Курсовая работа: Расчёт малогабаритного конденсатора
Конденсаторы с твердым диэлектриком несколько проще в изготовлении, имеют меньшие размеры, но обладают сравнительно низкой точностью и стабильностью, а поэтому применяются в основном в качестве регулировочных в низкочастотных контурах и в радио тракте малогабаритных транзисторных приемников.
Основное применение КПЕ находят в качестве элементов настройки диапазонных колебательных контуров. Поэтому важной его характеристикой является закон изменения емкости – функциональная характеристика, которая определяет характер изменения частоты Колебательного контура при настройке. По этим признакам КПЕ разделяют на прямо-емкостные (линейные), прямо-волновые (квадратичные), прямо-частотные, логарифмические (средне линейные) и специальные.
2. Обзор аналогичных конструкций и выбор направления проектирования
Конденсатор переменной ёмкости с механическим управлением представляет собой две системы плоских пластин: неподвижную (статор) и подвижную (ротор), расположенных таким образом, что при вращении ротора его пластины входят в зазоры между пластинами статора.
В зависимости от угла поворота различают:
конденсаторы с нормальным угловым диапазоном, при котором угол поворота равен 180о ;
конденсаторы с расширенным угловым диапазоном - угол поворота ротора больше 180о ;
конденсаторы с уменьшенным угловым диапазоном, например равным 90о .
В зависимости от величины приложенного напряжения конденсаторы переменной ёмкости рассчитывают:
для электрических цепей с малым напряжением (менее 200В);
для электрических цепей с повышенным напряжением (более 200В);
для электрических цепей с большим напряжением (более 1000В).
По закону изменения ёмкости конденсаторы подразделяют на прямоёмкостные, прямоволновые, прямочастотные и логарифмические.
По типу диэлектрика конденсаторы различают на:
конденсаторы с воздушным диэлектриком;
конденсаторы, заполненные сжатым газом;
вакуумные конденсаторы;
конденсаторы с жидким диэлектриком;
конденсаторы с твёрдым диэлектриком.
Газонаполненные конденсаторы, вакуумные и конденсаторы с жидким диэлектриком отличаются сложностью конструкции, поэтому имеют очень ограниченное применение, преимущественно в радиостроении.
По способу выполнения электрического контакта с подвижной частью конденсаторы разделяют на конденсаторы с трущимся, гибким и ёмкостным токосъёмами.
По типу аппаратуры, в которой используются конденсаторы, они разделяются на конденсаторы для массовой радиовещательной аппаратуры и конденсаторы для профессиональной радиоаппаратуры.
По числу секций конденсаторов, одновременно изменяющих свою ёмкость, конденсаторы делят на односекционные и многосекционные.
Для одновременной настройки нескольких контуров применяются многосекционные конденсаторы. В зависимости от того, какие из блоков этого рода применены в аппаратуре, к схеме соединения отдельных секций предъявляют различные требования. Например, в тех случаях, когда блок конденсаторов должен быть проще и дешевле, используют схемы, в которых все роторы гальванически соединены между собой общей металлической осью. Однако при этом между отдельными секциями конденсатора возникает электрическая связь, объясняемая электрической проводимостью оси, соединяющей роторы. В других случаях, когда существенно важно как можно больше уменьшить связь между настраиваемыми контурами, применяют блоки, у которых и статоры и роторы изолированы друг от друга, а ось, соединяющая роторы, сделана из изоляционного материала.
В соответствии с техническим заданием, объём конструкции конденсатора переменной ёмкости должен быть минимальным.
За основу конструкции выбираю штампованный конденсатор с полукруглыми пластинами ротора. При этом роторы между собой не изолируются.
3. Электрический и конструктивный расчет
3.1 Выбор геометрических размеров пластин
Суммарное число пластин конденсатора выбирается с учётом того, что суммарная длинна секции должна быть приближённо равна радиусу пластины ротора и суммарная длина КПЕ не должна превышать заданное в ТЗ значение.