Как работает микроволновка принцип работы

Как работает микроволновка: греет, готовит и размораживает

как работает микроволновка принцип работы

Как работает микроволновка — бытовой электроприбор для быстрого подогрева и разморозки продуктов, знают далеко не все ее владельцы. Это часто становится причиной поломок и даже несчастных случаев. Зная устройство микроволновой печи, пользователь будет предупрежден о возможных неполадках и об опасностях, подстерегающих его во время самостоятельного ремонта.

Принцип микроволнового воздействия

Принцип работы микроволновки кардинально отличается от обычных духовок. Продукты, пронизанные волнами сверхвысокочастотного диапазона, греются по всему объему, а не по поверхности, как при тепловом воздействии. Именно поэтому процесс разогрева/разморозки так краток.

Нагревание еды происходит благодаря физическому явлению — электромагнитные СВЧ-поля преобразуются в тепло. В СВЧ-печке греется только сам продукт, не тратится энергия на нагрев самой камеры, а значит, экономится энергия.

Микроволновое действие способно за минуты поднять температуру объекта до величины, необходимой пользователю. Это особенно удобно при разморозке: огромный кусок замороженного мяса можно разогреть за считаные минуты, не изменив его свойств.

Нагрев пищи спровоцирован действием высокочастотных волн, их частота — 2 450 МГц. Эти микроволны, проходя внутрь объекта, поляризуют молекулы воды. Под действием излучения молекулы строятся вдоль силовых линий электромагнитного поля.

Направленное перемещение молекул вызывает повышение температуры продукта по всему объему. Микроволны, проникая в глубину объекта на 2,5–3 см, разогревают молекулы воды, а разогретые участки объекта передают тепло далее — таким путем прогревается весь объем.

Как устроена микроволновка

Составные части СВЧ-печки:

  • Камера. Сделана из металла. Оборудована металлизированной дверцей. Здесь сконцентрировано СВЧ-излучение. Сюда помещают еду для разогрева. Требует ухода.
  • Магнетрон. Излучатель высокочастотных микроволн.

Источник: https://cosmo-frost.ru/svch/kak-rabotaet-mikrovolnovka-glavnye-uzly-princip-dejstviya/

Советы по выбору микроволновой печи

как работает микроволновка принцип работы

Если раньше печи СВЧиспользовали только для разогрева еды, то современные модели предоставляют широкие возможности для полноценного приготовления блюд. Являясь многофункциональными устройствами, они варят, жарят и запекают, причем делают это быстрее, чем традиционные кухонные приборы.

Принцип действия микроволновой печи

Нагрев пищи в микроволновкепроисходит под воздействием сверхвысоких частот (СВЧ). Они воздействуют на молекулы жидкости, которые присутствуют в каждом продукте. Под влиянием электромагнитных колебаний молекулы воды начинают двигаться быстрее, сталкиваясь друг с другом. Благодаря этому повышается температура продукта, и еда быстро нагревается (максимум до 100 ºС).

Низкая максимальная температура не позволяет добиться золотистой корочки при приготовлении мяса и выпечки, однако производители нашли выход, оснастив современные микроволновки грилями. Эта опция позволила СВЧ-печам сравняться по функциональности с духовками, опередив их в скорости приготовления пищи, правда, и цена таких устройств стала выше.

Несмотря на удобство и оперативность микроволновок, многие пользователи не спешат обзаводиться этим полезным прибором, сомневаясь в его безопасности. На самом деле печи СВЧ безвредны для человека. Этому способствуют несколько степеней защиты:

  • плотное прилегание дверцы;
  • экран с защитной сеткой, улавливающей электромагнитные волны;
  • блокировка дверцы работающего устройства или автоматическое выключение печи при открывании.

Уникальность СВЧ-устройств

Главное преимущество СВЧ-печей перед другими кухонными приборами – скорость. По этому параметру соперничать с ними могут современные мультиварки-скороварки, в которых продукты готовятся под давлением. Однако у микроволновок имеется неоспоримый «плюс»: в процессе работы их можно открывать, тогда как приготовление под высоким давлением подразумевает герметичность.

Разница в скорости объясняется тем, что сверхвысокие частоты мгновенно проникают внутрь на глубину до 5 см и одновременно разогревают все молекулы воды, а значит, весь продукт целиком. При подогревании с помощью огня или электричества вначале разгоняются молекулы наружных оболочек, тогда как прогрев внутренних слоев наступает позже.

Кроме скорости, печи СВЧ имеют следующие преимущества перед традиционными кухонными приборами:

  • компактные размеры;
  • простота ухода;
  • отсутствие запахов готовящихся продуктов;
  • высокий КПД: энергия тратится на нагрев еды, а не окружающего пространства;
  • сохранение в продуктах витаминов.

Согласно исследованиям российских ученых, еда из микроволновой печи сохраняет 75-98% полезных веществ, тогда как в продуктах, приготовленных на плите, их остается не более 60%.

Объем

Габариты камеры рассчитывают исходя из количества членов семьи и желаемой функциональности, чем эти параметры выше, тем выше будет и стоимость микроволновки.

  • Агрегат объемом 12-15 л оптимален для 1 человека. В нем можно разогревать бутерброды, печь картошку или размораживать продукты.
  • Печь вместительностью 16-20 л достаточна для 2 человек. Там можно приготовить суп в небольшой кастрюле либо запечь курицу.
  • Аппараты от 20 до 30 л рассчитаны на среднестатистическую семью из 3-4 человек и приготовление самых разных блюд: от борщей до пирогов.
  • Устройство объемом более 30 л способно удовлетворить аппетиты 5-6 едоков. В такую камеру целиком поместится гусь или индейка, в ней можно выпекать коржи для тортов и готовить большое количество супов и гарниров за 1 раз. Но помните, что и стоить такая микроволновка будет в разы дороже, чем модели на 1-2 человек.

Габаритные устройства могут с успехом заменить плиту вместе с духовым шкафом. Поэтому если кухня небольшая, имеет смысл приобрести именно СВЧ-печь.

Особенности конструкции

Конструкция и цена микроволновой печи во многом зависят от ее размеров и функциональности. Чем более «продвинутой» будет модель, тем ее поддон окажется больше, а система управления – удобнее и приятнее.

Выбирая СВЧ-устройство, обратите внимание на следующие моменты.

Диаметр поддона. В зависимости от объема камеры, поддон может быть маленьким или большим. Нестандартный поддон с оригинальной формой посадочного места найти в продаже довольно тяжело. Самыми популярными являютсяподдоны с диаметром 245-270 мми посадочным местом в виде крестика либо трилистника.

Тип открывания дверцы. Для открывания устройства может быть предусмотрена как кнопка, так и ручка. Оба варианта одинаково надежны: пользователю остается лишь выбрать способ, удобный лично для него.

Способ управления. Существуют 3 типа управления: механический (поворотный), тактовыйи сенсорный. Первый вариант дешевле, он самый простой и надежный: мощность и время задаются с помощью круглых рукояток.

Недостаток этого метода – невозможность установки точного до секунды времени. В кнопочных и сенсорных механизмах предусмотрен дисплей, на котором можно программировать время и способ приготовления блюда.

Сенсорные панели более гигиеничны, однако иногда бывают менее надежны, чем кнопочные.

Все микроволновые печи делятся на 2 категории: встраиваемые и отдельно стоящие. Первый тип оптимален для небольших кухонь, однако его цена выше. Отдельно стоящие устройства доступнее, но занимают много кухонного пространства, поэтому перед покупкой желательно заранее подумать о том, где будет стоять новое приобретение.

Мощность

Максимальная мощность микроволновых печей может колебаться от 450 до 1700 Вт. Чем объемнее устройство, тем большая мощность ему требуется, и тем быстрее будут готовиться блюда, именно поэтому и цена таких микроволновок обычно выше. Большое количество затраченной на это электроэнергии компенсируется уменьшением времени ее потребления, так что удастся ли сэкономить, купив маломощный аппарат, неизвестно.

В процессе приготовления мощность, а значит, и количество потребляемой энергии, можно регулировать. Бытует мнение, что при запекании мяса в микроволновке оно получается более жестким, чем при традиционном приготовлении. Это происходит лишь в том случае, если выставлять только время приготовления. По умолчанию задается максимальная мощность, из-за чего блюдо и приобретает излишнюю жесткость.

При использовании СВЧ-печи для каждого продукта нужно выставлять свои параметры приготовления:

  • 100% мощности лучше устанавливать для быстрого разогрева;
  • 70% для запекания мяса и птицы;
  • 50-60% для приготовления рыбы и полуфабрикатов;
  • 20-30% для заваривания трав;
  • 10% для расстойки теста.

В целом для работы микроволновки в режиме подогрева хватает 100-150 Вт, медленное размораживание совершается при потреблении 150-300 Вт, а быстро разморозить продукты можно при 400-500 Вт. Для приготовления блюд нужно больше энергии: 550-700 Вт хватает для медленного тушения, 800-900 Вт устройство потребляет в режиме быстрой готовки.

Функции

В функции простейших дешевых микроволновок входит простой подогрев и размораживание еды. Более продвинутые модели позволяют готовить блюда по рецептам. Это удобно, вместо того, чтобы запоминать оптимальную для блюда мощность и время приготовления, достаточно нажать кнопку с названием блюда и указать его вес. В некоторых печах можно не только пользоваться стандартными режимами, но и программировать свои любимые рецепты.

Если вы хотите изготавливать сложные кулинарные шедевры и не планируете экономить на покупке, можно приобрести технику с рядом дополнительных функций.

Двойное излучение. Аппараты с такой функцией позволяют прогревать продукты более равномерно, потребляя при этом меньше энергии.

Гриль.С его помощью можно получить румяную корочку на мясе или хлебе, приготовить тосты или обжарить сосиски. Гриль может быть кварцевым или тэновым. Первый вариант более дорогой, однако он экономичен, быстр и легок в уходе. Тэн занимает больше места в камере печи, зато пользователь может менять его расположение, добиваясь максимального прогрева продуктов в нужном месте.

Конвекция. Аппараты с этой функцией оснащены вентилятором, который обеспечивает непрерывную циркуляцию воздуха, нагретого до 240-250 ºС. Таким образом, пища получает равномерный нагрев, а на ее поверхности образуется аппетитная корочка.

При отсутствии на кухне духовки микроволновка с конвекцией может стать хорошим выходом. Иногда подобные устройства оснащаются еще и грилем, так что пользователи могут подбирать для себя оптимальные сочетания трех режимов.

Конвекционные аппараты имеют 2 недостатка: высокая цена и большое потребление электроэнергии.

Удаление запахов. Аппараты с функцией удаления запахов хороши при интенсивном использовании печей. В них можно поочередно готовить продукты с резкими ароматами и не бояться, что сладкие пирожки будут пахнуть мясом или чесноком.

Автоматическое взвешивание. Чтобы каждый раз не задавать вес продуктов, можно приобрести конструкцию со встроенными цифровыми весами. Печь сама определит вес и приготовит блюдо в соответствии с этим параметром.

В дополнение к этим функциям производители встраивают в микроволновые печи хлебопечки, пароваркии тостеры. Многие модели оснащаются дополнительными полезными устройствами: так, на металлической «тарелке Крусти» можно жарить продукты, как на сковороде, а многоуровневая решетка позволит одновременно разогревать еду сразу в нескольких тарелках; автоматический подогрев позволит не запоминать требуемую мощность и время для каждого продукта, система определит эти параметры автоматически.

Стоит помнить о том, что многофункциональные агрегаты не только стоят дороже, но и представляют собой довольно громоздкие и объемные конструкции, поэтому вряд ли будут уместны на небольших кухнях.

Внутреннее покрытие камеры

От того, каким материалом покрыта камера, зависит простота ухода за ней и срок службы всей конструкции.

Эмаль.Слой эмали характерен для простых и дешевых моделей. Он просто моется, однако не выдерживает слишком высоких температур.

Нержавеющая сталь. Покрытие способно выдерживать любые температуры и режимы работы, но очищать его от загрязнений довольно сложно.

Биокерамика(антибактериальное покрытие). Камеры с отделкой из подобных материалов долговечны, устойчивы к термическим воздействиям, их легко мыть, однако стоимость таких печей довольно высока. Биокерамическое покрытие достаточно хрупкое и при неосторожном обращении может расколоться.

Таким образом, если микроволновка служит лишь для разогрева бутербродов и размораживания, достаточно и эмалированного покрытия камеры. А вот камеры печей, приобретаемых в качестве основной кухонной техники, должны быть покрыты сталью или биокерамикой.

Стоимость микроволновых печей

Цены на различные модели СВЧ-печей могут сильно отличаться. Стоимость зависит не столько от популярности бренда, сколько от характеристик техники. Так, простое устройство с механическим управлением объемом 15-20 л можно купить за 3-4 тыс. руб. Товары того же бренда с электронным управлением и объемом 23 л стоят уже 4-10 тыс. руб.

Прежде чем приобретать микроволновку, подумайте, для каких целей она вам нужна и на сколько человек вы будете готовить. Если печь необходима лишь для быстрого разогрева бутербродов в офисе, можно приобрести недорогой надежный и долговечный вариант без гриля, конвекции, автоматического взвешивания и прочих дополнительных функций. Если же вы планируете заменить микроволновкой плиту, духовку, пароварку и хлебопечку, приготовьтесь потратить за столь многофункциональную технику от 10 тыс. руб.

Источник: https://club.dns-shop.ru/blog/t-186-mikrovolnovyie-pechi/15031-sovetyi-po-vyiboru-mikrovolnovoi-pechi/

Принцип работы микроволновой печи — Я Красотка

как работает микроволновка принцип работы

Микроволновая печь прочно вошла в обиход и стала одним из незаменимых атрибутов любой квартиры. Этот бытовой прибор позволяет за считаные минуты разогреть или приготовить пищу при помощи невидимого для глаза излучения.

Но чтобы узнать, откуда берется это излучение и насколько оно безопасно для человека, необходимо понимать устройство и принцип работы магнетрона микроволновой печи, который и является генератором высокочастотных волн.

Магнетрон

Что такое микроволны и как они нагревают пищу

Микроволновым называется электромагнитное излучение с длиной волны от 1 мм до 1 м. Данный вид излучения используется не только в бытовых целях, но также в системах навигации и радиолокации, а кроме того обеспечивает работу сотовой связи и спутникового телевидения.

Микроволны могут генерироваться как искусственным, так и естественным способом (например, на Солнце). Другое название микроволн – это излучение сверхвысокой частоты, или СВЧ.

Во всех типах бытовых микроволновок установлена единая частота излучения, равная 2450 МГц. Данная величина является международным стандартом, которого производители бытовой техники должны строго придерживаться, чтобы их продукция не создавала помехи в работе других микроволновых устройств.

Микроволновое излучение

Тепловое воздействие СВЧ-излучения было обнаружено американским физиком Перси Спенсером в 1942 году. Именно он запатентовал применение устройства, генерирующего микроволны, для приготовления пищи, тем самым положив начало использования микроволновых печей в быту.

В последующие несколько десятилетий эта технология была доведена до совершенства, что позволило наладить массовый выпуск простых и недорогих устройств для быстрого разогрева пищи.

Чтобы нагреть какой-либо материал в микроволновой печи, необходимо присутствие в его составе дипольных молекул, то есть молекул, имеющих противоположные электрические заряды на обоих концах.

В пищевых продуктах главным их источником является вода. Под воздействием излучения сверхвысокой частоты эти молекулы начинают выстраиваться вдоль силовых линий электромагнитного поля, меняя свое направление около 5 миллиардов раз в секунду. Возникающее между ними трение сопровождается выделением тепла, которое и нагревает пищу.

Однако микроволны не способны проникнуть глубже, чем на 2-3 см от поверхности продукта, поэтому все, что находится под этим слоем, прогревается за счет теплопроводности от нагретых участков.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как настроить холодильник самсунг

Нагрев пищи при помощи СВЧ

Устройство магнетрона и его применение

В большинстве видов микроволновой техники генератором сверхвысокочастотных колебаний является магнетрон. Устройства, похожие по своему принципу действия – клистроны и платинотроны, не получили настолько широкое распространение. Впервые магнетрон был применен в СВЧ-печах в 1960 году. Наиболее часто в технике используется многорезонаторный магнетрон, состоящий из нескольких компонентов:

  1. Анод. Представляет собой медный цилиндр, разделенный на сектора с толстыми металлическими стенками. Эти объемные полости и являются резонаторами, создающими кольцевую систему колебаний. На анод подается напряжение порядка 4000 вольт.
  2. Катод. Расположен в центральной части магнетрона и представляет собой цилиндр, внутри которого находится нить накаливания. В этой части устройства происходит эмиссия электронов. На подогреватель (нить накала) подается напряжение 3 вольта.
  3. Кольцевые магниты. Электромагниты или постоянные магниты большой мощности, расположенные в торцевых частях прибора, необходимы для создания магнитного поля, направленного параллельно оси магнетрона. Движение электронов также осуществляется в этом направлении.
  4. Проволочная петля. Она соединена с катодом, закреплена в резонаторе и выведена к антенне-излучателю. Петля служит для вывода сверхвысокочастотного излучения в волновод, после которого оно попадает прямо в камеру микроволновки.

Устройство магнетрона

Благодаря простоте конструкции и невысокой стоимости магнетроны нашли применение во многих сферах, но наибольшее распространение они имеют:

  • В СВЧ-печах. Помимо быстрого приготовления и размораживания пищи в бытовых печах, магнетроны позволяют также выполнять производственные задачи. Промышленная микроволновая печь может осуществлять нагрев, сушку, плавление, обжиг и многое другое. При этом важно помнить, что микроволновку нельзя включать пустой, поскольку в этом случае излучение не будет ничем поглощаться и вернется обратно на волновод, что может привести к его поломке.
  • В радиолокации. Антенна радара, подключенная к волноводу, фактически является коническим облучателем и используется совместно с параболическим отражателем (тарелкой). Магнетрон вырабатывает мощные короткие импульсы энергии с малой длиной волны, часть которой, отражаясь, снова поступает на антенну и далее на чувствительный приемник, обрабатывающий сигнал и выводящий его на экран.

Магнетроны в радиолокации

Принцип работы магнетрона

Работа микроволновой печи основана на преобразовании электрической энергии в электромагнитное излучение сверхвысокой частоты, которое приводит в движение молекулы воды, находящиеся в пище.

Дипольные молекулы, постоянно меняющие направление, вырабатывают тепло, которое и позволяет быстро нагреть продукты, при этом сохраняя их полезные свойства.

Устройством, которое генерирует микроволны, является магнетрон.

Магнетрон, по сути, является электровакуумным диодом, в работе которого применяется явление термоэлектронной эмиссии. Данное явление возникает в процессе нагрева поверхности эмиттера или катода.

Под действием высокой температуры наиболее активные электроны стремятся покинуть его поверхность, но это будет происходить только тогда, когда на анод подается напряжение. При этом возникает электрическое поле, и электроны начинают движение к аноду, направляясь вдоль его силовых линий.

Если электроны оказываются в зоне действия магнитного поля, то их траектории отклоняются в сторону направления силовых линий.

Электровакуумный диод

Анод магнетрона имеет форму цилиндра с системой полостей, или резонаторов, внутри которого находится катод с нитью накаливания.

Два кольцевых магнита, расположенных по краям анода, создают внутри анода магнитное поле, благодаря которому электроны не движутся напрямую от катода к аноду, а меняют свою траекторию, вращаясь вокруг катода.

Вблизи резонаторов электроны отдают им часть своей энергии, что приводит к образованию в их полостях мощного сверхвысокочастотного поля, которое выводится наружу с помощью проволочной петли, подключенной к антенне-излучателю.

Чтобы привести в действие магнетрон, необходимо подать на анод высокое напряжение порядка 3-4 тысяч вольт. Поэтому подключение магнетрона к бытовой электросети осуществляется посредством высоковольтного трансформатора.

Помимо этого схема включения микроволновой печи включает в себя волновод, передающий излучение внутрь камеры, цепь коммутации, блок управления, а также элементы защиты и охлаждения.

Кроме того, внутренние стенки камеры и тонкая металлическая сетка на дверце устройства препятствуют выходу излучения за его пределы.

Схема включения магнетрона

Как магнетрон влияет на мощность СВЧ

Большинство современных производителей микроволновых печей предлагают возможность выбора мощности прибора. От этого параметра, в свою очередь, зависит режим работы (разморозка или нагрев) и скорость нагрева пищи.

Однако конструктивные особенности магнетрона не позволяют уменьшить его мощность, поэтому для снижения интенсивности нагрева питание на него подается через определенные промежутки времени.

Эти паузы в работе магнетрона можно заметить, если включить микроволновку на средней мощности и прислушаться к звуку ее работы.

Не так давно некоторые производители бытовой техники заявили о появлении ряда моделей микроволновых печей с инверторной схемой питания.

Применение этой схемы позволило не только увеличить объем полезного пространства в камере за счет уменьшения габаритов излучателя, но и снизить энергопотребление устройства.

В отличие от обычных моделей, температура нагрева в печах инверторного типа меняется плавно, однако их стоимость на порядок выше.

Охлаждение и защита магнетрона

Во время работы магнетрон выделяет большое количество тепла, поэтому на его корпус устанавливается радиатор. Поскольку перегрев является основной причиной выхода из строя магнетрона, то для его защиты применяются и другие методы:

  1. Термореле. Данное устройство используется для защиты магнетрона, а также гриля, если он имеется в модели. Термопредохранитель оснащен биметаллической пластиной, которая может быть настроена под определенную температуру. При превышении этого значения она изгибается и размыкает цепь питания.
  2. Вентилятор. Он не только обдувает прохладным воздухом радиатор магнетрона, но и выполняет ряд других полезных функций, таких как охлаждение электронных компонентов устройства, циркуляция воздуха внутри камеры во время работы гриля, а также отвод горячего пара наружу через специальные отверстия.
  3. Система блокировки. Несколько микропереключателей контролируют положение дверцы микроволновки, не позволяя магнетрону включаться при ее открытом положении.

Термореле

Можно ли заменить магнетрон

Главное преимущество современных магнетронов для бытовых микроволновых печей в их взаимозаменяемости. На различные модели микроволновок будут подходить магнетроны производства других фирм, поэтому при необходимости их можно менять.

При этом единственным необходимым требованием будет соответствие по мощности. Купить магнетрон можно во многих магазинах электроники, однако чтобы сделать правильный выбор, необходимо разобраться в его параметрах и маркировке.

Наиболее часто в микроволновках устанавливаются следующие модели магнетронов:

  • 2М 213 (600 Вт номинальной мощности и 700 Вт под нагрузкой);
  • 2М 214 (1000 Вт);
  • 2М 246 (1150 Вт – наибольшая мощность).

Даже изучив все необходимые параметры этого устройства, производить замену магнетрона в домашних условиях не рекомендуется. Во-первых, снять его самостоятельно будет довольно тяжело, а во-вторых, обеспечить его безопасную работу после установки сможет только квалифицированный специалист.

Стандартная конфигурация магнетрона

Диагностика неисправностей и причины их появления

Замена магнетрона может потребовать довольно существенных финансовых затрат, поэтому прежде чем покупать новое устройство, необходимо произвести диагностику старого, чтобы убедиться, что оно действительно неисправно. Проверка может быть выполнена в домашних условиях с помощью обычного тестера. Для этого потребуется:

  1. Отключить микроволновку от электросети.
  2. Снять защитную крышку и провести визуальный осмотр детали.
  3. «Прозвонить» основные элементы печатной платы при помощи тестера или «мультиметра».
  4. Провести осмотр термореле.

Диагностика

По окончании диагностики можно сделать выводы о неисправности тех или иных деталей. К основным причинам выхода из строя магнетрона можно отнести следующие:

  • Неисправность колпачка вакуумной трубки. Его можно заменить самостоятельно, просто подобрав аналогичный колпачок с другого магнетрона. Посадочные места таких колпачков имеют стандартную конфигурацию.
  • Обрыв подогревателя. При включении пустой микроволновки или ее неправильной загрузке магнетрон будет перегреваться, что может привести к чрезмерному накаливанию нити и ее обрыву. Для ее диагностики необходимо измерить сопротивление между ножками конденсатора. Если его значение находится в пределах 5-7 Ом, то подогреватель исправен.
  • Пробой проходного конденсатора. Если тестер не показывает «бесконечное» значение сопротивления между его контактами, то конденсатор необходимо заменить.

Источник: https://yakrasotk.ru/princip-raboty-mikrovolnovoj-pechi.html

Микроволновая печь: действие и принцип работы, устройство СВЧ печи и вред, на какой частоте работает

Микроволновые печи вошли в наш быт достаточно давно, но споры об их полезности и безопасности ведутся до сих пор. Любопытно, что, решая подобные вопросы на всевозможных форумах и при личных встречах, подавляющее большинство даже приблизительно не представляет себе принцип работы микроволновки.

Именно поэтому прежде чем задаваться вопросом: друг она вам или враг, имеет смысл выяснить, что собой представляет этот удивительный агрегат, способный вскипятить стакан воды или приготовить курочку без использования видимого источника тепла. Практически каждый видел микроволновку в работе, но мало кто представляет, как она это делает.

Действие и принцип работы

Принцип работы микроволновой печки заложен в ее названии — воздействие на тело (в данном случае продукты) — сверхвысокочастотным излучением (СВЧ-излучением или просто СВЧ).

Под воздействием высокочастотных электромагнитных колебаний продукты нагреваются до высокой температуры, что позволяет разогревать или даже готовить блюда без использования классических термонагревателей.

Кстати, этот же метод используется не только для приготовления пищевых продуктов, но и для тепловой обработки технических изделий: отжига и закалки, скажем, сверл, шестеренок, ножей и т. п.

https://www.youtube.com/watch?v=JXFk7L2JmwI

Главное условие, необходимое для работы микроволновки, — наличие в объекте так называемых полярных молекул. Именно на них и воздействует электромагнитное поле прибора. К счастью, практически во всех продуктах питания (за исключением, разве что, полностью обезвоженных) присутствует вода, которая и состоит из таких молекул.

Попадая в мощное переменное электромагнитное поле, такие молекулы начинают быстро менять свое положение, следуя за постоянно изменяющимся направлением магнитного поля. В процессе вращения эти молекулы в буквальном смысле трутся друг о друга, а что при этом происходит — знает всякий.

Попробуйте быстро потереть ладони одна о другую — чувствуете тепло?

Благодаря переменному электромагнитному полю полярные молекулы воды начинают быстро вращаться.

Основное же отличие воздействия микроволнового излучения на объект от обычного трения или нагрева открытым пламенем состоит в том, что нагревается не только поверхность предмета, но и глубинные его слои. Это обусловлено тем, что СВЧ излучение действует не только на поверхности объекта, но и проникает вглубь него, заставляя молекулы двигаться и нагреваться.

Глубина проникновения зависит от частоты излучения. И для стандартных микроволновых печей, работающих на частоте 2.4 ГГц, составляет 1.5–2.5 см. Нетрудно догадаться, что, к примеру, пирожок, помещенный в СВЧ печь, прогреется полностью и равномерно и изнутри, и снаружи. Причем сделает он это за самое короткое время, поскольку скорость нагрева тела в СВЧ поле составляет 0.3-0.5 градусов в секунду. 10 секунд — +5 градусов. Минута — +30 градусов.

Достоинства и недостатки

Итак, пора сформулировать главные отличия СВЧ подогрева от классического:

  1. Высокая скорость прогрева. Поскольку обработка высокочастотным (ВЧ) полем ведется одновременно по всему объему, продукт разогревается исключительно быстро — за считаные минуты.
  2. Равномерный прогрев. Благодаря равномерному прогреву нет необходимости нагревать его внешний слой до повышенной температуры. Это исключает подгорание.
  3. Возможность автоматизации приготовления. При использовании СВЧ печи отпадает необходимость следить за процессом — мешать, переворачивать и пр. Достаточно указать вес и тип заложенного продукта и описать необходимую операцию: прогрев, готовка и пр. Все остальное прибор сделает самостоятельно.
  4. Невозможность обжарки. СВЧ поле, в отличие от сковороды или гриля, прогревает продукты равномерно, а значит не в состоянии их зажарить до хрустящей корочки.

Единственным, казалось бы, недостатком, присущим микроволновкам, является невозможность обжаривания, но и этот вопрос конструкторы решили, оснастив устройство обычными термоэлектронагревателями, как у электродуховки. С их помощью вы можете легко обжарить продукт.

Кроме того, существуют так называемые тарелки Крусти, выполненные из специального материала, который безопасно разогревается токами СВЧ.

Положите на такую тарелку отбивную и печка не только быстро ее приготовит, но и зажарит, поскольку этот поддон накаляется до 200 градусов.

Устройство СВЧ печи

Теперь пришло время разобраться, как устроена микроволновка. Сердцем любой подобной печки является специальный генератор, создающий высокочастотное электромагнитное поле большой интенсивности. Называется он магнетроном.

Далее, поле, им созданное, при помощи волноводов специальной конструкции направляется в камеру для продуктов. Делает он это таким образом, что весь внутренний объем камеры «заполняется» полем равномерно, обеспечивая качественный прогрев продуктов любого объема.

Дополнительно этому способствует и вращающийся поддон, которым оснащают большинство микроволновок.

Магнетрон занимает самое почетное место под крышкой прибора.

Контролирует работу ВЧ генератора электронный блок, собранный на микропроцессоре. Встроенные в блок микропрограммы позволяют устанавливать желаемый режим приготовления продуктов, контролируют температуру в камере, влажность, время приготовления.

Они же следят и за безопасностью использования печки — закрыта ли защитная дверца, нет ли пробоя изоляции, не поднялась ли температура внутри камеры выше критической и пр. Управление контроллером осуществляется с пультов того или иного типа — кнопочных, сенсорных и пр.

Ну и, естественно, имеется в печи и блок питания, обеспечивающий энергией всю электронику и сам магнетрон.

Вот так выглядит микроволновая печь на схеме.

Опасность и вред микроволновки

А теперь самый главный вопрос, который беспокоит едва ли не каждого владельца микроволновки: представляет ли прибор какую-либо опасность для окружающих? Существует множество мифов об опасности использования СВЧ технологий в быту. Основные из них:

  1. Радиационная опасность.
  2. Опасность электромагнитного излучения.
  3. Плохое влияние СВЧ на качество приготовляемых продуктов.
  4. Возможность физического поражения полем СВЧ.
  5. Повышенная опасность поражения электрическим током высокого напряжения.

Радиационное поражение

Согласно этому мифу, все, кто находятся рядом с СВЧ печью, получают радиационное облучение. Более того, даже выключенная печка «лучит» не хуже чернобыльского трактора. Но если верить основам ядерной физики (все проходили ее в школе), радиацией, которую все так боятся и которая действительно представляет опасность, является ионизирующее излучение.

Взгляните на список, в котором перечислены виды электромагнитного излучения, расположенные в порядке убывания их длины волны:

  1. радиоволны — 10 км — 0.1 мм;
  2. инфракрасное излучение — 1 мм — 780 нм;
  3. видимое излучение (свет) — 780 — 380 нм;
  4. ультрафиолетовое излучение — 380 — 10 нм;
  5. рентгеновское излучение — 10 — 5 пм;
  6. жесткое (гамма) излучение — менее 5 пм.

Из всего списка только два последних пункта являются полноценным ионизирующим и частично ионизирующим — третий снизу (УФ свет). А оставлять после себя наведенную радиацию может только гамма-излучение.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как подключить вытяжку на кухне

Длина волны электромагнитного поля микроволновой печи — 12 см. Гораздо логичнее бояться видимого света, излучаемого лампочкой Ильича, ионизирующая способность которой на 3 порядка выше излучения микроволновки.

Но, несмотря на очевидное, лампочек не боится никто, микроволновых печей — почти все.

Меняет ли высокочастотное излучение свойства продуктов.

Бытует мнение, что, побывав в микроволновке, продукты меняют свою физическую структуру. Одни связи якобы разрушаются, другие появляются, меняется заряд, полюс, градус, память — все что угодно. После всего этого безобразия полезные продукты питания превращаются в яд.

Микроволновое излучение, как было сказано выше, воздействует на полярные молекулы, которыми являются молекулы воды. На сегодня науке достоверно известно, что вода — аморфное тело и вообще не имеет структуры, если не находится в замерзшем состоянии. Как может эта самая структура измениться, если у аморфного тела ее нет вовсе?

Рождение подобного мифа связано, скорее всего, с понятием «структурированная вода», которое появилось благодаря всевозможным лженаукам типа гомеопатии и «бизнесменам», продающим «заряжающие» подносы для воды и прочие чудеса техники параллельных миров.

Электрическим током

Насколько прибор электробезопасен.

Опасения, будто бы микроволновая печка опасна в плане поражения электрическим током, в принципе, понятны. Для работы магнетрона требуется источник высокого напряжения — порядка 4 кВ. Если добавить к этому еще и мощность современной микроволновки, которая может достигать киловатта, то весь ужас человека, далекого от электрики, становится понятным. Тем не менее этот же человек совершенно спокойно пользуется полуторакиловаттным пылесосом и двухкиловаттной электроплитой.

Вспомните обычный кинескопный телевизор, который служил нам не одно десятилетие и продолжает служить по сей день. Напряжение на ускоряющем аноде его кинескопа достигает 30 кВ. Это почти на порядок выше напряжения на магнетроне.

Если вскрыть микроволновку, то можно и под напряжение попасть.

Но и в телевизоре ведь задняя крышка всего на четырех винтах! А теперь подумайте: много у вас знакомых, убитых током злого телевизора? Таким образом микроволновая духовка в плане электробезопасности ничем не отличается от любого другого бытового прибора.

Вредно ли излучение микроволновки для организма.

Да, СВЧ вредны для человека. Но ведь масса современных устройств работает на той же частоте: Wi-Fi модем, мобильник, смартфон. Работа с ними считается безопасной.

Так вредно микроволновое излучение или невредно? Вредно, но лишь при превышении определенного уровня. Ваш мобильник излучает, но мощность его передатчика невелика.

Хоть вы и держите его у самого виска, периодические разговоры по телефону особого вреда здоровью не нанесут. Другое дело — микроволновая печка. Мощность ее «передатчика» достигает тысячи ватт.

Но, во-первых, в отличие от мобильника, излучение магнетрона направлено не во все стороны, а в рабочую камеру. Во-вторых, и это главное, камера, как и ее дверца, имеют специальное покрытие, предотвращающее выход излучения за пределы рабочей области.

Конечно, покрытие не задерживает СВЧ на 100%, но этого и не нужно. Вы не держите микроволновку у виска, как телефон, и не пользуетесь ею, часами уткнувшись носом в дверцу. Кроме того, интенсивность СВЧ убывает пропорционально квадрату расстояния.

Что по этому поводу говорят цифры? Открываем медицинские документы, нормирующие максимально допустимое безопасное для человека СВЧ излучение и читаем: не более 10 мкВт/см.кв. Много это или мало? Самое время посмотреть на рисунок ниже:

Зависимость напряженности поля от расстояния до СВЧ печи.

У самой дверцы микроволновой печи напряженность электромагнитного поля достаточно высока — 5 мВт/см.кв. Но уже на дистанции в полметра оно ослабевает на два порядка, а на расстоянии в полтора метра ниже максимально допустимого уровня вдвое.

Таким образом, если вы не сидите со включенной микроволновкой буквально в обнимку, а пользуетесь ею не круглые сутки, то за свое здоровье можете не опасаться. Но ведь дверцу можно открыть? Можно, только магнетрон сразу же отключится, поскольку имеет защиту «от дурака».

Эта же защита не даст сунуть руку (а кое-кому и голову) в работающий прибор, дабы проверить его исправность «на ощупь».

Как только вы откроете дверцу, автоматика снимет питание с магнетрона.

Таким образом исправная микроволновая печь при соблюдении элементарных правил эксплуатации, подробно описанных в прилагаемой инструкции, абсолютно безопасна для человека.

Источник: https://220v.guru/bytovaya-tehnika/mikrovolnovki/princip-deystviya-mikrovolnovoy-pechi-i-vozmozhnosti-ustroystva.html

Устройство микроволновки

Реальная практика ремонта электроники

деталь в любой СВЧ печи – это магнетрон. Магнетрон – это такая специальная вакуумная лампа, которая создаёт СВЧ-излучение. СВЧ-излучение весьма интересным образом воздействует на обычную воду, которая содержится в любой пище.

При облучении электромагнитными волнами частотой 2,45 ГГц молекулы воды начинают колебаться. В результате этих колебаний возникает трение. Да, обычное трение между молекулами. За счёт трения выделяться тепло. Оно то и разогревает пищу изнутри.  Вот так вкратце можно объяснить принцип действия микроволновки.

Конструкция микроволновки

Конструктивно микроволновая печь состоит из металлической камеры, в которой приготавливается пища. Камера снабжена дверцей, которая не позволяет излучению выйти наружу. Для равномерного разогрева пищи внутри камеры установлен вращающийся столик, который приводится в движение мото-редуктором (мотором), который сокращённо называется T.T.Motor (Turntable motor).

СВЧ-излучение генерируется магнетроном и через прямоугольный волновод подаётся в камеру. Для охлаждения магнетрона во время работы служит вентилятор F.M (Fan motor), который прогоняет холодный воздух через магнетрон. Далее нагретый воздух от магнетрона через воздуховод направляется в камеру и также используется для нагрева пищи. Через специальные неизлучающие отверстия часть нагретого воздуха и водяной пар выводится наружу.

В некоторых моделях СВЧ-печей для формирования равномерного нагрева пищи используется диссектор, который устанавливается в верхней части камеры микроволновки. Внешне диссектор напоминает вентилятор, но он предназначен для создания определённого типа СВЧ-волны в камере так, чтобы осуществлялся равномерный прогрев пищи.

Электрическая схема микроволновки

Давайте взглянем на упрощённую электрическую схему рядовой микроволновки (кликните для увеличения).

Как видим, схема состоит из управляющей части и исполнительной. Управляющая часть, как правило, состоит из микроконтроллера, дисплея, кнопочной или сенсорной панели, электромагнитных реле, зуммера. Это «мозги» микроволновки. На схеме всё это изображено отдельной платой с надписью Power and Control Curcuit Board. Для питания управляющей части микроволновки используется небольшой понижающий трансформатор. На схеме он отмечен как L.V.Transformer (показана только первичная обмотка).

Микроконтроллер через буферные элементы (транзисторы) управляет электромагнитными реле: RELAY1, RELAY2, RELAY3. Они включают/выключают исполнительные элементы СВЧ-печи в соответствии с заданным алгоритмом работы.

Исполнительные элементы и цепи — это магнетрон (Magnetron), мото-редуктор столика T.T.Motor (Turntable motor), охлаждающий вентилятор F.M (Fan Motor), ТЭН гриля (Grill Heater), лампа подсветки O.L (Oven Lamp).

Особо отметим исполнительную цепь, которая является генератором СВЧ-излучения.

Начинается эта цепь с высоковольтного трансформатора (H.V.Transformer). Он самый здоровый в микроволновке. Собственно, это и не удивительно, ведь через него нужно прокачать мощность в 1500 — 2000 Вт (1,5 — 2 kW), необходимых для магнетрона. Выходная же (полезная) мощность магнетрона 500 — 850 Вт.

К первичной обмотке трансформатора подводится переменное напряжение сети 220V. С одной из вторичных обмоток снимается переменное напряжение накала 3,15V. Оно подводится к накальной обмотке магнетрона. Накальная обмотка необходима для генерации (эмиссии) электронов. Стоит отметить, что ток, потребляемый этой обмоткой, может достигать 10A.

Другая вторичная обмотка высоковольтного трансформатора, а также схема удвоения напряжения на высоковольтном конденсаторе (H.V.Capacitor) и диоде (H.V. Diode) создаёт постоянное напряжение в 4kV для питания анода магнетрона. Ток анода небольшой и составляет где-то 300 мА (0,3A).

В результате электроны, эмитированные накальной обмоткой, начинают своё движение в вакууме.

Особая траектория движения электронов внутри магнетрона создаёт СВЧ-излучение, которое и нужно нам для нагрева пищи. СВЧ-излучение отводится из магнетрона с помощью антенны и поступает в камеру через отрезок прямоугольного волновода.

Вот такая несложная, но весьма изощрённая схема является неким СВЧ-нагревателем. Не стоит забывать, что сама камера СВЧ-печи является элементом данного СВЧ-нагревателя, так как представляет, по сути, резонатор, в котором возникает электромагнитное излучение.

Кроме этих элементов в схеме микроволновой печи есть множество защитных элементов (см. термовыключатели KSD и аналоги.). Так, например, термовыключатель контролирует температуру магнетрона. Его штатная температура при работе где-то 800 – 1000C. Этот термовыключатель крепится на магнетроне. По умолчанию он не показан на упрощённой схеме.

Другие защитные термовыключатели подписаны на схеме, как OVEN THERMAL CUT-OUT (устанавливается на воздуховоде), GRILL THERMAL CUT-OUT (контролирует температуру гриля).

При наличии нештатной ситуации и перегреве магнетрона термовыключатель размыкает цепь, и магнетрон перестаёт работать. При этом термовыключатель выбирается с небольшим запасом — на температуру отключения 120 – 1450С.

Весьма важными элементами микроволновой печи являются три переключателя, которые встроены в правый торец камеры СВЧ-печи. При закрытии передней дверцы два переключателя замыкают свои контакты (PRIMARY SWITCH – главный выключатель, SECONDARY SWITCH– вторичный выключатель). Третий – MONITOR SWITCH (контрольный выключатель) – размыкает свои контакты при закрытии дверцы.

Неисправность хотя бы одного из этих выключателей приводит к неработоспособности микроволновки и срабатыванию плавкого предохранителя (Fuse).

Чтобы снизить помехи, которые поступают в электросеть при работающей СВЧ-печи, имеется сетевой фильтр — NOISE FILTER.

Дополнительные элементы микроволновки

Источник: https://go-radio.ru/ustroystvo-microvolnovki.html

Принцип работы и схема включения магнетрона микроволновой печи

Микроволновая печь прочно вошла в обиход и стала одним из незаменимых атрибутов любой квартиры. Этот бытовой прибор позволяет за считаные минуты разогреть или приготовить пищу при помощи невидимого для глаза излучения.

Но чтобы узнать, откуда берется это излучение и насколько оно безопасно для человека, необходимо понимать устройство и принцип работы магнетрона микроволновой печи, который и является генератором высокочастотных волн.

Магнетрон

Принцип работы микроволновой печи: схема устройства, как работает прибор

Первым, кто обнаружил возможность сверхвысокочастотного излучения к нагреву продуктов, был инженер из США Перси Спенсер. Именно он и запатентовал микроволновку.

Судя из рассказов очевидцев, идея её создания пришла ему в голову, когда он стоял несколько часов возле магнетрона и обнаружил растаявшим у себя в кармане кусочек шоколада.

Устройство способно разогревать пищу без энергии тепла и этим больше походит на радиопередатчик, чем на привычную нам кухонную плиту. Главным действующим элементом являются СВЧ-микроволны – это одна из форм электромагнитной энергии, наподобие световых и радиомагнитных волн.

Со скоростью света они распространяются по направлению к предмету в виде сверхвысокочастотных волн, длина которых колеблется от 0,01 до 1 м.

СПРАВКА! СВЧ микроволны используются также в гражданской радиолокации, радионавигации, спутниковом телевидении, мобильной связи и т. д. Микроволны в естественной среде излучаются солнцем и измеряются определёнными приборами.

Устройство микроволновой печи

Как устроена микроволновая печь? Духовой шкаф с панелью управления, волновод, вращающаяся подставка, трансформатор, конденсатор и магнетрон – вот основные элементы построения микроволновой печи.

Схема работы микроволновки  заключается в следующем: с панели управления электрический ток поступает в трансформатор, далее в конденсатор, где наращивается мощность и передаётся в магнетрон.

ВАЖНО! К нити накала подаётся высокое напряжение (порядка 3-4 КВт), чтобы его антенна могла излучать довольно сильные СВЧ волны.

Взаимодействующее с молекулами воды в еде электромагнитное поле частотой 2450 Мгц, преобразуется волноводом, содержащимся в любой микроволновке.

Термопредохранители или термореле служат для безопасности прибора и не допускают его перегрева.

Принцип действия предохранителя очень простой. В том месте, где необходимо контролировать температуру, крепится его алюминиевый корпус с помощью специального соединения из фланца. Таким образом, обеспечивается максимальный термоконтакт. Металлическая пластина, находящаяся внутри термореле, принципиально настроена на конкретную температуру.

Микроволновые печи также снабжены вентиляторами, которые засасывают воздух извне, и далее через воздуходув системой вентиляции распространяют его внутрь корпуса. Двигатель у вентиляторов представляет собой обычный однофазный асинхронный двигатель переменного тока.

ВАЖНО! Для избегания включения открытой микроволновки предусмотрена система из трёх микропереключателей. Один из них отключает магнетрон. Следующий включает подсвечивающую лампу. А третий предназначен для оповещения блока управления об открытии дверцы.

К основным функциям блока управления можно отнести:

  • регулирование мощности прибора;
  • автоматическое отключение по истечении запрограммированного срока.

Как работает микроволновая печь

Так как микроволны, которые производит печь, воздействуют именно на молекулы воды. Другими словами, всё что нужно – это содержание небольшого количества воды в пище, расположенной в камере.

Увеличение температуры еды в печи под действием микроволн напоминает процесс, когда согреваются руки, если мы сильно их растираем. Сходство заключается также в том, что, когда одна ладонь трётся о поверхность другой, тепло просачивается в мягкие ткани. По такому же принципу работают микроволны, а именно на небольшой поверхности (1–3 см), не проникая глубоко внутрь предмета.

Излучаемые микроволны соприкасаются с молекулами воды заставляя их двигаться всё быстрее и разогревать продукты. В капле воды находится миллионы молекул, и когда в них попадает микролуч, он проникает в пищу на глубину 2,5 см, заставляя их раскачиваться под действием электромагнитного поля. В процессе этого трения выходит тепло.

Таким образом, быстрее нагреваются продукты с высоким содержанием жидкости.

ВАЖНО! До сих пор учёные спорят насколько вредна микроволновка и как она влияет на качество продуктов. Однако Всемирная организация здравоохранения утверждает, что СВЧ-печи не оказывают вреда ни на человека, ни на потребляемую пищу.

Как работают дополнительные функции СВЧ

Практически все современные печи имеют режим гриля. Когда не только камера нагревается внутри, но и тепло подаётся с помощью специального тента — изогнутого металлического прибора, расположенного вверху камеры. Их называют ТЭНами — от «теплоэлектронагреватель».

В современных духовках дополнительно к режиму гриля есть режим конвекции. Когда камера эффективно продувается от ТЭНа гриля к пище. Система представляет собой циркулятор. Конвективная теплопередача, применительно к печи, — это передача тепла при помощи молекул воздуха. Использование вентилятора и называется обычно режимом конвекции.

Современные модели имеют ряд встроенных в компьютер рецептов и способов приготовления блюд.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Источник: https://setafi.com/bytovaya-tehnika/mikrovolnovaya-pech/printsip-raboty-mikrovolnovoj-pechi/

Принцип работы микроволновой печи

Это удивительно, но принцип работы микроволновой печи мало отличается от заправской радиолокационной станции. В последнем случае используются полезные свойства электромагнитной волны, в деле микроволновки важен как раз паразитный эффект.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как избавиться от старого холодильника

Благодаря способности пара и воды поглощать волны в диапазоне 2,4 ГГц эти частоты отданы на нужны бытовой техники. Включая ряды микроволновых печей. Внутри прибора генерируются колебания СВЧ, нагревающие лежащие продукты. Любопытно, что до сих пор досконально не изучен механизм передачи энергии.

Считается, молекулы воды превращают энергию электромагнитной волны в кинетическую, за счет быстрого движения разогревая пищу.

Вред или бред об опасности микроволновых печей

Немало поползновений приходилось на принцип работы СВЧ печи, больше прочего понравились статейки, где история Ханса Ульриха Хертела названа мифом. Кстати, сам доктор превратился в особу женского пола. Настолько близка стала авторам информация о возбуждении уголовного дела ассоциаций производителей бытового оборудования против группы исследователей из 8 человек, что решили довести перипетии до читателей. Рассмотрим вначале, как работает микроволновая печь.

Принцип работы СВЧ излучения

Как известно, под бытовые нужды дают невостребованные частоты. Wi-Fi довольствуется двумя диапазонами:

Частота 2,45 ГГц интенсивно поглощается молекулами воды. На частоте 2,45 ГГц вода сильно нагревается. По аналогичной причине Wi-Fi в дождь не работает. Энергия волн интенсивно поглощается каплями воды. Любопытно другое: на длине волны 12,5 мм (2,4 ГГц) отмечается окно прозрачности атмосферы.

Значит, в безоблачную погоду возможно вести прием сигнала даже со спутника. Но стоит появиться на горизонте тучке, как энергия начинает поглощаться водой. В продуктах питания присутствует процент влаги, даже в крупе. Мясо, к примеру, практически наполовину состоит из воды. За счет этого продукт начинает интенсивно набирать температуру.

В результате имеем возможность готовить продукты в микроволновых печах.

Внутреннее устройство микроволновой печи включает магнетрон, резонансный генератор волн СВЧ. Когда между катодом и анодом возникает электрическое поле нужной напряженности, начинается возбуждение контура, образованного замысловатой вакуумной камерой.

Если смотреть в разрезе, это напоминает барабан револьвера. Каморы равномерно идут по периметру круговой камеры, соединяются с центральным отверстием, где находится подогреваемый катод. Последнее сделано, чтобы улучшить условия покидания электронами поверхности.

Конструкция герметична, в микроволновых печах анод заземлен, потенциал (единицы кВ) подается на катод.

Питание идет через трансформатор, часто сетевым напряжением 220 В (50 Гц). Одна из выходных обмоток является понижающей (пара-тройка витков), отсюда забирается переменное напряжение на подогрев катода.

Вторая обмотка повышает потенциал до единиц кВ (например, 2 кВ), через конденсатор и диодный выпрямитель подает на катод. В результате на положительной полуволне происходит заряд емкости. Потом на отрицательной катод попадает под действием одновременно двух напряжений.

Эффект суммируется, получается 4 кВ. Этого хватает, что микроволновая печь начала генерацию.

Людей интересует вопрос, совместимы ли магнетроны микроволновых печей друг с другом, взаимозаменяемы ли. Не слишком сильно ошибемся, если ответим положительно. Частота генерации у магнетронов одинакова, следовательно, идентичны размеры резонаторов.

Единственный нюанс заключается в напряжении питания. Оно определяется силой магнитов, входящих в состав магнетрона и обеспечивающих вторую составляющую поля, которая вместе с электрической заставляет электроны двигаться нужным образом. Если питание разное, вместе с магнетроном придется менять трансформатор. Неплохо бы поставить и конденсатор нужной емкости, постоянная времени разряда цепи от этого зависит. Такова микроволновая печь!

Это все секреты. Новость в том, что современные инверторные микроволновые печи подают на трансформатор не просто 220 В из сети, а модифицированное нужным образом напряжение. Нюанс касается частоты, скважности и ряда прочих параметров. После трансформатора схема питания магнетрона оставлена прежней.

Чтобы знать, что генерировать, инвертор берет показания от датчика инфракрасного излучения, размещенного в корпусе, измеряющего температуру пищи. Сие позволит гибко менять режимы. Мастеров интересует вопрос, что делает инвертор, когда используется в новых моделях старый режим, где выставляются лишь температура и время.

Полагаем, что работает в качестве повторителя либо способен через реле отключаться от схемы. Последнее представляется логичным.

Перипетии на ниве безопасности микроволновых печей

Люди знают историю Ханса Ульриха Хертела, но немногим известно, что он был одним из восьми экспериментаторов. Что поведали свободные источники, расположенные за кордоном.

 Суть эксперимента указывала, что излучение микроволновой печи изменяет состав пищи, что быстро сказывается негативно на составе крови человека.

Работая на пару с Бернардом Бланком на базе Швейцарского Государственного Института технологий и университетском Институте Биохимии, ученый подтвердил сказанное на практике. Потребление пищи из микроволновой печи сопровождается:

  • уменьшением гемоглобина;
  • увеличение уровня холестерина класса (LDL);
  • снижение уровня лимфоцитов.

Последнее считается неадекватной реакцией организма на патогенные факторы и называется в науке лимфопенией. Изменения характеризуются как деструктивные, для человека, безусловно, вредные. Полные данные об исследованиях опубликованы в №19 Журнала Франца Вебера (полагаем, что за 1990 либо 1991 год). В статье обсуждались результаты исследований, указывалось, что микроволновые печи вредны для здоровья.

7 августа 1992 года Швейцарская Ассоциация производителей домашней бытовой техники подала иск в суд кантона Берн, утверждая, что исследования не имеют смысла, а полученные выводы, затрагивающие принцип действия микроволновой печи, ложны. Уже через полгода суд удовлетворил претензии. Бланк отказался от слов, но записи о действительном положении дел уже зафиксированы за личной подписью.

Как говорится, что написано пером

Решением Страсбургского суда 25 августа 1998 года решение швейцарской инстанции отменено как незаконное. Согласно статье 50 Конвенции о правах человека, решено, что доктору (бывшему) будут выплачены издержки, вдобавок Швейцарию обязали компенсировать истцу 40000 швейцарских франков. Судом высказано мнение, что проблема микроволновых печей должна найти исследователей, чтобы понять, безопасно ли потреблять из приборов пищу.

Если бы Ассоциация так была уверена, что результат исследований ложный, провели бы суд в публичном порядке и опровергли поползновения. Но, как водится, вставлена формулировка о бесполезности изысканий — действительно, кому интересны жизни миллиардов людей — следовательно, проверка достоверности сведений не требовалась. Досадно, что схема замалчивания часто используется повсеместно. Читатели по усмотрению проверят правдивость сведений о вреде микроволновых печей, исходные сведения привели.

В чем состоял эксперимент, поставивший на уши промышленность Швейцарии. Подопытные люди делились на 8 групп и потребляли в течение 2 – 5 дней пищу следующего характера:

  1. Сырое молоко.
  2. Пастеризованное молоко Intermilk Bern.
  3. Сырое молоко, подогретое на варочной панели.
  4. Сырое молоко, прошедшее через микроволновую печь.
  5. Сырые овощи.
  6. Приготовленные традиционным путем овощи.
  7. Размороженные в микроволновой печи овощи.
  8. Приготовленные в микроволновой печи овощи.

У испытуемых брали кровь до приема пищи, потом 2-3 раза в течение дня. Люди, потребляющие продукты из микроволновой печи, приобрели негативные изменения, описанные выше. Причем, чем дольше пребывал продукт в рабочей камере прибора, тем сильнее эффект. Это принцип работы микроволновой печи, рассмотренный с точки зрения западных СМИ! Как говорится, сказка ложь

Источник: https://VashTehnik.ru/mikrovolnovye-pechi/princip-raboty-mikrovolnovoj-pechi.html

Принцип работы и внутреннее устройство микроволновой печи

Микроволновые печи (СВЧ-печи) уже давно стали самым обыденным бытовым прибором, с помощью которого можно очень быстро разморозить продукты, разогреть уже приготовленную пищу или приготовить блюдо по оригинальному рецепту, и даже продезинфицировать кухонные моющие губки и тряпочки, не содержащие металла.

Наличие удобного, интуитивно понятного интерфейса, а также многоуровневой защиты позволяют даже ребенку справиться с управлением такого сложного и высокотехнологичного устройства, как микроволновка. Некоторые блюда можно легко и быстро приготовить по встроенным программам. А возможные неисправности вполне можно устранить, сделав ремонт СВЧ-печи своими руками.

На чём основан принцип работы СВЧ-печи

Разогрев продуктов, помещенных в камеру микроволновки, происходит за счет воздействия на них мощного электромагнитного излучения дециметрового диапазона. В бытовых приборах применяют частоту 2450 МГц.

Радиоволны такой высокой частоты проникают вглубь продуктов, и воздействую на полярные молекулы (в продуктах в основном это вода), заставляя их постоянно сдвигаться и выстраиваться вдоль силовых линий электромагнитного поля.

Такое движение повышает температуру продуктов, и нагрев идет не только снаружи, но и до той глубины, на которую проникают радиоволны. В бытовых СВЧ-печах волны проникают вглубь на 2,5—3 см, они разогревают воду, а та, в свою очередь, весь объем продуктов.

Устройство магнетрона — основная составляющая

Радиоволны частотой 2450 МГц генерируются специальным прибором – магнетроном, представляющим собой электровакуумный диод. Он имеющий массивный медный цилиндрический анод круглый в сечении и разделенный на 10 секторов, имеющих такие же стенки из меди.

В центре этой конструкции расположен стержневой катод, внутри которого есть нить накала. Катод служит для эмиссии электронов. По торцам магнетрона расположены мощные кольцевые магниты, создающее магнитное поле внутри магнетрона, необходимое для генерации СВЧ-излучения.

К аноду прикладывается напряжение в 4000 Вольт, а к нити накала 3 Вольта. Происходит интенсивная эмиссия электронов, которые подхватываются электрическим полем высокой напряженности. Геометрия резонаторных камер и напряжение анода определяют генерируемую частоту магнетрона.

Съем энергии происходит при помощи проволочной петли, соединенной с катодом и выведенной в излучатель-антенну. С антенны СВЧ-излучения попадает в волновод, а от него в камеру микроволновки. Стандартная выходная мощность магнетронов, применяемых в бытовых микроволновках, составляет 800 Вт.

Если для приготовления блюд требуется меньшая мощность, то это достигается тем, что магнетрон включают на определенные промежутки времени, за которыми следует пауза.

Для получения мощности 400 Вт (или 50% от выходной мощности) можно в течение 10-секундного интервала на 5 секунд включить магнетрон, а на 5 секунд выключить. В науке это называется широтно-импульсной модуляцией.

Магнетрон в процессе работы выделяет большое количество тепла, поэтому его корпус помещен в пластинчатый радиатор, который при работе всегда должен обдуваться воздушным потоком из встроенного в микроволновку вентилятора. При перегреве магнетрон очень часто выходит из строя, поэтому его оснащают защитой – термопредохранителем.

Термопредохранитель и зачем он нужен

Для защиты магнетрона от перегрева, а также гриля, которым оснащены некоторые модели СВЧ-печей, применяются специальные устройства, называемые термопредохранителем или термореле. Они выпускаются на разные номиналы температуры, указанные на их корпусе.

Принцип действия термореле очень прост. Его корпус из алюминия прикрепляется при помощи фланцевого соединения к месту, где необходимо контролировать температуру. Так обеспечивается надежный тепловой контакт. Внутри термопредохранителя находится биметаллическая пластинка, имеющая настройки на определенную температуру.

При превышении температурного порога пластинка изгибается и приводит в действие толкатель, который размыкает пластины контактной группы. Питание СВЧ-печи прерывается. После остывания геометрия биметаллической пластины восстанавливается и происходит замыкание контактов.

Назначение вентиляторов СВЧ-печи

Вентилятор является важнейшим компонентом любой микроволновки, без которого ее работы будет невозможной. Он выполняет ряд важнейших функций:

  • Во-первых, вентилятор обдувает главную деталь СВЧ-печи – магнетрон, обеспечивая его нормальную работу.
  • Во-вторых, другие компоненты электронной схемы тоже выделяют тепло и требуют вентиляции.
  • В-третьих, некоторые микроволновки оборудованы грилем обязательно вентилируемым и защищенным термореле.
  • И, наконец, в камере приготовляемые продукты тоже выделяют большое количество тепла и водяного пара. Вентилятор создает в камере небольшое избыточное давление, в результате чего воздух из камеры вместе с нагретым водяным паром выходит наружу через специальные вентиляционные отверстия.

В микроволновке от одного вентилятора, который расположен у задней стенки корпуса и засасывает воздух снаружи, организована система вентиляции при помощи воздуховодов, направляющий воздушный поток на пластины магнетрона, а затем в камеру. Двигатель вентилятора представляет собой простой однофазный асинхронный двигатель переменного тока.

Система защиты и блокировки микроволновой печи

Любая СВЧ-печь имеет внутри мощное радиоизлучающее устройство – магнетрон. СВЧ-излучение такой мощности может нанести непоправимый вред здоровью человека и всех живых существ, поэтому необходимо принять ряд мер по защите.

Микроволновка имеет полностью экранированную металлическую рабочую камеру, которая снаружи дополнительно защищена металлическим корпусом, не позволяющим высокочастотному излучению проникать наружу.

Прозрачное стекло в дверце имеет экран из металлической сетки с мелкой ячейкой, которая не пропускает наружу излучение 2450 Гц, длиной волны 12,2 см, генерируемое магнетроном.

Дверца микроволновой машины плотно прилегает к корпусу и очень важно чтобы этот зазор сохранял свои геометрические размеры. Расстояние между металлическим корпусом камеры и специальным пазом дверцы должно быть равно четверти длины волны СВЧ-излучения: 12,2 см/4=3.05 см.

В этом зазоре образуется стоячая электромагнитная волна, которая именно в месте прилегания дверцы к корпусу имеет нулевое амплитудное значение, поэтому волна наружу не распространяется. Вот таким элегантным способом решается вопрос защиты от СВЧ излучения при помощи самих СВЧ-волн. Такой способ защиты в науке называется СВЧ дроссель.

Для предотвращения включения СВЧ-печи с открытой камерой существует система микропереключателей, контролирующих положение дверцы. Обычно таких переключателей не менее трех: один выключает магнетрон, другой включает лампочку подсветки даже при неработающем магнетроне, а третий служит для того, чтобы «информировать» блок управления о положении дверцы.

Микропереключатели расположены и настроены так, что они срабатывают только при закрытой рабочей камере микроволновки.

Микропереключатели на дверце также часто называют конечными выключателями.

Блок управления — мозг прибора

Блок управления есть у любой микроволновой печи и он выполняет две главные функции:

  • Поддержание заданной мощности микроволновой печи.
  • Отключение печи после истечения заданного времени работы.

На старых моделях электропечей блок управления представляли два электромеханических переключателя, один из которых как раз задавал мощность, а другой промежуток времени. С развитием цифровых технологий стали применяться электронные блоки управления, а сейчас уже и микропроцессорные, которые кроме выполнения двух главных функций могут еще и включать множество нужных и ненужных сервисных.

  • Встроенные часы, которые, безусловно, могут быть полезны.
  • Индикация уровня мощности.
  • Изменение уровня мощности при помощи клавиатуры (кнопочной или сенсорной).
  • Приготовление блюд или размораживание продуктов при помощи специальных программ, «зашитых» в память блока управления. При этом учитывается вес, а нужную мощность печь подберет сама.
  • Сигнализация окончания программы выбранным звуковым сопровождением.

Кроме этого, у современных моделей есть верхние и нижние грили, функция конвекции, которыми также «руководит» блок управления.

В блоке управления есть свой источник питания, обеспечивающий работу блока и в дежурном, и в рабочем режиме. Важным компонентом является релейный блок, который коммутирует по командам силовые цепи магнетрона и гриля, а также цепи вентилятора, встроенной лампы и конвектора. Блок управления связан шлейфами с клавиатурой и панелью индикации.

Занимательное видео с рассказом о принципе работы СВЧ-печей

Посмотрите как просто объясняется то, благодаря чему работает этот удивительный прибор.

Источник: https://qteck.ru/princip-raboty-i-vnutrennee-ustrojstvo-mikrovolnovoj-pechi.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ЛидерТех