Магнетрон: что это, принцип работы, история изобретения, устройство

Вопросы и ответы

Что такое магнетрон

Микроволновые печи могут сильно различаться, но есть одна деталь, без которой не обходится ни одна существующая модель, будь то Samsung, Philips или другой известный бренд. Именно от качественного магнетрона зависит вся работа микроволновой печи. Что это за деталь?

  1. Для отправки волн устройство оснащено специальной антенной.
  2. Для изоляции антенны от рабочей поверхности используется специальный цилиндр из качественного металла.
  3. За распределение магнитных полей отвечает специальный магнитопровод.
  4. А вот за распределение токов отвечают магниты.
  5. Чтобы деталь не перегревалась, важным компонентом для нее является радиатор.
  6. Чтобы излучение микроволновки не вызывало повреждений, магнетрон снабжен специальными фильтрами.

Принцип действия и конструкция магнетрона

Слово «магнетис» дословно переводится с греческого как «магнит». Устройство СВЧ магнетрона следующее:

  • кусок меди в форме цилиндра – анодный резонатор;
  • элемент, внутри которого размещена нить накала, является катодом;
  • кольцевые компоненты, расположенные на концах магнетрона для микроволновой печи, представляют собой магниты.

Ключевым принципом работы магнетрона в микроволновой печи является торможение потоков электронов, пересекающихся под углом 90 градусов. Этот процесс происходит в магнитном и электрическом полях. Кольцевые магниты образуют поле. В качестве проводника выступает специальный кожух, снабженный фланцем. Именно с помощью этого элемента деталь крепится к волноводу.

Микроволновые волны возникают в результате взаимодействия электронного пучка, образованного эмитирующим катодом, с магнитным полем. Петля провода идентифицирует эти волны, а затем посылает их наружу с помощью специальной антенны. Этот излучатель помещен внутри цилиндра из керамики. Теперь вы знаете, что такое магнетрон и как работает этот компонент.

Как уже говорилось ранее, в роли передатчика волн выступает антенна — это небольшая трубка, которую обычно называют штоком. Антенна также обеспечивает откачку воздуха из лампы. На этом элементе надежно крепится колпачок из металла.

Во время работы магнетрон в микроволновой печи необычно сильно нагревается. Возможность перегрева исключена благодаря специальной конструкции.

Рассматриваемый компонент дополнен пластинчатым радиатором. Этот элемент постоянно обдувается вентилятором, что значительно снижает температуру. Термопредохранители обеспечивают дополнительный уровень защиты от перегрева.

Интегрированный компонент также является высокочастотным фильтром, препятствующим проникновению излучения. Эта часть выполнена с использованием специальных конденсаторов и выводов.

Теперь вы знаете, как работает магнетрон в микроволновой печи. Очевидно, что это электронное устройство с необычайно сложной многоуровневой конструкцией. Разобрать и не повредить деталь может только опытный мастер.

Поэтому после диагностики неисправности компонента целесообразнее обратиться в сервисный центр, чтобы исключить возможность усугубления неисправности.

Однако наличие специального оборудования и поверхностные знания радиоэлектроники позволяют отремонтировать микроволновку самостоятельно в домашних условиях. Условие только одно – следуйте рекомендациям специалистов и действуйте четко в соответствии с пошаговой инструкцией.

Основные неисправности

Во многих случаях магнетрон не подлежит ремонту. Но прежде чем покупать новый, нужно разобраться в причинах поломки. Вы можете сэкономить деньги, заменив только одну деталь.

  1. Снять напряжение. Блок необходимо заменить. Без вакуума не получится.
  2. Разорванная нить. Это как лампочка — если перегорела, то навсегда.
  3. Колпачок на антенне сгорел. Можно отремонтировать.
  4. Магнитная система вышла из строя. Это случается редко, но если верхний магнит треснет, его можно заменить.
  5. Время жизни закончилось. Если устройство изношено, лучше его поменять.
  6. Емкость переходного конденсатора нарушена. Сервисные службы в случае такой поломки рекомендуют заменить магнетрон целиком. Но с правильными инструментами вы узнаете, как заменить эту деталь.

Как видите, проблем, которые можно исправить, немного, но они есть. Перед началом ремонта проверьте работоспособность системы.

Диагностика

Обратите внимание на следующее! Ни в коем случае не подключайте устройство, которое вы вытащили из корпуса печки! Это может нанести непоправимый ущерб вашему здоровью и здоровью окружающих.

Перед разборкой микроволновой печи проверьте работу источника питания. Возможно, виновато низкое напряжение в электрической сети. Если блок питания исправен, проведите тщательную проверку с помощью тестера.

Первая проверка на юзабилити — визуальная. Проверьте, не прогорела ли крышка антенны, нет ли на корпусе деформаций, дырок, следов прогара, фильтра. Обратите внимание на целостность магнитов. Это поможет определить, где находится причина поломки. Если внешних признаков повреждения нет, можно прозвонить магнетрон мультиметром.

  • Включите тестер, установите режим 200 Ом. Прикоснитесь щупами к проводам. Встроенная обмотка имеет низкое сопротивление (около 0,5 Ом), вы услышите писк или звон.
  • Ничего не происходит — значит нить порвалась.
  • Для прозвонки тестером непрерывного конденсатора установите наибольший режим измерения. Щупом прикоснитесь одним из контактов, а другим — к корпусу. Если все в порядке, ничего не произойдет, прибор покажет «∞» — бесконечность.

Заряд пробивает тело? Скорее всего повреждена емкость конденсатора.

Важно! Использование специальных приборов для диагностики не всегда гарантирует точность данных.

Как починить в домашних условиях

Вы можете самостоятельно изменить следующие детали:

  • крышка антенны;
  • проходной конденсатор.

Замена колпачка

Эту деталь можно приобрести на любом радиорынке, сделать самостоятельно из электролитического конденсатора или наперстка подходящего диаметра. Как это сделать:

  1. Отключите питание духовки, осторожно выньте вилку из розетки.
  2. Отсоединяем крепления, вытаскиваем блок.
  3. Проверьте крышку. Если есть нагар, зачистите мелкозернистой наждачной бумагой.
  4. Крышка пробита электричеством, сгорела — нужно заменить.
  5. Снимите его с антенны, проверьте целостность. Если анод в порядке, устройство можно отремонтировать.
  6. Установите новую деталь, вставьте магнетрон на место.

Меняем конденсатор

  1. Снимите крышку фильтра.
  2. Отрежьте газовые соединители кусачками.
  3. Используйте сверло (диаметром 3 мм), чтобы просверлить отверстия вокруг конденсатора.
  4. Снимите с корпуса фильтра.
  5. Расслабьтесь на один оборот на каждом дросселе. Это увеличит длину разъема.
  6. Зачистите контакты наждачной бумагой, ножом.
  7. Вставьте в корпус фильтра новый конденсатор взамен старого, прикрутите его на место.
  8. Соедините коннекторы так, чтобы они не касались стенок коробки.
  9. Закройте крышку.

Очистить! Мы рассмотрели поломки, которые вы в состоянии устранить без вмешательства профессионалов. Однако, если магнетрон не подлежит ремонту, его необходимо заменить.

Как подобрать новый магнетрон

Перед покупкой нового магнетрона проверьте характеристики старого. На внешней стенке устройства имеется этикетка с необходимой информацией: название модели, мощность, частота, расположение клемм питания.

Полной совместимости можно добиться, выбрав модель, соответствующую модели вашей микроволновой печи. Потому что, если у вас Samsung, генератор марки LG не будет работать во многих отношениях.

Модель Ток, Вт) Размеры (мм) Рабочая частота (МГц)
Дэу Электроникс
2м218 900 86*106,5*133,6 2458
2м259 1000 86*106,5*133,6 2459
228 ринггитов 900 86*106,5*133,6 2459
2м254 900 86*106,5*133,6 2459
2м248 900 86*106,5*133,6 2459
Samsung
ОМ52С 600 72,8*110*121 2465
ОМ75С 900 73,2*109*126 2465
ОМ75П 900 80*127*133 2465
ОМ80С 1000 80*111*133 2465
Панасоник
2м236-М42 900 93,2*127*133 2460
2м261-М32 900 2460
2м211А-М1 700 2460
2м211А-М2 700 2460
LG
2м213 700 73,2*109*126 2460
2м214 900 80*127*133 2460
2м226 900 93,2*127*133 2460
2м236 900 93,2*127*133 2460
2м246 1100 93,2*127*133 2460
2м257 1500 93,2*127*133 2460
2м278 2000 г 120*128*170 2460
2м285 3000 120*128*192 2460
2м286 1100 93,2*127*133 2460
2м290 3000 120*128*192 2460
Витол
2м217  600  86*106,5*133  2460
2м218  900  86*106,5*133  2460
2м219  950  86*106,5*133  2460
2м301  200  86*106,5*133  2460
2м311  200  86*106,5*133  2460
2м312  300  86*106,5*133  2460
2м313  300  86*106,5*133  2460
2м315  600  86*106,5*133  2460
2м319  1050  86*106,5*133  2460
2м339  950  86*106,5*133  2460
2м343  1500  86*106,5*133  2460
2м363  1500  86*106,5*133  2460
2м369  1050  86*106,5*133  2460

Теперь у вас есть все данные, чтобы найти нужную модель в поисковике браузера, узнать, сколько она стоит и где ее можно купить.

Схема устройства

Такая конструкция, как магнетрон, понятна только профессионалам. Самостоятельный ремонт – процесс кропотливый и неблагодарный. Если вы уверены, что проблема именно в нем, лучше обратиться к специалисту. После изучения устройства магнетрона становится понятно, что не вся деталь выходит из строя.

Возможно, какая-то из частей не работает, которую необходимо установить. Существует несколько распространенных причин отказа. Как проверить магнетрон и узнать, где именно неисправность?

  1. Одним из важных компонентов магнетрона является специальный колпачок, поддерживающий вакуум в трубке. Если проблема в нем, заменить его не составит труда.
  2. Если деталь перегревается, радиатор вышел из строя.
  3. Из-за перегрева нить накала может порваться. Для диагностики этой ошибки нужен специальный тестер. В рабочем состоянии провод показывает напряжение 5-7 Ом. При выходе из строя напряжение упадет до 2-3 Ом, при обрыве прибор покажет бесконечность.
  4. Ошибки фильтра проверяются тестером. Если деталь исправна, прибор покажет бесконечность, в случае поломки вы увидите числовое сопротивление.

Есть поломки, которые вы не можете диагностировать самостоятельно. Для этого нужны не только знания, но и специальное оборудование.

Магнетрон представляет собой специальное электронное устройство, в котором генерация СВЧ-колебаний (СВЧ-колебаний) осуществляется путем модуляции потока электронов по скорости. Магнетроны значительно расширили область нагрева токами высокой и сверхвысокой частоты.

Читайте также: Магнитная индукция, магнитный поток: определение, формулы, смысл

Как проверить прибор

Цена замены этой детали настолько высока, что многие предпочитают купить новую микроволновку, а не ремонтировать старую. Прежде чем отправлять поврежденное устройство в мусорку, убедитесь, что проблема именно в этой дорогостоящей детали. Для этого нужно проделать определенные манипуляции:

  1. Первое, что вы должны сделать, чтобы проверить магнетрон, это отключить питание микроволновой печи, отключив устройство от сети.
  2. Осмотрите внутреннюю часть микроволновой печи. В случае выхода из строя магнетрона вы обнаружите оплавленные участки, потемневшие или обгоревшие стены.
  3. Если внешних признаков нет, необходимо провести диагностику тестером.
  4. Проверьте, исправен ли предохранитель.

Основными признаками того, что магнетрон вышел из строя, являются посторонние шумы, дым или искры из духовки. После таких внешних проявлений микроволновая печь перестает работать должным образом.

Если у вас дорогая модель микроволновки, все же разумнее заменить сломанную деталь, а не покупать новую плиту. Конечно, лучше всего обратиться в сервисный центр, но можно попробовать заменить самостоятельно.

При покупке нового магнетрона обратите внимание на подходящую мощность, подходящие контакты и монтажные отверстия. В противном случае вы рискуете приобрести бесполезный предмет. В таблице ниже показаны возможности и взаимозаменяемость устройства.

Это интересно! Все о полупроводниковых диодах.

подключить новый магнетрон несложно, так как у него всего два основных контакта. Подробная информация обо всех обозначениях есть на схеме, самое главное проверить соответствие следующих частей устройства:

  1. Антенна должна соответствовать диаметру заводской.
  2. Убедитесь, что новое устройство плотно прилегает к волноводу.
  3. Длина неисправной антенны должна соответствовать новой.

Микроволновая печь – незаменимый помощник на любой кухне. С ее помощью можно быстро разогреть еду и приготовить вкусное блюдо. Поломка этого технического чуда вызывает некоторый ступор и парализует нормальный ритм жизни.

Многие из существующих неисправностей микроволновки можно устранить самостоятельно, но при выходе из строя магнетрона следует обратиться к специалисту. Делать ремонт самостоятельно опасно не только для техники, но и для вас.

Магнетроны резонансного типа состоят из:

  • Анодный блок. Представляет собой толстостенный металлический цилиндр с полостями в стенках. Эти полости представляют собой объемные резонаторы, образующие систему колеблющихся колец.
  • Катод. Имеет цилиндрическую форму. Внутри есть утеплитель.
  • Внешние электромагниты или постоянные магниты. Они создают магнитное поле, параллельное оси прибора.
  • Петля. Он используется для излучения микроволновых частот и закреплен в резонаторе.

Резонаторы создают кольцевую систему колебаний. В их окрестностях электронные лучи воздействуют на электромагнитные волны. Поскольку эта система выполнена замкнутой, ее можно возбудить только на определенных частотах колебаний. При приближении других частот к рабочей частоте происходят скачки частоты и нарушается стабильность работы устройства.

Для устранения таких негативных эффектов магнетроны с одними и теми же резонаторами комплектуются разными пучками, либо применяются магнетроны с разными размерами резонаторов. Магнетроны делятся по типу резонаторов:

  • Шпатель.
  • Раздельное отверстие.
  • Раскол.

Магнетроны используют движение электронов в перпендикулярных магнитных и электрических полях, создаваемых в кольцевом зазоре между анодом и катодом. Между ними приложено напряжение (анод), создающее радиальное электрическое поле. Под действием этого поля электроны вырываются из нагретого катода и устремляются к аноду.

Анодный блок размещен между полюсами магнита, который формирует магнитное поле, направленное вдоль оси магнетрона. Магнитное поле действует на электрон и отклоняет его по спирали. В зазоре между анодом и катодом образуется вращающееся облако, похожее на колесо со спицами. Электроны возбуждают высокочастотные колебания в объемных резонаторах

В отдельности каждый резонатор представляет собой колебательную систему. Магнитное поле сосредоточено внутри резонатора, а электрическое поле сконцентрировано вблизи дорожек. Энергия передается от магнетрона с помощью индуктивной петли. Он размещен в соседних резонаторах.

Электричество подключается к нагрузке через коаксиальный кабель. Нагрев токами высокой частоты осуществляется в волноводах различного сечения или в объемных резонаторах. Также нагрев может производиться электромагнитными волнами.

Устройства работают на выпрямленном токе по простой выпрямительной схеме. Устройства с низким энергопотреблением могут работать от переменного тока. Рабочая частота тока магнетрона может достигать 100 ГГц, мощностью до нескольких десятков киловатт в постоянном режиме и до 5 мегаватт в импульсном режиме. Устройство магнетрона довольно простое.

Его стоимость невысока. Поэтому такие качества в сочетании с повышенной теплоотдачей и разнообразным использованием токов высокой частоты открывают большие возможности для использования в различных сферах жизни.

Типы устройства

Основные типы магнетронов

  • Многокамерные агрегаты. Они содержат анодные блоки с несколькими резонаторами. Блоки состоят из разных типов резонаторов. В диапазоне длин волн 10 см магнетрон имеет КПД 30%. Вывод высокочастотного излучения осуществляется сбоку в щель резонатора.
  • Единицы обратного хода. Они бывают двух видов: коаксиальные и обычные. Такие магнетроны способны выдавать высокочастотные импульсы длительностью 700 наносекунд с энергией 250 Дж. Коаксиальный тип магнетрона содержит стабилизирующий резонатор. Он имеет отверстия во внешней стенке, а также ферритовые стержни с намагничивающими катушками.

Сфера использования магнетронов

  • В радиолокационных установках антенна соединена с волноводом. Фактически это щелевой волновод, или конический рупорный облучатель вместе с отражателем в виде параболы (тарелки). Магнетрон управляется короткими мощными импульсами напряжения. В результате формируется короткий энергетический импульс короткой длины волны.

Небольшая часть этой энергии возвращается в антенну и волновод, а затем в чувствительный приемник. Сигнал обрабатывается и подается на электронно-лучевую трубку на экране радара.

  • В бытовых микроволновых печах волновод имеет отверстие, не мешающее радиоволнам в варочной камере. Важным условием работы микроволновой печи является условие, чтобы во время работы духовки в камере находились продукты. В этом случае микроволны поглощаются продуктами и не возвращаются в волновод.

Стоячие волны в микроволновой печи могут вызывать искры. При длинной искре магнетрон может выйти из строя. Если не хватает продуктов для приготовления в микроволновке, лучше поставить в камеру дополнительный стакан воды, чтобы лучше поглощать волны.

  • В радиолокационных станциях используются коаксиальные магнетроны с быстрым изменением частоты. Это позволяет расширить тактико-технические возможности локаторов.

Выбор и приобретение детали

Чтобы купить магнетрон для бытовой микроволновой печи самостоятельно, необходимо изучить и разобраться в маркировке, узнать, какие бывают их виды и их параметры. Их номинальная мощность составляет 1150 Вт. Перед покупкой необходимо сравнить цену магнетрона со стоимостью всей печи, и не забыть о стоимости ремонтных работ. Вполне возможно, что смысла в ремонте не будет.

Можно ли заменить самостоятельно

На разные модели микроволновых печей можно установить магнетрон других производителей. Главное, чтобы он подходил по мощности, в настоящее время нет проблем купить его в торговой сети. Исключение составляют модели, которые уже сняты с производства.

Однако, даже если вы разбираетесь в микроволновке, не рекомендуется производить замену деталей в домашних условиях, так как это должны делать квалифицированные специалисты, способные обеспечить безопасную эксплуатацию устройства. Кроме того, сделать это самостоятельно будет достаточно проблематично.

Работа микроволновки

Пища содержит воду, состоящую из заряженных частиц. Пища в микроволновой печи нагревается за счет воздействия высокочастотных волн. Молекулы воды действуют как диполь, поскольку они проводят волны электрического поля.

Возможные неисправности

Внутренняя схема магнетрона содержит множество деталей, и в случае поломки причина может крыться именно в них. Бывает, что одна из деталей пришла в негодность, но влияет на работу всего светильника. Вы должны понять, что вызывает ошибку, и решить проблему в домашних условиях. Как именно, мы расскажем далее.

  • Металлический колпачок отвечает за поддержание вакуума внутри трубки. Часто ломается и требуется новая замена;
  • Радиатор может прийти в негодность, если деталь сгорит;
  • Нить накала может порваться из-за перегрева. Для обнаружения такой неисправности требуется специальный прибор;
  • Фильтр также может перестать нормально работать, следует проверить тестером. Исправный элемент покажет бесконечность, а сломанный элемент покажет численное сопротивление;
  • Изменение плотности детали из-за перегрева;
  • Поломка высоковольтного диода;
  • Выход из строя высоковольтного конденсатора;
  • Разомкнуть контакты предохранителя, основная задача которого не допустить перегрева.

Установка и подключение нового устройства

Заменить магнетрон стоит после визуальной диагностики и попыток установки, если ничего не получилось, пора устанавливать новую деталь. Помощь в подключении магнетрона вам могут оказать в сервисном центре, но сделать это самостоятельно не составит труда.

При покупке следует быть внимательным: выбирать деталь, аналогичную старой по мощности и расположению выходов. Поскольку у магнетрона всего два контакта, подключить его не составит труда. Стоит обратить внимание на некоторые нюансы:

  • длина нового магнетрона, а также диаметр антенны должны соответствовать сломанной части;
  • при установке следите за тем, чтобы деталь достаточно плотно прилегала к волноводу.

Лучше всего обратиться со старой запчастью в сервисный центр, где обученный персонал подберет нужный продукт и установит его.

Проверка мультиметром

Для выполнения качественной и полной проверки специалисты рекомендуют использовать мультиметр. Тестер может измерять постоянное и переменное напряжение, тестировать диоды и находить точную причину неисправности микроволновки. Это устройство будет особенно полезно при отсутствии внешних признаков повреждения.

Выполнение проверки

  • Чтобы выполнить тест, включите мультиметр и установите начальное значение 200 Ом.
  • Затем нужно подключить щупы к контактам магнетрона.
  • Оптимальное значение 0,7-1 ед. Отклонения от значений свидетельствуют о перерыве в работе инструмента.
  • Полное отсутствие сдвигов и новых показателей свидетельствует о нарушении работы нитей накала. Основная причина в том, что они ломаются. Здесь нужна помощь специалиста для проведения ремонта.

Проверка конденсатора

Также можно проверить конденсатор мультиметром. Выполняет функции батарейки при работе магнетрона. Поэтому ошибка может спровоцировать прекращение функциональности самого магнетрона.

Суть проверки заключается в прозвонке конденсатора с помощью контрольного прибора.

  • Для этого нужно выставить максимальные значения на мультиметре.
  • Затем подключите один щуп мультиметра к разъему (подойдет любой) и установите другой до точного контакта с корпусом конденсатора.
  • В исправном состоянии индикаторы должны останавливать значения на отметке «бесконечность».
  • Любые отклонения указывают на ошибки. Если заряд пробивает корпус, значит, повреждение произошло в самом конденсаторе. Устройство необходимо отремонтировать или заменить.

Справка: использование единиц измерения для измерения показателей не всегда может гарантировать правильно установленные значения и точность данных.

Полезные советы

При работе микроволновой печи вы обнаруживаете нехарактерный треск и шум, появление искр – прекратите использование, отключите от сети. Такая ситуация может привести к пожару без надлежащей установки.

Причиной может быть перегрев и прогорание колпака, из-за чего печка начинает искрить. Поиск поломки и ее устранение обойдется в разы дешевле, чем приобретение новой детали, поэтому медлить не стоит.

Слюдяная прокладка защищает гнездо волновода от попадания в него пищевых отходов. Он может прийти в негодность при обнаружении проблем в системе вытяжки, влияющих на работу магнетрона.

Главное требование к слюдяной накладке: ее необходимо содержать в чистоте, т к смазка под воздействием температур может проводить электричество и, как следствие, образовывать искры в камере.

Не всегда поломка микроволновки связана со схемой и магнетроном. Прежде чем искать в них причину неисправности, проверьте внешний вид слюдяной пластины и степень напряжения в точках подключения устройства к электросети.

Микроволновая печь – важный предмет домашнего обихода в современном образе жизни, обладающий множеством функций и задач, облегчающих жизнь человека. Но для долгой качественной работы нужно следить за внешним видом устройства, содержать его в чистоте и эксплуатировать согласно рекомендациям производителя.

Оцените статью
Блог об электричестве
Adblock
detector