Как работают магнетроны СВЧ печей?
Одним из источников неблагоприятного воздействия на организм человека является излучение сверхвысоких частот (СВЧ) или так называемое микроволновое излучение. Ярким примером электронного устройства с генератором СВЧ излучения (магнетроном) является микроволновая печь.
Важнейший компонент СВЧ печи — магнетрон — это электровакуумный диод, предназначен для генерирования колебаний СВЧ. При работе магнетрона выделяется мощность, которая переходит в тепло, поэтому внутри рабочей камеры создается тепловое электромагнитное поле. Генерируемая магнетроном мощность поступает по волноводу — устройству, передающему энергию в рабочую зону печи, представляющую собой прямоугольную камеру (рабочая камера).
Важно, чтобы излучение (опасное для жизни при непосредственном воздействии на человека) не выходило за пределы корпуса печи. Корпус печи представляет собой замкнутую металлическую конструкцию, которая одновременно является экраном для излучения СВЧ.
Современные магнетроны (магнетроны с безнакальным автокатодом типа МИ и аналогичные) обеспечивают «мгновенную» (с первого импульса) готовность к работе на полную мощность без затраты энергии на разогрев катода, чем существенно повышается надежность работы магнетрона.
Применение безнакального магнетрона позволило упростить электрическую схему печи, исключив десятки радиокомпонентов. В связи с этим нет необходимости в трансформаторе, управляющем устройстве и регуляторе напряжения в цепи накала магнетрона (раз нет и самого накала), задающем и блокинг-генераторах, удалось уменьшить массу и габариты печи, снизить стоимость изделия, одновременно повысив его эксплуатационную надежность.
В таблице 1 представлены параметры некоторых типичных магнетронов для микроволновых печей.
| N п/п | Наименование | Рабочее напряжение анода, кВ | Напряжение накала, В | Выходная мощность, Вт |
|---|---|---|---|---|
| Магнетроны зарубежных фирм | ||||
| 1 | 2M11J | 3.8 | 3.15 | 500 — 600 |
| 2 | 2M209 | 3.8 | 3.15 | 500 — 600 |
| 3 | 2M213 | 3.8 | 3.15 | 500 — 600 |
| 4 | 2M216 | 3.8 | 3.15 | 500 — 600 |
| 5 | 2M218 | 3.8 | 3.15 | 500 — 600 |
| 6 | 2M231 | 3,8 | 3.15 | 500 — 600 |
| 7 | QBP65BH(FN) | 3,8 | 3.15 | 500 — 600 |
| 8 | WB27X274 | 3,8 | 3.15 | 650 |
| 9 | 2М104А | 4,0 | 3.15 | 750 |
| 10 | 2М107 | 4,0 | 3.15 | 750 |
| 11 | 2М108 | 4,0 | 3.15 | 750 |
| 12 | 2М128 | 4,0 | 3.15 | 750 |
| 13 | 2М157 | 4,0 | 3.15—3.3 | 700 — 850 |
| 14 | 2М167 | 4,0 | 3.15—3.3 | 700 — 850 |
| 15 | 2М172 | 4,0 | 3.15—3.3 | 700 — 850 |
| 16 | 2М204 | 4,0 | 3.15—3.3 | 700 — 850 |
| 17 | 2М214 | 4,0 | 3.15—3.3 | 700 — 800 |
| 18 | 2М224 | 4,0 | 3.15—3.3 | 700 — 850 |
| 19 | 2М226 | 4,0 | 3.15—3.3 | 700 — 850 |
| 20 | 2М240Е | 4,0 | 3.15—3.3 | 700 — 850 |
| 21 | ОМ75 | 4,0 | 3.15—3.3 | 700 — 850 |
| 22 | QBP75BH(FN) | 4,0 | 3.15—3.3 | 700 — 850 |
| 23 | WB27X51 | 4,0 | 3.15—3.3 | 700 — 850 |
| Магнетроны российского производства | ||||
| 24 | Блесна-2 | 4,0 | 6.3 | 600 — 700 |
| 25 | М105-1 | 4,0 | 3.15 | 600 — 700 |
| 26 | М136 | 4,0 | 3.15 | 600 — 700 |
| 27 | М151 | 4,0 | 6.3 | 600 — 700 |
| 28 | М152 | 4,0 | 3.15 | 700 — 850 |
| 29 | М153-4 | 4,0 | 3.15 | 700 — 850 |
| 30 | М156 | 4,0 | 3.15 | 700 — 850 |
Скорость приготовления пищи в микроволновой печи напрямую зависит от мощности, которую способен генерировать магнетрон. В настоящее время большинство печей имеют магнетроны с номинальной мощностью 700 — 850 Вт, что позволяет, например, довести двухсотграммовый стакан воды до кипения в течение 2 — 3 минут. Таким образом, можно простыми средствами оценить мощность микроволновой печи.
Для более точных измерений можно воспользоваться формулой:
, где:
- Ср — удельная теплоемкость нагреваемого продукта (для воды Ср=4180 джоуль/градус),
- m — масса продукта (кг),
- ΔТ — разность температур,
- t — время нагрева (с).
При стандартных измерениях объем воды должен составлять 1000±5 мл, время нагрева 60±1 с, а начальная температура не должна превышать 20°С. В этом случае исходная формула принимает более простой вид:
Воду желательно налить в тонкостенный сосуд из боросиликатного стекла. Перед измерением температуры воды после нагрева воду в сосуде необходимо тщательно перемешать.
Рассмотрим пример: предположим, мы поместили литровую банку воды, с начальной температурой 10°С, в микроволновую печь и включили нагрев на одну минуту. После отключения печи температура воды оказалась 22°С. Отсюда мощность, поглощенная нагрузкой, составит:
Купить магнетроны и другие комплектующие по доступным ценам Вы сможете в нашем интернет-магазине "Богатый Дом" в разделе "Тэны"→"Запчасти для микроволновых печей" или перейдя по ссылке SVCH, а так же у нас действуют скидки.
