Реферат: Ремонт и обслуживание СВЧ печей
При любом назначении СВЧ электротермической установки, она имеет структурную схему, приведенную на рисунке 1.
| ||
 | ||
Рис.1
Основным генератором СВЧ энергии является магнетрон. Из приборов других типов наиболее перспективны клистроны и СВЧ триоды. Генерируемая мощность поступает по волноводу (линия связи) в рабочую зону СВЧ печи, представляющую собой прямоугольную камеру (рабочая камера). Рядом с волноводным выходом расположен диссектор, вращающийся от воздушной струи вентилятора. Диссектор необходим для того, чтобы получать равномерное распределение СВЧ поля по объему камеры и, следовательно, обеспечить равномерный нагрев продукта. В новых конструкциях СВЧ печей используют не диссектор, а вращающийся столик, на который помещают обрабатываемый продукт. Система управления (по другому блок управления и ввода информации) управляет всем технологическим процессом обработки.
Магнетрон
Магнетрон это электровакуумный прибор, предназначенный для генерирования колебаний сверхвысокой частоты. При работе магнетрона выделяется мощность, которая переходит в тепло, т.е. внутри рабочей камеры создается «тепловое СВЧ электромагнитное поле». Конструкция магнетрона показана на рисунке 2.
Рис.2
Колебательная система – анодный блок (1) содержит резонаторы (2), форма и размеры которых выбираются в зависимости от рабочей длины волны. Внутренняя цилиндрическая полость (3) называется пространством взаимодействия. В центре этой полости располагается цилиндрический катод (4), подогреваемый обычной нитью накала. К магнетрону извне прилагается сильное постоянное однородное магнитное поле, направленное вдоль оси цилиндрической полости. В пространстве взаимодействия (3) переменным электрическим и постоянным внешним магнитным полем происходит управление электронными потоками. Электроны, вылетевшие с поверхности катода, под воздействием скрещенных электрических и магнитных полей движутся между электродами по циклоидальным траекториям. При своем движении они пролетают мимо щелей резонаторов (2) и возбуждают в них электромагнитные колебания.
Внутри одного из резонаторов располагается петля связи (5) для вывода СВЧ энергии из магнетрона в рабочую зону печи. Петля связи одним концом припаяна к стенке резонатора, а другим присоединена к короткой коаксиальной линии (6), которая возбуждает прямоугольный волновод (7). По волноводу (7) СВЧ мощность поступает в рабочую камеру печи.
Рис. 3
На рис. 3 изображен внешний вид магнетрона:
1. Металлический колпачок насажан на керамический изолятор 2.
3. Внешний кожух магнетрона 4. Фланец с отверстиями для крепления. 5 Кольцевые магниты служат для распределения магнитного поля. 6. Керамический цилиндр для изоляции антенны. 7. Радиатор служит для лучщего охолождения. 8. Коробочка фильтра. 9. Узел соединения магнетрона с источником питания содержит переходные конденсаторы которые вместе в дросселями образуют СВЧ фильтр для защиты от проникновения СВЧ излучения из магнетрона. 10. Выводы питания.
Магнетрон это вакуумный диод, анод которого выполнен в виде медного цилиндра. Рабочее напряжение анода магнетрона колеблется от 3800 до 4000 вольт. Мощность от 500 до 850 Ватт. Напряжение накала от 3,15 до 6,3 вольта. Магнетрон крепится непосредственно на волноводе. В тех печах где производитель располагает магнетрон с коротким волноводом можно наблюдать такой дефект как пробой слюдяной прокладки. Происходит это в результате загрязнения прокладки.
Дефекты магнетронов : 1.При пробое прокладки часто бывают случаи когда колпачок расплавляется. Можно заменить на колпачок с другого магнетрона. 2.Как любая лампа он может терять свою эмиссию, в результате чего значительно сокращается мощность энергии и увеличивается время приготовления. Можно увеличить продолжительность срока службы магнетрона добавив напряжения накала. Для этого необходимо домотать 0,5 виток накальной обмотки. (в некоторых случаях удается продлить срок службы до 3 лет)
3. Пробой переходных конденсаторов можно обнаружить с помощью тестера. Пробой происходит на корпус магнетрона. Устраняется путем замены узла 9 (см рисунок).
При замене магнетрона необходимо строго соблюдать правила: 1. Диаметр антенны и крепеж должны точно совпадать с оригиналом. 2. Магнетрон должен плотно соприкасаться с волноводом. 3. Длинна антенны должна точно соответствовать оригиналу. 4. Мощность магнетрона должна совпадать.
Блок питания магнетрона.
Рис.4
Блок питания магнетрона обеспечивает выработку питающих напряжений: Анодное напряжение Uа = 4000 вольт A = 300 мА. Напряжение накала U = 3,15 В, I = 10 А.
Напряжение ~220 вольт через специальную схему управления подается на первичную обмотку силового трансформатора. Далее с помощью силового трансформатора (который выполняет также роль стабилизатора) напряжение подается на схему удвоения напряжения собранную на VD1, C1. Сопротивление R1 имеет наминал от 1 до 10 Мом и нужно для того чтобы обеспечивать разряд конденсатора С1 при выключенной печи. В импортных конденсаторах резистор монтируется внутри. Предохранительный диод VD2 (фьюз диод) служит для защиты трансформатора от перегрева в случае замыкания в магнетроне или чрезмерном повышении напряжения на конденсаторе С1. При замыкании резко повышается ток во вторичных обмотках что ведёт к увеличению тока в первичных обмотках и перегорает предохранитель. Данным диодом можно пренебречь т.е. не устанавливать его, но в этом случае необходимо устанавливать предохранитель строго по наминалу. Если замерить напряжение на катоде магнетрона оно будет ровно -4000 вольт (отрицательное), значит на аноде относительно катода напряжение будет ровно +4000 вольт.
Высоковольтный диод
Представляет собой большое количество соединенных последовательно диодов в одном корпусе. Проверить тестером невозможно. Но есть один метод позволяющий с определенной точностью проверить диод. Если подключить его согласно данной схемы. Измерение проводится в двух направлениях, для чего диод необходимо перевернуть.
Рис.5
Блок управления и ввода информации
БУВИ предназначен для задания времени, режимов работы и управления работой СВЧ печи по заданным программам. Структурная схема БУВИ приведена на рисунке 6.
 |
Рис.6
Устройство коммутации представляет собой клавиатуру.
Требования к СВЧ установкам
Установки и камеры должны удовлетворять определенным требованиям. Так, они должны обеспечивать заданный технологический режим термообработки, надежную работу генератора, защиту обслуживающего персонала от СВЧ излучения.
Чаще всего к камере предъявляется требование равномерного нагрева по объему объекта с заданной скоростью нарастания температуры (темпом нагрева).
Для надежной работы генератора коэффициент стоячей волны по напряжению камеры не должен превышать допустимого для данного генератора значения. В этом отношении наибольший интерес представляют камеры с бегущей волной, так как они, практически не влияя на работу генератора, могут быть использованы с любым источником СВЧ энергии.
Защита обслуживающего персонала от СВЧ излучения осуществляется разумным конструированием системы загрузки-выгрузки. В конструкции камеры должны быть установлены блокировочные устройства, выключающие генератор в аварийных ситуациях.
Меры безопасной работы при ремонте и регулировке
СВЧ печей.
При ремонте и регулировке проигрывателей компакт-дисков следует строго придерживаться правил безопасности труда. Несоблюдение данных правил может привести к поражению электрическим током или травмам. Следует помнить, что самым опасным для человека является ток частотой 50 Гц, а так же СВЧ излучение.
СВЧ печь под напряжением можно ремонтировать и проверять только в тех случаях, когда выполнение работ в отключенном от сети аппарате невозможно (настройка, регулировка, измерение режимов, нахождение плохих контактов в виде «холодной пайки» и т.д.). При этом необходимо соблюдать осторожность во избежание попадания под напряжение. Следует остерегаться ожога о нагревающиеся элементы.
Во всех случаях работы с включенной СВЧ печью необходимо пользоваться инструментом с хорошо изолированными ручками. Работать следует одной рукой, в одежде с длинными рукавами или в нарукавниках. Другой рукой в это время нельзя прикасаться к корпусу аппарата и другим заземленным предметам (трубам центрального отопления, водопровода и др.).
Измерительные приборы должны подключаться к схеме проигрывателя только после отключения его от сети и снятия остаточных зарядов с элементов схемы. Провода приборов должны оканчиваться щупами и иметь хорошую изоляцию. Корпуса измерительных приборов следует соединить с корпусом.
Запрещается:
- Пайка монтажа СВЧ печи, находящегося под напряжением.
- Ремонтировать аппарат, включенный в электрическую сеть, если помещение, в котором он находится, сырое либо имеет цементный или иной токопроводящий пол.