Кондензатори за електрически инсталации с променлив ток

В статията „Кондензатори: предназначение, устройство, принцип на действие“ Беше разказано за електролитни кондензатори. Използват се главно в постояннотокови вериги, като капацитет на филтъра в токоизправителите. Също така, те не могат без разединяване на вериги за захранване на транзисторни каскади, стабилизатори и транзисторни филтри. Освен това, както беше казано в статията, те не позволяват постоянен ток, но не искат да работят на променлив ток.

Неполярните кондензатори съществуват за променливотокови вериги и много от техните типове показват, че условията на работа са много разнообразни. В случаите, когато се изисква висока стабилност на параметрите и честотата е достатъчно висока, се използват въздушни и керамични кондензатори.

Параметрите на такива кондензатори са предмет на повишени изисквания. На първо място, това е висока точност (нисък толеранс), както и незначителен температурен коефициент на TKE капацитет. По правило такива кондензатори се поставят в осцилаторните вериги на приемащото и предаващото радио оборудване.

Ако честотата е малка, например честотата на осветителната мрежа или честотата на звуковия обхват, тогава е напълно възможно да се използват кондензатори за хартия и хартия.

Хартиените диелектрични кондензатори са покрити с тънко метално фолио, най-често алуминиево. Дебелината на плочите варира между 5 ... 10 μm, което зависи от дизайна на кондензатора. Между плочите се вгражда диелектрик от кондензаторна хартия, импрегниран с изолационен състав.

За да се увеличи работното напрежение на кондензатора, хартията може да бъде положена на няколко слоя. Целият пакет е усукан като килим и е поставен в кръг или правоъгълен калъф. В този случай, разбира се, се правят изводи от плочите, а случаят с такъв кондензатор не е свързан с нищо.

Кондензаторите за хартия се използват в нискочестотни вериги при високи работни напрежения и значителни токове. Едно от тези много често срещани приложения е включването на трифазен двигател в еднофазна мрежа.

В кондензаторите от метална хартия тънък слой метал, изцяло от същия алуминий, разпръснат във вакуум върху кондензаторна хартия, играе ролята на плочи. Конструкцията на кондензаторите е същата като на хартиените, но размерите са много по-малки. Обхватът на двата типа е приблизително еднакъв: постоянни, пулсиращи и променливи вериги.

Конструкцията на хартиени и метални кондензатори за хартия, в допълнение към капацитета, осигурява на тези кондензатори значителна индуктивност. Това води до факта, че с някаква честота хартиеният кондензатор се превръща в резонансна осцилаторна верига. Следователно такива кондензатори се използват само при честоти не по-големи от 1 MHz. Фигура 1 показва кондензатори за хартия и хартия, произведени в СССР.

Фигура 1 Кондензатори за хартия и хартия за променливотокови вериги

Древните кондензатори от метал-хартия са имали свойството да се самоизлекуват след разрушаване. Това бяха кондензатори от типа MBG и MBGCH, но сега те бяха заменени от кондензатори с керамичен или органичен диелектрик от типове K10 или K73.

В някои случаи, например, в аналогови устройства за съхранение или по друг начин, устройства за съхранение на проби (SEC), се налагат специални изисквания към кондензаторите, по-специално ток с нисък теч. Тогава на помощ идват кондензатори, чиито диелектрици са изработени от материали с високо съпротивление. На първо място, това са флуоропластични, полистиролови и полипропиленови кондензатори.Малко по-ниска устойчивост на изолация в слюда, керамични и поликарбонатни кондензатори.

Същите кондензатори се използват в импулсни вериги, когато се изисква висока стабилност. На първо място, за формирането на различни времеви закъснения, импулси с определена продължителност, както и за настройка на работните честоти на различни генератори.

За да бъдат времевите параметри на веригата още по-стабилни, в някои случаи се препоръчва да се използват кондензатори с повишено работно напрежение: няма нищо лошо в инсталирането на кондензатор с работно напрежение 400 или дори 630V във верига 12V. Такъв кондензатор ще заеме места, разбира се, повече, но стабилността на цялата верига като цяло също ще се увеличи.

Електрическият капацитет на кондензаторите се измерва във Farads F (F), но тази стойност е много голяма. Достатъчно е да се каже, че капацитетът на земното кълбо не надвишава 1F. Във всеки случай точно това пише в учебниците по физика. 1 Farad е капацитетът, при който със заряд q на 1 висулка, разликата в потенциала (напрежението) на кондензаторните плочи е 1V.

От току-що казаното следва, че Farada е много голяма стойност, поради което на практика по-често се използват по-малки единици: микрофаради (μF, μF), нанофаради (nF, nF) и пикофаради (pF, pF). Тези стойности се получават с помощта на частични и множество префикси, които са показани в таблицата на фигура 2.

Фигура 2

Съвременните части стават все по-малки, следователно не винаги е възможно да се поставят пълни маркировки върху тях, все повече и повече те използват различни системи от символи. Всички тези системи под формата на таблици и обяснения за тях могат да бъдат намерени в Интернет. На кондензаторите, предназначени за монтаж на SMD, най-често няма никакви признаци. Техните параметри могат да бъдат прочетени на опаковката.

За да разберете как се държат кондензаторите в променливотокови вериги, се предлага да се направят няколко прости експеримента. В същото време няма специални изисквания към кондензаторите. Най-често срещаните хартиени или хартиени кондензатори са доста подходящи.

Кондензаторите провеждат променлив ток

За да се провери това от първа ръка, е достатъчно да се събере проста диаграма, показана на фигура 3.

Фигура 3

Първо трябва да включите лампата чрез кондензатори С1 и С2, свързани паралелно. Лампата ще свети, но не много ярко. Ако сега добавим друг кондензатор C3, тогава луминесценцията на лампата ще се увеличи значително, което показва, че кондензаторите устояват на преминаването на променлив ток. Освен това, паралелна връзка, т.е. увеличаване на капацитета, това съпротивление намалява.

Оттук и заключението: колкото по-голям е капацитетът, толкова по-ниско е съпротивлението на кондензатора срещу преминаването на променлив ток. Това съпротивление се нарича капацитивно и се обозначава във формулите като Xc. Xc също зависи от честотата на тока, колкото по-висок е, толкова по-малко Xc. Това ще бъде обсъдено по-късно.

Друг опит може да се направи с помощта на електромер, като предварително сте изключили всички потребители. За да направите това, трябва да свържете паралелно три кондензатора от 1 μF и просто да ги включите в електрически контакт. Разбира се, човек трябва да бъде изключително внимателен или дори да спойка стандартна тапа към кондензаторите. Работното напрежение на кондензаторите трябва да бъде най-малко 400V.

След тази връзка е достатъчно просто да наблюдавате измервателния уред, за да се уверите, че той стои неподвижно, въпреки че се изчислява, че такъв кондензатор е еквивалентен на съпротивление на лампа с нажежаема жичка с мощност около 50 W. Въпросът е, защо не върти брояча? Това също ще бъде разгледано в следващата статия.

Борис Аладишкин