Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Лекция 6 2.4. Основные электрические параметры конденсаторов

2.4.1. Номинальная емкость и допуск

 

Номинальная емкость - значение емкости, на которое рассчитан конденсатор и которое указывается на конденсаторе и/или в нормативно-технической документации (НТД).

Номинальные значения емкостей конденсаторов, выпускаемых отечественной промышленностью и зарубежными фирмами, стандартизированы в соответствии с рекомендациями МЭК (Международная электротехническая комиссия).

Согласно ГОСТ 28884-90 ряды предпочтительных значений для постоянных конденсаторов (Е3, Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192) и для переменных конденсаторов (Е6, Е12, Е24). Цифра после буквы Е указывает число значений номинальных емкостей в данном ряду (десятичном интервале или декаде). В производстве конденсаторов чаще всего используют ряды Е3, Е6, Е12 и Е24, значения номинальных емкостей для которых приведены в приложении А табл. А1, реже Е48, Е96 и Е192.

Прецизионные (особо точные) и некоторые специальные конденсаторы могут изготавливаться на заданную емкость, которая указывается в документе на поставку.

Фактически значения емкостей могут отличаться от номинальных в пределах допустимых отклонений (допусков). Допуск указывается в процентах и задается из ряда: ±0,1; ±0,25; ±0,5; ±1; ±2; ±5; ±10; ±20; ±30; 0+... 50; -10...+30; -10...+50; -10...+100; -20...+50; -20...+80%. Для конденсаторов с номинальными емкостями ниже 10 пФ допуски указываются в абсолютных значениях: ±0,1; ±0,25; ±0,5; ±1 пФ.

Говоря об оценке отклонений емкости и выборе допуска необходимо иметь в виду, что при длительной эксплуатации из-за наличия внешних воздействий происходит значительное изменение емкости и предварительный отбор конденсаторов с малыми отклонениями, например ±2%, не имеет смысла.

2.4.2. Температурный коэффициент емкости

Температурным коэффициентом емкости (ТКЕ) называется величина, характеризующая относительное изменение емкости конденсатора при изменении температуры на 1°С.

ТКЕ характеризует обратимые изменения емкости конденсатора вследствие изменения температуры окружающей среды или изменения электрической нагрузки.

ТКЕ конденсатора aС зависит от материала резистивного элемента и определяется по формуле:

 

,

 

где Т – температура в градусах Цельсия; Сот – емкость конденсатора при номинальной температуре.

ТКЕ конденсаторов может быть как положительным, так и отрицательным, то есть емкость конденсатора при его нагреве может как увеличиваться, так и уменьшаться.

2.4.3. Коэффициент старения

Старение материалов конденсатора вызывает необратимые изменения его свойств и параметров. Стабильность конденсаторов во времени характеризуется коэффициентом старения

,

 

где t – время; С0 – емкость конденсатора непосредственно после изготовления.

Величина коэффициента старения зависит от условий эксплуатации и в основном от свойств материала прокладки конденсатора.

Параметры конденсаторов из-за отклонений свойств диэлектриков во времени являются случайными величинами и их следует описывать вероятностными характеристиками.

 

2.4.4. Схема замещения конденсатора

Такие электрические параметры конденсатора, как номинальный реактивный ток, рабочее напряжение и номинальная электрическая мощность выражаются или связаны с «паразитными» параметрами, которыми конденсатор, как и резистор, обладает как законченное устройство. Схема замещения (модель) конденсатора, учитывающая основные и паразитные параметры, представлена на рис. 11.

 

Рис. 11. Схема замещения конденсатора.

СВ – емкость выводов; LС – индуктивность конденсатора; С – емкость конденсатора; RИЗ – сопротивление изоляции; RП – сопротивление потерь.

 

Емкость выводов СВ определяются их размерами, конструкцией и существенно зависят от способа монтажа резистора.

Индуктивность конденсатора LС определяется его конструкцией и размерами обкладок. Наибольшее значение индуктивности имеют спиральные конденсаторы, что обусловлено намоткой их прокладок и обкладок. Уменьшение индуктивности таких конденсаторов вызывает большие трудности, поэтому комплексное (полное) сопротивление этих конденсаторов в зависимости от частоты приложенного напряжения меняется по величине и характеру, а высшая частота, на которой они эффективно могут работать, ограничена, что необходимо учитывать при их применении. Например, для алюминиевого оксидного конденсатора емкостью 105 мкФ индуктивность LС = 1 нГн. Комплексное сопротивление такого конденсатора уже на частоте 1,2 кГц имеет активный характер, а на частотах выше 40 кГц - индуктивный. Таким образом, такой конденсатор может использоваться как элемент, обладающий емкостью, только на частотах значительно меньших 1,2 кГц.

Сопротивление изоляции RИЗ обусловлено наличием свободных электронов в диэлектрике защитного покрытия и зависит от температуры. Если к конденсатору приложено постоянное напряжение, то ток через него (ток утечки) определяется этим сопротивлением. Возможное наличие свободных электронов в материале прокладок может уменьшить сопротивление изоляции и увеличить ток утечки.

Сопротивление потерь RП обусловлено физическими процессами, происходящими в конденсаторе при воздействии переменного напряжения, когда конденсатор периодически перезаряжается и электрическое поле внутри конденсатора меняет не только величину, но и свое направление. Под воздействием переменного электрического поля происходит периодическое изменение состояния (поляризация) материала прокладки, на что затрачивается мощность, которая выделяемая в виде теплоты и приводит к нагреву конденсатора.

Сопротивление потерь зависит от свойств и количества материала прокладки конденсатора, напряжения и частоты воздействующего напряжения. Если к конденсатору приложено переменное напряжение, то ток «через него», протекающей во внешней цепи конденсатора, определяется этим сопротивлением. Необходимо отметить, что при воздействии переменного напряжения в общем токе «через конденсатор» имеется составляющая, обусловленная наличием сопротивления изоляции.

Для количественной оценки потерь пользуются понятием тангенса угла потерь:

 

,

 

где RП - сопротивление потерь; w - угловая частота; C - емкость конденсатора.

В некоторых случаях для характеристики потерь удобнее пользоваться понятием добротности конденсатора:

 

,

 

При использовании конденсатора в качестве шунтирующего или фильтрующего элемента его эффективность использования определяется помимо индуктивности наличием сопротивления потерь. Влияние сопротивления изоляции в этом случае в виду его большого значения несущественно.

 


 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Конструкция конденсаторов | Показатели двигательных качеств
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 698; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.