Микроволновой печью (https://positronica.ru/catalog/mikrovolnovye-pechi/)никого не удивишь: сегодня она есть в каждом доме. С помощью бытового прибора можно запечь, подогреть, разморозить, поджарить на гриле, приготовить даже сложные блюда. В том, что микроволновка — вещь нужная, сомнений нет, но как она работает?
Сам по себе процесс нагрева продуктов прост. Излучение оказывает действие на молекулы: взаимное трение выделяет тепло. Это если очень вкратце. Колебаниям подвергаются водяные молекулы, при этом вода в микроволновой печи нагревается долго. Почему тогда продукты нагреваются быстрее? В каждом продукте в структуре имеется вода, а благодаря разнообразному строению происходят разноамплитудные колебания. В основном СВЧ-устройство действует на молекулы жидкости, поэтому сухие материалы нагреваются слишком медленно.
В большинство СВЧ-печей нельзя класть металлическую посуду, поскольку из-за излучения происходят поверхностные дуги. Однако некоторые производители шагнули вперед и предложили микроволновые печи, которые совместимы и с металлом.
Бытовой прибор состоит из нескольких функциональных блоков, в зависимости от модели СВЧ-печь может обладать дополнительными опциями. В основном все микроволновки состоят из следующих блоков:
Управляющая схема
Это главная электросхема бытового прибора — блок управления. Для выбора параметров (время, мощность, программа) используются регуляторы, кнопки. Простейший вариант — регулятор с реле. Не менее популярный способ управления — гибридный: у этого варианта более широкий функционал. Самое надежное решение — сенсорная панель: в моделях есть схема программирования.
Преобразование напряжения
Бытовой прибор — это узлы, которые могут быть опасны для пользователя. Основной — повышающий трансформатор: при работе прибора выдает 4 КВ напряжения, 10 А тока. Этот узел питает магнетрон: без данного элемента микроволновка не будет функционировать.
Генерация излучения
Мозг и сердце бытового прибора — магнетрон (вакуумная лампа): раньше такие применялись в кинескопах телевизоров. Он генерирует высокочастотную электромагнитную волну. В блоке находится не один источник. В бытовом приборе для подачи волн устанавливают волноводы: они расположены за слюдяной пластиной микроволновки.
Основная и дополнительная защиты
Функция датчиков контроля ясна: элементы не должны превышать критических показателей во время работы. Они обеспечивают безаварийную работу бытового прибора и минимизируют риск опасных сбоев.
Система управления задает параметры, мощность, считает интервалы времени. По сигналам системы выдаются звуковые оповещения и служебные сообщения, изменяется режим, останавливается работа бытового прибора.
Система безопасности подразделяется на 2 группы:
- защита пользователя от излучения, электротока;
- датчики, вентиляторы, предохранители поддерживают оптимальные показатели работы бытового прибора и блокируют потенциально опасные ситуации.
Защита от электротока работает просто. Если разобрать корпус бытового прибора, можно заметить микровыключатели. Система не даст включить СВЧ-устройство со снятой крышкой.
Нейтрализация волн работает иначе. На передней дверке бытового прибора есть стекло с решеткой из металла – антенный модуль для отдачи энергии в сеть бытового прибора.
СВЧ-устройство генерирует помехи. В квартирах это особенно заметно по работе иных устройств – особенно Wi-Fi роутеров. Чаще это происходит, если это дешевая и некачественная микроволновая печь с не лучшим шумоподавлением.
Распределение волн
Магнетрон — это обмотка для генерации магнитного поля и излучающий элемент. Лампа часто изнашивается: понять, когда это произошло, можно по изменению работы бытового прибора — он начинает разогревать еду сильно слабее. Это не страшно, поскольку любой бытовой прибор со временем потребует замены некоторых компонентов.
Схема распределения зависит от производителя. В стандартных моделях от магнетрона к продуктам идет единый волновод со слюдяной пластиной против проникновения пара, мусора. В СВЧ-устройствах, где волновод передает локализованный волновой поток, на другой стороне отсека с продуктами устанавливают отражатель. Это нужно для равномерного распределения излучения по всей камере микроволновки.
Некоторые производители применяют иной принцип: они устанавливают щелевые антенны, единый волновод. Как результат — равномерное распределение энергетического потока и формирование 3D-излучения. Вариация мощности магнетрона позволяет добиться плавного нагрева еды.
Основной момент — параметры. Так, частота излучения равна 2,4 ГГц: для водяных молекул это резонансный показатель, благодаря чему они колеблются с максимальной амплитудой. Продукт нагревается, а тепло от верхних слоев распределяется по всему его объему. Ускорить разогрев блюда помогут диссекторы: вентилятор на потолке микроволновой печи, он еще и рассеивает волны.
Наличие функциональных элементов зависит от модели бытового прибора. Так, в микроволновках с грилем присутствует еще и инфракрасное излучение для получения запеченной корочки. В некоторых устройствах есть вентиляторы, отводящие тепло.
Встречаются микроволновые печи с режимом «конвекция». Для этого в СВЧ устанавливают вентилятор для вынужденной вентиляции нагретого воздуха. Но такие режимы энергозатратны: следует сначала убедиться, что проводка выдержит столь серьезную нагрузку.
Электрическая схема
Она состоит из блоков:
- шумоподавитель — гашение колебаний, формирующих энергию в дверце, и защита от излучения высоких частот;
- система безопасности — в дверце контакты. Один регулирует прилегание к корпусу, другой — позицию ручки, а третий отвечает за положение защелки. Если один из них находится в незамкнутом состоянии, бытовой прибор не работает;
- подсветка, приводы — на двигатель, вентилятор подают напряжение. При окончании обозначенного интервала цепь размыкается;
- повышающий трансформатор, плавкий предохранитель, датчик, контролирующий температуру магнетрона.
Микроволновка — непростое устройство, которое нуждается в регулярном обслуживании. Держа в чистоте стекло дверцы, поверхность стенок, слюдяную пластину, можно надолго сохранить параметры бытового прибора. Точные характеристики СВЧ будут зависеть от производителя и каждой конкретной модели.
