Расчёт металлобумажного конденсатора

Расчёт конденсатора нужно начинать с выбора диэлектрика. В металлобумажном конденсаторе диэлектриком является конденсаторная бумага. Согласно ГОСТу выберем бумагу КОН-2 с объёмным весом 1,2 . Пропиточную массу выберем церезин, поскольку он является твёрдой пропиточной массой и соответственно конструкция не требует герметизированной конструкции. Твёрдые массы выбираются для работы при постоянном напряжении. В отличие от парафина, церезин имеет более высокую температуру плавления и отличается повышенной устойчивостью к окислению. Исходя из этого, определим по таблице электрическую прочность пропитанной конденсаторной бумаги: В таблице имеются значения только для бумаги, пропитанной вазелином (40 кВ/мм) и для бумаги, пропитанной маслом (35 кВ/мм). Эти значения не имеют особого отличия, поэтому примем величину электрической прочности для бумаги, пропитанной церезином 38 кВ/мм. Теперь мы можем рассчитать толщину диэлектрика:

где k- коэффициент запаса для металлобумажного конденсатора, который лежит в пределе от 2 до 3. Толщина бумаги стандартизована, поэтому мы не можем взять толщину диэлектрика 0,98 мк. Берём толщину диэлектрика 10 мк.

Рассчитаем площадь обкладок конденсатора:

при использовании плотной конденсаторной бумаги КОН-2 для однослойного бумажного конденсатора при пропитке церезином ε=4,5.

Зная площадь ленты конденсаторной бумаги, мы можем рассчитать габаритные размеры:

Пусть ширина бумаги равна 3 см, тогда её длина будет равна 83,3 см.

Теперь нам необходимо определить величину закраин конденсаторной бумаги. Закраины необходимы для того, чтобы избежать пробоя конденсатора по закраине. Величину закраин для металлобумажных конденсаторов при номинальном напряжении до 400 В принимают равной 2 мм.

Рисунок 6.1 Конденсаторная бумага

Намотав конденсаторную секцию из бумаги такой длины, мы получим конденсатор больших габаритных размеров (толщиной 3 см и длиной 10 см). Такие конденсаторы в производстве не выпускаются. Поэтому возьмём для удобства 4 параллельно соединённые конденсаторные секции не цилиндрической формы, а прессованные. Тогда длина конденсаторной бумаги одной конденсаторной секции будет равна 20,8 см.

Для цилиндрических конденсаторов диаметр намоточной оправки выбирается порядка 0,1 мк. Для прессованных конденсаторов диаметр намоточной оправки должен быть сопоставим с внешним диаметром.

Выберем диаметр намоточной оправки . Тогда внешний диаметр найдём по формуле:

Для металлобумажных конденсаторов толщина обкладок, нанесённых методом металлизации в вакууме, принимается равной Активная ширина обкладок, исходя из рисунка 6.1, равна 2,6 см.

Посчитаем количество витков в конденсаторной секции:

Также необходимо учитывать холостые витки, которые в начале необходимы для изоляции от намоточной оправки, а в конце для изоляции от корпуса, то с учётом этого конечное число витков будет равно 27+4=31 витков (2 в начале и 2 в конце обмотки).

После намотки конденсаторной секции, намоточная оправка вынимается и производится прессовка конденсаторной секции и цилиндрическая конденсаторная секция становится прессованной.

Найдём ширину прессованной секции:

Толщина прессованной конденсаторной секции:

Статья в тему

Формирование и передача сигналов
Радиопередающими называют устройства, предназначенные для выполнения двух основных функций - генерации электромагнитных колебаний высокой и сверхвысокой частоты и их модуляция в соответствии с передаваемым сообщением. Одной из основных тенденций развития техники радиопередающих устройств является с ...