ВЫЧИСЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ЕМКОСТИ

3.2 ВЫЧИСЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ЕМКОСТИ

Влияние изменения температуры на параметры конденсатора сказывается в изменении свойств и объема материалов, из которых он изготовлен. Изменение емкости под влиянием температуры в основном вызываются изменениями линейных размеров оси, пластин и, как следствие, зазоров и изменением диэлектрической проницаемости диэлектрика, находящегося в электрическом поле конденсатора.

Надо иметь в виду, что емкость КПЕ состоит из двух частей: постоянной части (представляет собой минимальную емкость, величина которой не зависит от положения ротора) и переменной части, величина которой изменяется при перемещении ротора. Каждая из этих емкостей имеет определенный ТКЕ.

Температурный коэффициент переменной части емкости (ТКЕ ~) конденсатора определяется по формуле:

ТКЕ ~= ТКЕ±TKSA+TKd (3.7)

где ТКЕ - температурный коэффициент диэлектрической проницаемости диэлектрика (для воздуха) равен -1,870 °С-1;

TKSAи TKd – температурные коэффициенты активной площади пластин и зазора, соответственно.

Температурный коэффициент активной площади пластин обуславливается температурным коэффициентом линейного расширения материала αмп, из которого они изготовлены, и относительным перемещением секции ротора и статора, вызванным температурным коэффициентом линейного расширения материала корпуса αмк, т.е:

TKSA = TKSS  TKSL, (3.8)

где TKSS и TKSL - температурные коэффициенты активной площади пластин;

TKSS = 2 αмп, (3.9)

где αмп - температурный коэффициент линейного расширения материала, из которого изготовлены пластины.

TKSL= αмп - αмк, (3.10)

где αмк - температурный коэффициент линейного расширения материала, из которого изготовлен корпус (основание конденсатора). Материалом для оснований конденсатора выбрал аллюминий

αмк= °С-1.

Рассчитаем TKSL по формуле 3.10:

TKSL=  = , °С-1

Рассчитаем TKSS по формуле 3.9:

TKSS= , °С-1

Подставляя полученные значения в (3.8) получим:

TKSA = , °С-1

Так как пластины крепятся к оси ротора и стойкам пайкой, то температурный коэффициент зазора между пластинами рассчитывается по следующей формуле:

ТКd= (3.11)

где  - температурный коэффициент линейного расширения зазора;

 – зазор между пластинами одного знака;

– толщина пластин.

Толщину пластин выбираем равной 5 мк м, в следствии возникновения возможного трения керамического диэлектрика об пластину статора.

Расчетный ТКЕ конденсатора составил  °С-1.

3.3 РАСЧЕТ ТОКОСЪЕМА

В качестве материала для изготовления контактной пружины будем использовать Бронзу Бр. КМц 3-1 (ГОСТ 493-54).

Определим необходимое контактное усилие, исходя из условия обеспечения требуемой активной составляющей переходного сопротивления Rп по формуле:

,

где –коэффициент, учитывающий способ, чистоту обработки и состояние поверхности контактных элементов (для очень грубых поверхностей =3); –поверхностная твердость по Бринеллю (выбираем по более мягкому материалу); b–коэффициент, зависящий от характера деформации, вида и формы зоны контактирования (b=2).

 Н

Толщину контактного элемента рассчитаем по формуле:

где –коэффициент запаса (=48); –средний прогиб; –допустимое напряжение на изгиб; E–модуль упругости первого рода.

 мм

По сортаменту на используемый материал полученное значение толщины округлим до ближайшего табличного значения =0,2 мм.

ПАСПОРТ

1.Рабочее напряжение, В....................................... 9

2.Максимальная емкость, Пф....................................240

3.Минимальная емкость, Пф.................................... 12

4.Температурная стабильность емкости, °С-1.....................

5.Среда эксплуатации.................................согласно УХЛ 2

6.Габаритные размеры, мм.................................. 40х75

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте был произведен расчет переменного конденсатора с прямоемкостной зависимостью. Данный конденсатор переменной емкости предназначен для использования в качестве регулировочного для подстройки контуров в радиоприемной аппаратуре.

Ось ротора и статора будем делать из одного материала, ТКЕ которого должно быть как можно ближе по своему значению к ТКЕ керамики, чтобы улучшить общее ТКЕ конденсатора. Для керамики с ТКЕ равным 0 °С-1, был выбран аллюминий с ТКЕ °С-1.

Все предпринятые меры оправдали себя, и при проведении расчетов был определен температурный коэффициент емкости, который составил  °С-1.

Для реализации прямоемкостной зависимости был рассчитан радиус пластины ротора –17,21мм.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Волгов В.А. Детали и узлы РЭА – М.: Энергия. 1977.- 656с.

2. Свитенко В.Н. Электрорадиоэлементы.- М.: Высшая школа, 1987.

3. Рычина Т.А. Электрорадиоэлементы.- М.: Советское радио, 1976.

4. Радиокерамика под. ред. Богородицкого и Пасынкова. – М.-Л.: ГосЭнергоИздат, 1963.

7. Белинский В.Т. и др. Практическое пособие по учебному конструированию РЭА. – К.: Вища школа, 1992.

8. Дэммер Дж. В.А. и Норденберг Г.М. Конденсаторы постоянной и переменной емкости. – М.-Л.: ГосЭнергоИздат, 1963, 315 с.