微波炉的原理解说和修理技巧.docx
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微波炉的原理解说和修理技巧
微波炉的原理解说和修理技巧
第一节 微波炉的工作原理
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,微波辐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24.5亿次的微波。
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"熟了。
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。
由浅入深,本主题帖主要研究机电控制型单一微波加热的转盘式微波炉。
其它的,待后再研究好吗?
(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,主要原因是避免所以使用较多的频率,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。
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,由磁控管产生2450MHz的超短电磁波,通过微小元件发射到炉内各处,经发射、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.由于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,微波能通过波导管传入炉热腔里.由于炉热腔是金属制成的,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.
第二节 微波炉的电原理图
隋着技术的不断提高,适合不同需要的各种品牌的微波炉相继投入市埸。
国内产品以格兰仕、LG、蚬华、美的、飞跃、海尔等品牌为主流。
国外进入我国市埸的以松下、夏普等公司产品为主。
本讲解以格兰仕WP700----800,机电控制单一加热转盘控制型微波炉为主。
(一)格兰仕WP700----800电路图
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(二)WP700-----800微波炉的简图
上面的图看起来很麻烦,尤其对初学者。
它的开关有好多,有的几个联动。
好多在电视机电路里没见过。
为了逐点学,我把最最主要的几个器件画上。
其余的,逐点讲逐点添加好吗?
1,四个部分(见下图1):
一,市电供给部分:
由电源插头,市电保险丝FUSE,开关和电线等组成。
二,升压部分:
主要由升压变压器T组成。
三,整流部分:
由高压保险丝H。
V。
FUSE,高压二极管,高压电容器等组成。
四,微波产生部分:
主要由磁控管和波导装置组成。
2,三个电流回路(见下图2):
一,市电回路:
220V交流电自插座流经保险丝,升压变压器初级,许多开关,流回插座。
二,灯丝回路:
升压变压器第一组很粗的线圈,提供几伏交流电加热磁控管灯丝。
磁控管,实际上是磁控微波管,是一种电子管。
电子管只有热电子才发射。
要靠灯丝加热阴极,阴极才能发射电子。
这里的磁控管是灯丝当阴极的,叫直热式电子管。
上面两个回路流的是交流电;而下面回路里,流的是高频高压脉动直流电。
三,高压回路:
磁控管阳极(屏极)接地,地是高压正端,电流方向是从地(磁控管阳极)流到阴极,再流到电容器(与二极管正极相联的那端,是负高压)。
要说明的是:
电子流方向正好相反,负高压的电子,从与二极管正极相联的电容器那端,流到灯丝,在磁控管里流到屏极,流到地(微波炉机壳),再由高压线圈,回到电容器的另一端(正高压)。
[本帖最后由美歌于2006-3-2216:
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3,主要器件所在位置
下图是打开微波炉机壳后,能看到:
市电保险丝,高压保险丝,磁控管,高压变压器等主要器件所在位置。
[本帖最后由美歌于2006-3-2216:
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第三节 微波炉的修理技巧
虽然有很多人著书立说,但往往对我们修理者的作用不大。
因为他们不十分清楚我们最最需要的是什么。
尽管他们的主观愿望很好,有的甚至发表点错误的东西。
这是常有的事。
但书本是单方面传授,而我们在论坛上发表点东面,是互动的,多方面在交流。
论坛能人如云,且各具不同的心态。
我在此想说明的是:
1,我这么大岁数了,真心想帮助初学者,难免有不当之处,敬请短信通知我纠正。
2,初学者有疑问,等我第三节第
(二)点讲完后提出好吗?
(一)机盖折装
我们修理部常常接收到自已折看过的微波炉。
怎知道他折过?
因为盖板和机壳的雌雄接口没有对好,露出一条好宽的缝。
好在坏了,不然严重微波泄漏伤人!
折开机盖是方便的,几个螺钉全在两侧面及后背的左右和上边。
不过要看清楚,有的厂家在不同处用两种螺纹不同的螺钉。
记好了,装上时别弄错。
螺钉要放入固定的盒里,别丢了。
下了螺钉后,可取下铁皮盖板。
方法见下图:
左手按住炉身,右手先将盖板后部向上抬起10----20度角,用力住后拉出。
(咳!
这四个小人人把往后拉的右手档住了,真不该啊!
)
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装上盖板可要注意了。
盖板和炉身结合处是有雌雄接口的。
下1图是盖板上右侧面上的雌接口(那你再仔细找找炉身上的雄接口)。
(嘿!
绿小人人下面住下一竖条,就是雌接口。
盖板的上部和左边都有。
)
下2图是盖板顶上的雌接口。
[本帖最后由美歌于2006-3-1114:
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第一步,左手按住盖板前上部,右手住前推到底(见下图)。
从炉身正面看,背部左上角拧一个螺钉(不要太紧)。
[本帖最后由美歌于2006-3-1017:
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第二步,右手微微抬起盖板右边后部,左手按住盖板右侧前下部,右手再将盖板压下前推.使右侧盖板和机身的雌雄接口吻合.(见下图).拧好右侧螺钉.
第三步,松开第一步拧的螺钉,交换两手,用同样的方法,使左侧盖板和机身的雌雄接口吻合.拧好所有螺钉.装盖完成!
(二)看图识件
下面以格兰仕WP700---900微波炉为例,结合电路图中的电路符号和实物,讲解各元器件物理性能和在电路中的作用,以及好坏的检测方法。
根据我们的经验,认为只有对电路和元器件认识充分,才能在修理中得心应手。
1,高压变压器
变压器的文字符号是T,电路符号见下图右上角。
高压变压器的作用是给磁控管提供工作电压。
高压变压器初级通市电220v交流电,次级有两组,一组提供3。
4v灯丝电压,另一组提供2000v左右高压。
(见下图。
哎!
我画的变压器符号及电压数被四个小人人遮盖了!
!
)
判断高压变压器好坏的方法有两种:
a,在微波炉工作时检查。
(待后详细介绍,读者千万等待一下,微波泄漏要伤身!
!
!
)
b,在微波炉不工作时检查。
先将变压器的连线断开,用万用表的电阻档测。
初级绕组2。
2欧,高压绕组130欧左右,为正常。
高压绕组一端通地的,要测高压绕组的电阻,将一个表笔接在底板上;另一表笔接与高压二极管的连线上。
灯丝绕组太粗太短,不好测,也不常坏。
高压变压器是贵重元件,又是易损元件。
很有可能出现:
高压线漏电,短路,烧断。
我们还在修理中发现,初级线竟用铝包线做的,与插片的焊接点常有接触不良毛病。
2,高压电容器
高压电容器在微波炉里的位置,是固定在微波炉的底板上。
和高压二极管,高压保险丝靠得很近(见下面图1)。
高压电容器的文字符号是C,电路图符号是两根平行竖线。
(见下图2)。
高压电容器的耐压是交流2100v,容量1微法。
里面有个放电电阻,是一个特殊的电容器。
不要买错啊。
(见下图3)
高压电容器的好坏检测方法,跟电扇电容和洗衣机电容的检测方法一样的:
a,不能在路测量,要拔了接插线。
b,如果事先通过电,还要先将电容两极短路放电。
c,用500型万用表x10K欧电阻档,红黑棒调来调去充放电测,阻值在‘无穷大’-----400K欧之间变化,表示电容量正常。
高压电容器也是易损元件。
漏电或击穿,会烧高低压保险丝。
下面第4图,这个电容器的电阻阻值几乎为0,击穿无用了。
3,二极管
二极管的文字符号是D,电路符号见下图,有正负极之分。
机电控制型微波炉只有高压二极管,符号一样。
测量二极管好坏,用万用表的电阻档,断开电路单独测。
因为万用表的红棒通表里电池负极。
所以用红棒接二极管负极,黑棒接二极管正极,才能导通(指针转向低欧姆)。
普通二极管,正向导通4----5k欧,反向电阻几M欧以上,越大越好。
这里的高压二极管工作在4000v电路里,峰值和余量考虑在内,耐压要求更高。
这种微波炉高压二极管有关商店里专门有售,负极有圆环可接底板,正极有套脚可插在高压电容器上(见下图1),使用方便。
高压二极管,实际上有几个二极管串联而成的,内阻较高。
正向电阻100k欧左右(见下图2),反向电阻‘无穷大’(见下图3)。
高压二极管击穿,会烧断高压保险丝。
高压二极管内部烧断,会只有交流高压,没有直流高压。
4,保险管
熔断丝,俗称保险丝。
当流过的电流超过一定数值后,发热熔断,不烧坏整个电路,起保险作用。
熔断丝装在两头有金属帽的玻璃管里,就是保险管。
微波炉里有两个保险管:
一个高压保险管,一个低压保险管。
文字符号是F,电路符号见下图1。
图里是微波炉专用的高压保险管。
高压保险管装在微波炉的下方,和高压变压器、高压二极管、高压电容器靠在一起。
为了防止它触及或靠近其他元件和连线,造成漏电或高压放电,常把高压保险管装进一个塑料硬壳里。
(见下图2)。
微波炉里的220v市电保险管,是彩电里一样的延迟保险丝。
常见规格有8A、10A、15A。
换用普通保险管,要用额定电流大一点的,否则经常断保险。
它的位置在微波炉的上方(见下图3)。
它们烧断已否用肉眼能看出。
也可用万用表电阻档测通断。
常断高压保险丝,原因除了变压器、二极管、电容电机等元器件漏电短路外,云母片太脏,烧的食物太少(如不足鸡蛋大)等,也是常见原因。
5,磁控管
磁控微波管,是一种电子管,常称磁控管。
从外表看,它有微波发射器(波导管)、散热器、灯丝、两个插脚和磁铁等(见下图1)。
从里面看,下图2是它的纵截面图。
下图3是它的横截面图。
磁控管里有一个园筒形的阴极,这里是直热式的,灯丝就是阴极。
阴极外面包围着一个高导电率的无氧铜制成的阳极。
阳极用来接收阴极发射的电子。
阳极上有几个谐振腔,它们是产生高频振荡的选频谐振回路。
谐振频率主要由空腔的尺寸决定的。
为了安全和使用方便,阳极接地。
阳极接地作参考点,零电势(0v),那阴极就是加上几千v负高压。
另外再有磁铁的作用。
热电子从阴极溢出后,在磁埸力和电埸力的共同作用下,沿螺旋状高速飞向阳极,又有谐振腔的作用,电子振荡成微波,并经过天线耦合,由波导管传输到微波炉腔里加热食物。
磁控管好坏测量方法:
a,关机后,使高压电容放电,拔下磁控管灯丝两个插头。
b,用万用表x1欧电阻档测两灯丝,应小于1欧。
c,用x10k档测任一灯丝对地(金属机壳)都是‘无穷大’。
否则坏了。
6,炉灯
炉灯是在炉膛内装个220v15w小电灯(见下图1),照亮炉膛,观察食物加热程度。
盛食物的园盘是否转动等。
电灯的电路符号是园圈里加x(本图里加L),文字符号是L。
炉灯装在磁控管左边(见下图2)。
电灯不亮,右手用尖嘴钳夹住卡子,左手用小一字起子撬出灯座(见下图3)。
小电灯就连在下面(见下图4)。
7,电动机
微波炉里有三个小电动机。
电机的电路符号,在本图里是园圈里加一个M字。
文字符号就是M。
三个电机分别在:
A,电风扇里。
大家都好看,好拆。
位置见(下图1)。
B,定时器里。
见(下图2)。
坏了连定时器买个新的,没多少钱。
C,转盘电机。
坏了是这样拆装的:
拆:
a,取出转盘,向上拔出玻璃下面的传动卡子,见(下图3,4)。
b,竖起炉身,底下有个大园形突出部分,见(下图5)。
c,用斜口钳剪下三个相连部分,见(下图6)。
d,取下园板,见(下图7)。
可见转盘电机了(下图8)。
装:
a,装上电机。
b,对准插片和插口,插入之,见(下图9,10)。
上一个粗一点的自攻螺钉。
8,热电断路器
热电断路器,也叫热电熔断器,是用来保护磁控管的。
如果由于某种原因使磁控管的温度超过145---155度时,热电断路器就自动断开,切断电源。
从而保护了磁控管。
它在格兰仕WP800---电路里是S6,见(下图1)。
虽然本图里用S,但通常用文字---SW来表示。
实物和电路符号见(下图2)。
热电断路器在微波炉里紧贴在磁控管上方。
见(下图3)
热电断路器可用万用表电阻档测它通断好坏。
熔断后只有换新的。
这和保险丝一样。
9,定时器
定时器只在机电式微波炉中使用。
它的实物外形见(下图1)
由一只220v电机作动力,带动两组齿轮转动,按照面板上两个旋扭的指示,完成定时和功能的控制作用。
它在微波炉中的位置见(下图2)。
我们细看:
定时器背面自上而下,有1234四个接线铜片。
它里面的电路原理见(下图3)。
四组引出线分别通向以下各处:
1)棕色线,到S1和220v保险丝(再接到电源L)。
2)黄色线,到电灯,电机M2,电机M3。
3)兰色线,到S2和S6(再接到电源N)。
4)黑色线,到高压变压器。
定时器在格兰仕WP800---微波炉电活图里的位置,见(下图4)。
定时器及其功能开关,实际上是控制两个开关S4及S5。
其实除解冻等必要之外,功能开关尽量置于《高火》档。
不然开关S5易烧坏。
下图5,便是开关烧坏的照片。
10,门开关
微波炉的门关上,电源接通;门打开,电源断开。
保证了微波不外泄。
微波炉炉门里面,上下有两个门钩。
见(下图1)。
上门钩带动S1一个开关,下门钩带动S2和S3两个开关。
这三个开关都是带触头的单刀双掷开关(俗称三线开关),不碰触头,动点与常闭点连接,碰到触头,动点与常断点连接,实物见(下图2)。
电路图见(下图3)。
上门钩带动的S1开关,称第一闩锁开关。
用动点和常断点引出两根线。
关门时上门钩通过杠杆推动“触点”,使第一闩锁开关接通。
第一闩锁开关的位置,见(下图1)。
下门钩带动第二闩锁开关S2和另一个叫《短路开关》的S3。
S2和S3紧排在一起,S2在外S3在里。
见(下图2)。
第二闩锁开关S2,用动点和常断点引出两根线。
关门时下门钩通过杠杆推动“触点”,使第二闩锁开关接通。
短路开关S3,却和闩锁开关S1、S2不同 ,用动触点和常闭点(注意是——常闭点!
)引出两根线,关门时下门钩通过杠杆推动“触点”,使短路开关S3断开!
下图3,标出三个门开关在《格兰仕WP800---微波炉电路图》中的位置,和关门状态下的通断情况——闩锁开关闭合,短路开关断开,微波炉工作。
开门时,情况和关门时完全相反。
下图4,标出开门时,三个门开关通断情况——两闩锁开关断开,短路开关闭合,微波炉不工作。
而且,即使第一闩锁开关S1漏电或烧穿,也只能使220v保险丝熔断,微波炉不工作的。
可靠地防止微波泄漏!
(三)快修技巧
实在不好意思,在这里献丑了。
《快修》是我们维修者的共同追求,《技巧》是我们争钱的本领。
抛砖引玉吧!
我们毫无保留地献出共享。
大家也在这里拿出来交流好吗?
我们为快修,做了下面三点:
(1)读熟三个电流回路
识图,要看清各器件在电路中的位置。
读出,要弄懂元器件的串并联关系。
读熟,几乎把各元器件的串并联关系背出。
下面介绍我们对微波炉里三个电流回路的认识。
A,220v市电回路。
先来看(下图1),是220v市电流过的部分。
我们把(下图1)等效变换成(下图2),再来分析它:
炉门关上,定时器打开。
短路开关S3被下门钩推动触头而打开,那时在电路里不起作用。
干路里电流叫I,各并联支路里电流叫i。
I标大箭头,i标小箭头。
干路里电流I,从电源L,流经串联着的保险丝FUSE------第一闩锁开关S1------定时开关S4-----五个并联支路-----第二闩锁开关S2-----热电断路开关S6-----回到电源线N。
电灯,定时电机,风扇,转盘电机,初级线圈里的电流分别叫:
iL,i1,i2,i3,iT。
它们与总电流I的关系是:
I=iL+i1+i2+i3+iT
五个支路里有一个短路,总电流加大,要烧保险丝。
变压器短路,iT增大,I增大,烧保
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