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我们用CEM mars 做分子筛合成,由于某些原因需要用塑料的烧杯进行加热,功率控制。可是杯子居然着火了!我就纳闷了,微波不会对塑料进行加热,只对杯中的溶液进行加热,怎么能着火呢?即使溶液被蒸干,也不应该着火吧?发现的时候微波已经关闭,腔体上面的一个白色塑料盖板变形。现在反回去维修,说磁控管坏被微波烧坏了,磁控管发出的微波能将磁控管烧坏么?维修费用真高啊,这还没有出保修期呢。有这方面知识的大侠不妨指点……
这是一篇介绍关于微波产生源--磁控腔的工作原理。对微波感兴趣的朋友可以看看。[em09][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=16483]微波磁控管的结构、参数及其正确使用[/url](来源: 南京汇研微波公司)[b]0.概述[/b] 微波能量是由微波发生器产生的,微波发生器包括微波管和微波管电源两个部分。其中微波管电源(简称电源或微波源)的作用是把常用的交流电能变成直流电能,为微波管的工作创造条件。微波管是微波发生器的核心,它将直流电能转变成微波能。 微波管有微波晶体管和微波电子管两大类。微波晶体管输出功率较小,一般用于测量和通讯等领域。微波电子管种类很多,常用的有磁控管、速调管、行波管等。它们的工作原理不同、结构不同、性能各异,在雷达、导航、通讯、电子对抗和加热,科学研究等方面都得到广泛的应用。由于磁控管的结构简单、效率高、工作电压低、电源简单和适应负载变化的能力强,因而特别适用于微波加热和微波能的其他应用。磁控管由于工作状态的不同可分为脉冲磁控管和连续波磁控管两类。微波加热设备主要工作于连续波状态,所以多用连续波磁控管。 磁控管是一种用来产生微波能的电真空器件。从电原理来说,实质上是一个置于恒定磁场中的特殊二极管。管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下,与高频电磁场发生相互作用,把从恒定电场中获得能量转变成微波能量,从而达到产生微波能的目的。 磁控管种类很多,这里主要介绍多腔连续波磁控管。 磁控管由管芯和磁钢(或电磁铁)组成。管芯的结构包括阳极、阴极、能量输出器和磁路系统等四部分。管子内部保持高真空状态。下面分别介绍各部分的结构及其作用。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/07/200607221211_21877_1613333_3.jpg[/img]
日前维修了一台CEM微波消解仪,尝试使用国产元件替代,结果失败。把它理出来,总结一下,以备后来者借鉴。 实验室的老师报修时讲,这台仪器上个月刚修过温度控制部分,没几天又坏了,整机没电。与代理商的维修工程师联系,但他最近很忙需要过一段时间才能来。我对实验室老师说:试试吧,这种进口仪器的专用配件不大好配。仪器外观(照片不发了,是不是有广告之嫌,不让发。昨天不成功是不是因此啊!)仪器标签(也不发了)内容如下:电压220/240V,最大电流15A,电源频率50Hz,最大功率3100W。微波频率2450MHz,微波最大功率1600W。这是消解仪磁控管的参数,与后面查询的磁控管标签参数可以对应。一、 [b]故障现象:[/b]上电整机无反应,显示屏不亮,各个开关、按钮均无动作。这与前次的温控故障现象不同。检测:打开后盖检查供电电源,发现高压变压器次级绕组烧毁。保险管15A开路。而整机的开关电源没发现问题。[img=,690,806]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811290933108175_5531_3089946_3.jpg!w690x806.jpg[/img]先依据实物绘制高压部分电路原理(接线)图。这部分电路比主控电路(单片机)毕竟简单。而主控电路、显示单元、外周门控、风机都与现行故障无涉,就没继续扣。[img=,690,714]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811291047019287_4900_3089946_3.jpg!w690x714.jpg[/img]据此原理图分析,此高压(磁控管驱动)电路与家庭常用的微波炉原理并无太大差异。检测下列元器件:高压二极管,双向可控硅、灯丝变压器、高压继电器、噪声滤波器、磁控管、转换开关均无问题。高压电容虽然外壳有锈蚀,但容量尚在,应该可以继续使用。[img=,690,920]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811290934508745_3355_3089946_3.jpg!w690x920.jpg[/img]分析故障原因:1、 酸雾排除不畅(排风管有泄漏)导致酸雾进入控制电路部分,腐蚀了变压器绕组及其周边的元器件。2、 高压变压器烧毁,导致整机保险管烧毁,进而整机开关电源无输入、输出,所以整机没电,显示屏无显示。3、 当然,海边气候空气潮湿,也有可能导致上述现象。[b]二、处理过程:1、买变压器,[/b] 与CEM公司联系。不提供高压变压器参数,变压器要价很高,不含服务费。领导们认为要价太高,在之前刚换过一个光纤传感器就要了一万余元。另寻它途!遍寻了国内、国外商家及购物平台均无原装变压器。还是笨办法,画图,准备根据外形图选购或者定做变压器。[img=,690,644]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811290936489221_100_3089946_3.jpg!w690x644.jpg[/img][img=,690,323]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811290937179907_3937_3089946_3.jpg!w690x323.jpg[/img]然后翻过头来,查磁控管关键参数,再根据磁控管选变压器。没有参数,变压器不能确定。遍寻国内大小磁控管(家用、工业)供应商、厂家都没有它的参数。当时想,如果实在查不到磁控管参数,那就只好拆掉旧变压器绕组,测线径、数圈数、做骨架,用它原来的铁芯重新绕制了。不过这过程太麻烦了!最后在一德国网站查到此磁控管2M262-M11A,功率1500W,频率2450MHz,高压4.5KV,并且得知此磁控管并非标签所注松下产品,在中国国内没有销售。估计是松下公司为CEM特制的。[img=,690,716]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811290938393722_1932_3089946_3.jpg!w690x716.jpg[/img][img=,690,84]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811290939032250_1831_3089946_3.jpg!w690x84.jpg[/img]据此参数选了一家国产的成品变压器(成品零配件为批量生产,价格相对便宜):这国产变压器尺寸为135*162*86,体积稍大。好在相差不多,估计安装空间还够。价格2K以内。[b]2、装机:[/b]到货后装机,更换保险管15A,接好线路后,上电自检。初始自检过程:屏幕有显示了,但是箱内照明灯不亮,开、关仪器仓门后,照明亮,设置参数正常。然后加载微波部分,显示数据正常,转盘电机、冷却风扇、磁控管风扇、箱体排风扇均正常运转。正在暗自庆幸,以为故障排除。孰料大约1分钟左右,机器后部发出“pi li pa la”的异常响声,屏幕不显示了。立即关机。因此时只关注的仪器正面显示屏,竟没发现异常响声来自哪里。再次更换15A保险后,重复上述步骤,观察高压电路部分,竟然发现变压器部位打火,而后出现上述同样现象。拆下高压单元,发现变压器高压绕组与铁芯之间打火发黑!表测高压绕组对铁芯短路。变压器居然是坏的![img=,690,517]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811290941517468_1984_3089946_3.jpg!w690x517.jpg[/img]不应该出现这种状况啊!变压器出厂一定是没有检测就发出来了。不合格的变压器只好退货。按理说这高压变压器的技术含量并不高,看来国内的这些厂家还是要努力提高啊!准备另选变压器生产厂家。[b]题外话:[/b]在我查找参数、选择变压器的过程中,代理商的工程师联系了实验室老师。知道我在修,没几天就发了一纸箱零配件过来。看样子着急了。但是,实验室老师没再让他来,要价太高。呵呵。