17. Конденсаторы переменной ёмкости и их конструкция.

Эти конденсаторы образуются двумя системами параллельных пластин. Одна из них называется ротором, может плавно перемещаться и ее пластины при этом могут заходить в зазоры между пластинами второй неподвижной системы называемой статором. Это изменяет активную площадку, а отсюда следует и емкость конденсатора.

Наибольшее распространение получили конденсаторы с плоскопараллельными пластинами и вращательным перемещением ротора. В зависимости от диэлектрика конденсаторы переменной емкости разделяются на конденсаторы с воздушным диэлектриком и конденсаторы с твердым диэлектриком.

Конденсаторы с воздушным диэлектриком отличаются большей точностью установки емкости, меньшими потерями и более высокой стабильностью.

Пример: КП2 – с воздушным диэлектриком.

Конденсатор с твердым диэлектриком (диэлектрик может использоваться в виде специальной диэлектрической прокладки) расположенной между пластинами и в виде тонкой диэлектрической пленки, нанесенной на пластины. В качестве диэлектрической пленки используют полистирол, фторопласт и т.д. Данные конденсаторы проще в изготовлении, имеют меньшие размеры, но обладают сравнительно низкой точностью и стабильностью.

Пример: КП4 – с твердым диэлектриком.

В качестве диэлектрика может использоваться керамика из которой изготавливается статор и ротор. Обкладки в виде металлической пленки частично покрывают ротор и статор. Такие конденсаторы применяют в качестве подстрочных.

Пример: КТ4; КПК – подстрочный керамический.

31.Вывод расчётного соотношения для ширины стержня трансформатора питания.

1.Расчети выбор размеров магнитопровода.

Е 4,44B_m^.S_c.^.N^.f^.10^-4 I=j^.q , S_c-сечение стали магнитопровода, B_m-max магнитная индукция, N-число витков,f-частота,j-плотность тока, q-сечение абсолютного провода

Габаритная или эвивалентная мощность трансформатора

P_г=1/2(P₁+P₂), P_г 1/2(E₁^.I₁+E₂^.I₂) (1), S_c=0,9y₁^.y₂

Коэфициент заполнения f_м= , y_1,y_2, b,h,- основные размеры магнитопровода.

После подстановки в (1) получим: P_г=2*B_m*j*f*y₁*y₂*b*h*f_м*10^-2 – пропорционально произведению сечения магнитопровода на площадь его окна.

Ширина стержня магнитопровода y₁=(0,75 0,85)* (2) , j[A/мм²], q[мм²], y_1,y_2,b.h[см].

Для расчета необходимо выбрать значения B_m,j,f_m. Значение B_mвыбираем по графику B_m=f(P_г)( рис 8-24 Волгов). Плотность тока выбираем из зависимости средних значений тока от средней величины P_г

j=f(P_г) ( рис 8-25 Волгов).

По выбранному значению j определяем диаметр проводов d , по таблице в П5 выбираем стандартный диаметр провода. По диаметру и марке провода (П7)определяем коэф. заполнения f_М . Среднее значение коэф. для трансформатора с рядовой намоткой приведен в табл. 8.1 Округляем y1 до ближайшего типового размера. (табл П22) и находим размеры В и h и толщину у2 магнитопровода. Таким образом определяем размер.

19.Основные параметры катушек индуктивности.

1.Индуктивность в зависимости от назначения. Индуктивность может быть от нескольких десятков наноГн до нескольких десятков милиГн. Величина возможного допуска также определяется назначением катушки. Пример: допуск катушек для контуров сопряженной настройкой должен быть 0,2÷0,5%. Допуск катушек связи, дросселей высокой частоты и т.д. работающих на частотах далеких от резонансных может составлять 10÷15%.

2.Добротность. Важным параметром катушки при ее применении в колебательных контурах является добротность, которая характеризует относительный уровень активных потерь в ее обмотке, собственной емкости, в сердечнике, экране. Добротность обозначается Q;

Q=ωL/R_L, ω – частота.

Добротность Q обычно принимает значение от 30 до 200 единиц.

3.Собственная емкость. Она обусловлена распределенной емкостью между отдельными витками и емкостью между обмотками и корпусом прибора т.е. землей.

Чем больше размеры катушки, тем сильнее складывается последняя составляющая. Частота, на которую настроен контур, состоящий из индивидуальности и собственной емкости, называется собственной частотой катушки индуктивности.

4.Стабильность. Стабильность катушки характеризуется изменением её параметров под воздействием температуры и влажности. Изменение индуктивности под воздействием температуры характеризуется температурным коэффициентом индуктивности (ТКИ) – α_L и коэффициент температурной нестабильности индуктивности (ТКНИ) – β_L. ТКИ катушки определяется способом намотки и качеством диэлектрика каркаса. ТКНИ зависит от прочности сцепления витков катушки с поверхностью каркаса. Влияние температуры на добротность обусловлена изменением сопротивления провода. Добротность катушки из медного провода в среднем уменьшается на 10% на каждые 30°С повышения температуры. При высоких температурах возникает дополнительное понижение добротности, которое связано с ростом диэлектрических потерь в каркасе.

5.Влажность. Влияние влажности вызывает увеличение собственной емкости C_L, диэлектрических потерь и понижение стабильности. Для защиты катушек от действия влажности применяется герметизация или пропитка и обволакивание обмотки влагозащитными составами. Пример: полиэфирным компаундом.

6.Интенсивность отказов. На надежность катушки индуктивности сильное влияние оказывают электрические режимы (плотность тока в обмотках и напряжение между обмотками), влажность и температура. С увеличением этих факторов интенсивность отказов возрастает. Для катушки индуктивности наиболее характерными отказами являются постепенные отказы, возникающие из воздействия температуры и влаги. Внезапные отказы вызываются нарушением электрического соединения обмотки с выводами, перегоранием или обрывом обмоток - это отказы типа «обрыв», или пробоем изоляции обмоток на корпус, замыкание между обмотками и между витками – это отказы типа «короткого замыкания».

Рекомендации по повышению возможности катушки индуктивности сводится к правильному выбору электрических режимов работы, защите от проникновения влажности путем пропитки и герметизации и к обеспечению нормального теплового режима.