Курсовая работа: Расчет прямоемкостного конденсатора

Суммарное число пластин конденсатора выбирается с учётом того, что суммарная длинна секции должна быть приближённо равна радиусу пластины ротора. Выбираю суммарное количество пластин N ротора и статора равное 7.

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.

Так как необходимо обеспечить минимальные габаритные размеры конденсатора, я выбираю зазор порядка 0,2 мм.

3.2 Определение формы и размеров пластин

Радиус выреза на статорных пластинах r₀ =5мм.

Для расчета радиуса пластины, обеспечивающей прямоемкостную зависимость емкости, использую формулу:

, см. (3.1)

где постоянная

Длинна конденсаторной секции вычисляется по формуле:

l_c = h - N + d - (N – 1), (3.2.)

где h – толщина пластин;

h = 0.03 см. = 0.3мм. (3.3)

Подставляю численные значения в формулу (3.1.)

k=,

,

l_c = 0,03-7 + 0,02∙6 = 0,33 cм.=3.3 мм.

3.3 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 изменением линейных размеров пластин и зазоров и изменением диэлектрической проницаемости воздуха (диэлектрика), находящегося в электрическом поле конденсатора. Надо иметь в виду, что емкость КПЕ состоит из двух частей:

· постоянной части (представляет собой минимальную емкостью величина которой не зависит от положения ротора).

· переменной части, величина которой изменяется при перемещении ротора.

Каждая из этих емкостей имеет определенный ТКЕ, зависящий как от материалов, так и от последней.

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

ТКЕ ~= ТК_в TKS_{A +} TK_d (3.4)

где ТК_в - температурный коэффициент диэлектрической проницаемости

воздуха (20-10^-6 ),1/град;

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

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

TKS_A = TKS_s TKS_l, (3.5)