Конструкция конденсаторов (конденсаторы постоянной емкости, конденсаторы переменной емкости)

Конструкция, параметры и назначение конденсаторов определяю: диапазон рабочих частот, на которых они применяются (низкочастотные и высокочастотные). Низкочастотные конденсаторы постоянной емкости используют в цепях постоянного, переменного и пульсирующего токов низкой частоты в качестве разделительных, блокировочных, фильтровых. К данной группе конденсаторов относятся бумажные, металлобумажные, пленочные, некоторые типы керамических конденсаторов. Многие низкочастотные конденсаторы в связи с их назначением должны обладать большой емкостью (десятые доли десятки микрофарад). Соответственно с увеличением емкости возрастают и габаритные размеры этих конденсаторов. Выпускают низкочастотные конденсаторы номинальной емкостью от сотен пикофарад до десяти микрофарад. Высокочастотные конденсаторы характеризуются незначительными потерями в диэлектрике, высокой стабильностью и точностью параметров, достаточной температуростойкостью, малыми габаритами и массой. Высокочастотные конденсаторы применяют в схемах генераторов и усилителей радиочастоты. К высокочастотным конденсаторам относятся керамические, слюдяные, стеклянные, стеклоэмалевые, стеклокерамические. Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы обладают большой удельной емкостью, и ее номинальные значения могут достигать тысяч микрофарад. Эти конденсаторы применяют в фильтрах выпрямителей, в цепях звуковых частот в качестве блокирующих и развязывающих, а также в усиди гелях звуковых частот в качестве переходных. Диэлектриком в электролитических и оксидно-полупроводниковых конденсаторах служит оксидный слой на металле, являющийся одной из обкладок (анодом). Вторая обкладка (катод) - электролит (в электролитических конденсаторах) или слой полупроводника (в оксидно-полупроводниковых), нанесенный непосредственно на оксидный слой. Аноды изго-тавливают из алюминиевой, танталовой или ниобиевой фольги. В этих конденсаторах выводы имеют определенную полярность: анод - положительную, катод - отрицательную. К недостаткам электролитических конденсаторов относятся: нестабильность параметров; большой ток утечки; зависимость емкости от температуры; ограниченный диапазон частот.

Конденсаторы переменной емкости изготавливают с воздушным и с твердым диэлектриками.

Конденсаторы с воздушным диэлектриком отличаются точностью установления емкости меньшими потерями энергии и более высокой стабильностью.

Конденсаторы с твердым диэлектриком имеют меньшие размеры.

Из твердых диэлектриков в конденсаторах переменной емкости используют органические пленки и высокочастотную керамику.

Конденсаторы с керамическим диэлектриком отличаются меньшими размерами.

Конденсаторы переменной емкости могут быть одно- и многосекционными. В многосекционных конденсаторах роторные пластины всех секций поворачиваются синхронно и емкость каждой секции изменяется одинаково.

7. Трансформаторы. Классификация и принцип их действия.

Трансформатор - это электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного сигнала за счет изменения напряжения, силы тока, при этом частота остается без изменения.

Классификация трансформаторов:

· по назначению: силовые, специальные(импульсные, сварочные, измерительные, разделительные, автотрансформаторы)

· По виду охлаждения: воздушные,масленые

· По числу трансформированных фаз: однофазные, трехфазные

· по числу обмоток: однообмоточные, двухобмоточные, многообмоточные.

· По форме магнитопровода: стрежневые, бронестержневые, ленточные, пластиночные

Принцип действия трансформатора основан на явление электромагнитной индукции. Это явление возникновение ЭДС в проводнике или в контуре под действием магнитного поля. При включении первичной обмотки в цепь с переменным напряжением по ней начнет протекать перемененный ток, который создает вокруг обмотки переменное магнитное пол. Это поле пронизывает ветви первичной обмотки и наводит в ней ЭДС самоиндукции.

8. Параметры трансформаторов.

Параметры трансформаторов:

· Входное напряжение U_1 и сила тока I_1 в первичной обмотке.

· Напряжение и номинальные токи вторичных обмоток.

· Количество витков первички и вторички, характеристики провода.

· Коэффициент трансформации n. n= w_2/w_1 =U_2/U_1 =I_1/I_2

· Потребляемая мощность P_1=U_1 I_1

· Отдаваемая мощность P_2=U_2 I_2

· КПД. КПД=P_2/P_1 ∙100

· Активные сопротивления обмоток r_1 и r_2.

9. Применение трансформаторов в РЭС.

Трансформаторы широко применяются в источниках питания электроприборов для преобразования необходимого для питания напряжения из напряжения электросети. В современных блоках питания используется схема, согласно которой переменное напряжение сети сначала выпрямляют, после чего преобразуют в высокочастотные импульсы. Импульсный трансформатор преобразует импульсы во все нужные напряжения. Это позволяет значительно уменьшить массу блока питания.

10. Конструкция трансформаторов (магнитопроводы, конструкция катушек)

трансформаторы состоят из:

· сердечника, его называют магнитопроводом;

· двух и более обмоток, изолированных друг от друга и магнитопровода;

· каркасов, на которые наматываются обмотки (может отсутствовать);

· арматуры для крепления трансформатора;

· контактной панели для подключения выводов обмоток;

· экрана (при необходимости).

Магнитопроводы низкочастотных трансформаторов изготавливают из электротехнической стали или железоникелевых сплавов, а также из магнитомягких ферритов.

По конструкции магнитопроводы разделяют на броневые, стержневые, кольцевые (тороидальные), из штамповочных пластин, витые (ленточные) и формованные.