Конденсатор переменной емкости

курсовая работа

3.1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Величина зазора d выбирается исходя из размеров конденсаторов, требуемой точности, необходимой стабильности и электрической прочности и производственно-технологических соображений. Чем больше зазор тем выше электрическая прочность, стабильность, надежность и точность закона изменения емкости. Следует также учесть, что при увеличении зазора увеличивается объем конденсатора.

Для приближенного, но удовлетворяющего практическим требованиям расчета можно исходить из того, что при нормальном давлении допустимая напряженность поля между пластинами составляет

500 - 700 В/мм. Тогда величина зазора будет равна:

d = Uр / 500 - 700, мм (3.1)

где Uр - рабочее напряжение.

d = 9 / 500 = 0.018 мм

Получили минимальный зазор между статорными пластинами. Однако, если рабочее напряжение конденсатора мало (Uр < 250В), то из технологических соображений диаметр принимают: d = 0,3 мм. С точки зрения объема конденсатора величина зазора должна быть минимальной. Но при малых зазорах понижается надежность. Считается, что конденсаторы с зазором меньше 0,15мм вызывают чрезмерное усложнение производства. В конденсаторах повышенной точности применяют большие зазоры, порядка 1,0 - 1,5 мм. А так как между пластинами конденсатора будет воздух, выбираю величину зазора равной 1 мм.

Пластины конденсатора будут выполняться из аллюминия (ТКЛР равен С-1). Диаметр оси выбираю равным 3 мм.

Радиус выреза в статорных пластинах r0 определяется радиусом оси и зазором между роторными и статорными пластинами:

r0 = rос + (2 ч 3) d, (3.2)

где rос - радиус оси.,

r0 =, мм.

Определим форму пластины ротора, обеспечивающей требуемую функциональную зависимость емкости. Для обеспечения прямоемкостной зависимости емкости требуется ротор полукруглой формы. Формула расчета очертания роторной пластины, обеспечивающей любую функциональную зависимость емкости:

Rф = , мм (3.3)

где n - число пластин,

dC/dф - производная зависимости емкости контура от угла поворота.

Зависимость емкости от угла поворота ротора для прямоемкостной зависимости емкости:

= (3.4)

где Cmin - начальная емкость конденсатора, пФ,

Cmax - максимальная емкость конденсатора или номинальная, пФ.

Подставляя (3.4) в (3.3) получим:

Rф =, мм, (3.5)

где - диэлектрическая проницаемость воздуха.

Общее количество пластин выбираю следующим образом: при большом числе пластин, длинна конденсатора получается чрезмерной, при малом - возрастают размеры каждой пластины что понижает их жесткость, поэтому выбираю количество пластин таким образом, чтобы длина конденсаторной секции примерно была равна радиусу, ротора или меньше, чтобы конденсатор не получился слишком высоким. Количество пластин

n = 15. Тогда:

Rф ==1.721 см =17.21 мм.

Делись добром ;)