RU2081518C1

RU2081518C1 - Microwave heating device

Info

Publication number: RU2081518C1
Application number: RU93008868A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Горшков; С.Н. Родоманченко; С.Б. Добровольский
Original assignee: Научно-исследовательский электромеханический институт
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1993-02-16
Publication date: 1997-06-10

Abstract

FIELD: microwave devices. SUBSTANCE: device has alternating power supply 1, switch 2, transformer 4 which has primary winding 3, additional winding 5 and secondary winding 7, magnetron 6, capacitor 8, diode 9, N heaters 10 which are located in heating chamber 13, N+1 switches 11, timer 12. Second terminal of alternating power supply 1 is connected to second terminal of primary winding of transformer 4; first terminal of alternating power supply 1 is connected to first terminal of switch 2, which second terminal is connected to first terminal of primary winding 3 of transformer 4. Additional winding 5 of transformer 4 by-passes magnetron heating filament; first terminal of secondary winding 7 of transformer 4 is connected through capacitor 8 to anode of diode 9 and cathode of magnetron 6, which power output is connected to heating chamber 13; second terminal of secondary winding of transformer is connected to first terminal of first element in serial circuit of N heating elements 10 and to second terminal of first switch. First terminal of each subsequent N-1 heating elements 10 is connected to second terminal of corresponding switch 11. Second terminal of N-th heating element is connected to common point of circuit and to second terminal of switch number N+1. First terminal of each N+1 switches is connected to corresponding output of timer 12. Third terminals of switches 11 are joined and are connected to cathode of diode 9. EFFECT: increased functional capabilities. 1 dwg

Description

Относится к области использования СВЧ энергии для нагрева и может быть применено в СВЧ печах. Refers to the field of use of microwave energy for heating and can be used in microwave ovens.

Известно устройство для СВЧ нагрева, которое содержит следующие основные элементы: источник переменного напряжения, трансформатор, диод, конденсатор, камеру нагрева. A device for microwave heating is known, which contains the following main elements: AC voltage source, transformer, diode, capacitor, heating chamber.

Наиболее близким по технической сущности и функциональному назначению является устройство /1/. The closest in technical essence and functionality is the device / 1 /.

Недостатками указанных устройств являются отсутствие автоматической регулировки как мощности, потребляемой от источника переменного напряжения, так и мощности в нагревательной камере. The disadvantages of these devices are the lack of automatic adjustment of both the power consumed from the AC voltage source and the power in the heating chamber.

Задачей, решаемой данным устройством, является обеспечение автоматической регулировки по требуемому закону регулирования как мощности потребления от источника переменного напряжения, так и выходных мощностей: мощности СВЧ с выхода магнетрона и мощности инфракрасного излучения с нагревательных элементов, установленных в камере нагрева. The task solved by this device is to provide automatic adjustment according to the required law of regulation of both the power consumption from the AC voltage source and the output powers: microwave power from the magnetron output and infrared radiation power from the heating elements installed in the heating chamber.

На чертеже представлена принципиальная схема СВЧ нагревательного устройства. The drawing shows a schematic diagram of a microwave heating device.

СВЧ нагревательное устройство содержит источник переменного напряжения 1, выключатель 2, трансформатор 4, содержащий первичную обмотку 3, дополнительную обмотку 5 и вторичную обмотку 7, магнетрон 6, конденсатор 8, диод 9, "N" нагревательных элементов 10, "N+1" переключателей 11, таймер 12, камеру нагрева СВЧ 13. The microwave heating device contains an AC voltage source 1, a switch 2, a transformer 4 containing a primary winding 3, an additional winding 5 and a secondary winding 7, a magnetron 6, a capacitor 8, a diode 9, "N" heating elements 10, "N + 1" switches 11, timer 12, microwave heating chamber 13.

Второй вывод источника переменного напряжения 1 подключен ко второму выводу первичной обмотки 3 трансформатора 4, первый вывод источника переменного напряжения 1 подключен к первому выводу выключателя 2, второй вывод которого подключен к первому выводу первичной обмотки 3 трансформатора 4; дополнительная обмотка 5 трансформатора 4 шунтирует нить накала магнетрона 6; первый вывод вторичной обмотки 7 трансформатора 4 через конденсатор 8 подключен к аноду диода 9 и катоду магнетрона 6, вывод энергии которого подключен к камере нагрева СВЧ 13, второй вывод вторичной обмотки 7 трансформатора 4 соединен с первым выводом первого из последовательно соединенных нагревательных элементов 10 и вторым выводом первого переключателя, а первый вывод каждого из "N-1" последующих нагревательных элементов 10 подключен к второму выводу соответствующего переключателя 11, второй вывод "N"-го нагревательного элемента соединен с общей точкой схемы и вторым выводом "N+1" переключателя, первый вывод каждого из "N+1" переключателей подключен к соответствующему выходу таймера 12, третьи выводы переключателей 11 объединены и подключены к катоду диода 9, при этом выход энергии СВЧ магнетрона 6 и нагревательные элементы 10 введены внутрь камеры нагрева СВЧ 13. The second terminal of the AC voltage source 1 is connected to the second terminal of the primary winding 3 of the transformer 4, the first terminal of the AC voltage 1 is connected to the first terminal of the switch 2, the second terminal of which is connected to the first terminal of the primary winding 3 of transformer 4; an additional winding 5 of the transformer 4 shunts the filament of the magnetron 6; the first terminal of the secondary winding 7 of the transformer 4 is connected through a capacitor 8 to the anode of the diode 9 and the cathode of the magnetron 6, the energy output of which is connected to the microwave heating chamber 13, the second terminal of the secondary winding 7 of the transformer 4 is connected to the first terminal of the first of the heating elements 10 connected in series and the second the output of the first switch, and the first output of each of the "N-1" subsequent heating elements 10 is connected to the second output of the corresponding switch 11, the second output of the "N" -th heating element is connected to a common point of the circuit and the second output of the "N + 1" switch, the first output of each of the "N + 1" switches is connected to the corresponding output of the timer 12, the third conclusions of the switches 11 are combined and connected to the cathode of the diode 9, while the energy output of the microwave magnetron 6 and heating elements 10 are introduced inside the microwave heating chamber 13.

СВЧ нагревательное устройство работает следующим образом. Microwave heating device operates as follows.

В статическом состоянии источник питания не нагружен, падение напряжения на обмотках 3, 5, 7, трансформатора 4 близко к нулю. При замыкании выключателя 2 напряжение прикладывается к первичной обмотке 3 и передается на дополнительную 5 и вторичную 7 обмотки трансформатора 4. При этом напряжение с дополнительной обмотки 5 обеспечивает готовность магнетрона 6 к работе. Вторичная обмотка 7, конденсатор 8 и диод 9 образуют удвоитель напряжения, обеспечивающий модуляцию магнетрона 6, при этом зарядный ток и разрядный ток конденсатора 8 проходит через нагревательные элементы 10, расположенные внутри камеры нагрева СВЧ 13. Таким образом, в камере происходит нагрев за счет инфракрасного излучения элементов нагрева, возникающего при протекании тока через нагревательные элементы 10. При положительной полуволне напряжения на вторичной обмотке 7 трансформатора 4 нагрев осуществляется нагревательными элементами 10, а при отрицательной полуволне обеспечивается как нагревательными элементами 10, так и энергией СВЧ, приходящей с выхода магнетрона 6 внутрь камеры нагрева СВЧ 13. Путем соответствующего переключения таймера 12 соответствующим переключателем 11 числа нагревательных элементов 10 можно изменять выходные мощности снимаемые как с выхода магнетрона 6, так и с нагревательных элементов 10. In a static state, the power source is not loaded, the voltage drop across the windings 3, 5, 7, of the transformer 4 is close to zero. When the switch 2 is closed, the voltage is applied to the primary winding 3 and transferred to the additional 5 and secondary 7 windings of the transformer 4. Moreover, the voltage from the additional winding 5 ensures that the magnetron 6 is ready for operation. The secondary winding 7, the capacitor 8 and the diode 9 form a voltage doubler that modulates the magnetron 6, while the charging current and discharge current of the capacitor 8 passes through the heating elements 10 located inside the microwave heating chamber 13. Thus, the heating occurs in the chamber due to infrared radiation of the heating elements that occurs when current flows through the heating elements 10. With a positive half-wave of voltage on the secondary winding 7 of the transformer 4, heating is carried out by the heating elements 10, and at a negative half-wave, it is provided by both the heating elements 10 and the microwave energy coming from the output of the magnetron 6 inside the microwave heating chamber 13. By switching the timer 12 accordingly, the corresponding switch 11 of the number of heating elements 10 can change the output powers taken from the output of the magnetron 6, as well with heating elements 10.

Claims

A microwave heating device containing an AC voltage source, a transformer, a capacitor, a diode, a magnetron and a microwave heating chamber, while the second terminal of the AC voltage source is connected to the second terminal of the transformer primary winding, the additional transformer winding shunts the magnetron filament, the first terminal of the transformer secondary through a capacitor connected to the anode of the diode and the cathode of the magnetron, the energy output of the microwave magnetron is connected to the microwave heating chamber, characterized in that a switch, N heating elements installed in the microwave heating chamber, N + 1 switches, a timer, a timer, the first terminal of the switch is connected to the first terminal of the AC voltage source, the second terminal of which is connected to the first terminal of the transformer primary winding, the second terminal of the transformer secondary winding is connected with the first terminal of the first of N heating elements connected in series and the second terminal of the first switch, and the first terminal of each of the N 1 subsequent heating elements it is connected to the second terminal of the corresponding of N switches, the second terminal of the Nth heating element is connected to a common point of the circuit and the second terminal of the (N + 1) -th switch, the first terminal of each of the N + 1 switches is connected to the corresponding timer outputs, the third switches combined and connected to the cathode of the diode.