прошлом исследователи сделали одно или несколько предположений, чтобы упростить задачу

и минимизировать время вычислений при моделировании.Например, вместо моделирования уравнения Максвелла

несколько исследователей упростили задачу, используя закон Ламберта, который вычисляет рассеиваемую мощность по простому выражению

, предполагая, что мощность в пище спадает экспоненциально (Campañone and Zaritzky, 2005;

Chamchong and Датта, 1999). Сообщается о нескольких моделях, которые объединяют электромагнитную и тепловую модели

(Geedipalli et al., 2007; Wäppling-Raaholt et al., 2002; Чжан и Датта, 2003 г.).

До сих пор исследователи предполагали, что микроволновая печь представляет собой простую полость, в которой один порт расположен в определенном месте

, а микроволновая печь подается с фиксированной частотой. Внимательный взгляд на сложность современной конструкции духовки намекает на то, что конструкция микроволновой печи

должна учитывать гораздо больше в результатах моделирования, предназначенных для прогнозирования правильного температурного профиля

. Например, микроволновый источник энергии, магнетрон, является несовершенным устройством, которое меняет свою частоту на

во время нагрева, и оно может даже «прыгать» с одной частоты на другую.Мгновенная частота

, излучаемая магнетроном в микроволновой печи, зависит от двух параметров: катодно-анодного напряжения и

— выходного высокочастотного импеданса магнетрона, который задается нагрузкой (Ghammaz et al., 2003). Следовательно, магнетрон

генерирует микроволны не на фиксированной частоте, а в диапазоне частот 2450 ± 50 МГц (Рисман, 2009). Изменение температуры нагрузки на

изменяет ее электрические свойства, тем самым расстраивая резонатор.Это означает, что порошок

, доставляемый магнетроном в полость, будет изменяться под действием нагрузки в течение времени нагрева. Расстройка

не только изменит скорость нагрева, но и изменит распределение поля за счет изменения рабочей частоты

(Celuch and Kopyt, 2009).

В этой статье мы представляем разработку модели, которая включает в себя все детали современной геометрии микроволновой печи, а

изучает влияние частоты магнетрона на схему нагрева в домашней микроволновой печи.