Помоги проекту - поделись книгой:
1.3.3. Возможные неисправности магнетронов
Внешний вид магнетрона представлен на рис. 1.11.
Возможные неисправности магнетронов таковы:
• анод магнетрона выполнен в виде медного цилиндра. Рабочее напряжение анода магнетрона (в зависимости от типа) колеблется в диапазоне 3800–4000 В. Мощность от 500 до 1200 Вт.
Таблица 1.2.
Магнетроны с безнакальным автокатодом
Магнетрон крепится непосредственно на волноводе (см. рис. 1.3). В СВЧ-печах, где производитель располагает магнетрон с коротким волноводом, можно наблюдать такой дефект, как пробой слюдяной прокладки. Происходит это в результате загрязнения прокладки;
• при пробое прокладки колпачок магнетрона расплавляется (это случается с магнетронами типа 2M-218H(R), OM7S(20), 2M213-09F, 2М-219Н(В), 2M226-09F и конструктивно аналогичными). Его (колпачок) можно заменить аналогичным колпачком с другого магнетрона;
• как любая электронная лампа с накалом, он может терять свою эмиссию, в результате чего значительно сокращается мощность энергии и увеличивается время приготовления. Обычно средний срок службы магнетрона (к примеру, 2М213-хх) имеет предел 15 000 часов эксплуатации. Его КПД при этом составляет 75–80 %, что является эффективным показателем для магнетронов генераторов СВЧ-колебаний;
• пробой переходных конденсаторов можно обнаружить с помощью тестера в режиме измерения сопротивления. Пробой происходит на корпус магнетрона. Устраняется неисправность путем замены всего узла.
Отдельно магнетрон можно проверить, только сформировав все необходимые для его работы напряжения.
В микроволновой печи вторым по значимости элементом после магнетрона является источник питания (рис. 1.4). От его надежности зависит вся безопасная работа печи.
1.3.4. Инструментарий для диагностики и ремонта
Замечательным инструментом при ремонте и диагностике СВЧ-печи, в частности при диагностике магнетронов, являются токовые клещи, например ECT-650 «Escort». Они позволяют измерить ток, потребляемый печью, ток высоковольтной обмотки трансформатора.
Номинальный ток, потребляемый печью, 4,5–6 А, ток высоковольтной обмотки трансформатора 0,3–0,5 А.
Большие отклонения от указанных значений (особенно в сторону увеличения отдельных параметров) говорят о локальной неисправности магнетрона.
Вместе с тем занижение всех параметров может объясняться плохими контактами, начиная от сетевой розетки и заканчивая коммутационными элементами (реле, электрические выключатели, контакты).
Для того чтобы удостовериться в исправности магнетрона и достаточном уровне СВЧ-излучения внутри корпуса печи, его проверяют детектором.
Выше на рис. 1.8 уже был представлен промышленный детектор СВЧ-излучения, который можно приобрести в магазинах электротоваров.
Расскажем о нем подробнее. Это устройство фиксирует не только СВЧ-импульсы, которые можно проверить, поднеся прибор непосредственно во время работы печи к ее стенкам. Оно также окажется полезным для поиска «жучков», работающих на сверхвысокой частоте, поиска сотовых телефонов и проверки их работы. Стоит такой промышленный тестер менее 1000 руб.
Питается прибор от батареи типа 6F22 с напряжением 9 В. Ток потребления устройства в режиме ожидания – единицы мкА, поэтому элемент питания служит долго. В верхней части корпуса размещен индикаторный светодиод. Он загорится, когда в области детектора (показан на корпусе стрелочкой) будет присутствовать СВЧ-излучение.
Устройство не измеряет мощность излучения, но фиксирует его наличие.
С помощью данного детектора можно проверять не только рабочие камеры микроволновых печей и наличие вне их корпуса вредоносного излучения, но и (как было отмечено выше) наличие излучения сотовых телефонов. Сделать это несложно.
Надо поднести детектор к источнику излучения, к примеру к корпусу сотового телефона, на расстояние 2-10 см.
При активности сотового телефона: при входящем и исходящем вызове, несанкционированном «общении» сотового телефона с базовой станцией, при регистрации сотового телефона в сети (например, при включении сотового телефона) и в других случаях индикатор детектора покажет наличие СВЧ-излучения.
Внимание, важно!
Этот наглядный урок не мешало бы использовать на уроках физики в школах, для того чтобы люди понимали, насколько вредно или полезно постоянно носить сотовый телефон близко к собственному телу (на груди, на поясе, в кармане, особенно нагрудном). Результаты вредоносного СВЧ-излучения (особенно при постоянном воздействии) лучше прокомментируют ученые и медицинские работники. От себя добавлю лишь то, что СВЧ-излучение подобно атому, который бывает как мирным, так и агрессивным (в зависимости от различных причин), что надо четко понимать, даже эксплуатируя как будто бы безобидный сотовый телефон или микроволновую печь.
В качестве детектора излучения СВЧ можно применить и другой промышленный прибор, предназначенный для автомобилистов, который называется «индикатор искры». В продаже имеются такие устройства, одно из которых представлено на рис. 1.12.
Прибор предназначен для проверки высоковольтных цепей зажигания автомобилей. Внутри корпуса установлен датчик (такая же петля, как на схеме рис. 1.5, только в миниатюре), реагирующий, как показала практика, не только на высокое импульсное напряжение в зажигании автомобиля, но и на СВЧ-излучения микроволновой печи и сотового телефона.
Индикатором СВЧ-излучения также служит светодиод красного свечения, установленный у стрелки «высокое напряжение».
На выносных проводах индикатор питается от любого источника питания с постоянным напряжением 8-15 В, в том числе от батареи типа «Крона» или автомобильного аккумулятора.
Особенность устройства – в том, что оно имеет регулировку чувствительности (ручка регулировки вынесена на верхнюю часть корпуса). Стоит такой прибор в пределах 300 руб. Имея его, уже можно не заботиться о других детекторах СВЧ-излучения.
1.4. Обязательные правила при замене магнетрона
При замене магнетрона необходимо строго соблюдать правила:
1. Диаметр антенны (коаксиальной линии) и крепеж должны точно совпадать с оригиналом.
2. Магнетрон должен плотно соприкасаться с волноводом.
3. Длина антенны должна точно соответствовать оригиналу.
4. Мощность заменяемого магнетрона должна совпадать с мощностью штатного.
Внимание, пример!
В случае замены магнетрона с М112 на М136 необходимо обратить внимание, чтобы крепежные гайки плотно его притянули или установить под гайки дополнительные прокладки. При замене М151 на М141 совместно с магнетроном необходимо заменить термопредохранитель. В первом случае он рассчитан на температуру 95 °C, а необходим на температуру не менее, чем 120 °C.
1.5. Меры безопасной работы
при ремонте и обслуживании СВЧ-печей
Этот раздел в книге крайне важен. Несоблюдение данных правил может привести к поражению электрическим током, травмам и выходу из строя достаточно дорогих компонентов СВЧ-установки. Самым опасным (из всех доступных в бытовых условиях) для человека является переменный ток частотой 50 Гц, а также СВЧ-излучение. СВЧ-печь, подключенную к сети 220 В (под напряжением), можно ремонтировать и проверять только в тех случаях, когда выполнение работ в отключенном от сети аппарате невозможно (настройка, регулировка, измерение режимов, поиск плохих контактов в виде «холодной пайки» и в аналогичных случаях).
При этом необходимо соблюдать осторожность во избежание воздействия опасного напряжения. Следует остерегаться ожога от нагревающихся элементов.
Во всех случаях работы с включенной печью необходимо пользоваться инструментом с изолированными ручками. Работать следует одной рукой, в одежде с длинными рукавами или в нарукавниках.
Другой рукой в это время нельзя прикасаться к корпусу печи и другим заземленным предметам (трубам центрального отопления, водопровода). Провода измерительных приборов должны оканчиваться щупами и иметь хорошую изоляцию.
Это общие правила электробезопасности.
Внимание, опасно:
• пайка элементов печи, находящейся под напряжением;
• ремонтировать печь, включенную в электрическую сеть, в помещении сыром либо имеющем цементный или иной токопроводящий пол;
• находиться возле установки лицам, не ремонтирующим ее;
• как и любой источник СВЧ-излучения, излучение магнетрона при прямом воздействии может вызвать повреждение глаз или ожоги кожи. СВЧ-излучения человеческий глаз не видит;
• при замене магнетрона будьте особенно внимательны. Не оставляйте монтажного мусора в волноводе;
• перед заменой всегда разрежайте конденсатор в цепи питания магнетрона отрезком изолированного провода (шунтирующий резистор иногда выходит из строя).
Кроме того, при эксплуатации печи не допускается:
• включать печь при открытой дверце либо сетке (она и сама не включится, так как есть защита, но этот пункт актуален для тех, кто пренебрегает этой защитой, отключая ее);
• нельзя делать отверстия в корпусе (домохозяйки, мечтающие повесить печь на стену, словно хлебницу, да оставят такие мысли).
Обслуживание СВЧ-печи и вопросы безопасности «микроволнового излучения» очень важны.
Излучение сверхвысоких частот (СВЧ), или микроволновое излучение, неблагоприятно воздействует на организм человека. Чтобы обезопасить себя и своих близких от последствий этого вида излучения, применяют детекторы различной сложности, индицирующее излучение микроволновых печей, сотовых телефонов и других устройств. Об обслуживании «микроволновой печи», устройствах детекторов и практике их применения рассказано в книге.
Кроме потенциально опасного СВЧ-излучения, печь создает сильное электромагнитное излучение, которое, не являясь опасным для человека, оказывает отрицательное воздействие на наручные часы и магнитные ленты.
Необходимо учитывать, что при попадании СВЧ-печи из холодного помещения в теплое или в помещение с повышенной влажностью на элементах СВЧ-печи может конденсироваться влага, присутствие которой отрицательно влияет на нормальную работу.
1.6. Схемотехника СВЧ-печей нового поколения
После уточнения знаний о составе СВЧ-печи рекомендую уделять внимание процессам, происходящим при эксплуатации бытовой СВЧ-печи, и рекомендациям по устранению некоторых, наиболее часто встречающихся неисправностей (отказов) в работе СВЧ-печи.
В данном случае для нас практически не важен производитель бытовой установки, так как все они устроены по одному принципу и могут различаться только уровнем надежности, мощности и набором сервисных функций.
Неисправности СВЧ-печи условно могут возникнуть по всей конструктивной цепи: источник СВЧ-энергии (магнетрон) – линия передачи – рабочая камера – система загрузки-выгрузки.
Важнейший компонент СВЧ-печи – магнетрон – это электровакуумный диод, предназначенный для генерирования колебаний сверхвысокой частоты. Колебательная система – анодный блок магнетрона содержит резонаторы, форма и размеры которых выбираются в зависимости от рабочей длины волны.
При работе магнетрона выделяется мощность, которая переходит в тепло, и внутри рабочей камеры создается тепловое СВЧ-элект-ромагнитное поле. Генерируемая магнетроном мощность поступает по волноводу, выполняющему роль линии передачи энергии, в рабочую зону СВЧ-печи, представляющую собой прямоугольную камеру (рабочая камера).
Рядом с волноводным выходом расположен вращающийся столик, на который помещают обрабатываемый продукт. Он необходим для того, чтобы получать равномерное распределение СВЧ-поля по объему камеры и, следовательно, обеспечить равномерный нагрев продукта.
Для бытовой термообработки в диапазоне СВЧ наиболее часто используются электромагнитные колебания на частотах от 433, 915, 2375 (2450) МГц у старых моделей до 10–12 ГГц в современных печах.
1.6.1. Источник питания магнетрона
На рис. 1.13 представлена типовая электрическая схема источника питания магнетронов типа 2М-219хх.
Узел соединения магнетрона с источником питания содержит переходные конденсаторы, которые вместе с дросселем образуют СВЧ-фильтр для защиты от проникновения СВЧ-излучения из магнетрона.
Источник питания магнетрона обеспечивает выработку питающих напряжений: анодное напряжение
Переменное напряжение 220 В подается на первичную обмотку силового трансформатора Т1 через схему управления.
Далее с помощью силового трансформатора Т1 (который выполняет также роль стабилизатора) напряжение подается на схему удвоения напряжения, собранную на элементах VD1, C1. Сопротивление R1 выбрано от 0,1 до 1 мОм. Оно обеспечивает разряд конденсатора С1 при выключенной печи. Это резистор смонтирован внутри высоковольтного конденсатора. Предохранительный диод VD2 служит для защиты трансформатора от перегрузки в случае внутреннего замыкания в магнетроне или чрезмерного повышения напряжения на конденсаторе С1.
При внутреннем замыкании в магнетроне резко повышается ток во вторичных обмотках Т1, что ведет к увеличению тока в первичных обмотках, и тогда выходит из строя предохранитель.
Диод VD2 можно не устанавливать, но в этом случае необходимо устанавливать предохранитель строго по номиналу. Если замерить напряжение на катоде магнетрона, оно будет равно -4000 В (отрицательное), значит, на аноде относительно катода напряжение будет примерно равно +4000 В.
1.6.2. Высоковольтный диод
Представляет собой большое количество соединенных последовательно диодов в одном корпусе. Проверить обычным тестером в режиме измерения сопротивления невозможно, так как высоковольтный диод предназначен для выпрямления тока в цепях с напряжением в несколько киловольт. Однако есть простой метод, позволяющий с определенной точностью проверить такой диод: для этого надо выключить из схемы микроволновой печи и подключить последовательно с вольтметром постоянного тока в сеть 220 В. При исправном диоде вольтметр покажет постоянное напряжение примерно 220 В. Вольтметр – любой с пределом измерения постоянного напряжения не менее 250 В.
Внимание, пример
Микроволновая печь Samsung M1774R, пробило защитный высоковольтный диод HVR-1x3. После замены диода и включения пробило опять. В данном случае можно включить печь и без диода. Симптомы: посторонних звуков нет, но нет и генерации (нагрева). При этом конденсатор тестером «прозванивается» нормально.
Те же симптомы могут быть (из-за технологической схожести и электрических параметров) у печей с магнетронами ОМ7S(20), 2M213-09F. Также в аналогичном случае можно проверить магнетрон ОМ75S(31). Если вновь пробивается высоковольтный диод, и он имеет сопротивление 20–40 Ом, то придется менять магнетрон. Отдельно магнетрон можно проверить, только сформировав все необходимые для него напряжения.
В данном случае «прозвонкой» можно лишь проверить целостность накала (между двумя клеммами – 0 Ом) и проходных конденсаторов (отсутствием сопротивления между одной клеммой и корпусом).
1.7. Рекомендации по ремонту
Чаще всего выходит из строя высоковольтный диод, реже выходит из строя магнетрон. Не на последнем месте – слюдяная прокладка.
При ремонте проверьте наличие напряжения питания магнетрона -2500-3500 В.
На магнетрон приходят два силовых проводника, подающих напряжения на катод и напряжение накала.
Поделиться книгой: