Работа микроволновой печи

Содержание

Принцип действия

В основу работы устройств данного типа входит преобразование так называемых электромагнитных СВЧ полей. Подобное поле преобразуется в тепловую энергию и разогревает пищу, находящуюся в камере. Принцип действия микроволновой печи отличается от других устройств для приготовления пищи: духовых шкафов (как газовых, так и электрических, где нагрев происходит за счет элементарного разогрева поверхности соприкосновения и окружающего пространства в камере) и плит.

Устройство микроволновой печи

Принцип работы микроволновки позволяет нагревать только сам предмет, помещенный внутрь. Поэтому процесс разогревания пищи происходит довольно быстро. В свое время именно это преимущество позволило микроволновке завоевать популярность и уверенно занять лидирующие позиции на рынке кухонной техники. Для размораживания или подогрева приготовленного блюда больше не требовалось затрачивать лишнюю энергию (на разогрев всей камеры). За несколько минут электроволновое воздействие повышало температуру до необходимой. К примеру, кусок замороженного мяса был готов к разделке и дальнейшему приготовлению без длительного ожидания.

Читайте также: кто и когда изобрел микроволновую печь.

Традиционные виды термического воздействия действуют несколько иначе. Тепло подается на поверхность разогреваемого объекта, вследствие чего довольно часто можно наблюдать такую картину, когда внешняя сторона размораживаемого блюда уже покрылась корочкой и начала пригорать, а внутри оно остается замороженным. Это происходит оттого, что нагрев происходит неравномерно, тепло распределяется вертикально: от верхнего слоя к внутреннему. Этот способ является гораздо менее эффективным, чем работа СВЧ-печи, к тому же требует от владельца определенной сноровки и кулинарных навыков, тогда как для приготовления блюда в микроволновой печи достаточно просто нажать пару кнопок и ожидать результата.

Электрическая схема микроволновой печи осталась неизменной с момента запуска устройства в массовое производство. В угоду актуальным требованиям поменялся внешний облик, аппараты сделались более эстетически привлекательными. Добавилось множество аппаратных функций, более комфортные методы управления, регулирования мощности воздействия, но сам принцип остался тем же, как и 50 лет назад. Связано это не только с известным высказыванием «зачем менять то, что и так хорошо работает», просто сам принцип не подразумевает каких-то радикальных изменений.

К слову, когда речь заходит о микроволновке и СВЧ-печи, следует помнить, что понятия эти тождественны, эти приборы не являются разными видами устройств, как кому-то может показаться на первый взгляд.

Пару десятилетий тому назад СВЧ-печь была элементом роскоши и скорее присутствовала на кухне как элемент декора, нежели являлась предметом для повседневного использования. Разумеется, со временем технологии производства стали более доступны для массового рынка, что привело к широкой доступности микроволновок и их повсеместной распространенности. Так, из предмета роскоши и редкой технологической диковинки микроволновая печь превратилась в незаменимого помощника на кухне, способного приготовить несложные блюда за считанные мгновения.

Читайте также: каковы стандартные размеры микроволновки.

Несколько слов о нагреве

Устройство микроволновой печи включает в себя так называемый магнетрон. Это определение должно быть знакомо каждому, кто знает, как устроена и работает радиолокация.

Микроволновка, как механическое устройство, способна быстро нагревать продукты именно благодаря магнетрону.

Если рассмотреть электросхему СВЧ-печи (например, Самсунг) изнутри, то становится понятно, что разработки эти перекочевали в сегмент бытовой техники из тяжелой промышленности. Различные виды устройств различаются только внешне. Так, например, схема микроволновки LG будет мало чем отличаться от схемы микроволновки бренда Daewoo.

Принципиальная электросхема микроволновки

Вот как работает микроволновая печь: магнетрон в процессе работы начинает выделять энергию, которая преобразовывается в тепло и используется в качестве таргетированного нагрева. Данный тип устройства работает от анодно-накального трансформатора-стабилизатора. Поначалу именно эта деталь была самой дорогой в производстве микроволновки. Но со временем его стоимость снизилась до приемлемой, что сделало возможным массовое производство приборов.

Рассматривая внутреннее устройство микроволновки, стоит более подробно рассмотреть конструкцию шунтового магнитопровода. Этот агрегат позволяет изменять повышение напряжения в погрешности от 2% в пределах колебания электросети 10%. Главной особенностью трансформатора является высокая сила индуктивного рассеивания магнитопровода. Может быть, на словах описание принципа действия СВЧ-печи выглядит несколько сложно, на практике же устройство является довольно простым.

На момент начала проектировки инженеры-конструкторы столкнулись с повышенным уровнем шума во время работы микроволновки. Вообще, стоит упомянуть, что высокий уровень шума – это проблема многих устройств, имеющих в своей основе агрегат для отведения тепла или охлаждения. Впоследствии эту проблему, конечно, решили, причем довольно интересным способом. Для устранения повышенной вибрации некоторые части стали соединять с помощью сварки.

Устройство микроволновки начинается в первую очередь с корпуса. В большинстве случаев он представляет собой ящик прямоугольной формы. Сделано это не потому, что дизайнеры страдают недостатком фантазии, дело здесь в специфике эксплуатации.

Когда микроволновка включена, волны не просто направляются на нагреваемый объект, кроме этого они отражаются от внутренней отделки корпуса, что значительно увеличивает термический эффект.

Также оптимизировать процесс нагрева позволяет вращаемая часть – блюдце. По мере ее вращения волны распределяются равномерно по всей поверхности разогреваемого объекта. Волна, поступающая в резервуар с продуктами, всегда имеет различную форму – такова еще одна специфическая особенность СВЧ-печей. Некоторые волны бывает узловыми, другие формируются в виде пучков, поэтому воздействие является хаотичным по своей природе, но меры оптимизации позволяют уровнять этот процесс.

Читайте также: что делать, если тарелка в микроволновке не крутится.

За всю историю существования данного вида устройств процесс их изготовления, термического воздействия и его оптимизации были отточены производителями до идеального состояния. На сегодняшний день микроволновая печь представляет собой целостный прибор, полностью готовый к эксплуатации, надежный и безопасный, что подтверждается множеством сертификатов интернациональных наблюдательных консорциумов, регулирующих вредное воздействие техники на организм человека.

Важная функция дверцы микроволновки

Не меньшее внимание во время производства уделяется дверце. В СВЧ-печах дверца является не только декоративным элементом, но еще и выполняет роль своего рода предохранителя. Принцип очень простой: если вы открываете дверцу, срабатывает блокировка и работа агрегатов останавливается. Несмотря на видимую простоту, устройство дверцы довольно непростое, ведь с ним связана безопасная эксплуатация всего аппарата.

Итак, рассмотрим несколько подробнее, как работает дверка микроволновой печи:

  • Во-первых, производителю необходимо проследить, чтобы дверца и корпус устройства идеально прилегали друг к другу с минимальным углом. Большие зазоры не позволяют использовать устройство. Причина проста, дверь служит своего рода щитом от микроволнового излучения, и если зазор будет достаточно велик, излучение может проникнуть за пределы камеры для приготовления пищи. О том, что такое излучение и какова его опасность, уже давно известно.
  • Во-вторых, периметр дверцы оснащают дроссельным заслоном высокой частоты. Этот аппарат служит для понижения излучения до приемлемого уровня.
  • В-третьих, в момент отливки корпуса двери добавляется множество присадок, с помощью которых достигается высокий процент поглощения излучения. Разумеется, нельзя быть полностью уверенным в 100% поглощения излучения, но не стоит сомневаться, что остаточные волны не представляют опасности и значимого вреда для здоровья человека.

Немного о вреде микроволновок

Споры о вреде СВЧ-печей не утихают с момента запуска их в массовое производство. На сегодняшний день нет сколько-нибудь достоверной информации, подтверждающей вред от использования данного вида устройств.

Не стоит забывать, что микроволновка не излучает радиоактивные волны. Наоборот, микроволновка позволяет готовить продукты без потери их полезных свойств. Пища является более здоровой, т.к. в ней сохраняется до 80% витаминов и минералов.

Традиционные духовки и плиты не могут похвастаться таким результатом. Если эксплуатировать устройство четко по правилам, то никакой опасности от его работы нет. Данное заключение подтверждается и тем, как устроена микроволновая печь, о чем было сказано выше.

Вред может приносить не полезная еда, приготовленная в СВЧ-печи (так называемый фаст-фуд), а термическое микроволновое воздействие здесь совершенно не при чем. Вред пирогов (и других мучных продуктов) заключается не в том, что они приготовлены в духовке, а в их повышенной калорийности и медленной усвояемости организмом.

Читайте также: как продлить срок службы микроволновки.

Частота работы вашей микроволновки, о которой тоже упоминается, когда речь заходит о вреде, тоже не играет какой-то значимой роли. Она (частота) может меняться сколько угодно, но это (вопреки распространенному заблуждению) не приведет к увеличению или понижению излучения, фон остается одинаковым.

Вывод, который напрашивается сам собой: микроволновка – очень простое, но при этом незаменимое на кухне устройство, которое каждый день облегчает нам жизнь. Она удобна и неприхотлива в использовании и обслуживании, легко чистится, занимает мало места и потребляет совсем немного энергии. Устройство микроволновки, как было рассмотрено выше, осталось неизменным: магнитрон, в/в трансформатор, в/в конденсатор, кулер и камера для приготовления пищи. Надежность этой техники подтверждена на практике в течение нескольких десятилетий.

Устройство и конструкция СВЧ-печи

Главная 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.

Кроме базовых элементов конструкции, микроволновка может быть оснащена грилем и конвектором. Гриль может быть выполнен в виде нагревательного элемента (ТЭН’а) или инфракрасных кварцевых ламп. Эти элементы микроволновки очень надёжны и редко выходят из строя.

Нагревательные элементы гриля: металло-керамический (слева) и инфракрасный (справа).

Инфракрасный нагреватель представляет собой 2 последовательно включенные инфракрасные кварцевые лампы на 115V (500 — 600W).

В отличие от микроволнового нагрева, который происходит изнутри, гриль создаёт тепловое излучение, которое разогревает пищу снаружи внутрь. Гриль разогревает пищу медленнее, но без него невозможно приготовить поджаристую курочку .

Конвектор — это, не что иное, как вентилятор внутри камеры, который работает в паре с нагревателем (ТЭН’ом). Вращение вентилятора обеспечивает циркуляцию горячего воздуха в камере, что способствует равномерному прогреву пищи.

Про фьюз-диод, высоковольтный конденсатор и диод.

Элементы в цепи питания магнетрона обладают интересными свойствами, которые нужно учитывать при ремонте микроволновки.

  • Так, по умолчанию, высоковольтный конденсатор (H.V.Capacitor) имеет встроенный резистор.

    Он служит для разряда конденсатора. Дело в том, что конденсатор находится под высоким напряжением (2 кВ), и поэтому после выключения СВЧ-печи требуется его разряд.

    Устройство и принцип работы микроволновой печи

    Это предохранительная мера. Также бывает, что резистор внутри конденсатора перегорает, и конденсатор не разряжается. Поэтому перед проведением ремонта микроволновки рекомендуется принудительно разряжать конденсатор на корпус.

    Внешний вид высоковольтного конденсатора 1.0µF * 2100V AC.

  • Высоковольтный диод (H.V. Diode) является комбинированным элементом и состоит из целой вереницы последовательно включенных диодов. Это позволяет составному диоду работать с высоким напряжением. Но в этом кроется подвох. Дело в том, что протестировать такой диод стандартной методикой проверки не удастся. Мультиметр просто не сможет «открыть» такой диод из-за того, что пороговое (прямое) напряжение отпирания (VF) диодов складываются. В результате в прямом и обратном включении высоковольтный диод будет иметь высокое сопротивление.

    Так, например, для диода HVR-1X3 максимальное прямое напряжение (VF) составляет 11V. Если учесть, что обычно падение напряжения на переходе в прямом включении (VF) у кремниевых диодов составляет 1 — 1.1V, то получается, что в диоде HVR-1X3 ориентировочно смонтировано 10 последовательно включенных диодов.

    Максимальное постоянное обратное напряжение такого диода — 12kV!

  • В некоторых микроволновых печах параллельно высоковольтному конденсатору устанавливается фьюз-диод (защитный диод). По сути, фьюз-диод — это двунаправленный высоковольтный супрессор. Он служит для того, чтобы защитить конденсатор от завышенного рабочего напряжения, которое чревато выходом из строя последнего. Но на практике чаще бывает так, что он сам и выходит из строя. В таком случае ремонтники просто удаляют его из цепи, как ненужный аппендикс. На деле оказалось, что микроволновки прекрасно работают и без такого диода.

Для тех, кто желает более детально разобраться в устройстве СВЧ-печей, подготовлен архив с сервисными инструкциями микроволновых печей (Daewoo, SANYO, Samsung, LG). В инструкции приведены принципиальные схемы, схемы разборки, рекомендации по проверке элементов, список комплектующих.

Также рекомендуем ознакомиться с книгой «Ремонт микроволновых печей».

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

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.

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

Микроволновая печь уже давно заняла одно из ведущих мест на кухне у многих людей. Это отличная недорогая техника, которая позволяет разогреть пищу в считаные минуты, разморозить продукты и даже их приготовить. На рынке уже появилось много приборов, которые могут полноценно заменить духовую печь, пароварку и гриль.

Чем выше востребованность бытового прибора, тем чаще люди интересуются принципом работы микроволновки, её конструкцией и устройством отдельных деталей. Также вызывает вопросы и опасность использования этой техники для человека. Как работает микроволновка, главные особенности электромагнитного излучения – это и будет рассмотрено в этой статье.

Микроволновая (СВЧ) печь. Описание, принцип работы, типы и выбор микроволновой печи

Спрос был небольшой, но уже тогда производители знали, что в будущем эта техника найдёт своё место на кухне у миллионов хозяек.

В 1966 году микроволновка уже была компактной, но пища разогревалась неравномерно, поэтому был придуман специальный поворотный столик, который помогал исправить эту неприятную особенность техники. Сейчас изобрели установки, которые не нуждаются в подобном дополнении, но раньше это изобретение считалось прорывом.

Сейчас достаточно техники для кухни, чтобы выбрать свою модель и купить неплохой вариант даже за небольшую цену. Поэтому производители постоянно стараются модернизировать её, чтобы сделать более востребованной на бытовом рынке, и распродать как можно больше товара.

Принцип действия микроволновой печи также может отличаться. Конечно, в каждой технике нагревание ведётся с помощью СВЧ-излучения, но дополнительные детали делают её функционал более разнообразным.

Виды микроволновых печей.

Микроволновая печь Функционал Мощность
Соло Разогрев пищи

Приготовление простых блюд

Размораживание

800 Вт
С грилем С ТЭНом Равномерное прогревание продуктов, благодаря подвижной нагревательной трубке. 900–1500 Вт
Кварцевый Готовка с эффектом «Открытый огонь»
Соло с конвекцией Эффект приготовления в духовом шкафу 800–900 Вт
Гриль с конвекцией

Это стандартные модели, которые сейчас доступны на рынке. Но чтобы выбрать себе идеальный вариант, нужно ознакомиться с другими составляющими, которые влияют на тип техники. По размеру камеры они могут быть небольшие, что снизит энергопотребление, но значительно сократит возможности печи. До 19 литров будет достаточно, чтобы разогреть еду, поставить продукты на разморозку. Но в подобных моделях ни гриля, ни конвекции не будет, ведь конструкция не позволяет вместить в неё дополнительные детали.

Наибольшей популярностью пользуются средние модели – 20-25 литров. Это хороший вариант для всей семьи, функционал может быть значительно расширен дополнительными режимами. При желании можно заменить духовку микроволновой печью, если она больших размеров – 26–32 литров. Владельцы ресторанов и промышленных кухонь имеют более объёмную технику, но покупать её для дома нет необходимости.

Тип управления в микроволновых печах также очень разнообразный:

  • механический;
  • сенсорный;
  • кнопочный;
  • смешанный.

Самым точным и удобным будет сенсорный тип, но модели с другим управлением стоят гораздо дешевле, поэтому это необязательное условие для нормальной работы техники. К тому же механическое управление считается самым долговечным и надёжным. Рычаг не изнашивается в течение продолжительного времени, и его можно легко заменить. Смешанные виды используются в духовках с широким функционалом для более точного управления.

СВЧ с грилем

Это микроволновка СВЧ, в которую добавлен дополнительный нагревательный элемент, чтобы подрумянивать пищу. Это может быть трубчатый электронагреватель или кварцевая лампа в зависимости от модели. Чаще всего это волнообразно изогнутая трубка, которая расположена на верхней внутренней панели. Такая СВЧ-печь обеспечивает равномерный прогрев продуктов и запекание сверху, поэтому пища получается румяной, но сочной. Единственный недостаток таких моделей – высокое энергопотребление.

Несмотря на то что нагревательный элемент кварцевого СВЧ-гриля – стеклянная трубка, эта система позволяет получить блюдо с дымком, будто оно готовилось на открытом огне. Лампа может быть установлена как вверху, так и в боковых и нижних панелях, она не энергозатратная, но стоимость таких устройств высоковата.

Микроволновая печь с конвекцией

Принцип работы СВЧ печи с вентилятором – распространение тепла с движением воздуха. В них уже можно не только разогревать и размораживать пищу, но и полноценно её готовить, используя печь как духовой шкаф. Благодаря потоку воздуха высокая температура не поднимается, а циркулирует, обволакивая пищу, что ускоряет процесс готовки блюда.

На СВЧ-волны в микроволновке эта система не действует, только на тёплый воздух, поэтому она не изменяет их направление. Её можно уже использовать для мяса, запеканок, запекания овощей. Продукты из теста в ней лучше не готовить, ведь специфика нагрева в этой технике всё же отличается от стандартного духового шкафа.

СВЧ с инвертором

Основное отличие этой модели от обычной бытовой микроволновки – отсутствие трансформатора. Он заменяется на электронный блок управления. Его габариты несколько меньше, поэтому приборы с одинаковым объёмом камер всё равно будут отличаться между собой. Принцип работы также будет немного иным. Конечно, в основе его стоит генерация волн в микроволновке магнетроном, но его распространение и регуляция разная.

Инверторный режим позволяет регулировать мощность, а не выбирать отдельный температурный диапазон. Стандартная микроволновая печь сделать это не позволяет. В результате этого процесса структура пищи меньше повреждается, она не пересушивается из-за излишнего микроволнового излучения.

Из-за такого изменения пища, приготовленная в инверторной печи, будет немного вкуснее, как поясняет производитель данного устройства. Но цена такой техники гораздо выше, поэтому при выборе бюджетных моделей попробовать её функционал не удастся.

С равномерным распределением микроволн

Это ещё одна новая модель, которая активно рекламируется на рынке бытовых микроволновок. Её преимущество в расположении магнетрона. Если в стандартных моделях он находится сбоку, то здесь его переместили вниз, чтобы микроволны распространялись по камере более равномерно. Над магнетроном располагается вращающийся разделитель волн, но при осмотре камеры его не видно. Эта конструкция обходится без стандартного поворотного столика, который ранее присутствовал в каждой микроволновой печи.

Мини-микроволновки

Это модели соло, в которых не может быть гриля или конвектора ввиду небольших габаритов. Конечно, её производительность зависит от того, на какой частоте работает техника, но она не может похвастаться большим выбором режимов приготовления пищи. Чаще всего они не обладают богатым функционалом, подходят только для разогрева продуктов.

Их главное преимущество – компактность, благодаря которой техника не занимает много места на кухне. Принцип работы не отличается, он полностью построен на работе СВЧ-излучателя. Коэффициент полезного действия микроволновой печи с маленькими габаритами намного меньше, ведь в ней используется менее мощный магнетрон.

На чём основан принцип работы микроволновки

Прежде чем рассматривать работу и устройство магнетрона, нужно узнать, что такое СВЧ-излучение, с помощью которого и функционирует нагревательная часть прибора. Главная составляющая принципа работы микроволновой печи – излучение сверхзвуковой частоты колебаний. Разогрев пищи происходит путём воздействия на неё электромагнитных волн длиной от 1 мм до 1 м. В большинстве микроволновок, которые используются в быту, применяется частота колебаний 2450 МГц. Эта цифра была выведена не просто так, это считается мировым стандартом, которому должны следовать все производители бытовой техники.

Нагревание продукта происходит путём воздействия волны на дипольные молекулы. В большинстве случаев ими выступает вода. При влиянии на них молекулы начинают группироваться вдоль образующихся силовых линий, но учитывая высокую частоту колебания, они постоянно меняют своё местоположение – находятся в движении. При этом возникает трение, из-за которого и происходит нагревание.

Если вещество, не имеющее в составе дипольных молекул, подвергнуть СВЧ-излучению, оно не нагреется, ведь молекулы не придут в движение. Поэтому посуда, в которой ставится пища, не греется при правильно выставленном времени и режиме воздействия.

Проникают подобные микроволны только на глубину 1,5–2 см, а последующее нагревание пищи будет происходить уже из-за повышения температуры её поверхности. Главный механизм, обеспечивающий электромагнитный принцип работы устройства, называется магнетрон.

«Внутренности» микроволновой печи

В каждой электронике есть несколько основных видов деталей – это управляющая исполнительная цепь. Первая представляет собой своеобразный мозг, который задаёт команды. В микроволновой технике она начинается с блока питания. Управление может быть нескольких типов:

  • механическое;
  • электронное (кнопочное);
  • сенсорное;
  • смешанное.

В последнем используется и механический – наличие кранов, рычагов, и кнопочный. Это значительно расширяет функционал прибора, позволяя выбрать несколько СВЧ-режимов. Самым надёжным сейчас считается управление на механике, ведь оно имеет простую конструкцию.

Одна из основных частей устройства микроволновой печи – микропроцессор. Он рационализирует заданные команды, перенаправляя их к исполнительным составляющим – магнетрону и трансформатору. Внутри устройства можно заметить и дополнительные детали – предохранительные датчики, подсветку. В более расширенных печах отдельные провода будут подходить к вентилятору для конвекции и грилю.

Назначение вентиляторов

Можно встретить 2 типа вентиляторов, встроенных в микроволновую печь – для конвекции и охлаждения устройства. Второй присутствует в системе всегда в обязательном порядке. Он устанавливается для того, чтобы предотвратить перегревание и поломку системы. Благодаря циркуляции воздуха, поверхность камеры и механизмов будет греться медленнее в зависимости от того, на какой частоте работает микроволновка.

Если эта установка выходит из строя, пользоваться техникой уже нельзя, ведь она в любую минуту может сломаться из-за излишнего термического воздействия. Вентилятор для конвекции работает немного по другому принципу. Как известно, тёплый воздух поднимается, а холодный, соответственно, опускается. Конвекторный вентилятор его смешивает, в итоге вокруг блюда образуется равномерная температура, оно быстрее готовится, не подгорает в отдельных частях.

На направление излучателя микроволновой печи движение воздуха не влияет, только на распределение тепла по камере устройства.

Термопредохранитель

Это очень важная деталь, которая не позволяет технике перегреваться из-за нарушения работы системы. Перебои в электропитании, перегрев, выход из строя вентиляторов охлаждения – все эти проблемы не смогут навредить прибору благодаря этой маленькой детали. Термопредохранитель имеет две части – механическую и электрическую. Последняя представляет из себя две (или больше) клемм, которые в определённом положении смыкаются между собой. Они подключены к электрической цепи и проводят ток.

Механическая часть предохранителя микроволновки состоит из термочувствительного металла, чаще всего используется алюминий, который под воздействием перепада температур деформируется. Если предохранитель начинает перегреваться, металлическая пластинка будет видоизменяться, размыкая клеммы электрической цепи. Соответственно, они не смогут проводить ток, аппарат отключится.

В зависимости от мощности и функционала, на которых работает микроволновая печь, температура её работы может быть разной. Это сказывается и на конструкции термореле. Если диапазон больше, микроволновка работает с высокой мощностью, используется более толстая металлическая пластина, и наоборот. Для регуляции каждого нагревательного элемента реле должно использоваться отдельно. Так, для магнетрона и ТЭНа гриля они будут разными, ведь критическая температура и тип подачи питания там отличается.

Дверца микроволновки

Описывая микроволновую печь, стоит отметить такую немаловажную деталь, как дверцу. Она не только закрывает камеру для поддержания правильной температуры, но и защищает человека, который печью пользуется, от электромагнитных волн. Поэтому вопросу: из чего состоит дверца микроволновки, нужно уделить большее внимание. Внутренняя стенка представляет собой термостойкое стекло или пластик в зависимости от стоимости техники. Она защищает внешнюю сторону от перегревания.

Далее в конструкцию двери входит основание, на которое нанесена специальная сетка с круглыми отверстиями. Такой вид она имеет неслучайно. Именно благодаря сетке электромагнитное излучение не проникает за границы техники и не наносит вреда человеку. Внешняя часть играет более косметическую роль, чаще она выполнена из пластика, но иногда и из металла (в более дорогих моделях).

Нужно заметить, что если дверца не закрывается герметично, не стоит пользоваться микроволновой печью, чтобы не навредить своему здоровью.

Устройство магнетрона

В состав микроволновой печи входит и генератор магнитных волн – магнетрон. Эта составляющая представляет собой магнитное устройство с расположенным на нём анодом и катодом. Для создания магнитного поля, которое способно разогреть пищу, необходим магнит высокой мощности или его электрический аналог. Анод и катод в этой системе необходимы для проведения электронов, а магнит направляет их параллельно оси магнетрона микроволновки. Чтобы привести электроны в движение, необходимо поднять температуру, что делается нагревательным элементом, проходящим в центре прибора.

Обязательное условие для функционирования этой системы – кольцевые составные части, чтобы излучение проходило равномерно. При нагревании в системе магнетрона микроволновой печи происходит движение электронов с катода на анод. С помощью магнитного поля они перенаправляются, меняя траекторию. Чтобы вся система работала, на магнетрон подаётся 3-4 тысячи вольт.

От мощности этого прибора сильно зависит функциональность микроволновки. Чем больше разных по частоте волн он может генерировать, тем больше режимов работы печки будет предоставлено пользователю. Несмотря на то что температура нагревания зависит от количества потреблённого тока, главной проблемой является функциональность магнита, его способность регулировать магнитное излучение. Чаще в моделях с большим количеством режимов устанавливают не обычный, а электромагнит, управление которым немного легче.

Система защиты и блокировки СВЧ

Как известно, электромагнитные волны микроволновых печей могут навредить здоровью человека, ведь они воздействуют на воду. Поэтому была разработана специальная система блокировки двери, которая не позволяет открыть дверцу во время работы прибора. Есть два типа блокировки дверей в СВЧ-печи – размыкающий цепь и запорный в зависимости от характеристики микроволновой печи.

Первый находится непосредственно в самой цепи подачи электропитания, а крюки двери – это клеммы, сквозь которые проходит ток. Во время работы микроволновки они сомкнуты, но стоит нажать на кнопку открытия дверей, цепь разрывается, и прибор отключается от питания.

Второй же механизм запирает дверь микроволновки, блокируя его в разъёме, чтобы исключить её случайное открытие. До автоматического выключения или нажатия кнопки «Пауза» замок будет крепко держать крючки, не позволяя им разомкнуться.

Блок управления микроволновки

Одна из основных частей блока управления – это микроконтроллер, который собирает и перенаправляет заданные команды. Можно смело заявить, что это главный мозг в устройстве и принципе действия аппарата. Состоит он из микросхемы, от которой отходят провода. Работа и внешний вид этого устройства зависит от типа управления – сенсорный, механический и электронный.

Механика работает с помощью таймера. Зачастую это два рычага, которые задают продолжительность и мощность излучения в микроволновке, но контролирующую функцию здесь выполняет только один. После поворота рычага происходит натяжение пружины, в результате чего приводится в действие двигатель поворотного столика и магнетрон.

Во время работы микроволнового устройства пружина вращает рычаг в обратном направлении. Её плотность обеспечивает точное следование заданным параметрам. После того как рычаг вернётся в первоначальное положение, активируется звонок и размыкается замок двери.

Электронный блок управления – это уже четырёхразрядный компьютер, который не только передаёт информацию, работая на функцию «Вкл.» и «Выкл.», но и контролирует точность выполнения дополнительных команд, влияя на КПД микроволновки. В таких приборах есть ряд полезных функций, кроме разогрева и размораживания продуктов – гриль, конвекция, особые температурные режимы.

Чтобы прибор правильно выполнял команды, устанавливается центральный интегральный микропроцессор. Нажимая кнопки, активируются отдельные порты ввода информации. После запуска они передаются на таймер, магнетрон и начинается процесс готовки. Принцип действия устройства с сенсорным управлением практически аналогичный.

Опасность микроволновки

Разобрав, как работает микроволновая печь, можно понять, что принцип её работы основан на воздействии на воду, приводя в движение её молекулы. Учитывая, что организм человека на 80% состоит из воды, она также может подвергаться этому процессу. Поэтому все открытые участки микроволновки экранированы, чтобы не допустить выхода волн за пределы камеры. Опасность представляет печь с повреждённой дверцей, если на ней есть участки без специальной сетки.

По поводу качества еды, приготовленной с помощью СВЧ-излучения, даже сейчас ведутся споры учёных. Многие считают, что печь повреждает её структуру, приводя молекулы в движение. Большинство физиков утверждают, что при нагревании пища не может измениться, ведь волны не влияют на состав, только на частоту колебания молекул. Поэтому во время процесса работы происходит только термическое воздействие.

Некоторые люди утверждают, что во время работы микроволновка излучает радиацию, но это в корне неверно. В состав прибора не входят радиоактивные компоненты, только магнитные, поэтому воздействовать другим способом она неспособна. Также электромагнитные волны, которые могут навредить человеку, должны иметь более высокую частоту колебаний.

Если правильно следовать технике безопасности, не включать неисправный прибор, воздействие электромагнитного излучения печи не сможет навредить человеку, что полностью исключает опасный фактор. Нужно постоянно следить, нормально ли работают все системы, особенно предохранители, не допускать перегрев прибора. Если обнаружены изменения в работе – грохот, чрезмерный шум или отсутствие признаков работы охлаждающего вентилятора, таким прибором пользоваться не стоит.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *