Bir mikrodalga fırın sağlam bir şekilde kurulmuş ve herhangi bir dairenin vazgeçilmez özelliklerinden biri haline gelmiştir. Bu ev aleti, gözle görülemeyen radyasyon yardımıyla birkaç dakika içinde yiyecekleri ısıtmanıza veya pişirmenize izin verir.
Ancak bu radyasyonun nereden geldiğini ve insanlar için ne kadar güvenli olduğunu bulmak için, cihazı ve yüksek frekanslı dalgaların jeneratörü olan bir mikrodalga magnetronun çalışma prensibini anlamak gerekir.
magnetron
Mikrodalgalar nedir ve yiyecekleri nasıl ısıtırlar
Mikrodalga radyasyonuna 1 mm ila 1 m dalga boyunda elektromanyetik radyasyon denir.Bu tür radyasyon sadece ev içi amaçlarla değil, aynı zamanda navigasyon ve radar sistemlerinde de kullanılır ve ayrıca hücresel iletişim ve uydu televizyonu sağlar.
Mikrodalgalar hem yapay hem de doğal olarak üretilebilir (örneğin, Güneş'te). Mikrodalgalar için başka bir isim mikrodalga radyasyonu veya mikrodalgadır.
Her tür ev tipi mikrodalga fırın, 2450 MHz'lik tek bir radyasyon frekansına sahiptir. Bu değer, ev aletleri üreticilerinin ürünlerinin diğer mikrodalga cihazlarının çalışmasını engellememesi için kesinlikle uyması gereken uluslararası bir standarttır.
Mikrodalga radyasyonu
Mikrodalga radyasyonunun termal etkisi 1942'de Amerikalı fizikçi Percy Spencer tarafından keşfedildi. Yemek pişirmek için mikrodalgalar üreten bir cihazın patentini alan ve böylece günlük yaşamda mikrodalga fırınların kullanımının temelini atan oydu.
Önümüzdeki birkaç on yıl içinde, bu teknoloji mükemmelleştirildi, bu da hızlı ve kolay bir şekilde basit ve ucuz cihazların seri üretimini sağladı yiyecek ısınması.
Bir mikrodalga fırında herhangi bir malzemeyi ısıtmak için, dipol moleküllerinin, yani her iki uçta zıt elektrik yüklerine sahip moleküllerin varlığı gereklidir.
Gıdalarda ana kaynakları sudur. Mikrodalga radyasyonunun etkisi altında, bu moleküller elektromanyetik alanın kuvvet çizgileri boyunca sıralanmaya başlar ve yönlerini saniyede yaklaşık 5 milyar kez değiştirir. Aralarındaki sürtünmeye, yiyeceği ısıtan ısının salınması eşlik eder.
Bununla birlikte, mikrodalgalar ürünün yüzeyinden 2-3 cm daha derine nüfuz edemez, bu nedenle bu katmanın altındaki her şey ısıtılan alanlardan termal iletkenlik nedeniyle ısınır.
Mikrodalga ısıtma
Magnetron cihazı ve uygulaması
Çoğu mikrodalga ekipman türünde, bir magnetron mikrodalga frekanslarının bir jeneratörüdür. Eylem prensiplerine benzer cihazlar - klystrons ve platinotronlar çok yaygın olarak kullanılmaz. Magnetron ilk olarak 1960 yılında mikrodalga fırınlarında kullanılmıştır. En yaygın olarak kullanılan teknik, birkaç bileşenden oluşan çok boşluklu bir magnetrondur:
- Anot. Kalın metal duvarlara sahip sektörlere bölünmüş bakır bir silindirdir. Bu hacimsel boşluklar, halka salınım sistemini oluşturan rezonatörlerdir. Anoda yaklaşık 4000 voltluk bir voltaj uygulanır.
- Katot.Magnetronun orta kısmında bulunur ve içinde akkor filaman bulunan bir silindirdir. Elektron emisyonu cihazın bu kısmında meydana gelir. Isıtıcıya (filaman) 3 voltluk bir voltaj uygulanır.
- Halka mıknatıslar. Magnetronun eksenine paralel yönlendirilmiş manyetik bir alan oluşturmak için, cihazın uç kısımlarında bulunan yüksek güçlü elektromıknatıslar veya kalıcı yüksek mıknatıslar gereklidir. Elektronların hareketi de bu yönde gerçekleştirilir.
- Tel döngü Katoda bağlanır, rezonatöre sabitlenir ve anten yayıcısına gönderilir. Döngü mikrodalga radyasyonunu dalga kılavuzuna çıkarmak için kullanılır, daha sonra doğrudan mikrodalga odasına girer.
Magnetron cihazı
Tasarımın basitliği ve düşük maliyet nedeniyle, mıknatıslar birçok alanda uygulama bulmuştur, ancak en yaygın olanları:
- Mikrodalga fırınlarda. Ev fırınlarında hızlı pişirmeye ve çözülmeye ek olarak, mıknatıslar da üretim görevlerini yerine getirmenize izin verir. Endüstriyel bir mikrodalga ısınabilir, kuruyabilir, eritebilir, kızartma ve daha fazlasını yapabilir. Mikrodalganın boş açılamayacağını hatırlamak önemlidir, çünkü bu durumda radyasyon hiçbir şey tarafından emilmeyecek ve bozulmasına yol açabilecek dalga kılavuzuna geri dönecektir.
- Radarda. Dalga kılavuzuna bağlanan radar anteni aslında konik bir besindir ve parabolik bir reflektör (plaka) ile birlikte kullanılır. Magnetron, bir kısmı yansıyan, yine antene ve daha sonra sinyali işleyen ve ekranda görüntüleyen hassas alıcıya giden küçük bir dalga boyuna sahip güçlü kısa enerji darbeleri üretir.
Radarda mıknatıslar
Magnetronun çalışma prensibi
Mikrodalga fırınının çalışması, elektrik enerjisinin gıdalardaki su moleküllerini harekete geçiren ultra yüksek frekanslı elektromanyetik radyasyona dönüştürülmesine dayanır. Dipol molekülleri, sürekli değişen yön, yararlı özelliklerini korurken ürünleri hızlı bir şekilde ısıtmanıza izin veren ısı üretir. Mikrodalga üreten cihaz bir magnetron.
Magnetron, aslında, termiyonik emisyon fenomeninin uygulandığı bir elektro-vakum diyotudur. Bu fenomen, yayıcı veya katot yüzeyinin ısıtılması sırasında ortaya çıkar. Yüksek sıcaklığın etkisi altında, en aktif elektronlar yüzeyini terk etme eğilimindedir, ancak bu sadece anoda voltaj uygulandığında gerçekleşir. Bu durumda, bir elektrik alanı ortaya çıkar ve elektronlar, kuvvet çizgileri boyunca ilerleyerek anoda doğru hareket etmeye başlar. Elektronlar manyetik alandaysa, yörüngeleri kuvvet çizgileri yönünde sapar.
Vakum diyot
Magnetron anot, içinde filamanlı bir katot bulunan bir boşluk sistemi veya rezonatörler içeren bir silindir formuna sahiptir. Anodun kenarları boyunca yer alan iki halka mıknatıs, elektronların doğrudan katottan anoduna hareket etmediği, ancak katodun etrafında dönen yollarını değiştirdiği anotun içinde manyetik bir alan oluşturur. Rezonatörlerin yakınında, elektronlar enerjilerinin bir kısmını verir, bu da boşluklarında güçlü bir mikrodalga alanının oluşumuna yol açar, bu da verici antenine bağlı bir tel halka kullanılarak ortaya çıkar.
Magnetronu harekete geçirmek için anoda 3-4 bin voltluk yüksek bir voltaj uygulamak gerekir. Bu nedenle, magnetron yüksek voltajlı bir transformatör aracılığıyla bir ev güç kaynağına bağlanır. Ek olarak, mikrodalga fırın anahtarlama devresi, radyasyonu odaya ileten bir dalga kılavuzu, bir anahtarlama devresi, bir kontrol ünitesi, ayrıca koruma ve soğutma elemanları içerir.Ek olarak, odanın iç duvarları ve cihazın kapısındaki ince bir metal ağ, radyasyonun ötesine çıkmasını engeller.
Magnetron anahtarlama devresi
Magnetron mikrodalga gücünü nasıl etkiler?
Çoğu modern mikrodalga fırın üreticisi, cihazın gücünü seçme seçeneği sunar. Buna karşılık, çalışma modu (buz çözme veya ısıtma) ve yiyeceklerin ısıtma oranı bu parametreye bağlıdır. Bununla birlikte, magnetronun tasarım özellikleri, gücünün azaltılmasına izin vermez, bu nedenle, ısıtma yoğunluğunu azaltmak için, belirli aralıklarla güç sağlanır. Magnetronun çalışmasındaki bu duraklamalar, mikrodalga fırını orta güçte açar ve çalışma sesini dinlerseniz görülebilir.
Çok uzun zaman önce, bazı ev aletleri üreticileri, invertör güç kaynağı devresine sahip bir dizi mikrodalga fırın modelinin ortaya çıktığını açıkladı. Bu şemanın uygulanması, sadece yayıcının boyutlarını azaltarak bölmedeki kullanılabilir alan miktarını arttırmaya değil, aynı zamanda cihazın güç tüketimini de azaltmaya izin verdi. Geleneksel modellerden farklı olarak, invertör tipi fırınlardaki ısıtma sıcaklığı sorunsuz bir şekilde değişir, ancak maliyetleri çok daha yüksektir.
Magnetron soğutma ve koruma
Çalışma sırasında magnetron büyük miktarda ısı yayar, bu nedenle gövdesine bir radyatör monte edilir. Magnetronun başarısız olmasının ana nedeni aşırı ısınma olduğundan, onu korumak için başka yöntemler de kullanılır:
- Termal röle. Bu cihaz, modelde mevcutsa magnetronu ve ızgarayı korumak için kullanılır. Termal sigorta, belirli bir sıcaklığa ayarlanabilen bimetalik bir plaka ile donatılmıştır. Bu değer aşılırsa, güç devresini büker ve açar.
- Fan. Sadece magnetron radyatörü soğuk hava ile üflemekle kalmaz, aynı zamanda cihazın elektronik bileşenlerini soğutmak, ızgara çalışırken odanın içindeki havayı sirküle etmek ve aynı zamanda özel açıklıklar yoluyla sıcak buharı çıkarmak gibi bir dizi başka faydalı işlevi yerine getirir.
- Kilit sistemi. Birkaç mikro anahtar mikrodalga kapağın konumunu kontrol ederek magnetronun açıkken açılmasını önler.
Termal röle
Magnetronu değiştirmek mümkün mü
Ev tipi mikrodalga fırınlar için modern mıknatısların ana avantajı, değiştirilebilir olmalarıdır. Diğer şirketler tarafından üretilen mıknatıslar, çeşitli mikrodalga fırın modelleri için uygun olacaktır, böylece gerekirse değiştirilebilirler. Bu durumda, gerekli olan tek gereksinim güç uyumu olacaktır. Birçok elektronik mağazasında bir magnetron satın alabilirsiniz, ancak doğru seçimi yapmak için parametrelerini ve etiketlerini anlamanız gerekir. Çoğu zaman, aşağıdaki magnetron modelleri mikrodalgalara monte edilir:
- 2M 213 (600 watt nominal güç ve 700 watt yük altında);
- 2M 214 (1000 W);
- 2M 246 (1150 W - en yüksek güç).
Bu cihazın tüm gerekli parametrelerini incelemiş olsa bile, magnetronun evde değiştirilmesi önerilmez. İlk olarak, kendiniz çıkarmak oldukça zor olacaktır ve ikincisi, kurulumdan sonra sadece kalifiye bir uzman güvenli çalışmasını sağlayabilir.
Standart magnetron yapılandırması
Arızaların teşhisi ve ortaya çıkma nedenleri
Bir magnetronu değiştirmek oldukça önemli finansal maliyetler gerektirebilir, bu nedenle yeni bir cihaz satın almadan önce, gerçekten arızalı olduğundan emin olmak için eski cihazı teşhis etmeniz gerekir. Test evde geleneksel bir test cihazı kullanılarak yapılabilir. Bu şunları gerektirecektir:
- Mikrodalga fırının fişini çekin.
- Koruyucu kapağı çıkarın ve parçayı görsel olarak inceleyin.
- Bir test cihazı veya “multimetre” kullanarak baskılı devre kartının ana elemanlarını “çaldırın”.
- Termal röleyi inceleyin.
tanılama
Teşhis sonunda, bazı parçaların arızası hakkında sonuçlar çıkarabilirsiniz. Magnetronun başarısız olmasının ana nedenleri şunlardır:
- Arızalı vakum kapağı. Başka bir magnetrondan benzer bir kapak alarak sadece kendiniz değiştirebilirsiniz. Bu kapakların koltukları standart bir konfigürasyona sahiptir.
- Isıtıcı kırılması. en boş mikrodalga fırının açılması veya magnetronun yanlış yüklenmesi aşırı ısınarak aşırı filaman ve kırılmaya neden olabilir. Teşhisi için kondansatörün bacakları arasındaki direnci ölçmek gerekir. Değeri 5-7 Ohm aralığındaysa, ısıtıcı çalışıyor.
- Geçiş kondansatörünün bozulması. Test cihazı kontakları arasında “sonsuz” bir direnç değeri göstermiyorsa, kapasitör değiştirilmelidir.