Kondensatorer til AC elektriske installationer

I artiklen "Kondensatorer: formål, enhed, handlingsprincip" Det blev fortalt om elektrolytiske kondensatorer. De bruges hovedsageligt i jævnstrømskredsløb som filterkapacitet i ensretter. De kan heller ikke undvære at afkoble strømforsyningskredsløb for transistorkaskader, stabilisatorer og transistorfiltre. Som det blev sagt i artiklen, tillader de heller ikke jævnstrøm, men ønsker ikke at arbejde på vekselstrøm.

Der findes ikke-polære kondensatorer til vekslingskredsløb, og mange af deres typer indikerer, at driftsbetingelserne er meget forskellige. I de tilfælde, hvor der kræves høj stabilitet af parametre, og frekvensen er høj nok, anvendes luft- og keramiske kondensatorer.

Parametrene for sådanne kondensatorer er underlagt øgede krav. Først og fremmest er dette høj nøjagtighed (lav tolerance) såvel som en ubetydelig temperaturkoefficient for TKE-kapacitet. Som regel anbringes sådanne kondensatorer i oscillerende kredsløb for det modtagende og transmitterende radioudstyr.

Hvis frekvensen er lille, f.eks. Frekvensen af ​​lysnetværket eller hyppigheden af ​​lydområdet, er det meget muligt at bruge papir og papirkondensatorer.

Dielektriske papirkondensatorer er belagt med en tynd metalfolie, oftest aluminium. Pladenes tykkelse varierer mellem 5 ... 10 μm, hvilket afhænger af kondensatorens design. En dielektrik af kondensatorpapir imprægneret med en isolerende sammensætning er indlejret mellem pladerne.

For at øge kondensatorens driftsspænding kan papiret lægges i flere lag. Hele denne pakke er snoet som et tæppe og placeret i en rund eller rektangulær etui. I dette tilfælde drages selvfølgelig konklusioner fra pladerne, og tilfældet med en sådan kondensator er ikke forbundet med noget.

Papirkondensatorer bruges i lavfrekvente kredsløb ved høje driftsspændinger og betydelige strømme. En af disse meget almindelige applikationer er inkluderingen af ​​en trefaset motor i et enfaset netværk.

I metalpapirkondensatorer spilles pladenes rolle af det tyndeste metallag, der er sprøjtet i vakuum på et kondensatorpapir, alt det samme aluminium. Kondensatorernes design er den samme som papirformat, men dimensionerne er meget mindre. Omfanget af begge typer er omtrent det samme: DC, pulserende og vekselstrømskredsløb.

Udformningen af ​​papir og metalpapirkondensatorer giver ud over kapacitansen disse kondensatorer en betydelig induktans. Dette fører til det faktum, at papirkondensatoren ved en eller anden frekvens bliver til et resonant oscillerende kredsløb. Derfor bruges sådanne kondensatorer kun ved frekvenser på højst 1 MHz. Figur 1 viser papir og papirkondensatorer produceret i USSR.

Figur 1 Papir og papirkondensatorer til vekselstrømskredsløb

Gamle metal-papir kondensatorer havde egenskaben af ​​selvhelbredelse efter sammenbrud. Dette var kondensatorer af typen MBG og MBGCH, men nu blev de erstattet af kondensatorer med en keramisk eller organisk dielektrik af K10- eller K73-typen.

I nogle tilfælde, f.eks. I analoge lagerenheder eller på en anden måde samplingslagringsenheder (SEC), stilles der særlige krav til kondensatorer, især lav lækstrøm. Derefter kommer kondensatorer til redning, hvis dielektrik er lavet af materialer med høj modstand. Først og fremmest er disse fluoroplastiske, polystyren- og polypropylenkondensatorer.Lidt lavere isoleringsmodstand i glimmer, keramik og polycarbonatkondensatorer.

De samme kondensatorer bruges i pulserede kredsløb, når der kræves høj stabilitet. Først og fremmest til dannelse af forskellige tidsforsinkelser, impulser af en bestemt varighed samt til indstilling af driftsfrekvenser for forskellige generatorer.

For at kredsløbets tidsparametre skal være endnu mere stabile, anbefales det i nogle tilfælde at bruge kondensatorer med en øget driftsspænding: der er intet galt i at installere en kondensator med en driftsspænding på 400 eller endda 630V i et 12V kredsløb. En sådan kondensator optager naturligvis flere, men stabiliteten af ​​hele kredsløbet som helhed vil også øges.

Kondensatorernes elektriske kapacitet måles i Farads F (F), men denne værdi er meget stor. Det er tilstrækkeligt at sige, at klodens kapacitet ikke overstiger 1F. I hvert fald er det nøjagtigt, hvad der er skrevet i fysikens lærebøger. 1 Farad er den kapacitet, med en ladning på q pr. 1 vedhæng, potentialforskellen (spænding) på kondensatorpladerne er 1V.

Det følger af det, der netop er blevet sagt, at Farada er en meget stor værdi, derfor bruges der i praksis oftere mindre enheder: mikrofarader (μF, μF), nanofarader (nF, nF) og picofarads (pF, pF). Disse værdier opnås ved hjælp af fraktionelle og flere præfikser, som er vist i tabellen i figur 2.

Figur 2

Moderne dele bliver mindre, så det er ikke altid muligt at sætte et komplet præg på dem, de bruger i stigende grad forskellige systemsystemer. Alle disse systemer i form af tabeller og forklaringer til dem findes på Internettet. På kondensatorer designet til SMD-montering er der oftest ingen tegn på. Deres parametre kan læses på emballagen.

For at finde ud af, hvordan kondensatorerne opfører sig i vekslingskredsløb, foreslås det at gøre nogle enkle eksperimenter. På samme tid er der ingen særlige krav til kondensatorer. De mest almindelige papir- eller papirkondensatorer er meget velegnede.

Kondensatorer fører vekselstrøm

For at verificere dette fra første hånd er det nok at samle et simpelt diagram vist i figur 3.

Figur 3

Først skal du tænde lampen gennem kondensatorer C1 og C2, der er tilsluttet parallelt. Lampen lyser, men er ikke særlig lys. Hvis vi nu tilføjer en ny kondensator C3, vil lampens luminescens stige markant, hvilket indikerer at kondensatorerne modstår passagen af ​​vekselstrøm. Derudover er en parallel forbindelse, dvs. stigning i kapacitet, denne modstand reduceres.

Derfor konklusionen: jo større kapacitansen er, jo lavere er kondensatorens modstand mod vekselstrømmen. Denne modstand kaldes kapacitiv og omtales i formlerne Xc. Xc afhænger også af frekvensen af ​​strømmen, jo højere den er, jo mindre Xc. Dette vil blive diskuteret senere.

En anden oplevelse kan gøres ved hjælp af en elektricitetsmåler, hvor alle forbrugere tidligere har koblet fra. For at gøre dette skal du parallelt tilslutte tre kondensatorer på 1 μF og bare tilslutte dem til en stikkontakt. Man skal naturligvis være ekstremt omhyggelig eller endda lodde et standardstik til kondensatorerne. Kondensatorernes driftsspænding skal være mindst 400V.

Efter denne forbindelse er det nok at blot observere måleren for at sikre sig, at den står stille, skønt det anslås, at en sådan kondensator er ækvivalent i modstand til en glødelampe med en effekt på ca. 50W. Spørgsmålet er, hvorfor roterer ikke tælleren? Dette vil også blive drøftet i den næste artikel.

Boris Aladyshkin