Конденсатор перменной емкости

Конденсатор перменной емкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Допочнительное к авт свитн-ву (22) Заивлеио 18.Опав (2т) 21ьл вб 8-21 с присоединением звании М (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.0378.ыоллетень ¹ 10 (45) Дата опубликовании описанттн 2з0278

2 (Я) М. Кл.

Н 01 С 7j 00

Говтдаротввнный нематом

Совета Мнннотров СССР но,двнаи нвойрвтвннй н отнритей (% +| 621 а 319;4 (088.8) (72) Авторы изобретении

Э. N. Декман, В. Н. Петровский и В. С. Соболев

/ (71) Заявитель

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбьаева

{54) КОНДЕНСАТОР ПЕРЕМЕННОЙ ЕМКОСТИ

Изобретение относится к электротехническим устройствам, а более конкретно к электрическим конденсатоPGMэ

Известен емкостный трансформатор, выполненный по типу электрического . конденсатора н с первйчной и вторичГ ной системами электродов, образованных металлическими пластинами, разде.ленными диэлектриком jig

Однако при использовании электрической емкости емкостного трансформатор."., т. е. использовании его в качестве электрического конденсатора, основным недостатком его является обратно пропорциональная зависимость величины емкости емкостного трансформатора от толщины диэлектрика, разделяющего электроды в первичной и вторичной системах, .чем обусловлено, уменьшение толщины диэлектрика для увеличения емкости.

Цель изобретения — увеличение удельных величин емкости конденсатора.

Этот достигается тем, что в конденсаторе переменной емкости, соденв жащем обкладки, выполненные в виде магнитопровода с обмоткой ;вниэлектрик и ВыВОдыg магнитопровод выполнен Б виде зрмкнутого контура с распределенной по всей длине обмоткой.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид электрического кондей сатора, узел из диэлектрика представляет собой короткое тело произвольной конфигурации и помещен внутрь катунян из витков магннтопровода; на фиг. 2 — то же, узел из диэлектрика выполнен в виде тороида; на фиг.З то же, магнитопровод расположей внутри диэлектрика.

Диэлектрическая проницаемость материала узла иэ- диэлектрика Я диэлектрическая проницаемость окружаю щей среды. 6

Электрический конденсатор включает

В Себя, дИЭЛЕКтСтИЧЕСКИй узЕЛ 1, ВЫПОЛненный из материала с большим .значением диэлектрической проницаемости например из керамики на с.снове титаната бария, находящийся в непосредственной близости от магнитопровода 2 в виде соленоида иэ магнитных витков с число--л витков .%„ и связанный с ним магинтоэлектуи нески- и токовой обмотки 3 с числом Витков М э, нало598142 женной на магнитопронод и распределенной по нсей длине магнитопронода.

Магнитопронод 2 и диэлектрический зел 1 могут иметь произвольную форму; также произвольным может быть и их вза- я ямное расположение (фиг. 1, 2, 3) .

При включении конденсатора выводами токовой обМотки на- р6ременное напряжен ме ГЩ по ней течет леременный ток, вызывающий в магнитопроводе переменный, например синусоидальный, магнитный поток Р()

При протеканий по магнитопроноду„ переменного магнитного потока

Ф(Ц н окружающем пространстве образуется электрическое поле, характеризуемое в каждой точке векторами напряженности электрического поля Е и электрического смещения Q

Так же как и в случае обычной Ю электрической емкости, созданы условия;при которых энергией магнитного поля и энергией, превращающейся н тепло, можно пренебречь по сравнению с энергией электрического поля, gg

Энергия электрического поля во всем объеме диэлектрика

1 d&

2 dt или у/ — - )

З 3 (.(AA где:) Р, dt — скорость изменения магнитного потока р у, = -)„„Я- — потокосцепление влек- ðë÷åñêого смещения с понерхнос— тью, образованной > контуром магннто17.ров Ода g — индуктивность чагнит- о ной цепир характеризует способность рассматрйваемого устройства запасать электрическую энергию M/> . В качестве опре" деления для . принято выражение

При таком определении индуктивность для линейных сред не зав сит от интенсивности электромагнитного процесса и является одним из

55 параметров магнитной цепи.

) Иl где С вЂ” электрическая емкость днэлектрйческого узла.

Связь между йе чичиной емкости предлагаемого конденсатора и энергией 65 электрического поля определяется ныражением:

Си

®.ý где U — напряжение на зажимах конденсатора.

Величина емкости предлагаемого конденсатора определяется как

Очевидно что GpH W W ем кость С предлагаемого кондейсатора, выполненного на базе диэлектрического зла с емкостью Св, будет больше лектрической емкости диэлектрическою,о узла Сз, т. е. максимальной возможной емкости обычного конденсатора, имеющего систему обкладок и выполненного на базе идентичного диэлектрического узла. для случая, когда диэлектрик имеет форму тороида (фиг. 2)

2 м 68

С= и

Из= приведенных ныне уравнений видно, что в случае питания конденсатора от источника синусоидальнаго напряжения ток в диэлектрике пропорционален

Фц, а реактивная мощность и электрическая энергия в диэлектрике пропорциональны квадрату М, что позволяет за счет изменения W в широких пределах регулировать и нарьировать эти величины.

Так, можно, увеличивая щ и уменьшая Ыз, получить конденсатор большой емкости, рассчитанный на низкое напряжение.

Отсутствие проводящих обкладок и вследствие этого неоднородного переходного слоя у предлагаемого, конденсатора повышает удельные величины емкости электрической энергии конденсатора, снижает потери энергии в конденсаторе, позволяет использовать эту конструкцию для исследования электрических свойств диэлектрических материалов.

Возрастание электрическс и прочности конденсатора за счет отказа от малых толщин t днэлектрика позволяет применять .высокие значения рабочей М напряженности электрического поля, что увеличивает удельные емкость и энергию конденсатора, повышает эффективность использования материалов узла из диэлектрика.

Ликвидация необходимости применения упрочняющих элементов и выравнивания

598142

Формула изобретения

Составитель Л. Каграмонова

Редактор Н. Зайцева Техред Е.Давидович Корректор C . .Ямалова

Заказ 1259/44 Тираж 960 Подписное

QHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 I поля у краев диэлектрика, позволяют уменьшить вес и габариты устройства, его стоимость, упрощают технологию изготовления.

Конденсатор переменной емкости, содержащий обкладки, выполненные в виде магнитопрсвода с обмоткой, диэлектрик и выводы, о т л и ч а ю шийся тем что, с целью увеличения у ельныя величин емкости конденсатора, магнитопровод выполнен в виде замкнутого контура с распределенной по всей длине обмоткой.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство

М 124023, кл. Н 01 P 27/24, 1959.