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微波知识 Microwave knowledge

微波干燥系统

微波干燥系统

     微波干燥系统主要由微波发生器(包括直流电源、微波管等)、导波装置、微波应用装置(或称工业微波炉体)及冷却系统、传动系统、控制系统及安全保护系统等部分组成。微波管由直流电源提供高压并转化为微波能;也可以采用工业交流电源(50Hz、380V)经三相全波桥式整流电路,由多抽头的高压变压器和整流硅堆产生平直的高压直流电。目前,用于加热干燥的微波管主要是磁控管和速调管。

     1  电源  电源的主要任务是提供微波管工作所需要的直流高压电源,对非包装式微波管还需提供直流磁场电源。采用的直流电源都是常用的整流电源形式,但对各种不同型号的微波管,根据它们的特性、使用条件和功率大小的不同,对电源的要求也不同。小功率的微波加热器,常采用单相全波整流或单相半波倍压整流电源。单相半波倍压整流电路中变压器选用漏磁变压器,其特点是当电源电压升高、负载电源电流增大时,由于漏磁的作用可自动保持负载电流不变,这就使磁控管工作稳定。这种电路体积小、经济、稳定、安全可靠。

      用于大功率微波干燥器的电源,都采用三相全波桥式整流电路。由于它产生的电压接近于平直的直流电压,因此要求电源的内阻越小越好。这样,当磁控管正常工作前后,即电源空载和有载情况下,直流高压变化不大,使磁控管了作稳定。如果电路内阻过大,会导致电源电压过大,特别是在空载状态下杏可能导致磁控管起振时产生非π模式振荡。

      2  微波管  磁控管由铜制成的空芯阳极(具有谐振腔结构)和位于其中心的发射电子的阴极组成,实质上是一个置于恒定磁场的二极管。当阴极与阳极之间存在有一定的直流电届时,从阴极发射的电子受阳极正电位作用而向阳极加速运动,在相互垂直的电场、磁场的作用下,电子从电场中获得能量并做圆周运动,在阳极谐振腔的作用下产生所需的微波能。若使只的频率更高或在大功率的场合下则常采用速调管。速调管由电子枪(包括阴极、热子、聚速电极)、谐振腔及输入、输出接头和收集极等组成。

      3  波导  微波管产生的微波通过波导传输给应用装置,即波导是一种导波装置。从广义上讲,凡是能够引导电磁波传输的装置均可作为波导。人们熟悉的双线传输线和同轴电缆都是导波装置。但是,当频率较高时,用双线传输线作为导波装置的损耗将急剧增大,同时电磁波向外辐射的现象也将逐渐明显。如果改用同轴电缆作为导波装置,电磁波向外辐射的可能性虽然减少,但当频率继续提高时能量损耗将越来越大以至无法正常工作。因此,为了减少传输耗,并防止电磁波向外辐射,采用空心的导电金属装置作为传输电磁能量的导波装置。最常用的矩形波导又分为直管波导、波导分支(或T型接头)、弯波导和扭波导等。  

      4  应用装置  微波能产生后,经波导传输入应用装置,目前应用装置的主要形式有多模微波炉、单模谐振腔和行波型应用装置3种形式。波导本身也可作为应用装置,因为在波导中心的电场强度最大,可以让物料通过该强电场区域而得到有效的加热,如加热丝状物料。根据物料通过应用装置的方式,其又可以分为连续式和间歇式两种。

 

 

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