Вакуумный конденсатор переменной емкости Советский патент 1982 года по МПК H01G5/15 

(54) ВАКУУМНЫЙ КОНДЕНСАТОР ПЕРЕМЕННОЙ ЕМКОСТИ

1

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к вакуумным конденсаторам переменной емкости, используемым в мощных радиопередающих станциях.

Известен вакуумный конденсатор переменной мкости, в оторпу пакет полв-Х ных электродов, размещенный внутри вакуумированного корпуса, соединен с внешним выводом с помощью тонкостенного металлического сильфона, по которому проходит полный высокочастотный ток, конденсатора 1.

Однако в таких конденсаторах сильфом ограничивает токопропускную способность, увеличивает омическое и индуктивное сопротивление, снижает добротность конденсаторов. Это происходит потому, что сильфон, вследствие своей гофрированной поверхности, представляет собой относительно длинный путь для прохождения тока. А так как к современным конденсаторам предъявляются высокие требования по количеству перестроек емкости и диапазону перекрытия по емкости, то в конденсаторах не могут использоваться сильфоны из металлов с высокой электропроводностью (например, меди или алюминия), так как эти материалы

не обеспечивают достаточной для практических целей циклической долговечности сильфонов во время перестройки емкости. Эластичный же сильфон, в свою очередь, затрудняет отвод тепла, выделяющегося в

5 при прохождении по нему высокочастотного тока. В результате отмеченных недостатков около половины электрических потерь в конденсаторе приходится на долю сильфона.

10 Чтобы снизить нагрев сильфонов при работе конденсаторов применяют сильфоны из материалов с возможно 6Ov4ee высокой электропроводностью (например, бронзы) или покрывают их тонким слоем меди. Таким путем удается несколько снизить сопротивление сильфонов, но при этом уменьшается циклическая долговечность конденсатора, так как сильфоны из бронзы ухудшают упругие свойства во время обезгаживающего отжига конденсатора на откачном

20 посту, производимого при 450-550°С в течение 2-4 ч.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является вакуумный конденсатор переменной емкости, содержащий подвижный и неподвижный пакет электродов, токопровод с элементами качения и направляющие, соединяющие подвижный пакет с внещним выводом. Шунтирование сильфонов в вакуумных конденсаторах переменной емкости роликовыми токопроводами позволяет разгрузить сильфоны по току за счет ответвления части тока на роликовый токопровод, уменьшает омическое и индуктивное сопротивление конденсаторов, повышает их добротность 2.

Одним из недостатковуказанного конденсатора является громоздкость и сложность изготовления роликового токопровода из-за коаксиально-аксиального смещения роликов большого диаметра с нетокосъемными гибкими лентами и наличия двух неподвижных и одной подвижной направляющих, выполненных и смонтированных с высокой степенью точности для обеспечения контактирования. Однако, при вибрационно-ударных воздействиях и исчезновении натяга он допускает полное спадание роликов с лентами с токовой направляющей. Кроме того, токосъем имеет малую токопропускную способность, ввиду незначительного {до 50/о) коэффициента использования поверхности ролика под токосъем, и малую циклическую долговечность, вследствие наличия сильно изгибающихся лент.

Цель изобретения - повышение надеж}ЮСТИ.

Указанная цель достигается тем, что в вакуумном конденсаторе переменной емкости, содержащем подвижный и неподвижный пакеты электродов, токопровод с.элементами качения и направляющие, соединяющие подвижный пакет с внещним выводом, токопровод выполнен в виде сепаратора, в отверстиях которого расположены эльшонты качения, охватываемые направляющ-н, причем элементы качения расположены в два яруса.

На фиг. 1 изображен разрез предлагаемого вакуумного кон.а,енсатора переменной емкости, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Вакуумный конденсатор, переменной ем-. кости содержит герметичный металлодиэлектрический корпус, состоящий из диэлектрической трубки 1, соединенной посредством высокотемпературной пайки с внещними выводами 2 и 3. Внутри этого корпуса размещены неподвижный пакет 4 электродов и подвижный пакет 5 электродов. Подвижный пакет электродов смонтирован на штоке 6, который имеет возможность возвратно-поступательного перемещения по направляющей втулке 7. При перемещении подвижного пакета электродов герметизация корпуса конденсатора обеспечивается эластичны.м металлическим сильфоно.м 8, соединяющим подвижный пакет электродов с внешним выводом 2 конденсатора через опорный элемент 9 и растягивающимся или сжим 1Ющимся при возвратно-поступательном перемещении штока 6.

Внутри вакуумировапного объема конденсатора между основанием 10 подвижного пакета 5 электродов и опорным элементом 9 внешнего вывода 2 раз.мещен токопровод с элементами качения, выполненнь й в виде сепаратора 11 с двумя роликами 12 в каждом отверстии, контактирующими между собой и охватываемыми с натягом направляющей 13.

При возвратно-поступательном движении щтока 6 подвижный пакет 5 электродов перемещается в аксиальном направлении. При этом у токопровода с элементами качения перемещается направляющая 13, а ролики 12 вращаются в сепараторе 11 от контактирования между собой и одной из двух поверхностей отверстия и направляющей 13 в направлении ее движения.

Ролики 12, сепаратор 11 и направляющую 13 выполняют из материала с хорошей электро- и теплопроводностью, высокой механической прочностью, например бронзы Бр-Б-2. Для уменьшения электрического сопротивления высокочастотному току детали токопровода подвергают меднению или серебрению.

Воздух из внутреннего объема конденсатора откачивается через штенгельную трубку 14, которая после окончания операции откачки прибора герметизируется, например, посредством диффузионной сварки.

Для предохранения штенгельной трубки 14 от механических повреждений она защищена металлическим колпачком 15.

Выполнение токопровода с элементами качения в виде сепаратора с двумя ярусами с элементами качения в отверстиях, контактирующих .межярусно и с направляющей.. охватывающей их с натягом, позволяет проектировать наиболее компактные и надежные конструкции конденсаторов с высокой токопропускной способностью н циклической долговечностью.

Предлагаемая конструкция может быть выполнена как с шариками, так и с цилиндрическими роликами и и.м подобными элементами для аксиально перемещающегося пакета электродов, а для вращающегося

пакета электродов

с шариками и коническими роликами. Она отличается простотой и позволяет улучшить- характеристики вакуумных конденсаторов переменной емкости, содержащие роликовые токопроводы.

Формула изобретения

Вакуумный конденсатор пере.мепной емкости, содержащий подвижный и неподвижный пакеты электродов, токопровод с элементами качения и направляющие, соединяют щие подвижный пакет с внешним выводом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, токопровод выполнен в виде сепаратора, в отверстиях которого расположены элементы качения, охватываемыенаправляющей, причем элементы качения расположены в два яруса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 431563, кл. Н 01 G 5/14, of 20.05.75 (прототип).