1. Конденсатор переменной емкости (кпе)

Число пластин КПЕ выберем по величине переменной составляющей максимальной ёмкости конденсатора :

Число пластин конденсатора n =13, число пластин статора n_cт = 7, число пластин ротора n_р= 6.

Выбор зазора d между пластинами ротора и статора. Зазор d выбирается с учётом размеров конденсатора, требуемой точности, стабильности, обеспечения электрической прочности и производственно-технологических условий.

Зазор между пластинами определяется по формуле:

,

где - рабочее напряжение КПЕ;

- электрическая прочность воздуха.

U_раб=220 В, В/мм.

Конденсатор стабильный. Диэлектриком между пластинами будет служить воздух. Воздушные КПЕ отличаются большой точностью установки ёмкости, малыми потерями и высокой стабильностью.

Определение радиуса выреза в статорных пластинах.

В диапазоне ДВ используются оси из стали (Ст. 45 ГОСТ 9043 – 80) диаметром

D₀=0.6cм.

Радиус выреза в пластине статора определяется по формуле:

,

где - расстояние между осью и статором.

Радиус выреза в пластине статора равен:

Закон изменения ёмкости конденсатора – прямоволновый.

Расчёт формы пластин ротора производится по формуле:

,

где n – общее число пластин конденсатора;

- радиус выреза в пластине статора, см.

,

С_Н = 18 пФ

см.

Расчёт для остальных углов поворота аналогичен, результаты приведены в таблице1.

Таблица 1 – Значения углов поворота роторной пластины

, град	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
, см	2.26	2.38	2.49	2,60	2.70	2.79	2.91	3.00	3.11	3.19

продолжение таблицы 1

, град	100	110	120	130	140	150	160	170	180
, см	3.28	3.38	3.46	3.55	3.63	3.70	3.79	3.86	3.93

Толщина пластин h = 1 мм. Материал пластин – Алюминий А2.

Длина статорной секции

Расчёт начальной ёмкости кпе.

Произведём поверочный расчёт начальной ёмкости конденсатора. Она состоит из двух составляющих:

,

где - ёмкость конденсатора через воздух, пФ,

- ёмкость конденсатора через диэлектрик, Пф.

Ёмкость конденсатора через воздух складывается из ёмкостей элементарных конденсаторов:

,

где m – расстояние между осью и статором,cм;

- площадь элементарного конденсатора, см²;

- толщина пластины ротора и статора, мм.

Т огда:

Ёмкость конденсатора через диэлектрик обусловлена ёмкостью диэлектрика, который изолирует статорную секцию от корпуса:

,

где

Ф/м- диэлектрическая постоянная в вакууме,

-относительная проницаемость диэлектрика изолятора,

S– площадь обкладок конденсатора,

, где D – диаметр изолятора, м.

- расстояние между обкладками, м.

,

Для длинных волн требования по электрическим параметрам не очень жёсткие, но необходимо обеспечить механическую прочность. В качестве диэлектриков, изолирующих статорную секцию от корпуса, могут быть использованы слоистые пластики, в частности, стеклотекстолит.

Тогда начальная ёмкость будет равна, пФ:

Полученное значение меньше ранее выбранного ( ). Следовательно, конструкция конденсатора выполнена удачно.