微波炉不仅能快速除霜、解冻食物,而且具有煲、蒸、煮、炊、炖、烤、炒、消毒灭菌等功能。与传统炉具相比,微波炉有操作简便、节能、省时省力、寿命长、安全、卫生、环保等优点,所以微波炉作为现代厨具迅速走进千家万户。
一、微波炉的构成及主要部件作用
1.构成
微波炉由磁控管、波导管、搅动器、炉腔、炉门、炉门联锁开关、转盘、外壳、控制电路等构成,如图7所示。其中,炉门联锁开关、转盘未画出。
2.作用
(1)磁控管磁控管是微波炉的心脏,它主要由管芯和磁铁两大部分组成。
(2)波导管波导管的作用就是保证磁控管输出的微波都能进入炉腔,不外泄。它多采用导电性能较好的金属制成的矩形空心管。它一端接磁控管的微波输出口,另一端接炉腔。
(3)搅动器搅动器的作用是使炉腔内的微波场均匀分布。它由导电性能好、机械强度高的硬质合金材料构成。它多安装在炉腔顶部波导管输出口处,它之所以能够旋转是利用了小电机带动或发射气流带动。
(4)炉腔炉腔是盛放需要加热食物的空间。实际上,它是一个微波谐振腔,由钢板喷涂或不锈钢板冲压而成。
(5)炉门炉门是取放食物和观察的部件。一般由不锈钢框架镶嵌玻璃构成,玻璃窗中夹着金属多丝孔网板,以防止微波泄露。
(6)炉门联锁开关为了确保使用安全,微波炉的炉门上安装了联锁开关。当炉门没有关闭或未关好时,联锁开关会切断供电回路,使微波炉停止工作,以免微波泄漏。
炉门联锁开关由初级门锁开关(又称为门锁第一级开关、主开关)、次级门锁开关(又称为门锁第二级开关、副开关)、监控开关、门钩等构成,如图8 (a)所示。
当炉门关闭时,联锁开关上的两个门钩插入炉腔的长方形孔内,按下微动开关,使门锁联锁开关的初、次级门锁开关闭合,从而使监控开关断开,微波炉进入准备工作状态,如图8 (b)所示。当打开炉门时,门锁联锁开关的初、次级门锁开关断开,而监控开关接通,使微波炉停止工作。
(7)转盘转盘安装在炉腔底部,由一台电机带动它以5~8r/min的转速旋转,转盘上的食物各部位不断接受微波场的辐射,确保食物能够均匀地加热。
(8)电源电路普通微波炉的电源电路仅为磁控管提供3. 3 V灯丝和为高压整流电路提供2000V左右的交流电压,再通过高压电容C和高压二极管VD组成的半波整流滤波电路,产生4000V的负电压,为磁控管的阴极供电。而电脑控制型微波炉的电源电路还为控制电路提供12V、5V等工作电压。
(9)控制电路控制电路由定时器、功率控制器、过热保护器等构成。
机械控制型微波炉的功率控制器多由定时器电机驱动。通过控制功率控制器选择旋钮带动凸轮机构来控制功率开关的闭合。为了满足烹调、加热食物的不同需要,微波炉一般可选择的功率有五挡。功率控制器采用百分率定时方式,也就是在一个固定循环周期为30s时,选择最大功率挡位,功率控制器的开关接通时间就是30s,而选择最小功率挡位,功率控制器的开关接通时间就是5s左右。定时时间一到,定时器的触点就会断开,切断微波炉的电源。而电脑控制型微波炉的功率控制由电脑板进行控制。
无论机械控制型微波炉,还是电脑控制型微波炉,为了防止磁控管过热损坏,通常需要设置过热保护器。该保护器多采用双金属片型过热保护器。
二、微波炉专用元器件识别与检测
1.磁控管
磁控管也称微波发生器、磁控微波管,是一种电子管。它是微波炉内最主要的元器件。
(1)磁控管的构成磁控管主要由管芯和磁铁两大部分组成。是微波炉的心脏,从外观上看,它主要由微波发射器(波导管)、散热器、磁铁、灯丝及其两个插脚等构成,如图9(a)所示。而它内部还有一个圆筒形的阴极,如图9 (b)所示。
①管芯。管芯由灯丝、阴极、阳极和微波能量输出器组成。
灯丝采用牡钨丝或纯钨丝绕制成螺旋状,其作用是用来加热阴极。
阴极采用发射电子能力很强的材料制成,它分为直热式和间热式两种。直热式的阴极和灯丝是一体的,采用此种方式的阴极只需10~20s的预热,就可以发射电子;间热式的阴极和灯丝是分开的,阴极做成圆筒状,灯丝安装在圆筒内,灯丝间接地加热阴极而使其发射电子。
阳极由高导电率的无氧铜制成。阳极上有多个谐振腔,用以接收阴极发射的电子。谐振腔采用无氧铜制成,有孔槽式和扇形式两种,它们是产生高频振荡的选频谐振回路。而谐振频率的大小取决于空腔的尺寸。为了方便安装和使用安全,它的阳极接地,而阴极输入负高压,这样在阳极和阴极之间就形成了一个径向直流电场。
微波能量输出器的功能是将管芯产生的微波能量输送到负载上来加热食物。
②磁铁(磁路系统)。磁控管正常工作时要求有很强的恒定磁场,其磁场感应强度一般为数千高斯。工作频率越高,所加磁场越强。
磁控管的磁铁就是产生恒定磁场的装置。磁路系统分永磁和电磁两大类。永磁系统一般用于小功率管,磁钢与管芯牢固合为一体构成所谓的包装式。大功率管多用电磁铁产生磁场,管芯和电磁铁配合使用,管芯内有上、下极靴,以固定磁隙的距离。磁控管工作时,可以很方便地靠改变磁场强度的大小,来调整输出功率和工作频率。另外,还可以将阳极电流馈入电磁线圈以提高管子工作的稳定性。
(2)磁控管的工作原理高压变压器的低压绕组输出3. 4V左右的交流电压,高压绕组输出2000~4000V的高压交流电压。其中,3. 4V左右的交流电压为磁控管的灯丝供电,为阴极加热;2000~4000V的交流电压通过高压整流管整流,高压滤波电容滤波后产生负高压,为磁控管的阴极供电。当阴极被预热后开始发射电子,并使电子连续不断地向阳极移动,电子在移动的过程中受到垂直磁场的作用而做圆周运动,并在各谐振腔产生高频振荡,经射频输出端送出2450MHz的微波,然后通过波导管传输到炉腔,再经炉腔内壁反射到食物上,这样就可以实现食物的烹饪。
(3)磁控管的检测
①灯丝的检测。由于灯丝的阻值较小,所以测量时应将数字万用表置于200Ω挡,再把两个表笔接在磁控管灯丝两个引脚上,屏幕上显示的数值就是灯丝的阻值,如图10所示。若阻值过大或无穷大,说明灯丝不良或开路。
②灯丝与外壳的绝缘性能检测。将万用表置于200M电阻挡,把表笔接在磁控管灯丝引脚、外壳上,正常时的绝缘电阻阻值为无穷大,如图11 (a )所示;若阻值较小,调小挡位后仍小,则说明有漏电或击穿,如图11 (b)所示。
【提示】灯丝对地漏电多由管座内部漏电所致。应急修理时,可以通过更换管座或打孔后为灯丝接线后使用。
③天线与外壳的绝缘性能检测。将万用表置于200M电阻挡,测磁控管天线引脚、外壳间的电阻,正常时阻值应为无穷大,如图12 (a)所示;若阻值较小,调小挡位后仍小,则说明有漏电或击穿,如图12 (b)所示。
【提示】若采用指针万用表测量绝缘性能时应采用R×10kΩ档。