UNIVERSITATEA ”DUNĂREA DE JOS” GALAŢIFACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ ŞI ELECTRONICĂSPECIALIZAREA ELECTRONICĂ APLICATĂCUPTORUL CU MICROUNDE(PROIECT LA APARATE ELECTROCASNICEPE SEMESTRUL I)

Îndrumǎtor, Studente,Prof. OANCĂ Marcel DAMASCHIN Claudia-AncaGUŢOI Elena-ArtemizaGALAŢI

  - 2009 -

10.40.27.32

Cuprins1.Scurt istoric a cuptorului cu microunde......................................22.Noţiunigenerale.........................................................................32.1.Tehnica preparăriialimentelor.............................................42.2.Util izarea cuptorului cu microunde în condiţi ioptime........52.3.Modelul l iniei de transmisiuni(TLM).................................63.Parţi componente a cuptorului cu microunde.............................74.Principiul de funcţionare............................................................85.Scheme electrice.......................................................................195.1.Schema electrică a cuptorului Samsung............................19  5.2.Schema electrică a cuptorului Panasonic..........................205.3.Schema electrică a cuptorului AEG..................................215.3.1.Funcţionarea cuptorului cu microunde AEG...........216.Bibliografie...............................................................................23

 

1.Scurt istoric a cuptorului cu microundeÎn timpul celui de-al doilea războimondial, doi britanici au inventatmagnetronul, un tub capabil să producămicrounde, care ulterior a fost util izat lasistemul de detectare prin radar aavioanelor naziste.Un alt britanic, numitul inventator Dl Percy, a descoperit că undele generate de radar  au topit o bucată de ciocolată pe care o avea în buzunar (asta ca să lămurim odată pentrutotdeauna importanţa ciocolatei în evoluţia omenirii). Când a încercat apoi să vadă ce seîntâmplă cu un ou, a descoperit că microundele generau o creştere extrem de rapidă atemperaturii în interiorul acestuia. A urmat şi o ultimă încercare cu popcorn-ul, iar restul estedeja istorie.Percy era angajatul companiei Raytheon, producător de aparatură militară, care s-agăsit în situaţia privilegiată de a lansa în 1954 primul cuptor cu microunde comercial, denumitRadarange. Numele a fost rezultatul unui concurs de creaţie între angajaţii companiei, iar  istoria şi-a spus cuvântul în privinţa lipsei lor de inspiraţie, aşa că nu mai este nevoie de altecomentarii suplimentare. La început, vânzările nu au fost impresionante, fapt deloc decondamnat dacă precizăm şi greutatea unui astfel de dispozitiv: aproximativ 340 de kilogrameşi un volum apropiat de cel al unui frigider. Un frigider mare. La fel de mare ca şi preţul -între două şi trei mii de dolari. Iniţial util izat de restaurante şi de linii le aeriene, cuptorul cumicrounde a pătruns şi în casele noastre în 1967, când deja ajunsese la preţul mult mairezonabil de 500 de dolari. Foarte repede au aparut şi reclamaţii le: carnea nu se rumenea,cartofii prajiţi erau moi şi albi ca laptele, iar faptul că bucătarul preşedintelui companieiRaytheon a demisionat pe motiv că acesta îl obliga să gătească la microunde nu a ajutat deloc.În anii `80 vânzările la cuptoarele cu microunde au explodat, iar banii investiţi încercetare de către companiile producătoare de asemenea. Japonezii, ca de obicei, erau cu multînaintea noastră, a europenilor. Înainte de 1976, 17% din gospodarii le japoneze dispuneaudeja de un cuptor cu microunde, dar asta este o cu totul altă poveste. Treptat, cuptorul cumicrounde a fost rafinat şi dezvoltat astfel încât în anul 1997 Whirlpool a fost primacompanie care a introdus funcţia Crisp, de rumenire. Astăzi poţi găti la cuptorul cu microunde prăjituri, produse de patiserie, spaghete, peşte şi cozonac, în principiu cam tot ce-ţi pot dicta poftele permanente sau periodice, şi asta în numai câteva minute. Cuptorul cu microunde JetChef lansat de compania Whirlpool a demonstrat că savoarea şi perfecţiunea reţetelor gătite lacuptoarele tradiţionale pot fi atinse cu ajutorul microundelor într-un timp de gătire mult maiscurt.2.Noţiuni generale

  De asemenea densitatea alimentelor este diferită de la caz la caz astfel încât trebuieavută grijă în separarea aşa numitelor alimente poroase de cele dense şi eventual protejareacelor din prima categorie pentru a nu se deteriora.2.1.Tehnica preparării alimentelorTehnica preparării alimentelor în cuptorul cu microunde impune mai multe aspecte,unele dintre acestea fiind prezentate în cele ce urmează:dispunerea alimentelor: este foarte important modul de dispunere a alimentelor încuptorul cu microunde. De exemplu alimentele unitare (ex: cartofi) trebuie a fi dispuse în cercşi la intervale regulate. Niciodată nu se suprapun alimentele.întoarcerea alimentelor: pentru a avea uniformitate în preparare. protejarea alimentelor sensibile: se pot proteja cu ajutorul foli i lor de aluminiu datorităfaptului că microundele nu pot penetra aluminiul.recipientele util izate: nu trebuie să conţină elemente metalice, acestea devenind planede reflexie a microundelor.temperatura de preparare: se alege funcţie de tipul alimentului şi de modul dorit de preparare.cantitatea de alimente: deoarece cantitatea de microunde generată este constantă,introducerea unei cantităţi mari de alimente duce la creşterea timpului de preparare.dimensiunile alimentelor: prepararea corectă şi uniformă a alimentelor este realizată încazul unor alimente de dimensiuni reduse şi de talie uniformă.forma alimentelor: este de reţinut faptul că microundele nu penetrează decât pedistanţe mici de ordinul a câtorva unităţi de centimetru, alimentele astfel încât în interior alimentele se gătesc prin conversia căldurii. De aceea forma alimentelor este importantă. Deexemplu cea mai nepotrivită formă ar fi aceea de cub-laturile s-ar arde iar interiorul nu ar aveatimp să se încălzească. Forma ideală pentru prepararea alimentelor cu ajutorul cuptorului cumicrounde ar fi una circulară şi relativ plată.5  la decongelarea alimentelor trebuie luat seama de timpul de decongelarea funcţie detipul cuptorului cu microunde.la prepararea alimentelor care prezintă coajă de orice fel este indicat ca aceasta să fieînlăturată înainte de preparare deoarece încălzirea produce vapori care se transformă în presiune putând duce la distrugerea alimentului şi deteriorarea cuptorului în caz că respectivulaliment este ermetic şi nu permite eliminarea vaporilor.se recomandă atenţie la prepararea alimentelor cu grăsimi, aceastea fiind inflamabilă.În principal dacă aceste tehnici sunt respectate se fixează timpul de coacere cu ajutorulselectorului corespunzător, se porneşte cuptorul cu microunde şi după ce afişajul minutelor aajuns la zero, se aude un semnal sonor şi funcţionarea cuptorului se opreşte automat,alimentele fi ind preparate.2.2.Util izarea cuptorului cu microunde în condiţi ioptime

se recomandă să nu se lase niciodată cuptorul cu microunde să funcţioneze gol . Deaceea se recomandă, să existe în cuptor întotdeauna un vas cu apă, pentru a putea absorbienergia creată de microunde .nu se introduce hârtie de ziar în cuptor.nu se util izează niciodată vase de lemn . Lemnul conţine întotdeauna o cantitate de apăşi există riscul de a se înnegri şi chiar de a se arde .nu se folosesc niciodată vase metalice sau obiecte metalice în cuptor pentru că potcauza daune aparatului.cuptorul trebuie să funcţioneze cu uşa blocată, pentru că o uşă care nu se închide bineantrenează scurgeri de microunde, care pot dăuna sănătăţii .nu se util izează produse din hârtie reciclată, care pot să conţină substanţe metalicecare pot produce scurtcircuite.trebuie avut grijă că recipientul din cuptor este fierbinte , datorită căldurii transmise dealimente.6  cantităţile mici de alimente se coc foarte repede . Se reglează deci, timpul de coacereîn cuptor în raport cu cantitatea de hrană încălzită.Cuptorul cu microunde, spre deosebire de alte aparate, nu încălzeşte vasele, ci numaiconţinutul lor .2.3.Modelul l iniei de transmisiuni (TLM)Modelul l iniei de transmisiuni se foloseşte pentru calculul câmpului electromagnetic îninteriorul structurilor ghidante şi cavităţilor rezonante. Metoda se aplică şi cavităţii cuptoruluicu microunde, permiţând o evaluare matematică în diferite puncte ale cavităţii câmpuluielectromagnetic .Această teorie presupune spaţiul ca fi ind împărţit într-o mulţime finită de puncte întrecare energia se propagă sub formă de pulsuri. Într-un anumit moment fiecare punct radiazăenergia pe care o are punctele adiacente după o anumită lege de distribuţie în funcţie dedistanţa dintre ele. Pereţii metalici vor reflecta complet energia. Odată cu stabilirea regimuluistaţionar în cavitate se determină, pe baza încărcării energetice a punctelor, distribuţia energeiîn interiorul cavităţii.Distribuţia câmpului electromagnetic în spaţiul din interiorul cavităţii este dată înfigura 2.1.

  Fig. 2.13.Parţile componente ale cuptorului cu microundePărţile componente ale cuptorului cu microunde sunt prezentate în figura 3.1:ecranul şi geamul uşiţei;articulaţia de etanşeitate;faţa de sprij in a uşiţei;selectorul modului de încălzire;selectorul timpului de încălzire; butonul de deschidere a uşitei; platoul şi inelul turnant;zăvorul; butonul de punere în funcţiune.

Fig. 3.1Fig. 3.2Alimentarea cuptorului se face de la o priză prevăzută cu pământare, ca masură desecuritate suplimentară se util izează o priză separată şi o protecţie cu un fuzibil de 16A. Fireleelectrice din cordonul de alimentare sunt reprezentate în codul culorilor astfel:−verde/galben = pământ;albastru = firul neutru;−maro = alimentarea.Specificaţii tehnice:Alimentare: 220 Volts, 50 Hz;

Putere: 1000 Watts;Consum: 1400 Watts;Frecvenţă: 2,45 GHz;Dimensiuni exterioare: 533 x 312 x 385 mm;Dimensiuni interioare: 350 x 223 x 352 mm;Greutate: 19 Kg.Selectarea regimului de funcţionareAlimentele se pun într-un vas în mijlocul platoului, se închide usiţa şi se fixeazăselectorul de încălzire în conformitate cu instrucţiunile cuptorului corespunzătoare laalimentul şi operaţia dorită (decongelare, fierbere etc...).Poziţi i le selectorului şi puterile calculate în procente din puterea totală a cuptoruluisunt date mai jos:INDICAŢIE SELECTOR:PUTERELOW (BAS): 12 %DEFROST (DECONGELATION ): 28 %MEDIUM (MOYEN ): 50 %MED-HIGH (MOYENNEMENT HAUT): 73 %HIGH (HAUT ): 100 %.4.Principiul de funcţionareÎn generatoarele de microunde sunt necesare sisteme de înaltă tensiune care să10furnizeze puterea de curent continuu ce va fi convertită în energie de radiofrecvenţă. Inimasistemului de înaltă tensiune o constituie magnetronul.Practic magnetronul este un tub electronic de înaltă frecvenţă care este alcătuit dinurmătoarele elemente principale:−anod;−catod/filament;−antenă;−magneţi permanenţi.Anodul este circular şi conţine mai multe cavităţi rezonante care sunt circuite acordatece determină frecvenţa de ieşire a tubului. Catodul şi fi lamentul sunt plasate în centrulcil indrului ce reprezintă anodul. Antena este conectată la anod şi permite cuplarea externă laghidul de undă pentru a transmite energia de radiofrecvenţă generată de magnetron. Magneţii  permanenţi generează un câmp magnetic paralel cu axa catodului.Funcţionarea magnetronului se bazează pe mişcarea electronilor, generaţi de fi lament,către anod, sub influenţa simultană a două câmpuri: câmpul electric generat de tensiuneaanodică aplicată tubului şi câmpul magnetic generat de magneţii permanenţi. Sub influenţacâmpului electric electronii tind să se deplaseze liniar de la catod la anod. Sub influenţacâmpului magnetic axial traiectoria electronilor va fi una circulară de la catod spre anod.Prin acţiunea combinată a celor două câmpuri rezultă, practic, un nor electronic care seroteşte în spatiul cuprins între catod şi cavitaţile rezonante ale anodului. Trecerea norului prinfaţa cavitaţilor, care sunt circuite rezonante LC, induce un curent în acestea, curent ce seînchide în circuitul anodic.Traiectorii le electronilor în diferite regimuri de lucru sunt prezentate în figura 4.1, iar  îin figura 4.2 avem caracteristica acestor traiectorii.În regimul critic, obţinut pentru anumite valori ale tensiunii anod-catod (Ua) şi aleinducţiei magnetice (B) traiectoria electronului este circulară şi tangenta la anod iar curentulanodic se anulează. În regim de lucru puţin peste cel critic, magnetronul va genera oscilatii defoarte înaltă frecvenţă.Schema unui generator continuu de microunde cu magnetron este dată în figura 4.3.11

  Tr – transformator de înaltă tensiune;U≈- tensiune alimentare;Uf - tensiune filament;Ua - tensiune anodică;C – condensator de înaltă tensiune;D – dioda de înaltă tensiune;M - magnetronCâmpul electric este generat de tensiunea anodică ce are o valoare de câteva mii devolţi curent cotinuu, tensiune ce se obţine cu ajutorul transformatorului de înaltă tensiuneîmpreună cu dublorul realizat cu dioda şi condensatorul de înaltă tensiune.Specificaţii tehnice principaleÎn continuare sunt prezentate caracteristicile magnetronului 2M137 din figura 4.4.Tensiune filament: 4,4 VCurent fi lament: 14 ATensiune anodică de vârf (ebm): 4, 5 KVCurent mediu anod (ib): 400 mAccPutere medie ieşire (P0): 1260 WFrecvenţa: 2460 MHzFig. 4.4Magnetronul este un tub electronic în care, în urma acţiunii comune a câmpuluielectric şi magnetic, exercitate asupra fluxului de electroni, iau naştere oscilaţii de înaltăfrecvenţă. Acest dispozitiv poate genera un semnal de ordinul megawaţilor având unrandament de peste 70%. În principal el este format dintr-un anod cu structură cil indrică, în13

care sunt tăiate mai multe cavităţi rezonante conectate cu cavitatea centrală a magnetronului prin fante, şi un catod plasat în mijlocul cavităţii centrale.O secţiune printr-un astfel de dispozitiv avem în figura 4.5.Fig. 4.5Elementele componente ale unui astfel de dispozitiv sunt:catodul;anodul care conţine cavităţile rezonante; bornele de filament;legăturile; bucla de cuplaj;ieşirea coaxială;cavităţile rezonante;aripioarele pentru răcire.Catodul are o suprafaţă mare şi este în majoritatea cazurilor încălzit indirect. El  prezintă o serie de discuri pe feţele frontale, care împiedică deplasarea axială a electronilor.14

  Anodul este un bloc masiv de cupru, de formă inelară. Între anod şi catod se găseşte unspaţiu vidat care poartă denumirea de spaţiu de interacţiune. Corpul anodului prezintă unnumăr par, în cazul nostru opt, de cavităţi rezonante .Cavităţile rezonante sunt legate cu spaţiul de interacţiune printr-o fantă, careîndeplineşte rolul unui condensator. Pe suprafeţele ei se formează în timpul oscilaţii lor,sarcini electrice variabile, între care iau naştere un câmp electric alternativ. Inductanţacircuitului oscilant este obţinută de la peretele cavităţii, f i ind echivalentă cu inductanţa uneispire dintr-un conductor lat în formă de panglică.Toate rezonatoarele magnetronului sunt strâns cuplate magnetic unul cu altul, fluxulmagnetic variabil al unui rezonator închizându-se prin celelalte rezonatoare. Rezonatoarele semai leagă între ele cu conductoare numite legături. Partea exterioară a anodului are formaunui radiator cu aripioare, pentru a asigura o răcire eficientă. Uneori se trece prin acestradiator un curent de aer. La părţile laterale sunt sudate de anod nişte discuri de cupru, careîmpreună cu anodul, formează un balon necesar pentru menţinerea vidului.Cuplajul magnetic între cavităţile rezonante este prezentat în figura 4.6.Fig. 4.6Rezonatoarele se mai leagă între ele cu conductoare numite legături. Partea exterioarăa anodului are forma unui radiator cu aripioare, pentru a asigura o răcire eficientă. Uneori setrece prin acest radiator un curent de aer. La părţile laterale sunt sudate de anod nişte discuride cupru, care împreună cu anodul, formează un balon necesar pentru menţinerea vidului.Bornele de ieşire ale fi lamentului sunt realizate din conductoare trecute prin ţevi desticlă. Aceste ţevi se sudează la corpul din cupru al anodului şi servesc pentru izolare. Catoduleste legat în interiorul magnetronului de una din bornele de filament.Pentru culegerea energiei de înaltă frecvenţă, într-unul din rezonatoare este legată o  buclă de cuplaj, conectată la o linie coaxială. Ieşirea acestei l inii trece printr-o ţeavă de

sticlăcare se sudează şi ea la anod. Datorită cuplajului strâns dintre rezonatoare energia este extrasă15

simultan din toate rezonatoarele. Este important ca bucla de cuplaj să fie străbătută de o partea fluxului magnetic al rezonatorului.Schematic, magnetronul poate fi reprezentat ca în figura 4.7.Fig. 4.7Anodul se leagă la Pământ, iar catodul are un potenţial puternic negativ. Între anod şicatod se crează un câmp de accelerare continuu, ale cărui l inii de forţă sunt dispuse radial. De-a lungul axei magnetronului acţionează un câmp magnetic continuu de mare intensitate careeste creat de un magnet între ai cărui poli este aşezat magnetronul .Fig. 4.8 Vedere exterioară a magnetronului cuplat la sistemul magneticÎn ipoteza că în rezonatoare încă nu au loc oscilaţii se examinează mişcareaelectronilor din magnetron .16

Sub influenţa câmpului electric continuu de accelerare electronii sunt emişi de catod şitind să se deplaseze radial spre anod. După ce electronii au atins o anumită viteză, câmpulmagnetic continuu, care acţionează perpendicular pe cel electric, începe să curbezetraiectorii le lor. Viteza electronilor având o creştere treptată, raza de curbură se măreşte şi eatreptat. Traiectoria electronilor nu este un arc de cerc, ci o curbă mai complicată.Această curbă este prezentată în figura 4.9, figură ce conţine şi distribuţia linii lor decâmp electric între rezonatoare:a)Curba de evoluţie a electronilor care se întorc pe catod;  b)Curba de evoluţie a electronilor care ajung pe anod.Fig. 4.9Se obţine astfel în jurul catodului o sarcină spaţială rotitoare, a cărei viteză de rotaţiedepinde de tensiunea anodică. Sarcina electronică spaţială, care se roteşte cu o anumită vitezăşi care provine din acţiunea comună a câmpurilor continue electric şi magnetic este îninteracţiune cu câmpurile electrice alternative ale rezonatoarelor şi întreţine oscilaţii le din ele.Când fluxul de electroni începe să execute mişcarea de rotaţie în dreptul fantelor  cavităţilor rezonante (în momentul când se pune sub tensiune circuitul anodic), apar înrezonatoare impulsuri de curent de inducţie şi iau naştere oscilaţii proprii amortizate dediferite frecvenţe şi faze.17  Tipul principal de oscilaţii care dau puterea utilă maximă şi randamentul maxim suntoscilaţii le cu faza opusă, care se produc în rezonatoarele vecine, cu un decalaj de fază de 180o.Este de remarcat faptul că cavităţile în fază sunt în fact conectate împreună, în paralel, iar celecare se află în opoziţie de fază sunt de asemenea conectate în paralel. Pentru a asigura alternanţafazei de la o cavitate la alta se util izează conectarea fizică prin legături a cavităţilor cu aceeaşifază.Pentru oscilaţii le în opoziţie de fază rezultă un cuplaj magnetic foarte strâns întrerezonatoare, datorită faptului că fluxul magnetic trece dintr-un rezonator în rezonatoarele vecine.Magnetronul funcţionează cu acest tip de oscilaţii, iar alte tipuri de oscilaţii care apar seamortizează repede.Interacţiunea electronilor dintr-un câmp electric alternativ este de aşa natură, încât fluxulelectronic cedează câmpului mai multă energie decât cea primită de la acesta, transformând astfeloscilaţii le amortizate din rezonatoare în oscilaţii întreţinute. Fluxul electronic rotativ sub acţiuneacâmpului electric alternativ al rezonatorului suferă o modulaţie de viteză şi o modificare atraiectoriei electronilor. Ca urmare norul electronic îşi modifică forma inelară, luând o formădinţată. Astfel se poate spune că electronii se grupează sub forma unor spiţe, aceste spiţeaparţinând unei roţi care se roteşte în jurul catodului. Electronii din spaţiul dintre spiţe se reîntorc  pe catod în timp ce electronii care formează spiţele, adică sarcina spaţială rotativă, sunt captaţi deanod după ce au cedat cea mai mare parte a energiei lor câmpului de microunde.În figura 4.10 este prezentată apariţia acestor spiţe

Sarcină spaţială rotativă, formează un nor electronic.Spiţele electronice reprezintă de fapt o concentrare a fluxului de electroni, numărul lor  fi ind egal cu jumătatea numărului cavităţilor rezonante. Între aceste porţiuni concentrateexistă regiuni unde sarcina spaţială este mai puţin densă. Norul de electroni se roteşte atât derepede, încât spiţele trec regulat prin dreptul acelor fante, unde există în momentul respectivun câmp de frânare, iar intervalele dintre spiţe trec tot timpul prin câmpuri acceleratoare.Astfel se produce o cedare importantă de energie de la fluxul de electroni la rezonatoare. Pelângă energia utilă obţinută există şi pierderi de energie prin încălzirea catodului şi a anoduluiîn urma bombardamentului electronic. Randamentul magnetronului este de regulă apropiatvalorii de 70% dar poate fi mai mare în cazul oscilaţii lor din gama undelor decimetrice. Îngama undelor centimetrice randamentul scade la 30-65 %.Din analiza funcţionării magnetronului se obţine relaţia dintre numărul de rezonatoare,intensitatea câmpului magnetic şi frecvenţa oscilaţii lor generate .NH = a f (4.1)unde : N - numărul de rezonatoare;H - intensitatea câmpului magnetic;f - frecvenţa oscilaţii lor generate;a - constantă, depinde de modul de construcţie al magnetronului;18  H = b U1/2 (4.2)unde :U - tensiunea anodică b – constantăMagnetronul reprezintă un dispozitiv performant în domeniul microundelor având oserie de aplicaţii specifice dintre care cele mai cunoscute ar fi cuptorul cu microunde şiradarele.De regulă frecvenţa generată în cazul cuptoarelor cu microunde este de 2,45 GHz, cu o  putere de 100W până la 25 kW iar în cazul tipic al unui radar meteorologic frecvenţa este de2,8 GHz şi o putere maximă de 475 kW. Descrierea cuptorului cu microunde marca GOLDSTARUna dintre principalale aplicaţii ale magnetroanelor este util izarea lor în construcţiacuptoarelor cu microunde. Magnetroanele util izate în acest scop generează microunde lafrecvenţa de 2,45 GHz şi sunt construite pentru puteri cuprinse între 100W...25KW ,cu unrandament de maximum 65%şi având o durată medie de funcţionare de circa 3000 ore.Microundele generate de magnetron parcurg un ghid de undă şi sunt difuzate cu ajutorul unuidispersor în

interiorul unei cavităţi rezonante în care se introduc alimentele care vor fiîncălzite. Funcţionarea cuptoarelor cu microunde este asistată de un integrat specializat(microcontroler), astfel încât ele sunt complet automatizate.Caracteristicile esenţiale ale cuptorului folosit în laborator (marca GOLDSTAR) sunt prezentate succint în cele ce urmează, cu menţiunea că între diversele modele de cuptoareexistă specificaţii de util izare diferite, dar în esenţă comportarea cuptoarelor este aceeaşi.Microundele sunt generate de un magnetron şi sunt introduse în interiorul cuptorului prindeschideri practicate în pereţii interiori. Aceste hiperfrecvenţe nu pot traversa pereţii metaliciai cuptorului, undele reflectându-se pe ei, dar pot să pătrundă materialele permisivemicroundelor ca sticla, porţelanul, hârtia.Acestea sunt materialele din care sunt fabricate recipientele de bucătărie pentrucuptorul cu microunde. Este esenţial a reţine faptul că microundele nu sunt o sursă de căldură,ci o sursă de energie. În consecinţă, recipientele vor fi calde numai datorită transmiteriicăldurii de către alimentele încălzite.La fel de esenţial este faptul că încălzirea alimentelor se datorează de fapt încălziri if luidelor conţinute de către acestea, în special este fi ind vorba de apă. Astfel moleculele deapă sunt agitate de către microundele cu frecvenţa de2,45 GHz , şi ca urmare apare fenomenulde fricţiune a moleculelor, fricţiune care se realizează cu degajare de căldură şi în consecinţăare loc încălzirea apei din respectivele alimente. Aşadar umiditatea este aceea care permiteîncălzirea alimentelor .5.Scheme electrice5.1. Schema electrică a cuptorului cu microunde Samsung20

  5.2Schema electrică de principiu a cuptorului cu microunde Panasonic21

  5.3. Schema electrică a cuptorului cu microunde AEGFig.25.3.1. Funcţionarea cuptorului cu microunde AEGÎn fig.2 este prezentată schema electrică a cuptorului cu microunde AEG folosită pentru determinarea valorilor. Fazele funcţionării cuptorului cu microunde:Faza I : La introducerea aparatului lareţeauade 220V c.a., sealimentează modul microprocesor şi se stabileşte următorul circuit:siguranţa fuzibilă SF

1, bobina L1, borna c, a modululuimicroprocesor, borna e, bobina L2 şi R (primarul transformatoruluinueste alimentat).În acest caz,  primarul transformatorului nu este alimentat, dar un ceas digitalne poate arătaoraexactă,în plus, se  poate executa programarea procesuluide încălzire în durata (0-30 minute) şi în putere (10% - 100%); butoanele fi ind accesibilede pe panoul frontal decomandă. 22

  Faza a-II-a: Se închide comutatorulde pornire I; circuitulcurentuluiare următorultraseu: siguranţafuzibilă SF1, bobina L1, comutatorul I; de aici curentul se ramifică o dată la borna d., amicroprocesorul şi o dată prin borna b, din circuitulde alimentarea releului. Prin faza R a reţelei, străbătând L2

, tensiunea ajunge o dată la borna e, a modulului microprocesoruluialimentând triacul prinrezistenţade 20Ω; între bornele e, şi f avem tensiune, adică triacul este alimentat dar estedeschis.Din circuitul decomandă trimitemimpulsuri pe poartatriacului. Triacul conduce şi aduce tensiune la borna h, a circuitului releului. Bobina releului este alimentată cu o tensiunede27Vrezultatăînurmaredresării, stabilizării şi fi ltrării. Releul închide contactele sale K  R , prin K 1, T şi K 2.Primarul transformatorului este alimentat lacapacitate maximă.Alimentarea transformatorului în durată depinde de puterea reglată după panoulfrontalde comandă program. Luăm spre 5secundeexemplificare în mod arbitrar, programul 1 (dezgheţare)care are ca timpi de alimentare a primarului transformatorului, urmatde o perioadăde 25secundeîn care transformatorul nu este alimentat. La expirarea celor 5 secunde, triacul serelaxează,curentul  prin el tinde către 0,nemaiavând tensiuni pe borna h, tensiunea pe bobina releului tinde către 0,contactele K  R se deschid. Dupa trecerea a 25de secunde,circuitulde comandăa triacului, dăcomanda triacului de închidere şi din nou primarul transformatorului este alimentat, prin intermediul releului R L,dupăcareciclul serepetă. La terminarea procesului final de încălzire, circuitul de comandă încetează să maifurnizeze impulsuri triacului, deschizându-1. Microprocesorul semnalează finalul printr-un semnalacustic. Pentrudeschidereauşiicuptorului, apăsăm butonul "open", care printr-un sistem mecanic deschide contactele K1, K2, I dar închide contactulK  v.ContacteleK v au unroldeosebit de important în asigurarea protecţiei personalului contra iradierii cu microunde deoasemenea putere,înspeţăele pun în scurtcircuit tensiunile remanente din circuitele de aprinderea triacului, tensiunile dincondensatoarele din circuitul releului, a tensiunilor electromotoare din circuitul ventilatorului cât şi aautoinducţiei transformatorului de alimentareamagnetronului,însituaţia nedorităîncare contactele K  1,K 2rămân sudate, iar triacul este scurtcircuitat.  6.Bibliografie1. D. Miron, M .Tuca – Microunde în procese industrialeEditura ICPE - Bucureşti 19952.G. Rulea – Tehnica microundelor Editura didactică - Bucureşti 1991 3.G. Rulea – Bazele teoretice şi experimente ale tehnicii microundelor  Editura ştinţifică – Bucureşti 1989 4.D.D. Sandu – Dispozitive electronice pentru microundeEditura ştinţifică – Bucureşti 1982 5.

N. Satirescu – Radiotehnica frecvenţe înalteEditura militară Bucureşti - 1976  6. http://www.askmen.ro/Cuptorul_cu_microunde-a762.html 7. http://www.electronica-azi.ro/articol.php?id_ar=14038. http://www.automatizariindustriale.ro/produse/Magnetroane/24