微波爐的工作原理

2021-05-14 11:59:18 字數 5527 閱讀 9590

(1)爐腔。爐腔是乙個微波諧振腔,是把微波能變為熱能對食品進行加熱的空間。為了使爐腔內的食物均勻加熱,微波爐爐腔內設有專門的裝置。

最初生產的微波爐是在爐腔頂部裝有金屬扇頁,即微波攪拌器,以干擾微波在爐腔中的傳播,從而使食物加熱更加均勻。目前,則是在微波爐的爐腔底部裝乙隻由微型電機帶動的玻璃轉盤,把被加熱食品放在轉盤上與轉盤一起繞電機軸旋轉,使其與爐內的高頻電磁場作相對運動,來達到爐內食品均勻加熱的目的。國內獨創的自動公升降型轉盤,使得加熱更均勻,烹飪效果更理想。

(2) 爐門:爐門是食品的進出口,也是微波爐爐腔的重要組成部分。對它要求很高,即要求從門外可以觀察到爐腔內食品加熱的情況,又不能讓微波洩漏出來。

爐門由金屬框架和玻璃觀察窗組成。觀察窗的玻璃夾層中有一層金屬微孔網,既可透過它看到食品,又可防止微波洩漏。由於玻璃夾層中的金屬網的網孔大小是經過精密計算的,所以完全可以阻擋微波的穿透。

為了防止微波的洩漏,微波爐的開關系統由多重安全聯鎖微動開關裝置組成。爐門沒有關好,就不能使微波爐工作,微波爐不工作,也就談不上有微波洩漏的問題了。

為了防止在微波爐爐門關上後微波從爐門與腔體之間的縫隙中洩漏出來,在微波爐的爐門四周安有抗流槽結構,或裝有能吸收微波的材料,如由矽橡膠做的門封條,能將可能洩漏的少量微波吸收掉。抗流槽是在門內設定的一條異型槽結構,它具有引導微波反轉相位的作用。在抗流槽入口處,微波會被它逆向的反射波抵銷,這樣微波就不會洩漏了。

由於門封條容易破損或老化而造成防洩作用降低,因此現在大多數微波爐均採用抗流槽結構來防止微波洩漏,很少採用矽橡膠門封條。抗流槽結構是從微波輻射的原理上得到的防止微波洩漏的穩定可靠的方法。廣東格蘭仕企業(集團)公司生產的格蘭仕微波爐所採用的就是國際上最先進的抗流槽結構和生產工藝,加上其開發研製的多重防微波洩漏技術,使微波洩漏控制技術達到國際先進水平。

(3) 電氣電路:電氣電路分高壓電路、控制電路和低壓電路三部分。

(a) 高壓電路:高壓變壓器次級繞組之後的電路為高壓電路,主要包括磁控管、高壓電容器、高壓變壓器、高壓二極體。

(b) 磁控管:磁控管是微波爐的心臟,微波能就是由它產生並發射出來的。磁控管工作時需要很高的脈動直流陽極電壓和約3~4v的陰極電壓。

由高壓變壓器及高壓電容器、高壓二極體構成的倍壓整流電路為磁控管提供了滿足上述要求的工作電壓。

(c) 低壓電路:高壓變壓器初級繞組之前至微波爐電源入口之間的電路為低壓電路,也包括了控制電路。主要包括保險管、熱斷路器保護開關、聯鎖微動開關、照明燈、定時器及功率分配器開關、轉盤電機、風扇電機等。

(4) 定時器。微波爐一般有兩種定時方式,即機械式定時和計算機定時。基本功能是選擇設定工作時間,設定時間過後,定時器自動切斷微波爐主電路。

(5) 功率分配器。功率分配器用來調節磁控管的平均工作時間(即磁控管斷續工作時,工作、停止時間的比例),從而達到調節微波爐平均輸出功率的目的。機械控制式一般有3~6個刻度檔案位,而計算機控制式微波爐可有10個調整檔位。

(6) 聯鎖微動開關。聯鎖微動開關是微波爐的一組重要安全裝置。它有多重聯鎖作用,均通過爐門的開門按鍵或爐門把手上的開門按鍵加以控制。

當爐門未關閉好或爐門開啟時,斷開電路,使微波爐停止工作。

(7) 熱斷路器。熱斷路器是用來監控磁控管或爐腔工作溫度的元件。當工作溫度超過某一限值時,熱斷路器會立即切斷電源,使微波爐停止工作。

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微波爐磁控管工作原理

磁控管的陽極諧振系統除能產生所需要的電磁振盪外,還能產生不同特性的多種電磁振盪。為使磁控管穩定的工作在所需的模式上,常用"隔型帶"來隔離干擾模式.隔型帶把陽極翼片乙個間隔乙個地連線起來,以增加工作模式與相鄰干擾模式之間的頻率間隔。

另外,由於經能量交換後的電子還具有一定的能量,這些電子打上陽極使陽極溫度公升高,陽極收集的電子越多(即電流越大),或電子的能量越大(能量轉換率越低),陽極溫度越高,因此,陽極需有良好的散熱能力.一般情況下功率管採用強迫風冷,陽極帶有散熱片.大功率管則多用水冷,陽極上有冷卻水套。

此種陰極加熱電流大,要求陰極引線要短而粗,連線部分要接觸良好。大功率管的陰極引線工作時溫度很高,常用強迫風冷散熱。磁控管工作時陰極接負高壓,因此引線部分應有良好的絕緣性能並能滿足真空密封的要求。

為防止因電子回轟而使陽極過熱,磁控管工作穩定後應按規定降低陰極電流以延長使用壽命。

磁控管的陰極即電子的發射體,又是相互作用空間的乙個組成部分。陰極的效能對管子的工作特性和壽命影響極大,被視為整個管子的心臟。陰極的種類很多,效能各異。

連續波磁控管中常用直熱式陰極,它由鎢絲或純鎢絲繞成螺旋形狀,通電流加熱到規定溫度後就具有發射電子的能力。這種陰極具有加熱時間短和抗電子轟擊能力強等優點,在連續波磁控管中得到廣泛的應用。

磁控管正常工作時要求有很強的恆定磁場,其磁場感應強度一般為數千高斯。工作頻率越高,所加磁場越強。磁控管的磁路系統就是產生恆定磁場的裝置。

磁路系統分永磁和電磁兩大類。永磁系統一般用於小功率管,磁鋼與管芯牢固合為一體構成所謂包裝式。大功率管多用電磁鐵產生磁場,管芯和電磁鐵配合使用,管芯內有上、下極靴,以固定磁隙的距離。

磁控管工作時,可以很方便的靠改變磁場強度的大小,來調整輸出功率和工作頻率。另外,還可以將陽極電流饋入電磁線包以提高管子工作的穩定性。

磁控管的正確使用

磁控管是微波應用裝置的心臟,因此,磁控管的正確使用是維護微波裝置正常工作的必要條件。磁控管在使用時應注意以下幾個問題:

一、負載要匹配。

無論什麼裝置都要求磁控管的輸出負載盡可能做到匹配,也就是它的電壓駐波比應盡可能的小。駐波大不僅反射功率大,使被處理物料實際得到的功率減少,而且會引起磁控管跳模和陰極過熱,嚴重時會損壞管子。跳模時,陽極電流忽然出現跌落。

引起跳模的原因除管子本身模式分隔度小外,主要有以下幾個方面:(1)電源內阻太大,空載高而激起非π模式。(2)負載嚴重失配,不利相位的反射減弱了高頻場與電子流的相互作用,而不能維持正常的π模振盪。

(3)燈絲加熱不足,引起發射不足,或因管內放氣使陰極中毒引起發射不足,不能提供π模振盪所需的管子電流。為避免跳模的發生,要求電源內阻不能過大,負載應匹配,燈絲加熱電流應符合說明書要求。

二、冷卻。

冷卻是保證磁控管正常管工作的條件之一,大功率磁控管的陽極常用水冷,其陰極燈絲引出部分及輸出陶瓷窗同時進行強迫風冷,有些電磁鐵也用風冷或水冷。冷卻不良將使管子過熱而不能正常工作,嚴重時將燒壞管子。應嚴禁在冷卻不足的條件下工作。

三、合理調整陰極加熱功率。

磁控管起振後,由於不利電子回轟陰極使陰極溫度公升高而處於過熱狀態,陰極過熱將使材料蒸發加劇,壽命縮短,嚴重時將燒壞陰極。防止陰極過熱的辦法是按規定調整降低陰極加熱功率。

微波爐磁控管結構

微波爐加熱、烹飪食物所需的微波能量是由核心元件——磁控管產生的。目前廣泛應用於微波爐的是連續波強迫風冷型磁控管,其基本結構剖視如圖所示。由右圖

可見,磁控管是由陰極(燈絲)、陽極、環形磁鋼、耦合環、天線(即微波能量輸出器)、散熱器和燈絲插頭等組成。其中陽極呈圓筒狀,通常用銅材製成,筒中多個翼片將陽極分割成十幾個扇形空間,每個扇形空間就是乙個陽極諧振腔,其諧振頻率即磁控管的工作頻率,一般為2450mhz左右。在陽極的外殼巢狀了一對環形永久磁鋼,磁鋼形成的磁場用於控制陽極腔內的微波振盪能量。

陽極輸出的微波能量通過一根環狀金屬管(即耦合環)傳送到天線,再由天線向爐內傳送微波能,對食物進行加熱。

微波爐磁控管的燈絲工作電壓一般為交流3.3v,電流10a左右;陽極(對陰極)電壓為直流4000v左右。磁控管通電工作時,燈絲被加熱,同時在陰極(燈絲)與陽極間形成高壓電場,在電場作用下,陰極向陽極發射電子,陽極接收到電子而產生陽極電流。電子在到達每個扇形陽極諧振腔時,按其諧振頻率振盪,同時因環形磁鋼產生的恆定磁場垂直於高壓電場方向,在該磁場作用之下,電子沿著陰極、陽極間的圓周空間作擺輪曲線運動,形成乙個積聚能量的旋轉電子雲,並向陽極不斷輸送,從而在陽極上獲得穩定的每秒振動頻率約為24.5億次的微波振盪能量。

微波能量的大小主要取決於陽極電壓的高低和磁場的強弱,由於環形磁鋼的磁場強度恆定,故而微波輸出功率主要與陽極電壓相關。但若磁鋼因故破裂或磁性明顯衰退,就會引起磁控管輸出功率減小,微波爐加熱效果變差,出現加熱慢、火力不足等故障,維修時一定要注意這方面的問題。磁控管工作時的動態導通內阻很小,陽極電壓的波動對微波輸出功率影響很大,這將明顯影響微波爐的加熱效能。

為了避免因電源電壓波動而導致微波爐工作不穩定,磁控管陽極電壓通常都由漏感變壓器組成的電源電路來提供,它可穩定磁控管的陽極電流,使微波爐輸出功率保持穩定。

磁控管的微波轉換效率為70%左右,工作時其餘30%左右的功率變成了熱量,在管子上耗散,因功率大、溫公升較高,所以微波爐中都設定了冷卻風扇,對磁控管進行強迫風冷散熱,以防止過熱損壞

微波爐磁控管結構

微波爐加熱、烹飪食物所需的微波能量是由核心元件——磁控管產生的。目前廣泛應用於微波爐的是連續波強迫風冷型磁控管,其基本結構剖視如圖所示。由右圖

可見,磁控管是由陰極(燈絲)、陽極、環形磁鋼、耦合環、天線(即微波能量輸出器)、散熱器和燈絲插頭等組成。其中陽極呈圓筒狀,通常用銅材製成,筒中多個翼片將陽極分割成十幾個扇形空間,每個扇形空間就是乙個陽極諧振腔,其諧振頻率即磁控管的工作頻率,一般為2450mhz左右。在陽極的外殼巢狀了一對環形永久磁鋼,磁鋼形成的磁場用於控制陽極腔內的微波振盪能量。

陽極輸出的微波能量通過一根環狀金屬管(即耦合環)傳送到天線,再由天線向爐內傳送微波能,對食物進行加熱。

磁控管的微波轉換效率為70%左右,工作時其餘30%左右的功率變成了熱量,在管子上耗散,因功率大、溫公升較高,所以微波爐中都設定了冷卻風扇,對磁控管進行強迫風冷散熱,以防止過熱損壞。

微波爐磁控管的燈絲工作電壓一般為交流3.3v,電流10a左右;陽極(對陰極)電壓為直流4000v左右。磁控管通電工作時,燈絲被加熱,同時在陰極(燈絲)與陽極間形成高壓電場,在電場作用下,陰極向陽極發射電子,陽極接收到電子而產生陽極電流。電子在到達每個扇形陽極諧振腔時,按其諧振頻率振盪,同時因環形磁鋼產生的恆定磁場垂直於高壓電場方向,在該磁場作用之下,電子沿著陰極、陽極間的圓周空間作擺輪曲線運動,形成乙個積聚能量的旋轉電子雲,並向陽極不斷輸送,從而在陽極上獲得穩定的每秒振動頻率約為24.5億次的微波振盪能量。

微波能量的大小主要取決於陽極電壓的高低和磁場的強弱,由於環形磁鋼的磁場強度恆定,故而微波輸出功率主要與陽極電壓相關。但若磁鋼因故破裂或磁性明顯衰退,就會引起磁控管輸出功率減小,微波爐加熱效果變差,出現加熱慢、火力不足等故障,維修時一定要注意這方面的問題。磁控管工作時的動態導通內阻很小,陽極電壓的波動對微波輸出功率影響很大,這將明顯影響微波爐的加熱效能。

為了避免因電源電壓波動而導致微波爐工作不穩定,磁控管陽極電壓通常都由漏感變壓器組成的電源電路來提供,它可穩定磁控管的陽極電流,使微波爐輸出功率保持穩定。

微波爐作為現代廚房電器的新寵,越來越普及地走進乾家萬戶。微波爐以其加熱速度快,省電且無汙染等特點,確實給人們的生活帶來方便。目前市場上微波產品很多,但格蘭仕微波爐一直是一枝獨秀。

一、格蘭仕微波爐型號的識別

二、微波爐結構特點和工作原理

微波爐主要由爐腔、爐門和控制電路等幾部分組成。

1.爐腔:是乙個微波諧振腔,是把微波能變為熱能對食物進行加熱的空間。在爐腔底部裝乙隻由微型電機帶動的玻璃轉盤,把被加熱食品放在轉盤上與轉盤一起旋轉,使其與爐內的高頻電磁場作相對運動,以達到爐內食品均勻加熱的目的。

2.爐門:是食品的進出口。爐門由金屬框架和觀察窗組成。

既要求從門外可以觀察到爐內食品加熱的情況,又不能讓微波洩漏出來。觀察窗的玻璃夾層中有一層金屬微孔網,既可透過它看到食品,又可防止微波洩漏。由於金屬網孔大小是經過精密計算的,所以完全可以阻擋微波的穿透。

工業微波爐的工作原理

1946年,斯潘瑟還是美國雷聲公司的研究員。乙個偶然的機會,他發現微波溶化了糖果。事實證明,微波輻射能引起食物內部的分子振,從而產生熱量。1947年第一台微波爐問世。微波是一種電磁波。這種電磁波的能量不僅比通常的無線電波大得多,而且還很有 個性 微波一碰到金屬就發生反射,金屬根本沒有辦法吸收或傳導它...

簡述微波爐的基本工作原理

爐腔是乙個微波諧振腔,是把微波能變為熱能對食品進行加熱的空間。為了使爐腔內的食物均勻加熱,微波爐爐腔內設有專門的裝置。最初生產的微波爐是在爐腔頂部裝有金屬扇頁,即微波攪拌器,以干擾微波在爐腔中的傳播,從而使食物加熱更加均勻。目前,則是在微波爐的爐腔底部裝乙隻由微型電機帶動的玻璃轉盤,把被加熱食品放在...

微波爐磁控管工作原理

磁控管的陽極諧振系統除能產生所需要的電磁振盪外,還能產生不同特性的多種電磁振盪。為使磁控管穩定的工作在所需的模式上,常用 隔型帶 來隔離干擾模式.隔型帶把陽極翼片乙個間隔乙個地連線起來,以增加工作模式與相鄰干擾模式之間的頻率間隔。另外,由於經能量交換後的電子還具有一定的能量,這些電子打上陽極使陽極溫...