Конструкция микроволновой печи

Универсальным прибором для быстрого приготовления горячего бутерброда, диетической пищи без масла или разогрева готовых блюд является микроволновая печь. Благодаря множеству достоинств, устройство приобрело широкую популярность во всем мире и, по праву, считается предметом первой необходимости на кухне.

Принцип действия микроволновой печи основан на бесконтактном нагреве продуктов, а именно, путем трансформации энергии электромагнитного поля, создаваемого в процессе работы СВЧ-устройства, в тепло.

Благодаря непрерывному совершенствованию приборов, в настоящее время в продаже представлены агрегаты, отличительными характеристиками которых являются надежность, многофункциональность, высокий уровень безопасности, привлекательный дизайн, простота управления, невысокая стоимость, а также возможность регулирования мощности и времени приготовления блюда.

Устройство СВЧ-аппарата

Принципиальным отличием между процессами нагревания продуктов, помещенных в микроволновую печь или в газовый/электрический духовой шкаф, выступает область распространения горячего воздуха.

В первом случае тепло выделяется непосредственно в объеме ингредиента, во втором – внутри камеры с последующим подведением его к поверхности. Как следствие, скорость нагревания продукта при помощи микроволн гораздо выше.

Зачастую в бытовых приборах частота электромагнитного излучения достигает 2450МГц, это способствует постоянному движению полярных молекул и их выстраиванию вдоль силовых линий создаваемого поля.

Основными элементами микроволновой печи выступают:

• - СВЧ-излучатель – магнетрон;
• - термопредохранитель;
• - трансформатор, для питания высоковольтного излучателя;
• - металлическая камера, оснащенная металлизированной дверцей;
• - блок управления;
• - волновод, предназначенный для «перемещения» излучения от магнетрона к камере;
• - вспомогательные элементы, а именно вентилятор, вращающийся столик, а также системы защиты и блокировки, которые, в свою очередь, обеспечивают высокий уровень безопасности использования устройства.

Рассмотрим более подробно каждый элемент микроволновой печи.

Магнетрон

Основным назначением прибора является генерация радиоволн частотой 2450МГц. Аппарат представляет собой электровакуумный диод, который имеет медный цилиндрический анод, разделенный на десять секторов. Для эмиссии электронов в центре массивной конструкции находится стержневой катод, внутри которого расположена специальная нить накала. По торцам магнетрона размещены кальциевые магниты, предназначенные для создания поля внутри аппарата, что обеспечивает генерацию СВЧ-излучений. Благодаря тому, что к нити накала прикладывается напряжение 3В, а к аноду – 4000В в элементе происходит усиленная эмиссия электронов, «подхваченных» создаваемым электрическим полем детали.

Помните, генерируемая частота магнетона напрямую зависит от напряжения анода и геометрии резонаторных камер.

Съем энергии происходит по средствам проволочной плиты, которая присоединена к катоду и выведена непосредственно в антенну. После выработки СВЧ-волн, они попадают из излучателя в волновод, затем в камеру микроволновой печи.

Для обустройства бытовых электропечей, как правило, применяют магнетон стандартной мощности, которая составляет 800Вт.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Принцип работы микроволновой печи

В случае необходимости эксплуатации устройства в «эконом»-режиме на 50% от выходной производительности, нужно произвести широтно-импульсную модуляцию, а именно магнетрон достаточно включить на определенный промежуток времени (например, на 5сек.), затем сделать паузу в работе аппарата (на 5сек.).  

Учитывая тот факт, что в процессе функционирования излучатель выделяет значительное количество тепла, с целью безопасности, его корпус располагают в пластинчатом радиаторе, обдуваемым воздушным потоком из вентилятора.

Во избежание перегрева, элемент зачастую оснащают защитой – предохранителем.

Трансформатор

Под магнетроном микроволновой печи находится высоковольтный трансформатор, предназначенный для формирования напряжений, необходимых для питания излучателя. Основой данной детали выступает сердечник, который представляет собой пакет из «трехобразных» стальных пластин, скрепленных посредствам сварки, что обеспечивает бесшумность работы элемента. Расположенный в нижней части трансформатора фланец, предназначен для крепления детали к дну микроволновой печи.  

Отличительными особенностями прибора выступают специальное строение магнитопровода с шунтами и высокий уровень индуктивности рассеивания высоковольтной обмотки, обеспечивающие, в случае сильных колебаний напряжения, его изменение только на 1-2%.

Трансформатор имеет одну первичную и две вторичные обмотки. Последние, в свою очередь, подразделяются на повышающую (анодную) и накала. Обмотка первого типа предназначена для формирования высокого напряжения, второго – для питания нити магнетрона.

Термопредохранитель

В настоящее время большинство современных моделей микроволновых печей,  с целью защиты магнетрона от перегрева оснащены термореле или термопредохранителем. Данные устройства бывают разнообразных номиналов температур.

Принцип действия термореле заключается в следующем: после прикрепления прибора к месту, где есть необходимость контролирования температуры, происходит ее измерение. В случае превышения предельно допустимого порога,осуществляется изгибание пластинки, что способствует изменению местоположения толкателя, который размыкает элементы контактной группы, препятствуя дальнейшему питанию и перегреву СВЧ-печи. После уменьшения температуры, происходит восстановление биметаллического элемента  и замыкание контактов.

Вентилятор

Одним из самых важных элементов микроволновой печи, без которого невозможна работа электроприбора, выступает  вентилятор.

Рассмотрим основные функции, которые выполняет данный элемент.

• Обдувает магнетрон, обеспечивая его нормальное функционирование.

• Охлаждает компоненты электронной цепи, препятствуя их перегреву.

• Выравнивает температуру в камере, что особенно важно, поскольку в процессе термической обработки продуктов происходит выделения большого количества водяного пара и тепла.

Принцип работы вентилятора основан на нагнетании давления в камере, что способствует выходу воздуха с нагретым водяным паром через вентиляционные отверстия.

В СВЧ-печи система вентиляции представлена в виде воздуховодов, которые предназначены для направления воздушного потока на пластины магнетона и непосредственно в камеру устройства.  

Камера и дверца

Конструктивно СВЧ-печь состоит из металлической камеры, снабженной дверцей, которая препятствует выходу излучения  наружу. Для равномерного нагревания продуктов и приготовления блюд, внутри нее расположен вращающийся столик, приводимый в движение при помощи мото-редуктора.

В процессе эксплуатации микроволновой печи важно следить за плотностью прилегания дверцы к корпусу аппарата. В случае негерметичного закрытия системы образуется зазор, через который могут «выходить» волны излучений, которые оказывают негативное влияние на здоровье человека. Помимо этого, интенсивная эксплуатация печи при нарушении правил эксплуатации конструкции может привести к преждевременному выходу техники из строя.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Причины поломок микроволновой печи и методы их устранения

Помните, расстояние между пазом дверцы и металлическим корпусом камеры должно составлять четверть длины волны излучения. Только при выполнении данного условия,происходит ее образование с нулевым амплитудным значением. Благодаря этому, в процессе эксплуатации микроволновой печи исключена вероятность распространения излучения за пределы корпуса устройства.

Учитывая тот факт, что дверка СВЧ-аппарата выполняет роль предохранителя, от которого во многом, зависит уровень безопасности использования устройства, на нее следует обратить особое внимание.

А именно:

• - форма дверки, корпуса, при соприкосновении зазор между данными элементами должен быть минимальный;
• - качество высокочастотногодроссельного затвора, помните, основным назначением данного механизма является понижение излучения до предельно допустимой нормы, именно поэтому важно отдать предпочтение печи, оборудованной надежной системой защиты;
• - вид пластмассы, в процессе выбора СВЧ-аппарата важно особое внимание обратить на материал изготовления дверцы, во избежание выхода «вредоносных» волн наружу, важно отдать предпочтение тому прибору, который выполнен из специальных полимерных материалов, направленных на их поглощение.

Блок управления

К главным функциям блока управления можно отнести: автоматическое отключение аппарата по истечению заданного времени, а также поддержание указанного уровня мощности микроволновки.

В настоящее время большинство СВЧ-печей оснащены электронной системой, а сегодня уже и микропроцессорной.

Помимо стандартных двух функций, приборы с вышеупомянутыми блоками управления могут включать следующие опции:

• - индикация уровня мощности;
• - звуковой сигнал, оповещающий об окончании приготовления блюда;
• - встроенные часы;
• - размораживание продуктов;
• - автоматический выбор программы для приготовления пищи.

Помимо вышеперечисленных функций, современные модели микроволновых печей дополнительно оснащены опциями гриля и конвекции.

Блок управления связан с панелью индикации, а также клавиатурой по средствам шлейфов.

Таким образом, микроволновка является незаменимым помощником любой хозяйки, которая позволяет значительно ускорить процесс приготовлениякулинарных шедевров, сокращая время провождение на кухне.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Мини микроволновая печь

Помните, при правильной эксплуатации СВЧ-печи, уровень безопасности пользователя составляет 99%, при этом, сохранность полезных веществ, в продуктах, которые подвергались термической обработке в ее камере, достигает 75%, что намного выше, чем после традиционного обжаривания ингредиентов на плите.