Конденсатор переменной емкости

Конденсатор переменной емкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ф

pV

Кд пб 21 S 1 : —:.,, ":* . g 3„492

21, 10

К g)

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗО6РЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ конденсатора переыенной емкости.

К авторскому свидетельству Л. И. Мандельштама и Н. Д. Папалекси, заявленному 29 октября 1932 года (спр. о перв.

Рй 117396).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 мая 1934 года (353) Генерирование переменного тока посредством периодического изменения механическим путем емкости соответственно настроенной электрической колебательной системы, по методу трансформации механических и электрических процессов один в другой и параметрического генератора переменного тока с независимым возбуждением, связано со значительными трудностями и в весьма значительной степени зависит от целесообразно выбранного способа, посредством которого производится требуемое периодическое изменение емкости. Особенно большие трудности возникают тогда, когда требуется осу|цествить быстрое, периодическое и значительное по величине изменение емкости при наличии высоких напряжений, как например, в случае генерации мощных переменных таков повышенной частоты.

Трудности эти заключаются в следующем: с одной стороны, для достижения значительных изменений емкости необходимо сделать расстояние между обкладками возможно меньше, с другой стороны, малые расстояния между обкладками не допускают в воздухе прп нормальном давлении высоких напряжений, необходимых для получения больших мощностей. Применение для повышения диэлектрической прочности — газов, находящихся в состоянии большого разрежения или под высоким давлением, правда, позволяет устранить эту трудность, но при этом возникает новое затруднение, заключающееся в том, что требуемое быстрое вращение оси, связанной с подвижной обкладкой конденсатора, вызывает неизбежное просачивание газа в местах прохода оси через стенки, отделяющие газовую диэлектрическую среду от наружной атмосферы.

Описываемый в настоящей заявке способ осуществления конденсатора переменной емкости, основанный на применении в качестве диэлектрика газовой среды определенного состава и давления, повышенного или пониженного по сравнению с нормальным, для получения достаточной электрической прочности при малых расстояниях между обкладками, позволяет преодолеть указанные выше трудности при помощи особых охранных осевых коробок специальной конструкции, обеспечивающей как нужну1о степень вакуума или повышенного давления, так и требуемый состав газа и, вместе с тем, допускающей быстрое вращение оси.

На прилагаемом чертеже фиГ. 1, 2, s и 4 изображают устройство и его видоизменения согласно изобретению.

На фиг. 1 изображена одна из возможных форм выполнения. Здесь 1 обозначает подвижную систему плгстин в виде дисков с секторообразными радиальными вырезами, не доходящими до центра и до края, соединенных жестко с осью вращения и образующих одну обкладку конденсатора. Вторую обкладку составляет система пластин 2 такого же типа, жестко связанных между собой и изолир: ванных (изоляторы 4) как от первой обкладки (оси), так и от жесткого кожуха 5, окруясающего обе системы пластин конденсатора и .ось двигателя с подшипниками 9, 12 и, за исключением выводнои трубки 7 для поддержания требуемого давления и места прохода оси, герметически их отделяющего от наружной атмосферы. Со стороны двигателя ось проходит в кожух через цилиндрическую трубку, возможно более полно охватывающую ее. Для возможно более полного устранения протекания- газа через это отверстие ось, прежде чем попасть в атмосферу, проходит через охранную коробку, герметически соединенную с кожухом, и такую же плотно охватывающую ее цилиндрическую трубку, герметически вделанную в коробку. Через трубку 10 охранная коробка соединяется с установкой, позволяющей поддерживать в ней давление, промежуточное между наружным давлением и давлением в конденсаторе, и, таким образом, сильно уменьшить протекание газа в месте прохода оси

Заметим, что в случае надобности можно провести ось через две и более таких коробок с соответственным промежуточным давлением. Подвод напряжения к неподвижной обкладке конденсатора осуществляется через изолированный, герметически вделанный в кожух ввод 3, а к подвижной обкладке — через ось 11.

В указанной на фиг. 1 форме выполнения конденсатора переменной емкости оба подшипника находятся внутри кожуха. Разумеется, возможны и такие конструкции, в которых один или оба подшипника находятся вне кожуха. как, например на фиг. 3.

Точно также возможны и другие фор мы выполнения обкладок конденсатора, например, в виде коаксиальных цилиндр<:в (фнг. 2), пз которых один, являющийся вращающейся обкладкой, насажен на оси и имеет на своей наружной поверхности продольные пазы 5, в то время, как второй цилиндр снабжен аналогично расположенными пазами 6 на внутренней поверхности, причем эти пазы могут быть, в случае надобности, "àïîëíåíû изолирующим веществом (фиг. 2), обладающим возможно малой диэлектрической постоянной, и, в случае применения конструкции в вакууме, возможно малой упругостью паров.

Так как, несмотря на применение охранных осевых коробок, получение достаточно совершенного вакуума может представить практически большие затруднения, то предлагается для достижения необходимой электрической прочности придать такую форму всем частям конденсатора внутри кожуха и так их расположить, чтобы все длины электрических силовых линий были меньше длины свобооного пробега ионов в газовой среде при практически достижимом разрежении. В этом случае, как известно, иопизация ударами практически от-. сутствует и, следовательно, электрический разряд внутри конденсатора или меясду обкладками и кожухом пе может иметь места. Для того, чтобы практически осуществить такие условия, достаточно выполнить такую конструкцию конденсатора, в которой как величина зазоров между обкладками конденсатора, так ивсе нормальные расстояния между поверхностями, граничащими с газом внутри кожуха, как-то: конденсатора и кожуха и т. д., были бы сделаны меньше длины свободного пробега в газовой среде, Кроме того, целесообразно в каче. стве газа, заполняющего среду внутри кожуха, применять инертные газы с наибольшей длиной свободного пробега, например, гелии, аргон, азот и пр.

Рассмотренные до сих пор различные примерные формы выполнения конденсатора переменной емкости предусматривали применение специальной вакуумной или нагнетательной установки для поддержания требуемого состава и давления газа как в нем, так ив охранных осевых коробках. Однако, представляет. ся возможным придать такую конструк. цию подвижным и неподвижным обкладкам конденсатора, чтобы он сам мог служить в качестве молекулярного ва-: куумного насоса.

Для этой цели можно, например, вконструкции конденсатора, изображенного па фиг. 3, обкладкп которого име1от вид двух коаксиальных цилиндров с продольными пазами 1, заменить продольные пазы на наружной поверхности одного из цилиндров и внутренней поверхности другого винтообразными выемками 2 и 3 (см. фпг. 4, представляющую развертку поверхности цилиндра), идущими от круговой выемки, делящеи цилиндр по длине на две равные части, к краям, причем направления их соответствуют правому и левому винту.

Выемки эти в одном из цилиндров, внутреннем илн наружном, должны быть заполнены изолирующим веществом так, чтобы получить Достаточно гладкую поверхность.

В качестве самоэвакуирующегося конденсатора возможно также применить и конструкцию, схематически изображенную на фиг. 1. В этом случае необходимо заполнить вырезы в дисках статора и ротора изолирующим веществом.

Необходимо заметить, что эта последняя конструкция будет в основном соответствовать молекулярному насосу типа Геде, тогда как описанная выше конструкция с цилиндрическими обкладками (фиг. 4) аналогична насосу типа

Гольвека.

Предмет изобретения.

1. Конденсатор переменной емкости, отличающийся тем, что, с целью использования самого конденсатора в качестве молекулярного вакуумного насоса, по.движная обкладка его образована цилиндрической поверхностью, разделенной посередине круговой выемкой на две равных части,. каждая из которых,.a: свою очередь, подразделена на винтообразные полосы выемками, ведущими от круговой выемки к краям цилиндра, причем йаправления полос каждой половины соответствуют правому и левому винту, тогда как неподвижная обкладка, образованная внутренней поверхностью коаксиального цилиндра, снабжена анало гично расположенными выемками, причем выемки на одном пз цилиндров, подвижном или неподвижном, должны быть заполнены изолирующим веществом так, чтобы обеспечить достаточно гладкую внутреннюю поверхность, 2. Видоизменение конденсатора по п. 1, отличающееся тем, что как подвижная, так и неподвижная обкладки его образованы системой металлических дисков с радиальными секторообразными вырезами, зап лненпымп изолирующим веществом, причем их расположение соответствует конструкции молекулярного насоса Геде.

3. В конденсаторе по п.п. 1, 2 применение в качестве газа, заполняющего герметическую коробку (кожух) конденсатора и охранные осевые коробки, азота, гелия, аргона и других инертных газов.

4. Форма выполнения конденсатора по п.п. 1 — 3, состоящая в том, что все размеры, определяющие длины электрических силовых линий внутри кожуха, т. е. как величина зазоров между обкладками конденсатора, так и все нормальные расстояния между поверхностями, граничащими с газом внутри кожуха, как-то: конденсатора и кожуха,прохода для оси от самой оси, охранной кор,б и от оси, п.верхности изоляторов от кожуха и т. д. выбираются меньше длины свободного пробега ионов в разреженной среде.

Й авторскому свюдвтеаьвтву Я. И. Мандельатаюа в H. Д. ПапиекМ Ф ЗИМ

Экелерт А. П. Селезнев

Редактор С. А. Зло ников

Фи г4Тмв. „Промлммгр. ф . Тамбевекап, Г2.."ак. 47jf