Condensatoare pentru instalații electrice de curent alternativ

În articol "Condensatoare: scop, dispozitiv, principiu de acțiune" S-a vorbit despre condensatoarele electrolitice. Sunt utilizate în principal în circuitele cu curent continuu, ca capacități de filtrare în redresoare. De asemenea, nu se pot descurca fără decuplarea circuitelor de alimentare a cascadelor tranzistorului, stabilizatorilor și filtrelor tranzistorului. Mai mult, așa cum se spunea în articol, acestea nu permit curent continuu, dar nu doresc să lucreze la curent alternativ.

Condensatoarele nepolare există pentru circuitele de curent alternativ, iar multe dintre tipurile lor indică faptul că condițiile de operare sunt foarte diverse. În acele cazuri când este necesară o stabilitate ridicată a parametrilor, iar frecvența este suficient de ridicată, se utilizează condensatori de aer și ceramică.

Parametrii acestor condensatori sunt supuși unor cerințe sporite. În primul rând, aceasta este o precizie ridicată (toleranță scăzută), precum și un coeficient nesemnificativ de temperatură al capacității TKE. De regulă, astfel de condensatoare sunt plasate în circuitele oscilatorii ale echipamentelor radio receptoare și de transmisie.

Dacă frecvența este mică, de exemplu, frecvența rețelei de iluminare sau frecvența gamei de sunet, atunci este destul de posibil să folosiți condensatoare de hârtie și hârtie.

Condensatoarele dielectrice din hârtie sunt acoperite cu o folie subțire de metal, cel mai adesea din aluminiu. Grosimea plăcilor variază între 5 ... 10 μm, care depinde de proiectarea condensatorului. Între plăci este încorporat un dielectric de hârtie condensator impregnat cu o compoziție izolatoare.

Pentru a crește tensiunea de funcționare a condensatorului, hârtia poate fi așezată în mai multe straturi. Acest pachet întreg este răsucit ca un covor și așezat într-o cutie rotundă sau dreptunghiulară. În acest caz, desigur, se trag concluzii din plăci, iar cazul unui astfel de condensator nu este conectat la nimic.

Condensatoarele de hârtie sunt utilizate în circuitele de frecvență joasă la tensiuni de operare mari și curenți semnificativi. Una dintre aceste aplicații foarte comune este includerea unui motor trifazat într-o rețea monofazată.

În condensatoarele din hârtie metalică, rolul plăcilor este jucat de cel mai subțire strat de metal pulverizat în vid pe o hârtie condensatoare, toate din același aluminiu. Designul condensatoarelor este același ca al celor din hârtie, cu toate acestea, dimensiunile sunt mult mai mici. Domeniul de aplicare al ambelor tipuri este aproximativ același: circuite de curent continuu, cu impulsuri și cu curent alternativ.

Proiectarea condensatoarelor din hârtie și din hârtie metalică, pe lângă capacitate, oferă acestor condensatoare o inductanță semnificativă. Acest lucru duce la faptul că, la o anumită frecvență, condensatorul de hârtie se transformă într-un circuit oscilator rezonant. Prin urmare, astfel de condensatoare sunt utilizate numai la frecvențe de cel mult 1 MHz. Figura 1 prezintă condensatoarele de hârtie și hârtie produse în URSS.

Figura 1 Condensatoare de hârtie și hârtie pentru circuite AC

Condensatoarele antice din hârtie metalică aveau proprietatea de a se vindeca de sine după descompunere. Aceștia erau condensatori de tipurile MBG și MBGCH, dar acum au fost înlocuiți de condensatori cu un dielectric ceramic sau organic de tipul K10 sau K73.

În unele cazuri, de exemplu, în dispozitivele de stocare analogice sau într-un alt mod, dispozitivele de stocare-eșantionare (SEC), cerințele speciale sunt impuse condensatorilor, în special cu un curent scăzut de scurgere. Apoi condensatorii vin la salvare, a căror dielectrică este realizată din materiale cu rezistență ridicată. În primul rând, acestea sunt condensatoare fluoroplastice, polistiren și polipropilenă.Rezistență la izolare mai mică în condensatoarele mica, ceramică și policarbonat.

Aceiași condensatori sunt folosiți în circuitele cu impulsuri atunci când este necesară o stabilitate ridicată. În primul rând, pentru formarea diferitelor întârzieri de timp, impulsuri de o anumită durată, precum și pentru setarea frecvențelor de funcționare ale diferitelor generatoare.

Pentru a face și mai stabili parametrii de timp ai circuitului, în unele cazuri se recomandă utilizarea condensatoarelor cu o tensiune de funcționare crescută: nu este nimic rău în instalarea unui condensator cu o tensiune de funcționare de 400 sau chiar 630 V într-un circuit cu o tensiune de 12V. Un astfel de condensator va ocupa locuri, desigur, mai multe, dar stabilitatea întregului circuit în ansamblu va crește și ea.

Capacitatea electrică a condensatorilor este măsurată în Farads F (F), dar această valoare este foarte mare. Este suficient să spunem că capacitatea globului nu depășește 1F. În orice caz, acest lucru este exact scris în manualele de fizică. 1 Farad este capacitatea la care, cu o încărcare de q per 1 pandantiv, diferența de potențial (tensiune) de pe plăcile condensatorului este de 1V.

Rezultă din ceea ce tocmai s-a spus că Farada este o valoare foarte mare, de aceea, în practică, sunt folosite mai des unități mai mici: microfaraduri (μF, μF), nanofaraduri (nF, nF) și picofaraduri (pF, pF). Aceste valori sunt obținute folosind prefixe fracționate și multiple, care sunt prezentate în tabelul din figura 2.

Figura 2

Părțile moderne sunt din ce în ce mai mici, astfel încât nu este întotdeauna posibil să le punem o notă completă, ele folosind din ce în ce mai multe sisteme de simboluri. Toate aceste sisteme sub formă de tabele și explicații pentru acestea pot fi găsite pe internet. La condensatoarele proiectate pentru montarea SMD, cel mai adesea nu există semne deloc. Parametrii lor pot fi citiți pe ambalaj.

Pentru a afla cum se comportă condensatorii în circuitele de curent alternativ, se propune să facă câteva experimente simple. În același timp, nu există cerințe speciale pentru condensatoare. Cele mai comune condensatoare de hârtie sau hârtie sunt destul de potrivite.

Condensatoarele conduc curent alternativ

Pentru a verifica acest lucru, este suficient să asamblați o diagramă simplă prezentată în figura 3.

Figura 3

Mai întâi trebuie să porniți lampa prin condensatoarele C1 și C2 conectate în paralel. Lampa va străluci, dar nu foarte strălucitoare. Dacă acum adăugăm un alt condensator C3, atunci luminiscența lămpii va crește semnificativ, ceea ce indică faptul că condensatoarele rezistă la trecerea curentului alternativ. Mai mult, o conexiune paralelă, adică. creșterea capacității, această rezistență se reduce.

De aici concluzia: cu cât este mai mare capacitanța, cu atât rezistența condensatorului este mai mică la trecerea curentului alternativ. Această rezistență este numită capacitivă și este menționată în formulele ca Xc. Xc depinde și de frecvența curentului, cu cât este mai mare, cu atât Xc este mai mic. Acest lucru va fi discutat mai târziu.

O altă experiență poate fi realizată cu ajutorul unui contor de electricitate, după ce anterior au fost deconectați toți consumatorii. Pentru a face acest lucru, trebuie să conectați în paralel trei condensatoare de 1 μF și doar să le conectați la o priză. Desigur, trebuie să fie extrem de atent, sau chiar să lipiți un dop standard la condensatoare. Tensiunea de funcționare a condensatoarelor trebuie să fie de cel puțin 400V.

După această conexiune, este suficient să observați pur și simplu contorul pentru a vă asigura că rămâne nemișcat, deși se estimează că un astfel de condensator este echivalent în rezistență la o lampă incandescentă cu o putere de aproximativ 50W. Întrebarea este: de ce nu învârti blatul? Acest lucru va fi discutat și în articolul următor.

Boris Aladyshkin