หลักการทำงานของ Microwave

04 Oct 2023

469

หลักการทำงานของ microwave

ช่วงนี้ที่บ้านมีเครื่องใช้ไฟฟ้าเก่าที่ทยอยเสียเราเองก็ว่างเว้นจากการทำงาน วันนี้จึงต้องมาเคาะสนิมเรื่อง microwave กันหน่อยครับ ซึ่งเครื่องไมโครเวฟเป็นอุปกรณ์เครื่องครัวที่เราจะใช้งานกันเป็นประจำเพราะสะดวกนการทำให้อาหารเราร้อน หรือใช้อุ่นอาหารกันโดยไม่ต้องมานั่งเปิดเตาแก๊สหรือใช้กระทะไฟฟ้าให้วุ่นวายกันครับ ก่อนที่เราจะไปซ่อมเจ้าเครื่องไมโครเวฟกันได้ วันนี้มาเรียนรู้หลักการทำงานกันก่อนนะครับ

จุดเริ่มต้นการเกิดขึ้นของเตาไมโครเวฟ

การเกิดขึ้นของเตาไมโครเวฟต้องขอขอบพระคุณ คุณ เพอร์ซี สเปนเซอร์ นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันซึ่งเขาทำงานที่บริษัท เรธีออน ซึ่งเป็นบริษัทผลิตอาวุธสงคราม โดยเกิดขึ้นในขณะที่เขากำลังคิดค้นสร้าง แมกนีตรอน

Percy Spencer

ที่สำหรับใช้งานในระบบเรดาห์อยู่นั้น วันหนึ่งเขาได้สังเกตเห็นสิ่งผิดปกตินั่นคือ แท่งช็อคโกแลตในกระเป๋าเสื้อของเขาละลาย เป็นเหตุทำให้เขาเกิดความรู้สึกประหลาดใจขึ้นมาก จึงได้ทำการทดลองเพื่อคลายความสงสัยเพิ่มเติม โดยการนำเมล็ดข้าวโพดมาวางไว้ใกล้ๆหลอดแมกนีตรอน ก็เกิดสิ่งทีไม่น่าเป็นไปได้ คือเมล็ดข้าวโพดปะทุแตกกระจายไปทั่วๆห้องปฏิบัติการในเวลาอันรวดเร็วเลย หลังจากนั้นเพื่อความแน่ใจเขาได้นำวัตถุที่ใหญ่กว่ามาเป็นข้อทดลอง และวัตถุนี้ก็คือไข่ไก่ เขานำมาวางไว้ที่เดิม และสิ่งที่เกิดขึ้นคือ เกิดการสั่นสะเทือนของไข่ในขั้นรุนแรง และมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเกิดการระเบิดในเวลาต่อมาไม่นานนัก ดังนั้น สเปนเซอร์ จึงได้เขาจึงได้ทำการออกแบบสร้างกล่องโลหะชนิดหนึ่ง ซึ่งภายในมีลักษณะเป็นแหล่งกำเนิดของพลังงานไมโครเวฟ และก็กลายมาเป็นเตาไมโครเวฟให้เราๆท่านๆได้ใช้กันจนถึงทุกวันนี้กันละครับ

หลักการทำงานของไมโครเวฟ

เมื่อ แมกนีตรอน ปล่อยคลื่นคลื่นไมโครเวฟจะสะท้อนไปมาอยู่ภายในเตาและถูกดูดกลืนโดยอาหารหรือเครื่องดื่มที่เราใส่เข้าไป การดูดกลืนที่ไม่สม่ำเสมอจะทำให้บางตำแหน่งเกิดจุดร้อน (hot spots) ขึ้น ไมโครเวฟที่ผ่านเข้าไปในอาหารหรือของเหลวจะทำให้โมเลกุลของน้ำเกิดการสั่น ทำให้เกิดการเสียดสีกันของโมเลกุล จึงเกิดความร้อนและทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว

Creditข้อมูลจาก Lesics

ส่วนประกอบหลักของ เตาไมโครเวฟ

1. หม้อแปรงแรงดันไฟฟ้า มีหน้าที่แปลงกระแสไฟฟ้า ให้มีแรงดันสูงขึ้นจากเดิม
2. แมกนีตรอน
3. ตัวตั้งเวลา มีหน้าที่ควบคุมการทำงานของเตาอบ
4.ตัวเก็บประจุ มีหน้าที่เปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับห้เป็นกระแสตรง
5. ท่อนำคลื่นมีหน้าที่ป้อนแมกนีตรอนเข้าสู่เตาอบ
6.พัดลมระบายความร้อน มีหน้าที่ ควบคุมอุณหภูมิป้องกันแมกนีตรอนไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินขนาด
7.ใบกวน มีหน้าที่ กวนให้คลื่นสะท้อนไปมาลงสู่ห้องอบ / สเตอเรอร์มอเตอร์ (Strrer Motor) ส่วนประกอบส่วนนี้จะทําหน้าที่เป็นตัวหมุนใบพัดสเตอ
เรอร์ (Stirrer blade) ช้าๆ เพื่อให้ใบพัดดังกล่าวสะท้อนคลื่นที่มาจากหลอดแมคนีตรอนไปยัง
อาหารที่กําลังทํากรอบซึ่งก็จะเป็นผลทําให้อาหารดังกล่าวสุกขึ้น
8.ฟิวส์ มีหน้าที่ป้องกันสภาวะการรับภาระเกินกำลัง มีในส่วนจ่ายไฟ และตรงส่วน tranformer ที่แปรงแรงดันไฟฟ้า

ส่วนประกอบหลักของ เตาไมโครเวฟ

ไมโครเวฟแบบต่างๆ

หลักการทํางานของเตาไมโครเวฟ

เมื่อกดสวิทช์อบอาหาร (Cook Switch) ก็จะทําให้รีเลย์อบอาหารทํางาน (Cook Relay) ซึ่งก็จะ ส่งผลทําให้คอนแทค 5 และ 6 สัมผัสกันและพร้อมกันนั้นก็จะล็อควงจรของเครื่องด้วย แต่การที่รีเลย์อบอาหารทํางานจะทําให้คอนแทค 1,3 และ 2,4 ต่อกระแสไฟฟ้าให้กับ หลอดไฟของเครื่อง โลวเออร์มอเตอร์สเตอร์เรอร์มอเตอร์และหม้อแปลงไฟฟ้า แต่สําหรับไทเมอร์มอเตอร์จะเริ่มทํางาน

พร้อมกับรีเลย์อบอาหารและคอนแทคภายในของไทเมอร์มอเตอร์ก็จะสัมมผัสกัน เพื่อต่อ กระแสไฟฟ้าให้กับคอยล์ของรีเลย์อบอาหาร สําหรับหม้อแปลงไฟฟ้าก็จะจ่ายจุดไส้หลอดให้กับหลอดแมคนีตรอน (ประมาณ 3.2 โวลท์) และ ขดไฟสูงของหม้อแปลงก็จะจ่ายแรงดีนไฟฟ้า (ประมาณ 1,900 โวลท์) ให้กับชุดเพิ่มแรงดันไฟฟ้า (step up voltage) เพื่อเปลี่ยนเป็นแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น (ประมาณ 3,800 โวลท์ดี.ซี)

และแรงดันดังกล่าวนี้ก็จะถูกป้อนเข้าที่หลอดแมคนีตรอน เพื่อแปลงให้เป็นคลื่นความถี่สูงที่มีความถี่ ประมาณ 2,450 ล้านไซเกิล/วินาทีและจากนั้นคลื่นที่ได้มาจากหลอดแมคนีตรอนก็จะถูกส่งไป ให้กับอาหาร ที่จะทํากรอบ โดยมีตัวนําคลื่น (Waveguide) ส่งคลื่นผ่านไผยังใบพัดของเตอเรอร์ เพื่อให้คลื่นสะท้อนและกระจายไปยังอาหารได้มากขึ้น (บทคัดย่อจาก TGL-38-11)