Конденсатор перменной емкости Советский патент 1978 года по МПК H01G7/00 

I

Изобретение относится к электротехническим устройствам, а более конкретно к электрическим конденсаторам..

Известен емкостный трансформатор, ьтолненный по типу электрического; .конденсатора с первичной и вторичной системами электродов, образованных металлическими пластинами, разде ленными диэлектриком lj . ,

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 втори1ной системах, чем обусловлено ; уменьшениеСтол1дины диэлектрика для увеличения емкости.

Цель изобретения - увеличение удельных величин емкости конденсатора.

Это{ достигается тем, что в конденсаторе переменной емкости, соде жащем обкладки, выполненные в виде магнитопровода с. обмоткой|с Зшэлектрик

и выводы, магнитопровод в:аполнен в виде замкнутого контура с распределенной по всей длине об юткой.

На фиг. Г схематически изобракен общий V вид электрического кондён-Ч сатора, узел из диэлектрика представляет собой короткое тело произвольной конфигурации и помещен внутрь катушки из витков магнитопровода; на фиг. 2 - то же, узел из диэлектрика выполнен в виде тороида; на фиг.З то же, магнитопроводрасположен внутри диэлектрика.

Диэлектрическая проницаемость материала узла из-диэлектрика Е ; диэлектрическая проницаемость окружающей среды о .

Электрический конденсатор включает в с.ейД диэлектрический узел 1, выполненный из материала с большиН-значением диэлектрич1ёской проницаемости j например из кераьадки на основе титаната бария г находящийся в непосредственной близости от магнитопровода 2 в виде СОЛёнойда из магнитнык ВИТКОЁГ с числом ЙЙ4КОВ .W и связанный с НИМ мзгнитоэлвкхричесйй;. Н токовой обмотки 3 с ЧИСЛОМ ййтксяа W-, , налойенной на магни опровод и распределё ной по всей длине магвитопровода, Магнитопровод 2 и диэлектрический зел 1 могут иметь про1 звольную форму произвольным может быть и их в з имное расположение (фиг. 1, 2, 5). При включении конденсатора вьшодал токовой обМотки на- ёременное на- пряжение .по ней течет переменный ток, вызывающий в магнитопС оводе переменный, например сину/гоидальный, магнитный поток Ф(1) При яротеканиЗ по магнитопроводу переменного магнитного потока Ф{)в окружающем пространстве образуется электрическое поле, характери зуемое в каждой точке векторами напряженности электрического поля Е и электрического смещения 1). . Так же как и в случае злектрнческой е кости, созданы услоБия:,при которых энергией магнитного поля и энергией, превращающейся в тепло, можно пренебречь по сравне нию с энергией электрического поля Энергия электрического поля во всем объеме диэлектрика Ш .: Ы 3 2 dt t3 или у . - (н;11) L, э 2 Vdi / где аФ/с - скорость изменения jsarsniTHoro потока; - потокосцепление электрического смещения с поверхно ть, образованной i контуром магн провода,- L , - индуктивность магни ной цепи; Jf paKTepHsyex способность рассмат рйваеного устройства запасать элек ческую энергию Wg . В качестве оп деления для L д принято выражение При таком определении индуктивн L ij для линейных сред не зав 1сит от интенсивности, электромагнит ного процесса и является одним из параметров магнитной цепи. л/«C,, - электрическая емкость диэлектрического узла. Связь между вй91ичиной емкости лагае юго конденсатора и энергией электрического поля определяется выражениемгдеXI- напряжение «а зажимах конденсатора. Величина емкости предлагаемого конденсатора определяется как Очевидно, что при кость с предлагаемого ксэидёнсатора, выполненного на базе диэлектрического узла с емкостью Сд , будет Дольше электрической емкости диэлектрическо4о узла Сд , т. е. максимальной возможной емкости обычного конденсатора, имеющего систему обкладок и выполненного на базе идентичного диэлектрического узла. Для случая, когда диэлектрик имеет форму торрида (фиг. 2) W, С И&-приведенных вьгиё уравнений видно, что в случае питания конденсатора от источника синусоидального напряжения ток в диэлектрике пропорционален W,,, а реактивная мощность и электрическая энергия в диэлектрике пропорционсшьны KBaOTtaTyNV, что позволяет йа счет изменения Wj, в широких пределах регулировать и варьировать эти величины. Так, можно, увеличивая W, и уменьшая Wg, получить конденсатор большой емкости, рассчитанный на низкое напряжение . Отсутствие проводя1цнх 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 электрическсгй прочности конденсатора за счет отказа от малых толщин f диэлектрика позволяет применять .высокие значения рабочей VviA напряженности электрического поля, что увеличивает удельные емкость и энергию конденсатора, повышает эффективность использования материалов узла из диэлектрика. Ликвидация необходимости применения упрочняющих элементов и выравнивас я

поля у краев диэлектрика, позволяют уменьшить вес и габариты устройства, его стоимость, упрощают технологию изготовления.

Формула изобретения

Конденсатор 1шременной емкости, содержащий обкладки, выполненные в виде магнитопрсвода с обмоткой.

диэлектрик и выводы, отличающийся тем что, с целью увеличения цельных величин емкости конденсатора, магнитопровод выполнен в виде замкнутого контура с распределенной по всей длине обмоткой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: I. Авторское свидетельство

124023, кл. Н 01 Р 27/24, 1959.

5Д:.;;::::-. ..

.1 . . 1 . . . :

irtrfT У ilJ

Z77XZ

ХГЕ

. : ч

ггт

EZ

..:: V;v::.w