Как е конструирана микровълновата фурна

Микровълнова фурна работи в почти всеки съвременен дом. Този удобен домакински уред може да загрява, размразява, пече. Някои модели имат възможност за изпичане на грил и за изпълнение на сложни програми за приготвяне на храната вътре. Принципът на микровълновата фурна не се е променил от нейното изобретяване. Благодарение на техническия прогрес обаче безопасността на оборудването се е повишила и сега схемите са способни на цялостен контрол и прецизно наблюдение на работните параметри.

Общ принцип на работа на микровълнова фурна

Физиката на загряването на кухината на микровълновата фурна е съвсем проста. Микровълновото лъчение въздейства върху молекулите на храната и при взаимното им триене се получава топлина. Но това е твърде просто обяснение.

Истинската причина е следната Само молекули вода. Но ако поставите идеално чиста чаша с дестилирана течност в микровълновата печка, температурата ѝ ще се промени съвсем малко за стандартното време на работа на фурната. Защо загрява храната?? Това се дължи на триенето между молекулите на границата между средите, т.е. различните вещества. И тъй като структурата на всеки материал, независимо дали става дума за ядивен продукт или парче дърво, е голяма и задължително съдържа вода в структурата си, възникват вибрации с различна амплитуда.

Важно! Честотата на микровълните е настроена така, че да има максимален ефект върху молекулите на течността. Те предизвикват отделяне на големи количества топлина чрез интензивни колебания и триене между тях и съседните им области. Материалите, които са сухи и химически чисти, се нагряват много бавно, но те са рядкост в природата.

Не поставяйте метали в микровълновата печка. Когато са изложени на микровълново лъчение, се образуват повърхностни токове и по стените на кухината на фурната се появяват искри и дъги. Напредъкът в технологиите обаче е намерил решение. Днес има много компании, като Daewoo, които произвеждат микровълнови фурни с Можете да поставяте метални предмети върху него. В много модели са позволени и затворени цикли, като например плочи с щамповане на фолио по ръба или декоративни плочи с метален ръб.

Какви части има микровълновата фурна

Конструкцията на микровълнова фурна изглежда сложна само на пръв поглед. Броят на бутоните, индикаторите и помощните средства за програмиране може да бъде объркващ за собственика на този уред. Всъщност всяка фурна, с механично управление, сензорен панел, дистанционно управление, хибридно електронно управление, се състои от едни и същи функционални единици:

• модул за генериране на микровълни, магнетрон и вълноводи;
• Система за преобразуване на напрежение, чийто основен модул е повишаващ трансформатор за високо напрежение;
• Контроли в рамките на групата сензори;
• Система за вторична защита;
• схема за управление на микровълни.

Важно! В зависимост от сложността на модела на фурната могат да бъдат включени различни опции. Например скари, дозатори за вторични вълни, допълнителни микровълнови генератори.

Разгледайте функциите на всеки блок поотделно в реда, в който се използват в типичната микровълнова фурна.

Контролна верига

Основната микровълнова верига, с която потребителят се сблъсква, е блокът за управление. Той използва клавиши, механични превключватели и копчета за задаване на границите. т.е. работната мощност или работния режим, програмното време и др.

Схемата за управление може да бъде толкова сложна, колкото е необходимо. Най-простият вариант е кръгови контроли, едно от които е реле на таймера. Използва се за настройка на работната мощност и времето за работа. Друга опция, която е позната на потребителите, е Хибриден, с бутон. Всъщност функционалността му не е много по-широка от механичната настройка.

Сензорен панел, В повечето случаи няма принципна разлика в сравнение с бутоните. Той е просто по-надежден и не изисква поддръжка. Усъвършенстваните електронни схеми за управление включват програмиране, т.е. превключване на мощността и времето на излъчване според предварително зададен алгоритъм.

Система за преобразуване на напрежение

Микровълновите печки се състоят от група части, които са много опасни за хората. Основните от тях са повишаващ трансформатор. Когато управляващата верига подаде команда за режим, тя извежда до 4 kV. Работният ток може да достигне до 10А и повече. Тези електрически параметри на работа представляват огромен риск за хората.

Важно! Повишаващият трансформатор е основната и най-скъпа част от системата за преобразуване на напрежението. Той захранва магнетрона – елементът, без който микровълновата фурна не може да функционира.

Модул за генериране на микровълни

Магнетронът – сърцето на микровълновата фурна. По същество това е конвенционален Вакуумна крушка, подобни на тези, използвани в старите телевизионни кинескопи. Само магнетронът генерира интензивна високочестотна електромагнитна вълна, която се получава, когато електроните преминават през магнитно поле.

Устройството за генериране на лъчение не се състои от един-единствен източник на микровълни. За да подадат вълните в работната зона на пещта, те инсталират вълноводи. Това са тези, които се намират зад слюдената плочка, която всеки е виждал отстрани на микровълновата си фурна, когато поставя в нея чинията си за закуска.

Системи за първична и вторична защита

Ролята на контролните сензори се обяснява от само себе си. Те гарантират, че нито един от ключовите електронни и хардуерни компоненти няма да премине в критичен режим на работа. Сензорите гарантират безпроблемна работа и предотвратяват опасни неизправности. Но микровълновите фурни имат защитни системи, предназначени за хора. Техните функции са описани подробно по-долу.

Управлението инициира стартирането на магнетрона. Той също така задава параметрите, отброява времевите интервали, променя захранването и т.н. Съществува и обратна връзка между системите за безопасност и управление. Първите сигнали могат да спрат напълно работата на фурната, да променят режима, да издадат сервизно съобщение или да издадат предупредителни сигнали.

Модели на микровълнови вълни

Първо, нека да разгледаме устройството за генериране на микровълни. Структурата на магнетрона е излъчващият елемент и намотката, която създава магнитното поле. Крушката, глевсо казано, е подложена на постоянно износване. Всеки се е сблъсквал със ситуации, в които микровълновата фурна се нагрява все по-слабо и по-слабо с употребата. Това е нормално явление; рано или късно всеки модел се нуждае от нова микровълнова фурна Смяна на магнетрона.

Фурните на различни производители (или нива на усъвършенстване) могат да имат различни модели на микровълнови вълни. В стандартното решение, което използва LG За разлика от много други производители, от магнетрона до зоната за хранене има само един вълновод. Запечатана е със слюдена пластина, за да се предотврати навлизането на замърсявания и пара.

Важно! Моделите с единичен вълновод, който излъчва сравнително локализиран поток от вълни, използват рефлектор от противоположната страна на отделението на продукта. Това е вдлъбнатата площ на стената. Той спомага за по-равномерното разпределение на микровълновото излъчване в работния обем.

В някои микровълнови фурни Samsung се използва различен принцип: инсталират се основен вълновод и няколко слот антени. Те позволяват равномерно разпределение на енергийния поток, като образуват т.нар 3D излъчване. Фурната също така нагрява храната внимателно и равномерно във вътрешността си чрез промяна на мощността на магнетрона.

Но най-важното за генерирането на микровълнови вълни са техните параметри. Честотата на излъчване на магнетрон в микровълнова фурна е 2.45 GHz е резонансната стойност за водните молекули, която ги кара да осцилират с голяма амплитуда. Продуктът се нагрява. Топлината от повърхностните слоеве постепенно се разпространява по целия продукт.

Съществуват някои решения за ускоряване на нагряването на храната в зоната за готвене на фурната. Това са т.нар дисектори. Тази конструктивна особеност прилича на вентилатора на тавана в микровълнова фурна. Но той има и друга задача – да разсейва микровълновите вълни.

Другите функционални части на фурната имат много ясно предназначение. Например микровълновата печка с грил въздейства върху храната не само чрез микровълнова печка, но и чрез Инфрачервено излъчване. Тя придава на храната хубава хрупкава коричка. Някои модели фурни могат да бъдат оборудвани с допълнителни вентилатори за отвеждане на топлината.

Как работи системата за защита

Струва си също така да се опише подробно функционирането на системата за сигурност. Те се разделят на две важни групи.

1. Наблюдение на хардуерните параметри. Това са температурният сензор на магнетрона, предпазителите, охлаждащите вентилатори. Те изпълняват задачата да блокират потенциални аварии и да поддържат електрониката в нормални работни граници
2. Защита на човека от токов удар и микровълнова радиация.

Всеки, който някога е разглобявал микровълновата си фурна, се е сблъсквал със системите за защита от електрически ток. Микропревключвателите са разположени в ключови точки на инсталацията. След като капакът бъде отстранен, фурната не може да бъде включена отново. Тя просто няма да позволи на системата за защита.

Но по-интересна е веригата за неутрализиране на микровълните. Струва си да се отбележи, че излъчването не може да бъде локализирано дори теоретично в камерата на пещта. Вълните се отразяват и от продуктите. Затова е монтиран на входната врата стъкло с нанесена върху него тънка метална решетка. Това е антенният модул. Свързан е към предпазител, който подава натрупаната енергия към основното захранване на уреда.

Важно! Микровълновата печка генерира шум в окабеляването. В някои домове това може да се улови от работата на други уреди (особено Wi-Fi рутери), особено ако се използва откровено евтина фурна с лош шумозаглушител.

Микровълнови вериги

Въз основа на гореизложеното не е трудно да се разбере как е конструирана микровълновата фурна, като се погледне външната страна на фурната и отделението за фурна. Но ако искате да поправите нещо, е полезно да имате основни познания за взаимодействието на компонентите. Тук помага електрическата схема на микровълновата фурна. Структурата му изглежда сложна само на пръв поглед. Всяка електрическа верига обаче се състои от основни електрически блокове. Като пример може да се разгледа устройството на модел с механично аналогово управление.

От схемата става ясно как се преобразува енергията и как работят системите за безопасност. Една от първите вериги винаги действа Squelch (ФИЛТЪР ЗА ШУМ). Той е този, който заглушава вибрациите, генерирани от енергийния ограничител във вратата, и предпазва хората от високочестотно излъчване.

След това отива Основна система за безопасност. Това е контактният блок във вратата, единият следи контакта на корпуса, вторият – положението на ключалката, третият – положението на дръжката. Ако някой от тези превключватели е отворен, фурната няма да работи.

Третата функционална единица – задвижващи механизми и подсветка. Това е просто. Постоянното напрежение се подава към двигателя, който върти плочата, към вентилатора и към лампата. Таймерът прекъсва веригата, когато изтече зададеният интервал от време.

Последната работна верига е повишаващ трансформатор, Сензор за следене на температурата на магнетрона, система за защита от повреда и предпазител. Краят на веригата е винаги един и същ. Основният работен орган на пещта – магнетронът.

Като заключение

Въпреки че микровълновите печки могат да изглеждат много сложни или дори опасни уреди, препоръчително е да Редовно поддържане. Това е безопасно и просто. Не е необходимо да отваряте корпуса, за да отстранявате праха от хардуера. Поддържане на повърхностите на стените на отделението за храна и стъклото на вратата чисти. Отстранете и избършете слюденото покритие на вълновода периодично. В този случай микровълновата фурна ще запази параметрите си стабилни за целия период от време, посочен от производителя.