Курсовая работа: Конденсатор переменной емкости с нейтральным ротором

Rф = , мм, (3.5)

где ξ – диэлектрическая проницаемость керамики.

Длинна конденсаторной секции вычисляется по формуле:

L=h-n + d-(n–1), (3.6)

где h – толщина пластины.

Общее количество пластин выбираю следующим образом: при большом числе пластин длинна конденсатора получается черезмерной, 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, так как конденсатор двухсекционный.

Количество пластин n = 4. Тогда:

Rф =, = 0,77 см = 7,7 мм.

L == 0,15*4+3*1= 3,6 мм

3.2 ВЫЧИСЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ЕМКОСТИ

Влияние изменения температуры на параметры конденсатора сказывается в изменении свойств и объема материалов, из которых он изготовлен.Изменение емкости под влиянием температуры в основном вызываются изменениями линейных размеров оси, пластин и, как следствие, зазоров и изменением диелектрической проницаемости диэлектрика, находящегося в электрическом поле конденсатора.

Надо иметь в виду, что емкость КПЕ состоит из двух частей: постоянной части (представляет собой минимальную емкость, величина которой не зависит от положения ротора) и переменной части, величина которой изменяется при перемещении ротора.Каждая из этих емкостей имеет определенный ТКЕ, зависящий как от материалов, так и от последней.

Температурный коефициент переменной части емкости (ТКЕ ~) конденсатора определяется по формуле:

ТКЕ ~= ТКε TKS_A +TK_d (3.7)

где ТКε - температурный коэффициент диэлектрической проницаемости диэлектрика (для керамики III-го класса группы д лежит в пределах (13 ÷ 53)*10^-6 , для расчетов будем брать худшее значение: 53*10^-6 1/град);

TKS_A и TK_d – температурные коефициенты активной площади пластин и зазора, соответственно, 1/град.

Температурный коефициент активной площади пластин обулавливается температурным коефициентом линейного расширения материала α_мп , из которого они изготовлены, и относительным перемещением секции ротора и статора, вызванным температурным коефициентом линейного расширения материала корпуса α_мк , т.е:

TKS_A = TKS_S TKS_L, (3.8)

где TKS_S и TKS_L - температурные коефициенты активной площади пластин;

TKS_S = 2 α_мп , (3.9)

где α_мп - температурный коефициент линейного расширения материала, из которого изготовлены пластины.

TKS_L = α_мп - α_мк , (3.10)

где α_мк - температурный коефициент линейного расширения материала, из которого изготовлен корпус (основание конденсатора).Материалом для оснований конденсатора выбрал установочную керамику: тип В, класс VII, применяется для производства мелких деталей, α_мк =6,5*10^-6 1/град.

Ввиду того, что в конденсаторе пластины выполнены из разных материалов (роторные – из керамики, а статорные – металлические, из ковара) с неодинаковым (хоть и близким) ТКЛР, для расчетов буду брать худший вариант

Расчитаем TKS_L по формуле 3.10:

TKS_L = (8 - 6,5)*10^-6 = 1,5*10^-6 1/град

Расчитаем TKS_S по формуле 3.9:

TKS_S = 2*8*10^-6 = 16*10^-6 1/град

Подставляя полученные значения в (3.8) получим: