微波炉原理与故障检修-家电-数据之家

微波炉的工作原理微波炉工作原理 (1)炉腔。炉腔是一个微波谐振腔，是把微波能变为热能对食品进行加热的空间。为了使炉腔内的食物均匀加热，微波炉炉腔内设有专门的装置。最初生产的微波炉是在炉腔顶部装有金属扇页，即微波搅拌器，以干扰微波在炉腔中的传播，从而使食物加热更加均匀。目前，则是在微波炉的炉腔底部装一只由微型电机带动的玻璃转盘，把被加热食品放在转盘上与转盘一起绕电机轴旋转，使其与炉内的高频电磁场作相对运动，来达到炉内食品均匀加热的目的。国内独创的自动升降型转盘，使得加热更均匀，烹饪效果更理想。 (2) 炉门：炉门是食品的进出口，也是微波炉炉腔的重要组成部分。对它要求很高，即要求从门外可以观察到炉腔内食品加热的情况，又不能让微波泄漏出来。炉门由金属框架和玻璃观察窗组成。观察窗的玻璃夹层中有一层金属微孔网，既可透过它看到食品，又可防止微波泄漏。由于玻璃夹层中的金属网的网孔大小是经过精密计算的，所以完全可以阻挡微波的穿透。为了防止微波的泄漏，微波炉的开关系统由多重安全联锁微动开关装置组成。炉门没有关好，就不能使微波炉工作，微波炉不工作，也就谈不上有微波泄漏的问题为了防止在微波炉炉门关上后微波从炉门与腔体之间的缝隙中泄漏出来，在微波炉的炉门四周安有抗流槽结构，或装有能吸收微波的材料，如由硅橡胶做的门封条，能将可能泄漏的少量微波吸收掉。抗流槽是在门内设置的一条异型槽结构，它具有引导微波反转相位的作用。在抗流槽入口处，微波会被它逆向的反射波抵销，这样微波就不会泄漏由于门封条容易破损或老化而造成防泄作用降低，因此现在大多数微波炉均采用抗流槽结构来防止微波泄漏，很少采用硅橡胶门封条。抗流槽结构是从微波辐射的原理上得到的防止微波泄漏的稳定可*的方法。广东格兰仕企业（集团）公司生产的格兰仕微波炉所采用的就是国际上最先进的抗流槽结构和生产工艺，加上其开发研制的多重防微波泄漏技术，使微波泄漏控制技术达到国际先进水平。 (3) 电气电路：电气电路分高压电路、控制电路和低压电路三部分。 (a) 高压电路：高压变压器次级绕组之后的电路为高压电路，主要包括磁控管、高压电容器、高压变压器、高压二极管。 (b) 磁控管：磁控管是微波炉的心脏，微波能就是由它产生并发射出来的。磁控管工作时需要很高的脉动直流阳极电压和约3～4V的阴极电压。由高压变压器及高压电容器、高压二极管构成的倍压整流电路为磁控管提供了满足上述要求的工作电压。 (c) 低压电路：高压变压器初级绕组之前至微波炉电源入口之间的电路为低压电路，也包括了控制电路。主要包括保险管、热断路器保护开关、联锁微动开关、照明灯、定时器及功率分配器开关、转盘电机、风扇电机等。 (4) 定时器。微波炉一般有两种定时方式，即机械式定时和计算机定时。基本功能是选择设定工作时间，设定时间过后，定时器自动切断微波炉主电路。 (5) 功率分配器。功率分配器用来调节磁控管的平均工作时间（即磁控管断续工作时，"工作"、"停止"时间的比例），从而达到调节微波炉平均输出功率的目的。机械控制式一般有3～6个刻度文件位，而计算机控制式微波炉可有10个调整档位。 (6) 联锁微动开关。联锁微动开关是微波炉的一组重要安全装置。它有多重联锁作用，均通过炉门的开门按键或炉门把手上的开门按键加以控制。当炉门未关闭好或炉门打开时，断开电路，使微波炉停止工作。 (7) 热断路器。热断路器是用来监控磁控管或炉腔工作温度的组件。当工作温度超过某一限值时，热断路器会立即切断电源，使微波炉停止工作。 1946 年，美国斯潘瑟一个偶然的机会，发现微波溶化了糖果。事实证明，微波幅射能引起食物内部的分子振动，从而产生热量。 1947 年，第一台微波炉问世。但大家用微波来煮饭烧菜还是最近几年的事。微波是一种电磁波。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有“个性”：微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波炉的心脏是磁控管。这个叫磁控管的电子管是个微波发生器，它能产生每秒钟振动频率为4.5 亿次的微波。这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达 5cm 深，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物“煮”熟这就是微波炉加热的原理。用普通炉灶煮食物时，热量总是从食物外部逐渐进入食物内部的。而用微波炉烹饪，热量则是直接深入食物内部，所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍，热效率高达 80% 以上。目前，其他各种炉灶的热效率无法与它相比。而微波炉由于烹饪的时间很短，能很好地保持食物中的维生素和天然风味。比如，用微波炉煮青豌豆，几乎可以使维生素C一点都不损失。另外，微波还可以消毒杀菌，解冻，干燥。 (一) 微波炉的种类和性能微波炉按控制方式的不同，可分为：机电控制型和电脑控制型。机电控制型，微波通过定时器和功率调节器等机械装置来控制微波加热的时间。电控制型，按设定的程序完成各种操作。微波炉按功能分，可分为：单一微波加热型和多功能组合型。单一微波加热型，又分：转盘式和搅拌式两种。多功能组合型，在单一微波加热的基楚上，增加烘烤装置。按微波的容量还可划分为 17 升， 18 升， 20 升， 23 升， 24 升， 26 升 28 升等微波炉。微波炉的微波输出功率一般在 600W ～ 900W 范围内。转换效率一般按 30% ～ 60% 计算，微波炉的实际消耗功率约为 1100W ～ 1400W 。本文由浅入深地主要介绍机电控制型单一微波加热的转盘式微波炉的工作原理及一般的检修方法。其它的，待后再继续探讨。 (二) 微波炉的工作原理 1. 微波的特性微波是一种频率为 300MHZ~300GHZ 的电磁波，它的波长很短，具有可见光的性质，沿直线传播。微波在遇到金属材料时能反射，遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料可以穿透，在遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收，并将微波的电磁能量变为热能。由于微波的频率较高，它的传输需要用高导电率的波导管来传输。微波的频段虽然很宽，但是真正用于微波加热的频段却很窄，主要原因是避免使用较多的无线电频率，防止对微波通讯造成干扰。国际上，家用微波炉有 915MHz 和 2450MHz 两个频率， 2450MHz 用于家庭烹调炊具， 915MHz 用于干燥、消毒等工业，医疗行业等。 2. 微波加热原理被加热的介质一般可分为无极性分子电介质和有极性分子电介质。有极性分子在没有外加电场时不显示极性。如果将这种介质放在外加电场中，每个极性分子会沿着电场力的方向形成有序排列，并在电介质表面会感应出相反的电荷，这一过程称为极化。外加电场越强，极化作用也越强。当外加电场改变方向时，极性分子也随之以相反的方向形成有序排列。若外加的是交变电场和磁场，极性分子将被反复交变磁化，交变电场的频率越高，极性分子反复转向的极化也就越快。此时，分子热运动的动能增大，也就是热量增加，食物的温度也随之升高，便完成了电磁能向热能的转换。家用微波炉的频率是2450MHz ，电场方向每秒钟变化24.5 亿次，其生成的热量之大是可想而知的。微波炉是用微波来烹调食物的，它是由一种电子真空管——磁控管，产生2450MHz 的超短波电磁波，通过微波传导元件——波导管，发射到炉内各处，通过发射、传导、被食物吸收，引起食物内的极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）以每秒 24.5 亿次的极高速振动．并由振动所引起的摩擦使食物内部产生高热，将食物烹熟． 3. 微波炉的工作过程电控系统将 220V 交流电压通过高压变压器和高压整流器，转换成4000V左右的直流电压，送到微波发生器产生微波，微波能量通过波导管传入炉内腔里．由于炉内腔是金属制成的，微波不能穿过．只能在炉腔里反射，并反复穿透食物，加热食物．从而完成加热过程。三、并非微波炉故障的判别对于微波炉在使用过程中出现的一些现象，有的用户因为对微波炉不太了解，常容易误认为微波炉出了故障。 1．跳闸微波炉整机的功耗大，整个启动过程要比一般家电时间长，所以启动时的耗电为微波炉输入功率的5～6倍。微波炉的启动电流高时可达7A，工作电流在5A左右。而有的家庭配备的保护闸容量有限或敏感度过高，常因微波炉启动时的电流冲击而出现跳闸，因此最好应配备l0A以上的保护闸。另外，在使用微波炉加热食品时，最好不要同时打开电饭锅之类的大功率用电器具。 2．感觉声音大微波炉工作时的声音主要来自风扇，而风痢转速的高低和声音的大小成正比。格兰仕微波炉采用高转速风扇电机，以提高对主机的冷却效果，延长磁控管及主机的使用寿命。由此可见，工作时只要声音平稳，没有杂音就是正常的。 3．机械式程控器微波炉工作时有间断的响声微波炉的火力调整是通过继电器的间断工作来控制的，使磁控管有规则的间断工作，从而达到减小火力的目的。高火则是连续地产生高压，所以微波炉在高火以上的火力位置工作时，会出现有规律的声响，这也是一种正常现象。 4．微波炉工作时有漏风、漏光根据微波具有的直线性和遇金属的折返性以及在均匀缝隙和均匀网孔的屏蔽特点，在微波炉生产过程中，门和腔体的结全缝隙，并不是控制得越小越好，而只要间隙在规定范围内，门四周的缝隙越均匀越好。这能使微波在腔体内得到绝对的屏蔽。鉴于以上因素，由于冷却风扇的风压，有少量的风和光从结构缝中泄出是完全正常的。四、常见故障的排除。 1．启动“三无”(无灯亮、无声音、无微波发射) 这一种现象往往是由多种原因造成的。首先检查电源插头与插座是否接触不良，如不是电源问题则检查下列几项内容。(1)8A保险丝是否熔断，如是则调换新保险丝；(2)监控开关断不开，造成短路；(3)联锁开关未闭合或门钩断损而不能接触到联锁开关；(4)变压器初、次级短路；(5)电容对地击穿或极间击穿。 2．启动灯亮、转盘能转，但不加热 (1)变压器初、次级开路，灯丝开路。将500型万用表置2500V交流挡，一根表棒接变压器铁心，另一根表棒接次级高压插片，次级高压应是在2100V左右，若无电压则变压器已坏。若有2100V。再检查变压器灯丝电压，用万用交流lOV挡测量灯丝电压应是3．4V左右。若无电压，则变压器已坏，应调换同型号的变压器。 (2)磁控管灯丝开路或磁钢开裂。用万用表R×1挡，测量磁控管灯丝插片，若开路则磁控管已坏，若电阻值很小是正常的，再检查磁控管磁钢是否开裂。 (3)二极管击穿。用万用表R×10k挡，棒“+”端接二极管负极，表棒“-”端接二极管正极，读数应为150k左右。万用表表棒交换位置，测量二极管反向阻值，万用表读数应为∞大，若万用表读数很小，或接近短路则表示二极管击穿，应调换同型号新二极管。 (4)接头插线松动。检查磁控管上，电容器上接插头是否松动，若松动用钳子夹紧。 3．加热正常，炉内照明灯不亮检查插头是否脱落，炉照明灯是否烧坏。 4．格兰仕微波炉的结构特点及检修转盘不转或风扇不转检查若不是由于线头松脱造成故障，则更换新电机。 5．工作2～3分钟后自动停机故障原因是冷却失效或冷却不充分，炉内温度热切断器自动切断电源，检查风扇电机绕组是否开路，风扇扇叶是否脱落，冷却风道是否积存有许多灰尘或被污物阻塞。 6．门打不开检查门钩是否断裂，如是则更换新门钩。另外微波炉长期使用，由于磨损和锈蚀，使门轴与轴孔配合间隙增大，门向一侧倾斜。则调整门铰链，使门重新拨正位置。一台微波炉．常在加热完毕打开炉门瞬间烧保险。在开炉门瞬间烧保险．故障可能在门控开关部分。门控组合开关电路示意图如附图所示。正常情况下关门时S3先断开．Sl、S2后接通；而开门时相反为S1、S2先断，S3后接通，其动作时间间隙很短。若开门后Sl、S2、定时开关因某种原因(如触点烧结)造成误接通，会泄漏微波。一旦这种情况发生．电源将经S3形成短路而使保险管迅速熔断，以保护人身安全。取下S3测量正常，可能是组合开关动作配合失准所致。因一时找不到这种专用开关．故暂时断开S3任一脚接线以应急使用。因为出现Sl、S2、定时开关同时接通的几率很少(当然用新件更换最好)。经这样处理后半年来未再出现烧保险现象。
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