Оқулық «Білім беруді дамытудың федералдық институты»
жүктеу/скачать 5,96 Mb. Pdf көрінісі
|
5ddcb76d5d423 1574745965
| ПАССИВТІ ЭЛЕМЕНТТЕР
Конденсаторлар. К о н д е н с а т о р — сыйымдылығын пайдалануға арналған электр тізбегі элементі. Конденсатордың негізгі қасиеті электр тогы энергиясын электр өрісіне айналдырып, оны жинақтауға қабілеттілігі болып табылады. Конденсатор диэлектрик қабатымен бөлінген астар немесе пластина деп аталатын екі электродтан тұрады. Конденсатордың негізгі параметрі – сыйымдылығы, сыйымдылық бірлігі – фарад (Ф). Конденсатор параметрлері: ■ конденсатордың электрлік беріктігі (номиналды және сынақ кернеуі мәнімен сипатталады); ■ изоляцияның кедергісі (диэлектриктің көлемді және беткі үлестік кедергісіне, сондай-ақ оның өлшеміне байланысты болады); ■ сыйымдылықтың температуралық коэффициенті: ТКС = Δ С СΔt ′ мұндағы ΔC — температура өзгергендегі сыйымдылық өзгерісі At. ■ Конденсатордың меншікті индуктивтілігі (шығысы мен астарының құрылымымен анықталады); ■ Конденсатордағы шығын (диэлетрик шығынның тангенсті бұрышымен анықталады); ■ Конденсатордың габариттік өлшемдері; ■ Конденсатор массасы; ■ Қоршаған орта температурасының, салыстырмалы ылғалдылықтың, діріл және соққы жүктемесінің рұқсат етілетін мәні. Конденсаторлар сыйымдылыққа және диэлектрик түріне байланысты жіктеледі. 1. тұрақты сыйымдылық конденсаторлары: ■ Газ тәріздес диэлектрикпен — ауа, газ толтырылған және вакуумды; сұйық диэлектрикті; ■ Қатты бейорганикалық диэлектрикпен — керамикалық (төмен жиілікті және жоғары жиілікті), әйнек (әйнекті эмалды, әйнекті керамикалы, әйнекті қабықшалы), слюдалық, бейорганикалық қабықшадан жұқа қабатты; ■ Қатты органикалық диэлектрикпен — қағаз, қабықшалы (бейполярлық қабықшамен және полярлық қабықшамен), үйлесімді – қағаз-қабықшалы, органикалық синтетикалық қабықшадан жұқа қабатты (жұқа қабықшалы); ■ электролиттік (оксидті) — алюминді, танталды, ниобийлі, титанды. Бұл конденсаторларды құрылымының типіне байланысты да жіктейді: сұйық, құрғақ, қатты (оксидті жартылай өткізгіш) және оксидті-металды. 2.Айнымалы сыйымдылықты конденсаторлар: ■ сыйымдылық мәнінің механикалық басқарылуымен, газ тәріздес диэлектрикпен (әуе, газ толтырылған, вакуумды), сұйық диэлектрикпен; ■ қатты диэлектрикпен (керамикалық, әйнек, пластмасса); ■ сыйымдылық мәнінің электрлік басқарылуымен – сегнетті керамикалық (вариконды) және жартылай өткізгіш (варикапты). Керамикалық конденсаторлардың құрылымының негізі – екі жағына метал төсемдер жабыстырылған керамикалық дайындама. Төсемнің керамикамен жақсы бірігуін, баяу тозуын сыйымдылықтың температуралық тұрақсыздығы коэффициентінің аз мәні қамтамасыз етеді. Конденсаторлар термоөтемді, блоктау және ажырату мақсатында пайдаланылады. Керамикалық конденсаторлар жүзден мың пикофарадқа дейінгі сыйымдылыққа ие болуы мүмкін. Жұмыс температурасы 60-тан +155 °С дейінгі шекте болады. Керамикалық конденсаторлардың шығыны аз және оқшаулау кедергісі жоғары болады. Әйнек конденсаторлар жоғары температура кезінде бірігетін жүқа қабықша түріндегі электродтар жабыстырылған сәйкес материалдың жұқа қабатынан тұрады. Әйнек конденсаторлардың ерекше қыры олардың жылуға жоғары төзімділігі болып табылады, оларды 150-ден 300 °С дейінгі температурада пайдаланады. Әйнек эмальды конденсаторларда диэлектрик қызметін қалыңдығы бірнеше ондаған микрометр болатын әйнек эмальдардың жұқа қабаты атқарады. Жоғары электрлік беріктігінің арқасында шағын габаритті кезінде жоғары жұмыс кернеуі бар конденсаторларды алуға болады. Конденсатор сыйымдылығы мыңдаған пикофарадты құрайды. Әйнек конденсаторлардың шығыны аз, оқшаулау кедергісі жоғары болады. Қағаз конденсаторлар жүздеген пикофарадтан микрофарад бірлігіне дейінгі сыйымдылыққа ие. Бірнеше қабатты арнайы конденсатор қағазымен оқшауланған фольганың екі ұзын, оралған таспасынан жасалады. Бұл конденсаторларды электрлік беріктігін, диэлектриктік өткізгіштігін арттыру үшін, тозуды азайту үшін арнайы құраммен ылғалдайды. Металл қағаз конденсаторларының маңызды қасиеті болып тесіп өткеннен кейін электрлік беріктігін қалпына келтіру қабілеті табылады. Конденсаторларды тұйықтау, сүзгілеу, ажырату мақсатында пайдаланған дұрыс. Қабықшалы конденсаторлардың диэлектрик ретінде түрлі материалдардан (полистирол, фторопласттан) жұқа қабықшасы, сондай-ақ лакталған қабықшасы болады. Оқшаулаудың жоғары кедергісіне, төмен абсорбцияға ие, 200°С дейінгі температурада жұмыс істейді. Лакталған қабықшалы конденсаторлар өлшем бірлігі ең үлкен сыйымдылыққа ие, астары металлизациялау әдісімен орындалады. Қабықшалы конденсаторларды кіші габаритті талап еткен жағдайда қағаз конденсаторлардың орнына қолданылады. Электролиттік конденсаторлардың диэлектрик ретінде алюминий немесе тантал пластинасына төселген оксид қабықшаның жұқа қабаты болады, екінші электрод электролит болып табылады. Оксидтелген фольга — оң электрод, оксидтелмеген фольга (электролитке тығыз бекітіледі) – теріс электрод. Мыңдаған микрофарадқа дейінгі сыйымдылығы бар. айнымалы конденсатор сыйымдылығы пластинаның ортақ жабынының ауданы өзгеруі есебінен өзгереді. Мұндай конденсаторларда пластинаның бір тобын (статор) қозғалмайтын етіп жасайды, ал екінші тобына (ротор) айналмалы қозғалысты шоғырландырады. Айнымалы сыйымдылықты конденсаторлардың параметрлері: ■ ең төмен және ең жоғары сыйымдылықтың номиналды мәні; ■ номиналды сыйымдылықтан ең төмен және ең жоғары сыйымдылыққа шекті ауытқу; ■ ротордың айналу бұрышы; ■ ротордың айналу бұрышының өзгеруінен сыйымдылықтың өзгеру заңы; |