UNIVERSITATEA "DUNĂREA "DUNĂREA DE JOS " GALAŢI FACULTATEA DE AUTOMATICĂ, CALCULATOARE, INGINERIE ELECTRICĂ ŞI ELECTRONICĂ SPECIALIZAREA ELECTRONICĂ APLICATĂ
CUPTORUL CU MICROUNDE PROIECT LA APARATE ELECTROCASNICE PE SEMESTRUL 1
Student:
Prof. îndrumător:
ANDREI Bogdan
Prep. drd. Ing. OANCĂ Marcel
2011
CUPRINS
I.SCURT ISTORIC AL CUPTORULUI CU MICROUNDE II.PARTICULARITĂŢI GENERALE a) Procedee Procedee de preparare preparare a hranei hranei ; b) Avantaje şi dezavantaje ale încălzirii hranei în în cuptorul cu microunde; c) Aspecte Aspecte nutriţi nutriţionale onale;; d) Instruțiuni pentru pentru utilizarea utilizarea corespun corespunzătoare zătoare a cuptorulu cuptorului.i. I.CARACTERISITICI CONSTRUCTIVE ALE CUPTORULUI CU
MICROUNDE a) Păr Părți co comp mpon onent ente; e; b) Panou de control; c) Componente Componente interne; interne; d) Modelul liniei de transmisiuni (TLM). I.PR I.PRIN INCI CIPI PIU U DE DE FUN FUNC CȚIONA IONARE RE II.SCHEMA ELECTRICĂ DE PRINCIPIU III.ANALIZA SCHEMEI ELECTRONICE A CUPTORULUI CU MICROUNDE DAEWOO MODEL: KOR - 131G2A a) Părţi componente; componente; b) Schema circuitului de forţă; c) Schema circuit circuitului ului de comandă. comandă. I.BIBLIOGRAFIE
I. SCURT ISTORIC AL AL CUPTORULUI CUPTORULUI CU MICROUNDE MICROUNDE 2
Cuptorul cu microunde a luat naştere odată cu descoperirea savantului american Percy Spencer, care a observat că la apropierea produselor alimentare de către o sursă de radiaţii electromagnetice de frecvenţe înalte, acestea se încălzesc. Percy era angajatul companiei Raytheon, producator de aparatură militară, care s-a găsit în situaţia privilegiată de a lansa în 1954 primul cuptor cu microunde comercial, denumit Radarange. Numele a fost rezultatul unui concurs de creaţie între angajaţii companiei, iar istoria şi-a spus cuvantul în privinţa lipsei lor de inspiraţie, aşa că nu mai este nevoie de alte comentarii suplimentare. La început, vanzările nu au fost impresionante, fapt deloc de condamnat dacă precizăm şi greutatea unui astfel de dispozitiv: aproximativ 340 de kilograme şi un volum apropiat de cel al unui frigider. Preţul unui astfel de echipament era de 3000 $. Iniţial utilizat de restaurante şi de liniile aeriene, cuptorul cu microunde a pătruns şi în casele noastre în 1967, când deja ajunsese la pretul mult mai rezonabil de 500 de dolari. În anii `80 vânzările la cuptoarele cu microunde au explodat, iar banii investiţi în cercetare de către companiile producatoare de asemenea. Japonezii, ca de obicei, erau cu mult înaintea noastra, a europenilor. Treptat, cuptorul cu microunde a fost rafinat şi dezvoltat astfel încat în anul 1997 Whirlpool a fost prima companie care a introdus funcţia Crisp, de rumenire.
II. PARTICULARITĂŢI GENERALE Energia microundelor a fost folosită în procesele industriale de foarte mulţi ani. Folosirea acestora în locul surselor conveţionale de căldură s-a produs datorită mai multor avantaje cum ar fi:
încălzirea rapidă în profunzime ; economisire de energie şi de timp şi îmbunătăţirea calităţii ;
În primii ani de studii asupra încălzirii prin microunde, aceste avantaje au fost greu de justificat în raport cu preţul scăzut al încălzirii cu ajutorul derivaţilor petrolului. Toate acestea, împreună cu reticenţa multor industrii de a schimba sistemele convenţionale existente, deşi adesea ineficiente şi depăşite, cu sisteme bazate pe microunde, a dus la o creştere lentă dar foarte bine documentată a acestei tehnologii. Cele mai mari avantaje ale energiei microundelor asupra tehnologiei convenţionale au fost bine precizate de către Parkin (1979): o mai eficientă uscare, vis-a-vis de perioada de uscare, reducând costurile de producţie ; sistemul este mult mai compact decât sistemul convenţional ; energia este transferată într-un mod mult mai curat (fără poluare) ; se realizează afânarea materialului ; absorbţia energiei în mod selectiv de către constituenţi ; energia se disipă repede în volumul materialului ; se evită uscarea excesivă ; un cost relativ scăzut al întreţinerii ;
Cuptorul cu microunde reprezintă una din cele mai mari invenţii ale secolului XX. Funcţionarea acestuia se bazează pe supunerea produselor alimentare din incinta sa, la radiaţii electromagnetice neionizate (microunde), radiaţii ce au o frecvenţă uzuală de 2.45 3
GHz şi o lungime de undă de 122 mm. Mâncarea se găteşte rapid dar nu întotdeauna egal. Apa, grăsimile precum şi alte substanţe din mâncare absorb energia microundelor printr-un proces care se numeşte încălzire dielectrică. Un cuptor cu microunde tipic poate avea un consum energetic de până la 1100W pentru a putea produce microunde cu puteri de până la 700W, de unde putem deduce că eficienţa acestuia este de aproximativ 64%. Restul puterii de 400 W este disipată sub formă de căldură în magnetron. Încălzirea prin intermediul microundelor este mai eficientă pentru substanţele în stare lichidă decât pentru cele în stare gazoasă unde moleculele nu se pot roti liber. De asemenea este ineficientă şi în cazul încălzirii zaharuruilor sau a altor grăsimi. a)
Procedee de preparare a hranei :
a nu se folosi obiecte din metal și cu emailuri (vase, tacamauri, capace, folie metalica etc). Acestea devin plane de reflexie a microundelor, împiedicând prepararea alimentelor, și pot avaria cuptorul; ➢ se pot folosi vase de ceramică, sticlă, porţelan şi plastic; ➢ alimentele trebuiesc aranjate uniform în incinta cuptorului ; ➢ se evită prepararea unor bucati de carne mari la putere maximă, în timp scurt. Se recomandă ca în astfel de cazuri să se folosească nivelul mediu, pe o perioada mai lungă de timp; ➢ când se prepară carnea de pui, aceasta trebuie dezosată; ➢ înţepati cartofii cu furculiţa înainte de a-i pregăti, pentru a evita explozia acestora în cuptor, se recomandă întoarcerea alimentelor: pentru a avea uniformitate în ➢ preparare. ➢
➢
se recomandă atenţie la prepararea alimentelor cu grăsimi, aceastea fiind
inflamabile;
b) Avantaje şi dezavantaje ale încălzirii hranei în cuptorul cu microunde: Un prim avantaj al preparării în cuptorul cu microunde îl reprezintă limitarea probabilității de supraviețuire a eventualelor microorganisme patogene în interiorul produselor. Dacă însă prepararea este prelungită, evaporarea consistentă a apei din alimente determină creșterea ulterioară a temperaturilor provocând degradarea componentelor nutritive. Un alt posibil dezavantaj al acestei tehnici de preparare constă în lipsa de omogenitate a temperaturilor care se ating în diferite puncte ale alimentelor. Aceasta se datorează în principal faptului că, de la un aliment la altul, con ținutul apei poate varia considerabil: dacă, de exemplu, conținutul de apă este mai mare în centru și mai mic la suprafa ță, prepararea ar putea fi eficientă numai în zonele centrale. Aceasta limită trebuie luată în considerare mai ales la prepararea produselor care pot prezenta o contaminare microbiologica majoră la suprafa ță.
c) Aspecte nutriţionale: În ciuda dezavantajelor menționate mai sus, cuptorul cu microunde permite să se obțină preparate alimentare optime din punct de vedere nutri țional. Într-adevăr, studiile 4
efectuate până în acest moment nu au eviden țiat efecte negative relevante asupra nutrien ților, în particular asupra proteinelor (care, dimpotrivă, suferă o modificare, care conduce la creșterea digerabilitații) și asupra carbohidratilor.În ceea ce prive ște lipidele, este posibil să se observe fenomene de hidroliză a trigliceridelor, de izomerizare a acizilor gra și și, în parte, de oxidare care, de altfel nu sunt mai mari decât cele observate în alte tipuri de preparare. Nici în cazul vitaminelor, în particular al celor solubile în apă, dar și în cazul sărurilor minerale nu se înregistrează pierderi relevante. Vitaminele lipo-solubile ar putea fi în realitate supuse unor fenomene de degradare și de oxidare. S-a mai constatat scăderea nivelului imunităţii, şi în acelaşi timp, creşterea nivelului leucocitelor, ceea ce în general indică o otrăvire şi o deteriorare a celulelor sângelui, condiţiile necesare apariţiei bolilor degenerative şi a cancerului.
d) Instruțiuni pentru utilizarea corespunzătoare a cuptorului: ➢ ➢
După folosire este necesară curațarea orificiilor pentru venilare; Nu se recomandă introducerea în cuptor a recipientelor închise
ermetic; Nu este permisă folosirea cuptorului dacă acesta prezintă deteriorări ale cablului de alimentare, dacă prezintă defecte vizibile ale carcasei sau dacă în funcționare acesta emite zgomote ciudate. ➢ Pentru a preveni spargerea platoului rotativ din sticlă, se recomandă să se astepte până când acesta se răce ște complet înainte de cură țare, a nu se a șeza alimente sau ustensile fierbin ți pe platoul rece, a nu se a șeza alimente înghe țate sau ustensile reci pe platoul încălzit. ➢ Nu se recomandă punerea în funcțiune a cuptorului făra a se introduce în incinta acestuia alimentele ce se doresc a fi încalzite. Nerespectarea acestei mențiuni poate duce la avarierea cuptorului. ➢ Este interzisă punerea în funcțiune a cuptorului dacă acesta nu are ușa închisă etanș. Nerespectarea acestei men țiuni are ca consecin ță degajarea în exteriorul aparatului, a microundelor care sunt dăunătoare organismului uman. ➢ A nu se folosi aparatul în afara încăperilor. ➢
III. CARACTERISITICI CONSTRUCTIVE ALE CUPTORULUI CU MICROUNDE 5
Din punct de vedere constructiv cuptorul cu microunde este alcătuit din urmatoarele: Pentru exemplificare s-a ales modelul de cuptor cu microunde produs de ZASS Germany model ZMW-03.
6
7
c) Componentele interne ale cuptorului cu microunde:
Magnetronul; Transformatorul de înaltă tensiune folosit pentru alimentarea cu energie a magnetronului; Dioda de înaltă tensiune; •
•
•
•
•
Condensatorul de înaltă tensiune; Antena de microunde;
•
Ventilatorul; Lămpi de iluminat;
•
Siguranţa;
•
Cuptorul cu microunde trebuie conectat la prize cu împământare.Aparatul va fi conectat doar la o sursă de 220V AC/50Hz. Ștecherul cablului de alimentare este prevăzut cu contact pentru împământare. În cazul unui scurt-circuit, împământarea reduce riscurile electrocutării. Se recomandă ca priza folosită pentru microunde să fie pe un circuit separat.
8
d) Modelul liniei de transmisiuni (TLM): Modelul liniei de transmisiuni se foloseşte pentru calculul câmpului electromagnetic în interiorul structurilor ghidante şi cavităţilor rezonante. Metoda se aplică şi cavităţii cuptorului cu microunde, permiţând o evaluare matematică în diferite puncte ale cavităţii câmpului electromagnetic . Această teorie presupune spaţiul ca fiind împărţit într-o mulţime finită de puncte între care energia se propagă sub formă de pulsuri. Într-un anumit moment fiecare punct radiază energia pe care o are punctele adiacente după o anumită lege de distribuţie în funcţie de distanţa dintre ele. Pereţii metalici vor reflecta complet energia. Odată cu stabilirea regimului staţionar în cavitate se determină, pe baza încărcării energetice a punctelor, distribuţia energei în interiorul cavităţii. Distribuţia câmpului electromagnetic în spaţiul din interiorul cavităţii este dată în figura 2.1.
Fig. 2.1
9
IV. PRINCIPIU DE FUNCȚIONARE Cuptoarele cu microunde folosesc microunde cu o lungime de undă aproximativ egală cu 12 centimetri prin intermediul cărora imprimă o mişcare de rotaţie apei şi moleculelor de grăsime conţinute de alimente. Interacţiunea dintre moleculele aflate în mişcare de rotaţie generează căldură, hrana fiind astfel pregătită pentru a fi consumată. Cuptoarele cu microunde folosesc combinaţii diversificate de circuite electrice şi mecanice pentru producerea şi controlul microundelor pentru încălzire. Din punct de vedere teoretic, un cuptor cu microunde poate fi divizat în două subsisteme fundamentale: subsistemul de control şi cel de înaltă tensiune. Subsistemul de control constă într-un temporizator (electronic sau mecanic), un circuit prin care se reglează puterea debitată şi diverse dispozitive de interblocaj şi protecţie.
Aşa cum este exemplificat şi în fig. 1, tensiunea de la reţea intră în cuptor prin intermediul unor circuite de protecţie şi de filtrare. Aceste circuite includ atât protecţii la supratensiuni sau la scurtcircuit(siguranţe fuzibile), cât şi protecţii termice care au menirea să întrerupă funcţionarea echipamentului dacă se sesizează apariţia unui defect (scurtcircuit, supratensiune sau temperaturi ridicate). Dacă toate subsistemele funcţionează la parametri normali, curentul circulă mai departe prin circuitele de interblocaj şi de temporizare. Când uşa cuptorului este închisă, se stabileşte o cale de curent prin intermediul unor comutatoare de interblocare, care odată cu setarea timpului de gătire şi ativarea funcţiei de gătire, duc la pornirea cuptorului cu microunde.
10
În general subsistemul de control conţine fie un releu electromecanic, fie un comutator electronic care constă într-un triac (aşa cum este ilustrat în fig. 2). Dacă se constată că toate subsistemele funţionează în limite normale, se generează un semnal de comandă care este transmis releului sau triacului, având ca efect punerea sub tensiune a transformatorului de înaltă tensiune. Prin modularea în factor de umplere a acestui semnal de comandă, subsistemul de control poate regla tensiunea transmisă către transformatorul de înaltă tensiune, modificându-se astfel puterea debitată de cuptor.
În cadrul subsistemului de înaltă tensiune (fig.3), transformatorul de înaltă tensiune, împreună cu dioda de recuperare şi condesatorul servesc la ridicarea tensiunii uzuale de 230V AC la o tensiune de aproximativ 3000V, necesară magnetronului pentru a putea genera microunde. Energia microundelor este dirijată către un ghid de undă, care la rândul său emite microundele în incinta zonei de gătire. Unele modele de cuptoare cu microunde utilizează o antenă emiţătoare de microunde rotativă , pe când altele mai recente rotesc platoul pe care este aşezată mâncarea. În oricare din cele două cazuri, efectul este de a dispersa uniform energia microundelor asupra produselor care se doresc a fi gătite. Unele microunde se răsfrâng direct asupra mâncării, pe când altele se reflectă de cuşca de metal care acoperă incinta de gătire, astfel încât măncarea să fie încălzită uniform . 11
V. SCHEMA ELECTRICĂ DE PRINCIPIU Orice cuptor cu microunde are urmatoarea schemă de principiu:
Din această schemă ne pot interesa urmatoarele blocuri funcţionale:
Filtrul antiparazit de pe alimentarea de la reţea (blocul 1):
12
Asigură rejecția semnalelor parazite care pot afecta func ționarea cuptorului.
Releele de temperatură TCO1 şi TCO2: Primul releu TCO1 este activat/dezactivat în funcţie de temperatura magnetronului MGT, pentru a se preveni supraîncălzirea acestuia. Cel de-al doilea releu TCO2 este activat/dezactivat în funcţie de temperatura incintei de preparare a alimentelor.
Comutatoarele SW1 şi SW2 : Aceste comutatoare au rolul de protecţie (restricţionează pornirea cuptorului ) în cazul în care, la pornire, uşa cuptorului nu a fost închisă corect sau a fost uitată deschisă.
Blocurile funţionale 2, 3 şi 4 : Componenta notată în schemă cu ② este o lampă de iluminat prin intermediul căreia este iluminată incinta în care se preapară alimentele.
Componenta notată în schemă cu ③ este un ventilator care asigură răcirea cumponentelor cuptorului, în special a magnetronului.
13
Componenta notată în schemă cu ④ este reprezentată de motorul care roteşte platoul pe care se aşează preparatele alimentare ce se doresc a fi încălzite. Rolul acestuia este crucial deoarece asigură încălzirea uniformă a mâncării .
Releele RY1, RY2 şi RY3 : Transformatorul de înaltă tensiune HVT, se conectează la reţea prin intermediul celor doua componente RY1 şi RY2, unde RY1 este un releu de ieşire de înaltă tensiune, iar RY2 este un releu de ieşire de joasă tensiune. Releul pentru "curentul de fugă" RY3, care este montat în paralel cu releul RY2, este activat cu cateva minute înaintea activării releului de ieşire de joasă tensiune RY2 şi are rolul de a elimina curentul de fugă (curentul de scurgere).
Unitatea de procesare (blocul 7) : Această componentă are o importanţă deosebită în funcţionarea echipamentului deoarece pe baza informaţiilor primite de la operator , aceasta porneşte/opreşte magnetronul MGT (prin intermediul releelor RY1 şi RY2). Când se doreşte generarea unor puteri mari de până la 1100 W, unitatea de procesare comandă releul de ieşire de înaltă tensiune RY1 să fie activat şi releul de ieşire de joasă tensiune RY2 sa fie dezactivat . Pe de altă parte, dacă se doresc generarea unor puteri reduse de până la 1000 W, se dezactiveză releul RY1 si se activează releul RY2. Totodată unitatea de procesare permite interfaţarea cu exteriorul (cu operatorul uman) prin intermediul unui display (blocul 5) care afisează utilizatorului informaţii legate de: timpul de gătire, temperatura selectată, oră ş.a. De asemenea aceasta preia informaţii de la utilizator prin intermediul unui subsistem de intrare (blocul 6) prin care i se dă comenzi precum: timpul de gătire, temperatura de gătire etc.
14
Transformatorul de înaltă tensiune (HVT) : Tensiunea in secundar este intre 1800V si 2300V in functie de puterea cuptorului [1800V la cuptoarele mici de 650-700W, 2100V la cele de 900W si 2300V la cele de 1300W].
Cuptoarele de puteri mai mari, folosesc in plus un condensator de 8 - 15 µF, nepolarizat, pentru a aduce factorul de putere mai aproape de 1.
Dioda de înaltă tensiune : Diodele recuperatoare au în general tensiunea inversă de 12 - 15 kV și curentul direct de 350 - 500 mA.
Magnetronul : În generatoarele de microunde sunt necesare sisteme de înaltă tensiune care să furnizeze puterea de curent continuu ce va fi convertită în energie de radiofrecvenţă. Inima sistemului de înaltă tensiune o constituie magnetronul.
Magnetronul este un tub electronic în care, în urma acţiunii comune a câmpului electric şi magnetic, exercitate asupra fluxului de electroni, iau naştere oscilaţii de înaltă frecvenţă. Acest dispozitiv poate genera un semnal de ordinul megawaţilor având un randament de 70%. El este format dintr-un anod cu structura cilindrică în care sunt tăiate mai multe cavităţi rezonante conectate cu cavitatea centrală a magnetronului prin fante şi un catod plasat în mijlocul cavităţii centrale.
15
Elemente principale ale magnetronului :
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 încălzit indirect. El prezintă o serie de discuri pe feţele frontale care impiedică deplasarea axială a electronilor. Anodul este un bloc masiv de cupru de forma inelară. Intre anod şi catod există un spatiu vidat care poartă numele de spaţiu de interacţiune. Corpul anodului prezintă un număr par de cavităţi rezonante, în cazul nostru 8. 16
Cavităţile rezonante sunt legate de spaţiul de interacţiune printr-o fantă ce indeplineşte rolul unui condensator. La suprafaţă se formează în timpul oscilaţiilor sarcini electrice variabile, între care ia naştere un camp electric alternativ. Inductanţa circuitului oscilant este obţinută de la peretele cavităţii, fiind echivalentă cu inductanţa unei spire dintr-un conductor lat în formă de panglică. Pentru culegerea energiei de inaltă frecvenţă, într-unul din rezonatoare este legată o buclă de cuplaj conectată la o linie coaxială. Ieşirea acestei linii trece printr-o ţeavă de sticlă care se sudează şi ea la anod. Este important ca bucla de cuplaj să fie străbatută de o parte a fluxului magnetic al rezonatorului. Rezonatoarele se mai leagă între ele cu conductoare numite legături. Partea exterioară a anodului are forma unui radiator cu aripioare, pentru a asigura o răcire eficientă. Uneori se trece prin acest radiator un curent de aer. La părţile laterale sunt sudate de anod nişte discuri de cupru, care împreună cu anodul, formează un balon necesar pentru menţinerea vidului. Bornele de ieşire ale filamentului sunt realizate din conductoare trecute prin ţevi de sticlă . Aceste ţevi se sudează la corpul din cupru al anodului şi servesc pentru izolare. Catodul este legat în interiorul magnetronului de una din bornele de filament . Anodul se leaga la pamant iar catodul are un potential puternic negativ. Între anod şi catod se creează un camp de accelerare continuu, ale cărei linii de forţă sunt dispuse radial. De-a lungul axei magnetronului acţionează un camp magnetic continuu de mare intensitate care este creat de un magnet între ai cărui poli este aşezat magnetronul. Antena este conectată la anod şi permite cuplarea externă la ghidul de undă pentru a transmite energia de radiofrecvenţă generată de magnetron. Magneţii permanenţi generează un câmp magnetic paralel cu axa catodului.
Conectarea în circuit a magnetronului:
Fig. 4.3 unde: Tr – transformator de înaltă tensiune; U≈ - tensiune alimentare; 17
Uf - tensiune filament; Ua - tensiune anodică; C – condensator de înaltă tensiune; D – dioda de înaltă tensiune; M - magnetron Câmpul electric este generat de tensiunea anodică ce are o valoare de câteva mii de volţi curent cotinuu, tensiune ce se obţine cu ajutorul transformatorului de înaltă tensiune împreună cu dublorul realizat cu dioda şi condensatorul de înaltă tensiune.
Din analiza funcţionării magnetronului se obţine relaţia:
N x H=a x f , unde: N = număr de rezonatoare; H = intensitatea câmpului magnetic; f = frecvenţa oscilatiilor generate; a = constantă ce depinde de modul de construcţie la magnetronului;
H=b x U1/2 unde: U = tensiune anodică; b = constantă;
18
Condensatorul de înaltă tensiune:
19
Condensatorul electric sau capacitorul este un dispozitiv compus din două armături despărţite printr-un dielectric.Funcţionarea lui se bazează pe proprietatea de a acumula sarcini electrice Q pe armături, când între acestea se aplică o diferenţă de potenţial U. Procesul de acumulare a sarcinii electrice reprezintă încarcărea condensatorului. Atingerea cu mâna a bornelor poate deveni periculoasă în cazul condensatoarelor cu capacităţi mari şi la tensiuni ridicate. Unitatea de masură a capacităţii este faradul, definit ca fiind capacitatea condensatorului care la o diferenţă de potenţial de 1V acumulează o cantitate de sarcini electrice de 1 C (Coulom).
20
VI. ANALIZA SCHEMEI ELECTRONICE A CUPTORULUI CU MICROUNDE DAEWOO MODEL: KOR - 131G2A a) Părţile componente ale cuptorului:
b) Schema de forţă a cuptorului cu microunde:
21
22
Aşa cum a fost explicat şi mai sus (vezi schema de principiu a cuptorului cu microunde) şi această schemă conţine elementele tipice subsistemului de înaltă tensiune al unui cuptor cu microunde. Acesta conţine o serie de dispozitive de protecţie prin care se verifică dacă înainte de pornirea cuptorului, uşa acestuia a fost închisă corespunzător . În cazul în care se porneşte cuptorul cu microunde, iar uşa acestuia nu a fost închisă corect sau a fost lăsată deshisă, se deschide mai întâi comutatorul numit PRIMARY INTERLOCK SWITCH, urmând ca apoi să se deschidă şi comutatorul numit SECONDARY INTERLOCK SWITCH, iar în final se va deschide şi comutatorul numit INTERLOCK MONITOR SWITCH, care va duce la întreruperea funcţionării echipamentului (la unele modele de cuptoare, la activarea comutatorului INTERLOCK MONITOR SWITCH se va arde siguranţa fuzibilă). Termostatul care este conectat pe faza tensiunii de la reţea, este comandat de către subsistemul de comandă al cuptorului şi are rolul de a decupla cuptorul de la reţea, odată cu expirarea timpului de gătire stabilit în prealabil de către utilizator. Dacă nu se detectează nici o încălcare a condiţiilor de funcţionare optimă, primarul transformatorului CONTROL P.W.B, va fi alimentat cu tensiune de la reţea, iar secundarele acestuia vor alimenta două relee numite RELAY-1, respectiv RELAY-2. În urma activării releelor, va fi pus sub tensiune transformatorul de înaltă tensiune (prin intermediul releului 1), precum şi lampa care iluminează incinta pentru gătire , ventilatorul şi motorul care roteşte platoul pe care este pusă mâncarea (prin intermediul releului 2). Transformatorul de înaltă tensiune are rolul de a urca tensiunea furnizată în primar (care este de aprox. 230 V) la o tensiune de cca. 3 kV, necesară magnetronului pentru generarea de microunde. Prin intermediul diodei de recuperare de înaltă tensiune şi a condesatorului se dublează tensiunea şi-aşa mărită de către transformatorul de înaltă tensiune.
23
c) Schema de comandă a cuptorului cu microunde:
24
25
Subsistemul de comandă a cuptorului cu microunde joacă un rol fundamental în funcţionarea acestuia, deoarece prin intermediul acestuia se comandă releele electromecanice şi termostatul din circuitul de forţă a cuptorului, dar totodată cu ajutorul acestuia operatorul uman poate da comenzi şi primi informaţii legate de procesul de gătire a produselor alimentare. Dacă analizăm schema de comandă de mai sus observăm că semnalele de comandă sunt furnizate de către microcontrollerul TMP47C440BN-NG14 , care a fost programat astfel încât să primească informaţii/comenzi de la utilizator prin intermediul unei tastaturi numerice (care se conectează la subsistemul de comandă prin intermediul conectorului CN2). Totodată acesta afişează informaţii legate de procesul de gătire (timpul de gătire/oră) prin intermediul unui afişor numeric şi anunţă finalizarea acestuia printr-un semnal sonor transmis prin portul R92, buzzerului BZ1. Microcontrollerul funcţionează pe baza unui semnal de ceas generat extern (blocul CR1) de 4 Mhz şi se alimentează de la o sursă de tensiune negativă stabilizată de -5V (prin intermediul stabilizatorului MC7905C) provenită de la conectorul CN3. Semnalele de comandă care ies din microcontroller sunt mai întâi amplificate prin intermediul unor tranzistoare bipolare polarizate, urmănd ca apoi să fie transmise mai departe către unităţile de comandă ale cuptoruliui (relee, termostat etc.). Din motive de siguranţă microcontrollerului i-a fost ataşat şi un circuit de RESET, activ pe 0L, care să reiniţializeze microcontrollerul în cazul în care acesta are o comportare anormală.
26
27
VII. BIBLIOGRAFIE
http://en.wikipedia.org/wiki/Microwave_oven http://www.gallawa.com/microtech/how_work.html http://www.ecursuri.ro/referate/cuptorul-cu-microunde.html http://www.daewoo.cl/sta-info/manuals/micrond/KOR-131H.pdf http://www.freepatentsonline.com/6875970.html
http://www.revista-informare.ro/showart.php?id=74&rev=3
http://www.askmen.ro/Cuptorul_cu_microunde-a762.html
http://www.ghid-culinar.ro/articole-culinare/27/istoria-cuptorului-cu-microunde
28
