Схема подключения магнетрона в микроволновке

Содержание
  1. Ремонт микроволновой печи своими руками на примере микроволновой печи Samsung M1974NR
  2. Для начала рассмотрим основной принцип работы СВЧ-печи.
  3. Магнетрон
  4. Дефекты магнетронов:
  5. При замене магнетрона необходимо строго соблюдать правила.
  6. Обозначение микроволновых печей фирмы Samsung
  7. Блок управления
  8. Основные неисправности, связанные с работой дверцы.
  9. Схема микроволновой печи SAMSUNG на плате управления RA-TBMO/RC-TBMO
  10. Схема микроволновой печи ROLSEN с механическим управлением
  11. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С МИКРОВОЛНОВЫМИ ПЕЧАМИ
  12. П О П У Л Я Р Н О Е:
  13. Особенности ремонта микроволновой печи своими руками. Замена магнетрона в микроволновке LG.
  14. Магнетрон
  15. Что такое микроволны и как они нагревают пищу
  16. Устройство магнетрона и его применение
  17. Принцип работы магнетрона
  18. Как магнетрон влияет на мощность СВЧ
  19. Охлаждение и защита магнетрона
  20. Можно ли заменить магнетрон
  21. Диагностика неисправностей и причины их появления

Ремонт микроволновой печи своими руками на примере микроволновой печи Samsung M1974NR

Искрение и треск внутри микроволновых печей — это самые частые явления, возникающие при их поломке. Почему же так происходит?
Знающий об этом производитель, не внёс вовремя изменения в проектирование оных или нарушаются правила по их эксплуатации пользователем? Подтверждается и то, и другое.

Но так как печь приобретена и уже используется по назначению, то необходимо не допускать второй причины и неуклонно придерживаться правила: «Мы в ответе за того, кого приручаем».

Для того чтобы понять процессы, происходящие при работе СВЧ-печей и их поломках, чтения этой страницы будет мало.
Постараюсь, как можно кратко изложить суть одной, но часто возникающей проблемы. Итак, ремонт микроволновой печи своими руками — примером послужит, появившаяся на столе ремонта, микроволновая печь Samsung M1974NR.

Для начала рассмотрим основной принцип работы СВЧ-печи.

220 вольт через специальную схему управления подается на первичную обмотку силового трансформатора. Далее с помощью силового трансформатора (который выполняет также роль стабилизатора) напряжение подается на схему удвоения напряжения собранную на VD1, C1 (Рис.2).

Сопротивление R1 имеет номинал от 1 до 10 Мом и нужно для того чтобы обеспечивать разряд конденсатора С1 при выключенной печи.
В импортных конденсаторах резистор монтируется внутри.

Предохранительный диод VD2 служит для защиты трансформатора от перегрева в случае замыкания в магнетроне или чрезмерном повышении напряжения на конденсаторе С1.

При замыкании резко повышается ток во вторичных обмотках, что ведёт к увеличению тока в первичных обмотках и перегорает предохранитель.

Данным диодом можно пренебречь, т.е. не устанавливать его, но в этом случае необходимо устанавливать предохранитель строго по номиналу.

Если замерить напряжение на катоде магнетрона оно будет равно -4000 вольт (отрицательное), значит, на аноде относительно катода напряжение будет равно +4000 вольт.
Блок питания магнетрона обеспечивает выработку питающих напряжений:
Анодное напряжение Uа = 4000 вольт A = 300 мА.
Напряжение накала U = 3,15 вольт А = 10 Ампер.

Магнетрон

Магнетрон (Рис.3) — это вакуумный диод, анод которого выполнен в виде медного цилиндра.
Магнетрон крепится непосредственно на волноводе.
1. Металлический колпачок насажан на керамический изолятор 2.
3. Внешний кожух магнетрона.
4. Фланец с отверстиями для крепления.
5 Кольцевые магниты служат для распределения магнитного поля.
6. Керамический цилиндр для изоляции антенны.
7. Радиатор служит для лучшего охлаждения.
8. Коробочка фильтра.
9. Узел соединения магнетрона с источником питания содержит переходные конденсаторы, которые вместе с дросселями образуют СВЧ фильтр для защиты от проникновения СВЧ излучения из магнетрона.
10. Выводы питания.

Дефекты магнетронов:

1. При пробое прокладки часто бывают случаи, когда колпачок расплавляется. Можно заменить колпачком с другого магнетрона.

2. Как любая лампа он может терять свою эмиссию, вследствие долгой работы или из-за включения магнетрона на пустую камеру, в результате чего значительно сокращается мощность энергии и увеличивается время приготовления. Можно увеличить продолжительность срока службы магнетрона, добавив напряжения накала.
Для этого необходимо домотать 0,5 виток накальной обмотки. (В некоторых случаях удается продлить срок службы до 3 лет).
К сожалению, не каждый трансформатор позволяет проделать такую манипуляцию.

3. Пробой переходных конденсаторов можно обнаружить с помощью тестера. Пробой происходит на корпус магнетрона. Лечится путем замены узла 9 (см рисунок).

При замене магнетрона необходимо строго соблюдать правила.

1. Диаметр антенны и крепеж должны точно совпадать с оригиналом.
2. Магнетрон должен плотно соприкасаться с волноводом.
3. Длина антенны должна точно соответствовать оригиналу.
4. Мощность магнетрона должна совпадать.

В некоторых источниках говорится о том, что колпачок с антенны можно не ставить, но при этом, если прогорит, то уже сама антенна (прищемленный конец трубки) и магнетрон придется выкинуть. Лучше покупать магнетроны на фирмах где дадут возможность обменять его, если, например, не подойдет посадочное место.

В тех печах, где производитель располагает магнетрон с коротким волноводом можно наблюдать такой дефект как пробой слюдяной крышки (Рис.4).

Рис.4 Пробой слюдяной крышки.
Первая и основная причина — это включение при недостаточной загрузке или вовсе без нее.
Какими бы малыми ни были поглощающие свойства крышки, но, если в камере печи больше нет объектов, где бы микроволновая энергия могла продемонстрировать свою мощь, она начинает перегреваться, а из-за повышенной напряженности электрического поля, существующей при недостаточном объеме загрузки, на ее поверхности возникают пробои.
Результатом таких пробоев будет обугливание некоторой части крышки, поэтому в дальнейшем процесс может лавинообразно нарастать, даже если последующие включения печи производить в соответствии с правилами.

Вторая причина, приводящая к аналогичным последствиям, может служить чрезмерная загрязненность крышки. Диэлектрические свойства грязи далеки от идеальных, поэтому она будет поглощать энергию и перегреваться.
При определенных условиях температура загрязнений может дойти до такого значения, при котором они начнут обугливаться.
В нашем случае были видны следы жира, затекшего между слюдяной крышкой и корпусом и вытекшем прямо на середину окна (Рис.4).
Явное короткое замыкание и вызвало уже прогорание колпачка (Рис.5).


Если процесс обугливания не зашел слишком далеко, восстановить работоспособность микроволновой печи можно, сняв крышку и удалив загрязненные и обуглившиеся места.

Выражение «не слишком далеко» означает, что в процессе зачистки вы удалили все лишнее и при этом не дошли до сквозных отверстий.

Рис.5 Прогоревший колпачок.
Качество своей работы вы легко можете проверить, посмотрев крышку на просвет. Обугленные участки менее прозрачны и поэтому затемнены.

В нашем случае слюдяную крышку-прокладку я протёр бензином и поставил прогоревшим местом вниз — перевернул.

Колпачок тоже перевернул прогаром вниз, так как с нижней части колпачка расстояние до корпуса намного больше. Вот и всё.
Samsung M1974NR — это микроволновая печь с электронным управлением.
Схема соединений печи приведена на Рис.6., ниже.

Обозначение микроволновых печей фирмы Samsung

М 1 9 7 4 N R S
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [ ] [ ] [7]

[1] — тип печи: М — печь работает только в режиме микро;
СЕ — печь с покрытием из биокерамической эмали (модели работают с грилем или с грилем и конвекцией); СК — печь с грилем и конвекцией.
[2] — тип печи: 1 — печь работает только в режиме «Микро»; 2 — печь с грилем.
[3] — объем камеры: 6 — 17 л; 8 —23 л; 9 —28 л.
[4] — тип управления: 1 — механическое; 2 — механическое с поворотным переключателем «Easy dial»; 3 — сенсорное; 7 — тактовое.
[5] — стиль дизайна
[6]N новая модель
[7] — цвет корпуса: S — серебристый; BL — сине-белый; RD — красно-белый;
GN — зелено-белый; BS — сине-серебряный; ТВ — сине-белый перламутровый.

Читайте также:  Домкрат винтовой своими руками чертежи

Схема соединения магнетронного блока, общая для всех печей фирмы Samsung, приведена на схеме соединений.

Предупреждение!
Для обеспечения постоянной, надежной защиты от микроволнового излучения производите замену частей запорного механизма в соответствии с принципиальной электрической схемой печи.

Используйте только указанные производителем типы выключателей.
В первую очередь это касается первичного, дверного (или вторичного в разных типах печей) и защитного выключателей.

Если возникла необходимость заменить хотя бы один из этих выключателей, следует заменять их все три одновременно. После чего следует произвести настройку положения переключателей в соответствии с изложенной ниже процедурой.

Блок управления

Схема электрическая принципиальная блока управления типа F209 приведена на Рис.7.
(В печи М1974NR отсутствует нагреватель гриля и все относящиеся к нему цепи в схеме).

Таблица.1

Высоковольтный трансформатор
Измеряемая цепь Сопротивление
Первичная обмотка 1,45 Ом
Вторичная обмотка 114 Ом + 10%
Накальная обмотка Менее 0,1 Ом

Проверка специфических компонентов печи
Высоковольтный трансформатор. Отключить все провода и измерить следующие сопротивления (Таблица.1).

Таблица.2

Низковольтный трансформатор питания блока управления
Выводы Сопротивление, Ом
1—2 100
3—4 4
5—6 2,12

Низковольтный трансформатор питания блока управления. Сопротивления его обмоток должны соответствовать приведенным в Таблице.2.


Рис.6 Схема соединений печей CE2974R и М1974NR
(В печи М1974NR отсутствует нагреватель гриля и все относящиеся к нему цепи в схеме)


Рис.7 Схема электрическая принципиальная блока управления типа F209.
(В печи М1974NR отсутствует нагреватель гриля и все относящиеся к нему цепи в схеме)

Основные неисправности, связанные с работой дверцы.

В некоторых печах, особенно старых типов конструкции, наблюдается повышенное фоновое излучение. В большинстве случаев это вызвано увеличением зазора между дверцей и лицевой плоскостью камеры.
Нормальный зазор соизмерим с толщиной листа машинописной бумаги. Поэтому вышеупомянутый лист может служить своеобразным инструментом, с помощью которого мы достаточно легко можем определить, соответствует ли зазор требуемым параметрам.

Если между дверцей и камерой лист проходит с усилием или не проходит вообще, значит, все в порядке, если же лист входит свободно, значит, необходимо уменьшить зазор. Измерение величины зазора необходимо проводить по всему периметру дверцы.

Сразу оговоримся, что регулировку дверцы можно проводить только при наличии приборов, позволяющих измерить величину фонового излучения. Делать это вслепую не только бессмысленно, но и опасно. Если не для жизни, то для зрения.

Имеются лишь две точки, где есть возможность регулировки зазора.

Во-первых, в месте крепления дверцы к камере. Если повышенный фон наблюдается со стороны крепления, нужно ослабить винты, крепящие дверцу, придвинуть ее к камере, чтобы устранить зазор, и зажать винты.

Все операции лучше производить при закрытой дверце, иначе можно переусердствовать и, устранив большой зазор с одной стороны, получить еще больший, с противоположной. Со стороны блока управления регулировку зазора можно осуществить смещением механизма защелки вглубь корпуса. Для этого нужно ослабить винты, крепящие указанный механизм, сместить его в нужную сторону и вновь зажать винты.

В принципе, защелка не имеет каких-либо пазов, позволяющих двигать ее в произвольном направлении, но, поскольку величина требуемого смещения не превышает нескольких десятых миллиметра, существующий люфт между винтами и отверстиями под них позволяет это сделать. Здесь также важно не перестараться и следить за тем, чтобы после всех манипуляций дверца хорошо закрывалась, и оба запора включали блокировочные микропереключатели.

В некоторых печах российского производства увеличение зазора бывает связано с перекосом дверцы. При этом бывает, что в одном или двух углах зазор выше допустимого, а в остальных нормальный. Любая регулировка дверцы приводит только к тому, что ситуация зеркально меняется. Такой перекос иногда удается устранить.
Для этого нужно отжать винты, крепящие перфорированное металлическое окно, слегка выгнуть дверцу в противоположном перекосу направлении и, не отпуская дверцы, зажать винты.

Наибольшая часть неисправностей дверцы связана с работой запоров, механизма фиксации и механизма открывания дверцы. Как правило, это чисто механические поломки и ремонт сводится к изготовлению и замене сломанной детали.

Иногда между дверцей и стенками камеры возникает искрение. Причина этого кроется в повреждении эмали на внутренней поверхности дверцы. Устранить это довольно просто, необходимо лишь закрасить поврежденный участок тонким слоем лака или эмали.

Схема микроволновой печи SAMSUNG на плате управления RA-TBMO/RC-TBMO

Схема микроволновой печи ROLSEN с механическим управлением

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С МИКРОВОЛНОВЫМИ ПЕЧАМИ

  1. Нельзя включать печь с открытой дверцей либо сеткой.
  2. Нельзя делать отверстия в корпусе.
  3. Не оставляйте монтажный мусор в волноводе.
    Мусор приведет к нарушению распространения СВЧ волн в волноводе,
    и в результате чего, СВЧ печь будет давать излучение.
  4. Всегда разряжайте ёмкость (конденсатор) в цепях питания магнетрона куском изолированного провода (резистор иногда выходит из строя).

Использованы материалы книги Саулова А. Ю. «Современные микроволновые печи»

Ванюшин Михаил (eleczon.ru/elektrik/40-mikrovolnovaya-pech.html)

П О П У Л Я Р Н О Е:

Ранее мы писали: что можно сделать из старой микроволновой печи. Сегодня давайте подробно рассмотрим, как сделать аппарат для точечной сварки своими руками из высоковольтного трансформатора или МОТ (Microwave Oven Tranformer – трансформатор микроволновой печи) от старой не годной микроволновки. Конечно, при условии, что ВВ трансформатор исправен (хотя бы его первичная обмотка), а неисправно что-то другое: магнетрон, шлейф, плата управления и т.д.

Для мастера бывает необходимость в точечной сварке. Данная точечная сварка даёт ток до 800 Ампер, чего вполне достаточно для сварки листового металла до 1,5мм.

Особенности ремонта микроволновой печи своими руками. Замена магнетрона в микроволновке LG.

В СВЧ печах, производимых компанией LG, применяются магнетроны одного конструктивного типа. Данное обстоятельство упрощает ремонт микроволновки. Нет необходимости менять фланец с неисправного магнетрона. Далее, в статье рассмотрим типы магнетронов и особенности их установки.

Иногда бывает при переезде, транспортировки или при мытье микроволновой печи разбивается тарелка. Такая тарелка сейчас в магазинах стоит не дёшево, но её можно заменить своим вариантом.

Предлагаем два варианта замены заводской тарелки для СВЧ печи.

Магнетрон

Магнетрон

Эта главная деталь микроволновой печи, генерирует СВЧ колебания мощностью 750. 1000 Вт. Этой мощности достаточно для нагревания пищи.

Внешний вид магнетрона Samsung ОМ75Р(31) и назначение его основных элементов показано на рис.5. По внешнему виду магнетроны разных производителей очень похожи между собой. Устройство магнетрона показано на рис.6. Он представляет собой электровакуумный диод, его основу составляет анодный медный блок, внутри которого находятся восемь объемных цилиндрических резонаторов (рис.6,а, б), представляющих собой колебательную систему магнетрона. От их размеров зависит генерируемая частота. Для бытовых печей она составляет 2450 МГц. В центре анодного блока находится катод, подогреваемый нитью накала, ток в которой составляет 8. 10 А при напряжении 3,15 В. Между анодом и катодом прикладывается импульсное напряжение, которое в амплитуде достигает 5800 В, что соответствует Uд=4000 В, оно создает импульсное электрическое поле, направленное от анода до катода.

Читайте также:  Механизм зажима инструмента в шпинделе фрезерного станка

Снаружи анодного блока находятся кольцевые магниты, создающие однородное постоянное магнитное поле, силовые линии которых проходят вдоль катода (рис.6,а).

Во время работы магнетрон выделяет большое количество тепла. Чтобы его анод не перегревался, вокруг него установлен радиатор в виде пластин (рис.5,а). Пластины охлаждаются (обдувается) специальным вентилятором (рис.5 и рис.6).

В месте соединения магнетрона с источником питания находится металлическая коробочка (рис.5,а), выполняющая функцию экрана, внутри нее — заградительный СВЧ фильтр, не пропускающий частоту 2450 МГц в цепи питания (рис.5,6). Фильтр состоит из двух проходных высоковольтных конденсаторов емкостью около 370 пФ и двух дросселей с ферритами. Его схема показана на рис.7. Между штырями переходной колодки фильтра также существует емкость, порядка 250 пФ (на рис.7 показана пунктиром), но она существует только благодаря взаимно близкому расположению двух штырей и их проходных конденсаторов, т.е. отдельного (третьего) конденсатора там нет.

Блок питания магнетрона

Блок питания магнетрона, упрощенная схема которого показана на рис.8, предназначен для выработки необходимых питающих напряжений для магнетрона, а именно анодного напряжения +4000 В при токе 300 мА и напряжение накала

3,15В при токе 10 А. Его основные высоковольтные элементы: трансформатор ТР1 мощностью 850. 1000 Вт, преобразующий

-2000 В и -3,15 В; конденсатор вольтодобавки С1(0,9. 1,1 мкФ) и диод VD1. Два последних элемента удваивают напряжение высоковольтного трансформатора с 2000 В до 4000 В. Такое высокое напряжение, 3800. 4000 В, необходимо иметь на аноде магнетрона для его нормальной работы.

Сам процесс удвоения напряжения подробно показан на рис.8,а—д. На этих рисунках показаны амплитудные напряжения блока питания, которые больше действующего напряжения в 1,41 раза.

В первый полупериод высокое (иомпл=2800 В) напряжение с трансформатора (рис.8,а, 6) через открытый диод VD1 заряжает конденсатор С1 (рис.8,а, в). При этом напряжение на магнетроне равно нулю,(рис.8,г), так как открытый диод VD1 шунтирует его. Во втором полупериоде диод VD1 закрывается (рис,8,д) и к магнетрону сразу прикладывается напряжение конденсатора, а после добавляется напряжение отрицательного полупериода высоковольтной обмотки трансформатора ТР1 (рис.8,д, г). Эти два напряжения суммируются и создают на магнетроне высокое рабочее напряжение. Диаграмма их взаимодействия показана на рис.8,б-г.

При достижении на аноде магнетрона Uдейст=3800. 4000 В (Uампл= 5350. 5800 В) магнетрон входит в рабочий режим, т.е. генерирует частоту 2450 МГц. При уменьшении напряжения на магнетроне ниже порового значения, магнетрон прекращает генерацию, а в конце отрицательной полуволны (рис.8,г) оно снижается до нуля, из-за уменьшения амплитуды напряжения высоковольтной обмотки трансформатора и разряда конденсатора воль-тодобавки. Необходимо отметить, что сам магнетрон представляет собой диод, включенный с противоположной проводимостью по отношению к VD1 (его эквивалентная схема показана на (рис.8,д).

В процессе работы магнетрона конденсатор С1 разряжается на него. Таким образом, магнетрон работает (генерирует) в импульсном режиме (50 импульсов в секунду) и только в отрицательный полупериод высоковольтного напряжения трансформатора (рис.8,б-г, время t 2 , t3). В каждом импульсе он выдает пакет колебаний частотой 2450 МГц.

Регулирование мощности магнетрона

Магнетрон генерирует постоянную СВЧ мощность, а при приготовлении пищи ее надо изменять. Поэтому в микроволновой печи применен временной способ его

регулировки, путем изменения средней мощности за счет регулирования длительности включенного и выключенного состояния магнетрона за период в 21 с (рис.9). Например, если за 21 с работы СВЧ печи магнетрон работал 21с беспрерывно, то средняя мощность нагрева равна 100% (рис.9, а). Если за 21 с включения печи магнетрон работал 14 с, а 7 с был выключен, то средняя мощность равна 66% (рис.9,6), аналогично и для 33% (рис.9, в).

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.

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.

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.

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.
Читайте также:  Температура плавления нержавеющей стали таблица

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.

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.

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.

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.

Оцените статью
Adblock detector